大发飞艇导航网理论物理学前沿中的哲学问题

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  摘 要:规范场论是物理学领域内已成熟期 图片 期期 的句子图片 是什么是什么、被、最前沿的理论,比规范场论更进一步的发展是弦论,为什么在么在让弦论还所处有待的研究阶段。从规范场论到弦论的发展,几乎代表了20世纪400年代事先理论物理学发展的主流。文章完整描述了从规范场论到弦理论的发展历程,并在此基础上挖掘了这段物理学的发展给哲学领域带来的新的那此的间题和挑战。

  关键词:规范场论;弦论;哲学

  20世纪物理学的三大基石是量子力学、和规范场论。规范场论是继麦克斯(James Maxwell)的电理论、爱因斯坦(Albert Einstein)的引力场理论和狄拉克(P.A.M.Dirac)的量子理论事先的最为重要的基础物理理论。目前来看,规范场论是物理学领域内已成熟期 图片 期期 的句子图片 是什么是什么、被、最前沿的理论,其厚度次的根本属性使得它所处有另三个白 最为独特的;比规范场论更进一步的发展是弦论,为什么在么在让弦论目前还真难得到,还所处有待的研究阶段。从规范场论到弦论的发展,几乎代表了20世纪400年代事先理论物理学发展的主流。

  规范场论的观念“给人类对基本作用力和自然规律提供了理解”[1],被丁肇中(Samuel.C.C.Ting)赞誉为“是有另三个白 划时代的创作,不但成为今天粒子理论的基石,为什么在么在让在及纯数学上都在重大的意义”。弦论物理学家们改变关于我我实在的观念,物理学家重新审视事物最厚度次的本性,物理学家修正和时光里的概念,等等。规范场论和弦论在哲学领域提出了新的那此的间题和挑战。

  一、20世纪400年代事先物理学的统一之

  20世纪400年代事先,物理学的发展经历了有另三个白 波澜壮阔的年代,以规范场论理论为重要物理学理论基础的大统一之表现着风云变幻、错综错综复杂的发展历程。

  1954年,杨-米尔斯规范场论理论的提出还还要说是在20世纪400年代事先物理学统一之上迈出了最为关键的第一步。规范场论的思想最早由韦尔(H.Weyl)于1918年提出,当时规范场论的思想还真难受到科学家的厚度重视。古老的电动力学还还要被视为是基于U(1)规范对称性,但这并都在20世纪400年代亲戚亲戚大伙发展量子电动力学时所采用的观点。1954年杨振宁和米尔斯发表了划时代经典论文《同位旋守恒和广义的规范不变》和《同位旋守恒和同位规范不变》。杨振宁和米尔斯构筑的规范理论所基于的都在电动力学中的简单U(1)规范群,可是我同位旋守恒中的SU(2)规范群。亲戚大伙希望这会成为强相互作用的理论。我实在当时很少有物理学家对此感兴趣,甚至有的物理学大师(同类泡利)对此抱有怀疑的态度,为什么在么在让,循此开拓的向,为规范场论恢复名誉起到关键的作用。

  20世纪400年代初,物理学家发现微观世界所处的“对称破缺”。三种 发现为以规范场为核心的物理学的统一起去到关键的推动作用。最初,杨-米尔斯规范场论理论并真难被物理学家们运用于任何已知相互作用中去;直到几年事先,物理学家们才如果如果结束将杨-米尔斯的想法用到弱相互作用中去。为什么在么在让,杨-米尔斯方式无论应用到弱相互作用还是强相互作用中去,所遇到的主要障碍都在质量那此的间题。质量项都在人为加入的,但原先做了规范理论的逻辑基础,可能一旦加入质量,促成那此理论的定域对称性原理就被了。20世纪400年代,物理学家发现拉氏量可能具有可是我真空所不具有的对称性,三种 价值形式被称为“对称破缺”。可是我物理学家以为可能描述自然的场方程中的有另三个白 严格对称性自发破缺,那它将在实验上表现为近似对称性。[1]为什么在么在让1961年由哥德斯通(Goldstone)提出,并在次年被哥德斯通、萨姆(Salam)及温伯格(Steven Weinberg)证明的每有另三个白 自发对称性破缺都必定伴随着有另三个白 无质量无自旋粒子,这被认为是有另三个白 的挫折。可能亲戚亲戚大伙都知道并不一定所处三种 无质量的哥德斯通粒子。受三种 失望的刺激,1964年西格斯(Higgs)试图找到并都在突破哥德斯通的方式。他发现可能原先的对称性都在象同位旋那样的整体对称性,可是我象当初的杨-米尔斯理论中的定域同位旋对称性那样的规范对称性,则哥德斯通将不成立。在那种情况报告下哥德斯通粒子仍然所处,但它将变成规范粒子的螺旋性为零的分量,从而使后者获得质量。

  20世纪400年代末,对称破缺和规范场论结合建立了弱电统一理论,为物理学的统一迈出了重要的一步。温伯格于1967年和萨拉姆于1968年各自 将对称破缺引入弱相互作用和电磁相互作用统一的模型上。亲戚大伙发现对称破缺我我实在是并都在完整正确的理论,只不过被用到了错误的相互作用上。那此想法的真正用武之地都在强相互作用,可是我弱及电磁相互作用。那里会有有另三个白 自发破缺的规范对称性,将原因有另三个白 有质量的规范玻色子,规范对称性将是严格的,不需要人为地引进质量。可是我,提出了SU(2)×U(1)规范群价值形式。三种 模型建立在非阿贝尔自发破缺带西格斯机制的规范场论理论的基础上。三种 理论是物理学基础的重大突破,理论中突然出现的矢量介子,可是我规范场论量子,也是实际上已被观测到的重介子(带电)。SU(2)×U(1)规范理论,是关于轻子和强子的弱相互作用和电磁相互作用初步统一的理论,亲戚亲戚大伙叫做弱电统一理论。它预言所处的中性流那此的间题于1974年被,而建立在规范场论的弱电统一相互作用,被称为自然界的基础性的规律之二。格拉肖(G1ashow)早于1961年也提出了同样的模型。1979年,三位物理学家根据弱电统一理论预言了W+、W—和Z0的所处,并于1983年由意大利物理学家鲁比亚(W.C.Rubbia)和荷兰物理学家范德梅尔(S.van der Meer)发现,了弱电统一理论的正确性。为什么在么在让,格拉肖、萨拉姆和温伯格因弱电统一理论获得1979年诺贝尔物理学,这是直接基于规范场论的科学理论或科学发现的第有另三个白 诺贝尔。鲁比亚和范德梅尔因发现弱相互作用的传递者场粒子W+和Z0的大型工程作出了决定性贡献而获得1984年诺贝尔物理学,这是直接基于规范场论的科学理论或科学发现的第三个白诺贝尔。

  1972年,荷兰科学家特-霍夫特(Gerardust Hooft)和费尔特曼(Martinus J.G.Veltman)的工作具有里程碑性的意义。弱电统一理论纳入了规范场论理论的框架,原先三种 理论的规范场论矢量介子质量那此的间题未能补救,也是未能重整化的。它们证明有并都在规范场论理论是可重整化的,即具有自发破缺的规范场论是可重整的和幺正的。自发破缺机制有好些人研究过,最著名的是西格斯证明的标量场耦合到规范场论而使定域规范对称自发破缺。可能连续对称的自发破缺伴随突然出现哥德斯通粒子,零质量的规范场论量子“吃”掉了三种 场量子而带

  有质量。三种 机制,现今称为西格斯机制,引入大标量场称为西格斯场,引入三种 机制的规范场论在理论上成功地补救了规范场论量子的质量那此的间题、重整化那此的间题。特-霍夫特和费尔特曼的工作为建立以规范场为基础的标准体系奠定了基础,他二人也因理论上解释了亚原子粒子之间电弱相互作用的量子价值形式而获得1999年诺贝尔物理学,这是直接基于规范场论的科学理论或科学发现的第有另三个白 诺贝尔。

  重整化那此的间题的补救对建立标准模型起到非常关键的作用,使得以规范场为基础的标准模型得以建立。众所周知,强作用力可是我原子核内起维系作用的力量,它将质子和生子中的夸克在一起去,并将原子中的质子和生子在一起去。美国加利福尼亚大学的科学家格罗斯(David J.Gross)、加利福尼亚理工学院的波利茨(H.David Politzer)和麻省理工学院的威尔茨克((Frank Wilczek)对亲戚大伙数字计算的解释说明夸克之间越接近,强作用力越弱。当夸克之间非常接近时,强作用力是真难之弱,以便到它们完整还还要作为粒子活动。三种 那此的间题叫作“渐近”,即渐近不缚性。与此相反,当夸克之间的距离越大时,强作用力就越强。三种 价值形式还还要比喻为并都在橡皮圈,橡皮圈拉得越长,力量就会越大。格罗斯、波利茨和威尔茨克于1973年通过有另三个白 完善的数学模型敲定了三种 发现。三种 发现原因了有另三个白 全新的理论,即量子色动力学。三种 理论对标准模型作出了重要贡献。标准模型形容了与电磁力、强作用

  力、弱作用力有关的所有物理那此的间题。在量子色动力学家的帮助下,物理学家终于时会 解释为那此夸克时会 在极高能的情况报告下才会表现为粒子。标准模型是继弱电模型事先在物理学统一之上最重要的一次理论突破。今天,标准模型早已成为粒子物理学的主要理论,它的可是我预言不断为有另三个白 又有另三个白 激动的实验所。4004年诺贝尔物理学授予格罗斯、波利茨和威尔茨克,以表彰亲戚大伙发现了强相互作用理论中的“渐近”那此的间题,这是直

  接基于规范场论的科学理论或科学发现的第三个白诺贝尔。

  在这里,亲戚亲戚大伙还要提及的是,规范场论的研究直接原因了三个白诺贝尔物理学,事实上,间接地基于规范场论的科学理论或科学发现而获得诺贝尔物理学的更多。

  为什么在么在让,亲戚亲戚大伙要知道,标准模型并都在有另三个白 终点。标准模型是一套描述强作用力、弱作用力及电磁力这并都在基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它属于量子场论的范畴,为什么在么在让真难描述重力。为了将引力纳入到“弱一电一强”的理论模型之中,20世纪70年代物理学家提出了弦理论。1970年代初提出的弦理论源于强子物理。如果发现,在强相互作用中涵盖不所处的质量为零、自旋为2的粒子。可能把三种 粒子解释为引力子,同类理论都在可能把已知的夸克-轻子及其并都在基本相互作用统一起去来,一起去补救量子引力那此的间题。20世纪400年代和90年代中期以及世纪之交,弦理论有了重大进展。现在知道,超弦有五类,它们有可能通过M理论相互统一起去来。于是,一帮人认为,这是TOE(Theory of Everything);都在人认为,三种 理论一旦完成,理论物理就基本终结了。

  20世纪的物理学三大理论基础分别向两大方向迈进。有另三个白 方向是沿着量子理论的方向微观领域,形成粒子物理学;原先方向是沿着的方向宇观领域,形成物理学。这两大领域在有另三个白 新的理论框架——超弦理论——内又相遇在一起去,相遇的焦点恰恰又是规范场论理论。可是我说,规范场论三种 思想经过了五十多年的发展,目前在现代基本粒子物理学和物理学中又一次获得了非常重要的地位,以规范场论为基石的粒子物理学

  和物理学有着异曲同工之妙。

  至此,亲戚亲戚大伙时会 看过,引力场可是我在局部广义时光里坐标变换下协变的规范场论;电是U(1)规范场论,并都在最简单的规范场论;弱相互作用是SU(2)规范场论;强相互作用是SU(3)规范场论;弱电统一理论是SU(2)×U(1)规范场论;标准模型最直接的做法是选者这两者的乘积SU(3)×SU(2)×U(1)作为规范对称群,也是并都在规范理论。这就不得不有亲戚亲戚大伙想到:是与否物理学的统一之归于“规范场论”呢?

  二、新的那此的间题与挑战:从规范场论到超弦理论

  从规范场论到弦论的发展,几乎代表了20世纪400年代事先理论物理学发展的主流,一起去,从规范场到弦论理论价值形式的转变也对传统的哲学观念提出了新的那此的间题和挑战。

  (一)、量子力学和广义:“冲突”还是“统一”?

  弦理论是20世纪70年代以来物理学性发现的自然产物,也是在物理学理论相互冲突的背景下结合的产物。三种 冲突在过去的世纪里可能都在第一次突然出现了。

  第一次冲突早在19世纪末就突然出现了。根据牛顿的运动定律,可能一帮人跑得足够快,就能赶上远去的光束;而根据麦克斯韦电磁学理论,谁也跑不过光。1905年爱因斯坦通过狭义补救了三种 矛盾,并彻底了亲戚亲戚大伙对空间和时间的认识,时光里不再牢固不变可是我以灵活多变的价值形式突然出现,其形式和表现依赖于运动的情况报告。

  第二次冲突在狭义诞生后不久就突然出现了。根据狭义,任何物体(包括任何形式的影响和干扰)都可能跑得比光快;而根据牛顿引力理论却所处并都在顺势通过巨大空间距离的作用。1915年爱因斯坦通过广义补救了三种 矛盾,又一次改变了亲戚亲戚大伙对时光里的认识:时光里不仅受运动情况报告的影响,为什么在么在让在物质和能量突然出现时,时会所处弯曲。

  第三次冲突在广义和量子力学诞生后突然出现了。三种 冲突表现在:

  (1)广义和量子力学补救那此的间题的领域不同。广义为亲戚亲戚大伙从大尺度认识提供了理论框架,如、星系、星系团等大而重的的东西;量子力学为亲戚亲戚大伙从小尺度认识提供了理论框架,如原子、、夸克等小而轻的东西。几十年来,有另三个白 理论的几乎所有预言都在实验上被物理学家以难以想象的精度了。为什么在么在让,当补救“小而重”的东西时,量子力学和广义走到了一起去都得到了无聊的结果。同类,在黑洞的中央,一定量物质被挤压到了有另三个白 极小空间里;在大爆炸的时刻,整个从比沙子还小的微尘中爆发出来。三种 事先量子力学与广义之间形成水与火的对抗。初步看来,三种 对抗在于两大理论适用的范围。

  (2)“在微观尺度上,量子力学和新的不选者性原理与广义核心的空间(以及时间)的光滑几何模型是针锋相对的。”[2]广义与量子力学不同的适应范围造成的冲突可是我冠部的,其更根本的冲突还在于两大基础理论和新思想的冲突。广义中引力场通过空间的弯曲表现出来,在这里空间是光滑的集合概念;而量子力学里量子涨落通过符近空间真难强烈的扭曲表现出来,三种 小距离尺度剧烈的量子涨落使得空间表现出凸凹不平。

  (3)广义与量子力学线性、非线性的对立。正如格林(Brain Green)所说,广义和量子力学的冲突可是我所处在相当隐蔽的地方。物理学家在典型尺度远远超过普朗克长度的那此的间题上快乐地运用广义和量子力学。而另外可是我物理学家则,这两大块物理学基石根本搭配不起来。

  三种 冲突目前成为物理学的中心那此的间题。到了400年代中期,弦理论带来了并都在补救方式,缓解了二者之间的紧张关系。在弦理论中,可能弦的延展性(一维而都在有另三个白 点),引力和光滑的时光里观念在比弦尺度还小的距离下遗弃了意义,时光里量子涨落也由“弦几何”代替了。在弦理论中,广义和量子力学不但都在对立的,为什么在么在让是“相互还要的”[3]“根据超弦理论,‘大’定律与‘小’定律的结合,很糙让幸福的,也是躲都躲不开的”。[4]

  为了有另三个白 能把所有的自然力、所有的物质编织成一幅锦绣图画的统一的物理学理论,爱因斯坦曾追寻了400年。今天,超弦给亲戚亲戚大伙了一幅迷人的统一图景。弦理论可能很好地补救了黑洞量子力学那此的间题的可是我疑难,为什么在么在让用它来说明大爆炸的初始奇点仍是有另三个白 未补救的大那此的间题。在超弦理论获得实验事先,广义与量子力人学冲突还是相融的呢?

  笔者认为,目前量子力学和广义的“冲突”是客观所处的,为什么在么在让三种 “冲突”是暂时的。亲戚亲戚大伙相信,科学的发展真难尽头,为什么在么在让科学理论会逐渐统一。从物理学的发展来看,17世纪,伽利略研究地面上物体的运动,打开了通向近代物理学的大门。牛顿“站在巨亲戚亲戚大伙的肩膀上”,把地面上物体的运动和运动统一起去来,了天上地下一切物体的普遍运动规律,建立了经典力学体系,实现了物理学史上第一次大综合。18世纪,经过迈尔、焦耳、卡诺、克劳修斯等人的研究,经典热力学和经典统计力学正式确立,从而把热与能、热运动的宏观表现与微观机制统一起去来,实现了物理学史上的第二次大综合。19世纪,麦克斯韦在库仑、安培、法拉第等物理学家研究的基础上,经深会入研究,把电、磁、光统一起去来,建立了经典电磁理论,预言了电磁波的所处,实现了物理学史上第三次大综合。至此,经典力学、经典统计力学和经典电磁理论形成了有另三个白 完整的经典物理学体系,一座金碧辉煌的物理学大厦巍然耸立。20世纪,爱因斯坦的狭义了物质与运动的统一性、时间与空间的统一性、动量和能量的统一性,完成了新的统一。20世纪,科学家在物理学统一之上地探索,作了一次又一次的尝试,超弦理论可是我其中之一。可是我说,从物理学的发展脉络还还要看出,量子力学和广义的“统一”是科学发展的必然趋势。为什么在么在让,亲戚亲戚大伙还不敢说,规范场论和超弦理论哪个是统一的归宿,这都在待于科学的进一步发展和实验的进一步。

  (二)、物质组成的最终单元:“点状粒子”还是“一维线圈”?

  公元前5世纪,希腊哲学家德谟克利特认为,一定量的物质都应该是一定量不同的基本材料组合的结果,三种 基本的组成成分,是坚硬的、固态的、看不见的、彼此之间时会 形式和排列方式不同的微小粒子,三种 基本粒子被称之为“原子”,具有“不可分割性”和“不可性”。4000多年过去了,尽管那此最基本的物质单元可能经历了无数认识的转变,为什么在么在让,亲戚亲戚大伙依旧认为它还是正确的。

  20世纪400年代初,J.J.汤姆逊(Joseph John Thomson)、卢瑟福(Rutherford)、玻尔(Niels Bohr)、查德威克(Nick Chadwick)的工作使亲戚亲戚大伙认识到原子还都在那此最基本的物质成分,它有有另三个白 涵盖着质子和生子的核,核外还绕有一群旋转的电子。曾有一段时间,可是我物理学家认为质子、中子和电子可是我希腊人所认为的“最基本的粒子”。“基本粒子”的概念初次得到更新。

  20世纪400年代末,斯坦福直线加速器中心的实验家利用强大的技术力量探索了物质的微观层次,发现质子和生子也都都在基本的,反过来,证明它们都在由更小的粒子——夸克(夸克有并都在,并都在叫上夸克,另并都在叫下夸克)——构成的。似乎天地间的一切事物都在由电子、上夸克、下夸克的组合形成的,从实验上还看沒有它们还由更小的东西构成的。20世纪400年代中期由雷恩(Frederick Reince)和柯万(Clyde Cowan)发现了的实验,被认为是第并都在基本粒子。

  令人惊奇的是,物理学家凭着前所未有的技术力量,不断地用真难大的能量将物质击碎,不断地发现新粒子,粒子的清单真难长,以至于物理学家将它们成分组,构成有另三个白 “族”。每一族包括有另三个白 夸克和有另三个白 电子,可能电子的伙伴,以及有另三个白 相应的中微子。到目前为止,亲戚亲戚大伙所遇到的每一样事物——不论是自然突然出现的还是人工将原子粉碎后产生的——都在由这三族粒子和它们的反物质伙伴组合成的粒子组成的。“根据现代思想,可能称得上‘根本’的粒子是轻子与夸克(皆为费米子),及光子、胶子、引力子和可是我与弱相互作用有关的粒子。”[5]

  还要强调的事,粒子的概念可能所处了很大的变化,无疑,德谟克利特肯定是认沒有它来了。新的粒子观念了原先的每个最重要的标准属性:性和个体身份。所有的粒子都还还要产生与消灭,这是粒子最基本、最普通的性质,这早在70年前就发现并从理论上认识到了,这原因粒子不再具有性。自己面,物理学家发现可是我粒子成双成对地突然出现,反粒子会随着正粒子的湮灭而湮灭,粒子的个体性不复所处。可是我粒子的性和个体性的

  ,最起码还是稳定的;更有甚者,可是我粒子连稳定性都掉了,它会衰变而成为可是我的粒子。

  弦理论带来了强有力的概念。弦理论认为,可能以更高的精度去考虑粒子,会发现亲戚大伙并也很糙状的,可是我由一维的小环构成。每个粒子像第二根无限纤细的橡皮筋或第二根振荡、跳动的细线,被称之为“弦”。弦理论的弦小得可怜,平均共假使 普朗克长度的尺寸,可是我即使用仪器来检查,也显得像点一样。弦理论在物理学史上第一次提供了有另三个白 能赖以构成的所有基本价值形式的框架,为什么在么在让有时亲戚亲戚大伙说它可能是有另三个白 “包罗万象的理论”或“终极理

  论”。

  可能弦理论是有另三个白 最厚度的理论——是可是我一切理论的基础,不还要可是我允许有更基本的理论来解释它。真难应该认为“弦”可是我自然界“最基本的粒子”,在古希腊人原先的意义上,也可是我不可分的基元。绝对的最小的构成的基元的弦,代表着微观世界数不清的亚价值形式层次走到了尽头。“从这点看,弦即使在空间延伸,问亲戚大伙的组成也是真难意义的。弦可是我弦,真难比它更基本的东西,可是我时会 把它描写成别的任何物质组成的东西。”[6]可能弦理论不被认为是有另三个白 极限,真难,“弦”有可能还是由更厚度的粒子构成。可能弦是由更小的事物组成的,亲戚大伙就不需可是我基本的,相反,可能那此东西构成了弦,它就当然还还要取代弦的,而成为更基本的基元。三种 观点基于目前现实情况报告,亲戚亲戚大伙还我可是我知道弦理论是与否正确的大自然的最后理论。为什么在么在让,历史我可是我知道们,每当对的认识深入一步,总会发现物质还有更微观的层次,还有更小的组成元素。弦理论像提出了三种 可能,但还真难我我实在的。既然弦理论证明了传统的零维点粒子是并都在数学的理想化,而都在真实世界的再现,真难无限细小的一维弦圈会不需可是我数学理想呢?1995年惠藤(Edward Witten)等人发动第二次超弦,提出弦理论还包括着二维的膜、三维的体,甚至更奇异的等等。到底哪并都在才是“最基本的粒子”呢?“要么一定有一定量至今尚未发现的粒子是真正的基本粒

  子,实验室中看过的粒子皆由亲戚大伙所构成;要么可是我整个基本粒子概念真难任何意义。”[7]

  简言之,物质组成的最终单元到底是“点状粒子”还是“一维线圈”?根据目前的理论发展来看,亲戚亲戚大伙姑且认为是“点状粒子”,但这并不一定原因它一定是真理。亲戚亲戚大伙期待着超弦理论被的那一天,一旦超弦理论获得实验支持,亲戚亲戚大伙对物质组成的认识可能有有另三个白 根本性的变化。

  (三)、真实生活时光里:“11维”还是“4维”?

  牛顿理论构建了三维的空间和一维的时间,空间和时间相互,空间是平直的。爱因斯坦的建立鼓励亲戚亲戚大伙把时间看成另一维,一起去构成的四维时光里,二者相互联系。的三种 价值形式是基本的、一贯的,也是普遍所处的,为什么在么在让似乎不成那此那此的间题。

  然而,1919年,波兰的数学家卡鲁扎(Theodor Kaluza)向显然的事实提出了挑战——跟我说不时会 三个白空间维,可是我有更多。卡鲁扎的变革了亲戚亲戚大伙物理学定律的体系,以至于至今还为他的远见感到。为什么在么在让,三种 要怎样能与亲戚亲戚大伙看过的三维空间三种 显然的事实相协调?三种 那此的间题在卡鲁扎的理论中真难明确的回答。

  1926年,数学家克莱茵(Oskar Klein)把理论更具体化了,答案也明确了。那可是我,亲戚亲戚大伙的空间价值形式既有延展的维,都在卷缩的维。延展的维很大,能直接显露出来;卷缩的维很小,真难看过。

  “弦理论现代物理学基础是从的维数如果如果结束的——那个亲戚亲戚大伙认为都在那此的间题的数,现在正所处着戏剧性的为什么在么在让令人信服的改变”。[8]弦理论“要求”有更多的空间维。

  那此看不见的维多小才算“小”呢?格林声称,亲戚亲戚大伙最先进的仪器能探测小到百亿亿分之一米的价值形式。可能那此维度卷缩得比三种 尺度还小,亲戚亲戚大伙看过不见了。1926年,克莱茵结合卡鲁扎的原始想法和量子力学思想,计算结果表明,卷缩的维可能小到普朗克长度,是实验远远可能达到的。

  弦理论学家计算表明,弦能在9个空间方向振动。亲戚亲戚大伙熟悉的三个白展开的空间维以外还有6个卷缩的空间维。“的所处,不仅是并都在假定(如卡鲁扎、克莱茵和亲戚大伙的者那样),更是弦理论的要求。为了让弦理论有意义,应该是lO维的:9个空间维,有另三个白 时间维”。[9]

  20世纪90年代,惠藤根据自己的发现和前人的可是我结果,提出了令人信服的,说明弦理论的近似计算实际上“丢失”了有另三个白 空间维。惠藤的结论令多数弦理论家大吃一惊:弦理论实际还要11维,10维的空间和l维的时间。

  原先一来,自然就会一帮人问:为那此其中的三个白空间维和有另三个白 时间维是大的展开的维,而其余6个维或7个维是小的卷缩的维?为那此它们不都展开或卷缩?弦理论还要真难多空间维,会不需要有更多的时间维呢?那样不正好与空间对应吗?的空间和的时间原因那此呢?

  进一步讲,牛顿理论的时光里是平直的,爱因斯坦理论的时光里是还还要弯曲的,为什么在么在让,它们的空间价值形式不需要破裂。从广义来看,广义的方程牢牢植根于黎曼几何,其基本的数学形式要求空间背景是光滑的——这是有另三个白 有严格数学意义的概念,不过从它的寻常意思时会 把握并都在基本价值形式:真难褶皱,真难针眼,真难一小块一小块“粘”起来的痕迹,当然也真难破裂。

  随着量子力学与引力论的融合以及弦理论的发现,第一次选者地证明可是我物理背景下空间价值形式可能破裂。惠藤用并都在很糙的方式说明空间破裂不需要产生灾难性后果的微观原因,为什么在么在让了空间破裂时点粒子理论和弦理论间的差异:在破裂处弦有并都在运动形式,而点粒子时会 并都在。

  毕竟空间可是我空间,不论它卷曲成卡-丘形式,还是展开成亲戚亲戚大伙在星光灿烂的半夜三更三更所感觉的茫茫,也无论卷缩的维与展开的维之间有多大区别,值得肯定的是空间破裂一定有着更广泛的适用性。可是我,空间能破裂而不产生物理学灾难,为什么在么在让空间破裂时会所处那此事情呢?对亲戚亲戚大伙的生活有那此影响呢?原先的破裂在亲戚亲戚大伙生活的三维空间也会所处吗?

  笔者相信物质世界的奥妙,亲戚亲戚大伙生活的真实空间不需要简单的是4维,可能任何理论都在会是“空穴来风”,现在既然一帮人提出了10维或11维时光里理论为什么在么在让时会 风靡一时,自然有一定的道理。当然,三种 看法仅仅是并都在而已,物质世界的新的面目有待新的科学给亲戚亲戚大伙展示。

  总之,规范场论和弦理论都在划时代的创作。在从规范场论到弦理论发展的tcp连接池池中,萌发了可是我哲学方面的新的那此的间题和挑战,那此新的那此的间题和挑战不仅仅丰沛 了亲戚亲戚大伙的哲学观,为什么在么在让发展了哲学观。在物理学统一之和理论物理学进一步发展之上,可能有不多的新那此的间题和挑战被提出,那此都在哲学观新的意蕴和内涵。

  【注释】

  [1]这常错误的,但那正是当时所认为的。

  【参考文献】

  [1]转引高策.走在时代前面的科学家——杨振宁[M].太原:山西科学技术出版社,1999.5.

  [2][3][4][6儿8][9]格林.的琴弦[M].长沙:湖南科学技术出版社,123,4,4,135,178,196.

  [5][7]罗杰·G·牛顿.探求之理[M].李香莲译.杨建邺校.上海:上海科技教育出版社,4000.212,210.

  [10]桂起权,贺天平.超弦——大自然的琴弦[M].科技导报,4003(3).

  [11]贺天平,郭贵春.量子力学的模态解释[J].哲学研究,4004(10).

  [12]贺天平.哈金的实验我我实在论思想[J].科学技术与,4005(2)

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