当代科学界的痛点:电磁力与引力的统一,爱因斯坦半辈子也没完成

宇宙时空 2024-04-30 17:06:46

人类科学的发展过程,实际上就是不断突破各种局限性的过程。任何时代都有一定的局限性,人们的思维总是会被局限性束缚,从而很难取得突破。而科学总是朝着更加普适的方向发展,在突破一个又一个束缚之后,人类科学才能不断向前发展。

比如说,牛顿发现了伟大的万有引力定律,这个定律统治了人类科学几百年时间,直到今天仍旧具有相当强的统治力。

但是,牛顿也明白,万有引力也有“致命弱点”,牛顿无法解释引力到底是如何产生的,也就是说牛顿不知道引力的本质到底是什么。

以牛顿所处的时代来看,想让他发现引力的本质确实有点强人所难。刚才说了,任何时代都有一定的局限性。牛顿固然伟大,但他也摆脱不了时代局限性的束缚。

关于引力的本质问题,留给了同样伟大的爱因斯坦,他提出引力的本质其实是时空弯曲,引力只是时空弯曲的表象。同时,爱因斯坦发现万有引力公式的计算并不十分精确,尤其是在强引力场环境下,误差更大。

而爱因斯坦提出的广义相对论更加普适,不但在弱引力场下适用,同样也适用于强引力场。牛顿提出的万有引力定律只是广义相对论在低引力场下的近似值,是个特例。日常生活中我们很难经历强引力场,所以万有引力定律仍旧适用。

再加上万有引力公式比广义相对论中的引力场方程更简单,所以平时我们很少用广义相对论去解决有关引力方面的问题,万有引力定律对于我们来讲已经足够精确了,比如说火箭发射,卫星上天的过程,都是以牛顿的万有引力定律为基础的。

科学家只有在描述大型天体的运动规律时,才会用到更精确的广义相对论。

不过,引力并不是自然界中存在的唯一作用力,除了引力之外,还有一种基本作用力,电磁力。

法拉第首次发现了电和磁之间存在着某种关系,后来的麦克斯韦在前辈们研究成果基础上,统一了电和磁,并建立了堪称人类历史上最美的方程,麦克斯韦方程组。

一开始,麦克斯韦方程组很复杂,拥有多达20多个方程。经过后人不断努力,最终简化为四个方程,也是我们在课本上学到的麦克斯韦方程组,非常简洁,也很优美。

电和磁得到统一之后,科学家们把电磁力看做又一种基本作用力。那么电磁力和引力之间有没有什么关系呢?

数学家希尔伯特曾经在1915年给爱因斯坦写过一封信:麦克斯韦方程组在数学上可以看做引力场方程的延伸,电磁力和引力本质上应该是一种力。

看到这封信之后,爱因斯坦受到了很大鼓舞,之后一直致力于统一电磁力和引力的研究,试图在两种基本力之间搭建一座桥梁。

但是直到爱因斯坦1955年去世,他也没有完成这个壮举。这几十年期间,爱因斯坦试图用几何的方式统一引力和电磁力,正像他用同样的方法创建广义相对论那样。爱因斯坦试图把电磁场和四维时空放在一起组成五维时空,用高维度时空的方式统一引力和电磁力,但这种方式总是会在最后出现违背常理的情况。

与此同时,科学家们又相继发现了其他两种基本左右力,强力和弱力。至此,科学家们发现了四种基本作用力。

20世纪中叶,在李政道和杨振宁创建的宇称不守恒理论的启发下,科学家们预测弱力和电磁力本质上是同一种力,只是表现形式不同罢了。

在狭义相对论和量子力学的基础上,电磁力与弱力终于得到了统一,量子场论就是在此基础上诞生的前沿理论。

科学家们通过创建粒子标准模型,统一了电磁力,强力和弱力。标准模型中,这三种基本作用力都是通过媒介子来传递的。电磁力通过光子传递,强力通过胶子传递,而弱力通过玻色子来传递。

在标准模型体系下,科学家们大胆提出,引力也应该会通过某种媒介子来传递,并把这个媒介子命名为“引力子”。如果能够发现引力子的存在,意味着四大基本作用力将会完全统一。

于是科学家们通过各种方式试图找到引力子存在的证据,但一直都没有找到。

有人可能会说,爱因斯坦的广义相对论已经表明了引力的本质是时空弯曲,为何还要寻找假设的引力子呢?

广义相对论对引力本质的描述更多的体现在宏观上,是一种宏观效应。而标准模型下的引力子是通过微观作用诠释引力的本质,两者并不冲突,只是从不同的角度分析引力的本质。

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评论列表
  • 2024-05-03 11:38

    悖论斯坦,背叛数学由公理演绎证明特称命题的传统,号称证明全称公设公理。以光速不变假说祸害相对速度公理,祸害绝对时空,祸害能量质量引力等物理基本概念和认知方法。祸害数学,祸害物理,终身搞骗,祸害极大极深极广。………是恶贯灵魂的彻底的人类公敌!!!迷信蔑视自然的悖论斯坦,瞎搞科幻假说,人类将无法逃脱第六次地球生物大灭绝。

  • 2024-05-03 11:38

    波只是一种粒子宏观时空分布不均匀,水波/沙丘波到处都有,是粒子构成的,有波粒二象性???波是一种物质???以干涉衍射现象否定光是粒子,又去解释粒子干涉衍射,不是笑话是什么???………场::只能由源完全确定,不可观测(源力不是场力,源能量不是场能量),不必要的,无质量无运动的多余虚幻想象。……地球场给你引力,你给地球场引力,然后地球场给地球引力。这是笑话!!!~~~场与波都是捕风捉影之法,意义很小,破坏巨大。……伟大的赫兹证明电磁波的实验,激励源都是电火花,当然是光子。用了电磁波来解释而已。

  • 2024-05-18 00:48

    悖论斯坦五大骗术:: ——1.蔑视自然创造反公理假说(骗),由反公理假说演绎方程(骗),号称证明全称假说命题(骗)。 ——2. 三流数学假装物理,创造虚幻数学“物理概念”,破坏基本概念和认知体系。尽搞些莫名其妙的虚幻数学“时空”、虚幻数学“质量”、虚幻数学“能量”。站在不同位置赏月(三维)的是人,看昨天明天日出(四维)的是活鬼(悖论斯坦)。 ——3. 以必然有不确定性的精度攻击确定性的引力公理,如同以“1小+1大>2小”攻击1+1=2。以宏观现象为基础的电磁理论描述微观粒子电磁行为明显不足,以太灾难不奇怪,他却借机破坏伽利略变换(惯性系如同pi都是好用的抽象认知理想概念)! ——4. 指鹿为马,指马为鹿,“波粒二象性”,破坏认知自然的最核心根基——确定性。狗都认识自己的主人,不搞二象性。 ——5. 胡编难知,解释稀奇,无耻于悖论(脑袋小脸皮厚)。面对稀奇未知……诚实的人哑口无言,骗子天花乱坠!………水星进动证明的大笑话:—— A.号称公理证明是欺骗。 ——B.忽视了水星的电磁力等等影响因素(1974地外水星探测),居然弄出高精度?不是活见鬼就是见活鬼。

  • 2024-05-03 11:38

    观测归纳是经典物理,不确定/概率/不知道/假说/的东西也成了物理???用数学与创造假说当物理研究未知的大笑话。撒网捕鱼只能是概率,鱼摊买鱼是计算(物理公理已知)。观测树上苹果数量是确定的,猜测树上苹果数量当然不确定。不确定是观测属性,不是运动属性。哪里会有荒唐的测不准原理???鬼扯的光速不变,具有无穷的运动精度!胡编的测不准原理,居然与光速不变是同伙!!!创造假说宏观微观不同?相对速度哪有谁高谁低?笑死人。精度高低不可能是真理,也不能否定真理。自然的有无才是真。骗子当然能猜中骰子,号称证明公理公设必然是骗!

  • 2024-05-03 11:38

    质能方程,>>远远胜过,任何东西能变油+油能变任何东西。。。到底是质量获得能量还是质量变成能量??? ………动能公式,清清楚楚明明白白,到处用天天用,是质量获得能量的经典公理。………能量概念清清楚楚,是对物质运动状态的描述,居然敢欺骗说物质与能量等效???何其狂妄可笑???………他爸爸有动能,他爸爸也有势能,动能和势能都能变成他爸爸。他到底有多少爸爸呀?

  • 2024-05-02 16:20

    宇宙诞生时根本没有引力,所有的力都是后天形成的。

  • 2024-05-05 15:28

    道者 规律也 付善出为上 电磁力是宇宙一切变化的力量 宇宙 地球是一个变化两点都变化的电参数 带电体之间的力量是变化的电磁力 物体之间不但有引力 还有斥力 只是大小不同 二者相互依存 在一定范围之内相互转换 是电磁力人与人之间 国与国之间 人与环境之间的作用是相互的电磁力 是作用力与反作用力的关系 分为引力和斥力及转换宇宙法则是一杆称 即平衡或是公平 是作用力与反作用力的平衡

  • 2024-05-21 23:29

    时光倒流是数学当物理的骗术!………都是毫无意义的思想实验。8分钟前的太阳光,几十亿年前的遥远星光,地层中几万年前的琥珀苍蝇,以及所谓的超光速观测,。。。只是影响一些意识信息,用光(超音速)观测雷电,用声音观测雷电,都不能改变雷电本身。木啥实质影响。很多是为了欺骗。看到他妈妈两岁的照片,宇宙就时光倒流了???

  • 2024-05-02 21:18

    可惜啦,没明白,最小的单体物质形式是什么

  • 2024-05-02 21:19

    只发现电磁力与光子有关,只差一步,登天啦

  • 2024-05-10 12:00

    一个具体问题::电流磁场与电子磁矩啥关系???

  • 2024-05-19 00:55

    力无处不在,实力之上,强者为尊[得瑟][得瑟]

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简介:热衷于宇宙时空的探索