第五章 万物理论
在前三章做了“有效理论”、“依赖模型的实在论”、“历史求和”(错误的理论)的铺垫,作者认为与读者在基本的大前提下已经达成了共识,这才开始讨论“我们的世界到底是什么样的”?霍金的写作思路清晰条理。
传统上,物理学家期望大自然有一个单一理论,下面是这一信念推动下的物理学进展:
法拉第:发现电与磁有关系,电磁与光有关系,提出“场”的概念;
麦克斯韦:将法拉第的思想发展为一套数学框架,解释了电、磁、光之间的本质的神秘的关系;他发现了电磁场可以通过波在空间传播;他还发现光本身就是一种电磁波。他确信“以太”存在。
迈克尔逊与莫雷:实验已经证明“以太”不存在,但他们自己没有意识到。
经常发生的事,人们利用不自然的特别的附加物试图挽救模型。
爱因斯坦:提出狭义相对论,光速不变,时间与空间开始纠缠。狭义相对论改变了人们对测量的理解:花费时间的测量,正如旅行距离的测量,依赖进行测量的测量者。
评:上一篇的量子力学的新解释,也是改变了人们对微观测量的理解:能量对比极其悬殊的测量,依赖进行测量的测量者(测量环境)。宏观与微观开始纠缠!
爱因斯坦:又花了11年,提出广义相对论,统一了引力与狭义相对论。进一步改变了人们对测量的理解:弯曲的不是光的轨迹,而是光走过的时空环境。时空不像原来以为的那样平坦。如果时空环境一马平川,光的轨迹永不弯曲;如果时空环境有变,光的轨迹亦有所变!
评:上一篇的量子力学的新解释,与广义相对论的核心思想,如出一辙!微观粒子的测量环境也没有那么稳定,周边环境扰动无处不在,无时不有。量子力学的概率,是环境的扰动概率,不是粒子的概率。
尽管麦克斯韦电磁学理论和爱因斯坦的引力论——广义相对论都变革了物理学,但他们和牛顿的物理学一样,都还是经典理论。
霍金认为,量子力学的概率方法与经典理论不相容,“还因为如果我们寻求对自然的根本理解,若某些定律是量子的,而其他是经典的话,就将是不一致的的。”
但我觉得本书,从此开始走向邪路!
书中说:第一个有了量子版本的力是电磁力。电磁力的量子理论,称作量子电动力学。是1940年代由理查德·费曼和其他人发展起来的。这就是我开始担心的,费曼开始出现了!这人提出了玻色子,费米子,提出了历史求和。量子电动力学已经推导出电子具有无限质量与电荷,为了解决这个荒谬,人们又发展出“重正化步骤”。——不如将费曼解决掉呀!
人们寻找一种万物理论,它能够将4类力(引力,电磁力,弱核力,强核力)统一到一种与量子论相和谐的单一定律中,这将是物理学圣杯。
后来又出现了夸克的量子色动力学,并不得不给夸克赋予渐进自由的特殊性质。
再次引用:经常发生的事,人们利用不自然的特别的附加物试图挽救模型。
标准模型的特别理论:因为除了没有将弱电力和强力统一,它还没有纳入引力,所以终究是未惬人意的。
后续又引入超对称,超引力,弦论。弦论的问题是与经典理论差别太大,更没有统一的可能。
最终,霍金不得不借助“M理论”,暂时停止了这个没有尽头的话题。“这也许难以获得支持,并且也不存在一个单一表示。我们要描述宇宙,可能在不同的情形下用不同的理论”。这些不同理论的总和,就叫做“M理论”。
评:自从讲完经典物理,开始讲物理学的非经典发展,在我看来,都有着隐隐的虚幻。根源在于:对量子力学的解释发生了哲学意义的失败!
第六章 选择宇宙
本章分为两部分:
前半部分讲的是宇宙大爆炸与暴涨的宇宙;大部分是基于外太空的观测得出的结论,我读后获益不浅。
后半部分写“历史求和”,量子理论推广到整个宇宙;在哲学上已经无法认同了。竟然得出:“我们用自己观测来创造历史,而非历史创生了我们”如此违背常识之谬论。
评:本章后半部分不建议读了。