人类是不是真被“三体人”封锁了,为什么基础物理学已有百年没有实质突破?
▍╄人类是不是真被“三体人”封锁了,为什么基础物理学已有百年没有实质突破?
最近一百来年,物理学是在发展的,但是如果大家对现代物理学不了解,那就很难看到进展。
这就好像,假如你家邻居在学一门外星语言,你在完全不懂的情况下,很难知道他学得如何,是不是有了重大进展,最多只能用地球语言的感觉去猜。
比如有人用小说《三体》的剧情去猜真实世界中物理学的发展,也有人用自己对相对论的理解去猜整个物理学的发展,这样显然是无法猜中的。
其实物理学的天地非常广阔,只不过很多知识已经超出了高中、甚至大学物理教材的范围,一般人很难了解到,所以就只好猜了。
比如说量子理论,大家可能听说过薛定谔的猫、量子计算机、量子纠缠、哥本哈根诠释等名词,这些只是量子理论的一部分,量子理论是一个发展中的庞大而复杂的体系, 即使学完高等量子力学、量子光学、量子场论、量子多体理论等研究生程度的专业课程,也未必能真能搞懂量子理论。以至于有种说法是:如果你觉得量子理论好懂,那么你就没懂。
这样一来,基础物理往往给人感觉很玄奥,结果容易被大家忽视。比如弦理论,悟空问答上关于弦理论的问题总共也就三十个左右,作为比较,大家可以看看相对论的提问有多少。
当然, 不管如何被忽视,基础物理的进步一直在推动着我们的生活。
比如,最近一百年粒子物理和核物理等领域的巨大发展,我们发现了中微子、反质子、反中子等基本粒子,如果觉得基本粒子听着太玄奥,可以想想原子弹和核电站,以及发展中的可控热核反应堆等。
在微观物理理论的基础上,材料科学也发展起来了,一个典型的例子就是半导体,要是没有半导体器件,我们的手机、电脑、电视、卫星、汽车、电梯等就都没办法正常工作了。
如果算上天体物理,我们还有宇宙膨胀、暗物质、暗能量、引力波等大发现呢。
我们现在对物理学的理解,肯定比爱因斯坦那会更深入。明年就是爱因斯坦诞辰140周年了,有些朋友不要只盯着一百多年前的事情了,也不要指望没有公式的小短文(比如俺这篇)能深入讲解现代物理,要想真正搞懂物理学近百年的进展,还是得系统地学习大学、研究生物理教材才行。
看到这可能有人要说了,干嘛要费那么大劲去啃教材学物理,有这时间写写程序、炒炒股不是还可以赚钱么?
没错,近年来随着计算机、金融等方面的蓬勃发展,不少人才就这样离开物理领域投奔高薪行业了,留下来的人很多也从理论物理转向应用研究了,所以根本不需要外星人封锁,人类自己本身的问题就挺多的了。
▍➼人类是不是真被“三体人”封锁了,为什么基础物理学已有百年没有实质突破?
回答这个问题,我们先要对三体成书时间,以及理论物理在三体成书前后的进展状况有一个梳理。
《三体》第一部最早于2006年在《科幻世界》开始连载,后来于2008年正式出版。而智子封锁了人类理论物理的情节,就是出现在第一部里的。而我不确定大刘构思《三体》第一部里的相关情节,是从什么时候开始的,估计可能会在2004年以前甚至更早。
《三体》-黑暗森林
那么我们来看看,理论物理最前沿的研究在2000年到2010年之间,处于一个什么状态。可能大多数人都听说过希格斯玻色子,它被称为理论物理标准模型大厦上的最后一块拼图。
知识点:所谓标准模型,是一个优美的数学模型框架,物理学家用它来描述构成物质的最小颗粒以及它们的相互作用方式。标准模型可以将自然界四种基本作用力的三种(电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力)统一起来。
四种基本力
而希格斯玻色子,是2013年被正式宣告确认的。为什么说是正式宣告确认呢?因为实际上大型加速器早在2000年左右,就探测到了疑似希格斯玻色子的粒子。但由于当时实验成本和规模,以及计算能力的限制,科学家们一直只能说“疑似”。
希格斯玻色子是标准模型的最关键的一块拼图
所以实际上,2000到2010年之间,也就是三体构思和成书的期间,理论物理确实处于一个比较茫然的境地。一方面如果希格斯玻色子被证伪,标准模型的大厦将在一夜之间倒塌。而之前50年发展起来的几乎所有的理论物理学基础,都是建立在标准模型基础上的。
所以我们不难理解大刘成书时的思维模式,就是我09年左右第一次看到《三体》的时候,也不禁对这个构思拍案叫绝,因为在当时,确实不能对其证伪。当然到了今天,希格斯玻色子已经被证实,三大基本力已经统一,不过也并不能说理论物理已经一统天下了。
因为,标准模型并不能统一最后一种基本力-引力。所以说100年来人类对理论物理的研究一直停步不前是不客观的,不过人类每一次进步,都发现前方是更大的未知。如果说有什么力量在限制人类揭示宇宙的终极奥秘,也未尝不可戏谑,只不过即使如此,我们可能离那个所谓限制的极限,也还有很远的距离。
▍✌人类是不是真被“三体人”封锁了,为什么基础物理学已有百年没有实质突破?
如果说锁死,我觉得三百年前就锁死了←_←
在牛顿以后的两百年里,科学也没有什么特别大的发展了,直到电磁理论被发现。波粒二象性的发现又一波认知升级。而相对论提出革新了人类时空观,但这个完全是基于一个简单的实验结果(迈克耳逊-莫雷实验)下的逻辑推理,包括狭义和广义都是。虽然具有前瞻性,但完全不是依赖精密实验所得,因此也不是智子封锁能阻止的,智子总不能干扰光速测量吧←_←
但从进入量子力学领域开始,理论就越来越依赖于精密测量了,这个时候就是智子干大事的时候了,然而精密测量被干扰了吗?貌似并没有,从弱力强力相继发现,到标准模型提出,量子场论完成三力统一,然后进入验证阶段,结果是标准模型被反复证明了,连号称上帝粒子的希格斯玻色子都被实验发现了。
伴随理论而来的是科技应用,完全是井喷式的发展,这些应用都是吃一百年前的老本吗?显然不是,实际上量子力学到上世纪70年代才完善的,而大部分的实验验证是近三十年的事,希格斯玻色子发现才十年不到,这智子也太不敬业了。。。除了对旧有理论的验证以外,理论物理就没有发展了吗?显然不是,几乎就在量子力学完工的那些年,一门新的理论就诞生了,它就是弦理论。
弦理论的革命性相当于相对论+量子力学的革命,它继相对论以后再次刷新了人们的时空观,相对论只把时空统一为四维,而弦理论最高把时空刷到26维_(:D)∠)_现在已经回落到11维了。而在微观的认知方面,弦理论则在量子力学的基础上再次刷新底限,直接指向基本粒子的由来。
目前弦理论已基本成型,但是却缺乏实验验证,但这个无法验证绝非智子造成的,而是人类能制造的能量远远不够验证它所需要的,这是从理论计算上就知道实现不了,而不是实际操作时才发现验证不了。
目前对于量子信息方面的应用研究属于科技前沿领域,包括量子通信和量子计算,也是在近三十年的各种实验验证成功后才开展的。
▍☤人类是不是真被“三体人”封锁了,为什么基础物理学已有百年没有实质突破?
科学的重大突破是需要各方面的积累的,不可能凭空出现,没有先贤的努力,100个爱因斯坦也搞不出相对论。
科学诞生于17世纪初的欧洲,由伽利略将实证的方法引入学术研究后,才诞生了科学。但这之前,没有哥白尼、布鲁诺等人的研究成果,没有望远镜的发明,科学也不可能诞生。
图:里昂尼所绘的伽利略
在17世纪末,由牛顿总结了前辈们的科学成果后,提出了划时代的牛顿三定律,这也奠定了经典物理学的基础。
图:
《自然哲学的数学原理》1687年版本里,以拉丁文撰写的牛顿第一定律及牛顿第二定律。
在两百年后的19世纪末,20世纪初,当物理学界认为,物理学的大厦快要完工时,发现经典物理学根本就不能解释迈克耳孙-莫雷实验和黑体辐射的紫外灾变的结果,然后就发展出来了相对论和量子力学。
图:迈克耳孙-莫雷实验
科学的重大突破需要长时间的积累,不光是知识的积累,还需要观测工具的突破。这才过了100年,要做出重大突破,还差了不少火候。
至于什么三体人的封锁----这种科幻小说里面的东西,就不要拿到现实中来做依据了。《三体》只是一部不错的科幻小说,还远远不能称为“伟大”,比它优秀的科幻小说还有很多。
大刘在这部小说里面编了不少科学原理,智子封锁就是其一,首先,有质量的物体是不可能被加速到光速的。第二,高速运动中的智子于其他物质相撞后,会撞出较小的基本粒子和能量,智子不可能完好无损。第三,无法利用量子纠缠来控制智子和传递信息,第四,没有可能进行所谓的二维展开。在三维空间中,不可能出现其他维度的时空。
▍◉人类是不是真被“三体人”封锁了,为什么基础物理学已有百年没有实质突破?
三体人的都说法应该是子虚乌有。人类基础物理之所以已经近百年未有突破。应该是有三个方面的原因。
第一,智力障碍。据我的观察,人类的智力应该至少有几千年没有进化了。想想古希腊时代、罗马时代、我国春秋战国时代的那些思想家和哲学家,他们智慧的光芒到现在依然耀眼。现代人有多少能达到他们的智力水平?凤毛麟角而已!人类智力之所以难以进化,我认为应该是与脑容量有关。按照比例来说,人类拥有体积最大的大脑。婴儿的脑袋已经很大,因此造成生产的困难,为了能顺产,婴儿的头顶部都是不闭合的,就为了减小面积。而几千年来,人类的体积又并没有显著的增大,那么脑容量自然也就不可能继续增大,否则全都得难产而死,胎死腹中。
第二,技术水平已经达到瓶颈。因为技术条件无法观测和分析微小的粒子,当然也就没办法进一步研究。就连电子是怎样运动的,它的轨道是怎样的,都根本搞不清楚。所谓的相对论,就真的是一个相对论,只是一个相对正确的理论。本来就并未能得到完全的证实。又如何能谈到对它进行突破?比如量子理论,完全就是靠猜的,压根儿就没人能真的说清楚。
第三,需求的关系,也可以说是没有找到发展方向的问题。现代科学理论之所以没有突破,也有可能是人类在相关方向并无需求,或者是人们并没有意识到需要在什么方向去研究。说不定以后是在某一个并不起眼的方向上,带来了物理理论全方面的突破。
以上是我的个人观点,仅供参考。
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