万物的数量解析(解释万物的神秘数字)(1)

写在最前面:我看不懂自己在翻译什么,但是应该很厉害的样子。

八维八元数很可能掌握了解释基础物理学的秘密的钥匙。

简要概括:

物理学发现了一种复杂的数字,这些数字被称为八元数,它作用于八种不同维度。

科学家们发现,这些数字们与现实中的诸多物理现象存在着密不可分的关系。

理解八元数可以帮助我们建立一个新的物理模型。

在我们的现实中,是否存在着一系列的、能够解释各种力学、粒子的八维八元数?有位物理学家深以为然,并且通过展开一项为期40年的研究,发现了研究物理学的新方向。

首先,简单介绍一下数字的历史。

万物的数量解析(解释万物的神秘数字)(2)

我们熟悉的那些每天都用到的数字,通过特殊的配置方式,可以创造出“复杂数字”,简单解释起来可以这么理解:简单数字是一个二维坐标系中的横纵两轴,而坐标轴中还有许许多多的复杂数字。16世纪意大利数学家Gerolamo Cardano(吉罗拉莫.卡尔达诺)首先发现了这一事实。如《量子杂志》的NatalieWolchover解释的那样,你可以在复杂数字上进行加减乘除操作,换个思维方式,就是旋转、翻译坐标系上的不同点、线、面。

万物的数量解析(解释万物的神秘数字)(3)

纪念Hamilton的石碑

1843年,爱尔兰数学家 William Rowan Hamilton发现,如果你用特定的方式匹配复杂数字,它们就能形成一个四元数(百科上对四元数的解释上:复数的不可交换延伸,四元数就想当一于一个四维空间。)当Hamilton发现这一公式时候,瞬间兴奋不已,因此立刻跑去把公式刻在了都柏林的布鲁姆桥(BroomeBridge)上。Hamilton的朋友John Graves是一位律师,同时也是一位数学奇才,他受Hamilton启发,把两个四元数配对,变成了一个“八元数”——也就是说,这个八元数可以表示一个抽象的八维空间。

万物的数量解析(解释万物的神秘数字)(4)

四元数的简易模型

随着现代物理学的发展,每种数字都得到了最大程度的利用,举例来说,复杂数字在量子力学中得到了充分应用、四元数甚至在爱因斯坦的相对论中也得到了应用。

但八元数还未得到充分的应用——通常,八元数用大写数字O来代表,它的乘法法则遵循Fano坐标系的三角图解方式(就是那种共济会的三角形标志)。

万物的数量解析(解释万物的神秘数字)(5)

八元数的简易模型

这些神秘的数字使不少研究者们陷入沉思——他们认为,这些数字有特殊的意义,未来能够解释宇宙的终极秘密。弗罗里达大学的粒子物理学家Pierre Ramond在接受《量子杂志》时解释称:“八元数对物理学家的意义,就像是塞壬女妖的歌声对奥德修斯一般。”

1973年,耶鲁大学学生Murat Günaydin及其指导者Feza Gürsey偶然发现,八元数和维系原子核中夸克之间的力学现象存在着联系。在发现此现象之后,Günaydin突破了主流想法、继续研究,致力于寻找八元数与弦理论、M理论。

万物的数量解析(解释万物的神秘数字)(6)

八元数的没那么简易的模型

2014年,加拿大滑铁卢大学的一位毕业生Cohl Furey在Günaydin研究的基础之上,发现了利用这些复杂数字的新方法。她设计了一个八元数模型,该模型同时包含了力学及电磁学规律。Furey现在已经是剑桥大学的博士后,她通过八元数,开创了一系列包括粒子物理学、基础物理学的模型。她的研究成果得到了其它物理学家们的赞扬。罗格斯大学的数学物理学家ShadiTahvildar-Zadeh称赞她:“在解决某些非常玄奥的物理学秘密上迈出了重要的一步。”

但也有不同的声音。弦理论专家、伦敦皇家学院的Michael Duff教授对此持保守态度,说道:“她的研究非常具有前瞻性,但究竟能否成为开创性的研究犹未可知。”

Furey并未因为这个研究的前路迷茫而顿足不前。在她看来,八元数的研究实际上是一个拼凑线索的过程。

2018年五月,她在欧洲物理学杂志上刊发了一篇论文,其中她整合了数篇研究,并期望在未来能够进一步完善八元数模型,并找到合适的方式加以利用。

文章内容基于知识共享协议编译,原文地址请点击下方阅读全文。文中图片除特别注明外,均来源于免版权网站,已保留原图地址。

文中任何内容如涉及侵权请联系后台处理。

,