爱因斯坦最大的遗憾,没有参透“上帝的构思”,实现它有多难?

小小怪 2022-06-1703:28:52名人评论8阅读模式

1925年,早已经功成名就的爱因斯坦在和一位名为埃丝特·萨拉曼(Esther Salaman)的学生散步时,说了一段让人沉思的话:我想知道上帝到底是怎样创造世界的,不过我对这种或那种现象、这个或那个元素不感兴趣,我只是单纯地想知道他宏大的构思,除此之外都是不值一提的细枝末节。

这句话中所提到的上帝的构思(Gods thoughts),其实指的是现代物理学最终极的目标,代表着人类对自然规律最完美的理解和诠释。

在人生的最后几十年中,爱因斯坦将全部的精力和心血用于寻找万物理论(The Theory of Everything),但直到临终他也没能完成心愿。

在科学家们的理想中,万物理论是揭示包括宇宙起源在內的一切宇宙奥秘的关键,它能够将无数现象收纳其中,将繁琐的公式和现象化简,用一个清晰流畅的公式完美表达出来。如果它真的成为现实,对于人类来说整个宇宙将再也没有难题。

数个世纪以来,在无数科学家的付出之下,现代物理学的大厦傲然耸立。这座无比坚实的大厦拥有两个近乎坚不可摧的支撑——量子场论和广义相对论。

前者描述了弱核力、强核力以及电磁力如果在微观尺度发挥作用,而后者则描述了引力、恒星、星系乃至整个宇宙宏观尺度上的运行规律。

在近百年的研究和实验中,科学家们发现这两个理论在各自领域近乎是无敌的存在,任何理论都无法动摇它们的统治地位。

它们之间虽然近乎完全对立,但因通常情况下我们只需要用到一种理论,所以暂且相安无事。但想要建立解释一切的万物理论,就必须打破这两个理论之间的隔阂,将它们完美和谐的统一起来。

当然了,相比现在还摸不着头脑的引力,科学家们显然对三个作用力的研究更加深入。强核力将原子核凝聚在一起,使得夸克能够老老实实的留在中子和质子里,电磁力将原子结合在一起并主导各种化学反应,而弱核力则和各种粒子的衰变放射有密切的关系。

除了基本的职能之外,每种力还有自己的亚原子粒子——强力的传递者是胶子,电磁力的传递者是光子,而弱力的传递者则是玻色子。

除此之外,还有一个宛若幽灵般无处不在的希格斯场为其他基本粒子赋予质量,它们共同组成了一个耳熟能详的名词——粒子物理标准模型。

在这个模型的帮助下,科学家们能够像搭积木一样,构建出从微观世界到宏观世界中所有已知的物质,这一构建过程和真正的万物理论非常相似。

但是引力的存在使得其不能算是一个完美和谐的理论,毕竟引力也是宇宙中实实在在存在的一种力。

为了能够贯通和连接物理大厦两个支柱理论,在两者之间建立起相互联系的桥梁,科学家们建造了能够将质子加速到无限接近光速的强子对撞机(99.999999%光速),可这距离找到物质的最小组成单位还是遥遥无期。

按照弦理论的解释,在宇宙刚形成的10^-43秒内,现在的四大基本力实际上是归于一种力的统治的,微观层面的宇宙由普朗克长度的颤动的弦组成的,而不同的颤动频率产生了各种各样不同的粒子。

虽然说弦理论似乎让人类离宇宙终极秘密更近了一步,但真正看到宇宙琴弦所需要的能量过于庞大,甚至可以说庞大到难以想象,它至少比人类现在能量最高的粒子加速器还要高出11个数量级。

按照费米实验室主持人、物理学家多恩·林肯(Don Lincoln)的比喻,如果人类已经掌握的能量是一个细胞,那么窥见宇宙本质所需的能量就相当于整个地球。或许人类千年乃至万年都没有机会一探万物理论的真谛。

在绝望中让人感到一丝欣慰的是,物理学大一统的脚步似乎变得越来越快,比如牛顿在1670年发现万有引力,从而将宇宙中的力和生活中的力整合为一;麦克斯韦在1873年提出的理论又将电和磁整合到了一起;1968年科学家们又发现弱核力和电磁炉严格来说只是硬币的正反面。

按照这样的发展趋势,或许人类能够举起万物理论的圣杯也只是时间的问题,只不过这个时间也许会长到我们接受不了甚至无法想象的程度。

而抛开学术方面的困难,爱因斯坦本人可能对人类能够找到万物理论并不抱太大希望,因为他曾在人类第一颗原子弹爆炸后留下了一段意味深长的话:我不知道第三次大战用什么武器,但第四次一定是石头和木棍。

他的这段话想要表达的意思其实非常明显,如果人类社会真的因战争而退化,那别说参透上帝的构思了,就连文明延续都可能会变成一件非常困难的事情。

所以参透上帝的构思不仅要在学术方面取得突破,还要在人类的劣根性上取得突破,这无疑是道阻且长的。

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