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wang.zhou.803 的博客

 
 
 

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人类真的能够找到宇宙终极定理吗?  

2016-04-15 14:16:41|  分类: 科学研究(揭秘、 |  标签: |举报 |字号 订阅

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三体迷【宇宙探秘专栏】「有一名神枪手,在一个靶子上每隔十厘米打一个洞。设想这个靶子的平面生活着一种二维智能生物,他们中的科学家在对自己的宇宙进行观察后,发现了一个伟大的定律:“宇宙每隔十厘米,必然会有一个洞。”它们把这个神枪手一时兴起的随意行为,看成了自己宇宙中的铁律。」

人类真的能够找到宇宙终极定理吗? - 月儿弯弯 - wang.zhou.803 的博客
 

上面这段耐人寻味的话就是大刘在《三体》中提出的「射手假说」,很有意思的一个概念,不得不让人拍案叫绝。只要你认真想一想,就会发现人类正是这么一种「二维智能生物」,真是细思极恐啊!

伟大的理论物理学家斯蒂芬·威廉·霍金在他的科普著作《时间简史》中给出过一个好理论的标准:「它必须在只包含一些任意元素的一个模型的基础上,准确地描述大批的观测,并对未来观测的结果作出确定的预言。」同时还给出了与射手假说有异曲同工之妙的结论:「在它只是假设的意义上来讲,任何物理理论总是临时性的:你永远不可能将它证明。不管多少回实验的结果和某一理论相一致,你永远不可能断定下一次结果不会和它矛盾。另一方面,哪怕你只要找到一个和理论预言不一致的观测事实,即可证伪之。」

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回顾人类的科学发展史,何尝不是如此呢?牛顿站在巨人的肩膀上,完善了经典力学,在20世纪之前,牛顿三大定律和万有引力定律都能完美地描述我们的宇宙。长久以来,人类都认为世界就是这样的,牛顿的这些理论绝对正确,因为这些理论不仅与已有的观测相符,还精确地预言了新的观测。

然而,随着人类的进步,观测精度进一步提高,进入20世纪后,经典力学在高速领域和微观领域的局限性逐渐暴露出来。这就好比那些可怜的二维智能生物随着观测精度的提升,发现宇宙并不是每隔10厘米就会有一个洞,而是每隔10.01厘米。OMG,这足以让科学家们吐出一口老血!



于是,爱因斯坦提出了「相对论」,很好地解决了高速领域给人类带来的困惑。回过头看,原来牛顿运动学是狭义相对论在低速领域的近似,而万有引力定律则是广义相对论在弱引力领域的近似。换句话说,相对论方程提高了人类对宇宙描述的精度,但是随着观测精度的进一步提升,或许我们会发现,原来「宇宙中洞的间隔并不是10.01厘米,而是10.0101厘米」。

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另外,科学家们提出了「量子力学」用于解释微观领域的现象。有趣的是,作为现代物理学的两大支柱,相对论和量子力学却没法相容。虽然爱因斯坦是量子力学的催生者之一,但是他对量子力学嗤之以鼻,认为「上帝永远不会掷骰子」。然而,事实证明,上帝实际上是一个老赌徒。数十年以来,科学家们一直在寻找统一相对论和量子力学的方法,但至今未果。

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尽管如此,在探索宇宙真理的道路上,人类从未止步,量子引力理论和M理论是人类正处于研究阶段的前沿理论。甚至有人认为,M理论将是「物理的终极理论」!这种说法略显人类的狂妄,笔者是不敢苟同的,我比较认可的是这么一种观点:「人类的认知是渐进的,科学只能不断逼近宇宙真理。」这就好比一条渐进线,可以不断地逼近极限,但却永远无法与之触及。稍微有点不同的是,宇宙中的这个「极限」可能是鬼魅般的「无限」!


 
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