來看看加來道雄如何簡單描述超弦理論,你也可以理解


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加來道雄簡介:美國著名高等學府加州大學伯克利分校(UC Berkeley)物理學博士、紐約城市大學研究生中心的理論物理學教授,超弦理論的專家。

主持人:由於你出色的工作,讓普通人也能夠理解物理學領域的複雜概念,我們對此深表衷心的感謝,因為這些概念實在難以掌握。你可以給我們簡單說說超弦理論(你被認為是該理論的創立者之一),以及整個理論是如何與量子物理產生聯繫的?

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加來道雄:兩千多年前,畢達哥拉斯(ythagorears)哲學派的希臘哲學家們對希臘的七絃豎琴進行分析,希望由此找到音樂的數學比率:和聲數學。我們為什麼有升半音和降半音,三分音符和五分音符,以及大三和絃和小三和絃?利用希臘人對它們的數學理解,得出的結論是,音樂遵循了數學規律。當他們意識到這一點時,大為震驚,由此他們認為:或許也可以用音樂語言來解釋宇宙。然而,他們失敗了。那時,他們不知道原子,也還沒有發展出化學和物理學,這些概念還不為人知。

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現在,我們已經圓滿地完成了任務。我們有太多的離子、電子和中微子;我們有伽馬射線和希格斯(Higgs)玻色子粒子。為了獲得加州大學(University of California)的博士學位,我不得不記住成千上百個亞原子的名字和它們的外國名字。

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今天我們相信,所有的粒子只不過是音符在橡皮筋上震顫的音符。如果我用一個顯微鏡來觀察電子,會看到它完全不是一個點(那是一張舊照片),不過是一根震顫的橡皮筋。如果我改變振動的頻率,它就會變成中微子;如果我再改變,它會變成和聲。我又一次改變頻率,它會變成上百個我為了獲得物理學博士學位而記下的亞原子之一。

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我希望,將來申請物理學博士學位時,你只要說“超弦理論”就能拿到博士學位。如今我們物理學家認為,物理只不過是振動弦的音樂。化學是在這些振動著的琴絃上你彈出的旋律。宇宙是這些振動弦的交響樂,那麼,上帝的想法是什麼呢?

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我剛剛說到,愛因斯坦花了30年時間去追求一種能夠讓他讀懂上帝的理論。不管我們信不信,我們現在已經有了另一個候選人,一個能夠讀懂上帝的候選人,他已經讓整個物理界為之振奮。《時代》(Time)雜誌、音樂雜誌以及所有的主流網絡寫了很多這類故事——上帝的想法。我們物理學家認為,它是通過超空間共鳴的宇宙的音樂,那就是我們認為的上帝的想法。


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