物理學為什麼停滯不前了？因為還有62種烏雲！盡頭是超弦理論？
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【第六課：萬有理論】
目前物理學難題有62種，此係列已經講過
真空災變，引力量子化，暗物質粒子
等烏雲。後續這62種烏雲我都會講到，這一系列我會慢慢更新，後續估計得更新好幾年。
在這些烏雲中，最大的一朵只有一種。這也是本期內容的核心內容。在物理學烏雲系列中，我會先從最大的一朵烏雲講起，這樣你們就有了一個整體框架，之後更新的內容會在這個框架內開展。這樣學習起來會更系統，也更有效率。
迴歸正題，如果你對所有物理現象都不斷追問原因，那最後的原因一定是因果律失效的終極問題。反過來講，如果我們從這個終極問題出發，就能抵達任何物理現象。
在科學史上，物理學家幾乎都奉行著簡單而統一的信念，物理學家在對待兩個表面上看起來毫不相關的自然現象總喜歡嘗試著統一，尋找它們之間更深層次的共同原因，逐步逼近終極問題。
終極問題對應著終極理論。終極理論也就是萬有理論（ToE）
縱觀整個物理學史，正是由於我們一直嚮往終極理論，才推動了科學的發展。
早在17世紀，人們一直以為天體運動和拋物運動是由不同的物理機制控制。
直到牛頓的出現，才將地球上物體運動和天體運動統一起來，我們才知道天體運動和蘋果落地原來是由同一種力量控制。
1865年之前，人類雖然已經知道了磁鐵的存在，也知道雷電現象。但是絕對想不到磁鐵和閃電有什麼相同之處。直到麥克斯韋方程組的出現，才將這兩種“毫不相關”的現象徹底統一起來，現在我們知道，光，電，磁，化學反應這四種完全不同的現象，其實都是由電磁作用引起的。
20世紀初，量子力學的出現，統一了原子理論和牛頓力學。
1905年，狹義相對論統一了質量和能量，時間和空間。
1915年，廣義相對論統一了時空和引力。
20世紀40年代，物理學家統一了電磁理論，狹義相對論和量子力學，從而提出量子電動力學。
20世紀60年代，弱力和量子電動力學又被統一，形成了電弱理論。
如今，物理學學家一邊在統一強力和電弱理論，也就是大統一理論（GUT）。
另一邊，又在統一量子力學和廣義相對論，也就是量子引力理論。
之後，量子引力理論將與大一統理論再次統一，也就是預期中的萬有理論！
所以就目前來說，物理學距離萬有理論還為時尚早！目前比較可能實現的則是大統一理論！
什麼是大統一理論？
大爆炸模型預測，宇宙中所有的粒子和四種基本作用力都起始於大爆炸之初的奇（qi）點。
在宇宙大爆炸的第一個瞬間，也就是在第一個普朗克時間內，宇宙溫度曾處於普朗克溫度。所有的力和物質都是同一種事物。
當宇宙的年齡超過第一個普朗克時間後，溫度降到10^31攝氏度，時間為10^-35秒時，物理規律才開始生效，這一階段引力率先與其他三種力脫離出來
當時間達到10^-32s時，溫度降至10^26攝氏度。強力又脫離出來。
當時間達到10^-12s時，溫度降至10^15攝氏度，能量為100Gev。弱力和電磁力再次脫離。至此，四大基本作用力全部完成分離。
大爆炸之後的宇宙平均溫度逐步降低，引力，強力，弱力和電磁力依次分離開來。
逆行推理，只要我們在粒子對撞機中不斷提高粒子撞擊時的能量和溫度，就能看到電磁力率先會合並弱力，再合併強力，最後合併引力。
但是目前的實驗裝置創造的能量和溫度，只能夠看到弱力和電磁力的合併。還遠不足以達到合併強力和引力的程度。
所以，現階段我們只能完成弱力和電磁力的統一，也就是電弱理論。
之後電弱理論會嘗試統一強力，最終完成大統一理論。
但大統一理論如果要統一引力，則人工創造的溫度須接近普朗克溫度，這對實驗來說，幾乎是不可能實現的。所以統一引力的理論需要繞開這種幾乎無法完成的實驗，重新建立新的引力嘗試統一引力，比如量子引力理論和超弦理論。
超弦理論會成為終極理論嗎？
在弦理論中，基本粒子只是一個近似值，如果放大這些粒子，就會發現它們都是由一根小弦構成的，這些弦有時開啟，有時閉合。這些弦就像皮筋一樣，也存在張力，也可以振動。
就和吉他弦一樣，不同的振動方式可以產生不同的波。
如果振動方式不同，那麼就會產生第一種波，第二種波，第三種波依次類推，不同振動的波在量子尺度上就會表現成不同型別的粒子。
透過弦理論的計算，有些弦振動出的結果像光子，有些弦振動像引力子。
如果我們相信，所有的基本粒子都是由更小尺度的弦構成，我們自然可以相信引力子也是由弦構成的。
但是弦理論是一種飽受詬病，因為它不符合了“如無必要，勿增實體”的觀念。
有了弦理論，引力子是可以和標準模型融洽了，但是又產生了更多的問題暫時無法解決。
第一個問題
，所有弦的振動都表現得像是玻色子，比如光子和引力子！
但是我們的世界卻真實存在著像電子這樣的費米子，按照弦理論，所有振動模式的弦都無法生成費米子，這與客觀事實違背！
第二個問題
，在弦理論的預測中，會產生質量會虛的超光速粒子-快子。“快子”的質量是一個負數的平方根。
第三個問題
，我們感知到的宇宙是四維時空，是三個維度的空間加上第四維度的時間。但是弦理論卻只能適用於26維度的宇宙。弦理論適用的宇宙和我們真實的宇宙相差甚遠。
這三個問題導致超弦理論目前也停滯不前！
還有理論認為，或許這個世界本來就沒有什麼萬有理論！
首先我們思考一下，物理理論的本質是什麼？
物理理論的本質無非就是對自然現象的歸納和總結，但並不能解釋自然現象為何如此。
我們不生產現象，我們只是現象的歸納工。
如果自然現象本就是獨立的，而不存在一個可以延伸出各種自然現象的最基本現象。
那麼萬有理論就不可能成功。
因為萬有理論的意義就是將所有自然現象歸納到一個理論中，從這個最基礎的萬有理論出發，就可以解釋任何自然現象。
物理理論只能基於現象，如果現象本不如此，則理論則也該不如此。
最後，說一下我自己的感想，我認為萬有理論可能永遠不會實現，因為真正意義上的萬有理論意味著物理學的停滯，我們僅基於一個理論就足以解釋宇宙中的所有現象，這是十分悲哀的。
自然規律還不足以可憐到人類僅有幾百年的時間就被完全掌握了。
追求物理學的統一是探索宇宙的驅動力，而不是終點。我始終相信一句話：已知圈越大，未知圈就更大。