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美科学家认为:物理学领域将迎来第三次革命(下)

字号+作者:参考消息 来源:参考消息 1996-08-06 08:00 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

美科学家认为:物理学领域将迎来第三次革命(下) 弦论提供多种可能 不管会发生什么情况,超对称性的证实将开创实验物理学的一个黄金时代。它可能为我们带来'...

美科学家认为:物理学领域将迎来第三次革命(下)


弦论提供多种可能
不管会发生什么情况,超对称性的证实将开创实验物理学的一个黄金时代。它可能为我们带来有关统一四种重要作用力的重要见解,这就是说,一种可把重力、强核力、弱原子力和电磁力作为一种现象的多种表现形式加以描述的理论。并且它可能促进称为弦论(StringTheory)的非常丰富的新理论框架的发展。因为超对称性是弦论的基本预测之一。
弦论是对以前粒子物理理论的自然概括,但是与以前理论又有着根本的不同。弦论假定物质的基本组成不是点状的粒子,而是延伸的弦。25年前,在发现弦理论的过程中,物理学家们走上了一条难以预想其终点的道路,这已导致了一系列前所未有的惊人的理论发现。超对称性——因为它在弦论中的作用才被发现——就是一个恰当的实例。当以前已知的理论无法调和万有引力和量子力学时,弦论为我们完成了这个合并。并且,弦论自动产生我们似乎需要的作为标准模型基本结构的所有组成成分。由于这些和其他原因,弦论为我们提供了回答很多“为什么”问题的可能。第三次革命
本世纪物理学领域发生了两次重要革命:相对论和量子力学。两次革命都涉及物理思想框架中的重要概念变化。在每次革命中,新的理论在基本工具和概念上都与旧理论完全不同,但在某些条件下又与旧理论相似。弦论的基础是全新的,但在很大范围之内又可简化成人们较为熟悉的一些理论,它似乎应该成为第三次这类革命的开始。
物理学目前的状态在某种程度上让人想起20年代中期“新的”(或者确定的)量子理论诞生前的混乱日子,当时一种新的理论显然即将产生,但是人们一点也不清楚它是什么。目前的情况是,所有的理论都清楚地指出,我们所有的空间和时间概念要发生一次根本变化。我们认为,甚至连我们专业领域内的很多同事都倾向于低估可能的变化范围。
这样,以综合的标准模型为基础,加上现有的加速器以及正在建造中的或者人们期望中的加速器,我们目前处在解决一些基础物理学最深奥问题的位置。这些机器也许会以超对称性形式发现自然界存在一个全新的“维”(Dimension),很有可能为下个阶段的统一提供关键的启发。从理论角度讲,一种基础物理的新理论——弦论——正处在萌芽阶段,对这种理论的全面阐述具有的革命意义可能与量子力学或者相对论的一样大。重要的是,社会要信守为作出这些发现所作的承诺。(下)

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