如果有人統一了四大基本力,那麼他將會在物理學史上擁有怎樣的地位,能否超越牛頓、愛因斯坦?

新龍祥


本民科認為,在物質世界中,看到的都是物質的表象,又如何談物質的四力統一? 所以自愛因斯坦的引力和電磁力的`大統一’失敗以來,所謂的`大統一’,`萬物之理’(看看,連名稱都錯得離譜! 物理大咖們追求的僅僅只是`萬物’的理論!)引無數物理大咖們競折腰,但迄今為止,連個地平線都看不到!

可本民科卻認為,如果是站在形而上,即超越物質的高度,這個問題的答案實在是太,太,太簡單了! 不信嗎?看看本民科如何推導:

1. 先仰望星空,現在的總星系正在物質死亡的道路上飛奔,n億年以後,總星系中的物質必將全部死亡,蛻化為(星系黑洞的)質量和(暗)能量。

2. 採用逆向思維,很顯然,物質從質量和能量的相互作用中誕生。

3. 質量具有原始的引力,而能量具有原始的斥力,很顯然,物質的四種力並不是宇宙中的原力,而是基於原始引力和原始斥力的衍生力。

4. 所以物質的四種力最終統一在兩種力: 原始引力和原始斥力上! 物理大咖們追求的大統一錯啦!應該是本民科的`質量和能量的終極對立統一’!假如只有一種力,宇宙又如何運行啊?這實在是初級的邏輯思維錯誤!

完了嗎?完了!

物理大咖們難於上青天的所謂大統一難題,本民科的論文大概只有1/3頁紙! 而且沒有任何數學推導,實在是不好意思啊!

那麼,全世界的物理大咖們,中科院的院士們,來橫挑鼻子豎挑眼吧!

不過本民科自信滿滿: 挑錯?那是不可能滴!

前沿科學的頂峰,被本民科率先登頂!

原因很簡單,本民科具有兩件法寶:

1. 超越物質的思維,

2. 從宏觀宇宙到微觀粒子世界的方法論。

看到了本民科的`野心’了吧?豈止只是超越牛頓,愛因斯坦? 本民科要超越的,是幾百年來整個主流物理的物質研究時代!

2019年,向古老的物質理論道聲永別吧!


外星文明新時代


自然界的其中基本作用力分別是強力,弱力,電磁力和引力,基於標準粒子模型前三種作用力目前已經得到統一,而且都有自己的傳播子:

強力的傳播子是膠子,電磁力的傳播子是光子,弱力的傳播子是玻色子,這三種傳播子已經被科學家們找到。不過引力的傳播子引力子一直沒有被找到,所以“引力子”的概念目前還只是一種假設!

同時,根據廣義相對論的描述,引力根本不是一種力,引力的本質其實是時空彎曲,引力只是一種表象而已!那麼既然引力不是一種力,為何科學家們還如此執著地尋找引力子呢?

這就是宏觀世界與微觀世界的理解不同,本來量子力學與廣義相對論就存在著矛盾需要調和,廣義相對論雖然能很好地詮釋宏觀世界,但在微觀領域並不適用,而微觀世界裡一切都是基於粒子的運動,各種力的傳播都有自己的方式,所以理所當然科學家們也會認為引力也應該有自己的傳播子!

說白了,廣義相對論對於引力本質的詮釋只是一種宏觀的描述,在更小的微觀世界,或許有更本質的東西存在,比如科學家們正在尋找的引力子!

不過即使有科學家找到引力子統一了四種基本作用力,也很難超越牛頓和愛因斯坦。因為不管是牛頓還是愛因斯坦在人類科學史上都是開創性或者顛覆性的,而引力子的概念是科學家假設的一種概念,然後再去尋找!統一強力弱力和電磁力科學家並沒有超越牛頓和愛因斯坦,統一引力的科學家也很難超越!


宇宙探索


宇宙中的所有力都可以規劃為:引力、弱力、強力和電磁力,對於我們地球來說,這四種力是非常重要的,正是它們的存在,我們所處的宇宙才能有條不紊的運行,它們共同支配著我們的宇宙中所有的一切。

  • 引力即萬有引力,是由引力子傳遞,與質量成正比,距離成反比,長程力,在四種力中最弱,而在愛因斯坦的相對論中被提出來其本質是時空的彎曲。

  • 電磁力,分為正負極,電荷也就是磁極正負相同的為排斥力,相反為吸引力,由光子傳遞,與電量成正比,距離成反比,長程力,在四種力中為第二強。
  • 弱力是造成β衰變一類的衰變的力,由希格斯粒子(W+、W-、Z0)傳遞,比較較弱,短程力,作用在夸克級的粒子,在四種力中為第三強。
  • 強力是夸克之間的吸引力,由膠子傳遞,其中束縛質子和中子於原子核中的是其附加效果由π介子傳遞,在有效距離內,距離越大,力越大,短程力,是四種基本力最強的。

對於物理學家,尤其是理論物理學家來講,他們最大的夢想就是提出一個大一統理論。

最好這個大一統理論要把所有的物理學理論用一個理論來描述,不過現在還沒有一個人可以做到,而牛頓、愛因斯坦之所以一直被津津樂道,就是因為他們統一了一部分,雖然還沒統一完,但是他們的功績也是值得炫耀的。

目前科學家已經通過了粒子物理標準模型將強力、弱力、電磁力這三大力給統一了起來,通過玻色子來實現傳遞,但是是有四種力的,現在還沒沒有把引力給統一完

值得一說的是如果有人可以把四種力統一起來,那將名垂青史。

比如牛頓,他統一了天上和地上的物理學,再比如愛因斯坦,他則統一了“時間”和“空間”,“能量”和“質量”,再比如麥克斯韋,他統一了“電”和“磁”,這幾位物理學家僅僅只是統一了一部分就已經奉為經典了,如果四種基本力實現了大一統,那將是多麼偉大的豐功偉績!

但是不要想著可以超越愛因斯坦,牛頓,因為他們作出的貢獻是前無古人,後無來者的,因為在物理學發展初期,複雜度還能夠讓一個人接受,在這個低複雜度面前做的好的就是天才。愛因斯坦,牛頓都是憑思考就能夠發現很多東西,放在現在,時代不同而且現在和以前不同。


星球上的科學


《百年一試:三元論對大統一理論的答覆》

百花齊放,百家爭鳴。總有一天會實現!

現代科學認為,四力的相對強度為:若萬有引力為1,則弱力為10^25,電磁力為10^36,強力為10^38。

三元論認為,四力之間相差均在10倍以上,不言而喻,四力之間均滿足邏輯鏡像的條件,無須爭辯,四力之間存在多個相對0,四力或基本力之間的關係是邏輯對稱關係。

可以發現,四力大小之間存在一種現象:宏觀世界(萬有引力) →0世界(相對01)→微觀世界(弱力)→0世界(相對02)→宏觀世界(電磁力)→0世界(相對03)→微觀世界(強力),等同說,四力大小之間出現宏觀和微觀之間通過各種相對0交替出現的現象,或者說,力之間出現相對0界限。

力中的這種關係與光譜中的X射線、紫外線、可見光、紅外線等排列的關係類似,這個原理在《關於光電效應的分析》中闡述。

可以推測,因為在微觀世界中存在電磁力(電子)大、量子引力小且小到忽略不計,而並不是量子引力不存在,所以在宏觀世界中就會存在萬有引力大、電磁力(點電荷)小且小到忽略不計,而並不是電磁力不存在,等同說,從太陽系的角度去測量,至少行星或衛星均帶少量電荷。

為什麼會出現若干個相對0?這是因為相對數軸向左數值是逐漸增大的,右者相對於左者相對為0,而不是真實的0,圖形中就會出現連環曲線,在數學函數中相對0是遞增的,邏輯對稱據此而來。相對0範圍內的數據如同倒立的金字塔一樣,每個初級階層在規定的標準下視為0而不為0,否則就建不成現在這種形狀的金字塔。

毫無疑問,從四種力之間的邏輯鏡像及邏輯對稱的示意圖中可以發現宇宙中還存在其他基本力,比如存在大於強力10倍及以上的基本力、小於萬有引力十分之一或更小的基本力等,而且是無限循環的。

理論上講,存在無數種基本力。




三元論作者李飛


物理學家熱愛統一

我們都知道,牛頓和愛因斯坦是物理學史上最頂級的物理學家。我們會發現,最頂級的幾位物理學家都完成了物理學的部分“統一大業”,比如:

牛頓提出了萬有引力定律和牛頓三定律,讓我們知道物理學定律是具有普適性的,宇宙中的和地球上的都是一致的。

愛因斯坦提出了狹義相對論,統一了時間和空間,他認為空間和時間其實是一回事,應該被並稱為時空,除此之外,愛因斯坦統一了質量和能量,他認為質量和能量其實是一個東西的兩個面,質量裡有能量,能量裡有質量。在廣義相對論中,他提出引力的本質是時空的彎曲。

而麥克斯韋是和牛頓、愛因斯坦平起平坐的物理學,他提出了麥克斯韋方程,統一了電和磁,並預言電磁波的存在以及光就是一種電磁波。

所以,你看,他們三位都是實現了統一理論的物理學家,如果把物理學家分為幾個梯隊,那三位毋庸置疑就是第一梯隊的。其中,牛頓和愛因斯坦都曾經傾盡全力去尋找大一統理論。所以說,對於物理學家來說,最至高無上的成就是完成大一統理論。那什麼是大一統理論呢?

所謂的大一統理論,說白了就是用一個理論解釋全宇宙的所有物理學現象。如今我們要解釋宇宙中的各種現象,需要的是不同的理論來詮釋,所謂的統一,說白了就是從現象中抓到本質,合併一些物理學現象。大一統理論其實就是最終所有現象共同的本質,用一個理論去詮釋。

四大作用力

按照如今的視角來看,大一統理論應該就是統一四大作用力。為什麼這麼說呢?

在上個世紀,物理學發生了劇烈的變化,出現很多超乎物理學家的想象的現象。於是,他們開始進行統一。在這個過程中,他們發現了宇宙中存在著四種基本作用力。

其中,強相互作用力和弱相互作用力是作用在原子核層面的;引力是物質之間的吸引力;強相互作用力和弱相互作用力,引力之外的作用力都是電磁力。它們之間的強度相差甚遠。那我們應該如何“力”或者更嚴謹地說是“作用”的概念呢?

我們可以試想一下,構成宇宙萬物的說白了就是微觀粒子,比如:質子、中子、原子、夸克、電子等等。

但是正常來說,他們應該是一盤沙狀的,而不是像現在這樣構成宇宙的萬物。所以,還存在著“作用”作為“粘合劑”,把這些粒子粘合在一起。

所以,從如今的理論來看,要構建一套大一統理論,就要把這四種作用力統一起來。那現在的進度如何呢?

目前來看,弱相互作用力和電磁力被統一了起來,我們也稱為弱電統一理論,這是溫伯格、格拉肖等人做出來的。而強相互作用力和弱電理論處於半統一狀態,說白了,就是我們可以用一個公式來表達,但並不是完全統一起來。在這個過程中,我們國家的科學家楊振寧做出了極其作用的貢獻。

至於引力,目前的“引力子”理論和實際誤差巨大無比。廣義相對論是解釋引力的主流理論,但廣義相對論和量子力學目前還無法相容,因此,目前來看引力還無法和其他三個力進行統一。

也就是說,雖然大一統理論要求我們統一四個作用力。但實際上,我們距離統一這四個作用力還還遠很遠,但多人寄希望於超弦理論,但目前的實驗做下來,超弦理論也未必可以成為最終的大一統理論。

如果有人可以統一這四個作用力,那完全是可以和牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋平起平坐的水平。但是你要說,他就超越了牛頓、愛因斯坦等人,就不太靠譜。原因其實也很簡單,統一四大作用力很可能並不是最終的大一統理論。為什麼這麼說呢?

大一統理論可能未必存在?

其實我們可以想象一下,牛頓時代,牛頓追求的大一統理論應該是和我們現在不同的。因為他根本不知道存在這四種作用力。愛因斯坦也是如此,他的時代,四大作用力還沒有被發現。那我們真的就確定宇宙僅僅只有這四大作用力嗎?

實際上,我們並不能。舉個例子,在這套理論當中其實至少缺少了對於未知物質的補充。我們如今知道,宇宙存在著暗物質和暗能量,它們的佔比遠比我們看到的物質要多,兩者加和達到了95%以上。我們知道的其實是在這5%不到的世界裡的理論,這個理論解釋不了暗物質和暗能量。

所以,縱觀整個科學史,我們會發現,每當我們多知道一些,我們就發現我們不知道的也多了一些。所以,大一統理論實際上是在變化的,不同的時代所認為的“大一統理論”是不同的。因此,即使統一了四大作用力,這個理論也大概率不是最終的大一統理論。也就是說,統一四大作用力也只是部分統一,因此,這個人也就是和牛頓,愛因斯坦平起平坐而已。況且,如今來看,這個統一之路格外艱難,短時間內可能都不可能完成。


鍾銘聊科學


答:自從科學誕生之日起,科學家就一直走在統一的道路上,牛頓統一了天上地下的物體運動規律,麥克斯韋統一了電和磁,愛因斯坦統一了時間和空間,質量和能量,楊振寧統一了電磁力與弱核力;統一場論是物理學的終極夢想,如果誰真的能統一四種基本力,那麼他的功績是絕對是前所未有的。


物理學喜歡追求統一

在十七世紀,德國天文學家開普勒提出了行星運動三大定律,從表象層面解釋了天體的運行規律,但是卻不知道三者之間的聯繫;直到幾十年後,牛頓提出萬有引力定律和物體運動三定律,從本質上解釋了開普勒三定律,統一了天上地下物體的運動規律,這也是物理學的第一次大統一。

牛頓力學建立之後,科學家開始建造整個經典力學大夏,在1865年,英國科學家麥克斯韋提出電磁學方程組,完成了電和磁的統一,一切電和磁的規律和現象,都由方程組精確描述著,這也是經典力學的巔峰之作。


而統計力學的出現,從微觀角度解釋了宏觀物體的溫度、壓力等等問題,完成了微觀和宏觀的局部統一,但是更深層次的微觀現象還無法統一進來,比如黑體輻射、光電效應等等,於是量子力學應運而生,在1926年,薛定諤發表了薛定諤方程。

薛定諤方程描述微觀粒子的物理現象,而宏觀物理現象可以通過大量微觀粒子的平均統計結果得出,量子力學應用到宏觀世界後也將退化為牛頓力學,於是量子力學完成了微觀和宏觀的統一,需要指出的是,量子力學是許多科學家共同努力的成果。

而愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論,完成了質量和能量、空間和時間的統一,把人類文明帶到了全新的高度,而且這一壯舉的絕大部分工作,都是由愛因斯坦一人完成的;再後來,楊振寧完成了電磁力與弱核力的統一。


四種基本作用力

目前,四種基本作用力中的三種,都能在量子電動力學中得到非常好的解釋,唯有引力還無法量子化,雖然引力的強度遠比其他三種力弱,但是引力控制著宏觀世界的運行。

“力”是一個抽象的概念,容易給人造成誤解,現代的基礎物理學中,我們更多地用“相互作用”來代替“力”,用“場”來描述相互作用的傳遞過程,比如萬有引力中有引力場;在愛因斯坦的廣義相對論中,更是認為“引力”不存在,引力只不過是空間彎曲的表象而已,而空間彎曲是空間的內秉屬性,由空間中的質量和能量分佈決定。


統一場論

愛因斯坦一生極力追求物理學的統一,他在建立廣義相對論後,後半生一直在研究統一場論,統一場論是從場的概念出現,建立統一描述基本相互作用的本質和內在聯繫,換句話說就是四種基本作用力的統一。

由於萬有引力定律和庫侖力有著相似的形式,於是愛因斯坦建立廣義相對論後,試圖用同樣的方法來解釋電磁力,但是直到愛因斯坦去世,電磁力的幾何化並沒有獲得成功,統一場論的任務留給了後來的科學家們。

經過幾十年的發展,目前也發展起來一些理論,將來有可能完成物理學的終極統一,比如超弦理論、量子引力論等等。


統一的意義

可以這麼說,宇宙中各種事物間的發展和演化,都伴隨著相互聯繫,它們之間的聯繫正是通過相互作用完成的,我們有理由相信這之間的聯繫遵循一套數學描述。

但是目前而言,科學家卻發現這之間的聯繫需要用四個數學體系描述,也就是四種基本作用力,這是科學家不能接受的,它們肯定會在更深層次上完成統一。

一旦我們獲得了這個終極理論,我們就能根據終極理論精確地推測我們宇宙的起源、演化、以及未來的發展方向等等;如果有誰能統一四種基本作用力,那麼他的成就絕對是前所未有的。


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艾伯史密斯


想要超越牛頓和愛因斯坦,那麼就需要有和愛因斯坦與牛頓一樣的原創性理論提出。

愛因斯坦和牛頓,都是憑藉一己之力,提出來了整個物理學最為基本的理論。以前的牛頓經典力學,就幾乎代表了整個物理學。而愛因斯坦,則提出來相對論和量子理論,基本上可以說物理學中的兩大支柱,有幾乎近1.5都是愛因斯坦建立的。特別是相對論,完全是愛因斯坦一個人獨立提出來並完善的,這點尤其難能可貴。



四大基本力的統一,僅僅是在原有物理學框架內進行研究,並不算是那種顛覆式的研究結果。

四大基本力的統一問題,很多科學家都為之奮鬥過。愛因斯坦後半生都致力於解決這個問題,可惜聰明如愛因斯坦也沒有實現。後來的科學家經過不懈努力,已經可以把電磁力、強力、弱力,三種基本力統一了起來,就差引力了。



引力也是量子力學和相對論不兼容的地方。相對論認為引力是空間扭曲的幾何效應,而量子力學則認為引力是引力子傳遞到一種力。由於相對論和量子力學關於引力的不兼容,科學家想要統一四大基本力十分困難。假如誰真的解決了這個問題,雖說不至於像愛因斯坦一樣,但僅次於愛因斯坦還是實至名歸的。



所以,想要超過愛因斯坦和牛頓,那麼你得做出完全顛覆物理學的研究,才夠格。


科學探秘頻道


1.宇宙空間存在著高壓

一切物理現象都是由物質結構決定的。所謂光速、光速不可超越、超越光速產生物質、物質能量轉換、時間變慢、空間彎曲都是物理現象。知道了物質結構,就知道了物理現象。

物質世界,僅由一種物質,就是希格斯液體構成。希格斯液體就像大海里的水充滿海洋一樣,充滿了整個宇宙空間。 基本粒子,就是希格斯液體中的一堆泡沫,可以破裂,也可以再產生,破裂釋放能量,產生吸收能量。物質的類別,只是泡沫結構的不同。就像一堆磚頭一樣,可以建造成任意結構的房子,房子有牆,有門、有窗戶。門和窗戶其實就是牆上的空洞結構,可以有千萬種形狀。我們不能只研究牆上的空洞,不研究牆。

物質結構中最重要的一種東西,就是宇宙空間。宇宙空間本身是一種物質。是它造成了萬有引力和核強力,我們必須承認它,研究它。

愛因斯坦說過:“物質就是能量,能量就是物質”。物質和能量可以互相轉換。

那麼,能量的是什麼? 能量的本質其實就是一種推力、作用力。工作狀態下的推力是動能。物質結構改變、破壞才能產生的作用力是勢能。 電磁波就是動能形態能量,物質就是勢能形態能量。直觀地說,光就是動能形態的能量,基本粒子就是勢能形態能量。基本粒子可以轉化為光。光可以轉化為基本粒子。就像大氣中的水分子和雲來回轉換一樣。

E=mc^2,表明了一切物質都可以轉換為能量。現已經發現的基本粒子有62種,根據愛因斯坦的公式,理論上說,這62種基本粒子最終都可以轉換為同一種東西,就是能量;而且轉換為能量時,62種基本粒子質量多少、轉換多少,都是同量的,不存在誰多誰少的問題。同樣,由能量這一種東西就可以生成62種基本粒子,可以這樣說,62種基本粒子具有同質性,就是最終由同一種東西構成。只是大小、結構不同罷了。

基本粒子之間,來回、互相轉換,一會釋放電磁波,一會吸收電磁波這些現象。恰好說明了這一點。任何物體的速度都不能超過光速30萬公里/秒,也說明所有物體都是由同一種東西構成。

敲擊鋼軌,就會產生鐵原子的振動,這種振動就會以5200米/秒的速度傳遞。這種振動就是聲波。聲波通過空氣分子的傳播速度是340米/秒,這個速度是空氣決定的;通過水的傳播的速度是1500米/秒,這個速度是液體水決定的。

火車的路徑受軌道限定。所有電磁波的傳播速度都是30萬公里/秒,是什麼東西限定了它的速度?任何物體的速度都不能超過光速,又是為什麼?超過了會發生什麼現象?

物質世界,不存在虛無縹緲的東西,一切都是實的,一切都是需要具體解釋的。

電磁波是一種振動,必須要有介質傳遞。基本粒子的加速運動,必須要有直接作用的推力。這個力可能是波,可能是其他粒子的運動傳遞,也可能是直接作用的壓強差。萬有引力,必須要有直接作用於物體的推力。如果兩個物體之間什麼都沒有,憑什麼產生牽拉力?只是我們沒有發現。

電磁波實際是一種對空間的“敲擊”,像敲擊鋼軌一樣,需要有一種小物體當介質,一個推一個,傳遞過去,這是必須的。所以,宇宙空間,應該充滿一種介質。這種介質,有點類似於液體,我們可以叫它為“希格斯液體”。電磁波實際就是對希格斯液體的“敲擊”,產生的推力的傳遞,像多米諾骨牌效應。

根據E=mc^2,所有的基本粒子的構成都是同一種東西,這種東西可以完全“消失”,轉換為能量,也可以由能量產生。由此推論,基本粒子的結構,是一種類似泡沫的結構。有點像抽真空的電燈泡,或者是像肥皂泡。可以湮滅,可以產生。

宇宙物質世界的基本結構是:“希格斯液體+泡沫(基本粒子)+電磁波+內部強大的壓強”。泡沫(基本粒子)和電磁波可以互相轉換。

泡沫破裂為什麼會產生巨大能量呢,是因為宇宙希格斯液體內存在著極其強大的壓強。

這個壓強可以計算:宇宙希格斯液體壓強= (E=mc^2)÷對應的物體(泡沫)實際體積。以質子質量和大概體積粗略計算,可以達到1 ×10^(31)個大氣壓強。極其巨大。

可以這樣想象,在10000米海水深處,壓強是1000個大氣壓,想要推開海水,形成1立方米空間,就需要約1×10^(8)焦耳的能量。同樣,這1立方米空間被填充,就會釋放出約1×10^(8)焦耳的能量,物質和能量的轉換也是這樣的原理。

既然泡沫(基本粒子)可以轉換為能量,那麼,能量也可以轉換為泡沫(基本粒子)。如果我們把極為巨大的能量的電磁波聚焦到希格斯液體裡一個很小的點上,這個能量大到一定程度,那麼這個點上就會產生泡沫(基本粒子)。現代科學實驗已經證明,能量可以轉換為物質,γ射線就可以轉換為電子。可以這樣說,電磁波是動能,構成物質的基本粒子 (泡沫結構)是勢能,動能勢能可以互相轉換。單位體積內的動能超過臨界值,就會推開希格斯液體產生燈泡狀或泡沫狀的結構,能量“結晶”,轉化為勢能。具體形態就是基本粒子(泡


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統一思想的由來

力又叫相互作用,所謂的四大基本力是指強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用和引力。

宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋,所謂的統一就是人們通過進一步研究四種力之間的聯繫,尋找出能統一說明四種相互作用力的理論,即用一種理論解釋這四種作用導致的物理現象。這種統一思想最早來自於愛因斯坦,自1915年愛因斯坦發表了廣義相對論以後,他就把大半精力用於把引力和其他力統一起來的工作,因為愛因斯坦認為“統一”的概念應該是自然界擁有的最基本法則,在他的哲學中,他確信“自然界應該滿足簡單性原則”。



統一理論的發展歷程和現狀

廣義相對論是愛因斯坦顛覆了牛頓萬有引力理論中的超距作用觀念,把場的觀點引進引力後創立的,因此起初他試圖把電磁場(作用)和引力場統一起來(當時人類只發現了這兩種力),也就是人們常說的統一場論。在廣義相對論中,他把引力看作是時空彎曲的幾何效應,同樣他認為電磁作用應該是時空彎曲的另一種幾何效應,換句話說,他試圖把電磁作用(力)幾何化,最後雖然失敗了,但這種統一思想已經被後人傳承下來。

隨著強力和弱力的發現,人們又試圖把它們也統一進來,這就是大統一理論(主要是除引力外的其他三種力的統一),上世紀六十年代溫伯格首先把弱相互作用和電磁作用成功的統一,這就是弱電統一理論。

迄今為止,大統一理論雖未完成,但科學家們一直在做,目前被認為最有希望的理論是弦論、超弦或M理論,它們和傳統理論不一樣的地方就是它們認為自然界的基本單元不是電子、夸克和光子之類的粒子,而是一維的“弦”,每個粒子實際上是很小很小弦的閉合圈,弦的不同振動和運動構成不同的基本粒子,有科學家甚至認為“弦環”就是“引力子”,不過這些理論都需要在很多維度下才能工作,



這使得構建大統一理論的嘗試變得非常複雜,這已經有違愛因斯坦和諧統一的簡單性原則。因此我的答案是永遠不會有人統一四大基本力,因此在這個問題上不會有人超越牛頓和愛因斯坦。

為什麼不會真正有人統一四大基本力當然還有別的原因。

第一,著名理論物理學家霍金曾說未來有人也許會發現大統一理論,


但這個統一理論並不會是愛因斯坦所認為的大統一理論,它不可能通過一個簡單優美的公式來描述和預測宇宙中的每一個現象,因為宇宙是確定性和不確定性的統一。量子力學的不確定性原理已經把人的思想和科學發展方向引向了一條不歸路,可怕的是人們在量子力學框架下已經取得了一些科技成果(儘管也許在別的理論框架下也能取得),但在這種思想下是體現不出大自然基本法則以及與大自然相通的統一。

第二,引力與眾(力)不同,引力與其他三種力有本質上的不同,不論它的產生機理,還是傳播機理,都不是傳統解釋。量子力學標準模型中的對傳遞引力的假想粒子――引力子是不會存在的,也許正如愛因斯坦廣義相對論所認為的,引力只不過是時空彎曲的幾何效應而已,


並不是牛頓萬有引力理論認為的“吸引力”,不是真正的力,又怎會和其他三種統一?

第三,即使統一了四種力,也許還會出現第五第六種力,這樣不會是真正的統一。新的作用力並不是空穴來風,根據廣義相對論,自然界應該還存在一種安培型的力。比如說引力和電磁力都是長程力,強力和弱力都是短程力,那宇宙中存不存在中程力?四大基本力都是依賴物質質量和具有引力作用的正壓力,那宇宙中存不存在脫離物質質量獨立存在斥力作用的負壓力?通俗地講,所謂的斥力作用就是克服重力的反引力作用,人們把這種作用力的載體稱為“暗能量”,它是宇宙克服引力加速膨脹的動力。


第四,宇宙不是簡單機械的堆積,在牛頓時代,原子論和機械論大行其道,當時人們認為大自然類似一臺機器,宇宙中的任何現象都可以用原子的不同排列來解釋。但這些理論並不適用活著的有機物及其關係。同樣統一四種基本力的大統一理論也不會解決宇宙中的所有現象,比如生命和意識不是簡單的物理和化學變化就能解釋的。還有基本粒子的種類和組合為何如此之多?誰在決定它們組合的不同?基本作用力為何要有四種形式?宇宙為何具有不確定性原理?等等。宇宙中的未知之謎無窮無盡,遠不是統一四種力這樣簡單。

綜上

由上面分析可知,即使有人統一了四種基本力,他的地位頂多和愛因斯坦、牛頓相同,不會超越他們,因為統一四種基本力並不是開創性成果,遠遠比不上愛因斯坦對相對論的原創。


物原愛牛毛1


自然界中有四大基本作用力包括:電磁力、強相互作用力、弱相互作用力以及引力。其中前三種基本作用力都可以用量子力學從本質上進行解釋,按照粒子物理標準模型這些基本作用力的作用過程都可以描述成某種粒子的交換作用。



電磁力的作用過程是光子的交換過程,強力的作用過程是膠子的交換過程,弱力的作用過程是玻色子的交換過程。並且在自然界中科學家已經發現了這三類基本粒子的存在,那麼如果引力也能按照類似的作用方式進行解釋的話,那就完成了四大基本作用力的統一,這也是愛因斯坦在生前最後的日子裡一直研究的問題。因此一些科學家提出了引力子的概念,想用來解釋引力的作用過程是引力子的交換過程。但是提出引力子的過程數學過程是非常冗雜並且不自恰的,並且在自然界中沒有發現引力子的存在。


當然如果某位科學家發現了引力子的存在,那麼最多是可以獲得諾貝爾獎的,這也屬於非常高的榮譽了,這個發現將填補粒子物理標準模型的最後一塊缺失,那麼這個標準模型既能從本質上解釋四大基本作用力,又可以說明物質的基本組成。這將成為物理學中至關重要的理論,粒子物理標準模型是建立在楊振寧的理論之上,這也足說明楊老的科學成就,楊老作為在世物理學家第一人當之無愧。

目前關於引力的本質解釋來自於廣義相對論,愛因斯坦認為引力實質上並非是一種“力”,而是時空彎曲的外在體現。因為質量存在讓時空發生彎曲,彎曲的時空讓物質知道如何運動。愛因斯坦預言的引力波(時空漣漪)也已經被證實,引力的這種解釋也被接受。



愛因斯坦一人提出了相對論,並且對量子力學的提出有著重要的貢獻,因此可以說二十世紀物理學的兩大支柱愛因斯坦貢獻很大。而牛頓更不用說,幾乎建立起了經典物理學的半壁江山。在歷史上物理學家的排名中,愛因斯坦和牛頓穩居前兩名。要想成就和這兩位巨匠比肩,科也成就必須是開創性、顛覆性的。我們都知道量子力學和相對論對於現代物理學的重要性,但是這兩個理論都有著自己的作用範圍領域,並且相互之間並不相融。
未來要想獲得堪比愛因斯坦和牛頓的科學成就,可以考慮相對論和量子力學融合的萬物理論之上,目前的情況下弦理論中的M理論比較合適。


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