物理的终极理论：万物理论

万物理论是关于万物一切的一份简介

你是否曾经想过繁星点点的夜空，并为它的广阔空间感到惊讶？你是否考虑过与银河系相比更小，更不用说宇宙了？你是否考虑过宇宙中外星生命的可能性？而且，你是否想过黑洞中心的重力是多少？

好吧，到目前为止，科学家甚至还不知道的后者，但他们正在设法找到答案，这实际上可能是通往物理圣杯（即万物理论）的道路。

那么万物的理论是什么？

万物理论是科学界广泛使用的术语。实际上，有一个著名物理学家史蒂芬·霍金教授的传记，以该理论命名。如果你认为万物理论是对物理学中所有问题的解答，并且它将标志着人类长期以来对宇宙的好奇心的终结，那么你是错的。万物理论并不能解决所有问题，这就像可以推导出其他一切的基本定律一样。例如，库仑定律是静电的基本定律，可以从高斯定理中得出，反之亦然。实际上，科学家说，万物理论仅仅是个开始。

从技术上讲，万物理论是一个假设框架，涵盖了宇宙的所有物理方面。简而言之，就是极限理论告诉我们宇宙是如何工作的。现在，让我们深入研究所有重要的理论以了解其含义。

描述物理学万物理论都有哪些

最初描述万物理论的是20世纪的量子力学和相对论，在自远古时代以来，人类一直对它们的存在及其在宇宙中的地位感到好奇。但是，将自然的工作描述为基本定律并不总是哲学家的趋势。可能，第一个提供描述自然规律的理论框架的哲学家是阿基米德原理中的阿基米德，阿基米德原理是流体力学的基本定律。

我们可以清楚地描述某些物理现象，但是万物理论的主要目的是使它们统一。例如，我们可以使用爱因斯坦的相对论通论来定义重力，并可以使用麦克斯韦定律来定义电磁力，但是当我们试图统一它们时就会出现主要问题。爱因斯坦竭尽全力统一这两个基本力量，但他失败了。

假设我们需要创建一个融合的电引力理论。我们该怎么做？一个理论必须是极简主义的，这意味着我们需要创建可以结合重力和电磁学的定律。在我们建立了可以成功地结合重力和电磁学并定义了电引力各个方面的定律之后，我们就成功地发现了一个新理论。现在，这种新理论具有导出电磁定律和重力定律的能力，这使其成为非常重要的理论。但是，这是一切的理论吗？并非完全如此，但是可以说，电引力理论是通向最基本理论的途径，也是最基本的理论。

想要实现万物论就必须要经过所有宇宙自然力的大统一

很久以前，距今天约138亿年，我们的宇宙是由大爆炸形成的。众所周知，我们的宇宙在不断扩大，因此如果我们将通用时钟向后旋转，那么必然会出现宇宙非常非常小的时期。实际上，您可以将宇宙的大小与早期大理石的大小进行比较。但是，初始条件甚至更小。科学家称此为奇异。奇点是时空中具有无限密度的奇点。在这一点上，宇宙的所有质量都局限于奇异点。我希望大家都知道电子有多小。奇异点甚至比这更小。粗略地讲，电子内部可以容纳大约10
^ 20的奇点。但是，正如大家都在这里阅读本文一样，奇点一定已经破裂，我们的宇宙是由大爆炸形成的。从那时起，宇宙一直在扩张，并且可能会比现在的时代更长的时间。

在奇异点上，重力，电磁，强力和弱力这四个已知的基本力都被认为是统一的。然后，与他人分离的第一基本力是重力，这是所有力中最弱的。然后，在所有四个基本力中最强的强力变成了一种独特的力，而没有了电弱力。然后在大爆炸过程中将电磁力与弱力分开，因此，我们得到了四个基本力。

运用万有理论，我们可以找到四种基本力如何共同作用，以重构奇异性内部的条件，并最终发现大爆炸之前真正发生的事情。在发现一切理论之后，我们可能会发现“大爆炸”根本不是开始。也许，没有开始，而宇宙毕竟是一个连续的循环。也许，宇宙是昨天才刚刚创建的，我们的记忆受到了某种方式的影响，使我们产生了知识的幻觉。好吧，这里有无穷的可能性，但是首先，我们需要对我们存在的基础以及我们自己的宇宙的基础有所了解。

万物理论更适合描述量子力学和相对论

在本文开始时，我们提出了几个问题，其中一个是物理学中的主要问题，即黑洞中心的引力吸引。再次需要万物理论，这在宇宙学领域，尤其是在黑洞物理学领域是显而易见的。

从更早的时代开始，光的性质就受到了巨大的争论。许多人认为光是粒子，而另一些人则认为光的行为像波。1801年，托马斯·杨（Thomas
Young）进行了一项革命性的实验，即众所周知的杨氏双缝实验。双缝实验表明，光产生的干涉图支持波理论。然而，波理论与黑体问题不一致，黑体问题只能由粒子来解释，并为1900年普朗克的量子假设奠定了基础。1905年，爱因斯坦提出了受普朗克理论启发的光电效应理论。后来得出的结论是，光具有双重性质，即它既可以充当粒子又可以充当波。

一个时代才刚刚开始，它席卷了科学家，这是量子时代的开始。没有人看到或期望过这样的事情。认为量子粒子具有不同的规则，例如量子叠加和纠缠，这无疑是科学家们无法想到的。进行更改需要花费一些时间才能接受，但我们不要详细介绍。

值得一提的是，爱因斯坦因其光电效应理论而于1921年获得诺贝尔奖，但他最著名的理论是在光电效应十年后才提出的。1915年，爱因斯坦向世界提出了有史以来最重要，最美丽的理论之一，即广义相对论。在这种理论中，爱因斯坦提出了一种新的引力理论，该理论解释了牛顿理论无法解释的事物。由于牛顿的理论已有数百年的历史，爱因斯坦的理论最初遭到很多批评，但经过亚瑟·爱丁顿爵士的实验验证，并逐渐成为全人类最伟大的理论之一。

现在，我们讨论了两种理论，即量子力学和相对论通论，它们都是我们最精确的两种理论。但是，有一个问题。当我们尝试将这两种理论结合在一起时，我们发现它们彼此不兼容。正如我们之前所讨论的，我们的最终目标是找到同时考虑所有四个基本力的一切理论。但是，如果我们能描述大质量物体工作原理的引力论和描述最小粒子如何工作的量子力学理论不适合，那么很明显我们的理论之一并不是绝对正确的，或者可能不完整。

现在，您可能会问我们是否真的需要将这些理论结合起来。让我们回到这里的问题。爱因斯坦的广义相对论给出了物体施加的重力。但是，该理论似乎在黑洞的中心被打破了。您可能会问为什么它不起作用？在黑洞的中心有一个东西，它无限小而且无限密集，我们对此非常熟悉。那件事只不过是奇异之处。如果我们谈论的非常小，我们需要量子力学；如果我们谈论的是非常稠密的，我们需要广义相对论，但是奇异性既很小又非常稠密。所以，

万物理论的最佳代表候选人理论，M理论：“世界是由弦组成的？”

科学家们一直在努力解决这一难题，并且随着新理论的出现，他们无疑已经取得了一些进展，这些新理论似乎使我们对这个世界可能是什么样子有所了解。试图成为一切理论的两种最流行的理论是弦论和环量子引力。在本文中，我们将对字符串理论进行非常简要的概述。

想象一下，您正在深入查看智能手机内部。您将发现分子，如果分解分子，那么您将找到原子。分解原子将为我们提供电子，质子和中子等粒子。如果我们观察中子内部，就会发现夸克，到此为止。但是，夸克内部可能还没有发现某些东西。这些是称为字符串的一维对象。它们是您在宇宙中可以找到的最基本的对象。它们可以像琴弦一样振动，并且这些振动为我们提供了不同的属性。例如，中子和电子具有独特的振动。类似地，每个粒子都具有对它们来说独特的具有不同振动的弦，这导致其独特的性能。

最后为什么我们急迫需要关于万物一切的理论？

因为作为现代物理学的量子力学和相对论面临着许多挑战和严峻问题，在到目前为止，一切理论都只是假设性的。我们真的不知道我们是否可以找到它，即使找到它，实际上在实际中是否会有所帮助？没有人能真正回答。我们确实知道，只有我们这样做，我们的强烈好奇心才会消失。我们还知道，在宇宙真正开始膨胀之前，我们需要一种万物理论来发现条件。我们还需要掌握所有事物的理论，以了解在黑洞中心发生的情况。

但是，我们也知道，理论的实际意义可能会在数年后发现。爱因斯坦的广义相对论帮助我们的卫星绕地球旋转，并在我们的日常生活中使用了GPS。同样，万物理论可能超出了科学家的雄心勃勃的目标，也可能成为实用物理学方面的革命。只有时间会证明一切，但可以肯定的是，只要有人类，就会始终渴望获得基本真理。只要我们留下，我们就会不断提出问题，以寻求最终的答案。