銀月少軒 1121 字 6個月前

第1329章 淵天宮(166)

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總結:儘管M理論已取得累累碩果,然而種種跡象表明,已經窺見的不過是些“雪泥鴻爪”而已,最深層的奧秘尚待揭示,什麼是M理論的真麵貌,仍然是一個未決問題。儘管M理論的成功,使弦論學家擺脫了昔日的困境,但他們必將以“往日崎嶇還記否?路長人困蹇驢嘶。”來勉勵自己,希望在今後幾年中發現M理論的真麵目。

美國學者蘇什金(LeonardSusskind)等人,進行了一次新嘗試,他們稱M理論為矩陣理論(英語中矩陣一詞,也是以M開頭的)。試圖給M理論下一個嚴格的定義。矩陣理論的基礎是無窮多個0胚(也就是粒子),這些粒子的坐標(即時空位置)不再是通常的數,而是相互之間不能對易的矩陣。在矩陣理論中,時空本身成了一個模糊的概念,這一方法使物理學家大為振奮。施瓦茨呼籲大家關心這些研究,同時指出矩陣理論含有一個重要的未決問題:“當多個空間緊致維數出現時,在矩陣理論中用環麵Tn緊致化將會遇到困難,或許會找到更好的緊致化方法,否則新的研究是必要的。”

愛因斯坦說:“關於這個世界,最不可理解的是,這個世界是可以理解的。”對於M理論,最不可理解的是,它居然已經把理解世界推進了一大步。

理論價值:當其他類型的力不存在時,所有受引力作用的係統都會坍縮成黑洞。地球之所以沒有被它自身的重量壓垮,是因為構成它的物質很硬,這硬度來源於電磁力。同樣,太陽之所以沒有坍縮,也隻是因為太陽內部的核反應產生了巨大的外向力。假如地球和太陽失去這些力,就會在短短的幾分鐘之內收縮,且越縮越快。隨著收縮,引力會增加,收縮的速度也隨之加快,從而將它們吞沒在逐步上升的時空彎曲裡,變成黑洞。從外部看黑洞,那裡的時間好像停止了,不會看到進一步的變化。黑洞所代表的,就是受引力作用係統的最終平衡態,該態相當於最大的熵。儘管對一般的量子引力尚不明了,霍金(StephenHawking)卻利用量子論,成功地對黑洞提出了一個熵的公式。這個事實,有時被叫做黑洞悖論。

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在二十多歲就解決規範場量子化問題的荷蘭理論物理學家胡夫特(G.tHooft),曾向弦學者提出關於弦論為何沒能解決黑洞問題的質詢。當時人們並不明白,這究竟是詰難,還是鼓勵?然而,在弦論演化成M理論之際,所有的疑問很快消散了。胡夫特這位物理感覺十分敏銳的天才,在山雨欲來之際聽到了雷聲,但他也沒能預見到,來的是何等樣一場風暴!

在某些情形下,Dp胚可以解釋成為黑洞,或者更恰當地說是黑胚,即是任何物質(包括光在內)都不能從中逃逸的客體。於是,開弦可以看成是有一部分隱藏在黑胚之中的閉弦。可以將黑洞看成是由7個緊致維的黑胚構成的,從而M理論將為解決黑洞悖論提供途徑。霍金認為黑洞並不是完全黑的,它可以輻射出能量。黑洞有熵,熵是用量子態數目來衡量的一個係統的無序程度。在M理論之前,如何清點黑洞量子態數目,人們束手無策。斯特龍明格(AndrewStrominger)和瓦法(CumrunVafa)利用Dp胚方法,計算了黑胚中的量子態數目。他們發現,計算所得的熵與霍金預言的完全一致。這無疑是M理論取得的又一項卓越成就。

10維弦論緊致化到4維的方式有成千上萬種,不同方式產生出4維世界中不同的運行機製。於是,不信弦的人認為,這根本就沒作預測。然而,在M理論中,黑胚有望解決這一難題。現已證明,當黑胚包繞著一個洞收縮時,黑胚的質量將會消失。這一性質將對時空本身產生絕妙的影響,它將改變經典拓撲學的法則,使得時空拓撲發生變化。一個帶有若乾洞的時空,可以想象成一塊滬上的早點——蜂糕。在黑胚作用下,它變成了另一塊蜂糕,即變成了另一帶有不同數目洞的時空。利用這一方法,可以把所有不同的時空聯係起來。這樣,對弦緊致問題的詰難,就容易解決了。M理論最終將依照某種極值原理,選擇一個穩定的時空,弦就在這個時空中生存下來。接下來便是,振動著的弦將產生人類已知的粒子和力,也就是產生出人類所處的現實世界。

超弦論與M理論評價遠遠的超出了人類的想象,但廣義相對論與量子力學的統一還十分遙遠。

當代科學家沒有人能畫出完美的Hubble圖,標準宇宙學的R--W度規憑空創設,把Hubble定律硬插入,所以Hubble常數H的取值,沒有人們公認的準確值。對宇宙觀測的數據分析,各人所需,在國際網站上天文學的頂尖學者的論文沒有準確的H值。

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