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理論物理學(xué)的危機(jī)!為何不少人反對(duì)弦理論?并不是因?yàn)樗莻慰茖W(xué)

 wk0518 2018-10-10

劉慈欣的《三體》絕對(duì)是中國(guó)乃至世界科幻史上的里程碑,人類目前處于三維度的空間中,而三體人是來自十一維的生物,相對(duì)而言,人類微不足道,人類壓根就沒有物理學(xué)知識(shí)?人類所有的成就都是泡沫?這是《三體》帶給我們的思考。其實(shí),科幻并不是完全的空穴來風(fēng),在國(guó)內(nèi)外的物理學(xué)界,曾今高大上的弦理論正面臨著巨大沖擊。

理論物理學(xué)的危機(jī)!為何不少人反對(duì)弦理論?并不是因?yàn)樗莻慰茖W(xué)

對(duì)于什么是弦理論,我們?cè)谶@里給出一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋。弦理論是物理學(xué)的一個(gè)分支,簡(jiǎn)單來說,它顛覆了人類以往對(duì)自然界的認(rèn)識(shí),弦理論認(rèn)為自然界的基本單元并不是電子,光子,中微子和夸克之類的微小粒子構(gòu)成,自然界是由一些看不見摸不著的“弦”構(gòu)成,也就是說以往我們熟悉的如電子之類的點(diǎn)狀粒子其實(shí)是尺度很小的“弦”。這對(duì)于常人來說是很難想象的,甚至在科學(xué)家當(dāng)中也未能達(dá)成共識(shí)。自然界不存在粒子,只存在弦在空間中振動(dòng),一切的物質(zhì)與能量變化,都可以用弦的分裂和結(jié)合來解釋。另外弦理論在試圖解決廣義相對(duì)論與如今物理學(xué)界大頭量子力學(xué)的關(guān)系,然而這并非完美契合,我們只能拓展已知的四維空間到更高維度,用弦理論解釋平行世界,這也是一件非常困難的事情。

理論物理學(xué)的危機(jī)!為何不少人反對(duì)弦理論?并不是因?yàn)樗莻慰茖W(xué)

弦理論在剛提出是受到眾心捧月如今又受到廣泛質(zhì)疑,這又是為何?我認(rèn)為有客觀和主觀兩種原因。客觀上說,弦理論是如今物理學(xué)界最深?yuàn)W的理論之一,常人只能粗略了解它,想要做深入的研究連科學(xué)家都為此頭疼。涉及到高維度的研究,實(shí)驗(yàn)室也是無法做到的,以至于幾十年過去了,弦理論仍然沒有得到實(shí)際應(yīng)用,仍然還停留在圖紙上演算的階段。試想物理學(xué)史上所提出的理論,哪一個(gè)像弦理論這樣處境“窘迫”而“心酸”?我們無法用實(shí)驗(yàn)證明它,即使它是對(duì)的,我們也無能為力。其次是主觀的原因,目前各大國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)際上是比以往都激烈,雖然沒有軍備競(jìng)賽等明目張膽的行為,但是各國(guó)都在暗中發(fā)展實(shí)用的科學(xué)技術(shù),這不是絕對(duì)的但是這是一個(gè)普遍不爭(zhēng)的事實(shí)。由于弦理論至今幾乎沒有任何應(yīng)用,人們對(duì)它的熱情遞減,懷疑遞增。對(duì)于理論和現(xiàn)實(shí)的差別,有這樣一則笑話:實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家認(rèn)為理論是實(shí)際的近似,理論物理學(xué)家認(rèn)為理論是實(shí)驗(yàn)的近似;數(shù)學(xué)家呢?數(shù)學(xué)家貌似無法將理論與現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來。

理論物理學(xué)的危機(jī)!為何不少人反對(duì)弦理論?并不是因?yàn)樗莻慰茖W(xué)

二流理論只能解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而一流理論還能預(yù)言實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(相對(duì)論)。弦理論不是偽科學(xué),因?yàn)樗谠瓌t上是可以證偽的, 人類對(duì)于未知世界的探索本來就是無窮無盡的,萬物皆由“弦”構(gòu)成,這個(gè)世界如同小提琴一般演奏著不同的曲調(diào),未嘗不是一件幸福的事。

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