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普朗克不是普通的厲害 ─ 是極端的厲害﹝弦論三﹞
2009/08/07 16:50:27瀏覽7762|回應12|推薦58

 

弦論裡的所謂「弦」,既是極之短小,不由任何東西所構成的一度物,又是可以振盪,自由進出宇宙十度空間的,古希臘哲人所謂「小到不能再小,完全無法切割」的,名之為「原子」的那個東西。可以說,「弦」,就是真正的、最後的原子。“This is the end of the line”,再追問下去就無意義。

任何粒子皆是一個弦,所有的弦都完全相同。這個弦的振盪模式決定它最後成為什麼粒子。這是弦論的基本假設。

一個弦可以成為任何粒子,包括帶力的媒介粒子。它將帶弱力、強力、或電磁力,完全取決於它的振盪模式。弦的振盪模式不但決定它的質量、電荷、色荷,還決定它是否成為力的媒介粒子,或任何其他構成物質的粒子譬如電子、光子或上、下、頂、底、魅、惑夸克等等。

弦,甚至可以成為「重力子」─ 質量為零的萬有引力媒介粒子。萬有引力無所不在,人類至今卻仍無法捕捉到一顆傳遞萬有引力的重力子。重力子在弦論裡不過是一種「以特殊型態振盪的,此外與其他弦完全相同的」諸弦之一。1974年間,薛克與西瓦茲研究發現,弦的某種振盪方式使它的性質與重力子完全相同。因此,弦論得以涵蓋重力論述便不令人意外。事實上,弦論之涵蓋重力論述,應該、必須、也自然,可說涵蓋得天衣無縫、水到渠成。

弦,也有如琴弦一般的張力﹝tension﹞,或說剛性也可以。薛克與西瓦茲發現重力弦後,便著手計算這種弦的張力。那時學界已經知道,一個弦傳遞的力─在此為重力,與它的張力─剛性─成反比。既然重力是宇宙間最弱的力,重力弦的張力或剛性必定極為強大。最後發現它的數值是1000000000000000000000000000000000000000噸,或一千兆兆兆噸,也叫「普朗克張力」。我們現在都很習慣了,只要扯上普朗克,就必定是個天文數字。

大家都知道東西越短小就越硬,像筷子、球杆都是。這普朗克張力數值之大,也解釋了弦為何如此極度短小 ─ 約為0.000000000000000000000000000000001公分。當然,這麼小的數字一定也非得叫做「普朗克長度」不可。

越硬的東西須要越大的力氣 ─ 能量,才能「彈」得動。彈鋼琴弦和彈小提琴弦要用的力就不一樣。要「彈」弦論那麼剛硬的弦當然須要極之巨大的能。能量即物質,是物質就有質量。根據量子論,能量不是「綿延無盡」像流水、空氣、時間那樣,而是一顆顆、一粒粒,像玻璃珠、藥丸那樣的﹝所以叫「量子」論﹞。使弦振動的能量,轉換成質量的話,是非常巨大的。這質量是所謂「普朗克質量」﹝代表某能量值 ─ 又是普朗克!﹞的1、2、3‧‧等正整數倍。

普朗克質量約與一顆微塵、或一百萬個細菌加起來相當,就基本粒子而言,這已經是天文數字般的質量。它的數值相當於10000000000000000000顆質子。

問題來了。普朗克質量,或一兆兆顆質子的質量,的1、2、3‧‧等正整數倍,如何而可能是強、重費米子如質子、中子,輕費米子如電子、微中子等的質量,更遑論零質量規範玻色子的重力子?一兆兆顆質子當然不等於一顆質子,對吧?

量子論說,任何東西都有「量子悸動﹝quantum jitter﹞」,弦自然也有。可異的是,與弦的量子悸動相關連的能量為負值,這負能量與前述振盪能量會互相抵消,最後的剩餘能量有多少,形成的粒子質量就有多少。就重力子或光子而言,此正負抵消是恰好100%,也就是說,剩餘能量 ─ 亦即質量 ─ 為零。

弦論發現重力子質量為零也與事實相符。重力以光速傳遞,重力子也必須一如光子質量為零。

重力的速度是光速,遲至一九八零年代才得到證明。這意味著,如果太陽現在忽然消失,八分十九秒後我們才會失去光明,同一瞬間地球將沿軌道切線方向筆直往外太空飛去。太陽系的行星們一個個都會如此,只是時間不一。依順序是水、金、地、火、木、土、天、海、冥。


( 知識學習科學百科 )
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引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=GolfNut&aid=3204010

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某既得利益團體代言人
犧牲睡眠說是寫筆記
2009/08/08 12:26

讀到這裡:   http://www.bjufo.com/dv_rss.asp?s=xhtml&boardid=8&id=6573&page=5 

在美國南達科他金礦穴坑下,以大型液槽接收到從太陽輻射出的微中子,每個月約有一打。這個數目僅是理論值的三分之一而已,其餘三分之二的太陽微中子不知去向,這個問題成為粒子天文領域上的一個大秘密,已困擾了科學家二十餘年。

不知去向其餘三分之二的太陽微中子?  有意思!

GolfNut — 無心的邂逅(GolfNut) 於 2009-08-08 15:42 回覆:

那篇文寫得還可以,有模有樣,只是裡面有一句明顯的錯誤:「由於重力作用非常微小,在10公分的範圍內,約為電磁作用的10倍」。顯然作者沒有自己好好校閱一次─我不相信會寫這文的人不知道重力和電磁力強度的比較。

重力和電磁力有一點相同─作用距離均為無限大。所以比較二者不須要考慮距離。二者都與矩離成平方反比,只要相同距離兩者強度相比即可。

在相同距離的情況下,電磁力的強度是重力的1000000000000000000000000000000000000000000倍,亦即一百萬兆兆兆倍。什麼十公分十倍!還說重力比電磁力強!

還有作者以弦論空間有九度,而可感知空間為三度為由,來「解釋」三分之二﹝6/9﹞的微中子為何消失,這確是天方夜譚,有趣到不行。

首先,我不知他憑什麼說有三分之二的微中子「消失」。就算他知道「應得」多少,他又怎知「實得」多少,從而斷言有三分之二的微中子消失?要知道,微中子幾乎完全無法偵測。我記得一個數字:從太陽來的微中子,每秒約有六千億顆穿過我們的身體,日夜都一樣─晚上這些微中子毫無阻礙穿過地球再穿過我們身體,如入無人之境。

人類從猴子演化到今天,偵測到的微中子顆數還沒超過兩打。怎麼可能知道有幾分之幾不見?

還有弦論的那其他六度,並不是像我們可知可感的這種三度,而是蜷曲到幾乎為零的普朗克距離範圍裡去。意思就是說,那六度就在我們身邊,到處都是,無所不在。該作者自行將此其餘六度想像成和我們的日常三度一樣的空間,只是不為我人可知可感,甚而據以「解釋」那「消失了的三分之二」微中子?

本衲啞口無言,拜倒在地,久久不能自已。

GolfNut — 無心的邂逅(GolfNut) 於 2009-08-08 16:04 回覆:
再回去看一下,喔,原來是共和國的網站!難怪既光榮又偉大還兼正確。
GolfNut — 無心的邂逅(GolfNut) 於 2009-08-09 01:50 回覆:

對了,不是六千億顆,是“600 trillion”,每秒約有六百兆顆微中子穿過我們的身體。

數字一大,一下子 billion,一下子 trillion;有時換另一套系統,billion 變 giga,trillion 變 tera,很容易搞混。再弄成中文就更複雜了。人家三個零一變,我們四個零才變。


某既得利益團體代言人
到底弦論有趣在什麼地方呢?
2009/08/08 03:00

請聽 台大物理系 高涌泉教授的評析

[文章選讀] 有興趣閱讀請連結:

1. )   -玄之又玄話弦論 -

http://edu1.wordpedia.com/sa/read.asp?readtype=ch&docsn=2003121706

2. ) - 弦論往哪裡去?-

http://edu1.wordpedia.com/sa/read.asp?readtype=ch&docsn=2003121707

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