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宇宙的終極理論,曾經困擾愛因斯坦半輩子,科學的最終所在?

簡介今天,透過對幾代科學家的不斷探索,我們已經發展出兩種物理理論框架:廣義相對論和量子場論

愛因斯坦曾經說過什麼話

看到一個問題:如果你是一個科學家,你最想發明什麼?首先想到的是一切的理論。宇宙理論是一種廣義的、平等的物理理論框架,可以解釋宇宙的一切物理秘密。

我們都很熟悉。今天,透過對幾代科學家的不斷探索,我們已經發展出兩種物理理論框架:廣義相對論和量子場論。結合這兩種理論,我們可以說它們是最接近我們想象的晚期理論。廣義相對論的目標是大規模和高質量的物理現象,如恆星、星系和星系團,而量子場則被用於針狀物。對於小尺度和低質量的物理現象,如分子、原子和粒子。

經過多年的研究和實驗,這兩種理論在各自的領域得到了證實。然而,它們是相互相容的。例如,在大爆炸後的很短時間內或在黑洞內,這兩種理論有很大的爭議。

宇宙的終極理論,曾經困擾愛因斯坦半輩子,科學的最終所在?

為了理解這一爭論,我們迫切需要一個能夠揭示更深層的物理規律並將重力與其他三種基本力結合起來的理論框架,而這三種基本力必須被髮明出來。

17世紀,牛頓將經典力學推向了頂峰。在經典力學行為的基礎上,世界上的一切事物都表現得很好。不敢跨雷池半步,所以拉普拉斯曾經說過,如果一個聰明人能知道所有粒子在某一時刻的位置和速度,他就可以根據自然規律計算出隨機粒子在某一時刻的位置。

宇宙的終極理論,曾經困擾愛因斯坦半輩子,科學的最終所在?

20世紀,愛因斯坦提出相對論來修正經典力學,但經典力學仍然被視為標準。

快速浮動的“量子力學”理論,把“經典力學”拉下了祭壇,“性別確定性原理”讓我們突然不知道,世界上普通的物理理論受到了前所未有的挑釁!

宇宙的終極理論,曾經困擾愛因斯坦半輩子,科學的最終所在?

科學家們不想放棄。1974年,格瓦德·喬在謝爾頓·格拉索的基礎上提出了最早的大統一理論,這也是第一個統一弱相互作用和強相互作用的理論,但該理論很快被相關實驗所排除,需要強調的是,大統一理論不包括重力。

以愛因斯坦為代表的科學家首先致力於完美和聲的終極理論,但當時對量子力學的研究還遠遠不夠深入,實驗條件也不具備。因此,在那之後,有一些修訂版的“大統一理論”,但它們是短暫的。

宇宙的終極理論,曾經困擾愛因斯坦半輩子,科學的最終所在?

令人欣慰的是,2012年希格斯玻色子的發明,充滿了粒子的物理尺度模型,可能是“一切理論”的第一步,但僅僅是第一步。

到目前為止,還沒有人能夠給出一個完美的和諧的“大統一論”,更不用說“萬物論”。這條路還有很長的路要走,但是愛因斯坦曾經樂觀地說:“這項偉大的研究應該面對。無情的天性可能會嘲笑我們如此積極——因為它給我們希望去了解它,但它可能不會給我們智慧去了解它。

正如愛因斯坦所說,“萬物論”可能被看到,也可能不被看到,但圖騰可以證實,如果我們幸運地看到它,它是宇宙中最美麗的時刻。

文章原創於:網際網路坊間八卦

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