读《寻找宇宙人》有感怎么写？( 四 ) 「问人人知识网」

很多证据说明，量子力学和广义相对论没能达到最深层的认识。他们通常的适用范围是不同的。大多数情形，要么用量子力学，要么用广义相对论，不会同时需要他们。然而在某些极端的条件下，事物质量大且尺度小，例如在黑洞的中心、在大爆炸时刻的宇宙。为了得到正确的认识，我们即需要量子力学，也需要广义相对论。可是，这两个理论却是完全抵触，互不相容的。如果强行结合，总是会得到无意义的答案。之后就开始有人思考量子力学，是不是“离经叛道” 。海森伯格发现不确定性原理就彻底把所有“复辟”幻想扫荡干净了。不确定性原理告诉我们，当我们考察的距离越小、时间越短，宇宙会变得越疯狂。于是结合量子力学与广义相对论的实验一次次失败。难道就没有解决办法了吗？终于超弦理论来了。
弦理论很有可能就是终极理论。随着物理的发展，发现支配宇宙的只有四种力——强核力、弱核力、电磁力和引力。量子力学可以解释前三种，用广义相对论解释引力。而弦理论就尝试的是重新构造一个世界，以和谐的容纳这四种力。
弦理论认为，构成物质的是一种被称作弦的物质构成的，不同的弦有不同的震动形式，不同的震动形式决定了该粒子的质量与力荷。1968年一位年轻的意大利物理学家在寻找一个方程组用来描述强核力，也就是使得每个原子中质子与中子相互粘在一起的原因。据说某天他在一本满是灰尘的数学史书中找到一组200年前的旧方程式，最先由瑞士数学家欧拉写下。他发现，这组欧拉方程竟然似乎能用来描述强核力。从此开始了弦理论的研究，也标志着弦理论的诞生。现在，弦理论构造了一个10个维度的宇宙，并且开始尝试解释引力。但是，问题出来了：弦理论不知一种，而是一下子出来了五种弦理论。当然，五种弦理论显然太多了，他们所需要找到的是万物之理，只有一种理论。不久这个问题便解决了，新理论认为我们之所以看到五种弦理论，是因为看到了五种不同的同一理论的镜像。于是问题解决了，新理论被称作M-理论。至于这个M代表什么，没人知道。M-理论用10维的空间加上一维的时间，成功概括了全部的弦理论， M理论认为之所以之前会认为是9维是空间加上1维的时间，是因为对空间的计算进行了近似的结果。如果进行精确的计算，就能补回这忽略的一个维度。M-理论预言了一种没有质量的粒子用于传递引力，称之为引力子，用以解释为什么引力如此之小。虽然在我们的生活观念中，引力是最大的力，但实际上引力的确很小。M-理论认为，组成我们普通物质的弦是一种又开口的弦，它的两端被固定在一个三维膜上，虽然这种弦可以自由移动，但是不能离开这三维膜。类似于光子、一些中微子等等。但是引力不一样，引力子是由闭合的弦够成的，它不能被固定在膜上，它可以自由穿越到其他膜上去，也就是说，引力实际上很大，但由于引力子会离开我们生活的三维膜，所以显得很小。同时也预言了所谓的“平行宇宙”的出现。只有引力子能够在不同的平行宇宙之间传递，或者说，引力的确是没有界限的，因为任何地方，引力子都能到。