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“超弦理论”讲了个啥?通俗版!

来源:百度   作者:   编辑:xiangyu   发布时间:2019-3-24 14:46:40   浏览:


如果有人经常观看 央视的科普纪录片,那么一个既熟悉又陌生的东亚面孔讲解员会格外引人注目,他就是加来道雄(日本人)——弦理论的重要创始人之一。为了简化,我们在这里不区分弦理论和超弦理论。


加来道雄

弦理论是现代物理学的一个分支,它的许多推论不仅让常人难以理解,有时专业人士也会感到疑惑!如果你非要让笔者解读弦理论的深奥之处,你或许会失望了! 当然,笔者尽量把超弦理论的基本思维框架介绍到!

弦理论重新定义了人们对物质的认识

曾几何时,人们都有这样的困惑,物质是可以无限细分的,那么细分过程到底有没有尽头?是可以一直没完没了的细分下去 还是细分到最后 使得一切都没有了?

弦理论的发展 否定了 目前所认为的构成物质的基本粒子(电子,光子 夸克等)。 弦理论认为这些基本粒子压根就不是实在的,只是弦震动的现象。

弦理论认为所谓物质的最小单位 其实是一种空间一维的“弦”。这种弦 就好比是 吉他上的一条弦,吉他弦的不同震动可以产生不同的声音。 拓展到超弦理论,就是“弦”的不同震动 就可以产生我们认为的所谓的基本粒子。基本粒子好像从来没有实质的存在过,它就好像是弦震动时产生的一种现象,就好比是化学反应会产生火焰现象!

也可以认为弦理论否定了狭义物质的存在(狭义物质 仅指的是看得见摸得着的物质,不包括客观存在的各种场)。


弦理论

超弦理论中 难以理解的10维时空!

爱因斯坦认为我们处于三维空间, 四维时空。 在空间上再加一个时间维度就是 四维时空。

而超弦理论认为我们处在9维空间, 10维时空。多出来的一维也是时间维度!

超弦理论之所以得出这样的结论,是经过严格的数学演算和理论推导的,绝不是凭空臆测的!

这里,我没有能力去推导出这样的结果,但是可以帮助大家理解,9维空间是什么样的概念?

由于人类的想象力有限,只能借助类比推理的方法去理解多维空间!

一维是一条线,二维是一条面。三维是体,也是我们身处的空间。

大家会发现,从1维到2维 ,是无数条线累加的结果,一条面 包含着无数条线,也就是说2维空间是1维空间的无限叠加。那么从2维到3维也是一样的,无数个面才组成了体。可以认为 在相邻维度中, 较高一维是较低一维的无限叠加。那么四维空间就是我们三维空间无限叠加的结果,这意味着 四维空间包含着无数个三维空间,是不是有种平行宇宙的既视感? 以此类推 五维空间 六维空间...... 这样就可以想象到九维空间的概念了! 这里要注意的是 不同的维度 必须要加 时间维度 才能组成时空!


平行宇宙

(还有一个要注意的是,这种类比方式会不会犯这样一种错误:汉字 一二三是叠加一横组成的,所以这时会总结出固有的规则,但是当这种规则 运用到四五六就是失败了,因为规则换了。)

超弦理论是不是 科学终极的 大统一理论?

爱因斯坦 中晚年一直致力于完成大统一理论,但直到年事已高也没有太多建树,悄然的离世彻底让他的大统一梦想画上了句号。 不过,后人一直替他完成着梦想。这其中 超弦理论是最有可能符合爱因斯坦心中理想的大一统理论要求。

20世纪物理学中重要的两个成就便是 相对论和量子力学。可是,这两种理论表面上并不是相处的那么融洽。相对论代表的新时空理论 和 量子力学代表的新微观理论 都在自己所处的领域是绝对权威,但当它们彼此跨界时 双方就显得力不从心了。量子力学认为任何物质都会起伏涨落,而相对论认为时空的弯曲产生了引力。两者结合便会得出 时空是无时无刻的量子起伏涨落,但事实并非那么完美!这就需要 超弦理论对双方进行调和!

最棘手的问题在于,没有太多的实验数据验证超弦理论的正确性,即便在理论是正确的,但面对现有的大型粒子碰撞机的不足,还并不能从实验角度很快地验证其正确性!

其实在超弦理论的研究上,更迫切的需要像爱因斯坦这般的 跨越性天才 ! 

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