理论物理学是否误入了死胡同？

20世纪是物理学一个非常多产的世纪，在此期间涌现出了大量的著名物理学家。首先，阿尔伯特?爱因斯坦的广义相对论告诉我们不要把引力看作是一种力，而是空间的扭曲。然后，马克斯?普朗克、埃尔温?薛定谔和维尔纳?海森堡发展出了量子力学，对亚原子世界有了全新理解，这里面也有爱因斯坦的重要贡献，虽然他本人并不支持量子力学。

20世纪中叶，在原子内部发现了两种新的基本作用力——强相互作用力和弱相互作用力。接着最后几十年里，物理学家又建立了粒子物理的标准模型，它描述了我们宇宙中已知存在的所有粒子和力。

但新世纪却有了一个艰难的时期。虽然是有一些引人注目的发现，像2012年发现希格斯玻色子，以及2016年发现引力波。但这些成就是建立在数十年前的理论之上，比如早在一百年前，爱因斯坦就已经预言了引力波。而像弦理论（认为物质是由微小的能量振动环构成）这样的新想法仍然没有得到证实。

引力波

圆周理论物理研究所的所长Neil Turok表示，自20世纪70年代以来，物理学家所做的所有理论工作都没有产生一个成功的预言，这真的让人非常震惊。

这并不意味着物理学家都在闲着。相反，期刊上发表的研究比以往任何时候都多。但是所有的研究并没有让我们对宇宙的理解有太多进步，至少不像物理学家在上个世纪所做的那样。

大量研究，少量进展

Neil Turok表示，如今的物理学家写了很多论文，建立了大量的理论模型，举办了很多会议，互相引用科学研究，有了科学的所有表面形式。但物理学就是要做出成功的预测，而这正是一直所缺少的。

目前，一些最著名的实验也未能产生一些期待已久的发现。例如 ，大型强子对撞机（LHC）在证实了希格斯玻色子的存在之后，物理学家希望在这个巨型粒子加速器中的研究能够得到超对称性的证据。超对称性对是标准模型的一种补充，它预测了费米子和玻色子之间的对称性，不幸的是至今没有任何发现。

同样地，在世界各地对暗物质粒子的研究也是如此，目前还没有发现任何暗物质粒子。

如果弦理论到目前为止还无法进行实验验证，那么所谓的多元宇宙，即我们的宇宙只是众多或者无限宇宙中的一个，这种说法在一些科学家看来更像是科幻小说而不是对现实的描述。

被数学引入歧途？

法兰克福高级研究学院的物理学家Sabine Hossenfelder表示，如今许多物理学家都被数学误导了，被那些可能是“美丽”或“高雅”的方程式所吸引，但它们却与现实世界缺乏明显联系。理论物理学家过去常常解释观察到的现象，现在他们竟然试图解释“为什么他们无法解释那些观察不到的东西”，甚至他们连这个都做不好。

开普勒太阳系模型

伽利略是第一个详细描述数学和物理世界之间联系的物理学家，事实上，今天所有成功的物理理论都是用数学方法表达的。但是也有一些伟大的思想家被数学引入歧途。例如，在17世纪，天文学家约翰尼斯?开普勒提出了一种复杂的理论，用欧几里得几何的五个“柏拉图立体”来描述行星的轨道。他的假设当然很高雅，但这是错的。

寻求简单

物理学家在他们的理论中经常追求数学上的优雅，与此同时，他们也被“简单”概念所吸引。一些人用“奥卡姆剃刀原理”来证明这种美学吸引力，根据奥卡姆剃刀原理，在一些有竞争力的理论之间进行选择时，更简单的理论通常是正确的。

2004年获得诺贝尔奖的物理学家Frank Wilczek表示，他希望物理学家找到的定律会是“漂亮的”， 希望它们能表现出对称性，并能用一些假设来解释很多事情。但Wilczek警告说，没有人能保证这些原理会取得成功。

标准模型的拉格朗日量

Wilczek同意近年来的物理学似乎乏善可陈，但他表示，部分原因是物理学家在70年代和80年代取得了巨大的成功，这就使得现在很难改进这些目前最好的物理模型。至于超对称性和暗物质粒子，现在就埋葬这两种想法还为时过早，有时候必须要有耐心。

Turok也乐观地认为，一个新的物理学时代可能即将到来，它可能会在量子理论和相对论的范围产生大胆的新想法，我们需要一些年轻的物理学家站出来。

经验内容仅供参考，如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域)，建议您详细咨询相关领域专业人士。如需转载，请注明版权!

标题：理论物理学是否误入了死胡同？ 网址：http://www.jrxk.cn/view/129400.html

发布媒体：好百科 作者：火星一号