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物理学的最高境界是什么?

发布人:管理员

物理学的顶峰,就是大统一理论。

物理学研究的是什么?自然界的物质和物质之间的相互作用。物质放在一边不谈,什么是相互作用?简单而不准确地说,就是就是各种各样的“力”。

所谓“一体两面”,就好比一个一元硬币,你能看到正面是字,背面是菊花,但不管是字还是菊花,都是这枚硬币的一部分,只是在不同情况下,你能看到字或者看到菊花。自从麦克斯韦做出麦克斯韦方程组,明确了电和磁是统一的,是统一枚硬币的两个面,物理学家就开始考虑,会不会有更多的作用力,是这一枚硬币(大概是个骰子吧)的其他面?

物理学的最高境界是什么?

到了20世纪初,爱因斯坦的那个年代,人们逐渐认识到,物理中的相互作用力其实可以分为四种:引力、电磁,强相互作用力,弱相互作用力。(注意不要望文生义,后两者中的“强”,“弱”是术语的一部分,不是形容词)。

而引力之外的三种力,则协调很多,也进展很多。以杨振宁为先驱,物理学家发展了“规范场理论”,成功地把电磁作用力,强相互作用力和弱相互作用力结合在了同一个框架下,并指出他们在更高的能量下其实是同一种力。

但是引力,这个特立独行的家伙,偏偏不喜欢被人统一在一起。物理学家为此已经付出了太多努力,但收获并不多。现在,大统一理论的候选理论(即有可能正确的理论)包括弦论等最新理论,但其复杂度太高,暂时也难以验证。

大家在学物理时也容易发现,学术众多,且相互之间矛盾尖锐,甚至不可调和。数学家在一块可以心平气和谐大欢喜,但物理学家到一块可能谁也不服谁,容易争吵。

物理学的最高境界是什么?

这不仅仅是观察的角度不同,而是因为大自然原本就分成非常明显的多个层次,并且各层次遵循的规律截然不同,就像一个函数可以是分段函数,它很可能根本就不存在统一的解析式!

现在,还有许多人企图弄出一个大统一理论来,并以此为物理学的最高境界,这就要担当是否存在的极大风险,很可能步爱因斯坦晚年搞统一力的后尘。

其实,就像函数用分段表示也挺好的,没必要煞费苦心非要搞出统一解析式,只要完善各分段的规律并妥善处理好相邻分段的衔接即可。

例如,在卫星发射计算中,只需用牛顿力学足够精确,若用相对论就是多此一举且自找麻烦!再如,在设计电力输送时,也没必要用量子电动力学。

在此特别要提醒一些物理学家,不要在统一量子力学与广义相对论上白耗精力,因为即使搞出弦论之类,也未必好用。

物理学的最高境界是什么?

目前,物理学理论可分四部分:牛顿力学,麦克斯韦电磁学,量子力学,相对论。而欠缺的有四个极为重要的领域:1.核与基本粒子(强力);2.宇宙的结构与演化;3.星体(尤其是地球)内部;4.人的本身(新陈代谢、意识、病理等)。

这就是物理学迫切需要解决的四个大问题,当然也是当前理论物理学的最高境界!

物理学的最高境界,大概就是统一一切了吧。

人们对世界的认知,随着认知越来越多,学问自然也会越来越完善,完善的过程本身就是一种改变。当你成为物理界的大咖,并能为后人指出一条正确的前进的方向的时候,你就达到最高境界了!比如牛顿、爱因斯坦等。