念頭一動,楚浩突然對著身后的瑞典科學(xué)院工作人員說道:“我想要借一間會議廳,可以嗎,我有新的物理理論想要發(fā)布。”
工作人員愣住了,他們還從未見過在諾獎頒獎典禮上,要求發(fā)布新的物理理論。
不過面對楚浩這位新科諾獎獲得者,他們也不敢怠慢,趕緊去請示院長。
面對臺上發(fā)生的一切,眾人有些丈二和尚摸不著頭腦,不知道究竟發(fā)生了什么,難道這個東方小子又要有什么幺蛾子。
很快,楚浩就得到了允許的答復(fù)。
迨工作人員宣布,楚浩有新的理論要發(fā)布,所有人都傻眼了。
他們經(jīng)歷過不少次諾獎頒獎典禮,可還真沒有一個科學(xué)家,能夠說是在諾獎上發(fā)布新的物理理論。
不過,所有人的好奇心,一下子就被楚浩給勾了起來,他們到也挺想知道,楚浩有什么重要發(fā)現(xiàn),需要在諾獎上宣布。
移步,會議廳。
因為是臨時起意的原因,楚浩也沒做什么PPT,而是選擇了擁有巨大黑板的會議廳。
咳嗽了一聲,楚浩開口說道:“相比大家對于我的E型雜論都不陌生。”
眾人不由的點了點頭,E型雜論他們當(dāng)然不陌生,甚至可以說楚浩的E型雜論是近些年,理論物理學(xué)界最著名的論點了,任何一個關(guān)注前沿物理的科學(xué)家,都應(yīng)該知道E型雜論。
不過聽楚浩這么一說,楚浩接下來要說的物理理論,應(yīng)該是有關(guān)于理論物理的,眾人的眼睛不由一亮。
“我現(xiàn)在想要提出一個新的理論,我稱其為M理論,M在這里可以代表魔術(shù),神秘,或膜,甚至矩陣都可以,依你所好而定。”
楚浩在黑板上,寫下,哦不,畫下了一個巨大的M。
“M理論是我作為物理的終極理論而提議的理論,M理論希望能藉由單一個理論來解釋所有物質(zhì)與能源的本質(zhì)與交互關(guān)系。其結(jié)合了五種超弦理論和十一維空間的超引力理論。”
眾人的神情瞬間一變,楚浩這是要將物理,大一統(tǒng)嗎。
雖然超弦理論被譽(yù)為物理大一統(tǒng)的鑰匙,但卻一直沒有被完善,也一直沒被人所證實,而楚浩現(xiàn)在似乎要將超弦理論更一步的進(jìn)化,成為更先進(jìn)的理論。
“在圍棋游戲中,只有圍與不圍這樣很少的幾條規(guī)則,加上黑白兩色棋子,卻可以弈出千變?nèi)f化的對局。與此相似,現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)為,自然界由很少的幾條規(guī)則支配,而存在著無限多種這些支配規(guī)律容許的狀態(tài)和結(jié)構(gòu)。任何尚未發(fā)現(xiàn)的力,必將是極微弱的,或其效應(yīng)將受到強(qiáng)烈的限制。這些效應(yīng),要么被限制在極短的距離內(nèi),要么只對極其特殊的客體起作用。”
“我們曾經(jīng)非常自信地認(rèn)為,他們發(fā)現(xiàn)了所有的力,并沒有什么遺漏。但是,在描述這些力的規(guī)律時,他們卻缺乏同樣的自信。20世紀(jì)科學(xué)的兩大支柱——量子力學(xué)和廣義相對論——居然是不相容的。廣義相對論在微觀尺度上違背了量子力學(xué)的規(guī)則;而黑洞則在另一極端尺度上向量子力學(xué)自身的基礎(chǔ)挑戰(zhàn)。面對這一困境,與其說物理學(xué)不再輝煌,還不如說這預(yù)示著一場新的革命。”
“薩拉姆和溫伯格的弱電統(tǒng)一理論,把分別描述電磁力和弱力的兩條規(guī)律,簡化為一條規(guī)律。而M理論的最終目標(biāo),是要用一條規(guī)律來描述已知的所有力(電磁力、弱力、強(qiáng)力、引力)。而M理論的出現(xiàn),則在于讓量子力學(xué)與廣義相對論在新的理論框架中相容起來!”
眾人的神情逐漸緊張了起來,不過仍有不少人保持懷疑,如果M理論真的這么強(qiáng)大,那這個世界真的會被徹底顛覆。
“在超對稱物理中,所有粒子都有自己的超對稱伙伴。它們有與原來粒子完全相同的量子數(shù)(色、電荷、重子數(shù)、輕子數(shù)等)。玻色子的超伙伴必定是費米子;費米子的超伙伴必定是玻色子。盡管尚未找到超對稱伙伴存在的確切證據(jù),但理論家仍堅信它的存在。他們認(rèn)為,由于超對稱是自發(fā)破缺的,超伙伴粒子的質(zhì)量必定比原來粒子的大很多,所以才無法在現(xiàn)有的加速器中探測到它的存在。”
“局部超對稱性,還提供將引力也納入物理統(tǒng)一理論的新途徑。愛因斯坦廣義相對論,是根據(jù)廣義時空坐標(biāo)變換下的某些要求導(dǎo)出來的。在超對稱時空坐標(biāo)變換下,局部超對稱性則預(yù)言存在超引力。在超引力理論中,引力相互作用由一種自旋為2的玻色子(引力子)來傳遞;而引力子的超伙伴,是自旋為3/2的費米子(引力微子),它傳遞一種短程的相互作用。”
“在M理論體系中,時間分為兩種,一種是我們世俗意義上的時間(即現(xiàn)行宇宙對人類意義上的時間)。還有一種被定義為虛時間,虛時間沒有所謂的開端和終結(jié),而是一直存在的時間,是用于描述超弦的一條無矢坐標(biāo)軸。”
“M理論認(rèn)為能量在自身維度下不守恒,能量會在自身綺翹中逃逸到其他膜,而弦分為開弦和閉弦,引力子弦與另三種弦不同,是一個自旋為2的玻色子,理論中被定義為自由的閉弦,可以被傳播到宇宙膜外的高維空間以及其它宇宙膜,故能量場在自身維度,也就是現(xiàn)行宇宙下逃逸了更多。”
“在M理論中存在無數(shù)平行的是膜,膜相互作用碰撞導(dǎo)致產(chǎn)生四種基本粒子,產(chǎn)生電磁波和物種,也就是宇宙大爆炸的原因。”
眾人不由的倒吸一口涼氣,如果真是楚浩所說的那樣,那么M理論毫無疑問,肯定存在著。
“廣義相對論沒有對時空維數(shù)規(guī)定上限,在任何維黎曼流形上都能建立引力理論。超引力理論卻對時空維數(shù)規(guī)定了一個上限——11維。更吸引人的是,已經(jīng)證明,11維不僅是超引力容許的最大維數(shù),也是納入等距群SU(3)×SU(2)×U(1)的最小維數(shù)。”
“然而,在手征性面前,引力理論的一根支柱突然倒塌了。手征性2是自然界的一個重要特征,許多自然對象都有類似于人的左手與右手那樣的對稱性。像中微子的自旋,就始終是左手的。”
“當(dāng)其他類型的力不存在時,所有受引力作用的系統(tǒng)都會坍縮成黑洞。地球之所以沒有被它自身的重量壓垮,是因為構(gòu)成它的物質(zhì)很硬,這硬度來源于電磁力。同樣,太陽之所以沒有坍縮,也只是因為太陽內(nèi)部的核反應(yīng)產(chǎn)生了巨大的外向力。假如地球和太陽失去這些力,就會在短短的幾分鐘之內(nèi)收縮,且越縮越快。隨著收縮,引力會增加,收縮的速度也隨之加快,從而將它們吞沒在逐步上升的時空彎曲里,變成黑洞。從外部看黑洞,那里的時間好像停止了,不會看到進(jìn)一步的變化。黑洞所代表的,就是受引力作用系統(tǒng)的最終平衡態(tài),該態(tài)相當(dāng)于最大的熵。”
說到這,眾人陷入了思考當(dāng)中,在思考楚浩的M理論是否能真正達(dá)到自洽。
楚浩微微一笑,他相信那根弦肯定存在著,M理論也肯定能成立。
因為盡管目前對一般的量子引力尚不明了,霍金卻利用量子論,成功地對黑洞提出了一個熵的公式。這個事實,有時被叫做黑洞悖論。
在廿多歲就解決規(guī)范場量子化問題的荷蘭理論物理學(xué)家胡夫特,曾向弦學(xué)者提出關(guān)于弦論為何沒能解決黑洞問題的質(zhì)詢。當(dāng)時人們并不明白,這究竟是詰難,還是鼓勵?然而,在弦論演化成M理論之際,所有的疑問很快消散了。胡夫特這位物理感覺十分敏銳的天才,在山雨欲來之際聽到了雷聲,但他也沒能預(yù)見到,來的是何等樣一場風(fēng)暴!
在某些情形下,Dp胚可以解釋成為黑洞,或者更恰當(dāng)?shù)卣f是黑胚,即是任何物質(zhì),包括光在內(nèi),都不能從中逃逸的客體。于是,開弦可以看成是有一部分隱藏在黑胚之中的閉弦。可以將黑洞看成是由7個緊致維的黑胚構(gòu)成的,從而M理論將為解決黑洞悖論提供途徑。霍金認(rèn)為黑洞并不是完全黑的,它可以輻射出能量。黑洞有熵,熵是用量子態(tài)數(shù)目來衡量的一個系統(tǒng)的無序程度。在M理論之前,如何清點黑洞量子態(tài)數(shù)目,人們束手無策。
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