學(xué)霸從改變開(kāi)始 第778章 物理學(xué)的大統(tǒng)一理論

燕京大學(xué)，宿舍樓。

陳舟此刻正在房間里，坐在書(shū)桌前，手中的筆習(xí)慣性的點(diǎn)著草稿紙。

在草稿紙的另一邊，則是放著錯(cuò)題集。

“難道真的要跳出現(xiàn)有的理論模型框架，才能真的看清這四種力？還是說(shuō)需要重新構(gòu)建新的理論模型？”

陳舟想著這個(gè)問(wèn)題，內(nèi)心有些遲疑，無(wú)法決定這最后一步該落向何處。

沒(méi)錯(cuò)，對(duì)于物理學(xué)大統(tǒng)一理論的研究，陳舟已經(jīng)進(jìn)行到了最后一步，只差一層窗戶紙，便可以捅破最后的難點(diǎn)。

可這層窗戶紙，又好像不僅僅是一張紙那么簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)直跟防彈玻璃一樣。

他需要再次打開(kāi)自己的思路，才能真正走完這最后一步。

這也是陳舟所想的，要跳出現(xiàn)有的理論模型框架的來(lái)源。

這個(gè)想法并不是指完全脫離現(xiàn)有的理論模型，而是在最終解決大統(tǒng)一理論這個(gè)難點(diǎn)上，需要更發(fā)散的思維。

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，關(guān)于物理學(xué)大統(tǒng)一理論的研究，是不可能完全脫離現(xiàn)有的理論模型框架的。

大統(tǒng)一理論，也被成為萬(wàn)物之理，主要研究?jī)?nèi)容，就是尋找統(tǒng)一能說(shuō)明引力、電磁力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力，這四種相互作用力的理論模型。

這一理論模型的研究，最初源于麥克斯韋對(duì)電磁的研究，證明了電磁現(xiàn)象的同一種相互作用的兩個(gè)方面，可以用同一組方程式進(jìn)行描述。

后來(lái)則是愛(ài)因斯坦，他一直想要一種統(tǒng)一的理論，來(lái)解釋所有相互作用，他也深信自然界應(yīng)當(dāng)滿足簡(jiǎn)單性原則。

只不過(guò)結(jié)果是令人遺憾的，這一研究即使耗盡了他后半生的精力，也沒(méi)有完成，甚至一些科學(xué)史學(xué)家，還斷言這是他的一大失誤。

再往后則是量子力學(xué)效應(yīng)，也被納入到了這一理論模型的研究之中，并最終以量子電動(dòng)力學(xué)的形式出現(xiàn)。

隨后便是弱電統(tǒng)一理論，由格拉肖、溫伯格、薩拉姆三位物理學(xué)家，提出了弱電統(tǒng)一理論。

這是科學(xué)上第一個(gè)成功的相互作用統(tǒng)一理論，把弱相互作用力和電磁力統(tǒng)一了起來(lái)，并預(yù)言了幾種新的粒子。

也因此，這三位物理學(xué)家獲得了1979年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，并促使更多的物理學(xué)家，開(kāi)始進(jìn)一步研究把更多力統(tǒng)一的理論模型。

但可惜，電磁力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力這三種相互作用力，到目前為止并未得到真正的統(tǒng)一。

更不要說(shuō)，那個(gè)令無(wú)數(shù)物理學(xué)家頭疼的引力了，它仿佛就是天然與其它三種力分開(kāi)的一種力，壓根就不統(tǒng)一。

雖然當(dāng)前的物理學(xué)界，有著不少的理論模型，像是標(biāo)準(zhǔn)模型，像是弦理論，但是卻沒(méi)有一個(gè)真正能夠被驗(yàn)證為正確的理論模型，全部都是假設(shè)。

自然，假設(shè)的不一定是錯(cuò)，但肯定不能說(shuō)是正確。

拿標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)說(shuō)，它也只是一個(gè)唯象的理論，其中含有十幾個(gè)可調(diào)參數(shù)，任意性太大。

雖然它被用來(lái)解釋宇宙中最基本的組成粒子，以及其間的相互作用力，看上去是很完善了，但無(wú)論是中微子，還是伽馬光子，它都無(wú)法解釋為什么會(huì)在物質(zhì)中存在。

就更別說(shuō)還無(wú)法被包容進(jìn)去的引力了，所謂的引力子也只是一個(gè)設(shè)想，而且并不完美。

可盡管如此，物理學(xué)界這么長(zhǎng)時(shí)間的研究成果，這些理論模型的價(jià)值，卻是真實(shí)存在的。

陳舟也是在各種理論模型的基礎(chǔ)上，開(kāi)展的自己的研究，并達(dá)到了現(xiàn)在的最后一步。

所以才會(huì)說(shuō)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，他的研究不可能脫離現(xiàn)有的理論模型框架。

最終，陳舟放下了手中的筆，將所有草稿紙攏在一塊，然后將錯(cuò)題集拿過(guò)來(lái)，壓在了草稿紙上。

遇事不決，那就問(wèn)錯(cuò)題集。

這是最有效，也是最高效的辦法。

隨著時(shí)間的流逝，陳舟重新將錯(cuò)題集放在了一邊，轉(zhuǎn)而梳理起了攏在一塊的草稿紙。

目前的現(xiàn)實(shí)情況是，強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力、電磁力都是微觀作用力，被量子力學(xué)所描述，而引力則是宏觀作用力，被廣義相對(duì)論所描述。

雖然這兩套理論在各自的領(lǐng)域，都被證明是正確的，但卻無(wú)法適用于對(duì)方作用的范圍。

準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，就是在粒子層面，引力的作用太過(guò)于微弱，廣義相對(duì)論無(wú)法解釋粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但是量子力學(xué)可以。

同樣，在天體星系層面，強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力、電磁力的作用又太過(guò)微弱，量子力學(xué)無(wú)法解釋天體星系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但廣義相對(duì)論可以。

如果換一個(gè)角度，從數(shù)學(xué)上來(lái)看這兩套理論的話，廣義相對(duì)論利用了黎曼幾何，它可以認(rèn)為宇宙的幾何結(jié)構(gòu)無(wú)限小，因?yàn)槔杪鼛缀慰梢赃M(jìn)行無(wú)限小的幾何抽象。

但是，由于量子力學(xué)的不確定性原理，又會(huì)使黎曼幾何結(jié)構(gòu)不再準(zhǔn)確，從而產(chǎn)生邏輯上的矛盾。

也就是小到出現(xiàn)量子化的非連續(xù)性與隨即的不確定性時(shí)，廣義相對(duì)論就會(huì)失效，場(chǎng)方程也不再有用。

所以，最大的難點(diǎn)，就是引力與其它三種相互作用力的統(tǒng)一。

事實(shí)上，這也是物理學(xué)研究的東西，一直以來(lái)要么是如粒子那般小而輕的，要么是如恒星和星系那般大而重的，所造成的最終結(jié)果。

因?yàn)閺膩?lái)沒(méi)有兼具研究?jī)煞N性質(zhì)的研究成果。

因此，從表面上來(lái)看，對(duì)于某一物質(zhì)，物理學(xué)似乎只需要宏觀和微觀的理論，就已經(jīng)足夠了。

可為什么同一個(gè)宇宙，同樣的物質(zhì)構(gòu)成，一定要嚴(yán)格的區(qū)分宏觀和微觀的尺度呢？而且還需要不同的理論模型來(lái)解釋呢？

答案自然是物理學(xué)界對(duì)宇宙的認(rèn)知有缺陷，物理學(xué)界需要一個(gè)統(tǒng)一的理論，讓量子力學(xué)和廣義相對(duì)論融合。

而且一定存在一種尺度，能夠統(tǒng)一微觀和宏觀，統(tǒng)一最基本的四種相互作用力。

“也就是說(shuō)，必須要統(tǒng)一量子力學(xué)和廣義相對(duì)論，但同時(shí)也要跳出量子力學(xué)和廣義相對(duì)論，從更高維度的視角，來(lái)看待宏觀和微觀，從而突破最后一步！”

陳舟在將所有的草稿紙，重新梳理研究了一遍，并再三翻看了錯(cuò)題集后，他終于確定了最后一步的突破方向。

不再遲疑，將草稿紙?jiān)俅螖n在一塊，放在書(shū)桌的一角，轉(zhuǎn)而拿過(guò)一沓嶄新的A4草稿紙。

隨之，筆尖與紙張接觸，揭示宇宙模型的大統(tǒng)一理論，開(kāi)始在紙上呈現(xiàn)……