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我们的宇宙真的优雅可爱吗?
发表日期:2008-10-17 来源:来自网络 编辑:不详 点击次数:

在一个理科生的FTP上看到了名叫《优雅的宇宙》的视频资料,以为是新电影,下载下来,却发现是一部有关科学史的剪辑。它的名字太诱人了。于是看,坚持看完。
   
    《优雅的宇宙》是美国人制作的片子,字幕是英文,有粤语的有声翻译。
   
    这个宇宙太奇妙了。小时候的问题又出现在脑海,地球是从哪儿来的?人又是从哪儿来的?地球会灭亡吗?死了人去哪里了?诸如此类,无法一一列举。无论科学家最终说什么,我们会接受宇宙真的是优雅要爱的的结论吗?宇宙中那么多的不速之客,有的可能不怀好意,甚至不打招呼来拜访我们的星球……
   
    然而很多自然科学家们确实相信宇宙是“优雅的”,并且他们为此付出艰辛的努力来证明。不要以为自然科学家不需要什么信仰,也不要以为他们只要踏踏实实地研究,加上他们的才气与运气,就可以让历史记住他们的名字。事实上只有当你真正接触到科学的时候,才会发现,这些科学家是有信仰的,甚至是强烈的信仰!他们在做研究之前是有强烈的偏见的,是有执著的假设的。拿爱因斯坦来说吧,我们无不惋惜这个伟大的物理学家、数学家,在他晚年的普林斯顿大学里,为了去证明统一性,他坚持去做一件事,那就是寻找一个方程式来说服世人相信宇宙是优雅而又有规律的,相对论与经典力学是可以统一的,磁力与引力是可以用结合起来解决的。于是他付出了他所有的晚年时间,却一步一步落后在那些年轻的研究量子力学的科学家。新闻不时报道说,他快要成功了,但一直到他逝世都没有成功。而且,统一两种力学的梦想也随着他的逝世如风而去。此后的半个多世纪,几乎没有人去做他没有完成的事情。可见,信仰多么深刻地影响着我们的科学家!牛顿也是一个例子,晚年的牛顿,太崇拜上帝的智慧,于是走上了神学的道路,与自然科学、尤其是数学,分道扬镳!
   
    宇宙是优雅的,现在我也是这么想的,它优雅得可爱。然而我除了一个结论之外没有其它东西,——但我确实希望宇宙是这样子的,也确实希望看到量子力学与广义相对论能够完美的统一在一个方程式之下。但那个方程式是什么?这么多科学家尝试过都无法找到,则又似乎说明,很长一段时间里人可能会失败。
   
    广义相对论对于认识宏观宇宙来说是非常有用,并有说服力的,对时空扭曲、星体运动等的描述与解释也是得心应手的。但它却解释不了,亚原子世界里发生的故事。它也很难去说明强核力,弱核力是如何起作用的。这微观世界的层次越深,越不容易说明。于是,一批年轻的科学家们,另外开辟了一条道路,那就是量子力学。他们在上个世纪二十年代末三十年代初取得非凡的成就。虽然用量子力学来解释这个宇宙,我们会得出一些可怕的结论,如,我们无法选择一种确定的结果,我们只能预测出有多少种可能性。放在哲学里讲,那就是,世界是偶然生成的世界,一切都是在偶然之中,没有明显的规律性可言。但正是这样的理论,为我们解释清楚了很多微观领域里的自然现象,并且人们成功地运用这些理论制造了原子弹等高科技核武器。
   
    当人们还困惑于量子力学这一深刻特征之时,人们又发现,根本没有什么办法把广义相对论与量子力学统一起来,使之用一个声音来解释这个世界。二者之间的矛盾与对立,令人瞠目结舌,无法理解。
   
    这个短片中,还介绍说,前不久一些物理学家或数学家,开始提出并研究他们的“弦”理论。这一研究还处于萌芽阶段。或许人们更多的是从哲学而不是从科学的角度来提出与修正“弦”理论,因为人们现在的科学手段还不能将“弦”作为自己实验研究的对象。所以,等一百年以后吧,说不一定会有成果。但那个时候,此时的人们已经步入历史了。
   
    弦是更小层次分解出来的物质或者能量,他们在运动之中。这些也已经很抽象了,大致是说,它们就像琴弦的拨弄出的声波,有可以认识的运动方式。这些不是那么容易理解的,广义相对论我都是一头雾水,更何况这些。
   
    这一理论的前景非常诱人,如果它成功的话,它不仅仅可以调和并统一广义相对论与量子力学,而且它还承诺着解释宇宙的毁灭与诞生等更为神秘的故事。
   
    短片还提到了黑洞,这个宇宙的小怪物,是什么呢?真的存在吗?多数科学家一直没有确信,只能怀疑,但又有一些研究表明,宇宙中确实有一些地方的吸引力强于其它地方……如果有的话,那么,这个世界就更难去解释了——除非黑洞会慢慢长大,——但又得保持这一种物质结构,就不仅仅是大小的问题了。
   
    弦理论也果真能解释这些现象,以及我们从别处听来的“反物质”等,则是非常完美的理论了。
   
    认识宇宙的过程中,普通的人们可能多少会有的忧虑。但科学家们,却乐此不疲,认为它非常优雅,他们认为它可以被认识,也可以被“控制”。
   
    人在宇宙之中,却不认识宇宙。人,甚至不认识自己。