文/夏爾·安東尼

量子力學(xué)的歷史告訴我們,，科學(xué)并不是萬(wàn)古不變的真理,，科學(xué)也在不斷地變化，將來(lái)的定理很有可能推翻或至少動(dòng)搖現(xiàn)在的定理,，而且科學(xué)的發(fā)展方向和方式也會(huì)受到人群的觀念的影響,。所以把當(dāng)前的科學(xué)定理當(dāng)成永不動(dòng)搖的真理，并試圖以科學(xué)定理來(lái)抹殺人文學(xué)科的特性的做法,，就成了一種把科學(xué)當(dāng)作宗教的科學(xué)教式的狂妄,。在歷史學(xué)方面，這樣做的客觀主義,、實(shí)證主義等學(xué)派,，因此而產(chǎn)生了許多瑕疵。

無(wú)論是從理論上還是從實(shí)驗(yàn)角度上說(shuō),，量子物理依然存在許多局限,，很多問(wèn)題尚未得到解決。當(dāng)然,，不要忘了,，還有那些揭示量子世界怪異性的哲學(xué)問(wèn)題。如果說(shuō)問(wèn)題讓我們清醒,，答案讓我們沉睡,，那么量子物理提供的每一個(gè)新答案似乎都會(huì)制造出許多讓我們清醒過(guò)來(lái)的機(jī)會(huì),。

要想得到完備的量子理論，第一個(gè)障礙就是量子物理與引力理論的關(guān)系,。盡管科學(xué)家已經(jīng)可以在標(biāo)準(zhǔn)量子物理學(xué)中闡釋引力（很簡(jiǎn)單,，在薛定諤方程里加一項(xiàng)即可），關(guān)于引力場(chǎng)的量子理論也已經(jīng)出爐（該理論預(yù)言了引力子的存在,，假想的引力子負(fù)責(zé)傳遞兩個(gè)物體間的引力作用）,，但至今還是沒(méi)有一個(gè)理論能將量子理論和引力理論徹底統(tǒng)一起來(lái)。

量子力學(xué)非常具有哲理意味

不得不說(shuō)，引力給科學(xué)家們帶來(lái)了大量的問(wèn)題,。然而,，它卻是最自然、最普遍的力,。它就在我們的周?chē)?，顯現(xiàn)在我們的日常生活中，從墜落的叉子到舞動(dòng)的星星,，無(wú)不如此,。

此外，自愛(ài)因斯坦 1907 — 1916 年所做的研究以來(lái),，我們對(duì)引力有了一個(gè)深層次的幾何解釋?zhuān)何矬w的質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致時(shí)空的彎曲和變形,。盡管愛(ài)因斯坦將引力理論和運(yùn)動(dòng)相對(duì)性結(jié)合在一起所得到的廣義相對(duì)論因近幾年發(fā)現(xiàn)了引力波而再次得到充分證實(shí)，但它似乎始終無(wú)法與量子力學(xué)原理成功地統(tǒng)一到一起,。

相對(duì)論與量子力學(xué)無(wú)法統(tǒng)一

這兩大理論之間有著許多明顯不相容的地方,，其中有兩點(diǎn)看起來(lái)是無(wú)法逾越的,。

首先，廣義相對(duì)論認(rèn)為時(shí)空是連續(xù)的,，這一時(shí)空連續(xù)性概念與海森伯不確定性原理相沖突,，也因量子理論中沒(méi)有量子軌道的概念而與其沖突。第二,，也是兩者最明顯的差別,，量子真空概念與廣義相對(duì)論里的真空概念完全相反。廣義相對(duì)論認(rèn)為真空的能量幾近于零,，而量子物理學(xué)認(rèn)為真空中的能量是無(wú)限的,。

二者關(guān)于能量的觀點(diǎn)相去甚遠(yuǎn)，在科學(xué)觀上可謂前所未見(jiàn)。然而,，這兩個(gè)理論在今天都被認(rèn)為是經(jīng)實(shí)驗(yàn)充分證實(shí)的理論,，各自有各自的適用領(lǐng)域：廣義相對(duì)論更適用于廣闊的宇宙空間，量子物理則更適用于亞微觀世界,。

為了解決量子引力問(wèn)題,，科學(xué)家們進(jìn)行了許多擴(kuò)展性的研究，也提出了一些新的理論,。有的理論嘗試著在量子理論中引入引力,，如超弦理論，該理論認(rèn)為宇宙的最小組成單位不是夸克和電子,，而是處于 10 維或 11 維時(shí)空的微小而抽象的弦,。

反過(guò)來(lái)，我們也可以從引力出發(fā),，即從廣義相對(duì)論出發(fā),，試著引入量子原理。圈量子引力理論遵循的就是這種思路,，在這一理論中,，空間失去了連續(xù)性，由微小的環(huán)形空間粒子組成,。

目前,，關(guān)于量子引力的理論有 20 多個(gè)，其中大多數(shù)理論認(rèn)為時(shí)空還具有其他屬性（如不可對(duì)易性,、分形特性）,，時(shí)空本身并不存在，而是由粒子的群體相互作用或者抽象數(shù)學(xué)空間里的相互作用決定并產(chǎn)生的,。愛(ài)因斯坦和薛定諤一直試圖將已知的四種相互作用力統(tǒng)一在一個(gè)理論中,，但始終未果。

總而言之,，引力和量子原理統(tǒng)一的難題主要在接近無(wú)窮小的領(lǐng)域,，具體地說(shuō)，在普朗克長(zhǎng)度這一尺度的領(lǐng)域,。這一長(zhǎng)度相當(dāng)于一個(gè)原子的直徑的十億的幾十億倍的幾十億倍分之一,！

相互競(jìng)爭(zhēng)的理論如此之多，您可能會(huì)對(duì)此持反對(duì)態(tài)度：這樣不會(huì)過(guò)于分散精力嗎,？為什么不集中精力只研究一到兩個(gè)理論,？然而，我們并不能這么肯定,。

在過(guò)去的 15 年中，科學(xué)家提出了很多新的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)觀測(cè)也得到了很多結(jié)果,，我們?cè)?jīng)的那份確信被撼動(dòng)了,。這就是法國(guó)數(shù)學(xué)家迪迪埃·諾頓所謂的“確信之事中的小石塊”,，也是現(xiàn)代物理學(xué)宏偉大廈的裂紋,。這裂紋有一天會(huì)變成裂縫，但同時(shí)也提供了一股活力：裂縫讓陽(yáng)光可以照進(jìn)來(lái),，使大廈完成蛻變,。

事實(shí)上，我們之所以曾經(jīng)那么確信,，是因?yàn)槲覀円呀?jīng)習(xí)慣了宣稱(chēng)量子力學(xué)和廣義相對(duì)論從來(lái)都沒(méi)有出過(guò)差錯(cuò),。這使我篤信這些理論，并將其奉為永恒不變的神圣真理,。

但其實(shí),，現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)的離經(jīng)叛道、一反常理的東西可謂多如牛毛,！

排在最前面的是那些看不見(jiàn)的物質(zhì)和能量,。它們雖然肉眼不可見(jiàn)，但通過(guò)遙遠(yuǎn)空間里的間接作用,，我們卻能知曉它們的存在,。然而，我們對(duì)它們幾乎一無(wú)所知,，完全不知道它們本質(zhì)上是什么,，它們也尚未被納入現(xiàn)今占主導(dǎo)地位的理論框架中。

從我們給它們起的名字就足以看出這一點(diǎn)：我們把它們稱(chēng)為暗物質(zhì)和暗能量,，就好像是為了掩蓋我們的無(wú)知和不安一樣,。

觀測(cè)結(jié)果告訴我們不可以妄自尊大，因?yàn)楦鶕?jù)最新的預(yù)測(cè)（基于 2009~2012 年普朗克衛(wèi)星收集到的數(shù)據(jù)）,，暗物質(zhì)與暗能量分別占宇宙總能量的 26.8% 和 68.3% ,。普通物質(zhì)，即我們用最完備的理論可以解釋并深入了解的那一部分物質(zhì),，其占比卻不到5%,！

從尼古拉·哥白尼（ 1473 — 1543 ）開(kāi)始，我們就知道地球并不是宇宙的中心,，甚至連銀河系的中心都不是?，F(xiàn)在，現(xiàn)代科學(xué)又告訴我們,，地球上的物質(zhì)也不同于宇宙中的大部分物質(zhì),！

即使科學(xué)如此發(fā)達(dá)

不明物質(zhì)還很多

我們這些地球的臨時(shí)租客,，看起來(lái)好像生活在某個(gè)星球上,，這個(gè)星球圍繞著某個(gè)恒星沿軌道運(yùn)行，該恒星屬于某個(gè)星系,，這個(gè)星系又處于可觀測(cè)宇宙的某一塊區(qū)域……這里的“某”指的是許多個(gè)中的任意一個(gè),，這么多“某”，著實(shí)讓人頭暈?zāi)垦,！?/span>

在過(guò)去的數(shù)百年中,，我們發(fā)現(xiàn)了更多的行星、更多的恒星,、更多的星系,、更多的宇宙區(qū)域，這種眩暈之感也從未消減,。

愛(ài)因斯坦,、薛定諤、玻爾,、海森伯以及許多其他科學(xué)家的研究,，使我們?cè)诟黝I(lǐng)域中對(duì)絕對(duì)、永恒和真實(shí)的那份確信逐漸消散,。或許,，我們的宇宙也不是唯一的？它可能只是眾多宇宙中的一個(gè),？誰(shuí)知道呢,？