黑洞,大统一,弦理论,这些虚无缥缈的东西究竟有什么用?

最近浏览网页,发现很多人对弦理论有偏见;当然,这里指的不是专业人士在学术上的意见,而是作为我们普通人对弦理论的看法。如果只是通过那些看起来天方夜谭的简要介绍,尤其是在经过一些营销号的曲解和夸大,确实会觉得这个理论就像是在胡说八道。当然,还有一些人觉得相对论量子力学也是胡扯,这个我就不做评价了。

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弦理论


我觉得是有一些人缺少正确的科学精神。为了质疑而质疑的话,那不叫科学精神。因为科学不是代表着就是真理,科学也不代表着永远正确。它代表的是现阶段的正确,或者说在一定范围内的正确。所以,科学是一个自我怀疑的过程;科学的发展史可以看成是一部人类对自然界的认知的偏差纠正史。更重要的是,科学靠的不仅仅是思维逻辑,而是需要建立在一套严谨的数理逻辑上。

不知道大家有没有这种感觉,网上的有些科普只要一讲到理论物理方面,甚至只要扯到相对论,大家就会各种高谈阔论,各抒己见。反而讲到经典物理,别说讨论了,大家可能连看都懒得看。这是为啥呢?我个人的看法是:他们可能是觉得这些物理学家们的解释也是来源于想象,那他们也是想象,他们觉得他们想的比物理学还靠谱些。

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科学的发展


其实,同样为想象,作为我们大部分的普通人和那些物理学家们的区别在于,物理学家们是依靠严谨的计算为依托,配合一些形象的描述而去想象。也就是说想象是辅助手段,并不是主要手段。而我们普通人呢,只有想象。所以,哪怕你的想法听起来多靠谱,这都不是科学,而是科幻。所以普通人可以写出非常优秀的科幻作品,但是这和取得真正的科学成就,完全是两码事。

另外,还有一些人不理解为什么要研究大统一理论,或者说研究大统一理论到底对我们有什么用。为什么要研究这种虚无飘渺的理论,比如说弦、膜;四大基本力能各自分开进行使用,不就行了为什么要把他们统一起来呢?


确实,很多人认为大统一理论,并没有什么实际用途,即使研究出来了,对目前人类生活也没有什么实质性的改变。不过,如果探寻科学的源头,你会发现它最初起源,就是人类的好奇心。他们想要认识宇宙的原貌,想理解这个世界;甚至其中有一部分人,可以把好奇心看得比自己的生命还重,正所谓朝闻道夕死可矣。

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人类的好奇心


人类的科技之所以得以发展,很大程度都要归功于为了满足好奇心而诞生的科学,科技是把科学理论应用到解决实际问题的技术。没有科学何谈科技。那弦理论是科学吗?2015年,在德国慕尼黑举办了一场物理学研讨会;主要议题就是讨论弦理论的科学性。有些文章就直接把意思曲解成了弦理论被判定为伪科学。

谁说不是科学,就一定是伪科学?在一定意义上,数学就不是科学,至少不是自然科学,因为数学结论是否成立,并不依赖任何观察,而只取决于逻辑推演是否正确。所以这次会议的共识,与其说是给弦理论判定,不如说是给科学明确了边界。数学虽然不是科学,但却是科学研究中必不可少的工具,而弦理论就是建立在数学基础上的一套理论。

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数学和科学


那弦理论是否是科学,这个问题就变成了弦理论究竟属于物理还是数学。现阶段来说,它起源物理,但发展于数学;甚至有些方面,它反过来促进了数学的发展。所以现阶段他更偏向数学属性。虽然在某些方面,弦理论已经有一些实验验证。比如在大型对撞机发现,夸克胶子等离子体之前,超弦理论就已经预言了它的存在,但这只能作为一个小小的实验证据!弦理论要想在物理界占有一席之地,还需要经过更充分的实验检验才行。

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大统一什么时候能实现呢?


回到刚才的大统一理论究竟有没有用这个问题。个人认为,有没有用,取决于你怎么去用。打个比方,人类如果掌握了大统一理论,就相当于学会了一种宇宙的语言。语言本身并不能直接帮你解决什么问题,但是通过它,你或许可以和宇宙对对话,比如问问我们的宇宙:你是谁?从哪儿来?要到哪儿去?


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