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华宇娱乐一名男子接受了来自外星物种的邀

在科幻作家阿拉斯泰尔·雷诺兹(Alastair Reynolds)的短篇小说中,一名男子接受了来自外星物种的邀请,进一步拓展了他大脑的认知能力,以便他能够理解宇宙的真实本质。现实的绝对真理与一间屋子的有图案的地板相比较,埋在一层又一层的地毯下。的过程来了解宇宙的本质是一个寻找的过程缺陷的地毯,然后拉在这个松散的线程把有缺陷的地毯和揭示出其潜在的层,等穿过层描述直到你到达地面。
弗兰克·威尔切克的《一个美丽的问题》是我读过的第一本书,在这本书里,我几乎感觉到了从理论层面到宇宙的真实本质的那种近乎疯狂的感觉。诺贝尔奖得主、理论物理学家维尔切克(Wilczek)着手回答一个看似简单的问题:“这个世界是否包含了美好的想法?”或者用一种稍微有用的方式来重新表述这个问题:“物理宇宙,以及物理学家解释它的方程式,美吗?”
作者的论点是,粒子物理的标准模型(或者像Wilczek所称的“核心理论”)确实是漂亮的,但是要理解这一点,读者必须首先理解标准模型到底是什么。所以这本书的大部分是对物理学历史中关键概念的发展的总结,以及我们如何发现自然的“基本操作系统”。
Wilczek开始他的“冥想”,用毕达哥拉斯和他关于直角三角形的定理,揭示了几何和数字之间的深层关系,以及他对音乐的研究和和谐与数字之间的联系。威尔切克认为,这些都是世界上第一个对深层数字秩序的墨迹,他在书中对宇宙法则的秩序、模式、对称性和简单性等主题进行了回归。
在光的故事中,这些层次的理解可能是最清晰的。艾萨克·牛顿的棱镜实验表明,白光是由各种颜色混合而成的,而这种颜色是光线本身固有的。但在另一个世纪,我们才开始了解光的本质。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔在研究电和磁这一看似相关的现象时,导出了一套方程式来描述这两个相互关联的现象。他的方程表明,由于电场随着时间的变化产生了磁场,反之,磁场感应电场,那么这两种电场就应该自我支持,产生一种电磁波,在真空中扩散。正如威尔切克所描述的那样,这种情况“呈现出一种自己的生活,田野里的舞蹈是成对的,每一种都激励着对方”。麦克斯韦还可以用他的方程式来计算这种电磁波动的速度有多快,他发现它与已经测量的光速相匹配。对于麦克斯韦来说,显然这封信并非巧合;事实上,光的潜在的作用,一个使牛顿感到迷惑的秘密,只不过是磁场和电场的相互支持的干扰。用现代物理学的说法,这是还原主义的一个里程碑式的壮举,正如麦克斯韦尔在一个方面实现了电、磁和光理论的统一。
•对现代科学诞生的全面描述表明,物理学和天文学是革命背后的推动力量。
最近,麦克斯韦方程已经与量子力学结合,产生了量子电动力学理论(QED),我们已经认识到,这种电磁力是宇宙的四种基本力之一;除了引力之外,还有一股强大的力量将夸克放在亚原子粒子中(量子色动力学理论、量子动力学理论和弱力理论)。这些力量作用于一系列不同的物质粒子,它们本身可以被组织成相关的家庭。所以标准模型的本质是一系列的力量指导物质的粒子如何运动,这个包罗一切的数学框架包含了惊人的模式和对称性。
正如Wilczek所解释的,物理学家已经习惯于发现,他们从实验中推断出的自然规律具有深刻的对称性,而反向过程现在已经尝试了——包含大量对称的方程的命题,然后是研究自然是否使用了它们。超对称理论,即超对称理论,是通过解释两种基本结构的简单表现来解决力量和物质之间的表观二元性的。
有时这是一个具有挑战性的文本,但它是值得努力的。威尔切克对他的解释非常清楚。但是这本书没有回答这个世界是否包含了美丽的思想。尽管威尔切克说答案是响亮的“是的!”,他没有提供一个令人信服的关于“美丽”的含义的讨论,以及物理定律是否满足这个要求。
看似完全不同的现象与方程式中固有的对称性之间的联系是深刻的,而设计和证实这些数学描述的科学家们是非常有创造力的,但这一定是美的吗?在她用来塑造宇宙的规则中,大自然无疑是经济的,但这种极简主义必然是美丽的吗?威尔切克认为美是一种超越秩序、对称和简单的东西吗?如果不是,为什么不直接用这些术语来解释宇宙的规律呢?但如果是这样的话,他就会明白他为什么会这样想。

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