大一統理論真的存在嗎?

2020-12-04 新初百科

大一統理論,有可能明天就被發現,也可能永遠不會出現。

我們先來看看大一統理論的基礎是什麼。大一統理論,事實上就是將宇宙中的四大基本力完全統一的理論。

宇宙中的所有力,都可以分為——萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。

現代物理學的兩大支柱,相對論和量子力學,我們需要注意以下細節:

愛因斯坦提出相對論的時候,強、弱相互作用力還沒有正式發現。電磁力、強、弱相互作用力,都以微觀粒子為主。愛因斯坦晚年尋找大一統理論,目標就是統一引力和電磁力,雖然愛因斯坦沒有成功,就算成功了,也缺少了強、弱相互作用力的統一。

這就引出一個疑問:人類真的找到了所有基本力?宇宙真的只存在四種基本力?

假設宇宙確實只有四種基本力,大一統理論真的存在嗎

目前研究大一統理論的關鍵,就是探索萬物的本質——歸根溯源。

從這一方面看,量子力學似乎前景無限,並且量子力學的量子力場,完成了電磁力、強、弱相互作用力的統一。

可惜引力量子力學無法統一,甚至無法利用量子力學解釋引力。

而相對論可以輕鬆利用空間解釋引力,可惜沒有完成電磁力的統一。愛因斯坦曾嘗試用空間解釋一切,也就是萬物都是空間構成。我們看到的天體,都只是空間的扭曲所形成的假想,但沒有完成。

為了追尋大一統理論,弦理論從量子力學中誕生,成為物理分支。

弦理論,利用「能量」解釋一切,「能量弦線」才是構成萬物的本質,而並非微觀粒子,「能量弦線」的震動、旋轉方式的不同,構成了各種粒子、光子、夸克,進而形成了宇宙萬物。

然而弦理論沒有實質性的實驗證實,很多物理學家並不認可,弦理論的基礎,是「十維空間」,大大超出了人類的認知。

但目前,弦理論依舊是最有希望成為大一統理論的物理分支。

人類對時空的認知,在糾錯中不斷進步

「四維時空」是愛因斯坦相對論的關鍵,三維空間加一維時間,宇宙萬物都存在於四維中。

但是隨著人們對粒子的研究,發現很多粒子會在核裂變、粒子碰撞實驗中神秘消失,「額外維度」的概念開始出現,這些消失的微觀粒子,可能進入到了人類無法觀察的額外維度。

總結:

人類目前對宇宙的認知多餘淺薄,暗物質和暗能量的發現,更讓所謂的大一統理論變得撲朔迷離,誰也說不準,暗物質和暗能量會不會有人類未知的力。

如果對宇宙存在概念都沒有分清,大一統理論更是天方夜譚。

而額外維度的出現,也讓大一統理論適用範圍出現問題——大一統理論,適用全部維度,還是在四維時空適用。

大一統理論是物理學家渴望的理論,但是大一統理論是否存在,真的可以適用整個宇宙,這些都是未知數……

大一統理論,或許明天就會公布,或許耗盡人類的生命歷程也無法找到。

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    很多科學家都認為以前由「愛因斯坦」提出的「大一統理論」可能存在「缺陷」甚至可能是「錯誤」的,所以各國理論科學家都在研究「真正的大一統理論」以期待能夠早日成功。為什麼這麼多的科學家都想擁有「大一統理論」呢?因為只要掌握了這個理論就等於掌握了宇宙中所有「可存在物質與能量」的能力!這是可以使整個地球極速騰飛的「力量」!
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    通俗來講,在這個理論之下,這個世界最基本的構成單位不再是原子和分子,而是更小的「弦」。它們就像一根根橡皮筋,用震蕩的方式感染這個世界,每個粒子都是單獨的一根震蕩著的小線圈。當然我們也還不知道超弦理論是不是代表著大自然最終的方向,如果它是正確的,那麼超弦理論就順理成章地成為世界上的「大一統
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