11# 物理学科普：从大爆炸到...

上一篇介绍了数学的历史，对数学建立了一个系统的框架，这一篇针对物理学二百年的历史，参考中科院物理所的一篇科普文章，做一下简单的总结。

原文请参考：https://www.sohu.com/a/166060709_465299

首先有一个概念，自然界只有四种自然力：电磁力、强核力、弱核力、重力 ，而物理学需要整合这四种力，探寻一个大一统的物理学理论，来试图解释整个世界的运转规律。

1、黎曼，支撑爱因斯坦的巨人

多维空间理论简化所有的自然作用力，认为电力与磁力和重力一样，只是高维空间弯曲产生的结果。

2、相对论，爱因斯坦

爱因斯坦发现世界上似乎并没有能够追上光速的东西。他导出了下一个重大的结论：质量是从能量来的。推翻了十九世纪的两大物理发现：质量守恒和能量守恒。自此以后，质量与能量被视为单一单位：质-能（matter-energy）。

狭义相对论，质能变动的方程式，那就是著名的E＝mc⊃2;。

广义相对论，空间是弯曲的⇒力学＝几何学

质能的存在造成周围时空的弯曲。

3、量子力学

成功地整合了四种自然作用力的三种：强作用力＋弱作用力＋电磁力。

但是不包括重力

4、超重力论

在十一维空间统合四种作用力，统合量子理论和重力，以创造出一个“万有理论”。

超重力理论虽然在模型上统合了四种作用力，但它的缺陷在于在很多关键节点上没有具体量化的数学模型和公式。

5、超弦理论

统合所有作用力和自然律，超弦理论博大精深，可以解释所有的自然基本定律。简言之, 如果把宇宙看作是由宇宙弦组成的大海，那末基本粒子就像是水中的泡沫, 它们不断在产生, 也不断在湮灭。我们现实的物质世界, 其实是宇宙弦演奏的一曲壮丽的交响乐 !

超弦理论似乎包含了所有的物理学知识，极其广博精深。但是人类还没有发明二十一世纪的数学，来精确描述它。

6、罗摩奴詹，用数学证明十维宇宙（四维是我们生活的时空，另外六维反正就是很厉害的样子时刻在看着我们）

罗摩奴詹的研究包含了四千多个公式，这些数学式证明：弦论只有在十维中才是自洽的。也就是说，产生我们现存宇宙的那个高维度宇宙，它的维度数一定是十！

7、M理论，另一种解释的路径

1994年开始了弦论的第二次革命。此后诞生的“M理论”被认为是最新的大一统理论模型，M理论认为：历史上五种不同的弦论在本质上被证明是等价的，它们可以从11维时空的M理论导出。

从黎曼、爱因斯坦的重力场，到量子力学，到超重力论，到超弦理论，到M理论，就是人类探索解释整个世界运作逻辑的过程。