黑洞,大統一,弦理論,這些虛無縹緲的東西究竟有什麼用?

2020-12-05 小許愛學習

最近瀏覽網頁,發現很多人對弦理論有偏見;當然,這裡指的不是專業人士在學術上的意見,而是作為我們普通人對弦理論的看法。如果只是通過那些看起來天方夜譚的簡要介紹,尤其是在經過一些營銷號的曲解和誇大,確實會覺得這個理論就像是在胡說八道。當然,還有一些人覺得相對論量子力學也是胡扯,這個我就不做評價了。

20世紀偉大的科學家們

我覺得是有一些人缺少正確的科學精神。為了質疑而質疑的話,那不叫科學精神。因為科學不是代表著就是真理,科學也不代表著永遠正確。它代表的是現階段的正確,或者說在一定範圍內的正確。所以,科學是一個自我懷疑的過程;科學的發展史可以看成是一部人類對自然界的認知的偏差糾正史。更重要的是,科學靠的不僅僅是思維邏輯,而是需要建立在一套嚴謹的數理邏輯上。

不知道大家有沒有這種感覺,網上的有些科普只要一講到理論物理方面,甚至只要扯到相對論,大家就會各種高談闊論,各抒己見。反而講到經典物理,別說討論了,大家可能連看都懶得看。這是為啥呢?我個人的看法是:他們可能是覺得這些物理學家們的解釋也是來源於想像,那他們也是想像,他們覺得他們想的比物理學還靠譜些。

弦理論

其實,同樣為想像,作為我們大部分的普通人和那些物理學家們的區別在於,物理學家們是依靠嚴謹的計算為依託,配合一些形象的描述而去想像。也就是說想像是輔助手段,並不是主要手段。而我們普通人呢,只有想像。所以,哪怕你的想法聽起來多靠譜,這都不是科學,而是科幻。所以普通人可以寫出非常優秀的科幻作品,但是這和取得真正的科學成就,完全是兩碼事。

科學

另外,還有一些人不理解為什麼要研究大統一理論,或者說研究大統一理論到底對我們有什麼用。為什麼要研究這種虛無飄渺的理論,比如說弦、膜;四大基本力能各自分開進行使用,不就行了為什麼要把他們統一起來呢?確實,很多人認為大統一理論,並沒有什麼實際用途,即使研究出來了,對目前人類生活也沒有什麼實質性的改變。不過,如果探尋科學的源頭,你會發現它最初起源,就是人類的好奇心。他們想要認識宇宙的原貌,想理解這個世界;甚至其中有一部分人,可以把好奇心看得比自己的生命還重,正所謂朝聞道夕死可矣。

人類的好奇心

人類的科技之所以得以發展,很大程度都要歸功於為了滿足好奇心而誕生的科學,科技是把科學理論應用到解決實際問題的技術。沒有科學何談科技。那弦理論是科學嗎?2015年,在德國慕尼黑舉辦了一場物理學研討會;主要議題就是討論弦理論的科學性。有些文章就直接把意思曲解成了弦理論被判定為偽科學。

誰說不是科學,就一定是偽科學?在一定意義上,數學就不是科學,至少不是自然科學,因為數學結論是否成立,並不依賴任何觀察,而只取決於邏輯推演是否正確。所以這次會議的共識,與其說是給弦理論判定,不如說是給科學明確了邊界。數學雖然不是科學,但卻是科學研究中必不可少的工具,而弦理論就是建立在數學基礎上的一套理論。

數學與科學

那弦理論是否是科學,這個問題就變成了弦理論究竟屬於物理還是數學。現階段來說,它起源物理,但發展於數學;甚至有些方面,它反過來促進了數學的發展。所以現階段他更偏向數學屬性。雖然在某些方面,弦理論已經有一些實驗驗證。比如在大型對撞機發現,夸克膠子等離子體之前,超弦理論就已經預言了它的存在,但這只能作為一個小小的實驗證據!弦理論要想在物理界佔有一席之地,還需要經過更充分的實驗檢驗才行。

大統一理論能否能實現

回到剛才的大統一理論究竟有沒有用這個問題。個人認為,有沒有用,取決於你怎麼去用。打個比方,人類如果掌握了大統一理論,就相當於學會了一種宇宙的語言。語言本身並不能直接幫你解決什麼問題,但是通過它,你或許可以和宇宙對對話,比如問問我們的宇宙:你是誰?從哪兒來?要到哪兒去?

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