關(guān)于物質(zhì)的認(rèn)識(shí),古希臘人猜想(先知的猜想),宇宙的物質(zhì)是由原子構(gòu)成的。大量的物質(zhì)都應(yīng)是少量不同的基本材料組合的結(jié)果,就像在拼音文字里,數(shù)不盡的詞語(yǔ)都是由那么少的幾十個(gè)字母組成的。到現(xiàn)在這一論還被認(rèn)為是正確的,雖然最基本的物質(zhì)單元已經(jīng)歷了無(wú)數(shù)認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變。
這些認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)在:
19世紀(jì),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)許多熟悉的物質(zhì)都有一種可以識(shí)別的最小組成單元,遵照古希臘傳統(tǒng)稱他們?yōu)樵?。后?lái)歷史證明那是錯(cuò)誤的,因?yàn)樵邮强梢苑指畹摹?/p>
20世紀(jì)30年代,人們發(fā)現(xiàn)了組成原子的成分是包含質(zhì)子和種子的核以及繞著核旋轉(zhuǎn)的一群電子。人們覺(jué)得,質(zhì)子、中子、電子應(yīng)該是最小的組成單元,后來(lái)這一理論又被證明是錯(cuò)誤的。
1968年,斯坦福直線加速器中心發(fā)現(xiàn),質(zhì)子和中子都不是最基本的,他們是由三個(gè)更小的粒子構(gòu)成,那些粒子叫夸克,而夸克本身有兩種,一個(gè)叫上,一個(gè)叫下。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。
沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)說(shuō)明他們還由更小的東西構(gòu)成,但卻有大量證據(jù)表明,宇宙還存在著其他粒子成分。
20世紀(jì)50年代中期,第四種基本粒子被驗(yàn)證,他叫中微子。但他很難找到,他們很少與其他物質(zhì)發(fā)生相互作用。
后來(lái)又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了基本粒子u(除了比電子重200倍,沒(méi)有什么不同),四種夸克分別為粲、奇、底和頂,還有一個(gè)更重的電子兄弟等等,到目前能總結(jié)出來(lái)的粒子分3族,12種。
有沒(méi)有比這些更加深層次的物質(zhì)單元?
科學(xué)家們提出了弦理論。每一個(gè)李子都像一個(gè)無(wú)限纖細(xì)的橡皮筋,一根震蕩跳動(dòng)的絲線。
也就是說(shuō)物質(zhì)由原子組成,而原子由夸克和電子組成。根據(jù)弦理論這些粒子實(shí)際上是震動(dòng)著的一根閉合的弦。
在愛(ài)因斯坦的年代,強(qiáng)力和弱力還沒(méi)有發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)的引力和電磁力還是讓他感到困惑。他不相信大自然會(huì)那么復(fù)雜,他希望能找到一個(gè)同一場(chǎng)論來(lái)說(shuō)明這兩種力不過(guò)是同一個(gè)大的基本原理的不同表現(xiàn)。
從一個(gè)原理出發(fā)--萬(wàn)物在最微觀的層次上是由震動(dòng)絲弦的組合構(gòu)成的--弦理論提供了一個(gè)能囊括一切力和物質(zhì)的解釋框架。是其他一切理論的基礎(chǔ)。
在還原論者看來(lái),認(rèn)識(shí)了事物的組成也就認(rèn)識(shí)了事物本身。反還原論者卻覺(jué)得荒謬,他們會(huì)說(shuō)難道我們的快了、憂愁和無(wú)聊的感覺(jué)真的就是發(fā)生在大腦里的化學(xué)反應(yīng)嗎?
有物理學(xué)家這樣評(píng)價(jià)"還原論者的世界的確是冷漠的,沒(méi)有一點(diǎn)人情味,但我們必須忠實(shí)的接受他,不是因?yàn)槲覀兿矚g,而是因?yàn)槭澜绫緛?lái)就是那樣運(yùn)行的。"