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一弦定音

2015-09-10Emay

大自然探索 2015年12期
关键词:理论

Emay

1984年秋天,久负盛名的《物理学快报》上发表了一篇有关弦构想的文章,接着便以排山倒海之势掀起了第一波弦革命,全世界数以千计的物理学家们争先恐后地放弃了他们手中正在研究的项目,去追逐爱因斯坦毕生的梦想——宇宙统一理论。这是一个全新的领域,充满生机和希望。

30年后的今天来看得失,究竟弦理论是揭示了宇宙的深层定律,还是如一些批评家们所言,不过是吸引了整整一代物理学家的数学理论上的海市蜃楼呢?

尽管宇宙统一理论已成为爱因斯坦的代名词,但是几个世纪以来该理论一直是现代物理学的研究核心。艾萨克·牛顿通过对石头滚动轨迹和轮子旋转轨迹的描述,揭示了不仅地球及其他行星在遵循万有引力定律围绕太阳公转,而且月球也是遵循同样的定律围绕地球转动。200年后,麦克斯韦延续了这一理论,他用同一数字形式描述了电场和磁场是同种力的两种表现。

然后就是爱因斯坦的相对论。爱因斯坦先于1905年提出狭义相对论,他认为时间和空间并不是相互独立的,运动的物体在时间上的变化会相应的导致其尺度上的改变,这是狭义相对论的特点。十年之后,在此基础上,爱因斯坦提出了广义相对论。广义相对论对掌握一切恒星和星系运动的万有引力作了极为精辟的阐述。有了这样的成就,爱因斯坦对自然万物之间必有统一之力的设想似乎指日可待。

1930年,尼尔斯·玻尔和一代勇敢的物理学家们对物质深层的微观世界进行探索,发现了令人迷惑不解的量子力学,一个从根本上全新的物理概念和数学规则。……

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