第十二章 上帝在拉小提琴 (第2/2页)
就在人们为夸克的发现而兴奋不已,认为已经发现了组成物质的最小单位时,物理学的发展,又发现了夸克还不是最小的单位,在夸克内部还有更微小的结构。
(注释:还有一个概念是费米子和玻色子。科学家们根据自旋倍数的不同把基本粒子分为玻色子和费米子两大类。费米子是像电子一样的粒子,有半整数自旋(如1/2,3/2,5/2等);而玻色子是像光子一样的粒子,有整数自旋(如0,1,2等)。这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性。没有任何两个费米子能有同样的量子态:它们没有相同的特性,也不能在同一时间处于同一地点;而玻色子却能够具有相同的特性。
基本粒子中所有的物质粒子都是费米子,是构成物质的原材料(如轻子中的电子、组成质子和中子的夸克、中微子);而传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子)都是玻色子。)
目前物理学的发展处于一个瓶颈阶段,受限制于目前的技术水平,人们无法再深入认识组成物质的更小的微粒到底是什么,科学家们只能通过粒子对撞机,一次一次的实验,并对实验结果进行仔细的观察和研究,以期望发现更小的粒子。
林子玄认为,这个过程就像是剥洋葱一样,将洋葱一层一层的剥开,想看看最里面到底有什么。这样做可能出现的一种结果就是,永远无法发现物质最小的构成单位,就像一个数字无限趋向于0,但永远不等于0,如果等于0,那就说明物质和虚空是一样的了,如果不等于0,就说明无论多么微小的微粒,还有比它更小的物质微粒存在,这个过程是无穷无尽的。
中国有本书叫《庄子》,里面有这样一句话:一尺之棰,日取其半,万世不竭。指一尺的东西今天取其一半,明天取其一半的一半,后天再取其一半的一半的一半总有一半留下,所以永远也取不尽。
林子玄认为假设物质存在最小组成微粒的想法本身就是有问题的,或许可以假设就像小提琴的琴弦那样,自然界物质的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子,而是很小很小的线状的“琴弦”,弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子,能量与物质是可以转化的。
也就是说组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”,大至星系和银河,小至电子,质子,夸克一类的基本粒子都是由这占有二维时空的“能量线”所组成。
林子玄将自己的这种理论成为“弦理论”,他的这种弦理论可以将两个不兼容的主要物理学理论——量子力学和广义相对论很好的统一起来,而且还可以完美的解释光线为什么具有波粒二象性这种矛盾,一束光线既是粒子又是波,这很难让人理解,如果用弦理论来解释就好理解了。
另外弦理论还能解释一个问题,那就是为什么物质和能量能够相互转化的问题。
弦理论很可能就是爱因斯坦曾经梦想的那种宇宙大一统的理论,能完美解释一切的终极物理理论。
林子玄还意识到一个问题,如果弦理论是正确的,那就说明了一个更不可思议的问题:即宇宙一定存在比目前人类所知的四维空间更多的时空维度。按照弦理论,这些隐藏的维度可能卷起到非常小的程度以至于人类目前没有能力发现它们,也许宇宙存在5维、8维、10维的空间甚至10维以上的宇宙空间都是存在的。
从这个意义上讲,宇宙就像一把小提琴一样,而上帝就像个小提琴家,他的手指每按动在琴弦的不同位置上,就能创造出不同的粒子,所以才能创造出如此纷繁复杂的宇宙万物,就像小提琴能发出出无数种的声音,演奏各种美妙绝伦而由无比复杂的乐曲一样。
“上帝不会掷骰子”爱因斯坦曾用这句话来反驳物理学家玻尔的量子力学非决定论。
“上帝不会拉小提琴”是当今物理学界对于林子玄的弦理论的一种评价。
林子玄将自己的弦理论发表在《科学》和《自然》两本杂志上,立即引起了整个科学界的一场大地震。