大家好,今天来为大家分享零元论宇宙结构的一些知识点,和元宇宙的理论框架的问题解析,大家要是都明白,那么可以忽略,如果不太清楚的话可以看看本篇文章,相信很大概率可以解决您的问题,接下来我们就一起来看看吧!

零元论宇宙结构(元宇宙的理论框架)

本文目录

  1. 宇宙分为哪三大体系
  2. 宇宙新论一一空间塌缩
  3. 根据超弦理论,宇宙是几维的

一、宇宙分为哪三大体系

1、从古至今,人们一直渴望了解大千世界的来龙去脉。在终于了解我们定居的这颗星球不过是茫茫宇宙无数星体中的一个以后,天文学家开始致力探索宇宙的起源。几十年来,粒子物理学家和天文学家联手勾画出一种可能的宇宙早期图像:宇宙发端于距今150多亿年前的大爆炸。

2、大爆炸宇宙学的建立经历过三度辉煌:第一次是在本世纪20- 40年代,哈勃发现了宇宙中遥远天体的整体退行,也就是正在离我们而去,伽莫夫由此建立了热大爆炸宇宙学的基本框架;第二次是1964年,两位美国工程师意外地发现了宇宙大爆炸遗留下来的原始火球即微波背景辐射,它的冷却温度(3K)符合伽莫夫的理论预言:这一划时代的发现荣获1978年诺贝尔物理学奖;第三次便是1998年,人们第一次确定了宇宙的组成——40%的物质和60%的“黑色”能量。而在这40%的物质中,仅有5%是人们熟知的“普通”物质,其余35%则为不可视的“暗物质”。

3、大爆炸宇宙学的提出建立三大天文观测之上:宇宙天体的彼此膨胀,高度各向同性的微波背景辐射和构成宇宙万物的原始物质丰度。三大基础相互密切联系。

4、根据宇宙大爆炸学的观点,大爆炸发生后,宇宙中的物质开始是聚集在一个小的体积内,温度很高(即原始火球)。而随着宇宙的膨胀温度逐步下降,大约3分钟后质子与中子开始结合形成轻元素氢和氦,即今天宇宙中主要的两种物质组成,其比重是氢占77%,氦占23%。这一推断与天文观测完全相符。

5、除这三大佐证之外,近年的各种天文观测都从很多角度对大爆炸宇宙学进行了全面细致的检验,例如用U-2飞机把敏感无线电天线送到接近地球大气层顶部进行的观测已经表明,背景辐射大体上在所有的方向都一样强;以美国COBE卫星为代表的许多探测器发现遗留在微波背景上的温度起伏只有万分之几。这一方面说明微波背景辐射的高度各向同性,同时又证明了这一微小涨落正是造就今天宇宙各种大尺度结构的“种子”。另一重要的验证是大爆炸宇宙学所预言的宇宙年龄(通常用哈勃常数度量)与宇宙中存在的古老天体完全一致。今天,大爆炸宇宙学已经成为天体物理乃至物理学中最成熟的理论体系之一。

6、主宰宇宙命运的是其中的物质和能量;如果物质和能量足够多,那么有朝一日其引力作用将使宇宙膨胀停止并转为收缩;反之,如果宇宙的物质和能量密度太小,宇宙就会永远膨胀下去。所以,测量宇宙中倒底有多少物质和能量便成为现代宇宙学的核心问题。

7、当我们把宇宙中所有闪闪发光的星星全部加起来,其总质量还不够阻止宇宙膨胀必需质量的5%!的确,我们熟知的星星在宇宙中仅是沧海一粟。即使只测量我们的银河系,人们也会惊奇地发现主导银河系运动的不是恒星,而是占90%总质量、迄今不为人知的“暗物质”。暗物质贡献引力却从未显露自己的“庐山真面目”。放眼宇宙的更大尺度,这些暗物质更是扮演着举足轻重的作用,星系的形成,星系团的形成乃至整个宇宙的引力都与暗物质密切相关。或许,我们可以把暗物质比喻为主宰宇宙命运的“上帝”,而有人又将它们称为宇宙中的“黑色幽灵”。

8、不仅仅是暗物质,更大的“幽灵”也许是“真空能”或“黑色”能量。它无处不在却又不在小尺度(如银河系)表现效应,只是在宇宙尺度上才露出“峥狞面目”。在爱因斯坦创立广义相对论时,留在那个著名方程中的“宇宙学常数”曾使爱因斯坦自责为一生最大的错误,却不料它就是与宇宙命运息息相关的“黑色”能源!虽然我们不知道暗物质是什么,也不知道“黑色”能量的真身,但是1998年的天文观测验证了它们的存在,并确定了它们在宇宙中的统治地位——95%的物质和能量是“看”不见的,它们虽有可观的比重却无力阻止宇宙的继续膨胀。

9、取得这项重大进展的是已持续数年的美国“宇宙超新星寻找”计划的研究以及世界各国微波背景各向异性的测量,因为只有来自宇宙深处的讯号才会携带关于“黑色”能量的信息。美国科学家结合邻近及宇宙深处的超新星爆发,得到了宇宙学常数大于零的重要结论,使得微波背景各向异性的测量、大尺度结的形成理论、宇宙年龄测定、宇宙中物质成分确定等诸多天体物理研究结合成为统一的整体,为我们确立了一个宇宙学常数(或黑色能量)加(冷)暗物质的宇宙。

10、然而,直到今天还没有一种物理学理论能够解释宇宙学常数不为零的事实,也没有一种实验能够找到成为(冷)暗物质的粒子。1998年大爆炸宇宙学的发现也同时带给整个物理学一个难题,一个挑战!

二、宇宙新论一一空间塌缩

随着科学技术和人类文明的不断发展,人类对宇宙的认知不断深入。从现有的科学理论我们可知晓,地球与其它无数的星球一样,就像似漂浮在茫茫宇宙中的尘埃。然而,浩瀚无际的宇宙,却覆盖着一层神迷的面纱仍然未被最终揭开。它激发了我们对未知的遐想,激励起我们向未知不懈探索的欲望。为了最终发现和建立一个能够表达复杂宇宙的简单因子,并建立一套能够解释复杂宇宙中,各种相互变化的复杂物理现象及演化规律的简约理论。做出符合原本真实宇宙的、统一的、合理解释。本人斗胆,就这一宇宙学问题做如下理论思考。

事实上,宇宙是由一种叫做"空间粒子"的东西所组成的。而所谓的"空间粒子",就是一种具有保持一定大小、方向、和形态能力的、不能再被分割的、单极的“最小空间单体(或单位)”(也就是地球人要寻找的暗物质)。现实宇宙当中的所有称做物质的东西,都是有这样一种空间粒子(亦称暗物质)塌缩聚合而成(包括大到恒星、行星,小到分子、原子)(事实上,经典的分子、原子理论以及量子力学,在这里尚有待进一步探讨商确)。在原始的理想"绝对宇宙空间"里,只有无限的空间粒子所组成的无限的绝对空间(在这样的理想″绝对空间″里不存在"′时间”这种怪物)。同样在这无限的绝对空间里,空间粒子在其各自的相互作用下,按照一定的组合方式静静地,整齐的排列着,其空间粒子的分布是绝对均匀的。由于这种绝对均匀的分布,使得空间粒子间的绝对密度相等,相对密度为零。所以,它们的相对质量也就为零,也即,绝对空间中,其空间粒子的质量(密度)为零。同时,由于绝对空间的每一个粒子间所受到的来自各个方向的作用力大小相等,方向相反,所以,在理想的绝对空间里也就不存在重力。由于某种还未被人类认知的原因,在绝对空间的某一点,空间粒子间的相互作用发生了改变,超出了维系空间粒子间原来哪种稳定的排列结合能力,从而引发了相临的空间粒子间,相互结构发生改变,导致了两个空间粒子间发生了相互塌缩聚合。在这种塌缩聚合过程中,相互塌缩聚合的空间粒子的粒子密度增加、结构发生了剧烈变化,在结构发生改变的同时,也导致了不同粒子间相互作用“力”也发生了改变。并产生了剧烈的波动或震动,这种波动或震动,所释放出的就是我们所认知的"爆炸″(能量波)。在这种能量产生的同时,进一步引起了塌缩聚合体周围的空间粒子剧烈震荡,加剧了塌缩体周围更大范围的空间粒子间的塌缩聚合。随着塌缩的加速和范围的急剧扩大,导致塌缩体释放出巨大能量。而巨大能量的释放,会使空间粒子聚合体及其周围的空问粒子间相互作用(压力)增大,进而促进了更多空间粒子塌缩聚合的进一步加剧。同时,由于空间粒子的固有特性,在塌缩聚合过程中,随着聚合物形态改变,其塌缩聚合体的结构和极性也在不断改变,空间粒子由单聚合体向多聚合体塌缩演变。同时,塌缩聚合生成的粒子空间则由单极变为多极,而聚合体的做用力方向也随着极性的变化不断发生转变。从而使得聚合体空间,形成了以聚合点为中心,按一定方向不断收缩扭曲旋转并与绝对空间产生剧烈的相对旋动。这种旋动,就是恒星的自转(恒星的这种自转也影响和带动了恒星周围空间的空间粒子一同旋转)。由此不难发现,"恒星自转的原动力,就来自于恒星内空间粒子的"塌缩聚合"过程所释放的一种"聚合能"。而且,随着空间粒子不断的塌缩聚合,塌缩聚合体的空间粒子中的相对粒子密度的增加,相对空间粒子的相对质量(质量的本质,就是单位绝对空间所含空间粒子的密度或量)或相对重量(重量的本质,就是聚合体与单位绝对空间内相对空间粒子的作用力…)也就同时产生了。而随着空间粒子不断塌缩聚合,聚合能不断的释放,聚合物的空间粒子的相对数量与空间粒子的相对密度不断积累,形成了一个随着塌缩聚合空间不断扭曲旋转而一起旋转的巨大燃烧的球体。这个球体就是我们现在所看到的类似于太阳的恒星。而在绝对理想空间中,一旦相临空间粒子间开始形成持续塌缩聚合,则一个新的宇宙空间就诞生了。而在这个相对的宇宙空间里,空间粒子开始塌缩聚合的那一刻,能够表达这一宇宙生命过程的"时间”也就神奇的产生了,时间这一概念才会因宇宙的不断改变而被人类理解和认知。在这里有比必要强调说明的是,人类对爆炸概念认知存在重大误解,认为,所有的爆炸(或大爆炸),就是一种空间的瞬间爆涨。而事实上恰恰相反,在多数情况下,爆炸的真实过程是空间收缩的过程。也就是,爆涨的过程是能量释放的过程。而这个过程的本质是空间粒子间的塌缩聚合。由于相对宇宙空间粒子的不断坍塌聚合,经过漫长的时空演化,随着塌缩聚合体体量的壮大和相对空间密度不断增加,恒星周围的空间粒子的相对密度则会不断减少,空间粒子相互间的作用也随着这一过程不断减少,当恒星周围空间粒子的密度达到某个值时,恒星最后就会失去空间粒子继续坍塌聚合的条件。此时,恒星星体的空间粒子聚合过程将会漫漫停止,塌缩聚合体的相对空间密度则不再继续增加。星体将会从一个喷着烈火的恒星,逐步得演变成为一个冰冷的星体,到这时,恒星的这一生命过程将就此终结。…………事实上,在目前人类的识知里,宇宙中这样的恒星,有数以万兆亿级之巨。他们每时每刻都有老的恒星在死亡,同时,新的恒星则在不断的诞生。而那些死亡的恒星,则不断的被沦为新的恒星的卫星一一"行星”或进而成为行星的卫星一一直到成为宇宙尘埃。而这些星体中的塌缩聚合体(物质)在吸收到新的恒星所发出的能量时,则会慢慢衰变解析换原为原来的最小空间单位"空间粒子"。而这些新产生的空间粒子,则为新的恒星生长,提供源源不断的燃料(这也是为什么万兆亿棵恒星,在亿万年来,每时每刻对宇加热,而宇空间的温度始终能够保持在2.58k而不升高的原因)。宇宙就是以这种简单的形式,周而复始,以至无穷的演化着。按照这一宇宙演化模型,世界的基础理论物理科学,或将因此而得到逐步完善,最终完成理论物理的大统一。到那时,许多神秘的自然现象及宇宙事件将会最终得到科学诠释。

显而易见,行星就是死亡了的恒星,而行星物质会经过漫长的不断衰变过程,最终衰变成为空间粒子,从而为新的恒星的形成创造了条件。遗憾的是,目前人类对空间粒子的了解,还知之甚少,如果有这么一天,人类真正能够认识、掌握并利用空间粒子,哪么,能源无处不在,而星际旅行将轻而易举。由此推论,在现实宇宙中,空间粒子是组成宇宙之唯一的不能再被分割的最基本的单位(元素)。恒星则是宇宙中最具活力的生命体,是它主宰了宇宙的过去、现在和未来。而恒星在整个宇宙空间中的演化,是此消彼张,周而复始以致无穷。由此可见,绝对的理想宇宙空间不曾存在过。而宇宙大爆炸也从未发生过。

三、根据超弦理论,宇宙是几维的

1、说宇宙本质是11维空间的说法来自于90年代重新兴起的弦理论.又称超弦理论.

2、弦理论出现在1968年.但却是由一个极为偶然的线索开始的:它本来根本和引力.宇宙毫无关系.那一年.CERN的意大利物理学家维尼基亚诺(Gabriel Veneziano)随手翻阅一本数学书.在上面找到了一个叫做[欧拉β函数"的东西.维尼基亚诺顺手把它运用到所谓[雷吉轨迹"(Regge trajectory)的问题上面.作了一些计算.结果惊讶地发现.这个欧拉早于1771年就出于纯数学原因而研究过的函数.它竟然能够很好地描述核子中许多强相对作用力的效应!

3、维尼基亚诺没有预见到后来发生的变故.他也并不知道他打开的是怎样一扇大门.事实上.他很有可能无意中做了一件使我们超越了时代的事情.威顿(Edward Witten)后来常常说.超弦本来是属于21世纪的科学.我们得以在20世纪就发明并研究它.其实是历史上非常幸运的偶然.

4、维尼基亚诺模型不久后被3个人几乎同时注意到.他们是芝加哥大学的南部阳一郎.耶希华大学(Yeshiva Univ)的萨斯金(Leonard Susskind)和玻尔研究所的尼尔森(Holger Nielsen).三人分别证明了.这个模型在描述粒子的时候.它等效于描述一根一维的[弦"!这可是非常稀奇的结果.在量子场论中.任何基本粒子向来被看成一个没有长度也没有宽度的小点.怎么会变成了一根弦呢?

5、虽然这个结果出人意料.但加州理工的施瓦茨(John Schwarz)仍然与当时正在那里访问的法国物理学家谢尔克(Joel Scherk)合作.研究了这个理论的一些性质.他们把这种弦当作束缚夸克的纽带.也就是说.夸克是绑在弦的两端的.这使得它们永远也不能单独从核中被分割出来.这听上去不错.但是他们计算到最后发现了一些古怪的东西.比如说.理论要求一个自旋为2的零质量粒子.但这个粒子却在核子家谱中找不到位置(你可以想象一下.如果某位化学家找到了一种无法安插进周期表里的元素.他将会如何抓狂?).还有.理论还预言了一种比光速还要快的粒子.也即所谓的[快子"(tachyon).大家可能会首先想到这违反相对论.但严格地说.在相对论中快子可以存在.只要它的速度永远不降到光速以下!真正的麻烦在于.如果这种快子被引入量子场论.那么真空就不再是场的最低能量态了.也就是说.连真空也会变得不稳定.它必将衰变成别的东西!这显然是胡说八道.

6、更令人无法理解的是.如果弦论想要自圆其说.它就必须要求我们的时空是26维的!平常的时空我们都容易理解:它有3维空间.外加1维时间.那多出来的22维又是干什么的?这种引入多维空间的理论以前也曾经出现过.玻尔在哥本哈根的助手克莱恩(Oskar Klein).也许会想起他曾经把[第五维"的思想引入薛定谔方程.克莱恩从量子的角度出发.而在他之前.爱因斯坦的忠实追随者.德国数学家卡鲁扎(Theodor Kaluza)从相对论的角度也作出了同样的尝试.后来人们把这种理论统称为卡鲁扎-克莱恩理论(Kaluza-Klein Theory.或KK理论).但这些理论最终都胎死腹中.的确很难想象.如何才能让大众相信.我们其实生活在一个超过4维的空间中呢?

7、最后.量子色动力学(QCD)的兴起使得弦论失去了最后一点吸引力.正如我们在前面所述.QCD成功地攻占了强相互作用力.并占山为王.得到了大多数物理学家的认同.在这样的内外交困中.最初的弦论很快就众叛亲离.被冷落到了角落中去.

8、在弦论最惨淡的日子里.只有施瓦茨和谢尔克两个人坚持不懈地沿着这条道路前进.1971年.施瓦茨和雷蒙(Pierre Ramond)等人合作.把原来需要26维的弦论简化为只需要10维.这里面初步引入了所谓[超对称"的思想.每个玻色子都对应于一个相应的费米子(玻色子是自旋为整数的粒子.如光子.而费米子的自旋则为半整数.如电子.粗略地说.费米子是构成[物质"的粒子.而玻色子则是承载[作用力"的粒子).与超对称的联盟使得弦论获得了前所未有的力量.使它可以同时处理费米子.更重要的是.这使得理论中的一些难题(如快子)消失了.它在引力方面的光明前景也逐渐显现出来.可惜的是.在弦论刚看到一线曙光的时候.谢尔克出师未捷身先死.他患有严重的糖尿病.于1980年不幸去世.施瓦茨不得不转向伦敦玛丽皇后学院的迈克尔·格林(Michael Green).两人最终完成了超对称和弦论的结合.他们惊讶地发现.这个理论一下子犹如脱胎换骨.完成了一次强大的升级.现在.老的[弦论"已经死去了.新生的是威力无比的[超弦"理论.这个[超"的新头衔.是[超对称"册封给它的无上荣耀.

9、当把他们的模型用于引力的时候.施瓦茨和格林狂喜得能听见自己的心跳声.老的弦论所预言的那个自旋2质量0的粒子虽然在强子中找不到位置.但它却符合相对论!事实上.它就是传说中的[引力子"!在与超对称同盟后.新生的超弦活生生地吞并了另一支很有前途的军队.即所谓的[超引力理论".现在.谢天谢地.在计算引力的时候.无穷大不再出现了!计算结果有限而且有意义!引力的国防军整天警惕地防卫粒子的进攻.但当我们不再把粒子当作一个点.而是看成一条弦的时候.我们就得以瞒天过海.暗渡陈仓.绕过那条苦心布置的无穷大防线.从而第一次深入到引力王国的纵深地带.超弦的本意是处理强作用力.但现在它的注意力完全转向了引力:天哪.要是能征服引力.别的还在话下吗?

10、关于引力的计算完成于1982年前后.到了1984年.施瓦茨和格林打了一场关键的胜仗.使得超弦惊动整个物理界:他们解决了所谓的[反常"问题.本来在超弦中有无穷多种的对称性可供选择.但施瓦茨和格林经过仔细检查后发现.只有在极其有限的对称形态中.理论才得以消除这些反常而得以自洽.这样就使得我们能够认真地考察那几种特定的超弦理论.而不必同时对付无穷多的可能性.更妙的是.筛选下来的那些群正好可以包容现有的规范场理论.还有粒子的标准模型!伟大的胜利!

11、[第一次超弦革命"由此爆发了.前不久还对超弦不屑一顾.极其冷落的物理界忽然像着了魔似的.倾注出罕见的热情和关注.成百上千的人们争先恐后.前仆后继地投身于这一领域.以致于后来格劳斯(David Gross)说:[在我的经历中.还从未见过对一个理论有过如此的狂热."短短3年内.超弦完成了一次极为漂亮的帝国反击战.将当年遭受的压抑之愤一吐为快.在这期间.像爱德华·威顿.还有以格劳斯为首的[普林斯顿超弦四重奏"小组都作出了极其重要的贡献.不过我们没法详细描述了.网上关于超弦的资料繁多.如果有兴趣的读者可以参考这个详细的资料索引:

12、第一次革命过后.我们得到了这样一个图像:任何粒子其实都不是传统意义上的点.而是开放或者闭合(头尾相接而成环)的弦.当它们以不同的方式振动时.就分别对应于自然界中的不同粒子(电子.光子--包括引力子!).我们仍然生活在一个10维的空间里.但是有6个维度是紧紧蜷缩起来的.所以我们平时觉察不到它.想象一根水管.如果你从很远的地方看它.它细得就像一条线.只有1维的结构.但当真把它放大来看.你会发现它是有横截面的!这第2个维度被卷曲了起来.以致于粗看之下分辨不出.在超弦的图像里.我们的世界也是如此.有6个维度出于某种原因收缩得非常紧.以致粗看上去宇宙仅仅是4维的(3维空间加1维时间).但如果把时空放大到所谓[普朗克空间"的尺度上(大约10^-33厘米).这时候我们会发现.原本当作是时空中一个[点"的东西.其实竟然是一个6维的[小球"!这6个卷曲的维度不停地扰动.从而造成了全部的量子不确定性!

13、这次革命使得超弦声名大振.隐然成为众望所归的万能理论候选人.当然.也有少数物理学家仍然对此抱有怀疑态度.比如格拉肖.费因曼.霍金对此也不怎么热情.大家或许还记得我们在前面描述过.在阿斯派克特实验后.BBC的布朗和纽卡斯尔大学的戴维斯对几位量子论的专家做了专门访谈.现在.当超弦热在物理界方兴未艾之际.这两位仁兄也没有闲着.他们再次出马.邀请了9位在弦论和量子场论方面最杰出的专家到BBC做了访谈节目.这些记录后来同样被集合在一起.于1988年以<超弦:万能理论?>为名.由剑桥出版社出版.阅读这些记录可以发现.专家们虽然吵得不像量子论那样厉害.但其中的分歧仍是明显的.费因曼甚至以一种饱经沧桑的态度说.他年轻时注意到许多老人迂腐地抵制新思想(比如爱因斯坦抵制量子论).但当他自己也成为一个老人时.他竟然也身不由己地做起同样的事情.因为一些新思想确实古怪--比如弦论就是!

14、人们自然而然地问.为什么有6个维度是蜷缩起来的?这6个维度有何不同之处?为什么不是5个或者8个维度蜷缩?这种蜷缩的拓扑性质是怎样的?有没有办法证明它?因为弦的尺度是如此之小(普朗克空间).所以人们缺乏必要的技术手段用实验去直接认识它.而且弦论的计算是如此繁难.不用说解方程.就连方程本身我们都无法确定.而只有采用近似法!更糟糕的是.当第一次革命过去后.人们虽然大浪淘沙.筛除掉了大量的可能的对称.却仍有5种超弦理论被保留了下来.每一种理论都采用10维时空.也都能自圆其说.这5种理论究竟哪一种才是正确的?人们一鼓作气冲到这里.却发现自己被困住了.弦论的热潮很快消退.许多人又回到自己的本职领域中去.第一次革命尘埃落定.

15、一直要到90年代中期.超弦才再次从沉睡中苏醒过来.完成一次绝地反攻.这次唤醒它的是爱德华·威顿.在1995年南加州大学召开的超弦年会上.威顿让所有的人都吃惊不小.他证明了.不同耦合常数的弦论在本质上其实是相同的!我们只能用微扰法处理弱耦合的理论.也就是说.耦合常数很小.在这样的情况下5种弦论看起来相当不同.但是.假如我们逐渐放大耦合常数.它们应当是一个大理论的5个不同的变种!特别是.当耦合常数被放大时.出现了一个新的维度--第11维!这就像一张纸只有2维.但你把许多纸叠在一起.就出现了一个新的维度--高度!

16、换句话说.存在着一个更为基本的理论.现有的5种超弦理论都是它在不同情况的极限.它们是互相包容的!这就像那个著名的寓言--盲人摸象.有人摸到鼻子.有人摸到耳朵.有人摸到尾巴.虽然这些人的感觉非常不同.但他们摸到的却是同一头象--只不过每个人都摸到了一部分而已!格林(Brian Greene)在1999年的<优雅的宇宙>中举了一个相当搞笑的例子.我们把它发挥一下:想象一个热带雨林中的土著喜欢水.却从未见过冰.与此相反.一个爱斯基摩人喜欢冰.但因为他生活的地方太寒冷.从未见过液态的水的样子(无疑现实中的爱斯基摩人见过水.但我们可以进一步想象他生活在土星的光环上.那就不错了).两人某天在沙漠中见面.为各自的爱好吵得不可开交.但奇妙的事情发生了:在沙漠炎热的白天.爱斯基摩人的冰融化成了水!而在寒冷的夜晚.水又重新冻结成了冰!两人终于意识到.原来他们喜欢的其实是同一样东西.只不过在不同的条件下形态不同罢了.

17、这样一来.5种超弦就都被包容在一个统一的图像中.物理学家们终于可以松一口气.这个统一的理论被称为[M理论".就像没人知道为啥007电影中的那个博士发明家叫做[Q"(扮演他的老演员于1999年车祸去世了.在此纪念一下).也没人知道这个[M"确切代表什么意思.或许发明者的本意是指[母亲"(Mother).说明它是5种超弦的母理论.但也有人认为是[神秘"(Mystery).或者[矩阵"(Matrix).或者[膜"(Membrane).有些中国人喜欢称其为[摸论".意指[盲人摸象"!

18、在M理论中.时空变成了11维.由此可以衍生出所有5种10维的超弦论来.事实上.由于多了一维.我们另有一个超引力的变种.因此一共是6个衍生品!这时候我们再考察时空的基本结构.会发现它并非只能是1维的弦.而同样可能是0维的点.2维的膜.或者3维的泡泡.或者4维的--我想不出4维的名头.实际上.这个基本结构可能是任意维数的--从0维一直到9维都有可能!M理论的古怪.比起超弦还要有过之而无不及.

19、不管超弦还是M理论.它们都刚刚起步.还有更长的路要走.虽然异常复杂.但是超弦/M理论仍然取得了一定的成功.甚至它得以解释黑洞熵的问题--1996年.施特罗明格(Strominger)和瓦法(Vafa)的论文为此开辟了道路.在那之前不久的一次讲演中.霍金还挖苦说:[弦理论迄今为止的表现相当悲惨:它甚至不能描述太阳结构.更不用说黑洞了."不过他最终还是改变了看法而加入弦论的潮流中来.M理论是[第二次超弦革命"的一部分.如今这次革命的硝烟也已经散尽.超弦又进入一个蛰伏期.PBS后来在格林的书的基础上做了有关超弦的电视节目.在公众中引起了相当的热潮.或许不久就会有第三次第四次超弦革命.从而最终完成物理学的统一.我们谁也无法预见.

20、值得注意的是.自弦论以来.我们开始注意到.似乎量子论的结构才是更为基本的.以往人们喜欢先用经典手段确定理论的大框架.然后在细节上做量子论的修正.这可以称为[自大而小"的方法.但在弦论里.必须首先引进量子论.然后才导出大尺度上的时空结构!人们开始认识到.也许[自小而大"才是根本的解释宇宙的方法.如今大多数弦论家都认为.量子论在其中扮演了关键的角色.量子结构不用被改正.而广义相对论的路子却很可能是错误的.虽然它的几何结构极为美妙.但只能委屈它退到推论的地位--而不是基本的基础假设!许多人相信.只有更进一步地依赖量子的力量.超弦才会有一个比较光明的未来.我们的量子虽然是那样的古怪.但神赋予它无与伦比的力量.将整个宇宙都控制在它的光辉之下.

这次小编对零元论宇宙结构,元宇宙的理论框架的讲解希望对大家有所提升,有喜欢的朋友欢迎转发,小编先干为谢。

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