当代物理学界有两大基石,分别是相对论和量子力学。其中相对论统治着宏观世界,而量子力学统治着微观世界。
相对论包含狭义相对论和广义相对论,而广义相对论与量子力学并不融洽,科学家无法把两种理论统一起来。比如广义相对论表明时空是平滑的,连续的,而量子力学表明,时空是不连续的。
大自然不应该有两套理论来诠释,这就意味着量子力学和相对论应该完成统一,于是物理学家们想尽各种办法,试图统一两大理论。
标准模型应运而生。也多亏了标准模型,很多科学家获得了一个又一个诺贝尔奖。标准模型把微观世界的粒子进行了很好地分类,同时也诠释微观粒子之间的相互作用。
但遗憾的是,标准模型唯独不能诠释引力,物理学家们假设引力是通过引力子传播的,但一直以来都没能发现引力子的存在。这个缺陷让物理学家们很是苦恼。
除了引力子之外,标准模型确实很完美。以至于当更前沿的理论,弦理论被提出来时,很多物理学家对弦理论不感兴趣,认为弦理论太过深奥,太离奇。
不过提出弦理论的前驱们仍然坚守着,希望有一天被大众接受。
弦理论确实比较深奥,而且非常违背我们对现实的认知。比如说,弦理论预言了“快子”的存在,一种速度超越光速的粒子,这让物理学家们很难接受,而且在实验中很证明。
同时,弦理论的一个重大前提是多达十个维度(还有其他弦理论分支,需要26个维度),这种观点确实让人疯狂。
但是弦理论的支持者,比如说席瓦兹等人一直没有放弃,他们坚信弦理论就是物理学界的圣杯,弦理论能很好地诠释自然界中的四种基本作用力(强力,弱力,电磁力和引力)。认为,万事万物都是由最基本的弦构成的,弦振动方式的不同,就会形成不同的基本粒子。
如此一来,就能很好地诠释引力子的存在,世界也变得更加简单,不需要相对来说更为复杂的标准模型,不用再去苦苦寻找不断涌现出来的各种基本粒子。
爱因斯坦为了统一广义相对论和量子力学,花了整个下半生的时间,最终也没能实现自己的愿望。
如果弦理论能够成立,就圆了爱因斯坦的梦想,很有机会成为宇宙的终极至理。可惜的是,弦理论目前很难在实验中得到验证,更多的只是数学上的纯理论。