宇宙中的最大能量形态是什么?爱因斯坦给出过答案,无法被命名

宇宙中的最大能量形态是什么?

爱因斯坦给出过答案,无法被命名!!!

前言

说起科学,就离不开两个学科—— 数学和物理。数学是使用数字规律推断现实,而物理则是通过观察现象研究真理。

所以这两个学科一直都是人类探索现实中未知领域的重要利器,在1854年德国数学家发表了文章《论作为几何学基础的假设》。

在文章中首次提出黎曼几何的概念,在黎曼几何中空间的维度并不是只有三维,维度是一个可以变化的参数,在这个概念之下空间是可以扭曲的,世界中所有的线条最终都会相交,所以世界上并不存在平行线。

著名的物理学家爱因斯坦,以黎曼几何作为基础,提出了著名的广义相对论,相对论的存在解释了质量与能量之间的关系,还有质量与空间的关系,万有引力正是因为大质量物体将空间压得扭曲变形,所以质量小的物质才会往质量大的物质掉落。

如果把物理学当成是一栋楼,爱因斯坦的相对论可以说已经将这栋楼建造了80%以上了,所有的物理后来者都无法绕开爱因斯坦这座大山。

但对于爱因斯坦本人来说,比起在物理学中获得重要成就,他真正想做的却是研究出宇宙的真相。但事与愿违,光的波粒二象性被被发现后,量子现象成为物理学无法完全解释的现象,这意味着爱因斯坦永远都无法得到宇宙的答案。

直到爱因斯坦晚年,他终于释然,因为他发现了宇宙中最大的能量形式。

爱因斯坦晚年发现的最大能量形式

光的波粒二象性是一个十分诡异的现象,当人们观察光子的运动轨迹时,它就会呈现粒子的特性,当如果没有人看也没有任何机制记录时,即便是单颗光子,也会呈现出声波一样的特性。

这个现象让爱因斯坦难以理解,他说:“难道我们不看的时候,月亮就不在天上了吗”,他无法相信世界物质的变化会随着观察状态而发生转变,于是在爱因斯坦晚年的主要工作就是为了找出量子世界的漏洞。

直到最后,他用一句“上帝不会掷骰子”,与量子力学达成了和解,很多人以为这句话标志着爱因斯坦对量子力学表达坚决反对的态度。

实际上,爱因斯坦在晚年已经接受了光表现出的观测影响结果的现象,他能接受这些量子现象的存在,但他依旧坚定地认为一切皆有因由,现在量子现象在我们看来是很神奇的事情,比如薛定鄂的猫就是出于非生非死的量子状态。

量子力学告诉我们,世界是由绝对随机的粒子所控制的,所以世界上发生的一切事情都是随机的。而爱因斯坦认为我们只是受限于现在的观测能力和理论基础,在未来的发展中,基础观测能力提升后,也许我们就能解决量子看上去是随机的原因。

所以他认同了现在观测的现象,但依旧无法认同世界是完全随机的结论。在这次争论之后,爱因斯坦再也没有进行什么

在这个心结解决后,爱因斯坦的晚年再也没有什么十分重要的研究成果,只是安心地度过晚年生活。

在这过程中,他时常能收到一些憧憬他的小孩发来的信件,而爱因斯坦也不厌其烦地一一回复这些信件。

在其中一个信件中,一位小朋友好奇地询问了一个问题:“宇宙间最强大的能量究竟是什么呢?”

这位研究物理和能量一辈子的物理学天才举笔回复到:“爱是这个问题的唯一答案,宇宙间最强大的能量就是爱。”

这位物理学界的天才人物,经历了十分坎坷的一生——童年艰苦、体弱多病、背井离乡甚至经历了两次世界大战。

每次提起爱因斯坦这个名字,我们往往想到的就是他的理论和天才之处,但是他作为一个有血有肉的人,没有多少人关心他的情感,从这封回信中,我们能看到爱因斯坦内心世界温柔的一角。

爱因斯坦追求的目标

宇宙中最大的能量当然不可能是爱这种如此虚幻的存在,爱的力量的确可以让人变得更加坚定且勇敢,但是对于物理学界而言,一种无法量化并掌握的存在并不能作为答案,因此至今也不曾对其进行命名。

爱因斯坦之所以回答出这个答案,一部分原因可能是为了对来信的孩子进行情感方面的建议和辅导,另一部分的原因则很有可能是——他自己也不知道答案。

其实在爱因斯塔的研究中,宇宙中最强大的能量,也是他一直追寻的答案,在爱因斯塔的设想中,可能整个宇宙都是由一种力量转化而成,最开始他提出的质能方程中,就指出质量与能量是可以互换的。

质量转化为能量主要靠核反应,而能量转化为质量,则主要依靠加速作用, 在高速运动中,能量加速产生的动能会为物体增加质量。

而世界上无法超越的速度就是光速,因为拥有质量的物质被加速后,本身的质量会呈指数级别转增加,质量增加后会限制速度的产生,所以所有带质量的物质都无法超越光速。

但是目前的物理学家们一共发现了四种基本力:引力、弱力、电磁力、强核力。

爱因斯坦晚年在寻找能够解释宇宙间所有现象规律的时候,这四种基本力还没有被发现,以至于他的晚年基本没有任何有用的发现。

爱因斯坦的目标追求宇宙的真相看上去好像很缥缈,其实用大白话讲就是找出宇宙中最基本的单位是什么,还有这个最基本的单位是如何演变成为我们现在的世界的。

四大基本力虽然各不相同,但他们既然能同时存在于我们的世界之中,那么这四种基本力本质上也可能只是最原始力的不同表现方式而已。

在爱因斯坦的设想中,无论是现在无法解释的量子干涉现象,还是宇宙诞生的原因,都应该可以使用一个答案解释。

可惜的是,当时的现实条件根本不支持进行如此深入的研究,因为提出的理论根本就没有相应的实验证实能力,即便是他年轻时提出的相对论,直到今时今日也依旧有许多理论无法证明,所以直到最后爱因斯坦的目标都没有得以实现。

爱因斯坦提出的统一场论

虽然爱因斯坦没有找到宇宙的本质真相,但是他也已经是十分接近真相的人了,只是因为晚年他的精力已经不足以支撑他再进行高强度的研究和思考而已。

虽然他没有找到宇宙中最基本的力是源自哪里,但是他提出来的统一场论依旧影响着现在的物理学界。

在爱因斯坦提出的统一场论中,有两个概念一直沿用至今:

物理上的超对称性,爱因斯坦认为现实中能观测到的基本粒子全都拥有对称性,因此假如会存在一个更小的粒子,那么也很有可能会具有对称性,正是因为基本单位是对称的才会演变成现在这个对称现象十分常见的宇宙。

正如相对论是基于黎曼几何提出来的一样,几何学的概念一定会启发并影响我们认识更深层次的物理现象。在黎曼几何提出来之前,没有任何人能够想象空间也有可能弯曲变形。

所以在寻找统一场论答案时,必然不能忽略几何学,毕竟当研究到物质和能量最基本的存在状态时,所处的几何环境可能与普通世界大不相同。

物理学界对统一场论的态度转变

其实一开始,物理学界对于爱因斯坦晚年研究的统一场论是不屑且不理解的,大多数人认为世界并没有那么简单,认为爱因斯坦这个物理天才在晚年研究的统一场论看上去就像是个童话。

因为一个能解释世界全部现象的答案,就像是一把能开所有锁的钥匙,首先这把钥匙存在的可能性就很低,然后就算这把钥匙是存在的,那么也不是这么容易找到的,在最终答案出现之前,还有许许多多无法解释的现象。

比如量子干涉现象,爱因斯坦当时也没能搞懂量子是如何在观测时改变状态的,这个近在眼前的问题都还没有解决,就想着一步到位要解决宇宙的终极答案。

所以许多人认为当时的爱因斯坦已经江郎才尽了,对统一场论的研究根本就是一次没有结局的挑战。甚至更多的人认为,宇宙的基础粒子不可能只有一种,宇宙的基本存在形式也并不是固定的。

但是随着时间的推移,物理学也在不断进步,虽然比起上世纪的物理学界的爆发式增长,近年来物理学的进展一直十分缓慢,但是进展缓慢也还是有变化的。

比如我国的物理学家杨振宁,就提出了“杨-米尔斯规范场论”,这个理论原子电磁相互作用的分析,弱力与电磁力这两个基本力之间处于适合状态时,是可以展现出相同的属性的。

这意味着四大基本力中有两个力是相通的,于是杨-米尔斯规范场论也被称为统一场论的先决条件之一。

所以事实证明并不是爱因斯坦晚年糊涂了,而是他的眼光实在太过超前,导致当时的人无法理解他,直到今天才发现爱因斯坦的方向一开始就是对的,唯一遗憾的是,他没能拥有足够的时间的技术继续研究下去了。

结语

爱因斯坦被称为物理学中两个最伟大的人之一,另一个则是牛顿爵士。可以说他以一己之力将现代人类的物理学水平加速了上百年,在他去世后,依旧在为物理学界提供方向。

科学的进步需要天才,爱因斯坦这四个字在今天也已经演变成天才的代名词,他的出现对整个人类的进步都有十分重要的帮助。

但世界上天才是可遇不可求的,能够推动世界大步向前发展的天才不可能每个时代都存在,比如现在科学界就没有像爱因斯坦一样的天才。

但是这不意味着我们的科学研究之路就一定会停止,因为超级天才没有,普通人才还是十分多的,现在物理学已经发展得十分复杂,每一个研究方向都几乎让人看不懂,所以物理方面的研究门槛已经十分高了。

比如前文所说的统一场论,虽然是正确的方向,但是想要研究它,就首先得了解四大基本力的相关知识,学习这些前置知识需要的时间往往都很长,所以才会导致现代物理学进展如此缓慢。

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