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第257章 现代物理学最核心的灾难

大星际修炼时代 万卷百城 2427 2021-03-29 09:41

  “说到引力归根结底是和质量有关,万有引力是把引力视为由质量引起的一种基本力,而爱因斯坦相对论则把引力视为质量引起的时空弯曲的表现。”

  “而量子力学认为,引力是由于两个粒子交换引力子导致的。”

  “17世纪早期,人们已经能够区分很多力,比如摩擦力、重力、空气阻力、电力和人力等。

  牛顿首次将这些看似不同的力准确地归结到万有引力概念里:苹果落地,人有体重,月亮围绕水蓝星转,所有这些现象都是由相同原因引起的。

  牛顿的万有引力定律简单易懂,涵盖面广。

  牛顿的万有引力概念是所有科学中最实用的概念之一。牛顿认为万有引力是所有物质的基本特征,这成为大部分物理科学的理论基石。”

  “光之所以会被黑洞吸进去,这是因为引力大造成空间扭曲,光随着被扭曲的空间走而进入黑洞里,大家都知道光只走直线,光并不是被引力吸进去的,而是光还是走直线,但空间扭曲而进到黑洞,打个比方,在纸上画一条线,把那张纸扭曲,它还是一条线。”

  “哦?这个就比较巅峰人的认知了。”周铭泽点头,觉得这个说法,非常有意思。

  玄家家主点了点头,显然是说到了兴头上,毕竟,有周铭泽这种“神”愿意听自己说道这些,也是一种成就感啊。

  将来,玄家家主还可以跟人吹:“知道不,神都向我请教过问题。”

  他甚至觉得,周铭泽请教过他问题这个梗,能让他吹一辈子。

  想到这里,玄家家主更加卖力,声情并茂,弄得玄家人都是一阵震惊“今天家主还真是卖力气啊。”

  那感觉就好像是在撅着屁股说“轻一点,章推的事情就拜托你了。”

  玄家家主道:“光是沿直线传播的,根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。

  这时候,光虽仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉弯了。”

  周铭泽点头:“那么广义相对论这么厉害,是不是就能解决所有类似的未知事情?”

  玄家家主摇头:“当然不是,也有其局限性。”

  “空间的几何形变却解释不了其它三种力,电磁力、强力和弱力似乎都无法通过空间的褶皱来实现。

  爱因斯坦曾设想,所有的物质都是空间扭结和振动而形成,换句话说,我们看到的周围的一切,从树和云到天上的星星,都可能是一个幻觉,是某种形式的空间褶皱。

  若这种思想是正确的,另外三种力也必定与引力一样,是空间的几何形变所引起的必然结果,这样,四种力就统一到空间弯曲的几何学中了,空间弯曲的不同方式会造就不同的力。”

  “这个想法还真是……”周铭泽想了想:“脑洞清奇?”

  “哈哈哈,神,您真幽默。”玄家家主恭敬行了一礼,继续道:

  “然而,在微观世界里,空间根本就不是平滑的,而是有无数的粒子在剧烈且永不停息地喧嚣,广义相对论的核心原理——光滑的空间几何概念,在这里被破坏殆尽。”

  “那么另外三种力,就没办法解释了吗?”周铭泽好奇。

  玄家家主摇头:“不,对另外三种力的解释需要量子理论来完成。”

  “量子理论研究微观世界里基本粒子的行为,在这个理论体系中,宇宙中所有的物质最终由数百种不同的基本粒子组成,由于质量小到几近于零,这些粒子的运动轨迹变化莫测,毫无规律可循。”

  “在这里,力是由粒子的交换而来的,电磁力是由光子交换而来,弱力是由弱规范玻色子交换而来,强力是由胶子交换而来。”

  “例如,两个带电粒子间的相互作用实际上是光子在两个粒子间往来“出没”的结果,两个带电粒子通过交换小小的光子而相互影响,这个过程有点儿像两个溜冰的人在传球,通过传球,两个人的运动状态都在受到影响。其它两种力的相互作用也是如此。”

  “这么解释,倒是也有其道理。”周铭泽点头,觉得这些知识,都有点太硬了。

  没想到,玄家家主又道:“但是,因空间弯曲所导致的引力是无法通过粒子交换而来的,而且,在微观世界里,粒子的自身质量不仅小到几乎没有,还总是在杂乱无章地运动,它们之间的引力从何谈起?因此,量子理论无法涵盖引力。”

  “我去。”周铭泽翻白眼:“说来说去,这些还是无法统一起来啊。”

  “哈哈,是啊。”玄家家主苦笑摇头:“这也是我们在一直努力的方向啊。”

  “广义相对论与量子理论不能统一,成为现代物理学最核心的灾难。”

  “人们很难相信,在宇宙的微观层面和宏观层面,居然不是一个统一连贯的整体,我们对宇宙最深处的认识居然是由两个分裂的理论拼接起来的。”玄家家主摇头。

  “这就尴尬了。”周铭泽也只好无奈耸肩。

  玄家家主叹气:“为了能让两个理论协调起来,物理学家做过大量的尝试,他们以这样那样的方法,要么修正广义相对论,要么修正量子理论。虽然一次次的努力都胆识惊人,但结果却一个跟着一个失败。”

  “那么,就没有一个更好的方法吗?”周铭泽是真的好奇了。

  玄家家主想了想,微笑道:“其实也不是说没有解决方法,那么之前问您是否弹的一手好琴,这就涉及到了超弦的层面。”

  “哦?终于,超弦理论来了吗?”周铭泽倒是颇为兴奋,看着在座的玄家人。

  这些人,浸淫在这些知识,已经有好几代人了,看来对这些知识,也是知道的颇多啊。

  玄家家主微笑点头:“一连串的疑惑不得不使科学家认真考虑:也许在基本粒子内部存在一种更深层的结构,这种结构尚未被我们所理解。”

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