《超越时空》读后感1000字

  《超越时空》读后感1000字

  高一(12)班林珑

  在近现代物理学中,宇宙中的一切都可以归结为四种基本力:电磁力——包括电、磁和光本身,是生活中极其常用的一种力。强核力——是恒星燃烧的能量,也是氢弹的原理。弱核力——控制着某些形式的放射性衰变。引力——控制着恒星和行星运行的轨道,同时约束整个星系。现代物理学的终极目标就是将这四种毫不相干的基本力统一起来,形成一个所谓的"统一场论".在加来道雄的著作《超越时空》中,为我们展现了一个可能的统一途径:超空间理论——即高维理论。(超空间理论事实上是一系列不断完善的理论,包括卡鲁查·克莱因理论、11维超引力理论以及最完善的超弦理论,书中主要讲述超弦理论)超空间理论的核心是:我们的宇宙不只是三维的,存在尺度极小,肉眼不可见的更高维度。宇宙中的一切都是超空间中的震动。

  作者从超空间理论的历史开始讲述。1854年,德国数学家黎曼提出了一种基于在任意维中弯曲的空间的几何,这种全新的几何被命名为"黎曼几何".这彻底推翻了欧几里得的经典几何学。黎曼还得出,所谓的"力"是空间褶皱的结果(即力=几何),自然规律在更高维的空间中可以被简化。他提出的"黎曼度规张量"成为描述任意维空间的有力工具,此后所有的高维理论都是基于此。但是,黎曼的理论相对于当时的科学来说太过超前,当时的人们根本没有得出四种基本力对应的方程,理论的统一自然无从谈起。

  在此后的一百多年中,从卡鲁查·克莱因理论到超引力理论再到超弦理论,高维理论不断被物理学家们完善。(事实上对高维理论的研究曾有一段时间的断层,就是在20世纪初兴起的量子理论,直到几十年后量子理论研究陷入瓶颈后物理学家才把又精力转回高维理论)而其最完善的版本——超弦理论,以其惊人的自洽性和迷人的对称性获得了许多物理学家的青睐。在该理论中,宇宙的基本组成是一根根一维的弦,弦的无规则振动,产生了我们所看到的所有物质,以及整个时空。所有的定律,在弦理论中被惊人的统一了起来。但弦理论依然存在瑕疵,比如,目前可行的弦理论有五种,至今物理学家们仍不知道究竟哪一种是最正确的;再如通过弦理论推导出的宇宙可能的态有数百万个,我们不知道哪一个态才是最适合的。换句话说,如果我们的宇宙不是最适合弦的那个态,宇宙就有可能在任何一个瞬间突然毁灭(额……这个有点惊悚~)……对于这些瑕疵,物理学家们仍然在尽其所能进行完善。

  之后,作者又讨论了通过超空间理论进行空间旅行,乃至时间旅行的可能性。理论上,我们完全有可能通过虫洞(书中称为"蛀洞")旅行到宇宙的任何一个角落,乃至其他的"平行宇宙"(平行宇宙理论最早由史蒂芬·霍金提出),而进行时间旅行同样有非常大的可能。(虽然对此有诸多的悖论,但是的确存在没有任何悖论的进行时间旅行的方式)

  最后关于我们何时能够掌握超空间,或者能与掌握超空间的文明接触的问题,作者也给出了他的预言:如果我们的文明没有在所谓的"超级大国"的核战争中自毁的话,掌握超空间的力量至少需要几千年的时间。

  作为一本科普类的书籍,《超越时空》最大的特点是它浅显易懂。作者巧妙地运用一个个小故事,将晦涩的理论清晰地呈现在我们读者的面前,让人佩服作者广博的学识和深厚的文学功底。《超越时空》让我们普通人走进理论物理最前沿的光怪陆离的世界,实在是一本不可多得的科普佳作!

  PS:最后小小的科普一下,现在,理论物理学家将五种超弦理论、超引力理论、P膜理论(P膜理论某种意义上可以看作超弦理论的延伸,详见史蒂芬·霍金《时间简史》及《果壳中的宇宙》)综合起来,形成一个理论组,被称为M理论(关于M理论详见史蒂芬·霍金《大设计》),现在M理论是最接近所谓"统一场论"的理论。

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  书  名:《超越时空: 通过平行宇宙、时间卷曲和第十维度的科学之旅》

  作  者: [美]加来道雄

  出版社:上海科技教育出版社

  出版年:2009年

  ISBN: 978-7-5428-4804-8

  简  介:全书15章分为4篇,分别描述了超空间的研究历史,超空间理论通往爱因斯坦梦寐以求的"物理学圣杯"统一场论的可能性,通过超空间穿越时空的可能性的理论探讨,以及何时方能实际利用超空间理论所具有的潜在威力。

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