基础科学停滞,重要物理定律70年未更新,下一个爱因斯坦要解决什么问题
》自然界有3种力和一种观测者效应,分别是电磁力、弱互作用力和强互作用力,引力目前只能看作观测者效应。
广义相对论描述的引力,是时空弯曲造成,与此相关的科学预言经历了所有最严格的检验。所以,目前就只能认为,万有引力就是一种时空弯曲的观测者效应。
从个人主观愿望、对社会进步的意义,作者支持引力量子化。因为引力量子化一旦完成,人类就有了操控引力的希望,就如我们能够操控电磁力和核力一样。
操控引力的最直观后果:反重力装置不是梦想,上百万吨的星舰不是梦想,星际远航不是梦。
》引力量子化的难度。
首先,电磁力、弱互作用力和强互作用力,这三种力完成统一,是在杨米尔斯理论框架里,统一在数学形式矩阵下。
量子力学的最核心观点:事件是不连续的,是一份一份的。
宇宙中所发生的所有量子事件,包括每一个光子、每一个Z、w玻色子、每一个夸克和胶子以及电子等等宇宙间所有的基本粒子的行为,称为宇宙中所有量子事件的集合。
对于该集合的每一个要素,我们都可以用一个自然数去标记,这是不言而喻的,因为是量子嘛,就是可以一个一个的去数的。
宇宙中全量子事件的集合,是有理数集的一个子集。即使宇宙是无穷大的,全量子事件集合,也只能与有理数集等势。
现在已经观测到的事实是:时空连续且光滑。如果把全宇宙时空中的每一个点打一个包做成一个集合。这个集合是属于实数集。
广义相对论描述的时空是连续的。所以引力量子化的难度,等同于把有理数集和实数集做等势处理,这是永远也不可能完成的任务。
如果时空真的是连续光滑,上面那段文字,就是引力不能量子化的严格数学证明。
》量子事件是可数集,时空事件是连续统(甚至可能是比连续统更大的无限不可数集)。在非阿贝尔规范群里完成引力的量子化,等价于不承认无理数的存在。
要做到大统一,应该在杨米尔斯理论以外,寻找更强大的理论。这可能超出物理学的范围,需要更强大的数学工具。个人观点:需要重建ZFC公理体系。
人类对自然界的认识卡在数学领域里最基础的部分,数论、集合论这一部分。也许,搞明白素数在黎曼函数非平凡零点上的分布与电子轨道能级的对应关系,对大统一的进展有一点帮助。
常规的方法都没有办法突破以上的困境,人类需要第2个拉马努金,需要一个在做梦的时候能梦见数学公式的人,需要一个高维度生命向人类传递知识的传话筒。
在没有第2个拉马努金之前,没有高维度智慧给人类启迪,拉马努金留下的手稿里面,那3000多个神秘公式,还是有希望能够给人类带来更多的惊喜。