爱因斯坦的相对论总被人提及,为什么杨振宁的杨-米尔斯理论却很少会吸引人的眼球呢?

2022-08-17
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原因很简单,因为杨-米尔斯理论很伟大,但什么也干不了。

同时它还不够简洁,如果你用一个特别复杂的东西来解释世界的复杂,那大概率和没解释差不多。

在说明我的观点之前,先讲两个故事。

在哥白尼发表日心说理论之前,关于星球运行关系理论的统治者是托勒密的地心说。

地心说不仅仅是一句“太阳绕着地球转”那么简单,为了解释太阳还有行星与地球间运行关系,托勒密建立一套非常复杂的数学理论体系,可以说是一套可计算的天体运行公式。

如果现在拿出来看,没有个十五六年的数学修为和相当牛的空间想象能力,都理解不了。

哥白尼提出日心说,除了在欧洲政教界引起轩然大波外,在科学界也引起广泛讨论,而当时的科学界广泛认为哥白尼是正确的。

一个重要的理由是,如果用日心说解释世界,更简洁。

后人在哥白尼理论上,通过不过找寻天体运行的中心,太阳系的中心,银河系的中心等等,建立简洁的现代天文学体系。

第二个故事是爱因斯坦提出相对论后,很多科学家开始找相对论的漏洞,比如相对论的基础,光速不变。

有一个科学家通过实验(后来证明实验有误)得出光速是变化的结论,有人问爱因斯坦,如何看待这个结论。

爱因斯坦回答:上帝是不可捉摸的,但并不邪恶。

如果用科学的思维理解这句话,就是世界的底层应该是简洁的,不是复杂不可理解的。

讲完这两个故事,我们再回头看看相对论,量子力学以及杨-米尔斯理论。

一个物理理论,一定要有物理现象或者可想象的物理现象作为注脚才能广为人知,就像苹果落地可以注释万有引力。

现代物理理论也是如此。

就像很多人知道相对论,大概也就只知道光速不变;知道量子力学,大概率知道测不准原理就到头了,具体公式能随手写出的更是寥寥无几。

相对论的光速不变,重力扭曲时空等等非常简洁且容易想象,也确实在科技实践中解决了问题,比如导航定位的时间差修正。

微观上的量子力学就比相对论难于理解多了,但波粒二象性,质能方程以及测不准原理都是非常形象的。

有黑洞,光电效应,原子弹这些人们熟知的理论想象和理论结合实际的产物,还有薛定谔的猫这类的科普想象。

再来看看杨-米尔斯理论。

扬—米方程,又称规范场理论,是研究自然界四种相互作用(电磁、弱、强、引力)的基本理论,基本上是个纯数学的东西,没有熟知的物理现象和科幻想象作为注脚。

同时这个方程十分复杂,如果你用一个特别复杂的东西来解释世界的复杂,那大概率和没解释差不多。

当然必须说明,扬—米方程相比较这个世界,已经很简洁了。

还有一个重要的是,纯数学方程,在现实中应用非常少。

所以一个理论解释不了多少人们的疑惑,应用很少,又很复杂的情况下,讨论的人很少就很正常。

咱们不妨脑补一下两个人讨论规范场论的情景:甲:杨-米尔斯理论啥玩意?

乙:就是规范场论,统一四种相互作用。

(聊到这里,基本就劝退一大半了)甲:统一四种相互作用有啥用?

(聊到这儿基本就科普变抬杠了)乙:人类解释世界的终极梦想啊!(这个回答有高度)甲:那是咋统一的,你给讲讲?

乙:这个,嗯,这个……要不咱们聊聊中药有效不有效,转基因危险不危险,俄乌冲突谁占理?

实在不愿意聊这些憧憬一下世界和平也行啊!

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小草

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