科学|加瑞特 · 里斯真的发现了万物理论吗？
当爱因斯坦（Albert Einstein）在1905年发表有关狭义相对论的论文时 ， 似乎他把艾萨克·牛顿的物理学转化为了自己的理论 ， 但实际上 ， 他以艾萨克·牛顿的物理学为基础 ， 建立自己的理论。 宇宙太复杂 ， 以至于一个人无法独自理解 ， 因此物理学家必须依靠同伴的综合发现来了解使宇宙产生滴答声的原因 。 这包括粒子物理学的标准模型 ， 这是马克斯·普朗克（Max Planck）于1900年提出的理论 ， 可以说是迄今为止最有影响力的理论之一 。
本文插图
尽管许多理论为物理研究做出了贡献 ， 但并非所有理论都被证明是正确的 ， 甚至是无用的 。 一些理论被缩减 ， 另一些理论则被完全抛弃 。 许多研究人员一生都在努力追求后来被证明不准确的理论 。 正是基于这种知识 ， 安东尼 · 加瑞特 · 里斯（Antony Garrett Lisi）将他的万物论提交给了世界——他的"万物极其简单的理论" 。
牛顿物理学描述了为什么滚球最终会停止 。 相对论解释了为什么你不立即飞离旋转的地球进入太空 。 量子力学解释了为什么牢牢地把你吸在地球上的同一个力 ， 不会将您撕成碎片 。 唯一的问题是 ， 这些物理理论中没有一个能完整地解释宇宙的各个方面 。 而且 ， 尽管我们知道宇宙受引力、电磁力以及强、弱核力这四个力的影响 ， 但我们不知道引力如何与其他三个力共同作用 。 但是必须有一个共同的线程将它们绑定在一起：万物理论 。
本文插图
物理学家们一直在寻找将相对论与粒子物理学的标准模型结合在一起的线索 。 如果被发现 ， 则有望揭示出构成整个宇宙的织物的构成 。 1970年代 ， 物理学家加来道雄（Michio Kaku）提出了弦理论 。 这一理论预言 ， 小的、振动的弦线是所有物质的基础 ， 并且它们的振动会构成我们宇宙中的所有四个力 。
但是加来道雄的理论要求存在11个维度才能起作用 ， 到目前为止 ， 我们只知道4个维度 。 尽管不能轻易证明它是正确的 ， 弦理论还是为万物理论的追求注入了生命 ， 而物理学世界已经对该理论进行了深入研究 。
本文插图
【科学|加瑞特 · 里斯真的发现了万物理论吗？】
利用尚未发现的物理学方面做出科学预测并不是什么新鲜事 。 科学家尚未通过科学观察发现微小的弦的事实并不排除弦理论 。 爱因斯坦的相对论从数学上预测了黑洞的存在 ， 早期的时候 ， 就没有发现黑洞的任何证据 。
数学是宇宙的语言 。 从飞机失事到皮肤色素再到球体形状 ， 一切都可以用数学方程式表示 。最后一个例子对于里西追求万物理论最重要 。 里斯可能使用对称几何对象的描述揭示了粒子物理学的标准模型与相对论之间的关系 。
本文插图
在19世纪 ， 数学家苏菲·李（Sophus Lie）创建了代数公式来描述对称物体的形状 ， 这些被称为李氏场 。 他的工作是由成功的数学家们建立的 ， 在1890年代 ， 威廉·基林（Wilhelm Killing）发现了一组李氏场 ， 它们描述了我们宇宙中最复杂的形状 ， 即E8组 。 E8组是一个相互关联的248维对称对象 ， 是一个极其复杂的对象 。
实际上 ， 这个密集的对象是如此复杂 ， 以至于它是在2007年由计算机首次绘制 。 它由18位数学家组成的小组——美国数学研究所的李群项目集——进行了四年的计算并绘制E8的公式 。 该小组花了两年的时间进行计算 ， 另外花了两年时间专门研究如何在当今可用的计算机上计算形状 。
推荐阅读
- 科学|墨西哥东北部上空观看到大面积的明亮“火球”
- 科学|陈根：交织着“记”与“忘”的记忆，是如何发生的？
- 科学|12.5光年外出现2颗宜居星球！科学家大胆猜测：人类或早已被监视
- 手机使用技巧,黑科技|用贴片就能增强手机信号！黑科技还是伪科学？
- 手机使用技巧|用贴片就能增强手机信号！黑科技还是伪科学？
- 科学,黑洞|人类真的无法穿越黑洞和虫洞吗？听听科学家是如何解释的
- 科学,黑洞|黑洞吞噬的那些物质都去哪里了？听完科学家的解释明白了
- 科学|人类如何抵抗在星际穿越过程的宇宙辐射？科学家告诉你答案
- 科学|我国科学家仿贝壳研制出“超强韧”绿色材料
- 科学,北斗卫星|北斗卫星系统，是如何做到服务全球的？