描述超弦理論的《宇宙的琴弦》一書,寫得如何?

時間 2021-05-07 12:23:06

1樓:大學士

《宇宙的琴弦》

牛津大學物理學博士、哥倫比亞大學數學和物理學教授、弦理論的的代表人物。

本書是作者的成名作,是當年《紐約時報》暢銷榜前四。榮獲2023年英國皇家學會科普圖書獎、改編的紀錄片曾三次獲得美國電視節最高獎項《艾美獎》的提名、並獲得美國廣播電視文化成就獎「皮博迪獎」。

1、廣義相對論認為空間是平滑的,質量決定了空間的彎曲程度,質量越大,空間彎曲程度越大。反之質量越小,空間彎曲程度越小。空間的形變影響了物質的運動軌跡,可以在一定程度上解釋牛頓的萬有「引力」。

2、量子力學認為粒子的位置和速度是不確定的,所以並不會產生平滑的空間,這與廣義相對論在微觀尺度產生了衝突。

3、物理界的科學家們有乙個共同的夢想,找到乙個可以解釋四種自然力的統一理論,即:電磁力、強力、弱力、引力,但一直未能找到,弦理論的誕生可能在相對論和量子力學的發展基礎上成為未來物理界的大一統理論。

4、物理界現在通常用標準模型理論描述各種事物,比如質子、中子、電子、夸克、光子等粒子,就像是乙個個的點。弦理論認為,弦是組成物質的最小單位,在宇宙中的乙個個粒子是由一根根不斷在震動的弦組成的,這些弦的平均長度大概就是蒲朗克長度(1.6×10的負33次方厘公尺),但目前人類只能觀測到接近粒子大小的程度。

5、標準模型理論目前只能解釋四種自然力的其中三種:電磁力、強力、弱力,但無法解釋引力。如果宇宙是由一根根震動的弦組成的,就可以在弦的某種震動模式下產生科學家一直想尋找到的引力的基本單位-「引力子」,就能解釋引力是怎麼回事。

既然弦的震動可以產生引力子,那在弦的不同振動模式下就可以產生不同種類和性質的粒子。這樣弦理論的假設就包含了物質的組成和四種自然力,有可能成為解釋萬物的理論。

6、既然弦理論認為物質組成的最小單位是弦而不是粒子,而弦的平均長度又是蒲朗克長度,那在弦理論的世界裡比弦還小的東西就不會對弦產生影響。同樣的,如果一塊空間比蒲朗克長度還小,那這塊空間不管發生什麼都可以忽略不計,對弦來說沒有意義,更不會對宇宙萬物產生影響,所以相對論與量子力學在蒲朗克尺度以下的衝突自然就瓦解了。

7、傳統的宇宙觀認為宇宙分為上下、左右、前後三個空間維度加乙個時間維度,所以是四維空間。而弦理論的誕生把空間分為十一維空間,。但這些維度是捲曲的,所以我們感受不到。

而為什麼必須是十一維是目前科學無法用實驗探測到的未知。

8、傳統宇宙觀認為黑洞質量極大,粒子質量極小。弦理論認為黑洞與粒子是以不同方式存在的相同物質。

9、隨著弦理論和其他概括理論等在物理學界的這些「新學科」的發展,物理學家們也許會不斷地證實自己的推演,也許新的發現會繼續顛覆人類文明目前對認為的已知的驗證和未知的猜想。但不管怎樣,人類的物理學都不會因為質疑和現實而停滯不前,哪怕是對未來美好的想象。

2樓:Baiyssy Toe

弦論不是物理,或者說也不是科學,因為完全無法證偽。

科學其實就是找規律。打個比方,大家都做過的按規律填數。物理學通常的方法是找規律,等差、等比、指數、對數還是什麼別的規律?

但是還有乙個耍賴的方法,你寫出來5個數,要填第六個,我就列乙個五元方程組,解出來五個引數,帶入就能算出第六個。這就是弦論的邏輯。

所以弦論無法證偽,如果後來發現第六個數和弦論預言的不一樣,它就重新解乙個六元方程組。

實際上,傳統物理把基本粒子視為0維的點,有些東西解釋不了,於是弦論強行加上乙個維度,變成一維的弦。(不得不說,這算是乙個了不起的理論創新,但是與弦論的正確性和合理性毫無關係。)

一維不夠,就把弦扭曲,變成1.x維。(說實話,這也是個不錯的創意。

)後來發現這也不行,再強行加上一維,變成二維的膜,膜還可以糾結纏繞,實際上是2.x維。後來膜也不夠了,就隨意加維度,據說最高加到25維(並且沒有任何跡象表明會停止在25),還引入了負維度的膜,變成了無法理解的、純粹的數學遊戲,與物理世界已經毫無關係了。

這些就是這本書告訴我的。

3樓:厭厭

布萊恩格林,是他引導著我走到現在。用通俗易懂的語言講清那些高深的理論,甚至連初中生都能對其產生興趣,這難道不能稱之為奇蹟嗎?非常成功的科普作品。

4樓:豆豆cjn

主業生化的理科生表示前2/3比較基礎的講相對論和量子力學的部分還可以看懂...後面1/3開始弦理論就慢慢看不懂了...所以真的好佩服學理論物理的巨巨

5樓:李志恒

當我把這本佳作啃完,能淺薄理解弦理論的十一維宇宙概念後的幾個月,突然看到乙個科學新聞,大意是「弦理論教皇惠藤覺得十一維太多了,認為五維就夠了」………夠了……夠了……T_T……

6樓:

用最精簡的語言從牛頓力學開始講起的一本面向大學生(不限專業)的科普。

別看這書厚,幾乎沒有錯誤就把幾百年關於時空的概念講得讓識字的經過幾年物理訓練的人搞明白弦論是幹嘛的。

看不懂這書的我只能說是對該話題沒興趣或者不然認真看。

最後推薦所有物理系學生讀讀這本書,再也沒有見過這樣的科普了,包括作者後來寫的兩本。

7樓:見賢

我的感覺是挺好看的,是一本很好的有關弦論的科普書。不需要太多的背景知識,當然,也不能一無所知,簡單地來說算是科普書中很好的一本。

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