針對弦理論的誕生科學家像瘋狂一樣各執一詞,一位諾貝爾唾手可得

2021-01-13 燭中語

1984年,反對弦理論的態勢突然掉轉了方向。加利福尼亞理工學院的約翰. 施瓦茨和倫敦女王學院的邁克.格林(Mike Green)證明,以往曾置那麼多理論於 死地的所有那些數學矛盾,在弦理論中全都不存在。那時,物理學家們已經知 道,弦理論中不存在數學發散。但是施瓦茨和格林證明,弦理論中也沒有異常之 處(anomalies)。於是,弦理論成了萬有理論的首要候選理論(到了今天,它已成 了唯一的候選理論)。

剎那間,一項以往被認為基本沒有生命力的理論又死而復生了。弦理論一 下子從一個什麼都不是的理論,變成了一個可以包羅萬象的理論。許多物理學 家奮力閱讀起弦理論方面的論文。研究論文像雪片一樣地從世界各地的研究實 驗室飛出來。圖書館裡塵封已久的過去的論文一下子成了物理學中最熱門的話 題。平行宇宙的想法過去被認為過於離譜,現在則站到了物理學界的中心講壇 上,召開了幾百次會議,就這個題目所寫的論文毫不誇張地說有幾萬份。

(有幾次,由於一些物理學家得了「諾貝爾熱病」,事情發展得出了格。1991 年8月,《發現》雜誌甚至在其封面上爆出這種聳人聽聞的標題——「新發現的

萬有理論:一名物理學家解決了宇宙的終極之謎。」該篇文章援引一位熱衷於沽 名釣譽的物理學家之說,「我不是那種講究謙虛的人。如果這次成功的話,可以 夠得上諾貝爾獎了。」他誇口道。當有人批評說,弦理論還只是處於襁褓期,他 反唇相譏道:「弦理論中那些最權威的人士說,還需要400年才能證實弦理論,但 我要說,他們應該閉嘴。」)

一輪淘金熱上演了。

結果,引來了對「超弦浪潮」的反彈。正如一位哈佛大學的物理學家所譏諷 的那樣:「對弦理論的探索,如果不在哲學系甚至宗教系進行的話,至少應該限 於數學系。」哈佛大學的諾貝爾獎獲得者謝爾登?格拉肖(Sheldon Glashow)打頭 陣,他把超弦浪潮與星球大戰計劃相提並論(這項計劃耗費了大量的資源,卻從 來沒有測試過)。「我非常高興,我有這麼多的年輕同事都在研究弦理論。」他 說,「因為這是一個真正有效的辦法,讓我眼不見心不煩。」當有人問他,對威滕 所說的,弦理論有可能在今後50年中主導物理學,就像量子力學在過去50年所 佔的主導地位一樣,他有什麼看法時,他說:「弦理論主導物理學的方式會像卡 魯扎-克萊恩(Kaluza-Klein)理論(他認為這個理論是乖謬的)在過去50年中主 宰物理學的情況一樣。這也就是說,絲毫主宰不了。」他是想把弦理論擋在哈佛 大學門外。但是,隨著新一代物理學家轉而研究弦理論,即使這孤獨的聲音出自 一位諾貝爾獎獲得者,也很快被淹沒了。(哈佛大學從那以後聘用了若干位年 輕的弦理論學者)。

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  • 「弦理論已死」?當我們不再對物理充滿激情時,物理才真正的死了
    這些問題在不斷的困擾每個人,人類從文明誕生開始,就沒有停止過對這些問題的探索,從「神創論」再到「宇宙大爆炸」,我們始終都需要一個理論來解釋一切的誕生和過程,可是我們始終無法找到真正完美的理論。就在大家陷入迷茫之時,「弦理論」如同救世主一般出現,被很多人視為「大一統」理論,無數理論物理學家想要在弦理論的研究中做出突破,如果某位科學家可以在弦理論的研究中做到突破,不用完全證實,只要做出一些突破並且證實,就可以輕鬆拿下諾貝爾獎項。
  • 弦理論和M-弦理論
    為此,科學家提出了弦理論,不久經過兩次變革,衍生出了如今的M-理論。    為什麼會誕生弦理論?過去兩個世紀的科學家都致力於研究大爆炸之前的宇宙,目前,暴脹場讓我們知道了大爆炸之前的「宇宙黑暗世紀」的模樣,但再追溯到那個「點」,我們就沒有再科學的理論來支持了。於是我們決定到黑洞裡去尋找答案(因為黑洞奇點和我們稱為宇宙開端的極為相似)。
  • 弦理論是萬能理論嗎?
    眾所周知,弦理論是物理學家們希望有朝一日能夠解釋一切的理論。科學家希望所有的力,所有的粒子,所有的常數,所有都能處在一個理論框架下,而我們看到的一切都是微小的,振動的弦的結果。事實上理論家們從20世紀60年代就開始研究這個想法,他們首先意識到的是,要讓這個理論起作用,就必須有比我們習慣的四個維度更多的維度,這想法聽起來相當瘋狂!
  • 相對論與量子力學水火不容之際,弦理論誕生了
    弦理論的誕生在愛因斯坦去世後不久,一門新的理論誕生了。這種理論認為宇宙萬物都是由一種小到無法想像的能夠振動的細絲——弦構成的。這就是弦理論,大統一理論的熱門候選者。通過不斷的流傳,這個方程傳到了Leonard Susskind的面前,經過一段時間的研究,Susskind認為這個方程描述了一種粒子,這種粒子可以振動,所以它不僅僅是一個粒子,而是一種弦。這個發現演變成了日後的「弦理論」。
  • 在弦理論基礎上,黑洞毛毛球理論出現,它顛覆了我們對黑洞的認知
    廣義相對論中對黑洞的描述 黑洞是宇宙中最神秘的物體,它出現在愛因斯坦的廣義相對論中,根據理論描述如果一個物質被壓縮到足夠小的體積,那麼引力就會變得極其強大,這種瘋狂的引力壓縮能勝過自然界其他四種基本力,而且一旦達到某個臨界值,物質就會不斷擠壓,壓縮到一個無限小的點。
  • 宇宙的終極理論?弦理論以及它的11維時空
    而該公式通過學者間不斷的流傳最終來到一位美國物理學家Leonard Susskind面前,他通過不同的方式擺弄該方程,發現一些奇妙的結構,此方程在描述一種存在內部結構且能震動的無質量的粒子,就如弦一樣能收縮、延長與擺動。而其被認為是構成這個世界的基本粒子。
  • 宇宙理論之爭!弦理論最終會被M理論統一嗎?
    弦理論的誕生伴隨著時代的契合和要求,它符合了科學家創造出的一切理論和未知的想像。然而在20世紀90年代早期,弦理論陷入了理論困境。幾十年來,理論家們一直希望相信,構成現實的基本構件是微小的、振動著的弦,因為它能夠解釋許多我們未知的存在。這是一個潛在的革命性的想法,能夠把所有的自然力和物質的所有構件結合成一個單一的、和諧的畫面。
  • 弦理論到M理論,你知道弦理論的發展軌跡,和弦理論的科學依據嗎
    畢竟沒有科學證據能夠證明,宇宙大爆炸實實在在的發生過,同時現在的科學家開始有了一系列新的發現,弦理論就是在這個基礎上,逐漸的開始發展起來,隨著我國科教頻道的一個紀錄片出現,弦理論更加引起大家的注意。玄理論的誕生是在一九六八年的時候,當時在魏斯曼科學研究院的義大利物理學家維那亞多【Gabriel Veneziano】在研究一個強作用力的論文,他想要解釋強作用力,但是這個強作用力給他帶來了很大的困擾,就在這個時候,這位科學家在翻閱資料的時候,偶然看到十九世紀的數學家尤拉【Leonhard Euler】的著作。
  • 弦理論到底在說啥?
    為了解決這些問題,人們在上世紀70年代萌發了一種想法:構成世界的最基本的單元,它不是像電子、夸克這樣的點粒子,而是一維的、像弦一樣的東西。這些粒子,為什麼又表現出電子和夸克?因為這根弦可以振動,不同的振動模式對應不同的粒子,而且弦是有限大的,所以它也避免了無窮大的問題。
  • 弦理論
    另外,同在CERN工作的鈴木真彥(Mahiko Suzuki)幾乎同時而又獨立地查閱相關資料,並且也發現了貝塔函數,當他將該消息告訴CERN的一位資深物理學家後,得到的回應卻是:「另一個年輕物理學家(即維內奇諾)已經在幾個星期前發現了相同的函數。」並勸鈴木不要發表他的結果。弦論除了可以解釋強作用力,也能消除點粒子的無窮大問題。
  • 跳出弦理論的陷阱,曾經的弦理論家揭露弦理論圈內真相
    如果將1968年發現「韋內齊亞諾模型」算作是弦理論的開端的話,那麼到今天,弦理論的發展已經走過了半個多世紀了。但在21世紀的今天,仍然有相當數量的年輕科學家們走進弦理論的領域,甚至可以說弦理論在當今的物理學上已成為了主角,尤其是在量子引力領域。
  • 科學家聚京城探討弦理論
    四川新聞網-成都商報訊  據新華社北京6月19日電2006年國際弦理論大會19日上午在人民大會堂開幕,大會主席、美籍華裔數學家丘成桐教授在開幕式上說,弦理論是目前最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力(包括引力)統一起來的理論,它第一次將20世紀的兩大基礎理論——廣義相對論和量子力學,結合到一個數學的框架內,有可能解決一些長期困擾物理學家的世紀難題
  • 弦理論可能被驗證嗎?我們又該如何看待對弦理論的批評?
    弦理論誕生於1968年,兩名年輕的博士後加布裡埃爾·韋內齊亞諾和鈴木真彥無意中發現了一個公式,該公式似乎可以描述亞原子粒子的碰撞,很快,人們發現這一偉大的公式可從弦的振動中得出。但該理論到了1974年就逐漸銷聲匿跡了,一個新的理論——量子色動力學,或者稱「夸克間強相互作用」理論橫空出世,使其他理論黯然失色,大隊人馬放棄了弦理論轉而研究量子色動力學。
  • 被稱為「大一統」的理論,解釋了宇宙本質,內容顛覆認知
    人類在物理領域,已經很久沒有重大的突破出現了,這並不代表人類科學止步,我們的科學技術一直在高速發展,只不過沒有出現甚至重大突破,比如發現引力,發現宇宙的誕生等等這樣世紀性的發現,每一位科學家都希望自己的研究可以改變這個世界,但是經過幾個世紀的積累,我們對於宇宙的認知已經基本完善,當代科學家需要比前幾百年的科學家付出更多的努力
  • 關於科學本質與靈魂的戰役:弦理論、多重宇宙是真的嗎
    物理學家通常認為他們「不需要科學哲學家和科學史學家,如同鳥兒們不需要鳥類學家一樣,」諾貝爾獲獎者David Gross在慕尼黑對著滿屋的哲學家、歷史學家和物理學家引用了已故著名物理學家理察·費曼的這句話。但是,非常時期呼喚非常方法。
  • 如此玄幻的弦理論究竟是什麼?
    弦理論是一個前沿的觀點,即所有基本粒子實際上都是弦的微小振動環。弦理論試圖將20世紀物理學的兩大支柱——量子力學和愛因斯坦的相對論,與一個可以解釋所有物理現實的總體框架結合起來。它通過假設粒子實際上是一維的、像弦一樣的實體來實現這一點,這些實體的振動決定粒子的特性,比如它們的質量和電荷。
  • String Theory 弦理論
    科學家推測導致這一現象的原因在於世界上還存在另一種中微子,它能穿越弦理論所預言的額外維度,走出一條捷徑。這種粒子就是比其他三種中微子更詭異,它不像其他中微子那樣受到微核力的作用,只能通過引力與其他物質發生相互作用。他就是於20世紀90年代找到的惰性中微子(假定存在)。
  • 為什麼會有弦理論
    我這裡所說的「弦理論」,並不是單指早期的「玻色弦理論」,或「超弦理論」,而是包含「M理論」在內的所有弦理論,可以說是廣義上的弦理論,另外因為這個理論不像,相對論和量子力學那樣成熟,它相對來說比較前沿,為什麼會出現這個弦理論,在一向重視實驗的物理學中。
  • 關於科學本質與靈魂的戰役:弦理論、多重宇宙是真的嗎-虎嗅網
    物理學家通常認為他們「不需要科學哲學家和科學史學家,如同鳥兒們不需要鳥類學家一樣,」諾貝爾獲獎者David Gross在慕尼黑對著滿屋的哲學家、歷史學家和物理學家引用了已故著名物理學家理察·費曼的這句話。但是,非常時期呼喚非常方法。
  • 弦理論如果被證實,研究者有望獲諾獎
    與此同時還有很多高深的理論讓人摸不清頭腦。據了解,目前行業中受物理學家歡迎的一個前沿物理利潤是「弦理論」。弦理論非常「不靠譜」,該理論中有些觀點表示可以顛覆人們的世界觀,如果該理論可以被證實的話,那麼人們就可以初步了解宇宙的本質。