大統(tǒng)一理論是發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)的物理大師在余生為之努力的目標(biāo)盏道,試圖用簡(jiǎn)單的物理原理來統(tǒng)一宏觀與微觀稍浆。
量子世界似乎沒有一個(gè)人真正的看懂。在量子的微觀世界摇天,電和磁不再是兩種事物粹湃,它是同一種原力糾纏在一起的兩個(gè)相關(guān)狀態(tài),也是帶電粒子的兩種相互作用泉坐。萬有引力在微觀世界不起多大作用为鳄,宏觀宇宙的規(guī)律不能解釋量子的世界,這一直是物理學(xué)家探索的問題腕让。
已知的四種自然作用力有:萬有引力孤钦、電磁力、強(qiáng)相互作用力纯丸、弱相互作用力偏形。宇宙萬物是運(yùn)動(dòng)的,與這四種作用力息息相關(guān)觉鼻。
量子的不確定性原理相也稱為測(cè)不準(zhǔn)原理俊扭,令所有人困惑。如果說宏觀世界是寫實(shí)的坠陈,量子世界則是不可捉摸的萨惑。一個(gè)量子態(tài),它仿佛是多維空間的組合體仇矾,當(dāng)我們用身處的維度能量觀察時(shí)庸蔼,它的形態(tài)卻只有一種。一旦發(fā)現(xiàn)贮匕,它其它狀態(tài)去了哪里姐仅,繼而有觀點(diǎn)認(rèn)為涌攻,在平行宇宙存在著不同的量子狀態(tài)型酥。
如果強(qiáng)相互作用力椎例、弱相互作用力链蕊、電磁力、萬有引力是四種原力馒疹,它們是如何左右世間萬物的磕道?
強(qiáng)相互作用力與上帝粒子相關(guān),組合而成的強(qiáng)子結(jié)合在一起的作用力超級(jí)強(qiáng)行冰,維持著原子核的穩(wěn)定。
而正反夸克通過強(qiáng)作用力糾纏組合形成電荷粒子伶丐,產(chǎn)生電磁力悼做,而夸克間的距離越近,強(qiáng)作用力卻開始變?nèi)趸┗辏雌饋硐袷亲杂闪W痈刈撸Q為漸近不縛性。這像是彈簧力一樣录别,這時(shí)朽色,夸克卻擁有極高能量,相互間反而變成了自由粒子一樣组题。
弱相互作用是指某物的衰變演化是極其緩慢的葫男,正是原子核由于強(qiáng)作用力的束縛顯得牢固無比,原子核的衰變則顯得很弱崔列。
通過對(duì)稱性破缺梢褐,則可以在很多方面追溯源頭。對(duì)稱性破缺也是量子場(chǎng)論的重要概念赵讯,量子的不可預(yù)測(cè)就意味著對(duì)稱性盈咳,可觀測(cè)時(shí)就是對(duì)稱破缺了。
愛因斯坦曾經(jīng)一度認(rèn)為边翼,組成物質(zhì)的基本粒子的形態(tài)應(yīng)該非常簡(jiǎn)單鱼响。大統(tǒng)一理論就可以解釋許多現(xiàn)象,他的余生曾致力于尋找本質(zhì)性的東西來解開量子不可預(yù)測(cè)的奇怪現(xiàn)象组底。
相比較丈积,電磁力與引力作用于宏觀世界,強(qiáng)相互作用力與弱相互作用力統(tǒng)領(lǐng)微觀世界斤寇,將它們耦合在一起就稱為大統(tǒng)一桶癣,對(duì)稱性破缺理論將是通向統(tǒng)一理論的一條道路。
宏觀世界娘锁,黑洞在吸收與拉扯空間牙寞,它是一種超高密度天體,引力又展顯得淋漓盡致。就像在量子世界的強(qiáng)作用一樣间雀,引力在黑洞存在的標(biāo)準(zhǔn)模樣是與核子束縛等效的悔详。
黑洞引力似乎是在抗衡宇宙膨脹,而強(qiáng)作用是用來束縛微觀世界的惹挟,弱相互作用看起來是用于延伸時(shí)間的茄螃,電磁力也是自然基本力,也是長(zhǎng)距離感應(yīng)的连锯,它看起來是來自微觀世界归苍,通過不斷的電磁振動(dòng)前往一個(gè)方向,沒入黑洞之中推波助瀾运怖,專門傳送能量的拼弃。
黑洞的神秘性源自于不可觀測(cè),當(dāng)它還是恒星時(shí)摇展,輻射量遠(yuǎn)大于黑洞吻氧。成為黑洞時(shí),僅僅釋放微弱的霍金輻射咏连。在黑洞里面盯孙,所有物質(zhì)會(huì)分解為超微粒子,重歸量子態(tài)祟滴。
物質(zhì)通過黑洞的重壓碾碎振惰,形成粒子態(tài),在巨壓超越能量時(shí)會(huì)從兩極噴射出來垄懂。通過長(zhǎng)時(shí)間的噴射报账,黑洞最終會(huì)變成虛無,會(huì)發(fā)出耀眼的光芒埠偿,體積會(huì)縮小透罢,甚至?xí)ā?/p>
物理學(xué)家霍金預(yù)言:黑洞是宇宙最終的歸宿。黑洞或許并不黑冠蒋,其絕對(duì)溫度并不高羽圃,由于壓力巨大,或許是最熱的地方抖剿。
這樣朽寞,看起來黑洞實(shí)現(xiàn)了宏觀與微觀的統(tǒng)一,它既是量子態(tài)又是天體斩郎,既有強(qiáng)作用力的量子集結(jié)又是巨大引力的天體脑融。而電磁波產(chǎn)生的光線又被完全吸收,這和黑體相似缩宜,元素衰變的過程又在延長(zhǎng)它的生機(jī)肘迎。
黑洞與其他物體或其他黑洞相撞時(shí)甥温,雖然黑洞自旋會(huì)消耗自身,而黑洞的旋轉(zhuǎn)真的會(huì)逐漸慢下來嗎妓布?
過熱的黑洞會(huì)繼續(xù)收縮姻蚓,而黑洞收縮又會(huì)延長(zhǎng)壽命,直至宇宙終結(jié)匣沼。