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经常可以看到这样一个观点:“人类的物理学发展停滞”,这是真的吗?在著名的科幻作品《三体》中,三体文明为了限制人类文明的发展,向地球发射了一种“智能微观粒子”——智子,这种微观粒子可以干扰粒子加速器的工作,从而“锁死”了人类基础科学的发展。

到底是谁限制了人类的思维,难道真的有三体文明存在吗?

不用怀疑,所谓的“三体文明”并不存在,也没有外星人限制了人类的思维,能限制人类思维的,只有人类自己!

首先,人类的基础科学真的停滞了?其实并没有,人类的科学一直在高速发展,只是基础物理理论没有革新,量子力学和相对论之间的矛盾仍然存在,这代表目前这两个理论都存在一定的漏洞,并不是完美的理论,但是我们目前无法找到更好的理论,所以才出现了“人类基础科学停滞”的说法。

认为人类物理学停滞的人,其实对于物理学根本没有多少了解,否则也不会说出这种话,因为科学没有尽头,不可能存在百分百完美的理论,任何一个科学理论都存在可证伪的空间才是正常的。

现代物理学起源于哥白尼和伽利略,这两位科学家在神学盛行的时代提出了完全不同的理论,打破了宗教对人类的思想束缚,让科学家有了去追求真理的勇气,随后牛顿出现,他的理论成为了现代经典力学的基础,也为天文学和后续大部分学科的科学研究打下了坚实的基础。

牛顿是一位站在时代之上的“巨人”,他的观点和理论完全超越了当时的那个时代,以至于在后来的几个世纪内,对于物理学家来说,牛顿就像是物理学的“上帝”。不过牛顿的经典力学还是存在一些漏洞的,不适用于整个宇宙,在高速和强引力场还有微观尺度时,经典力学就不再适用了。

但是在我们的日常生活中,经典力学还是普遍适用的,因此我们在上学的时候仍然要学习经典力学,再一步步过渡到相对论和量子力学,19世纪之前,经典力学是物理学绝对的主宰,但是在19世纪相对论和量子力学诞生后,这两个理论就取代经典力学成为了理论基础。

爱因斯坦用相对论解决了牛顿无法解决的难题,同时重新定义了引力的概念,爱因斯坦还是量子力学的奠基人,虽然他对量子力学的一些理论并不满意,但是他还是帮助量子力学顺利发展,指出了一些疑问让哥本哈根学派的物理学家去解决,他多次质疑量子力学的不完善,在质疑的过程中让量子力学的理论不断完善。

相对论和量子力学描述的宇宙尺度不同,相对论主要描述高速状态和强引力场,这些大尺度的物理现象,而量子力学主要描述微观粒子的运动规律,是宇宙最小的物理尺度。科学家发现,不同的尺度下,物理现象存在很大的差异,在量子力学中甚至存在很多无法解释的现象,比如说“量子纠缠”这个唯一的“超远距离作用”,虽然量子纠缠不传递信息,但是它确确实实忽略了时间和剧烈,在“瞬间”对另外一个量子产生了影响。

为了解释量子力学和波粒二象性,量子力学描述了一个和传统经典力学完全不同的宇宙观,在微观宇宙中,一切都是不确定的,我们不可能用计算去得知宇宙中的一切事情,这不符合爱因斯坦的宇宙观,所以爱因斯坦一直对量子力学并不满意,并不是量子力学不正确,而是量子力学不够完善。

宇宙中存在四种基本力,量子力学描述了除了引力之外的另外三种基本力,在量子力学中认为每一种力都是用过基本粒子来传递的,传递相互作用的是“玻色子”,组成基本物质的是“费米子”,但是量子力学无法解释引力是怎么传递的,科学家虚构出了“引力子”来解释引力的传递,而在相对论中,并不需要引力子的存在,引力是时空的性质之一,也是物质的质量对时空造成的影响。

这些问题一直得不到解决,四种基本力也没有得到统一,所以才有人说“物理学发展停滞”,其实相对论和量子力学还有很多现象无法解释呢,我们就算发展出了更完善的理论,也无法证实。

就比如说“弦理论”,数学和理论的角度都可以完美解释宇宙的诞生,也可以解决量子力学和相对论无法解决的难题,但是我们无法证实弦理论,导致一切理论都是空中楼阁。在19世纪后,物理学的发展并没有停滞,反而发展的速度越来越快了,量子力学的标准模型就是一个很重要的成果,每年都有新的研究成果出现,我们对于宇宙的认知一直在不断的完善。

就算人类现在的基础理论得到了突破,对于现有的科技发展帮助也不大,因为人类的现在的科技有限,导致我们在观察大尺度或者微观尺度时存在很多困难,大量的理论无法验证,随着我们技术的进步这些问题都能得到解决,人类文明现在最大的问题并不是基础理论,而是需要更清洁高效的能源,人类每一次技术革命的背后,其实都和能源息息相关。

目前人类物理学遇到的问题并不是找不到发展的方向,而是很多理论的验证需要我们去宇宙中探索更多的未知才行。人类物理学就是人类对于宇宙的认知,物理学在发展的过程中,我们对于宇宙的认知也在不断改变,在未来或许会出现很多颠覆认知和违反常理的理论也说不定。

人类物理学发展的下一个转折,或许就在星际时代开始的哪一天,只有改变认知的尺度,我们才能去发现解决更多的难题。

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