科学大师霍金教授在北京国际会议中心,作主题为“膜的新奇世界”的科普报告。与昨天的国际弦理论会议不同的是,霍金教授今天下午运用他特殊的点击电脑方式,用更为“公众”、更为“通俗”的语言,向北京公众阐释了他的关于天体演化的“M理论”。
当霍金教授出现在报告厅里,现场观众全体起立欢迎这位轮椅上的伟人,热烈的掌声接连响起三次。报告在语音合成器俏皮的声音中开始了。在近两个小时的过程中,他就用手中的控制器做着报告,一幅幅生动的图片将观众带入了一个神奇的世界。在近两个小时的报告中,现场观众鸦雀无声,只有中间的几个小幽默让听众爆发出一阵阵笑声。
简单的东西需要复杂起来才能打动人,相反,霍金用简单的语言阐释了当今世界最为高深的理论。我们的眼睛只有三维,但霍金要用简单的语言解释十维的空间,霍金的“M理论”把观众置于了一个平常无法想象的平台。报告对“M理论”的讲解深入浅出,据记者介绍,如果读过霍金的《时间简史》,对“天才”的精彩演讲可能会领悟得更多。然而天才最容易成为明星,而观众似乎成了“追星族”。
由于准备充分,霍金教授的报告相当成功,霍金教授整个过程只需轻点手指,就完成整个报告过程。霍金教授的报告大约在5点10结束,之后他匆匆地离开了会议中心,在报告过程中没有接受记者的提问报告结束后也没有接受记者的采访。
科学大师霍金教授来到中国之后,“霍金热”迅速地席卷了中国大地。与病魔抗争了30多年的霍金,虽然现在只剩三个手指受自己支配,但他最不喜欢被看做残疾人。尽管身体受到了束缚,但霍金的大脑却从没停止过对浩瀚宇宙的思考。
“弦理论”是当今物理学界最大胆的理论假说。它第一次将广义相对论和量子力学这两大基础理论统一起来,有望解决一些长期困扰物理学界的世纪难题,如黑洞的本质和宇宙的起源等。如果这一理论被实验所证实,它将从根本上改变人们对物质结构、空间和时间的认识。
“弦理论”的一个基本观点就是认为自然界的基本单元不是像电子、光子和夸克这样的粒子,这些看起来像基本粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦),闭弦的不同振动和运动就给出这些不同的基本粒子。而最近,人们对弦理论结构的认识又有了飞速的进展,发现了弦理论中的许多新组元(“膜”)。现在人们通常把弦理论和这些新引进的理论称为“膜理论”。
早在爱因斯坦生命中的最后30年里,他一直在寻找一种理论?一个能在单独的包罗万象的数学框架下描写自然界所有力的理论。虽然爱因斯坦空手而归,但今天,部分物理学家却相信他们发现了一个能把这些知识缝合的理论,就是超弦理论,这也就是霍金来参加的“北京国际弦理论会议”的主题。
这些理论对于只具有普通知识的公众来说是非常难以理解的。例如,我们肉眼所看到的物体是三维空间的,如果加上时间维度,则是四维。但“膜理论” 却揭示了弦理论的第10维空间方向,因为理论的最大维度是11维。而且认为我们现在就有可能探测那些额外的维度。那么它究竟是怎么回事呢?也许只有霍金才能通俗地解释这一切,答案可能就在他的科普报告会上。
弦理论是一门理论物理学上的学说。理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”,大至星际银河,小至电子, 质子,夸克一类的基本粒子都是由这占有二度空间的“能量线”所组成。中文的翻译上,一般是译作“弦”或“弦”。
较早时期所建立的粒子学说则是认为所有物质是由只占ㄧ度空间的“点”状粒子所组成,也是目前广为接受的物理模型,也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题,但是此理论所根据的“粒子模型”却遇到一些无法解释的问题。比较起来,“弦理论”的基础是“波动模型”,因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述“弦”状物体,还包含了点状、薄膜状物体,更高维度的空间,甚至平行宇宙。值得注意的是,弦理论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测,关於这一点,以下内文会说明。