从第一个眺望宇宙,渴望对这个世界进一步探索的人出现以来,世界各地的人们便逐渐形成了各异的宇宙观,从德谟克利特到亚里士多德,从托勒密到哥白尼,人类建立的宇宙模型不断推陈出新,时至今日终于形成了科学的天文模型。但是这些模型在逐步升级的过程中并非一帆风顺的,许多推求真理的人在过程中甚至付出了生命。
布鲁诺由于坚持科学方法企图推翻地心说遭到罗马教会的逮捕处以火刑;伽利略在出版关于天文学的作品后不但遭到封杀,甚至也造拘禁;出于对人身安全的考量,哥白尼嘱咐友人在自己去世后才发表作品。
后来由于文艺复兴和科学革命,罗马教会影响力不再,科学家们终于不必在冒着生命危险进行科学研究了。但这也不意味着从此以后的科学进步就是请客吃饭,在新体系替代旧体系的过程中仍旧充满了争吵。其中最为著名的恐怕就是广义相对论和量子力学之争了。
在20世纪牛顿经典物理学对许多天文现象和粒子现象的解释乏力的情况下,爱因斯坦提出的相对论与普朗克提出的量子力学崭露头角,分别在宏观和微观领域颠覆了机械物理学。
相对论指出天体在高速运行时具有时空一致性,即时间与空间两种原本互不干涉的变量出现了相关性,打破了传统物理的二元假设;而量子力学则在微观层面同样延伸出了一致性,即光子的波粒二象性。看似两种观点将机械物理粗暴区分世界的理论推翻同样建立了统一理论,然而这两种理论由于方法论的原因始终无法做到统一,二者之间存在巨大矛盾。
广义相对论指出:宏观世界空间受到力场的扭曲,质量巨大的天体本身会对其周围的空间产生影响,即意味着天体运行中会产生一定程度的自相关性,这就是引力。
而量子力学则认为由于粒子的波粒二象性和海森堡测不准原理,导致粒子运动过程中会对观测产生反馈,同样表现为自相关,也就是我们人类的观测活动会对于粒子的运动产生影响,以至于我们不可能同时测定粒子的运动速度和它的位置。
两个理论在单独解释世界的时候是自洽的,但是却缺乏一种使二者统一起来的方法,即大一统理论,二者在解释我们所处的中观世界时频繁发生摩擦,这个矛盾困扰了科学家们近百年,一直延续到今天。
今日的科学家们在高能物理的试验基础上企图发展出新的统一理论,目前为止,由弦理论为代表的弱统一理论已经完成了部分内容,而要达到强统一理论,所需要的能量级恐怕人类目前难以企及,需要在我们进入星系文明的阶段后才有实现可能。
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