2010年12月6日星期一

理论物理已经完备了吗?(10)

如果我要有一种没有参数的完整理论,已经指出过。第三种性质是不可缺少的然而,不借助于人择原理来解释性质1和性质2就很困难。似乎存在满足性质1和3但是不包含引力的一种协调的理论。然而,这样的一个宇宙中可能没有足够的吸引力使物质结团,对复杂结构的发展也许是必要的时空为何是四维的通常被认为是物理学范畴之外的问题。然而人择原理也可以为此提供一个好的论证。三维的时空维数—说二维空间和一维时间—对于任何复杂机体肯定是不够的另一方面,如果空间维数超过三,围绕太阳公转的行星或者围绕原子核旋转的电子的轨道就变成不稳定,就会以螺旋的轨道向中心趋近。还存在时间维数比一更大的可能性,但是自己发现这种宇宙难以想象。迄今为止,已隐含地假定存在一种终极理论,事情真的这样的吗?至少存在三种可能性:1.存在一种完整的统一理论。2.不存在终极理论,但是存在理论的无限序列,只要采取这个理论之链的足够远的一环,就能对任何特定种类的观测作出预言。3.不存在理论。某种水平之后,人们无法描述或者预言观测,这些观测只不过是任意的这第三种论断是作为和十七、十八世纪的科学家相对抗的观点提出的怎么能提出定律来剥夺上帝改变主意的自由呢?尽管如此,这么做了并且没有惹到什么麻烦。因为量子力学实质是关于我不知道和不能预言的事物的理论,所以现在可以把可能性3合并到这个框架中,从而有效地消除了可能性 3可能性2归结为在越来越高能量下的结构的无限序列。正如我早先说过的这似乎是不太可能的因为人们预料在1028电子伏的普郎克能量处有一个截断。这样只给我留下可能性1此刻N=8超引力理论是可见的唯一候选者[12]人们几年之内会作一些关键的计算,其结果也许证明该理论不行。如果该理论经受得了这些检验,似乎还需几年才干发展出计算方法使我能做预言,而且能解释宇宙的初始条件以及局部科学定律。这些将是以后二十多年内理论物理学家的突出的课题。但是结束之前我愿提出一个小小的警告,也许给他留下的时光比这个也多不了多少了现在计算机是研究的好助手,但是必需服从人类的指挥。然而,如果人们延伸它现代发展的突飞猛进的速度、很可能会把理论物理完全取代掉。这样情形也许会变成,如果不是理论物理已经接近尾声的话,便是理论物理学家的生涯已经接近尾声了[12]作者注:超引力理论似乎是具有性质12和3唯一的粒子理论。但是写完这篇文章后,人们把大量兴趣投注于所谓的超弦理论。像弦的小圈的广延的物体而非点粒子是这些理论的基本对象。思想是觉得是粒子的东西实际上是圈上的一个振动。这些超弦理论似乎在低能极限下归结为超弦力,但是迄今在从超弦理论抽取在实验上可检验的预言方面只得到很少的胜利。

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