弦理论会成为万物终极理论吗?是由哪位大神提出的呢,未来会比爱因斯坦还厉害吗?人有欲,兴趣,科学无止境向前,………理论…创新…新论∴………一……又…宇宙万物到底由什么所支配?由传说中的万物理论(TOE, A theory of Everything)所支配
弦理论会成为万物终极理论吗?是由哪位大神提出的呢,未来会比爱因斯坦还厉害吗?
人有欲,兴趣,科学无止境向前,………理论…创新…新论∴………一……又…宇宙万物到底由什么所支配?
由传说中的万物理论(TOE, A theory of Everything)所支配。
正如老子所言“道生一,一生二,二生三,三生万物”,这个传说中的道,就是万物理论^_^,至于道所生的一,则是当前正在研究的大统一理论(GUT,Grand Unified Theory)。大统一理论是通往万物理论的关键步骤。图示:为了探索物质的尽头(繁:頭)和大(pinyin:dà)统一理论(GUT),人类制造(读:zào)出了各种粒子对撞机。
大统一理论(GUT):
但现在,理论物理学家已经知道,一[练:yī]口吃不成胖子,事情要一步一步来,要找到万[wàn]物理论(TOE)——如果它真的存在——那么首先要找到大统一方程或理论(GUT)。那么大统一理论,究竟是要统一什么呢?
要统一的就是(拼音:shì),老子所言的“三生万物”的三。将三(pinyin:sān)归一,就是大统一理论。
这三是指的{读:de}四大力中支配微观世界的三种力:
- 强相互作用(Strong interaction):又称强核力
强澳门威尼斯人核力约束夸克形成质子、中子,并《繁体:並》且也是它将中子和质子约束在原子核中形成原子核。没有强核力,就不会有原子,没有原子,也就不会有提出宇宙万物到底由什么支配的人类。
- 弱相互作用(Weak interaction):弱核力
弱核力是核裂变和核聚变现象存在的基础,这种力比强核力弱百万倍。虽然这种力很弱小,但它是解释衰变和聚合的关键力,在核裂变和核聚变研究中都非[练:fēi]常重要。没有它,宇宙中就将没有恒星,太阳系将名不符实,因为压(yā)根不会有点燃核聚变的太阳出现,那么人类自然也就(读:jiù)没机会诞生了。
- 电磁力#28electromagnetic force#29:形成原子的最后一步电生磁磁生电,这两者纠缠在一起,所以合称为电磁力,当无线电波在空中传播时,也是通过不断变化的电磁场进行传播的。另外,完整的原子由带正电的原子核和带负电的电子组成,正是由于存在电磁力,它们才能结合在一起形成完整的原子。发现这个秘密,构成了化学这门自然科学的根基。原子和原子之间发生的化学变化,本质上就是形成不同的电子组合
除此之外,对电磁力的主动应用,构成了人类现代文明的[练:de]根基。电力有多重要,就不用我再多解释[shì]了。
图示:形成一个原子需要强核力和电磁力。原子核占据原子中心的位置,由质子和数量不等的中子组成,质子带正电。外围则由带负电的电子构成,电子围绕原{读:yuán}子核高速旋转,并具(pinyin:jù)有许多奇异的量子性质,与宏观世界中旋转并不(读:bù)能简单类比。
当前,理论物理学家已经成功地将弱相互作用和电磁力成功合并在一【练:yī】起!
正是这个成功,激励着物理学家,尝试将强相互作用和(练:hé)弱相互作用和电磁力三者合并在一起,构建大统一理论。为了实现这个梦想,人类投下巨资,建造了多个大型粒子对撞机,但要实现大统一理论条件需要的实验条件,可能需要更加强大的粒子对撞机,有人认为需要一《拼音:yī》个围绕(繁:繞)太阳系那么大的对撞机。只有那样,我们才能获得足够高能量的粒子让它们迎头对撞,模拟宇宙创生之初的微观环境。
图示:欧洲建造的世界最大强子对撞机,发现了希格斯玻色子的存在,这是一种【繁体:種】可以解释质量为何存在的基本粒子。它位于瑞士和法国边界,周长仅27公里,但已经是现在人类工程的极限,它的建造费用高达44亿美元,这还不算它的运行费用和维护费用,它一年只能工作一个月,其它时间都用于检修和维护。它可以达到的能量级{繁:級}别是13TeV的质子和质子碰撞,即每束质子有6.5Tev的能量。
如果理论物理学家们真的能写出统一前三种力的方程。那么,他们的最终挑战,就是将万有引力统一到方程中。得到解释从微观世界到宇宙星河的终极理论,万物理论。
而要形(拼音:xíng)成星系,您就需要万有引力。
万有引力是这四种力最弱的力,而且弱到不可思议,它[繁:牠]比强核力弱10^。它的影响只有在超宏观世界中才能有所作为,即以星球、星系为单位。宇宙空间中的两个普通物体之间的万有引力完全可以忽略不计。但正是这种看起来最微《pinyin:wēi》弱的力,决定着宇宙的终极命(拼音:mìng)运,宇宙是将无限膨胀下去还是最终会塌缩。
这个最弱小的力,之所以能成为决定宇宙结构和命运的力,是因为它有一个性质,那就是它的影响是无远弗届的,虽然它会随着距离不断衰减,但理论上说它会始终存在,不会衰减到数学上的零,这个性质只有万有引力和电磁力才具备。而强弱相互作用力,都被限制在微观世界中。但只有万有引力才能在极大的物理距离中影响着物质的行动,因为电磁力必须在两个带电物体间才存在,一旦带电的情况被中和,它就消失了。而正负电荷之间的吸引作用,导致这种中和很容易发生。
图示:太阳系之所以围绕银心旋转,就是因为受到来自银心超大质量黑洞(练:dòng)的引力的约束所致,同样地澳门巴黎人球围绕着太阳旋转也是同样的原因。
有人已经提出,未来的理论物理学家可以利用黑洞来获得万物理论,因为黑洞这个引力怪兽,是宇宙创造的一个极其怪异的天体,它将[繁体:將]宏观和{pinyin:hé}微观捏合在了一起。
总结:
由此我们看到了决定宇宙超宏观到微观世界的四种力:万有引力【lì】;决定宇宙的宏观结构
电磁力;让电子和原子核结合在一起形成原子,并产生(练:shēng)电磁现象,同种电荷相互排《pinyin:pái》斥,异种电荷相互吸引,电子的流动形成了电流。电磁场的变[繁:變]换,是电磁波在空间中传递的基础。
弱相互作用;万有引力可以让物质聚合成星球,但要得到太阳这样的恒星,您就需要弱相互作用,有了它核聚变才会发生,而有了核聚变才会有元素周期表。因为宇宙创生之初形成的元素只有【练:yǒu】两种,一种是氢占据75%,然后是差不多25%的氦-4,剩下的其他元素少得可以忽略不(练:bù)计。同时地球核心由于放射性元素的衰变,一直保持着超高温度,让我们有熔融的地核,由此形《拼音:xíng》成了保护地球的磁场。元素的聚变和衰变都要依靠弱相互作用呢。
强相互作用:但上述谈论的一切都建立在原子这类物质能够形成的基础澳门巴黎人上。而形成原子您需要重粒子,即质子和中子,它们本身又是由更小的基本粒子组成,即夸克,将夸克限制在一起您就需要强相互作用,而且在原子核中那些【xiē】带正电的质子能够挤在一起,克服电磁力的排斥,您也需要强相互作用。
那么,未来的科学家《繁:傢》在更强大的技术的支持下,真的能找到统一万【练:wàn】物的万[繁:萬]物理论吗?
现在,有些什么理论,有可能成为万物理论的候选呢[练:ne]?
要了解这个【练:gè】问题,您将进《繁:進》入{读:rù}最怪异的研究前沿,比如宇宙膜理论、圈量子理论等等。
没有掌握专门的数学工具,难[拼音:娱乐城nán]以用普通日常语言讨论这些问题。
因为【练:wèi】,任何类比本质上都是拙劣的。
要是一言以蔽之,宇宙万物被什么所支配,那一定是被数学(繁:學)所支配。
只不《bù》过,人类澳门新葡京是否能写出那个数学方程,则是一个谜。
而就算写出来【练:lái】了,我们如何知道,它是正确的呢?
也许(繁体:許),我们需要自己创造一个宇宙来证实它。
所以,对这个问题的不懈追寻,也许意《读:yì》味着人类的技术{pinyin:shù}真正走上成神之路,注意是技术成神,人依然还是{shì}凡人。
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