據(jù)國外媒體報道,物理學(xué)家埃里克·溫斯坦可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了物理學(xué)上最大問題的答案,最新提出的理論正面挑戰(zhàn)了由著名科學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦建立的場方程,新的理論從數(shù)學(xué)角度出發(fā)似乎可以解釋宇宙為什么會以目前的機(jī)制進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在兩年前,物理學(xué)家埃里克·溫斯坦就一直在考慮制定出一個新的方程來解答宇宙學(xué)中的問題,這不但是一個非常令人振奮的思想,也使得數(shù)學(xué)成為解決終極宇宙奧秘的關(guān)鍵。 盡管宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型是一個偉大的成就,但是其中仍然存在一些非常奇怪的問題,粒子物理學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)模型可以描述自然界中除了萬有引力之外的三種基本力以及基本粒子,根據(jù)大型強(qiáng)子對撞機(jī)的發(fā)現(xiàn),我們已經(jīng)確定了“三代”費(fèi)米子,第一代就是我們所發(fā)現(xiàn)的電子、電子中微子(中微子的一種,帶電子)、六個夸克以及它們的反夸克,從表中可以看出,左一縱軸有上夸克和下夸克、電子中微子和電子,由于上夸克和下夸克各有三種色,加上輕子自身的反粒子,因此第一代費(fèi)米子就有16種,它們構(gòu)成了我們宇宙中的基本物質(zhì)。 傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為基本物質(zhì)由原子構(gòu)成,夸克組成了中子和質(zhì)子并形成原子核,外圍的電子的加入使得原子得以形成,這就是對第一代費(fèi)米子的解釋。在第二代費(fèi)米子中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種比電子更重的μ子,在核磁共振領(lǐng)域有突破貢獻(xiàn)的美國物理學(xué)家伊西多·拉比曾認(rèn)為似乎沒有理由讓更重的μ子出現(xiàn)在第二代費(fèi)米子中,這里面的邏輯會是什么呢?更奇怪的是,第三代費(fèi)米子中出現(xiàn)了更重的輕子版本。 當(dāng)前基本物理學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)之一就是給出對三代費(fèi)米子的自然解釋,對此,物理學(xué)家埃里克·溫斯坦則認(rèn)為其中存在復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu),涉及到更多的對稱性問題,比如表中三代費(fèi)米子共6個,其對應(yīng)的反夸克和三種色加起來就能得到36種,似乎第三代費(fèi)米子是一類“冒名頂替”的家伙,它們在高能量實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出與前兩代費(fèi)米子完全不同的行為。不僅如此,科學(xué)家還從表中預(yù)測了一系列新的粒子存在,并在對撞機(jī)上尋找它們的蹤影。 標(biāo)準(zhǔn)模型中的粒子有一個被稱為自旋的屬性,表中的費(fèi)米子左上角縱列第三行就寫明了該粒子的自旋量,都為1/2,但是根據(jù)物理學(xué)家埃里克·溫斯坦的預(yù)測,我們將發(fā)現(xiàn)的新粒子自旋為3/2,這涉及到一些非引力介入的環(huán)境中,這一系列新的奇特粒子似乎并不自洽于標(biāo)準(zhǔn)模型的框架之中。一個經(jīng)典的物理理論是可以經(jīng)得起的考驗(yàn),并可以預(yù)言其他現(xiàn)象或者物質(zhì)的存在,如果該理論無法這樣做那就可以拋棄它了。 科學(xué)家在標(biāo)準(zhǔn)模型之外提出了超對稱的理論,使得標(biāo)準(zhǔn)模型看起來搖搖欲墜,如果物理學(xué)家埃里克·溫斯坦是正確的,那么我們可以依靠歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)發(fā)現(xiàn)新的粒子,我們絕不會從數(shù)據(jù)中尋找理論,新的理論可以指引我們應(yīng)該去何處尋找。埃里克·溫斯坦提出的對稱性幾何思維也我們看到解決另一大物理學(xué)之謎的解釋,即暗物質(zhì)是什么,為什么我們看不到暗物質(zhì)的疑問。 我們當(dāng)前的引力理論認(rèn)為宇宙中存在更多的物質(zhì),比我們現(xiàn)在可以見到的還多很多,這些隱藏的物質(zhì)被稱為暗物質(zhì),因?yàn)闆]有其他任何基本力可以與之發(fā)生相互作用。溫斯坦的對稱群并非憑空出現(xiàn),對物理學(xué)領(lǐng)域而言,可能可以調(diào)和愛因斯坦場方程、楊-米爾斯方程和狄拉克方程,場方程可用于解釋彎曲的時空,代表著我們的引力理論,而楊-米爾斯方程和狄拉克方程可以解釋量子尺度上粒子的相互作用。 這兩種理論已經(jīng)非常成功地用于描述物理世界,但它們是互不相容的,而科學(xué)家試圖提出更前衛(wèi)的“量子幾何”論,即把愛因斯坦的幾何描述移動到量子世界中,埃里克·溫斯坦的提案被稱為“幾何統(tǒng)一”,通過數(shù)學(xué)幾何的力量實(shí)現(xiàn)愛因斯坦的夢。雖然埃里克·溫斯坦是愛因斯坦的粉絲,該理論也是愛因斯坦場方程遇到的一個重大挑戰(zhàn),此外,在宇宙暗能量和宇宙學(xué)常數(shù)問題上也提出了一個解決方案。愛因斯坦的場方程認(rèn)為宇宙是靜止的,不膨脹也不收縮,為了能使方程工作,加入了一個宇宙常數(shù),溫斯坦認(rèn)為這有些隨意,而新的理論可以解釋宇宙為什么會以目前的機(jī)制進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。 |