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有关暗能量和暗物质，还有很多未解之谜，对它们的探索和物理解释是对21世纪理论物理学最严峻的挑战！
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爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事 [:1700970791]
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爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事 4．群星灿烂
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近代物理理论中有3个最重要的常数：光速c、普朗克常数h、引力常数G。物理学家以它们为基础，分别建立了相对论、量子力学和引力理论。
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常数本来是不会改变的，但可以认为它们在相对的意义上变化，从而将各种不同的物理理论互相当作某个常数相对变化而趋近的极限。比如说，在狭义相对论中，将光速c作为信息传递的最大速度，因而避免了超距作用。而牛顿力学中则隐含着“超距”，即信息传递不需要时间，相当于传递速度等于无穷。因而，经典力学可以被看成是光速c趋于无穷时狭义相对论的极限。类似地，普朗克常数h是建立量子力学时被引入的，与微观世界中能量是“一份一份”的规律有关，对于经典时能量连续的情况，相当于普朗克常数h趋于零的极限。此外，在任何理论中，如果暂时不考虑引力效应，就意味着将引力常数G取值为零，或趋于零时的极限。
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根据上述想法，我们可以将近代物理学中的各种理论，画到一个三维的立方块上，如图6-4-1（a）所示。这样一来，各个理论模型及它们之间的关系一目了然。
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图6-4-1 统一理论的模型和代表人物
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这个三维立方块被称为Bronstein Cube，以一位苏联的年轻理论物理学家博隆斯坦（1906—1938年）命名。即使是学物理的，也很少人知道博隆斯坦这个名字，但一提到苏联物理学家朗道（Lev Davidovich Landau，1908—1968年）就不一样了。实际上当时的博隆斯坦，是朗道的亲密朋友加合作者。博隆斯坦实际上是量子引力的先驱者，从他发起这方面的研究开始，如今80多年过去了，这仍然是物理中的一个尚未解决的难题。朗道和博隆斯坦都在斯大林1937年的大清洗中被捕入狱，朗道之后得以释放，博隆斯坦却在1938年审判之后的当天就被秘密处决了。博隆斯坦的妻子莉迪亚·楚科夫斯基，是苏联著名儿童作家楚科夫斯基的女儿，她自己也是颇为知名的作家和诗人。当局对博隆斯坦的家属一直隐瞒他被处决之事，莉迪亚等候消息多年，不知丈夫死活。超过半个世纪之后，1990年，莉迪亚被允许查看当年审判博隆斯坦以及执行时的记录，才了解到了一部分不见得是事实的“事实”。这些记录中，也包括苏联物理界的同事和朋友们恳求当局释放博隆斯坦的呼吁信，因为他们很久都蒙在鼓中，不知道博隆斯坦早已不在人世。（图6-4-2）
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图6-4-2 （a）博隆斯坦；（b）左到右：朗道，玻尔，罗森菲尔德、博隆斯坦，1934年在一次理论物理讨论会上
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物理理论的分类方块是博隆斯坦首创的，但将经典牛顿理论当作几个物理参数之极限的想法却是来自于朗道等几位苏联科学家年轻时候的一段趣事。
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20世纪20年代，风景优美的列宁格勒大学物理学院的校园中，活跃着一批年轻的理论物理学研究生，他们经常在一起讨论量子力学、切磋相对论，为物理中诞生不久的两大革命而欢欣鼓舞、激动万分。其中就包括博隆斯坦和他的朋友们。
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当时尤其活跃的是被人称为“三剑客”的朗道、伽莫夫和伊凡宁柯。这三个人后来都在理论物理研究中有所成就：朗道是诺贝尔物理学奖得主；伽莫夫被公认是诺贝尔奖的“遗漏者”之一，他提出了量子隧道效应，是大爆炸理论的创始人；伊凡宁柯（1904—1992年）则任教于莫斯科大学50年，对原子核的质子—中子模型和场论等做出了不凡的贡献。
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三位年轻的“剑客”聪明机智、风华正茂。颇为有趣的是，据说三个人还曾经共同喜欢和追求过同一位漂亮女孩。为了取悦她而合作发表了一篇只有短短三页纸的物理论文[48]。正是这篇文章，考察了物理学中上述几个基本的普适常数和相互转换。博隆斯坦的物理分类方块便是基于此文。
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在图6-4-1（a）中，将光速的倒数（1/c）、普朗克常数h、引力常数G，分别作为三维图中的x、y、z坐标，这样便能得到1个单位立方体。立方体的8个顶点对应于1/c，h，G分别取零和单位值时候对应的不同理论模型。比如说：最简单的情况（0，0，0）是不考虑引力的经典力学；（1/c，0，0）、（0，h，0）、（0，0，G），3个方向上则分别建立了狭义相对论、量子力学、牛顿引力。如果既有1/c，又有G，相当于狭义相对论＋引力，得到广义相对论。如果既有h，又有G，相当于量子力学＋引力，等于非相对论量子引力。如果既有1/c，又有h，相当于量子力学＋狭义相对论，等于相对论量子力学。如果3个常数全都考虑，就是我们尚未达到的目标，最后的统一理论：万有理论。
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在图中，当h＝0，c＝无穷的情况，对应于牛顿力学及牛顿的万有引力。从牛顿理论出发，如果考虑c为有限值的情形，便分别是两个相对论。立方体的左上角两个红点所对应的，则是尚未解决的引力加量子的情况。
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尽管爱因斯坦为其统一梦奋斗了几十年没有获得成功，但这个大统一之梦已经深深扎根在理论物理学家们的心中，一直是理论物理学研究的中心问题之一。伟人已经仙逝多年，他是否后继有人呢？
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图6-4-1（a）和图6-4-1（b）中，列出了各个物理理论及其主要代表人物。从图中可见，统一路上群星灿烂，除了本书前面章节中已经介绍过的物理学家之外，还有不少物理学家在引力量子化及万有理论的研究中做了不少工作，有的人甚至倾注了毕生的心血，但始终未能攻克这个最后的堡垒。
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爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事 [:1700970792]
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爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事 5．顽固的引力
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大多数物理学家都和爱因斯坦一样，小看了引力的顽固本性。在20世纪50年代或更早期，广义相对论[49]因为与黎曼几何关系密切，研究人员中数学家居多，倒有点像是数学的1个分支。