科学家:现有物理学拼凑不出“万有理论”

发布网友发布时间：2023-12-18 13:21

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热心网友时间：2024-04-02 03:41

一些科学家在钻研不断完善现有的理论，以发展出一个涵盖一切的“万有理论”（Theory of Everything）来解释宇宙。另一些科学家则意识到，现有的物理学、数学知识都是局限于某个层次的理论，想从这些理论中发展出万有理论，就好比尝试用某个层次的理论去解释包含不同层次的宇宙，只会发现不能解决的问题越来越多。

万有理论假定存在一种具有概括性、一致性的物理理论框架，可以解释宇宙内所有的奥秘。摆在当代科学家面前最明显的两种框架是相对论和量子论。一些科学家认为，把这两种结合，可能就已经接近理想中的万有理论。

相对论用于解释相对人眼能见到的物质，比如恒星、星系等，都还不错。量子论用于解释像亚原子粒子、原子、分子等这些微观世界的物质，特别好用。

现在被认为最有可能成功的万有理论包括弦理论、量子引力论等，都是把相对论和量子论不断打补丁、再结合起来的杰作。

加州理工学院前射电天文学家马库斯・周（Marcus Chown）是对万有理论持怀疑态度的学者之一。近日他在英国广播公司（BBC）科技专栏发表文章解释了他的想法。

马库斯・周认为，万有理论可能存在，但无法从现有的理论中推导出来，这是死胡同。

他认为数学就像是物理学的语言，物理学通过各种数学公式把想描述的道理表达出来。可是它们都是某一个层次的道理，而且即使在这个层次上，它们也不完善。

马库斯・周说，这就是哥德尔不完备定理（Gödel’s incompleteness theorem）所提到的问题。这个定理说的是，并非所有的数学定理都能从公理中推导出来。公理指的是不证自明的命题，定理指的是经过验证证明为真的陈述，当然这听上去很深奥。

马库斯・周对此进行的解释是：“定理好比气球，公理好比地面，气球漂浮在地面上，但是受到逻辑的牵制。哥德尔发现总有一些气球是真的，但是它们不能从公理推导而来，就像是自由漂浮的气球，所以，数学是不完善的。”

马库斯・周说，既然数学是不完善的，那么物理学也是不完善的。用这些不完善的理论去拼凑出一个完善的理论，这是办不到的事情。