数百年前,人类走上了工业发展的道路,而工业的基础则是各种理论科学。没有各种理论科学的出现和突破,科技就不可能发展起来,而在众多的科学分支中,物理学是当之无愧的龙头老大。
物理学是自然科学的老大,从肉眼看不见的微观粒子,到宏观无限空间,都在物理学的研究领域范围内。而人类科学史上出现的伟大科学家,基本也都在物理领域内,例如牛顿和爱因斯坦物理领域为人类都做出了巨大的贡献。
这个世界的本质大部分都属于物理学的领域,尤其是人类要研究探索宇宙的奥秘,更是需要物理家的研究探索。物理学在科学的世界里举不轻重,是其他学科的理论基础,它代表了人类对宇宙本质的认知。
通过研究物质的运动规律和形式,我们开始一步步了解这个世界,了解地球之外的宇宙。物理学对人类非常重要,决定着人类文明的等级实力,掌握更多的物理领域里的知识,可以让人类更快强大起来,更好地探索宇宙的奥秘。
虽然人类走进科技时代已经有数百年,可是物理学基础理论的真正辉煌时段其实是20世纪初的那一段岁月。20世纪初可以说是物理学的辉煌阶段,那个时候连续不断的物理理论出现,给后来科技的飞速发展奠定了坚实的基础。
如果物理家按照20世纪初的发展速度进行下去,那么人类的科技实力很快就会迎来一次次重大突破,很快就可以成为强大的星际文明。可是到了20世纪中后期,许多的物理学家却发现,人类物理学的发展似乎遇到了“瓶颈”,发展速度逐渐放缓,变得越来越慢。
可能有朋友不理解:既然物理学在上个世纪中后期发展越来越慢,为什么近50年来人类的科技发展速度还如此之快?其实这里要简单说明一下,物理家的发展缓慢并不代表着科技发展速度的放缓。物理学家所说的物理学在50年前开始放缓,主要是指没有重大理论的突破,尤其是基础理论。
而基础理论是科技能够迎来质变的关键,我们现在所应用的各种科技,其实是将上个世纪初物理学家提出的各种基础理论,从理论应用到现实中,不管是电磁理论还是相对论,它们影响着后来的科技发展。我们现在的一切应用科技,都没有脱离上个世纪初的各种伟大物理理论。
为什么会出现物理学从上个世纪中后期放缓的情况?科学家认为主要的原因就是“相对论”和“量子力学”这两个理论的不统一。
相信朋友们都知道,宇宙中有四种基本力,分别是强合力,弱合力,电磁力,引力。而这四种力在上个世纪初科学家通过努力,都有了自己的物理框架理论。可是当科学家想将四种力完成统一的时候,却遇到了巨大的阻力,爱因斯坦晚年的时候的愿望就是统一宇宙中的四种基本力,可是也没有成功。
如今人类形成的四种基本力理论都只能在各自的框架中进行研究探索,无法将它们真正统一起来,这足以证明人类目前的物理理论仍然是不完备的,是存在很多缺陷的。
为了统一四种基本力,科学家提出了“大一统理论”,只有统一了四种基本力,才能够解释宇宙的本质,才能够解释很多目前不可理解的物质现象。大统一理论对人类的重要性不言而喻,所以很多的科学家都加入了这个行列,期望能够找到方法将它们统一。
我们可以预见到,无论是谁能够将这四种力完成统一,那么必然将成为一位比爱因斯坦还要伟大的科学家。可是直到目前,还没有人做到,对于大统一理论,目前只有两种还处在猜想中的理论可以完成统一。
一是弦理论,弦理论基本观点是,自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子,而是很小很小的线状的“弦”。弦理论在理论上做到了统一四种基本力,可惜目前还没有任何实验可以证明弦理论的正确性。
另外一个理论则是“宇宙全息理论”。这个理论更是颠覆人们的认知,它认为这个宇宙中的物质并不存在,人类感知到的一切都只不过是“信息”,我们的宇宙就是一个不可不可分割的“整体”,是一个“全息投影”。
对于“全息投影”相信大家都有所了解,它其实就是一种虚拟现实技术。虽然人类目前的虚拟现实技术离真正实现还差得很远,可是仅仅从目前的研究成果就可以看出,一旦未来虚拟现实技术实现了,那么当我们走进虚拟世界,你是很难分清那是现实还是虚拟。
在全息宇宙论中,我们的宇宙就是被投影出来的一个虚拟现实,宇宙的本质就是无数的信息。为什么科学家会提出这样一个颠覆性的理论?有什么样的科技依据?其实科学家之所以提出全息宇宙论,思考灵感主要是来自于量子纠缠。
宏观的背后是微观,而微观的研究探索理论是量子力学,在量子力学的世界里,有很多的现象都是完全颠覆宏观理论的,例如量子纠缠。量子纠缠现象可以说是物理界的一大难题,爱因斯坦曾经也称呼这个现象为“鬼魅”。
量子纠缠是指当一个系统内的两个粒子发生纠缠之后,无论将它们分割多远,都可以无视空间和距离实现即时的反应。这是一种完全颠覆我们认知的超距离作用,当多个粒子相互作用后,它们就会形成一个整体。
形成整体之后就算将粒子分开,仍然处于纠缠状态,即使将两个粒个相隔数十光年,数百光年,它们也可以做到瞬间相互影响,完全无视距离和时间。这种影响速度远远超越了光速,不是我们认知中的超光速传输。
量子纠缠只发生在量子系统中,在宏观宇宙中完全没有这种现象,可是我们不要忘了,宏观是由微观组成的。理论上来说,宏观和微观应该是同步的,微观中的量子纠缠在宏观宇宙中应该也存在。可现实却是没有,这是怎么回事?
对此,科学家通过量子纠缠的神奇现象开始怀疑宇宙的本质,如果宇宙是一个全息投影,那么就可以很好地解释量子可以无视距离达到瞬间纠缠影响。因为宇宙本身就是一个整体,在整体之下的分离,任何事物是能够做到瞬间相互影响的。
如果宇宙是一个全息投影,那么投影源来自哪里?科学家猜测可能是源自二维世界的三维投影。人类所经历的一切有可能源自于二维世界真实发生的事情,这个理论颠覆了我们的认知,大部分人们还是不愿意相信这样的事情。
可是随着科技的不断进步,随着对量子纠缠了解的不断深入,越来越多的科学家正在试图从各个方向来证明这个理论。目前这个颠覆性的理论还只是留留在猜想阶段,不管是弦理论还是全息宇宙理论,想要通过实验来证明它们,都不是一件容易的事情。
相对于让人们维以接受的宇宙全息理论,我们更愿意接受弦理论。因为弦理论至少能够证明我们的宇宙是一个真实的宇宙,而不是二维世界的一个三维投影。只不过,事实的真相往往会出人意料,我们也不知道宇宙的本质到底是什么?