物理学界为何要统一四种基本力?或使人类文明避免毁灭!

爱因斯坦晚年一直在追寻这样一个理论,那就是所谓的大统一理论或着说统一场论,他希望这个理论能使自然界中的四种基本力(即:引力、强核力、弱核力, 和电磁力)成为一体。然而,他苦心研究近30年,最终却无功而返,一直到他1955年去世,它依然没有研究出统一场论。建立大一统理论的思想吸引了成千上万的物理学家们,使得它成为当今物理学的“圣杯”,那么,我们为什么要统一四种基本力呢?难道仅仅只是为了追寻“和谐之美”,或者说是追寻那虚无缥缈的“上帝”?

物理学界为何要统一四种基本力?或使人类文明避免毁灭!

早期的人类把世界简单的看做由金木水火土组成,到如今的相对论与量子力学,人类越来越接近这个世界和宇宙的本质。但是,引力和其他几种基本力却无法统一的理论来描述,那也就意味着,人类距离触摸这个宇宙的终极规则,还有一段距离。人类迫切地想要了解宇宙的运行原理,因为一旦人类找到宇宙的规则,我们就能够掌握“力量”,为所欲为。

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关于这一点,物理学家保罗戴维斯写到:“我们不仅可以改变时空的结构,了解宇宙万物的来龙去脉,让物质变得井然有序。我们还能任意地组合与改变粒子,制造出前所未有的物质形态。我们甚至能左右空间的维度数,制造出具有不可思议属性的人工世界。我们将成为宇宙的主宰。”

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让我们来回顾一下人类掌握“力”的历史:

在人类出现数千万年时间的历史中,在99.99%时间里,人类能够掌握的能量只是双手和肌肉的力量,大概只有八分之一马力;

大约十万年前,人类发明了手持工具,人类的能量输出翻了个倍,达到一马力;

牛顿发现万有引力和运动定律,让力学被简化成简单易懂的方程组。人类发明了蒸汽机,掌握的能量达到数十到数百马力;

20世纪初,由于麦克斯韦尔方程式,启迪了爱迪生等发明家,人们对于电力的开发利用达到了高潮,人类进入电力时代,能量级数获得飞跃;

20世纪中叶以后,由于爱因斯坦的相对论的提出,人类开启了核能时代,人类掌握了蕴含在原子核中的巨大能量,其力量足够摧毁人类所居住的星球。

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从历史上看来,每当人类掌握一项自然力,都能大幅提升人类所能掌握的能量,使整个社会发生了翻天覆地的变化。那么,未来的人类需要多大的能量呢?10E 20亿电子伏特起步,超过了现在所拥有能量的一千亿倍。否则,我们将无法弯曲空间,解决星际航行的难题;或者,在宇宙濒临崩溃的瞬间,使用足够的能量打开六维宇宙,逃避灭亡的劫难。因此,为了避免人类在宇宙毁灭时遭受灭顶之灾,我们不得不探寻大一统理论,了解宇宙的终极奥秘!

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