| 送交者: wmx_q[♂内阁学士★★★★♂] 于 2019-06-07 14:47 已读 398 次 4 赞 | wmx_q的个人频道 |
爱因斯坦最大的遗憾！没有参透“上帝的构思”！实现它有多难？宇宙往事我想知道上帝的宏大构思，其他一切都只是细枝末节——爱因斯坦
1925年，功成名就的爱因斯坦与一位名叫Esther Salaman的年轻学生散步时，曾说过这样一段发人深思的话，“我想了解上帝是如何创造世界的，至于这种或那种现象，这个或那个元素，我根本不感兴趣。我只想知道他的宏大构思，其他一切都是细枝末节。”
6park.com“上帝的构思（God's thoughts）”是现代物理学终极目标的隐喻，代表人类对宇宙自然规律的完美理解。在生命的最后三十年，爱因斯坦倾尽全力寻找万物理论（The Theory of Everything），可惜始终未能如愿。
理想中的万物理论能将大千世界的无数现象纳入其中，将纷繁复杂，或微观或宏观的表象化繁为简，用一个简洁优美的公式表达出来。借助万物理论，包括宇宙如何诞生在内的一切难题都将迎刃而解。
6park.com几个世纪以来，在科学家不懈的努力之下，现代物理学如同宏伟的大厦一样耸立起来。这座大厦有两根坚实的支柱——广义相对论和量子场论。前者描述了引力以及恒星、星系和宇宙最大尺度上的运行规律；后者则描述了三种力——强核力，弱核力和电磁力如何在亚原子尺度发挥作用。
6park.com通过多年研究和实验，物理学家发现这两种理论在各自领域内的统治地位几乎不可撼动，根据理论所做的预测准确性极高。它们之间虽然水火不容，但绝大多数情况下我们只用到其中一种理论，所以暂时还算相安无事，但要想创建万物理论，就必须打通隔阂，将两大理论统一起来。
相比虚无缥缈的引力，科学家对其他三大作用力了解的更为深入——电磁力将原子结合在一起并主导化学反应，强核力将原子核凝聚在一起，使夸克乖乖留在质子和中子内部，弱核力则与亚原子粒子的放射性衰变密切相关。每种作用力都有各自对应的亚原子粒子——胶子负责传递强力，光子负责传递电磁力，而传递弱力由W 及 Z 玻色子负责。此外还有一个幽灵般无处不在的希格斯场为夸克、轻子和其他基本粒子赋予质量。它们共同组成粒子物理标准模型。
6park.com借助标准模型，科学家能够像搭积木一样构建从原子、分子、人直至行星、恒星等宇宙间所有已知的物质——这近似理想中的万物理论，但如果没有将引力纳入其中，就不算一个严丝合缝，完美和谐的理论。
为了在物理学大厦的两根支柱之间搭建一座“桥梁”，人类建造了能将质子加速到99.999999%光速的强子对撞机，但距离找到组成物质的最小单位仍然遥遥无期。根据万物理论的主要候选者——弦理论的解释，宇宙诞生之初的10^-43秒内，四大作用力归于一种基本力量的统治之下，而最微观层面的宇宙由普朗克长度（10^-33厘米）的微微颤动的一维弦组成，不同的振动模式产生质量和电荷各不相同的粒子。
6park.com问题在于看到宇宙“琴弦”所需的普朗克能量大的难以想象，比目前能量最高的粒子加速器高11个数量级！根据美国费米实验室物理学家Don Lincoln的说法，如果将人类掌握的能量比作一个细胞，那么普朗克能量就相当于整个地球！我们也许过数千年都无法窥探万物理论的真谛！
好在物理学“大统一”的脚步越来越快——1670年牛顿发现万有引力，将天上和地上的力学合而为一；1873年麦克斯韦的理论将电和磁统一在一起；1968年科学家发现电磁力和弱核力是同一种力的两个方面。假以时日，人类也许能够捧起万物理论的“圣杯”，只不过这次探索之旅必将充满艰辛！
贴主:wmx_q于2019_06_07 15:12:57编辑评分完成：已经给 wmx_q 加上 100 银元！
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