第一章 物理史话 【14】

结果十年以后历史又开了个极大的玩笑，1994年开始的弦理论的第二次革命中，超弦理论又回到了11维时空。并寻求一个称为膜理论的完整理论。而最新发展的弦理论中增添了许多内容，故被称为膜理论。如今物理学界超弦理论、膜理论为首的代表人物就是杰出的引力理论物理学家霍金。不过超弦理论、膜理论相当深奥，普通人一般都无法轻易理解。这里引用当年卓别林与爱因斯坦第一次会面时的一段对话，也许会对理解这点有所帮助——卓别林说：“爱因斯坦先生，你是世界上最伟大的科学家，你的相对论，没有几个人懂。”爱因斯坦笑容可掬风趣地回答：“卓别林先生，你是世界上最伟大的艺术家，你的电影没有人不懂。”

前面说到中子的出现，向物理学界提出了新的要求，从而发展出了当代粒子物理学。20世纪物理学家发现了原子的基本模型，以后随着中子及各种介子相继发现，基本粒子也越来越小了。如今人们知道了原子中的核子是由质子、中子组成。而中子失去电子以后即成质子，而它们又是由更小的微粒夸克所组成，如今已知的组成物质的最小的12种基本粒子已全部发现了，其中有6种夸克、6种轻子，而最后一个被发现的是一种轻子叫做τ中微子，它是在20世纪末发现的。而基本粒子除了物质粒子之外，还有一类是携带力的。目前已知的基本微粒共有62种。

物质科学将物质运动规律归于由物质（粒子）间的四种基本相互作用的结果。这四种基本力是：一、强力。它是四种基本力中最强的，作用距离最短的，它束缚了夸克形成质子和中子，束缚住质子和中子形成了原子核。二、电磁力。是第二强的力，它在带电荷的粒子之间作用。是一种长距离作用力。三、弱力。是第二弱的力，作用于物质粒子之间的短距离作用力。四、引力。是最弱的一种长距离作用力，在所有物质之间发生作用。

量子力学的大统一理论（GUT）中，是一种统一电磁力、强力和弱力的理论，并不含有引力。而对引力的研究主要在广义相对论中，引力被描述为弯曲的空间——时间的曲率。爱因斯坦生前建立的统一场论只含有引力与电磁力而不含有强力和弱力，但最后未能获得成功。在1956年以前人们都相信，物理定律分别服从三个叫C、P和T的对称；C——电荷对称，是指粒子与反粒子定律相同；P——宇称对称，指任何情景与它的镜象定律不变；T——时间对称，指前进与后退的时间性方向定律一样。1956年美籍华裔科学家李政道、杨振宁关于弱相互作用下宇称不守恒的发现掀起物理学的轩然大波。同年，他们的同事吴健雄用实验证明了他们的预言，她在磁场中排列放射性元素的核，使他们自旋方向相同，发现电子在不同旋向发射量不同。李、杨二人为此获得1957年度诺贝尔物理学奖。

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