宇宙的琴弦

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  2012-03-30
  According to quantum mechanics, the universe evolves according to a rigorous and precise mathematical formalism, but this framework determines only the probability that any particular future will happen--not which future actually ensues.
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  2012-03-27
  Instead, Einstein has taught us that the warping of space is gravity.Similarly, the earth is not kept in orbit because the grativitional pill of some other external object guides it along the valleys in the warped spatial environment, as occurs for a ball bearing on the warped rubber membrane. Instead, Einstein showed that objects move through space (spacetime, more precisely) along the shortest possible path--the "easiest possible paths" or the "paths of least resistance."John Wheeler:"mass grips space by telling it how to curve, space grips mass by telling it how to move."
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  2012-03-18
  To whatever extent they and their world can be reduced to a matter of particles or fields and their interactions, they feel diminished by that knowledge. I would not try to answer these critics with a peptalk about the beauties of modern science. The reductionist worldview is chilling and impersonal. It has to be accepted as it is, not because we like it, but because that is the way the world works.
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  2012-03-18
  Many find it fatuous and downright repugnant to claim that the wonders of life and the universe are mere reflections of microscopic particles engaged in a pointless dance fully choreographed by the laws of physics. Is it really the case that feelings of joy, sorrow, or boredom are nothing but chemical reactions in the brain--reactions between molecules and atoms that, even more microscopically, are reactions betweent some of the particles inTable1.1, which are really just vibrating strings?
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  2012-03-18
  imagine holding an electron in your left hand and another electron in your right hand and bringing these two identical electrically charged particles close together. Their mutual gravitational attraction will favor their getting closer while their electromagnetic repulsion will try to drive them apart. Which is stronger? There is no contest: The electromagnetic repulsion is about a million billion billion billion billion(10的24次方)times stronger!The only reason the electromagnetic force does not completely overwhelm gravity in the world around us is that most things are composed of an equal amount of positive and negative electric charges whose forces cancel each other out.fundamentally speaking, gravity is an extremely feeble force. Experiments also have shown that the strong force is abo...
• B

  2011-11-16
  实际上，不论你怎么跑，你总会发现光子向你飞来的速度是10.8亿千米/小时，一点儿也不会慢。乍听起来，这似乎很荒唐，一点儿也不像我们在排球、手榴弹和雪崩时发生的事情。然而，事实就是那样。不论你是迎着光还是追着光跑，它靠近或者离开你的速度是不会改变的，都是10.8亿千米/小时。不论光子源与观测者如何相对运动，光速总是一样的。
• 弦之熊猫

  2011-02-20
  从实验室看，运动的□粒子会比静止的活的更长，但它经历的“生命的总和“却是一样多的。这样的结论当然适用于那些高速运动的能活几百岁的人。在他们自己看来，生命如故。
• zheng

  2023-03-08
  照广义相对论的方式，卷缩的空间向着普朗克长度收缩，然后继续朝更小的尺度收缩下去；关于这一幕实际发生的事情，弦理论却有着迥然不同的说法。弦理论认为，卷缩维半径小于普朗克长度而且还在减小的管子宇宙所发生的所有物理学过程，与半径大的而且还在增大的管子宇宙所发生的过程，绝对是完全相同的！这就是说，当卷缩的空间向着普朗克尺度和更小的尺度坍缩时，一切的努力都被弦化解了，弦把空间几何扭转回来。弦理论证明，这种演化还可以说成是或者更准确地解释为卷缩的空间收缩到普朗克尺度，然后开始扩张。弦理论重写了短距离下的几何定律，原来似乎完全的宇宙坍缩现在好像成了宇宙反弹，卷缩的维可以收缩到普朗克长度，但因为弦的缠绕，再往下收缩实际却成了扩张。
• 捌拾玖

  2020-02-23
  如果我们坚持用“容易的办法”来测量——也就是用最轻的弦模式来测量——结果将总是大于普朗克长度。为看清这一点，我们考虑假想的三维空间的大收缩，并假定我们熟悉的那三维是圆的。为讨论方便，假定在思想实验的开始，未缠绕的弦模型是轻的，我们用它来测量宇宙，发现它有一个巨大的半径，正在随时间而收缩。当它收缩时，未缠绕的弦变得越来越重，而缠绕的弦越来越轻。当半径一路收缩到普朗克长度——即R=1时——缠绕的弦与振动的弦正好有相同的质量。这时，两种测量距离的方法都同样难以实现；而且，它们将得出相同的结果，因为1也是它自己的倒数。半径继续往下收缩，缠绕的弦将变得比未缠绕的更轻，这样，它们自然成为我们用以测量距离的“更容易的方法”。根据这种测量，结果是较重的未缠绕弦的结果的倒数，即半径大于1个普朗克长度，并且还在增大。这不过反映了，当未缠绕弦测量的R收缩到1，并继续收缩时，缠绕弦所测量的1/R将增大到1并且继续增大。于是，当我们决意总以轻弦模式这种“更容易”的方法来测量距离时，我们遇到的最小半径就是普朗克长度。
• 捌拾玖

  2020-02-23
  假如我们习惯的那3个空间维也是卷缩的，假如弦理论是正确的，那么从原则上讲，用迥然不同的（当然现在还没有的）仪器的天文学家，应该能测量重弦缠绕的空间有多大，他们将发现那距离是光子测得距离的倒数。在这个意义上，我们可以认为宇宙既可能像我们寻常感觉的那么大，也可能小得可怜。根据轻弦模式，宇宙是巨大而膨胀的；而据重弦模式，宇宙是渺小而卷缩的。这里没有矛盾，而是存在着两种不同然而却同样合理的距离定义。由于技术的限制，我们很熟悉第一种定义，而不管怎么说，两个概念都是一样有效的。
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  2012-06-23
  Of course, the after-the-fact agreement was only marginally convincing. When you know the answer you want, it is often all too easy to figure out a way of getting it.
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  2012-03-20
  Thus light does not get old; a photon that emerged from the big bang is the same age today as it was then. There is no passage of time at light speed.
• [已注销]

  2012-03-20
  Einstein proclaimed that all objects in the universe are always traveling through spacetime at one fixed speed--that of light.
• 加缪的谬

  2018-08-10
  光的波粒二象性：光电效应证明光具有粒子特性，双缝实验证明光能表现波的干涉特性。两个事实结合起来证明了光同时具有粒子和波的特性。在微观世界里，我们必须摆脱在宏观世界形成的直觉——事物要么是粒子，要么是波；我们应该接受这样的事实，它可能既是波，也是粒子。
• 加缪的谬

  2018-08-10
  爱因斯坦描绘了一个清晰的引力作用图景，空间和时间在那里也成了动力学的参与者。不过，关键的问题是，这个新建的引力理论的框架能不能解决困扰着牛顿引力理论与狭义相对论的矛盾？回答是，它真解决了这个矛盾。我们在前面曾讨论过一个假想的例子，太阳熄灭了，通过引力的改变影响地球——现在我们知道，那影响不会瞬间传到地球。实际上，当物体改变位置或甚至被风吹动时，都会使时空结构的扭曲形态产生扰动，扰动以光速向外扩张，这满足了狭义相对论以光速为宇宙极限速度的要求。所以，在太阳爆炸8分钟以后，地球上的我们才知道太阳熄灭了，而在这同一时刻我们也感到太阳的引力消失了。爱因斯坦的新理论就这样解决了矛盾；引力扰动与光同步，却总也超不过它。
• 败走恶犬

  2013-10-13
  然而，美学的认识并不是科学进程的裁判。理论的最终判决是看它们如何经历和面对冷酷、严峻的实验事实。不过，这话必须满足非常重要的一个条件。一个理论在形成之初总是不完全的，很难评价实验结果。但物理学家还是必须判断和抉择应该往那些方向发展那个不完全的理论。有些抉择是靠内在的逻辑一贯性；我们自然不想一个合理的理论在逻辑上是模糊的。另一些抉择依靠我们对定性实验结果的感觉，看它对不同的理论概念有什么意义；我们感兴趣的理论总该与现实世界的某些事物发生联系。不过，当然，还有一种情况，理论物理学家的抉择是依据美学趣味做出的——那样的理论有跟我们经历的世界一样精妙美丽的结构。当然，美的不一定是真的。也许，我们会发现今天的美学标准在我们感到陌生的地方需要更精确的认识。但不管怎么说，当我们走进这个陌生的时代，理论描写的那片天地越来越难以靠实验去探索时，物理学家更是特别需要依靠美学来帮助他们避免可能走进的死胡同。现在看来，美学的方法确实带来了力量和光明。