物理学停滞100年,三座大山难以逾越!或许永远都无法进步?

你没看错,物理学真的“卡壳”了,整个基础物理学,在过去近100年里,没有出现一项能与爱因斯坦时代媲美的根本性突破。

量子力学诞生于1925年,相对论则更早,从1905年算起已经过去一个多世纪。而今天,我们对宇宙的基本认知,依然建立在那一代人的成果之上。

为什么过去100年,物理学家仿佛在“原地打转”?不是没人研究,也不是没人聪明,而是三道挡在前方的“巨墙”——至今没人翻过去。

 

第一座大山:量子力学与引力,死活“合不到一块”

 

目前物理学的两大支柱,一个是广义相对论,一个是量子力学。前者描述宏观宇宙,后者统治微观世界。问题是:它们彼此之间根本不兼容。

爱因斯坦的广义相对论,把引力看作是时空的弯曲,是完全连续、光滑、确定性的。而量子力学的世界则是离散的、不确定的,粒子的位置、能量都是“概率云”,根本无法用经典曲线描绘。

这就导致一个尴尬问题:我们无法用同一套语言,去同时描述宇宙的最大尺度和最小尺度。

比如,黑洞内部是什么?大爆炸初期的状态如何?这些问题要同时考虑“极端引力”和“极端量子效应”。可惜今天的物理学,在这类场景面前只能摇头。

为了解决这个矛盾,物理学家们提出了量子引力、弦论、圈量子引力等理论。但几十年过去了,这些理论不是无法验证,就是过于复杂且缺乏可观测结果

以弦论为例,它假设宇宙中最基本的单位不是点状粒子,而是比夸克还小的一维“弦”,弦的振动方式决定粒子的性质。听起来很美,但它要求宇宙有10维甚至11维空间,而我们目前只能观测到4维。

更关键的是,弦论至今没有做出一个可以实验验证的独特预测。换句话说,它可能对,也可能只是数学上的一场幻觉

这就像你想造一辆既能在高速公路上跑、又能在纳米管里穿行的车——理论上不是不可以,但现实中材料、引擎、空气阻力……全都不支持。

科学不是靠想象飞起来的,没有实验验证的理论,终究不是科学的终点。