| 宇宙的琴弦，奏響大一統(tǒng)的贊歌 （作者 糊泥馬） 宇宙的真理是什么？這是從古至今人們一直執(zhí)著探尋的事。從老聃“象帝之先”的玄之又玄的道、鄒衍的五行生克之德，到今天的現(xiàn)代物理學(xué)，人們?cè)趯ふ沂澜绫驹吹穆飞掀D難跋涉。 物理學(xué)的歷史上，我認(rèn)為有兩大里程碑：一是牛頓三定律的提出，為人們打開了世界的新大門；二是麥克斯韋方程組的發(fā)現(xiàn)，帶人們邁上了大一統(tǒng)的道路。 而繼麥克斯韋后的探索過程中，又有一個(gè)理論如霹靂般劃破天際，對(duì)大一統(tǒng)作出了目前為止最完美的解釋，就是這本書所要講的“超弦理論”。 本書的作者之一加來道雄的名字并不陌生，在高中時(shí)，人教版課本中就有他的作品《一名物理學(xué)家的教育歷程》，他不僅是著名的物理學(xué)家、超弦論的扛把子，還是科普達(dá)人，出過數(shù)本優(yōu)秀的科普著作，這本《超弦論》就是其中之一。 而本書另一作者詹妮弗·湯普森，是一位作家，在本書之前，她與加來道雄合著的《核能》，被《基督教科學(xué)箴言報(bào)》選為1982年最佳書籍之一。不用說，詹妮弗肯定是給加來道雄擦屁股的，畢竟，讓一個(gè)理工直男自己寫科普書，可能通篇都是xyz。 在過去的2000多年，人們逐漸認(rèn)識(shí)了四種力：電磁力、重力、弱力、強(qiáng)力。宇宙真理的大一統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上就是將這幾種力統(tǒng)一在一個(gè)框架下。而本書所介紹的超弦理論，便是最后的臨門一腳，將重力納入整個(gè)框架。 當(dāng)然，本書雖然題為超弦論，但它并不是只講超弦論，而是以物理學(xué)史的形式，為我們講述了以超弦論為代表的、將四種力實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的統(tǒng)一理論的沿革。 本書共分為三章，分別講述統(tǒng)一理論在弦理論誕生前的發(fā)展、弦理論的誕生、弦理論的一系列謎一般的結(jié)論等內(nèi)容。 在第一章中，作者用了大量筆墨，講述了在弦理論之前，物理學(xué)家們?yōu)榻y(tǒng)一理論作出的重要努力。在這個(gè)過程中，麥克斯韋方程組誕生，愛因斯坦用相對(duì)論探尋宇宙的奧秘，薛定諤等人用量子力學(xué)解剖粒子，各種亞粒子接連被預(yù)言及發(fā)現(xiàn)。 加來道雄在這一章提出了許多獨(dú)到的見解，比如，麥克斯韋是GUT（大一統(tǒng)理論）的開端，因?yàn)樗麑㈦?、磁力統(tǒng)一在一起；愛因斯坦并不是老頑固，而是接受量子力學(xué)的數(shù)學(xué)方程，只是他在量子潮流中獨(dú)自清醒，認(rèn)識(shí)到量子力學(xué)的不完備性，所以被當(dāng)成奇葩；相對(duì)論與量子力學(xué)水火不容，而沒有相對(duì)論，量子力學(xué)是失敗的。 此外，第一章還講了許多有趣的事，比如費(fèi)曼用涂鴉一般的費(fèi)曼圖來代替復(fù)雜的運(yùn)算來搞研究、用無窮大減去無窮大得到有限的奇葩結(jié)果、橫著看是我豎著看也是我的對(duì)稱性等。最終，物理學(xué)家們將除了重力之外的其他三種力統(tǒng)一起來，形成GUT理論——當(dāng)然，排除重力說明它并不完備。 到了第二章，本書進(jìn)入了正題，也就是超弦理論。這一章里，作者為我們展現(xiàn)了超弦理論的創(chuàng)始人南布天才般的想象力。南布認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)室里撞出幾百種強(qiáng)子是不科學(xué)的，它們之間肯定有潛在的聯(lián)系，于是乎，他假設(shè)強(qiáng)子是由振動(dòng)的弦構(gòu)成，不同的強(qiáng)子代表不同的振動(dòng)模式，于是，讓物理學(xué)獲得突破性進(jìn)展的弦理論由此誕生。 從南布發(fā)端，后來又經(jīng)過本書作者加來道雄、余樂平、施瓦茨等人的發(fā)展，正逐漸成為大一統(tǒng)理論的完成者。在這個(gè)過程中，我們還見證了費(fèi)曼的涂鴉簡潔而神奇的力量，以及窺見了楊振寧在物理學(xué)中比肩牛頓愛因斯坦般的貢獻(xiàn)。而超弦論因?yàn)槎S自洽等原因，還經(jīng)歷過死亡，但最終浴火重生。 到了最后一章，作者介紹了弦理論、GUT理論等關(guān)于大一統(tǒng)的理論中的許多神奇結(jié)論。比如，宇宙大爆炸、黑洞、暗物質(zhì)、反物質(zhì)、十維空間等。在這里，我們知道了從奇點(diǎn)爆炸開始宇宙的歷史，明白了剩余六維空間如何蜷縮起來，看到了特殊解下穿越黑洞實(shí)現(xiàn)時(shí)空旅行的可能性。 在最后一章，我們還見到了霍金，當(dāng)我們對(duì)著密麻麻們的方程式一臉懵圈的時(shí)候，他卻不得不在腦子里進(jìn)行運(yùn)算，這種人，除了天才還有什么詞能形容？ 從內(nèi)容上來看，整本書主要面向小白，省去了各種方程式與數(shù)字，用講故事的方式來讓讀者明白超弦論的前世今生，以及物理學(xué)家們傳奇般的研究經(jīng)歷。 總體上說，這本書比較通俗易懂，值得一讀！ |
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