慢生活

My Spiritual Home 我的精神家园

记录读书感想、观影体会、旅游见闻、观赛评论等 Record thoughts from reading, reviews of movies, observations from traveling and match commentary, etc.

质疑是物理学发展的动力 - 阅读《宇宙新物理中的时尚、信仰与幻想》后的思考

这本书是由英国数学物理学家罗杰・彭罗斯于 2016 年撰写的,我之前读过他的两本书《通往现实之路》和《皇帝的新脑》,这两本书都相当难读,内容深奥且有许多独特的观点,适合有一定数学和物理基础的人仔细研究。

这本书的主要内容包括对弦理论的质疑、对量子力学的深入介绍、关于宇宙学的一些想法以及对原始扭子理论的介绍。

我之前看过不少关于弦理论的科学文章和视频,确实作为一种可能的统一大理论,它在风格上很有吸引力,但最大的问题是它难以观察和实验验证,更多的维度在很大程度上是数学上必要的,并且在现实中很难理解。

量子力学相对容易理解,我之前读过很多科普文章,虽然其中很多内容违反直觉,但很多可以通过实验观察来验证,并且在生活中有很多应用,事物不是确定的而是概率性的观点也符合我对自由意志存在的信念。

宇宙学关注大爆炸理论、黑洞的演化和奇点定理,彭罗斯因此获得了 2020 年诺贝尔物理学奖,理由是 “发现黑洞的形成是广义相对论的一个稳健预测”。广义相对论理论上允许黑洞的存在,彭罗斯在广义相对论的框架内证明,在非常宽泛的条件下(主要是要求坍缩物质的能量为非负),黑洞确实可以形成,包围一个奇点,这被称为奇点定理。在彭罗斯的拓扑证明中,囚禁表面不必具有球对称性。一旦囚禁表面出现,物质就会向奇点坍缩,奇点和视界是不可避免的。在广义相对论下,黑洞和奇点几乎是不可避免的,这意味着足够大质量的引力坍缩必然会在复杂的现实中导致黑洞的形成。

扭子理论是彭罗斯首创的一种数学工具,主要用于解决将广义相对论和量子力学结合的问题,它将四维时空(闵可夫斯基空间或欧几里得空间)中的点表示为三维复数空间,即扭子空间中的复数。这部分在数学上超出了我的理解,需要重新学习射影几何和复数理论,实际上没有办法更深入。

总体而言,近年来物理学没有重大理论突破,更多的是对量子理论和广义相对论的细微调整。为了实现重大进展,我们不能将大部分资源集中在弦理论等少数流行理论上,而需要更多的人提出新想法、新问题,通过仔细的计算和细致的实验观察来推动物理学的发展。

加载中...
此文章数据所有权由区块链加密技术和智能合约保障仅归创作者所有。