第五解輔助理解

第一節(jié)

到了17世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的例外情況。違背了大自然憎惡空無一物的空間信條,。人們似乎開始覺得有可能存在某些方法誘使虛無持續(xù)存在,。托里切利的實(shí)驗(yàn)第一次創(chuàng)造和捕捉了足夠長時(shí)間空無一物的空間并開始研究它。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是這樣做的,。用一個(gè)玻璃管灌滿水銀用手指使勁壓住管的末端,，然后把管子倒過來，然后放入水銀槽中,。這個(gè)時(shí)候管子里的水銀被釋放出來,，現(xiàn)在你可以看到它下降，然后停了下來,。所以我猜最重要的事情是那不是殘存的空氣,。開始時(shí)，我們的管子充滿水銀,，我們所做的一切就是讓它排出,，不過水銀沒有空氣排出。它達(dá)到一定的水平然后停下來,。托里切利的實(shí)驗(yàn)不只是創(chuàng)建了一個(gè)沒有空氣的空間,。它還證明了大氣有一個(gè)特定的重量。當(dāng)我吸出空氣時(shí)我的管子之所以變皺,，是因?yàn)樗車拇髿獾膲毫?。但是托里切利的設(shè)備為克服這一點(diǎn)，他使用了極重的水銀和硬質(zhì)玻璃管,，在他的管中水銀的水平高度是一種對(duì)大氣的重量的測量,。一方面水銀柱的水平高度，當(dāng)然是由水銀的重量確定的,。另一方面空氣中的重量向下壓,，所以這兩個(gè)平衡了。就像天平一樣,，他們找到一種方法來稱量大氣,。托里切利還寫下了這個(gè)美妙的短語—他說（意大利語）意思是我們生活在空氣海洋的底部。突然空氣真的就是一種物質(zhì)，但我想對(duì)我來說現(xiàn)在真正的奧秘是這里有什么,？難道這真的是虛無嗎,？的確如此，托里切利揭示了空氣有重量,。它一直都覆蓋著我們,，填補(bǔ)所有它能填補(bǔ)的空間。托里切利設(shè)法創(chuàng)建了一個(gè)空的空間,。一種現(xiàn)在能供研究的虛無空間,。1000多年來，我們所認(rèn)可的自然界的工作方式開始崩潰,。中世紀(jì)的哲學(xué)多受亞里士多德的影響,。相當(dāng)合理地假設(shè)自然界沒有空的空間這種東西。然而這個(gè)非常簡單的設(shè)備,，細(xì)長的玻璃管里面裝一些液體,。托里切利說就能產(chǎn)生一塊空的空間。由此證明亞里士多德和他的門徒都是錯(cuò)的,。你怎么能證明數(shù)百年前的哲學(xué)傳統(tǒng)是錯(cuò)誤的,。就因?yàn)檫@個(gè)小把戲似乎不太正確。但托里切利是對(duì)的,。然后就輪到哲學(xué)家和科學(xué)家布萊茲.帕斯卡來發(fā)展和完善他的工作,。在帕斯卡著手研究托里切利的思想時(shí)，他發(fā)現(xiàn)了更特殊的性質(zhì),。在巴黎,，他把一個(gè)水銀管搬到一個(gè)巨塔的頂部，所記錄的水銀柱下降到的高度低于其他地面時(shí)的高度,。這似乎表明隨著你的升高,，空氣壓力就會(huì)下降。帕斯卡的實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到地球被一層大氣所包圍,，你升向更高處時(shí),，大氣會(huì)迅速變稀薄，最終成為冰冷寂靜的無垠空間,。托里切利和帕斯卡開始揭示一個(gè)深刻的道理,，虛空無處不在。我們的地球僅僅是一粒微小的塵埃,。懸浮著穿過一遍廣袤的蒼天,。那是完全寂靜的荒涼的虛空。自然界并沒有厭惡真空,。真空是自然界的缺省狀態(tài),。那么這個(gè)龐大的空間的空間是什么,？現(xiàn)在在地球上制造真空成為可能?？茖W(xué)家深感好奇,，虛無的屬性究竟是什么,？在托里切利的帕斯卡的實(shí)驗(yàn)之后,，許多科學(xué)家沉迷研究真空的屬性。他們發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的事情,。例如放置一個(gè)鬧鐘在里面,，鬧鐘變啞了，從外面聽不到鬧鈴聲,。因?yàn)榕懦怂械目諝?，沒有介質(zhì)來傳遞聲波。最為有趣的是,，雖然你不能聽到鬧鈴聲,。你仍然可以看到它。這意味著光一定是在穿越真空,。但是光是如何做到的,。對(duì)于那些開展研究真空實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家來說，只有一個(gè)簡單的結(jié)論,，畢竟真空不是空的,。他們可以看到里面，這個(gè)事實(shí)意味著仍然有某些東西留在那里,。正如空氣承載聲波一樣,。他們認(rèn)為必須得有一種媒介承載著光波。無論它是什么,，已經(jīng)證明要把它除去是很困難的,。由托里切利和帕斯卡所瞥見的虛無，現(xiàn)在似乎是某種東西,，一種神秘的物質(zhì)它承載光波,。而且這種物質(zhì)存在于地球上的真空。這意味著它也存在于太空中,。虛無不能存在于自然界的觀念又一次出現(xiàn),。

第二節(jié)

虛無不能存在于自然界的觀念又一次出現(xiàn)。宇宙中的所有事物似乎都浸沒在一種無形的介質(zhì)中,?？茖W(xué)家們稱這種介質(zhì)為光以太。有許多很好的理由表明光是一種波,。但如果光是一種波,，這個(gè)波又在什么中,？光波是光以太中的波。從19世紀(jì)初,，人們就開始稱光以太了,。它是承載光波的流體，充滿所有空間,。如果有一種流體充滿所有空間,，如果光是一種波，那么沒有哪里是空的了,。因?yàn)楣饽軌蛟谌魏蔚胤絺鞑?。因此就在我們似乎絕對(duì)相信有空的空間的非常時(shí)刻。很明顯又沒有空的空間,。有這種叫以太的東西傳遞著光,。問題是這種以太似乎是如此稀薄，如此無形,，它躲過了所有企圖對(duì)它進(jìn)行測量的嘗試,。直到19世紀(jì)末期，這種狀態(tài)才告結(jié)束,。因?yàn)橐粋€(gè)足夠靈敏的實(shí)驗(yàn)即將設(shè)計(jì)出來,。它能夠揭露真相。實(shí)驗(yàn)將在美國進(jìn)行,，實(shí)施這個(gè)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家阿爾伯特.邁克爾遜后來成為美國的第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主,。從青年時(shí)代起，邁克爾遜就喜歡解決物理學(xué)中特別困難的實(shí)際問題,。他贏得了他的名聲,。因?yàn)樗詷O高的精度對(duì)光的速度進(jìn)行了測量。在完成了他關(guān)于光的工作后,，邁克爾遜到歐洲旅行,，以便花一些時(shí)間與一些世界上優(yōu)秀的科學(xué)家交流。就是在那里,，他開始著迷于每個(gè)人都在談?wù)摰脑掝},，神秘的光以太。一個(gè)特別的想法抓住了他的想象力,。有人建議如果你能可以足夠準(zhǔn)確地測量光速,，那就有可能推測出以太的屬性。事情是這樣的,。如果有一種以太的存在,，那么當(dāng)?shù)厍蜓刂壍览@太陽運(yùn)行時(shí)，我們應(yīng)該能夠探測到它的存在,。這就像在一輛開動(dòng)的汽車上,，你把手伸出車窗外,，當(dāng)汽車穿過空氣時(shí)，你會(huì)感覺受到風(fēng)的激流,。邁克爾遜意識(shí)到如果對(duì)以太的這種描述是真實(shí)的,。那么，在地球上的兩束光將以不同的速度傳播,，其速度大小與它們穿過以太風(fēng)的方向有關(guān),。實(shí)際的困難在于去做這樣的測量，這似乎是一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù),。問題是這樣的,，光的速度超過每秒186000英里?，F(xiàn)在看來這個(gè)速度值很漂亮,。相比之下地球只能算是沿著它的軌道在爬行。因此這個(gè)光束的差別一定很微小,，大約只有一億分之一的差別,。所有要得到任何有意義的結(jié)果，所要求的精度超過了那時(shí)候的科學(xué)家認(rèn)為可能的任何事情,。但固執(zhí)的邁克爾遜不這樣看,。他開始用自己的辦法解決這個(gè)問題。他開始開發(fā)技術(shù)和精密儀器,。他認(rèn)為這些技術(shù)和儀器將能夠解開以太的秘密,。從1881年始，邁克爾遜進(jìn)行測量并調(diào)整改進(jìn)他的裝置,。一直到1887年,，在俄亥俄州克利夫蘭的凱斯理工學(xué)院邁克爾遜最終會(huì)建造一臺(tái)足夠靈敏的裝置。以給他一些權(quán)威性的答案,。在那里,，他與另一位科學(xué)家愛德華.莫雷通力協(xié)作進(jìn)行那個(gè)實(shí)驗(yàn)。那將成為最著名的物理實(shí)驗(yàn)之一,。原來的裝置安置在一塊堅(jiān)實(shí)的砂巖上,，并浮在一個(gè)水銀槽中，以消除可能會(huì)影響測量結(jié)果的任何振動(dòng),。這是令人難以置信的高科技,，并且非常昂貴?？梢园阉闯墒?880年版的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī),。好了，這就是它的運(yùn)作方式,。光從這個(gè)來源發(fā)射出來,，在中間是所謂的分光鏡,。它把光分成兩部分。這里有兩塊鏡子,。它們把光線反射回中間,。在分光鏡那里兩條光線重組起來，光被發(fā)送到這個(gè)探測器?，F(xiàn)在由于光具有波的特性,。你在這里就看到一個(gè)非常特定的圖案?；旧先绻剡@兩條路徑,，光以相同的速度傳播。那么你就會(huì)在圖案的中間看到一個(gè)亮斑,。因此這是真正聰明的部分,。邁克爾遜和莫雷推理到如果地球真的是在穿過一種靜止的以太，實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)就會(huì)是一種非同尋常的方式,。當(dāng)我們模擬以太的效果時(shí),，讓我們看看會(huì)發(fā)生什么。光離開光源,，然后分裂成兩束?，F(xiàn)在這是關(guān)鍵所在。逆著以太流傳播,，然后再返回來的光,，走過這條路徑所用的時(shí)間，不同于橫穿過以太流的光所用的時(shí)間,。這意味著當(dāng)光波重新匯合時(shí)?，F(xiàn)在它們互相干涉。這種干涉意味著圖像中心會(huì)有一個(gè)暗斑,。如果你看到的是這樣的圖案,。你就知道虛空一定被一種靜態(tài)介質(zhì)填滿了，而地球正穿過這種介質(zhì),。

第三節(jié)
當(dāng)然我們不能完全肯定當(dāng)他們開始他們的實(shí)驗(yàn)時(shí),，邁克爾遜和莫雷心中是怎么想的。鑒于當(dāng)時(shí)的科學(xué)共識(shí),，我們可以打賭他們那時(shí)候相信以太確實(shí)存在,。因此他們一定確信他們會(huì)發(fā)現(xiàn)沿著不同的方向，光的傳播速度會(huì)不一樣,。但實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不是這樣的,，不管他們?nèi)绾无D(zhuǎn)動(dòng)他們的設(shè)備。他們總是發(fā)現(xiàn)光以相同的速度傳播,。邁克爾遜和莫雷已經(jīng)獲得了離奇但準(zhǔn)確的結(jié)果,。但是光以太的想法是如此根深蒂固,。以至于他們簡單的認(rèn)為，他們的實(shí)驗(yàn)失敗了,。那么到底是怎么回事,？為什么邁克爾遜和莫雷的實(shí)驗(yàn)沒有給出他們期待的結(jié)果。光怎么會(huì)總是以同樣的速度傳播呢,？那么答案很簡單,。以太不存在。不管光的行為是什么,，它如何傳播,，它都不需要這個(gè)彌漫于真空的神秘物質(zhì)所承載。那么光如何穿過全空的空間,？你瞧,，到底在19世紀(jì)末期眾所周知，事實(shí)上光是電場波動(dòng)與磁場波動(dòng)的組合,。但在1905年天才的愛因斯坦指出,，這樣的光并不需要一種以太介質(zhì),。他證明了光具有不可思議的屬性,。就是它能夠在真正全空的空間傳播。因此從邁克爾遜和莫雷的失敗,，所傳遞出來的信息就是沒有以太,。也許真空就是真的什么有沒有。如果問題就這么簡單就好了,。正如邁克爾遜和莫雷意外揭示的,，你確實(shí)能夠得到虛無?？茖W(xué)家開始發(fā)現(xiàn)大自然的一些很奇怪的怪異的性質(zhì),。在邁克爾遜和莫雷實(shí)驗(yàn)后，隨后的100年,，物理學(xué)和我們對(duì)真空的理解已經(jīng)完全改變,。但是促使這個(gè)巨大轉(zhuǎn)變的，并不是單純的科學(xué)的好奇心,。而是因?yàn)檫@樣的事實(shí),。在19世紀(jì)后期，真空和它的許多應(yīng)用已成為一項(xiàng)大買賣,。工業(yè)領(lǐng)域正在找到更加巧妙的方式從虛空中賺錢,。對(duì)真空的認(rèn)識(shí)和利用導(dǎo)致了大量的新技術(shù)。只是今天我們把這看成理所當(dāng)然,。從燈泡到電視所有這些沒有真空都是不可能的,。因?yàn)樗鼈儍?nèi)部都包含小塊空間的真空,。燈泡里面的燈絲可以長時(shí)間發(fā)光。因?yàn)樗恢糜谡婵罩?。把它暴露在空氣中的話,，它只?huì)在幾秒鐘內(nèi)燒毀。隨著全世界的城市開始電氣化,，對(duì)燈泡的需求大規(guī)模增長,。工程師便得更加擅長創(chuàng)造廉價(jià)的，高效的真空,。這項(xiàng)技術(shù)將導(dǎo)致大量的小裝置出現(xiàn),，從收音機(jī)和早期計(jì)算機(jī)的真空管到后來的電視機(jī)。這些技術(shù)創(chuàng)新與科學(xué)家即將作出的發(fā)現(xiàn)相比都是小巫見大巫,。這些發(fā)現(xiàn)關(guān)乎現(xiàn)實(shí)世界的根本性質(zhì),。由于真空技術(shù)越來越便宜，而且更高效,。令世界的科學(xué)家都可以用它作為研究工具,。在全空的空間可以對(duì)自然的最微小的構(gòu)成進(jìn)行研究。而不會(huì)受真空外充滿污染物的空氣的影響,。這徹底改變了物理學(xué),。因?yàn)檎婵眨?895年X射線被發(fā)現(xiàn)次年，電子首次被認(rèn)定,。而在1900年歐內(nèi)斯特.盧瑟福利用真空幫助揭示出原子的奇怪結(jié)構(gòu),。這些發(fā)現(xiàn)全都為一幅全新的圖像提供了素材。這幅圖畫描繪了自然界在最微小最基礎(chǔ)的水平上的運(yùn)作方式,。就是這個(gè)理論將以量子力學(xué)的名稱而為人所知,。它所描繪的亞微觀世界，其行為非常不同于我們?nèi)粘Ｋ煜さ氖澜?。在亞微觀所有的常識(shí)都被違反,。曾經(jīng)真實(shí)地存在的虛無似乎不再可能了。這是經(jīng)典世界作用與反作用,，原因與結(jié)果,。經(jīng)典世界可感覺，可確定,，可知,。但量子世界很快顯露出其自身與經(jīng)典世界很大不同。其中有一個(gè)發(fā)現(xiàn)尤其令人不安,。這就是眾所周知的海森堡測不準(zhǔn)原理,。在日常生活中，我們習(xí)慣于懷疑，習(xí)慣于不確定性,。

第四節(jié)
我們習(xí)慣于懷疑,，習(xí)慣于不確定性。我們怎樣才能確保事情是這樣或那樣,。原來大自然本身就是基于不確定性,。就是處于不確定狀態(tài)。量子物理的世界,，微觀世界是一個(gè)不確定性的世界,。在這個(gè)世界里，你永遠(yuǎn)無法確定即將發(fā)生的會(huì)是什么,？不是你的測量不夠好,，而只是因?yàn)樵谝粋€(gè)非常基本的水平上,，大自然本身就是基于不確定性,。好的，我很想講清楚海森堡測不準(zhǔn)原理的本質(zhì),。我要使用一個(gè)非數(shù)學(xué)的比喻,。這里我們要小心，它僅僅是一個(gè)比喻,，所以我們不應(yīng)該走得太遠(yuǎn),，我這里有兩個(gè)相同的U盤，第一個(gè)里面是一幅高清晰度的圖像,，這是我玩桌球時(shí)的照片,，我們可以看得很清楚。事實(shí)上,，我可以放大，甚至非常近地放大這個(gè)桌球,。你看,，即使用這樣的放大倍率，我們?nèi)匀豢梢钥吹骄_的位置,。但我不知道的是球移動(dòng)的速度有多快,，或接下來將要發(fā)生什么？現(xiàn)在第二個(gè)U盤中是另一個(gè)文件,，這是一個(gè)完全不同類型的文件,，它是一個(gè)小電影。重要的是,，要注意這個(gè)文件的大小與那幅高清晰度圖像相同?，F(xiàn)在看看這個(gè)，現(xiàn)在我們可以看到播放的整個(gè)電影它是同一個(gè)場景。但你可以看到所有的球在移動(dòng),，但是如果我在某個(gè)細(xì)節(jié)上放大,，很快球變得模糊和朦朧。因此對(duì)于相同數(shù)量的信息,，雖然我已經(jīng)獲知球如何移動(dòng)的情況,，我丟失了關(guān)于它們的確切位置的信息。所以對(duì)于某物在哪里,，我們知道的越多,，對(duì)于它如何移動(dòng)我就知道的越少。在量子世界,，我不能在同一時(shí)間準(zhǔn)確知道這兩個(gè)量,。不幸的是，沒有辦法解決這個(gè)問題,。海森堡用他的數(shù)學(xué)證明了,，在這個(gè)尺度的現(xiàn)實(shí)世界，這是一個(gè)無法回避的特性,。好了,，那么這種量子怪事對(duì)于虛無又會(huì)做什么呢？嗯,，你看海森堡測不準(zhǔn)原理可以用不同的方式表述,。用另外兩個(gè)量的平衡來表述能量和時(shí)間。現(xiàn)在聽起來會(huì)相當(dāng)復(fù)雜,，但它非常重要,。所以我要去嘗試解釋一番。你看如果我來考察這個(gè)盒子的一小塊全空的空間,。那么從原則上來說,，我可以非常精確地知道它包含多少能量。但是如果我能夠讓時(shí)間慢下來,，事情將開始變得很奇怪,。好了，現(xiàn)在我們正看到了一個(gè)被拉長的微小的時(shí)間間隔,。海森堡測不準(zhǔn)原理告訴我們因?yàn)槲以谡乙粋€(gè)較小的時(shí)間間隔,。對(duì)于盒子中的能量，我已經(jīng)失去了關(guān)于它的準(zhǔn)確信息,。如果我甚至可以檢查更小的時(shí)間間隔和在盒子中的更小的體積,。那么海森堡的方程表明會(huì)發(fā)生真正奇妙的事情。我會(huì)如此不確定,，這盒子中有多少能量以至于它可能有機(jī)會(huì)包含足夠的能量來創(chuàng)造出實(shí)實(shí)在在的粒子,。并從哪個(gè)地方冒出來,。只是不知怎的它們非常迅速的消失了。海森堡的測不準(zhǔn)原理似乎表明在真正微小的時(shí)間和空間某些東西可以無中生有,！

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那么是什么呢,？如果粒子可以瞬間冒出來，那它往哪里去了,？為什么我們看不到,？這些粒子出現(xiàn)在我們周圍與我們對(duì)真空的正常預(yù)期相反，真空是活潑的,。它充滿了物理學(xué)家所稱的量子漲落,。在真空中，小的量子包出現(xiàn)和消失非常非常迅速,。這是完全被物理定律所允許的,，這都是允許的。但它有一個(gè)名字,，它被稱為海森堡測不準(zhǔn)原理,。它告訴我們你可以從虛空中借來能量，只要?dú)w還速度夠快,。真空是活潑的,，盡管這些想法是離奇的。但我可以打包票它們就是我們的宇宙之基礎(chǔ),。為了看看這是如何做到的,。我們關(guān)于虛空的故事，把我們引向了一位名流,。在物理學(xué)的整個(gè)歷史中,，他是最有天賦最古怪的人物之一。我的背后是英國布里斯托的主教路小學(xué),。近100年前它因?yàn)閮晌蛔⒍ǔ蔀槊说膶W(xué)生而被人關(guān)注,。其中一個(gè)是阿齊博爾德.李奇他會(huì)去征服好萊塢。他更為人們所知的名字是加里.格蘭特,。另一位是一個(gè)安靜,，害羞，十分認(rèn)真的男孩,。他比格蘭特小兩歲，后來他成為英國有史以來最偉大的科學(xué)家之一,。他就是理論物理學(xué)家保羅.狄拉克,。即使按理論物理學(xué)家的標(biāo)準(zhǔn)，狄拉克也算得上是一只很過分的怪鳥,。他不是那種可以和你喝一杯的人,。注意力非常集中，講話非常少，很少很少的換位思考,，直線思考的那種人,。

第五節(jié)
對(duì)狄拉克的天才而言這些人格特質(zhì)很關(guān)鍵。但也往往使他與同行相處時(shí)導(dǎo)致難堪和尷尬的局面,。即使是偶然的談話,，狄拉克也從來不說廢話。他經(jīng)常在句子之間停頓很長時(shí)間,。直到他找到最精確最簡潔的方式表述自己,。朋友們開玩笑地杜撰了一個(gè)術(shù)語叫dirac其含義是在一小時(shí)中可以說出的單詞的最小個(gè)數(shù)，同時(shí)能夠繼續(xù)參與交談,。這是一種害羞度的單位,。狄拉克的不尋常的個(gè)性其根源他艱難和煩惱的童年。但是從很小的時(shí)候起他就在課堂上找到了慰藉,。他尤其擅長兩樣,，數(shù)學(xué)和技術(shù)繪圖。就是這培養(yǎng)了他的視覺想象,。在數(shù)學(xué)課上他就看看數(shù)學(xué)符號(hào),，但是在技術(shù)繪圖課上他用幾何的方式看著類似的東西。這對(duì)他后來看待物理學(xué)的方式非常具有啟發(fā)性,。因?yàn)樗偸菑?qiáng)調(diào)他是一位杰出的想象者,。他是那種對(duì)物理具有幾何圖像的人。坦白地說他對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)不感興趣,。相反他想要對(duì)數(shù)學(xué)中發(fā)生著什么有一種視覺感,。狄拉克繼續(xù)他的視覺訓(xùn)練。在去劍橋研究數(shù)學(xué)之前,，他得到了工程學(xué)士學(xué)位,，就是在這里狄拉克開始著手解開關(guān)于真空的最深的奧秘。并揭示在全空的空間中究竟發(fā)生著什么,。但他的見解源于一個(gè)看似無關(guān)的困難,。到1928年物理學(xué)正糾纏一個(gè)大問題。兩個(gè)最重要的理論都描述宇宙是如何運(yùn)作的但相互不協(xié)調(diào),。一方面你有愛因斯坦的狹義相對(duì)論,，里面有著名的公式E=mc^2這是一個(gè)美麗的，簡單的,，優(yōu)雅的理論,。描述接近光速的物質(zhì)的行為。另一方面有普朗克發(fā)現(xiàn)的量子和隨后的革命性理論,，描述非常微小的世界里離奇的規(guī)則,。這樣就出問題了,。當(dāng)試圖描述的物體足夠小時(shí)量子效應(yīng)會(huì)呈現(xiàn)。但如果同時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的速度又足夠快時(shí),，狹義相對(duì)論又很重要,。具體來說巨大的問題出現(xiàn)在試圖描述電子的時(shí)候，電子在原子內(nèi)繞核飛速運(yùn)動(dòng),。如果這兩個(gè)理論都是正確的,。那么它們就應(yīng)該能夠被用來一起給出一個(gè)關(guān)于電子的數(shù)學(xué)描述。但是如果不能做到這一點(diǎn)呢,？如果量子物理學(xué)和狹義相對(duì)論無法結(jié)合呢,？這將意味著物理學(xué)的這兩大基石，一個(gè)或者另一個(gè)一定是錯(cuò)的,。一定要找到一種方法使這兩個(gè)理論結(jié)合在一起,。是狄拉克做到了這一點(diǎn)。
狄拉克將狹義相對(duì)論和量子世界的規(guī)則統(tǒng)一起來,，成為20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)成就之一,。無意之中它導(dǎo)致了一幅關(guān)于虛無的全新的畫面。為了對(duì)他做了什么,，又如何做的有一個(gè)非數(shù)學(xué)上的感知,。我到電影院看了狄拉克最喜歡看的電影之一《2001太空漫游》了解一下為什么這部電影吸引了他，可以幫助我們窺探他是如何設(shè)法解決這個(gè)大問題的,。如果你看過這部電影,，那么正如導(dǎo)演庫布里克所說它示范了用大量可視化的圖像而不是文字。你也可以做一部真正好的電影劇本?，F(xiàn)在這在某些方面是非常類似于狄拉克的理論物理,。因?yàn)閷?duì)他來說處于問題中心的是數(shù)學(xué)方程。而更多的是他對(duì)這些方程的含義有一種視覺感,?！?001太空漫步》的抽象畫面吸引了狄拉克，因?yàn)樗鼈冏プ×怂錾囊曈X想象力,。正是這種學(xué)生時(shí)代磨練出來的高度發(fā)達(dá)的不尋常的思維方式使他在1928年想象到一種獨(dú)特的描述電子的方式,。這種描述方式將愛因斯坦的狹義相對(duì)論和怪異的量子力學(xué)世界聯(lián)合起來。今天它被簡稱為狄拉克方程,。

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它可能看起來像一小堆符號(hào),。但對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)家來說，這一方程極端美妙,。一個(gè)復(fù)雜的和對(duì)稱合成的數(shù)學(xué)思想表達(dá)了驚人的清晰度,。這是位于主教路的狄拉克小學(xué)里的紀(jì)念碑。在上面就是他的著名方程,。在這幾個(gè)符號(hào)之中蘊(yùn)含著關(guān)于宇宙的深刻真理,！但是不要被它外表的簡單性所蒙蔽。要把這個(gè)方程看作是一座巨型的數(shù)學(xué)冰山的尖端,！這里的每一項(xiàng)都涉及到整個(gè)數(shù)學(xué)分支和它們之間的特定關(guān)系,。這個(gè)方程下面所包含的數(shù)學(xué)思想已經(jīng)被許多其他大人物發(fā)展和研究。

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