物理學是人類探索宇宙的基石,只有在物理學上不斷突破,我們才能逐步認知這個神秘的宇宙,從地心說再到日心說,人類一步步地認識到了宇宙的浩瀚無窮,在宇宙的尺度對比下,銀河系都十分的渺小,面對這個浩瀚的宇宙,人類只能從微觀入手,畢竟宇宙本身也是從一個「奇點」演變而來,這就證明在微觀世界中存在更多值得我們探索的奧秘。
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,才可以用科學改變這個世界。
那麼當下物理界中困擾人們很久,並且足以再次顛覆我們認知的研究方向是什麼呢?相信每個人都會有不同的答案,但是「弦理論」這個回答一定是相當一部分想說的答案,畢竟弦理論是很多人心目中的「大一統理論」,就連知名的美劇《生活大爆炸》中主角謝爾頓在一開始就是研究弦理論的,只不過因為一直沒有進展,在最後放棄了。
下面我們就來簡單的說一下,這個足以顛覆所有人認知的神奇理論,目前現實的物質宏觀世界物體之間相互影響的規律都可以用相對論來解釋,但是到了微觀的量子世界中,我們常識中的一些物理規律就有一些不太適用了,正是這個原因,科學家為了很好地把微觀世界和宏觀世界連接起來,提出了「弦理論」。
我們口中經常提到的弦理論,其實是在弦理論的基礎上進行了很多改良的「超弦理論」,超弦理論可以很好的解釋量子力學和相對論中一些不相容的地方,在這個基礎上,還試圖描述整個宇宙的根本,證明我們生活的這個宇宙其實是一個「多維度宇宙」,在這個理論誕生後,許多科學家都針對這個理論進行了研究。
「超弦理論」中認為,我們生活的宇宙擁有11個維度,我們現在所觀察的三維宇宙,在曾經是十分微小並且高度彎曲的,只不過在宇宙誕生後,開始不斷的膨脹,其餘的維度可能仍然是微小並且高度彎曲的狀態,如果它們不改變,以我們現有的能力很難去發現它們的存在。
弦理論之所以會被稱為「弦」理論,就是因為這個理論突破性地認為,一切基本粒子,其實都是一根線,這些線穿透了宇宙維度,每次這些線震動時,就誕生了基本粒子,經過翻譯後,用弦來形容這根線更加的恰當,弦理論這個稱呼也就是這樣誕生的,更加顛覆認知的是,弦理論中認為,能量和物質可以相互轉換,如果證實,就代表了我們認知中的「物質」,其實並不存在。
粒子是目前已知的最小單位,如果真的是弦的震動導致了粒子的出現,那麼弦的尺度肯定會更加的小,這也就導致了實驗研究的困難性,並且在宇宙中,應該存在很多「膜」這些膜的尺度非常大,同時幫助了弦的傳遞,我們的宇宙可能就是9+1維時空中的D3膜,這個+1維,其實就是一個時間尺度,如果沒有時間尺度,那麼我們的宇宙時空會十分混亂或者永恆不變。
如果現在某位科學家用一種全新的方法,證明了弦理論的真實性,那麼我們的世界觀會再次改變,這樣的發現可以說是人類誕生以來最大的發現——我們發現了宇宙的本質,這位研究者也會獲得諾貝爾獎項,可惜的是,就算科學家再怎麼努力,我們的基礎科學還沒有達到要求,無法觀察更加微小的尺度,或許在粒子對撞機有新的突破後,我們就可以解釋這個難題了。
你認為弦理論真的是宇宙的本質嗎?歡迎在下方討論,我會認真回復每一條留言,也歡迎指出我的錯誤,共同進步!這裡是量子探索,歡迎關注我一同探索微觀世界!