像在節日期間離婚的父母一樣,物理學是由兩個心愛的當局組成的,他們無法訪問 - 和量子力學。
幾十年來,許多研究人員一直將統一的希望固定在所謂的事物上。在上面,它指出了重力與亞原子顆粒的行為之間的奇怪聯繫。在往下……是弦理論。
像許多來自世界各地的物理學家一樣,普林斯頓大學的理論家們追逐了將物理學疏遠的物理父母匯集數十年來的夢想,成為所謂的一切理論。
正如普林斯頓通信經理凱瑟琳·桑登納(Catherine Zandonella)最近解釋的那樣,他們至少在數學共同的基礎上取得了成功。
“關鍵見解是重力,將棒球帶回地球並控制的力量,在數學上與構成我們周圍所有物質的亞原子顆粒的特殊滑稽動作有關,”Zandonella說。
“重力和亞原子顆粒之間的這種相關性為物理學提供了一種羅塞塔石。”
這個共同的基礎與吵架理論的婚姻不是完全相同的事情,但是翻譯相對語言的一種方法至少可以讓他們說話。
不幸的是,這種洞察力是由繼續分裂研究人員的弦理論框架提供的 - 我們大多數人都聽說過的數學模型,但我們很少有人真正掌握。
所有這些混亂的起點與無限性有關。如果您將數字插入公式並且無法獲得有意義的答案,則您的公式在做出預測時實際上是毫無用處的。
量子理論為我們提供了粒子之間大多數相互作用的紮實答案。答案不僅有意義,而且與實驗數字完全相對應。
不幸的是,重力是一隻奇怪的鴨子。目前,我們根據愛因斯坦的一般相對論,通過描述時空的形狀來解釋遙遠質量之間的弱吸引力。
將離散力攜帶粒子的基於概率的數學與一般相對論的時空背景相結合,只會使您以無限答案的形式胡說八道。就像兩個人互相大喊。
通過兩種核力量和電磁學具有重力,將為我們提供更簡單,無所不包的理論,描述了我們的宇宙如何從一個物理的單個操作系統中出現。
一種潛在的解決方案是以完全不同的方式查看所有粒子,一個粒子可以保留其離散的,概率的性質,同時在時空的4D背景中編織。
弦理論通過將粒子描繪成在多個維度內改變形狀的單個維度來做到這一點。或者,換句話說,在各種頻率範圍內“嗡嗡作響”的線,這是粒子的獨特特徵。
這實際上適用於物理學的一系列事情。在1990年代,三位普林斯頓研究人員將弦理論應用於強力顆粒,將夸克粘合在一起質子和中子 - 幽默地稱為顆粒脾氣。
他們發現同樣的方法也可以幫助他們理解黑洞如何輻射能量。
幾年後,另一位普林斯頓研究員叫胡安·馬爾達納(Juan Maldacena)開發了更一般的解釋諸如時空延伸質量和產生亞原子顆粒的場理論之類的大事。
二十年過去了,弦理論繼續以反de的保姆空間/形式的物理父母之間的共同語言來激發這種共同的語言AD/CFT對應。
“我們希望了解內部的奇異性,”Maldacena說。 “了解這可能會導致有趣的教訓。”
直到最近,斯坦福大學物理學家倫納德·蘇斯金德(Leonard Susskind)發表了他的解釋基於AD/CFT對應關係的黑洞的內部體積的擴展。
儘管這個模型是優雅的,但需要在行動中只觀察到一個好主意,以使其成為令人信服的理論。尤其是當一切的基石都處於危險之中時。
即使是弦理論的創始父親也對數學是否代表了真實的東西,還是對更深層次的真理的淺反映。
“我的猜測是,現實世界的理論可能與弦理論有關,但它不是正式,嚴格,數學意義上的弦理論,”蘇斯金德最近在一次採訪中說。
“確切的事情 - 我稱之為字符串理論,即這種數學結構 - 本身將無法描述粒子。”
弦理論可能會使父母說話,甚至可能向我們展示與量子力學聯繫起來的觀察方式。
但是顯然,我們還有很長的路要走要把物理家庭聚在一起。聖誕節可能不會及時發生。或任何聖誕節很快,就此而言。