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第27章 物理学的统一2(第2页)

看起来,它们是对某种基本理论的不同近似,这些近似在不同的情形下成立。

人们探索了这个基本理论,但是迄今毫无成就。

正如哥德尔指出,不可能用单独的一族公理系统来表述算术。

我相信这里的情形不可能比它更好,基本理论不可能存在单独的表述。

相反,它也许和地图类似。

你不可能只用一张单独的地图去描述地球或者锚圈的表面:在地球的情形下,你至少需要两张地图去覆盖每一点,而在锚圈的情形下,则需要四张。

每张地图只对一个有限的区域有效,但是不同的地图有一个交叠的区域。

整族地图就为该表面提供了完整的描述。

类似地,在物理学中对不同的情形需要使用不同的表述,但是两种不同表述在它们都适用的情形下要相互一致。

整族不同的表述可以被认为是完备的统一理论,尽管它不是依照单独的假设集合表达的理论。

但是,确实存在一个这样的统一理论吗?或者我们也许仅仅是在追求海市蜃楼。

似乎存在三种可能性:

(1)确实存在一个完备的统一理论(或者一族交叠的表述),如果我们足够聪明的话,总有一天会找到它。

(2)并不存在宇宙的最终理论,仅仅存在一个越来越精确地描述宇宙的无限的理论序列。

(3)并不存在宇宙的理论:不可能在一定程度之外预言事件,事件仅以一种随机或任意的方式发生。

有些人基于以下理由赞同第三种可能,如果存在一族完备的定律,这将侵犯上帝改变其主意并对世界进行干涉的自由。

这有点像那古老的二律背反:上帝能制造一个重到连自己都不能将其举起的石块吗?但是上帝可能要改变主意的这一思想,正如圣·奥古斯丁指出的,是一个想像上帝存在在时间里的虚妄的例子:时间只是上帝创造的宇宙的一个性质。

可以设想,当他创造宇宙时,他就知道了自己所有的企图!

随着量子力学的发现,我们认识到,由于总存在一定程度的不确定性,因此,不可能完全精确地预言事件。

如果有人愿意,他可以将此随意性归结为上帝的干涉。

但这会是一种非常奇怪的干涉:没有任何证据表明它具有任何目的。

的确,如果它有目的,则按定义就不是随意的。

现代由于我们重新定义科学的目标,所以已经有效地排除了上述的第三种可能性:我们的目的只在于表述一族定律,这些定律能使我们在不确定性原理的极限之内预言事件。

第二种可能性,也就是存在一无限的越来越精确的理论序列,是和迄今为止我们的经验相符合的。

在许多场合我们增加了测量的灵敏度,或者进行了新的类型的观测,只是为了发现还没被现有理论预言的新现象,为了解释这些,我们必须发展更高级的理论。

这一代的大统一理论预言:在大约100吉电子伏的弱电统一能量和大约1000万亿吉电子伏的大统一能量之间,没有什么本质上新的现象发生。

因此,如果这个预言是错的话,人们并不会感到非常惊讶。

我们的确可以预期发现一些新的比夸克和电子——这些我们目前以为是“基本”

粒子——更基本的结构层次。

然而,引力似乎可以为这个“盒子套盒子”

的序列设下极限。

如果人们有一个具有比1000亿亿吉电子伏(1后面跟19个0)的所谓普朗克能量更高能量的粒子,它的质量就会集中到如此的程度,它就会脱离宇宙的其他部分,而形成一个小黑洞。

这样看来,当我们往越来越高的能量去的时候,越来越精密的理论序列确实应当有某一极限,所以必须有宇宙的终极理论。

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