2、超弦,統(tǒng)合四種自然力 1968年,超弦理論被意外發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時,兩位年輕的理論物理學(xué)家在歐洲核子研究中心(CERN)意外發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)數(shù)學(xué)家歐拉完成的歐拉貝塔函數(shù),竟然符合幾乎所有描述基本粒子強交互作用所需的全部特質(zhì)。 弦論可以用來描述引力和所有基本粒子,如電子、光子、中微子和夸克等等, 看起來像粒子,實際上都是很小很小的一維弦的不同振動模式,正如小提琴上的弦。 所有的基本粒子, 如電子、光子、中微子和夸克等等,都是宇宙弦的不同振動模式或振動激發(fā)態(tài)。 每條宇宙弦的典型尺度約為長度的基本單位,即普朗克長度(10E -33厘米)。 按照超弦理論,粒子并非是宇宙的基本元素,物理定律就相當(dāng)于琴弦的合音定律。弦論博大精深,可以解釋所有的自然基本定律。 簡言之, 如果把宇宙看作是由宇宙弦組成的大海,那么基本粒子就像是水中的泡沫, 它們不斷在產(chǎn)生, 也不斷在湮滅。我們現(xiàn)實的物質(zhì)世界, 其實是宇宙弦演奏的一曲壯麗的交響樂!弦,是能夠儲存大量數(shù)據(jù)的最精簡的方式之一。 超弦理論,以及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的弦場理論,統(tǒng)合了所有的自然律和作用力,菲爾茲獎?wù)拢ㄖZ貝爾獎沒有設(shè)立數(shù)學(xué)獎,菲爾茲是數(shù)學(xué)界的最高獎項)獲得者威藤說:“所有物理學(xué)上的偉大思想,都是超弦理論的副產(chǎn)品?!?/strong> 3、神秘天才“拉馬努金”,確立十維宇宙 超弦理論似乎包含了所有的物理學(xué)知識,極其廣博精深。許多科學(xué)家認(rèn)為這是21世紀(jì)的物理學(xué),意外落入20世紀(jì),但人類還沒有發(fā)明21世紀(jì)的數(shù)學(xué)來精確描述它。 解開這個秘密的,是堪比當(dāng)年黎曼的另一位數(shù)學(xué)天才拉馬努金。他發(fā)現(xiàn)了一個重大秘密:我們只能在二十六維與十維中定義弦論,否則就無法用弦論整合已知的物理定律。 生于1887年的印度,少時坎坷,甚至沒有通過升高三的考試。26那年,他給著名數(shù)學(xué)家哈代寫了一封信,信中包含了120個定理。這位貧窮孤立的印度哥們,完全不知道歐洲數(shù)學(xué)界的任何研究資訊,純粹憑個人才智、按照自己的方法,重新推導(dǎo)出歐洲百年數(shù)學(xué)史的所有重要定律。 拉馬努金的研究成果包含了三冊四百多頁的筆記,其中包含了四千多個公式。后人在此基礎(chǔ)上總結(jié)出了拉馬努金模函數(shù)(Ramanujan funcation),這是一個奇特的包含了高達二十四次乘冪的數(shù)學(xué)式。這些數(shù)學(xué)式證明:弦論只有在十維中才是自洽的。也就是說,產(chǎn)生我們現(xiàn)存宇宙的那個高維度宇宙,它的維度數(shù)一定是十! 好吧,我們暫且認(rèn)為,拉馬努金這位天才給了超弦論數(shù)學(xué)解釋。 |
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