张朝阳与CumrunVafa:从相对论到弦理论的时空漫游

互联网智慧驿站 2024-08-07 22:53:56

7月17日,搜狐的大佬张朝阳博士和哈佛大学的物理学大牛Cumrun Vafa教授进行了一场长达2小时的物理学盛宴。

两位麻省理工的老同学畅谈了从量子力学的奇思妙想到超弦理论的神秘面纱,还顺便讨论了物理与数学之间的跨界爱情故事。

对谈一开场,Vafa教授就提到了物理学的开山鼻祖伽利略,他用直觉加实验的方式打开了物理学的大门。

从此以后,牛顿的三大定律和麦克斯韦的电磁方程组就成了物理世界的指南针。但是,当麦克斯韦发现这些方程组之间有点儿不对劲时,他就添加了一个神秘的项——现在我们叫它“麦克斯韦项”。

正是这个小小的改动,让物理学从绝对时空观跳到了相对时空观。张朝阳博士解释说,这个项中包含了一个神奇的常数,那就是光速——宇宙中最快的快递员。

接着,两位科学家讲述了相对论的故事。

张朝阳博士提到,为了理解电磁现象,物理学家们曾陷入以太的泥潭。直到洛伦兹发现了问题所在,并给出了修正方案。

这时,爱因斯坦登场了,他提出无论你跑得多快,光速始终不变,时间与空间是可以相互转化的。

这就像是说,你在高速公路上开车时,时间仿佛慢了下来。这就是狭义相对论的魅力!

但是,爱因斯坦并不满足于此,他还考虑到了加速的情况,这就引出了广义相对论。

张朝阳博士补充道,爱因斯坦发现了一个奇妙的道理——引力其实是由时空的弯曲引起的。

想象一下,如果你在一个巨大的蹦床上跳跃,你会发现越靠近中心,蹦床就越往下凹,这就是时空弯曲的直观表现。

Vafa教授强调,广义相对论不仅改变了我们对时空的看法,也让物理学家们意识到了物理理论也可以是几何理论。

以前,物理学主要是在玩力的拼图游戏,而现在,连几何课本里的那些图形都成了物理学家的宝贝。

然后,他们聊到了量子力学。

如果说相对论让我们知道了我们生活在一个“弹簧床”上,那么量子力学则是解释了为什么我们不会掉下去的秘密。

张朝阳博士解释说,量子力学告诉我们,微观世界里的一切都有可能同时发生,就像你今天早上既喝了咖啡又喝了茶一样。

量子力学还解释了化学键的秘密,它们就像是粘合剂,把原子紧紧地绑在一起,形成了各种各样的物质。

最后,他们谈到了弦理论。

面对引力和时空的难题,量子力学似乎束手无策,但弦理论提供了新的解决方案。

Vafa教授解释说,弦理论认为基本粒子不是点,而是细小的弦。这些弦的不同振动模式产生了不同的粒子,就像吉他弦的不同音符。

而且,弦理论告诉我们,宇宙可能不仅仅有四维,还有更多的隐藏维度等着我们去探索。

在问答环节,当被问到好奇心和想象力的重要性时,Vafa教授说,科学的核心就是好奇心。

他回忆起小时候仰望星空时的疑惑,这股求知欲驱使着他不断前行。

张朝阳博士也分享了自己的体会,他说,有些知识是需要慢慢消化的,但好奇心和创造力才是真正的动力源泉。

这场对谈结束时,两人互赠了书籍。

张朝阳博士赠送给Vafa教授的是他的《张朝阳的物理课》系列书籍,他笑着说:“虽然这是中文书,但数学是一种通用的语言,我相信您能看得懂。”

这场对谈不仅是物理学的盛宴,也是一次充满智慧与幽默的旅程。

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