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《一個物理學(xué)家的成長歷程》參考資料

[移動版] 作者:藍(lán)丁

《一個物理學(xué)家的成長歷程》參考資料

為了更好地理解課文,我們需要了解一些相關(guān)的理論物理學(xué)知識:

1、統(tǒng)一場論:

根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)知識,將我們的宇宙結(jié)合起來的力有四種:引力、電磁力、強核力和弱核力。物理學(xué)家運用量子力學(xué),已經(jīng)把后三種力統(tǒng)一起來(美籍華裔物理學(xué)家楊振寧和他的學(xué)生米爾斯提出楊—米爾斯場理論,解決了這一問題,被稱為“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但是這一理論因為計算繁復(fù)無比而讓人頭疼),但是引力仍然游離在外。愛因斯坦畢終生之力想尋求四種力的統(tǒng)一,建立一個大一統(tǒng)的理論,最終也沒有實現(xiàn)。

2、高維空間:

現(xiàn)代理論物理學(xué)認(rèn)為,統(tǒng)一四種力的前景,在于高維空間(如十維或更高)理論的確立。比如對于古人來講,風(fēng)暴是怎樣產(chǎn)生的,風(fēng)暴會襲擊什么地方,什么時候襲來,什么時候結(jié)束,他們是一無所知的,因為他們生活在平坦的大地上,只能靠肉眼從近似于二維平面的角度來觀察,即使有簡單的預(yù)報,也都是靠經(jīng)驗來推測的,F(xiàn)在有了氣象衛(wèi)星,從太空這樣三維角度觀察地球,在地面上看來神秘莫測的風(fēng)暴被看得一清二楚,可以精準(zhǔn)地預(yù)報風(fēng)暴的動向。同樣,理論物理學(xué)家認(rèn)為,傳統(tǒng)的四維(空間三維加上時間)理論太“小”,不能解釋宇宙中的四種力。當(dāng)他們超越四維而在更高維(如十維或更高)中尋求統(tǒng)一這四種力時,就能得到一種簡單、漂亮的解決模型(科學(xué)家認(rèn)為宇宙應(yīng)該是簡單、和諧的)。

高維空間理論認(rèn)為,宇宙大爆炸后10-43秒,十維宇宙分解成四維宇宙和六維宇宙,四維宇宙暴脹,經(jīng)過近150億年,演變成今天我們生活的宇宙。大爆炸后10-35秒,大統(tǒng)一力分開。但是高維空間理論很難在實驗室中得到證實,因為要模擬當(dāng)時的環(huán)境,需要的能量太大,根本無法做到,所以現(xiàn)在高維空間理論只能是“理論”。

一名物理學(xué)家的成長歷程

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