寻找宇宙为我们留下的线索( 五 )


我们还是用一个粗糙的比喻来形容吧,它不是特别精准,但也是这两个抽象理论最大差异的体现了 。
把宇宙想象成一座公寓楼,从路边看,它是一个整体 。
圈量子理论认为,构成这个公寓宇宙的基本概念,是房间,不同的房间由不同的粒子(居民)控制,同时,这个宇宙的空间只是看起来连贯,其实存在着很多真空 。圈量子理论中的真空概念认为,真空是一片彻底的虚无,里面没有任何原子,也没有时间 。什么时候这个空间里出现了原子,有了居民,就成了一个具有了时空的房间 。
弦理论的原始出发点恰好相反,他们先从不同的粒子(居民)出发,但居民们也不是构成空间的元素,宇宙构成的基本单位,是“弦”——可以在这个比喻中粗略地理解为居民和居民之间的最小距离 。宇宙的四个基本力和六种不同类型的粒子,都在不同振动幅度的弦上诞生,由此串联起了整个宇宙 。
两个理论相比,弦理论更像是当下物理学界的明星,它试图用这个方式解释万物,它不仅能解释刚才比喻的公寓楼,也能以弦的概念解释露天广场的人群,野外的自然,相比之下,圈量子理论以宏观的空间为出发点,在微观上存在着大量需要补充的细节 。但反之,弦理论的弱点就是背景的独立性,这些弦背后的空间又是怎么存在的呢,对此它的解释又不如圈量子理论 。
目前,两种学说都在天文观测中寻找着能够支持自己的证据,如果未来哪一方在自己的领域中取得了实质性的突破,那么诺贝尔奖自不必说,人类文明对宇宙本质的认知,也会发生翻天覆地的改变 。那将是人类对宇宙探索的未来 。
作者|宫子
校对|薛京宁