导读：是由原初大爆炸火焰构成的质朴的物理冷却而成的。这种看法，倒是美妙而吸引人。大自然的最终原理，也就是惠勒所孜孜以求的“闪光的中心机制”，我们因能量不足而难以窥见，假如人们追踪到大统一时代以前的那些时期，追到离时间起始处更近、温度更高的地方，就
是由原初大爆炸火焰构成的质朴的物理冷却而成的。这种看法，倒是美妙而吸引人。大自然的最终原理，也就是惠勒所孜孜以求的“闪光的中心机制”，我们因能量不足而难以窥见，假如人们追踪到大统一时代以前的那些时期，追到离时间起始处更近、温度更高的地方，就可以找到超引力了。超直引力所代表的，就是存在的起始，在起始之处，时间和空间同基本力都结为一体。大多数物理学家认为，时空的概念在超引力时代之内是不能用的。实际上，有迹象显示，时间和空间应被看作是两种场，这两种场本身也是先几何元素组成的原初汤“冷却”而成的。因而，在这超引力的时代中，大自然的四种力是浑然一体的，而时空则尚未成一个雏形。当时的宇宙只是一堆超质朴的元件，是一些上帝用以造出时间、空间和物质的原料。
本章描述了物理学关于基本力研究的新近进展。这些进展已使人们以全新的观点看待大自然。这种观点的影响在物理学家和天文学家中间迅速扩大。现在，人们已开始把宇宙看成是由质朴的东西冷却而生成的复杂的东西，颇像是浑然无形的海洋冻成了姿态各异的浮冰。科学家们有一种感觉，这就是宇宙学的研究课题和人们对物质当中的基本力的研究正在为宇宙提供一个统一的描述。在这种描述中，物质的极端结构与宇宙的总体结构紧密联系在一起，两种结构都以一种微妙而复杂的方式影响着彼此的发展。
Ω 在物理里代表电阻单位“欧姆”， 简称“欧”
天文学中大写的Ω，表示宇宙的密度与临界密度的比率。
物理学中小写的ω，代表角速度。
物理学中电学大写的Ω，表示电阻单位“欧姆”， 简称“欧”。
电学中小写的ω表示交流电的电角度
欧姆——以国际欧姆作为电阻单位，它以等于109CG *** 电阻的欧姆作为基础，用恒定电流在融冰温度时通过质量为144521克、长度为1063厘米、横截面恒定的水银柱受到的电阻。
欧姆的定义是一段电路的两端电压为1V，通过的电流为1A时，这段电路的电阻为1Ω
在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律，基本公式是I=U/R。可由主公式推倒出“U=IR”、“R=U/I”两个常用公式。
注意：在公式中，代入的数必须为国际主单位。
官方定义：在直流情况下，一闭合电路中的电流与电动势成正比，或当一电路元件中没有电动势时，其中的电流与两端的电位差成正比。
1
引力相互作用，简称重力或引力，是四个基本相互作用中最弱的，但是同时又是作用范围更大的（不会如电磁力一般相互抵销）。但当距离增大，引力相互作用的影响力就会递减，假设两物件的相互距离为r，其作用力则可以1/r2的计算式推论出来。不像其他的相互作用，引力可以广泛地作用于所有的物质。由于其广泛的作用范围，当物质质量为极大，物质有关的属性以及与物质的带电量有时可以相对地忽略。
2
电磁相互作用，简称电磁力，例如电荷异性相吸、同性相斥的特性是其中之一，同样遵循平方反比律。弹力、压力、拉力、摩擦力等力，都是电磁力的宏观表现。
3
强相互作用，又称为强力，所有存在宇宙中的物体都是由原子构成，而原子核是由中子和质子组成。中子没有电荷，而质子则带正电；但需要牵引力把它们结合在一起，而强相互作用就是这种“牵引力”，是四种作用中最强的。
4
弱相互作用，或弱力，可以说是核能另一种来源，主要是核子产生之天然辐射，四种相互作用中，弱相互作用只比引力强一点。
之一、要摒弃原来的"恶习"，建立起好的习惯。要重视计算、甚至是简单的计算，每一道题目我都要计算得出正确的答案。因为考试80%的题目需要我们计算得出正确答案的，所以一个人计算能力的高低，直接决定了考试成绩的好坏。对于简单的题目，我们追求效率；对于复杂的题目，我们追求准确率。我们要适当的降低|"涵养"，多动手，少动口。养成演算的好习惯，在考试中不但可以提高计算准确率，如果利用得当的话，更能节约我们的检查时间。扔掉一切使我们大脑生锈的"辅助工具"，把大脑练灵光，就不相信考场不让带"脑袋"。第二、要学会"计算程序"和注意过程中的简算，很多同学看到计算题目，上来就死算，直到"算死"为止。实际上，面对一个算式就像面对一个壮汉一样，想击倒对手，算出正确的结果，就需要找到壮汉的弱点--即找到算式的特点，然后根据特点采取不同的措施。采取正确的 *** 之后，在运算过程中要注意适时运用简算 *** --尤其是基本的简算 *** ，例如乘法的分配律、结合律、等号两边约分和分子分母约分等等，这样就可使我们少走弯路。
、挂在壁墙上的石英钟，当电池的电能耗尽而停止走动时，其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用更大。
2、有时自来水管在邻近的水龙头放水时，偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故
3、对着电视画面拍照，应关闭照相机闪光灯和室内照明灯，这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光．
4、冰冻的猪肉在水中比在同温度的空气中解冻得快。烧烫的铁钉放入水中比在同温度的空气中冷却得快。装有滚烫的开水的杯子浸入水中比在同温度的空气中冷却得快。这些现象都表明：水的热传递性比空气好，
5、锅内盛有冷水时，锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干，且直到烧干也不沸腾，这是由于水滴、锅和锅内的水三者保持热传导，温度大致相同，只要锅内的水未沸腾，水滴也不会沸腾，水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干，
6、走样的镜子，人距镜越远越走样．因为镜里的像是由镜后镀银面的反射形成的，镀银面不平或玻璃厚薄不均匀都会产生走样。走样的镜子，人距镜越远，由光放大原理，镀银面的反射光到达的位置偏离正常位置就越大，镜子就越走样．
7、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔，但天然气不会从侧面小孔喷出， 只从喷口喷出这是由于喷嘴处天然气的气流速度大，根据流体力学原理，流速大，压强小，气流表面压强小于侧面孔外的大气压强，所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出。
8、将气球吹大后，用手捏住吹口，然后突然放手，气球内气流喷出，气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因：一是吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，使气球放气时各处收缩不均匀而摆动，从而运动方向不断变化；二是气球在收缩过程中形状不断变化，因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化，根据流体力学原理，流速大，压强小，所以气球表面处受空气的压力也在不断变化，气球因此而摆动，从而运动方向就不断变化。
9、吊扇在正常转动时悬挂点受的拉力比未转动时要小，转速越大，拉力减小越多．这是因为吊扇转动时空气对吊扇叶片有向上的反作用力．转速越大，此反作用力越大．
10、电炉“燃烧”是电能转化为内能，不需要氧气，氧气只能使电炉丝氧化而缩短其使用寿命。
11、从高处落下的薄纸片，即使无风，纸片下落的路线也曲折多变。这是由于纸片各部分凸凹不同，形状备异，因而在下落过程中，其表面各处的气流速度不同，根据流体力学原理，流速大，压强小，致使纸片上各处受空气作用力不均匀，且随纸片运动情况的变化而变化，所以纸片不断翻滚，曲折下落
一、表达物理世界特征的所有 (可测量的)无量纲参数原则上是否都可以推算，或者是否存在一些仅仅取决于历吏或量子力学偶发事件，因而也是无法推算的参数
爱因斯坦的表述更为清楚：上帝在创造宇宙时是否有选择想象上帝坐在控制台前，准备引发宇宙大爆炸。“我该把光速定在多少”“我该让这种名叫电子的小点带多少电荷”“我该把普朗克常数——即决定量子大小的参数——的数值定在多大”他是不是为了赶时间而胡乱抓来几个数字抑或这些数值必须如此，因为其中深藏着某种逻辑
解释：1这个问题唵不态清楚无量纲是什么？所以不能回答。从哲学的角度说，既然“无量”就无所谓“纲”。
2这里只回答爱因斯坦的问题。
答： *** 如来上帝“创造”宇宙时没有选择。打个比方：做梦时，梦是你生还是他(它)生或自生？这个身体的你睡觉时并没有想要做梦，而睡着时梦就生了；这叫你如如不动就生发了梦，这就是宇宙时空之之一义谛•真谛、 *** 、如来、上帝“创世”了。你就是 *** 如来上帝、梦就是宇宙；而这样的宇宙参数、常数都是零（0）；所以说 *** 如来上帝“创造”宇宙没有选择；也没有大爆炸。这就是：自性非无是故不生，自性非有是故无灭；诸法虽生，如如不动；如如虽生一切诸法，如如不生。
这样“创世”之宇宙既然有因来，就要尊循宇宙法则，其中深藏的逻辑就是因缘定律：一切有为，有和合则转，无和合则不转；因缘集则转，缘不集则不转。
下面从物理学角度说创世：
宇宙的本质就是能极能量问题：宇宙的本质真空零（0）是个能极，是能极就能生起能量，是能量就有辐射衍射，是辐射衍射就有速度，于是产生了人们称之为光速的东西；从质能方程E（能量）=m（质量）c²（光速）可以知道，有能量和光速就可以生起质量，于是世界就形成了，即能量光经辐射衍射凝结成物质。
于是也知道“千禧难题：杨—米尔斯存在性和“质量”缺口”的解了。
二、量子引力如何帮助解释宇宙起源
现代物理学的两大理论是标准模型和广义相对论。前者利用量子力学来
描述亚原子粒子以及它们所服从的作用力，而后者是有关引力的理沦。很久 以来，物理学家希望合二为一，得到一种“万物至理”——即量子引力论， 以便更深入地了解宇宙，包括宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的。实现这 种融合的首要候选理论是超弦理论，或者叫 M理论——这是其名称的最新 “升级版”，M代表“魔法”( magic)、“神秘”( mystery）或“所有理论
答：这个问题本身就有很多错误。
1“量子引力”描述错误。改为：能量缘力或光亮子缘力或量子缘力也行。
2“量子缘力如何帮助解释宇宙起源”这样问反而增加难度了，因为有能量才有量子，有量子才有所谓的“量子缘力”，现在用“量子缘力”来问宇宙起源就不是帮助了，反而更困难了。
打个比方吧：一堆树叶烧为灰，然后手捧着一点灰问：这灰如何帮助解释树根是怎么来的？这样问不就更难了吗？
改正：如何用能量解释宇宙起源？(题一已解答。)
3“宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的”。这句不对。宇宙大爆炸诞生大爆炸起源都是错的。
4万物至理就是宇宙法则因缘定律、宇宙时空的之一运动或静止定律，即 一 切有为，有和合则转，无和合则不转；因缘集则转，缘不集则不转。
5超弦理论M理论都是头脑 游戏 。
三、质子的寿命有多长，如何来理解
以前人们认为质子与中子不同，它永远不会分裂成更小的颗粒。这曾
被当成真理。然而在70年代，理论物理学家认识到，他们提出的各种可能
成为“大一统理论”——该理论把除引力外的所有作用力汇于一炉——的
理论暗示：质子必须是不稳定的。只要有足够长的时间，在极其偶然的情
况下，质子是会分裂的。办法是捕捉到正在死去的质子。许多年来，实验人员一直在地下实验 ：空中密切注视大型的水槽，等待着原子内部质子的死去。但迄今为止质子 的死亡率是零，这意味着要么质子十分稳定，要么它们的寿命很长——估 计在10亿亿亿亿年以上。
答：因为质子是极微小的，容易受外缘的影响而产生质变，即量变引起质变；五行金水木火土可互为转变，所以不应该问这个问题；如果湮灭即转为能量散虚了。
四、自然界是超对称的吗？如果是，超对称性是如何破灭的
许多物理学家认为，把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理论要求证明两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系，这种关系就是所谓的超对称现象。
之一种粒子是费密子，可以把它们粗略地说成是物质的基本组件，就像质子、电子和中子一样。它们聚集在一起组成物质。另一种粒子是玻色子，它们是传递作用力的粒子，类似于传递光的光子。在超对称的条件下， 每一个费密子都有一个与之对应的玻色子，反之亦然。
物理学家有杜撰古怪名字的冲动，他们把所谓的超级对称粒子称为
“Sparticle”。但由于在自然界中还没有观察到5particle，物理学家还需要解释这种对称性“破灭”的原因：随着宇宙冷却并凝结成现在的这种不对称状态，在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了。
答：自然界不是超对称的。为什么？自然界本是一体的，而众生的意识有分别，因此产生各种各样错综复杂的关系。
打个比方：你这个人是统一体的，由于有意识分别，产生了这个是毛发，又研究这个毛发是什么分子原子量子构成；那个是骨骼，又研究它是什么分子原子量子构成；这个是血液那个是眼睛等等等等的意识分别；而本来你就是个人；所以说自然界不是超对称的。
由此你也知道为什么两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系，它们可以互为转变，也可以转为能量而散虚。
五、为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数
这只是因为还没有想到一个可以接受的答案，只是因为除了上下、左
右、前后，人们无法想像在更多的方向上运动。这并不意味着宇宙原本就
是这样的。实际上，根据超弦理论，肯定还存存着另外六个维数，每一维
都呈卷曲状，十分微小，因而无法察觉。如果这一理论是正确的，那么为
什么只有这三个维数是伸展开来的，留给我们这个相对幽闭恐怖的空间呢
答：宇宙无极无维，以真空零（0）为极为维。如果认为四维时空多维时空，那是你的头脑 游戏 在画地为牢；也没时间，时间只是人们受物质物理的影响、日月的更替、季节的变换、容颜的衰老、脑里有了记忆才认为有时间。
六、为什么宇宙常数有它自身的数值它是否为零，是否真正恒定
直到最近，宇宙学家仍然认为宇宙是以一个稳定的速度在膨胀。但最近的观察发现，宇宙可能膨胀得越来越快。人们用一个叫宇宙常数的数字来描述这种轻微的加速。这个常数是否如人们早期所认为的是零，或者是 一个非常小的数值，物理学家现在还无法做出解释。
根据一些基本计算，这个常数应该很大——是我们观测结果的大约 10到122倍。换句话说，宇宙应该以跳跃般的速度在膨胀。而实际情况并非如此，肯定有什么机制在压制这种作用。如果宇宙真是超对称性的，那宇宙常数就该被完全抵消掉。但这种对称性——如果确实存在的话——看 来已经破灭。如果这个常数随时间的变化而变化的话，那情况就更加复杂 了。
答：宇宙常数有它自身的数值，它就是零（0），当然恒定，它是宇宙一切之“锚”。这个零并非人们普遍意识中的零，它有深奥的含义；请参考屈作《终极问题的回答：你是谁？从哪里来？到哪里去？》之上篇《哲学之手用爱因斯坦质能方程开启宇宙之门》。
七、M理论的基本自由度 ( M理论的低能极限是 ll维的超引力，它包含5种 相容的超弦理论)是多少
这一理论是否真实地描述了自然 多年来，超弦理论更大的弱点是它有5个不同的版本。到底哪一个？如果有的话——描述了宇宙反对这一理论的人最近已经接受了被称为 M理论的最主要的 l l为理论框架。但情况却因此变得更加复杂。
在 M里论前，所有的亚原子粒子都被说成是由微小的超弦组成的。M理
论给组成亚原子的物质增加了一种叫做“膜”(brane)的更为神秘的物质，它就像生理学上的膜一样，但最多有9个维数度。现在的问题是，什么是更 基本的物质组成单位，是膜组成了弦还是刚好相反或者另外存在着一些更 基本的物质单位，只是人们没有想到罢了最后，这两种东西中是否有一种 确实存在，或者 M理论仅仅是一种迷人的大脑 游戏
答：超弦理论、M理论是一种大脑 游戏 。
八、黑洞信息悖论的解决 *** 是什么
根据量子理论，信息——无沦它描述的是粒子运动的速度还是油墨颗粒组成文件的确切方式——是不会从宇宙中消失的。但物理学家基普·索恩、约翰·普雷希尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个固定的假设：如果你把 一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去，将会发生什么事宇宙中是否有其他 同样的百科全书是无关紧要的。正如物理学中所定义的，信息并不等同于 含义，信息仅指二进制的数字，或是一些其他的代码，它被用来精确地描 述一个物体或一种方式。所以看起来那些特定的书本里的信息将被吞没， 并永远地消失。但人们觉得这是不可能的。 霍金博士和索恩博士相信那些信息确实消失了，而量子力学必须对此 作出解释。普雷希尔博士推测信息其实并没有消失；它也许以某种形式显 示于黑洞的表面，如同在一个宇宙中的银幕上。
解答前说明：“根据广义相对论，1939年美国物理学家奥本海默证明，假如星体质量聚集到一个足够小的球状区域里，引力的强烈挤压会使那个天体的密度无限增大，然后产生灾难性的坍塌，使那里的时空变得无限弯曲，这就是人们常听说的黑洞。”(搜狗百科)
1、既然是假如，又何来证明？
2、这个假设不成立，因为时空之存在是有因缘的，不是你想怎么样就怎么样的，即使有密度无限大之天体也要遵循宇宙法则，何况还有真空零能极这个“锚”呢！既然是真空零，何来坍塌之说；所以没有黑洞。
3、不要把能量流动之旋涡当作黑洞，就如龙卷风中心。
4、宇宙无所谓力，引力是人类表面认识自然的意识施加。
现在答：1、缘力统一了力，“引力”这个名词有问题，所以没有黑洞，何来信息悖论。请参考搜索《 月云消照世间之统一论·哲学解读相对论和量子力学 》
2、信息即能量子识光亮子识。
九、何种物理学能够解释基本粒子的重力与其典型质量之间的巨大差距
换言之，为什么重力比其他的作用力(如电磁力)要弱得多一块磁铁能够吸起一个回形针，即使整个地球的引力在把它往下拉。根据最近的一种说法，重力实际上要大得多。它仅仅是看上去比较弱 而已，因为大部分重力陷入了某一个额外的维数度之中。如果我们可以用 高能粒子加速器俘获全部的重力，也许就有可能制造出微型黑洞。虽然这 看上去会引起固体垃圾处理业的兴趣，但这些黑洞很可能刚一形成就消失了。
解释：从哲学上说宇宙时空本无所谓力，物质与物质之间只有因缘而已，由于人类生活要用到力，于是对各种各样的“功用”施加末梢意识分辨，给予取了好多好多的名词，好多好多的力；所以这个问题本身有很多错误：
1“何种物理学”应改为“何种学问”比较恰当。
2地球并没有往下拉。
3重力、电磁力、引力、作用力、反作用力、强作用力、弱作用力等等物理学上的力，都是人类表面认识宇宙而分别判断自然上的语言误区；其实宇宙所有的力就一个即因缘力缘力。
4 基本粒子的力与其质量从本质上说不可比，因为力是人们在生活中施加的意识分别。比如同体重之人，有力大的有力小的，这都是意识在作分辨，你能拿他们的力与其质量比较吗？如果比较就可以得出矛盾的结论。
5、“如果我们可以用高能粒子加速器俘获全部的重力，也许就有可能制造出微型黑洞。”这是痴人说梦，因为没有黑洞。
现在解答：为什么重力比其他的作用力(如电磁力)要弱得多一块磁铁能够吸起一个回形针，即使整个地球的引力在把它往下拉。
答：磁铁吸起回形针的缘力大，而地球吸回形针的缘力小。
十、我们能否定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量差距
的存在
量子色动力学( QCD)是描述强核子力的理论。这种力由胶子携带，它把夸克结合成质子和中子这样的粒子。根据量子色动力学理论，这些微小的亚粒子永远受到约束。你无法把一个夸克或胶子从质子中分离出来，因为距离越远，这种强作用力就越大，从而迅速地把它们拉回原位。但物理学家还没有最终证明夸克和胶子永远不能逃脱约束。他们也不能解释为什么所有能感受强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量，为什么它们的质量不能为零。一些人希望 M理论能提供答案，这一理论也许还能进一步阐明重力的本质。
解释：1、这题本身有错误：约束与质量不能比。
2、这题与上题是矛盾的；上题说地球那么大，力那么小；这题说粒子那么小，力那么大；从而更证明基本粒子的力与其质量从本质上说不可比。上题已解释了。
3、质子夸克胶子因缘深，难分难解，从而让人们感觉强作用缘力那么大。
现在答：重力的本质是因缘之力即缘力，夸克和胶子约束也是缘力，强作用力和弱作用力也是缘力，它们都要尊循宇宙法则因缘定律；从而你也知道“强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量，为什么它们的质量不能为零”的原因，也就是这丁点儿的质量起到“锚”的作用。
解答完毕。
如有不对请多指教！
吉祥如意！
亚原子粒子可分为两大类：轻子和夸克。夸克没有被发现单独存在，而是两个或三个地在一起。夸克的电荷是分数的。一切普通的物质都是由Ⅰ层面的粒子构成的。Ⅱ层面和Ⅲ层面似乎是Ⅰ层面的简单复制，其中的粒子是高度不稳定的。可能尚有未发现的层面。
还为了理解超对称，我们就得说说物质基本结构分析的另一个大线索：力。不管粒子动物园有多么纷坛复杂，其中看来只有四种基本的力：引力，电磁力（因与日常生活密切相关而广为人知），弱作用力和强作用力。中子和质子之间的强力，当然不可能是基本力，因为中子和质子本身就是复合物而不是基本粒子。当两个质子相互吸引时，我们实际上看到的，就是六种夸克相互作用的合力。这有两个原因。之一，夸克有三色，而电荷却只有一种，于是，与一种光子相对应的就是八种不同的胶子。第二，胶子也有颜色，因而彼此也有很强的相互作用，而光子不带电荷，彼此间又是那么不相干。
20多年前，某些富有远见的理论物理学家突然想到，大自然有四种基本力，这数目似乎太多了。很可能这四种基本力并不是真正独立的。麦克斯韦在19世纪60年代提出了一个数学式，使 电力和磁力统一于一个单一的电磁场理论。很可能还会有进一步的综合。
一种徘徊不去的难以解决的数学问题更推动了某些理论物理学家作如是想。但同一个数学特技对其他三种力却不灵。人们希望，通过某种方式把电磁力和其他三种基本力结合进一个单一的描述式，这一个单一的描述式所具有的数学温顺性会消解电磁力之外的其他三种力，使人们能够得出一个可以理解的算式。
实现这一宏伟目标的之一步是斯蒂芬·温伯格和阿布杜斯·萨拉姆在1967年迈出的。他们成功地改造了电磁力和弱作用力的数学表达式，使这两种力被结合进一个统一的数学表达式之中。他们的理论表明，我们通常之所以把电磁力和弱作用力看成是不同的力（确实，二者在性质上显著不同），是因为在我们现行的实验中所利用的能量极低。当然，这里所说的“低”是相对而言：现在的加速器可以给一次对撞足够大的能量，假如这能量不是加在一个质子上而是加在一个台球上的话，释放出来的能量就会为一个普通人家提供几百万年之需！不过，温伯格—萨拉姆理论有一种内含的能量单位，这种单位的能量只是到了现在才能由现有的技术达到。上面所说的现行实验所利用的能量“低”，也是与这种单位相对而言的。
在20世纪70年代，实验的证据慢慢积累起来，情况变得有利于温伯格—萨拉姆理论。1980年，他们为在统一力研究方面的工作获得了诺贝尔奖。1971年就已经证明，那令人头痛的无穷可以象所希望的那样，在一个统一式中被扫除，物理学家们开始谈论大自然的三种而不是四种基本力了。
那令人头痛的无穷之所以能被扫除，其主要原因是在统一力的理论中出现了更加抽象的对称群。人们早就知道，麦克斯韦优美的电磁理论之所以有力量，之所以优美，在很大程度上要归功于该理论的数学描述中所显示出来的平衡和对称。统一力的理论中又来了平衡，这平衡被称作规范对称，是一种抽象的平衡。但这种平衡能让人想起日常生活中的事。
可以用攀登断崖的例子来说明规范对称。从崖底攀到崖顶要耗费能量。但是，由下往上攀登有两条途径。一条较短，是垂直着直接登上崖顶；再一条较长，是顺着较缓的坡道登上崖顶。这两条途径哪一条更有效率呢？（见图24）回答是：两条途径都要耗费相同的能量（在这里，我们对诸如摩擦之类不相关的复杂情况忽略未计）。实际上很容易证明，攀登崖顶所需的能量是与所选用的途径完全无关的。这，就是规范对称。
上面所举的例子说的是引力场的一个规范对称，因为你要攀上崖顶，必须克服的是引力。规范对称适用于电场，也适用于与电场类似但更为复杂的磁场。
现已证明，电磁场的规范对称是与光子没有质量的特性密切相关的，同时，也是使统一力理论避开灾难性的无穷的一个关键性因素。温伯格和萨拉姆终于驯服了弱力，使之与电磁力合并起来。
物理学家们受到统一规范理论成功的鼓舞，把注意力转向了另一种核力——夸克间的色动力。不久之后，就提出了色规范理论，接着，有人便试图将弱力和色动力统一到一个“大统一理论”（GUT）中去，办法是使用更大的规范对称将所有的其他对称包容在一个规范对称之中。目前，估价GUT的成就还为时尚早，但至少它所作的一个预测——经过无限长的时间之后，质子可能会很不稳定并自发地衰变——现在正有人进行检验。 但是，引力仍是没有就范。无穷的难题报复性地缠住引力不放。现在，物理学家越来越倾向认为，只有在包含了某种超对称的一种超统一理论中，这一难题才会获得解决。一大群数学家和物理学家正在为创制一个这样的理论而奔忙。这一理论的目标，是那不可抗拒的统一场理论的梦想——一个单一的力场，涵盖大自然的所有的力：引力，电磁力，弱作用力和强作用力。但是，这还远远不够。量子粒子和作用于这些粒子之间的力表明，任何一种力的理论同时也是一个粒子的理论。那么，超统一理论也应当能完全描述一切夸克和轻子，解释为什么在表1中有三个层面的粒子。
有人说，要是真能达到这个令人目眩的目标，也就是达到了基本物理学的顶点，因为象超统一理论这样的一个理论能够解释一切物质的行为和结构——当然，是以一种还原论的方式进行解释。有了超统一理论，我们就能够用一个方程式，用一种宇宙的总公式把大自然的一切秘密都写下来。这样的一个成就会证实人们长久以来所宠爱的信仰——宇宙是按照一个单一的、质朴的，具有惊人的优美的数学原理运行的。约翰·惠勒下面的话，就表达了人们要达到这一最终目标的迫切心情：“总有一天，有一扇门肯定会开启，显露出这个世界的闪闪发光的中心机制，既质朴，又优美。”
我们离这智慧的极乐世界还有多远呢？理论物理学家们现在正把他们的希望押在一套理论上。这套理论的名称叫超引力。这套理论的关键是一种奇异的超对称，这超对称被描述为时空的平方根。它的意思是，假如两个超对称运算式相乘，你就会得到一个普通的几何对称运算，如空间中的移动。
乍看之下，这种抽象似乎没有什么大用处，但仔细分析就可以看到，超对称与一个粒子可能具有的最基本的属性之一——旋转——有着密切的关系。人们发现，所有的夸克和轻子都以一种颇为神秘的方式旋转。我们现在且不去管它如何旋转。我们要关心的是，那些“信使”粒子——胶子、光子、还有引力和弱力的相应的粒子——或者是不旋转，或者是以一种正常的而不是神秘的方式旋转。超对称的意义就在于，它把以神秘的方式进行旋转的粒子和其他的粒子联系了起来，正如同位旋对称把质子和中子联系起来一样。于是，超对称的运作能把一个旋转的粒子变成一个不旋转的粒子。当然，这里所说的“运作”指的是数学步骤。实际上，把一个旋转的粒子变成一个不旋转的粒子是不可能的，正如你不能把你的左手变成右手一样。
通过把引力理论置于超对称的构架之中，引力的信使粒子（称作引力子）就获得了以一种“好玩的”方式旋转的同伴粒子（称作gravitinos），以及其他的粒子。这么多种类的粒子进入超引力理论，这就有力地表明，那可怕的无穷难题被压下去了，而且，到目前为止利用这一理论进行的一切具体运算得出的结果都是有穷的。
在最为人们看好的一种超引力理论中，整个的粒子大家族的成员总数不超过70。这种理论所包含的许多粒子都能够被认定就是现实世界中已知的粒子。对此看法，有人提出了反对意见，认为物质的结构没有比夸克更低的层面了，夸克的世界已经是原子核的大了模糊不清的东西，在这一尺度上谈论什么东西存在于什么东西“之内”就变得无意义了。因此，关于是否还有更基本的物质单位的研究工作仍在进行。
我希望，我对物理学家们正在进行的揭示物质终极结构的工作所做的简略介绍，至少能让大家多少对现代物理学研究有点认识。物理学家对待其研究对象的态度近乎敬畏，因为他们总是受一种信仰的支配，这就是，大自然是由数学的优美和质朴统治的；通过深入探究物质的结构，大自然的统一性将会显明出来。迄今为止的一切经验表明，所探寻的系统越小，所发现的原理就越一般。按照这一经验来看，被我们偶然发现的世界的复杂性，在很大程度上纯是我们的物质取样系统的能量相对较低的结果。人们相信，随着取样系统的能量越来越高，大自然的统一性和质朴性也会变得越来越显明。这也就是为什么这么多的人力物力被投入建造超高能粒子加速器的缘故。人们想通过超高能粒子加速器闯进那质朴的状态去探寻究竟。
然而，曾经有过那么一个时期，当时，这种质朴的状态被大自然探寻过。那时，宇宙在大爆炸中诞生还没有一秒，当时的温度高达1027度，正好可以用作探寻原初质朴状态所需的能量。这一段时间，物理学家们称之为大统一时代，因为当时的物理正是受基本力的大统一理论的过程支配的。我们在第三章里所提到的至关重要的非平衡就是在当时确立的，而有了那种非平衡，才导致了物质稍稍多于反物质。后来，随着宇宙的冷却，原初的统一力也分化为三种不同的力——电磁力，弱作用力，强作用力。这些力都是我们在相对冷却下来的宇宙中所看到的。
今天的复杂的物理，是由原初大爆炸火焰构成的质朴的物理冷却而成的。这种看法，倒是美妙而吸引人。大自然的最终原理，也就是惠勒所孜孜以求的“闪光的中心机制”，我们因能量不足而难以窥见。假如人们追踪到大统一时代以前的那些时期，追到离时间起始处更近、温度更高的地方，就可以找到超引力了。超引力所代表的，就是存在的起始，在起始之处，时间和空间同基本力都结为一体。大多数物理学家认为，时空的概念在超引力时代之内是不能用的。实际上，有迹象显示，时间和空间也应被看作是两种场，这两种场本身也是先几何元素组成的原初汤“冷却”而成的。因而，在这超引力的时代中，大自然的四种力是浑沌一体的，而时空则尚未成一个象样子的形。当时的宇宙只是一堆超质朴的元件，是一些上帝用以造出时间、空间和物质的原料。
描述了物理学关于基本力研究的新近进展。这些进展已使人们以全新的观点看待大自然。这种观点的影响在物理学家和天文学家中间迅速扩大。现在，人们已开始把宇宙看成是由质朴的东西冷却而生成的复杂的东西，颇象是浑然无形的海洋冻成了姿态各异的浮冰。科学家们有一种感觉，这就是宇宙学的研究课题和人们对物质当中的基本力的研究正在为宇宙提供一个统一的描述。在这种描述中，物质的极微结构与宇宙的总体结构紧密联系在一起，两种结构都以一种微妙而复杂的方式影响着彼此的发展。
所描述的物理学的一系列成功，无疑代表了以还原论理论为其基础的现代物理学思想的一个胜利。物理学家们试图把物质还原为最终的构件——轻子、夸克、信使粒子——从而得以瞥见那基本的定律。而正是那基本的定律控制着形成物质的结构和行为的力量，从而能够解释宇宙的很多基本特点。
尽管如此，以这种方式追寻某种已被感觉到的终极真理是远远不够的。我们在前面的几章里看到，还原论不能够解释很多明显的具有整体性特征的现象。例如，我们不能用夸克来理解意识，活的细胞，甚至也不能以之理解诸如龙卷风之类的无生命的系统。否则，一定会闹出笑话的。
当一个物理学家说，质子是由夸克“组成的”时，他的本意并非如此。比如，我们说一个动物是由细胞组成的，或一个图书馆是由书组成的时，我们的意思是说我们可以拿来一个细胞或一本书，或从那较大的系统那里随便拿来什么东西，进行孤立的研究。但夸克却不是这样。就我们所知，不可能真地拆开质子拿出夸克来。
然而，拆开有着辉煌的历史。拆开原子现在已成了家常便饭；原子核敲开较难，但在高能的冲击下也会分裂。这或许意味着用高速粒子轰击质子或中子，将会把质子或中子粉碎为夸克。然而，实际情况却不是这么回事。一个极小的高速电子会穿过质子的内部，将其中的一个夸克猛烈地弹开，从而使我们确信质子内部的什么地方确有夸克。但是，若打击质子的不是小小的电子，而是一个大锤，即另一个质子，那么，我们就不会在质子的碎片中看见夸克，而只能看见更多的强子（质子、介子等等）。换言之，夸克从不孤立地出现。大自然似乎只准许夸克以集体的面目出现，出现的时候总是2个2个或3个3个地在一起。
因此，当物理学家说质子是由夸克组成的时，他的意思并不是说这些神秘的夸克可以单独地显现出来。他只是指一个描述层面，这一层面比质子层面更基本。管从某种意义上说，质子是合成的，不是基本的；但质子由夸克的合成与图书馆由图书的合成不是一码事。
这是因为，没有哪种亚原子粒子（不管是夸克还是什么别的基本粒子）是货真价实的粒子。实际上，亚原子粒子可能连“东西”都算不上。这就使我们又一次认识到，所谓物质是某某粒子的 *** 这种描述，实际上必须被看作是由数学所确定的描述层次。物理学家对物质结构的精确描述只能通过抽象的高等数学来进行，而人们只有认识到这一背景，才能明白还原论所说的“由…组成”的真正含义。
海森堡的测不准原理的一个方面，很好地说明了量子因素给研究“什么是由什么组成的”这一课题带来的困难。但这次的二象性，不是波粒之间的二象性，也不是运动与位置的二象性，而是能量与时间之间的二象性。能量与时间这两个概念处于一种神秘莫测的对立关系之中：你知道了一个就不知道另一个。因而，哪怕在一个很短的时间内观察一个系统，其能量也有可能发生巨大的起伏。在日常的世界里，能量总是守恒的。能量守恒是经典物理学的柱石。但在量子微观世界里，能量可能以自发的、不可预测的方式不知从哪里冒出来，或消失在哪里。
当考虑到爱因斯坦著名的E=mc2的公式时，量子能量的起伏就变成了复杂的结构。爱因斯坦的公式说的是，能量和质量是相等的，或者，能量能够创造物质。这已在前几章里讨论过了。不过，那几章里所说的能量来自外部。这里，我们想讨论一下，在没有外部能量输入的情况下，物质粒子如何能从量子能量的起伏中被创造出来。海森堡的原理颇象个能量库。能量可以短期借用，只要迅速归还就行。借用期越短，可借用的量就越大。
比如在微观世界中，一次突然的能量起伏可能使一个正负电子对在短期内出现又消失。这正负电子对的短暂存在，就是由海森堡式的借贷维持累加起来的效果，就使空无一物的空间有了某种变换的质地，尽管这是一种模糊的、不实在的质地。亚原子粒子就必须在这不停运动的海洋中游动。不仅电子和正电子，而且质子和反质子，中子和反中子，介子和反介子，总之，大自然的所有粒子都是这么动荡不安。
从量子的角度来看，一个电子不仅仅是一个电子。变换能量的花样在其周围闪烁着，不知什么时候突然促成了光子、质子、介子、甚至其他电子的出现。总之，亚原子世界的一切都附着在电子上，象是电子穿上了看不见摸不着的、转瞬即逝转瞬又来的一件大衣，或者说，象是幽灵一样的群蜂嗡嗡地围着中间的蜂巢飞翔，构成了蜂巢的覆盖物。当两个电子相互靠近时，它们的覆盖物也纠缠在一起，于是，相互作用就发生了。所谓的覆盖物，只不过是将先前被看作是力场的东西加以量子的表达罢了。
我们永远也不能将电子跟其所带有的幽灵粒子分离开来。当有人问“什么是电子”时，我们不能说电子就是那个小粒子；我们必须说电子是不可分离的一整串东西，包括跟它在一起的产生力的幽灵粒子。这里也有一种怪圈：力由粒子产生，而被产生的力又产生力…。
而对光子这样的粒子来说，这种怪圈意味着光子可以展现出很多不同的面孔（faces）。通过借入能量，它可以暂时变成一个正负电子对，或一个正反质子对。已有人进行了实验，试图看到光子是如何变成正负电子对或正反质子对的。但是，人们又一次发现，要想从这种错综复杂的变化中分离出来“纯”光子是不可能的。
就大多数不稳定而且寿命又极短的粒子来说，已难以说清哪些是“实海森堡原理造成的正负电子对，其寿命也跟ψ粒子差不多。谁能说前者是实在的，后者只是个幽灵呢？
一些年前，一位叫杰弗里·邱的美国物理学家把亚原子世界中的这种闪烁不停的变幻比作一个民主政体。我们不可能抓住一个粒子，说它就是某某实体。我们必须把每一个粒子看成是在一个没有终结的怪圈中由所有的其他粒子组成的。没有哪一个粒子比其他任何粒子更基本。（这就是我们在第四章里简短地提到过的“拽靴襻”。）
我们将会看到，物质的本性在其量子论方面具有强烈的整体论的味道：物质的不同层面的描述是相互连锁的，一切东西都是由另外的一切东西组成的，然而一切东西同时又显示出结构的等级次序。物理学家们就是在这无所不包的整体性中追寻物质的终极成分，追寻终极的、统一的力。
四维时空就是我们人类的现实时空，所有人类都在里面，不用迫切去想进入。题主可能说的是四维空间吧，一字之差，是二个意思。这些“科学家”若非要进入四维空间，那就先看看能否进入二维空间，先实验一下，因为二维空间与我们人类的三维空间更贴近。但是，一个平面（二维），即使加上的厚度再薄，也是三维立体空间，就是说二维平面没有厚度，“科学家”本领再高也进不去的，四维空间就更不用谈了。
首先，科学家并没有像题主说的那样迫切想要进入四维时空，因为我们本身就生活在四维时空中。
爱因斯坦创立了相对论，统一了时间和空间，一维时间和三维空间变成连续的四维时空。那么，如果再多一个维度，例如，空间维度高了一维，五维时空宇宙会是怎样的呢？或者说四维空间会是怎样的？
目前，谁也不知道四维空间是怎样的，甚至就连高维空间存在与否都不清楚。但从理论上来讲，第四个空间维度是可以存在的，我们可以通过低维度的类比来推测五维时空应该是什么样子。
没有大小的点为零维空间，无数点组成的直线为一维空间，无数直线组成的平面为二维空间，无数平面组成的立体为三维空间，以此类推，无数立体组成的超体为四维空间。与三维空间相比，除了长、宽和高三个维度之外，还多出了一个我们所无法感知到的第四个维度。
那么，如果四维空间存在，生活中在其中的生物会是什么样子？人类进入这样的高维空间又会怎样？
关于四维空间，可以参考一下克莱因瓶。不同于三维空间中的瓶子，克莱因瓶是没有内外的概念，因为第四个空间维度连接着在三维生物看来的“内部”和“外部”。如果有一只苍蝇，它能够直接从克莱因瓶的“外部”飞入“内部”，通过第四个维度畅通无阻，并不需要穿过瓶身。
不过，像人类这样的三维生物进入四维空间中很可能无法存活。因为作为三维生物，其身体构造也只有三个维度，身体在第四个维度没有支撑，所以身体的内部会通过第四个维度直接暴露在外，这样就无法正常生存。
如果存在四维生物，他们可以通过第四个维度直接看到三维空间中的内部。如果有人在一个密闭的房间中，四维生物能够把房间内的人通过第四个维度直接转移到房间外，不需要通过房间上的门或者窗户或者其他通道，这对于三维空间中的我们而言非常不可思议。
如上图所示，想象一下，我们可以把圆圈中的二维生物（如果存在的话）通过第三个维度直接转移到圆圈外。
另外，由于多了一个维度，高维生物可以直接看到我们从出生到死亡的过程，四维时空中所发生的事情其实就是三维空间在一维时间轴上的演化。我们在三维空间中每个时刻所看到的事物，可以说是四维空间中的事物在每个时刻的三维“截体”。
根据M理论，宇宙中的时空维度达到11维，但我们只能感知到其中四维，另外七维高度蜷缩，我们无法感知。不过，这只是理论上的推测结果，目前还没有任何实验证据。
事实上在20世纪80年代，物理学家们曾不顾一切地想把宇宙的四种基本力（万有引力、强互相作用力、弱互相作用力、电磁力）统一成一种单一的综合力量。他们之一次尝试发展成了所谓的超引力，但是由于大量的研究成果不一致和未经证实的预测，它不得不被放弃。另一个新兴的理论是弦理论。
这一理论诞生于20世纪70年代，但在80年代之前，它基本上被忽视了。80年代，这一理论再度流行，物理学家开始认真研究它。弦理论仍然是我们对宇宙的完整理解的更佳猜测之一，但是根据这个理论，宇宙存在于26个维度中！因此，奇怪的是，科学家只接触到其中的四个——空间的三个可互换维度和一个世纪前发现的时间维度。
这种荒谬一直困扰着哲学家和后来的物理学家。他们太好奇了，无法毫无疑虑地接受现实，他们想知道为什么现实是这样的。然而，最近发表在《欧洲物理学快报》上的一篇论文似乎揭示了为什么我们的宇宙可能只存在于四维空间中。
当从足够大的距离观察时，维度就不复存在了。只有当我们近距离观察一个物体时，维度才会出现。从相当远的距离来看，一张纸看起来像是一维的。然而，随着我们越走越近，这四面将逐渐向我们显现。现在，当我们走近时，会发现第三维:深度。
思考第四维有点困难，但是随着科学家越来越深入地挖掘，新的或更高的维度会出现。像洋葱一样，维度是多层盘绕的。有一个显而易见的假设，即在大爆炸后的一瞬间，所有的维度都占了上风，但由于某种原因，宇宙随后决定只展开前四个维度。物理学家怀疑其他维度是弯曲的，盘绕在奇点的空间里！
那么为什么只有四维？热力学第二定律禁止其他维度展开，这是宇宙的基本定律。新生的宇宙充满了辐射和亥姆霍兹自由能密度（这是一个对空间施加压力的热力学量）。
大爆炸后仅仅几秒钟，随着宇宙瞬间冷却，亥姆霍兹密度达到更大值，宇宙立即“冻结”。在这个阶段，宇宙以前存在于我们认为存在的每个维度，现在只局限于其中的四个维度。我们的宇宙展开到更多维度的唯一方式是，如果它存在于临界温度之上，这是一个地狱般的温度，在它被创造出来仅仅一秒钟后就肯定会冷却。
物理学家的发现类似于水的相变。一块冰转变成液态水的唯一方式是当它受热时，虽然这一理论直到最近才受到重视，使科学家转向解决这种困境的原则是人择原则。
根据人择原理，如果宇宙有任何不同，质疑其结构的智能物种就不会存在。
热力学第二定律主要解释了为什么时间只向一个方向运动，科学家称之为“向前”。该定律预测，宇宙中的时间方向与无序度增加的方向相同。然而，这个推理是不完整的。
正如熵似乎在增加，因此时间也在增加，因为宇宙仍处于膨胀阶段，这一阶段有利于智慧生命的萌芽，我们只在四维空间中体验宇宙，因为只有四维空间的盛行有利于智慧生命的开始和维持。
如果宇宙是二维的，生物体就不会到处移动。食物被消化和分解或者血液在体内循环的复杂方式在二维人体内是不可能实现的。那么，提出和研究为什么宇宙有四个维度的聪明物种，根本就不存在。
事实上，生物本身，即使是最简单的生物，也会消亡，因为地球将无法围绕太阳旋转。当两个物体之间的距离增加一倍时，万有引力的强度下降了四倍，但在五维空间下降了五倍，在六维空间下降了六倍。在更高维度的宇宙中，地球可能无法实现围绕太阳的稳定轨道，因此生物会被冻死。
也许形成太阳的引力压缩和气体膨胀在更高的维度上会有所不同，相比之下它们在四维空间中是如何发生的。也许太阳本身会过早坍塌成黑洞。即使是更高维度的原子也不会聚集并形成复杂的分子，这些分子随后会构成复杂的生命。
科学家们迫切想进入四维空间，可以把我们这个物种的长期谜团解开。这对物理学家来说也是非常鼓舞人心的，因为它代表了人类寻求统一四种基本力量的一个巨大飞跃，并最终代表了人类对宇宙是如何诞生、如何发展以及它可能走向何方的理解。
.jpg)
