关于那些“终极”理论物理的浅显个人理解（1）

我尝试阅读霍金的《时间简史》已经两三次了。尽管这是号称该领域最粗浅的入门书籍（全书只写了一个公式），尽管我也自诩读了大学理工科数学和物理都学的还不错，我仍然未能完成对此书的阅读。当然了第一次试图读它大概是初中了，看到相对论就开始晕了，把狭义的看个略懂，广义就糊涂了；后来大概是高中有阵子又读了次（大概是物理书上和找资料又看了下相对论），广义相对论也略懂了，到量子力学却不行了。作罢。后来我偶尔心血来潮还是会到网上查阅相对论和量子力学的资料，尤其后者有时候带着点哲学意味蛮有意思。但《时间简史》还没机会再拾起来看，更不用说霍金后来写的涉及到弦理论的《果壳中的宇宙》。（我不觉得除了权威性，霍金会是个好的科普作者。）今天看了下躺硬盘很久了的《TheElegantUniverse》，PBS的Nova系列之一。整理下自己的理解。1.牛顿的万有引力定律和经典力学解释了身边乃至天体的运行。2.爱因斯坦搞出了狭义相对论，适用于高速运动的物体。认定光速是速度的极限。发现一个问题：根据万有引力公式，力的大小随着质量变化即时改变，速度没有受光速限制。（我有点怀疑这一问题的假设前提，质量应该是守恒的所以似乎不存在质量突变导致引力突变这般的传递。这个问题可以再深究一下，不过貌似在某些比较“高级”的情况下质量和能量是可以互相转化的。）3.于是爱因斯坦搞出了广义相对论，认为引力也是有传播速度的，并且传播速度等于光速。4.麦克斯韦用四个方程统一了电和磁（即传说中的“麦克斯韦方程组”），所以它们实际上是同一个东西，统称为电磁力。电磁力实际远远远大于引力的作用，我们所说的摩擦力、压力什么的实际都是电磁力，原子和原子间的斥力（电荷作用）。5.目前为止，基本上我们认识的所有力都可以归结为引力或电磁力。但是我们觉得，既然都是力，可以想办法把它们弄成一种，这样的话宇宙就显得很简洁很和谐。爱因斯坦晚年基本都在干这事。未遂。6.新的问题出现了。我们发现原子有个原子核，由质子和中子构成。但是它之所以是原子核而不是分散的质子和中子，是有原因的，它们之间有种力，既不是引力也不是电磁力。于是我们称之为强核力，简称强力，这是第三种基本力了。7.我们还发现粒子衰变会辐射，这是与前面三种又不同的力。于是我们称之为弱核力，简称弱力。（真正的）目前为止，我们有这四种基本力。我们的目标是把它们都同一起来。8.强力和弱力我们在日常中是观测不到的，它们属于微观世界。但是我们在微观领域遇到了新的问题，量子力学。量子领域是如此诡异，以致爱因斯坦都始终不肯承认，他认为“上帝不会掷骰子”。9.但是我们确实在量子领域发现了新的情况，很多事情不是确定的，而是概率的、随机的。有个著名的“测不准原理”，大意是，你观测到它的速度就不知道它的位置，观测到它的位置就无法知道它的速度。略有哲学意味的是，你的观测实际会影响观测结果了。而你未观测的话，它就是多种状态共存的，平行宇宙的科幻概念就是这么衍生的。10.尽管爱因斯坦后来对其视而不见，但量子力学还是发展得很好。事实上，宏观世界主要研究就在广义相对论，而微观世界都是量子力学。两者不相往来，在各自的领域都很正确，却无法沟通或相互解释。这就是我们所希望的，它们能够统一起来。11.也许有人会说，一套理论用宏观，一套理论用微观，这也挺完美啊。但是不。且不说你如何界定宏观和微观，怎么处理边缘尺度，还有个现实（好吧几乎现实）的问题——黑洞。当很大很大的质量缩到很小很小的点，就会曾为一个光都逃逸不出的黑洞。问题来了，它质量很大，宏观吧，它体积很小，微观吧。所以目前黑洞的奇点在哪一套理论中都是无解，我们对那里的情况一无所知。12.弦理论流行了，似乎能将上面说到的四种力统一起来。基本上是这样的：所有的粒子都是由能量弦的振动构成的，而我们的空间实际有11维。（好吧，我也不大知道在讲什么，后面还没看。）http://syc0129.blogbus.com/logs/34785373.html