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第1339章 渊天宫176（第1页）

但是他很快就现，这一难题比他所想像的要难得多。第一个重大障碍是找到一条把广义相对论、他自己的引力理论和麦克斯韦的方程结合成为一个统一的模式的途径。根据广义相对论，引力是我们周围的空间与时间的物质结构本身扭曲的结果。与此形成对照，麦克斯韦的方程则把电磁力看作一种穿越四维领域流动的“力场”。

1919年，爱因斯坦认识到可以统一这两项截然不同理论的一条重大线索。当时德国数学家卡卢扎证明了有一系列方程能够把这两项理论综合起来，但是只有在宇宙包含一个额外的第五维情况下才能做到。

这种观点的确令人震惊，但是它是否并不仅仅是一种好奇的想法呢?这额外的一维在哪里?1926年，瑞典数学家克莱恩提出了一项答案。他认为，它也许卷曲成太小的形状，以致无法察觉，就像一根头过于窄小，以致看起来似乎只有一维。

虽然爱因斯坦的直觉使他确信它很重要，但是他无法把卡卢扎和克莱恩的现转变成自己所寻求的引力和电磁力的统一理论——始终存在尚未解决的零星问题或者滑稽的结果，他还尝试了另外一些方法，但是效果同样欠佳。在爱因斯坦忙于解决自己的统一场理论的同时，人们现了两种更基本的力——把原子核相互连接起来的所谓的核强力，以及造成放射性的核弱力。更加糟糕的是，这两种力可以用“信使”粒子传导的理论来解释——而这与爱因斯坦对引力的看法大相径庭。

然而令人难以置信的是，爱因斯坦对卡卢扎和克莱恩想法的看重最终被证明是正确的——尽管其证明方式就连爱因斯坦自己理解起来也会很吃力。

最后的局外者引力理论家们现，对称剔除了这些亚原子粒子之间表面上的所有差别，以揭示其基本的统一性。但是他们还现，它为他们提供了有关万物终极理论的另外一项更加具有深远意义的线索——这一线索暗示怎样才能把大一统场理论的力与惟一剩下来的局外者引力相统一。

一些理论家当时已经尝试了利用量子场理论让引力参加进来。这些大胆的尝试当中最有希望的全都包括对称，以及额外的维——恰恰是这一想法在半个世纪以前使爱因斯坦着迷。他们所缺乏的是某种将会把引力与其它的力相统一，而又不会释放出数学“妖魔”的重要成分。这种成分是一种十分大胆的、就连爱因斯坦也不敢想像的东西——弦。

1984年，加利福尼亚理工学院的约翰·施瓦茨和伦敦大学的迈克尔·格林等理论家的成果使同行震惊，他们宣布能够把引力与其它的力统一起来，而又不会遇到通常的问题。惟一的条件是，粒子不再被看作仅仅是点，而是称为弦的极小的物体。这些像线一样的物体要比原子核小得多，它们还必须拥有对称性因而成为“弦”，并且存在于1o维之中。

这是一项惊人的断言，促使大批理论家纷纷对弦进行进一步的研究。虽然只能有一种万物终极理论，但是理论家们提出的弦理论却足足有5种，而且没有任何明确的方法能够在它们之间做出选择。弦似乎仅仅是某种更加宏大的东西的一个影子。

力的统一由于爱因斯坦已赴黄泉，他统一引力与电磁的努力也被扔进了垃圾堆。人们的注意力转向统一电磁力和新近现的核弱力。2o世纪2o年代，物理学家们认为自己已经现了做到这一点的方法，即运用所谓的量子场理论。

根据这一理论，每种基本作用力都有自己特殊的信使粒子。5o年代物理学家们开始探索电磁力的携带者光子和核弱力的携带者粒子之间的相似之处。查明这些相似之处不是简单的事情——主要由于粒子与无质量的光子相比，不知要重多少倍。但是到6o年代末，三位理论家——美国的温伯格和格拉肖以及英国的萨拉姆——已经独立地制订了理论，表明这两种力实际上仅仅是单独一种电弱力的不同的方面。更加美妙的是，这种统一使得人们预言到一些新的现象，并且有可能通过试验来检验。7o年代当这些预言开始得到证实的时候，物理学家们欢欣鼓舞——物理学自一个世纪多以前麦克斯韦取得突破以后又一次成功实现统一。

到此时，哈佛大学的格拉肖已经开始寻找揭示力的基本统一性的其它途径。1973年，他现了把电磁力、核弱力和核强力统一起来的一个数学公式。它称为“大统一理论”guT，开辟了有关自然界的基本作用力的广阔视野，认为所有这三种力都曾经是一种在大爆炸刚刚结束的时候统治着宇宙的单一的“力”的一部分。随着宇宙冷却下来，它们分裂开来，从而创造了我们所看到的宇宙。

这一理论再一次做出了预言，但是这回对这些预言加以证实是比较困难的。理论家们于7o年代初现的“对称”是一项把构成物质的粒子——譬如电子和质子——与携带着力的粒子——譬如光子——统一起来的数学特性。

霍金放弃终极理论着名物理学家、英国剑桥大学教授霍金宣称放弃对“终极理论”的追求，过去他认为人们很快就能找到一个至少能在原则上描述、预测宇宙中所有事物的终极“万有理论”，而他认为，人们永远都获得不了这样的理论。霍金这一最新论断在科学界引起不小震动，可以说仁者见仁，智者见智，科技日报对此也有文章进行过报道。本文将探寻霍金放弃终极理论的原因。

是终级的起点，还是终极的完成终极理论这个概念包含有两个相反的含义一个含义是理论的“起点”达到终极。例如《几何学》是从“点”概念开始，推导出“线”、“面”“体”等，直至推导出几何学全部学科体系，“点”就是这门学科达到终极的“起点”。相对几何学这门学科，这就是“终极起点”的“终极理论”概念。

另一个含义是终极地“完成理论”。理论已把所有问题都解决，没有不可证明的问题，如霍金放弃的“终极万有理论”，这是“终极完成”式的“终极理论”概念。

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