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为何物理理论学100年没有突破?跟相对论无关而是这些原因

物理学停滞在以前也算是热门问题,主要由爱因斯坦相对论引发的,相对论也经得起时间考验,目前在主流科学被广泛接受,当然民科也不是吃素的,在目前看来谁对谁错跟物理学有没有停滞都无关。

现代物理学发展史

1687年,牛顿发现了万有引力,是当时科学的最伟大成果之一,它揭示了物体运动和天体运动的规律。

1873年,麦克斯韦发表《电磁理论》,建立了电磁场的理论,将电学、光学、磁学统一起来,创立了麦克斯韦方程组。

1900年,量子力学起源,主要由海森堡,狄拉克,薛定谔三人研究与发展,量子力学描述微观世界的物质结构和相互作用。

1905,爱因斯坦的狭义相对论,1915年广义相对论。相对论主要描述高速运动和宏观世界。

物理学发展可谓至高飞越了。然而到了2020年,已经一百年多了,物理学上没有新的“颠覆世界观”的理论出世吗?都着力于研究和发展量子力学,科研是一直在套用先贤留下的理论和公式的?

是在“啃老”吗?

这不是在啃老,也不代表物理学的停滞,而是这“老”也太“有钱”了,啃了一百年都啃不完,量子力学和相对论的可谓博大精深,,相对论对于目前科技太遥远,基本适用于高速运动,生活中勉强应用于GPS卫星。而量子力学中,虽然得到广泛的各种应用,量子计算机的诞生,但是“量子纠缠”、“波函数塌缩”等现象还没明白其中的原理,可以说是“使其然而不知其所以然”。先贤们奠定的理论可不简单,还需很长时间更深入的研究与发展,将理论转化为生活科技应用,这个过程保守估计需要200年时间。

理论物理的引导

爱因斯坦下半生都一直寻找的统一理论,这个理论相当于一个框架,将四大力(强力、弱力、电磁力和引力)容纳起来,形成一个能解开宇宙(描述物质运动规律)的方程,这个方向是没有错,但穷奇一生未能实现目标,茫茫统一之路在何方?

到了1968年,弦/超弦理论的的说法已经开始,认为亚原子尺度上的粒子并非是一个有体积质量的物体,而是一根类似于橡皮筋的弦,弦是一维的,由于震动频率的差异所产生的粒子也不同,弦还具有开弦和闭弦的差异。物理学已经开始迈向一个“胡同”了

1994年,弦理论演变成M理论,M理论被认为宇宙万物至理,结合了五种超弦理论十一维空间,M理论的核心是多维空间,关键概念是超对称性(玻色子和费米子的对称性)。M理论中存在了无数平行的膜,膜的相互碰撞作用产生了四种基本粒子,从而产生了电磁波和物种。这些膜是二维的。该理论也许让物理学走进了“死胡同”

上图是多维空间的概念图,如果细心观察发现其实由一个三维的空心桶状进行里外扭曲形成的,也就是说三维空间可以扭曲成多维的。物理理论学并没有停滞,只是走进了思维的“陷阱”。

高维时空的迷

原本高维时空是三维空间加上一维时间,四维时空很好理解,宇宙万物皆运动,运动产生了时间,所以时间和空间联系产生四维时空,四维坐标描述物体运动的规律。但随着物理学中出现越来越多的疑问无法理解,比如广义相对论的奇点、时空的扭曲,量子力学中的纠缠态超距等,人们开始质疑是不是有高维空间,高维空间已经成为物理学的神了,无所不能的存在,任何无法理解的现象它都能解释。

普朗克尺寸的空间,时空量子化,那么“细小”空间中的间隔又是什么?虫洞!可连接另外空间的洞,很多人想依据是什么?

虫洞:我在这里简单说一下,时空量子化,物质的运动也是量子化,需要量子空间的连续性传递,假如某些量子空间传递不了,物质不会凭空消失而会随机性传递到别的量子空间中,实现时空穿梭。

穿梭时空一直是热门的话题,尤其是媒体最喜欢这类话题了,因为够吸引人嘛,进行着扩大和宣传。科技跟不上理论了,目前科技如何去验证高维时空和虫洞理论?一个理论的来源可能是瞬间灵感,但是科技的发展是一个漫长的过程,理论一直走在科技的前端,物理理论学并没有停滞,科技发展更是飞快,只是时间的错开而已。

统一的初心

爱因斯坦原本的初心是想找到统一理论进行描述万物相互作用与运行规律,但是随着弦/M理论,在概念中的确可以进行描述,但为什么说是物理理论学的“死胡同”呢?首先该理论基于多维空间,一维和二维是什么?这个很好理解,线和面,但严格意义来说它们是不存在的,只是人们意识的产物。

不管弦/M理论是正确还是错误,假如是错误的,这门理论没有任何意义,浪费了科研的时间;假如是正确的,那就代表物理学的止步了,一维和二维如何研究?它们并不是实体物质,科学验证不是在大脑理实践的,至于高维空间更是超出大脑的范围,过分依赖于数学的计算,假如真的存在高维也无法触摸其边缘。

物理理论学的瓶颈?

我们分为三大板块:微观世界宏观世界多维空间(假如存在),微观世界和宏观世界中有太多现象无法解释,而多维空间超越了人的想象,只能靠数学来计算。这三大板块都可以概括整个宇宙了,从早期智人到现在三十万年了,正真文明发展数千年,而物理学的开始至今也不过五百年(伽利略时期算起),五百年时间想要解开这个宇宙,似乎不可能的事情。这并不是物理学的瓶颈,微观与宏观世界作用与规律一旦解开了,标志着物理学的成熟。物理学的发展规律:提出命题 → 理论解释 → 理论预言 → 实验验证 →修改理论。如果想要解开至少要花三百年左右。

结语

多维空间是物理理论学的“神”,是一把万能钥匙能解开所有的谜团,但只是一个理论而已,不仅缺乏验证而且还无从验证,M理论作为万物终极理论,数学的计算和概念的模糊,对于科技发展是几乎没有意义,只是满足人们对宇宙的好奇心。

物理理论学没有停滞,只是走向了多维的陷阱,这也难怪,因为先贤们的已经奠定了微观和宏观世界理论基础,除了这两个以外也就只有多维空间这个“陷阱”可钻了。目前所能达到最快速度是探测器太阳神2号,约70km/s,相当于0.00023c,还是属于低速运动的,多维空间与虫洞等是目前科技无法触摸到,更何况有没有存在还尚未可知。

作者:宇宙探索与思考

——THE END

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