自然界中有四大基本作用力包括:电磁力、强相互作用力、弱相互作用力以及引力。其中前三种基本作用力都可以用量子力学从本质上进行解释,按照粒子物理标准模型这些基本作用力的作用过程都可以描述成某种粒子的交换作用。

爱因斯坦对统一场论贡献(统一四大基本作用力的的成就)(1)

电磁力的作用过程是光子的交换过程,强力的作用过程是胶子的交换过程,弱力的作用过程是玻色子的交换过程。并且在自然界中科学家已经发现了这三类基本粒子的存在,那么如果引力也能按照类似的作用方式进行解释的话,那就完成了四大基本作用力的统一,这也是爱因斯坦在生前最后的日子里一直研究的问题。因此一些科学家提出了引力子的概念,想用来解释引力的作用过程是引力子的交换过程。但是提出引力子的过程数学过程是非常冗杂并且不自恰的,并且在自然界中没有发现引力子的存在。

爱因斯坦对统一场论贡献(统一四大基本作用力的的成就)(2)

当然如果某位科学家发现了引力子的存在,那么最多是可以获得诺贝尔奖的,这也属于非常高的荣誉了,这个发现将填补粒子物理标准模型的最后一块缺失,那么这个标准模型既能从本质上解释四大基本作用力,又可以说明物质的基本组成。这将成为物理学中至关重要的理论,粒子物理标准模型是建立在杨振宁的理论之上,这也足说明杨老的科学成就,杨老作为在世物理学家第一人当之无愧。

目前关于引力的本质解释来自于广义相对论,爱因斯坦认为引力实质上并非是一种“力”,而是时空弯曲的外在体现。因为质量存在让时空发生弯曲,弯曲的时空让物质知道如何运动。爱因斯坦预言的引力波(时空涟漪)也已经被证实,引力的这种解释也被接受。

爱因斯坦对统一场论贡献(统一四大基本作用力的的成就)(3)

爱因斯坦一人提出了相对论,并且对量子力学的提出有着重要的贡献,因此可以说二十世纪物理学的两大支柱爱因斯坦贡献很大。而牛顿更不用说,几乎建立起了经典物理学的半壁江山。在历史上物理学家的排名中,爱因斯坦和牛顿稳居前两名。要想成就和这两位巨匠比肩,科也成就必须是开创性、颠覆性的。我们都知道量子力学和相对论对于现代物理学的重要性,但是这两个理论都有着自己的作用范围领域,并且相互之间并不相融。

爱因斯坦对统一场论贡献(统一四大基本作用力的的成就)(4)

未来要想获得堪比爱因斯坦和牛顿的科学成就,可以考虑相对论和量子力学融合的万物理论之上,目前的情况下弦理论中的M理论比较合适。

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