宇宙方程

1 统一——古老的梦想 当人们凝视夜空的辉煌壮丽，被天空中灿烂的星星包围时，很容易被它纯粹的、令人窒息的威严淹没。而我们的关注转向了一些更神秘的问题： 宇宙有没有宏大的设计？ 我们如何理解一个看似毫无意义的宇宙？ 我们的存在是有韵律和有道理的，还是毫无意义？ 我想起了斯蒂芬·克莱恩（Stephen Crane）的诗： 一个人对宇宙说：“先生，我存在！” “然而，”宇宙说，“你的存在并没有让我产生责任和义务感。” 希腊人是**批认真尝试整理我们周围混乱世界的人。像亚里士多德那样的哲学家认为，一切都可以归结为四种基本成分的混合物：土地、空气、火、水。但是，这四种基本成分是如何产生世界上的丰富多彩和复杂性的呢？ 希腊人对这个问题至少给出了两个答案。**个是哲学家德谟克利特（Democritus）提出的，甚至在亚里士多德之前。他认为一切都可以被简化为微小的、看不见的、不可摧毁的粒子，他称之为原子(希腊语意为“不可分割”)。然而，批评者指出，原子太小而无法观察，人们不能获得原子的直接证据。尔后，德谟克利特指出了令人信服的间接证据。 例如，想象一枚存放了多年时间的金戒指，戒指由于磨损，一些东西丢失了。每天，戒指上都有一些微小的物质脱落。因此，虽然原子是看不见的，但它们的存在可以间接测量。 即使今天，大多数的先进科学也得益于间接测量，太阳的组成、DNA的结构、宇宙的年龄都是通过间接测量得出。即使我们从未登上过恒星，从未进入过DNA分子，更未目睹过宇宙大爆炸,但我们仍然知道这一切。当我们尝试证明统一场论时，直接证据和间接证据之间的区别将变得至关重要。 第二个答案由伟大的数学家毕达哥拉斯首创。 毕达哥拉斯具有将数学描述应用于音乐等世俗现象的洞察力。据说，他注意到拨弦的声音和敲击金属棒发出的共鸣之间的相似处。他发现它们产生了以一定比率振动的音乐频率。因此，像音乐这样令人愉悦的事物起源于共振的数学。他认为，这可能表明，我们看到的周围物体的多样性必须遵守同样的数学规则。 因此，我们的世界至少有两个伟大的观点来自古希腊：其一，万物是由看不见的、不可摧毁的原子组成；其二，自然界的多样性可以用振动的数学来描述。 不幸的是，随着古典文明的衰落，关于这些观点的讨论和争论的资料没有留存下来。可能存在一个解释宇宙的观点这个概念被遗忘了近一千年。黑暗笼罩着西方世界，科学探究在很大程度上被迷信、魔法和巫术取代。 文艺复兴时期的重生 17世纪，一些伟大的科学家奋起挑战既定的秩序，研究宇宙的本质，但他们也面临了强烈的反对和迫害。约翰尼斯·开普勒是**个将数学应用于行星运动的人，他是鲁道夫二世皇帝的帝国顾问，他在科学工作中并未遭遇迫害。 曾经做过僧侣的乔尔丹诺·布鲁诺（Giordano Bruno）就没那么幸运了。1600年，他因异端学说被审判并被判处死刑。他被塞住嘴，在罗马街头裸体游行，*后被烧死在火刑柱上。他的主要罪行是：宣称在环绕其他恒星的行星上可能存在生命。 伟大的伽利略，实验科学之父，几乎遭遇了同样的命运。但与布鲁诺不同的是，伽利略在死亡威胁面前撤回了自己的理论。尽管如此，他用他的望远镜留下了永久的遗产，这也许是所有科学中*具革命性的发明。用望远镜，你可以亲眼看到月球上坑坑洼洼的表面；金星的相位与其环绕太阳的轨道一致；木星有卫星。当时，所有这些都是异端思想。 可悲的是，他被软禁在家，与来访者隔绝，*终失明(据说，这是由于他曾用望远镜直视太阳)，伽利略因绝望与心碎而亡。就在他去世的那年，一个婴儿在英国出生，他将完成伽利略和开普勒未完成的理论，给我们一个统一的天空理论。