今年的奥斯卡颁奖典礼上,一部英国电影《万物理论》令EddieRedmayne成为了新晋最佳男主,这一令全世界男演员们梦寐以求的桂冠。而其电影名称所显示的理论,在物理学界也可谓是无数学者们毕生研究与追求的梦想。
超引力、大统一理论、终极理论,物理学家们企图用各种名称来概括他们对归结世间万物于一条统一理论中的企图,这一想法并不出现于近现代的物理飞速发展时期,早在古希腊的阿基米德时代,学者们就期望能够出现由公理推导出来的“所有理论”以描述整个自然。然而,时至今日,人们仍旧没有找到这条普适性的公理。
尽管有人曾指出“所有对万物理论的追寻,必将一无所获”,但是即使一无所获,在这追求过程中被发现的那些不完美的理论,对我们这个世界的支撑与推进,也足以能同那个不会被解开的万物理论相提并论。
万物理论是什么?
自人类社会发展以来,但凡是有学科体系的建立,“统一”便成为了其中永恒的话题。而在物理学界,最晚从牛顿开始,“统一”便一直是其前进的动力。从牛顿到麦克斯韦再到爱因斯坦,使宇宙同地球、电力同磁力、时间同空间相继从理论上进行了统一。
一般而言,如今的物理现象都能从四种力上找到原因,即质量物体间相互作用的引力,带电物体间相互作用的电磁力,将质子同中子结合在一起成为原子核的强核力,以及掌控着诸如辐射衰变等过程的弱核力。而万物理论的目标之一即是证明这四种力只不过是同一种力的伪装,或者不同环境下呈现出来的不同形态。
在目前看来,成为万物理论的最可能情况是两种理论的结合,一是广义相对论,二是量子场论。前者专注于研究重力来明白宇宙中的大尺度、高质量现象,如恒星、星系、星系团等;后者则致力于研究非重力来解析宇宙中的小尺度、以质量现象,如亚原子粒子、原子、分子等。然而,除非将其当中表述的内容加以修改,否则这两个理论互不相容,这使得最接近于万物理论的的模型必须是这两个理论的相加,而非其中的任何一种。
不过,在大多数情况下,只需要其中一种理论便可解释其现象,在一般情况下的应用不会造成冲突。然而,如若在小尺寸、高质量的范围内——如黑洞内部、宇宙大爆炸后的极短时间内等情况下——则必须找寻到一种具有更深层次实在的、引力与其它三种力统一于一个理论的框架,即将广义相对论同量子场论和谐、完美地整合在一起,成为能够描述所有物理现象的黄金理论。
这便是万物理论目前的发展现状。到目前为止,被学界广泛接受的最具成为万物理论可能性的分别为弦理论与圈量子理论。前者可能将合并前文所称四种力变为可能,据其理论,宇宙的每一个粒子,在其最微观层级,是由各种呈不同方式振动中的弦组成;后者则是将广义相对论关于时空的概念引入量子场论,从而能够精确的以数学表示出量子时空,并对实际物理问题给予答案。
然而,在确切的实验数据告诉我们上述两种理论究竟孰对孰错,是否真的描述了自然之前,我们还有很长的一段路要走。
互联网,万物理论在另一个领域的投影
从万物理论的发展与现状我们不难发现,互联网在许多方面同其有异曲同工之妙。
互联网诞生的原因仅在于当初通信研究者意识到需要在不同的计算机用户以及通信网络间进行常规通信而已,但是到了后来,却渐渐产生了让世界互联的愿景。这同诸多理论最开始产生的原因不谋而合。许多伟大的事情在产生之初,都不过是为了一个很小的原因,或是解决某个问题,或是描述一种现象,到了后来,却能够产生我们意料之外对整个世界的影响。
并且,从现状上来看,也是同样的格局,万有理论中,两种可能理论共存的事实,对应到互联网界则是各个领域两个或多个大公司共同存在的现状。在“绝对”的大公司中,Google、微软、Apple可以说在各自领域都取得了骄人的成绩,而在近几年移动互联网的浪潮中,纷纷推出了自主开发的移动操作系统,除却微软稍感疲软之外,其他两家可以说几乎占领了移动终端百分之九十以上的份额。在社交领域,则是Facebook、Twitter两家长期占领着市场,尽管近年来有着诸如line、snapchat、tumblr等不少充满创意的社交产品出现,但无一能够撼动前两者的市场份额。
正如一位致力于研究万物理论的学者所言,“一个包含万物的终极理论虽然是虚幻的目标,但在追寻过程中我们会得到很多新的科学洞见”,互联网行业的发展也是如此。长久以来,我们在追求世界互联的这个目标中,不论是偶然还是刻意,成就了如今我们这样一个快捷、轻便、高效的互联网世界。在二十年前的人们一定不会想到,如今人人都拥有自己的智能手机,功能机的时代一去不返;电脑进入千家万户,不断朝轻薄便携发展;平板电脑的出现与推广扩大了人们的视界;无纸化办公,纸媒的落寞等等如今我们习以为常的情形,全部都仰仗互联网从业者对“统一”的孜孜以求。
其实,这二者之间最可贵的相似之处便在于对在追求统一道路上给人类带来的意外发现。一个终极理论或技术或许能将所有问题一网打尽,也有可能一无所获,但他很有可能回答一些我们在一开始根本没有想到的问题。即这种追求必将给我们的技术带来短期可见的变革,在未来更将引领我们进入一个新的领域,且可能是我们今天闻所未闻的领域之中。
譬如如今身为互联网巨头的微软,在最初比尔·盖茨写下第一行代码时,心中想的只不过是如何让电脑更好用。在他看来,电脑无疑会成为未来人们生活中的重要工具,它将出现于每个办公室、每个家庭的桌面上。正是这种想法,使他不仅仅满足于为电脑编写解译器,而是开始追求更加高远的目标。而为了更好的追求这一理想,他放弃了学业以便更好地投入到创业的行动中。在微软成立伊始,便不断追求与改善电脑软件技术,使之更易操作,成本更为低廉,由此不仅创造了商业帝国的产生,更使电脑这种昔日仅有实验室中才能够存在的产品,进入到寻常百姓家。
同样的,在如今许多已经成长壮大的互联网大公司,尽管最初帮助他们成长的产品来自不同类别,从搜索引擎到社交软件再到操作系统不一而足,但在其自身科技不断进步的状况下,并没有止步,而是将累积的资金投入到更为壮阔的使命之中,这也是近年来关于生命健康、智能生活越来越得到关注的原因之一。因为他们认识到,公司的壮大并非一朝一夕,正是有了无数知道、了解现代科技的人们,才使它们走到了今天。
说到如今互联网行业的发展趋势,一是转向云端,各大公司在云计算、云存储领域展开竞争;二是智能生活,将科技方面的研究成果,以更快的效率投入到实际应用中,以此优化人们的生活起居、健康环境等方面;三是强调服务,进行软件同硬件的结合,某一领域一家独大的情况正在慢慢转变。同时,大公司的衰弱或走出领域中心地位,让位于更具活力与创意的新兴小公司或创业公司的情况正越来越普遍。
这不难看出互联网的最终指向,即服务人类生活,优化生存环境,将人类的未来寄托于科技发展进步之上,这同万物理论对物理界进行统一并更好地服务理论发展的目标有着相似之处。
作为其中一份子我们应当做什么
或许在二十年前,我们还会认为互联网里我们十分遥远,然而到了如今,随着互联网的发展,智能手机的普及,我们人人都身处于信息洪流之中。正如Facebook创始人扎克伯格对未来的规划那样,“我们想要连接整个世界,所以我们要帮助所有人用互联网”,不论是现在还是未来,互联网已经成为了不可分割的一部分,我们所能做的还有很多。
我们需要更为开放的思想,更为激进的精神去对待科技的开发与进步,以及更为谦虚、尊重的态度面对竞争与合作,而非抱残守缺,沉浸在过去所取得的成果与辉煌岁月之中。在这一点上,诺基亚同微软,给了我们极好的佐证。
曾经,作为全球市场占有率第一的诺基亚,在功能机时代可谓是出尽了风头,尽管在苹果推出了第一代的智能手机并对其市场造成一定冲击之后,诺基亚面对开放的安卓仍旧不为所动,在这个传统的巨人眼中,他所要做的不是依靠谁打败另一个,而是将对手们全部置之死地坐稳业界老大的位置。尽管为了对抗安卓与iOS,它独立开发出了另一套手机操作系统MeeGo,然而,临时换帅导致这一结果并没有得到长久的支撑,而转投的WindowsPhone作为当时尚未开发成熟,仅是微软试水智能手机市场的初级产物,因其种种缺陷以及对升级到更高版本的不支持,最终失去了自己原本就残存不多的用户,最终被收购、被关闭。时至今日,仍有许多诺基亚曾经的忠诚用户感叹,“如果诺基亚坚持当初他做的决定,实质结果比今天还要好。但是因缘际会,阴错阳差,使用微软的系统之时,诺基亚毫无疑问已经轮流成单纯的手机终端设备生产提供商而已了”。
如今诺基亚虽由于同微软相关协议的原因,将在短时间内无法重回手机市场,但为了能够在移动终端中占据一份天地,使诺基亚这一百年品牌不至于成为历史,从而推出了自己品牌的平板电脑,并且在这次,他已然不再固执己见,而是如同一个初入行的学徒,想要迫不及待的得到市场的认可与接受,对于曾经不屑一顾的安卓,也将其作为了自己的造作系统,不在此基础上进行了一些列优化。尽管这一市场同样已经接近饱和,甚至有人断言这一市场在2015年或出现萎缩,但如此尝试,对于曾经固执的诺基亚来说,已然是一个值得鼓励的进步,但愿在同微软的合约结束之后,它不会因这几年的缺席而黯然,而是以更为包容的心态,去拥抱未来的科学与技术,重新实现他的那句口号,“科技以人为本”。
对于收购了诺基亚的微软,这几年的转变令人看到了一届互联网公司真正所应有的精神。曾经,微软因其对市场反应的迟缓、公司发展的骄傲自大、产品开发理念的过时守旧而饱受认诟病,然而,在其新任CEOSatyaNadella的带领下,微软显然已经不再是曾经那个骄傲自大的微软了。从今年年初的那场发布会上来看,微软对于转型可谓是诚意十足,不仅推出Windows10以整合曾经各自为营的PC、平板、手机系统,同时重新捡起半途而废的SurfaceHub,朝着一家科技公司前进,并且对于当下大热的虚拟现实领域也推出了自己的产品Hololens,可以说,如今的微软,已渐渐放下了过去的架子,以一种虚心以求的态度,不断把自己打造成为一个锐意进取的科技公司,而非软件公司。
不仅如此,如今微软正在更多方面谋求着同其他互联网公司的合作,这在其前任CEOSteveBallmer领导下是不可能的,同其竞争对手的关系也在不断缓和,正如微软创始人BillGates所评价的那样,“我看到了一种新的能量。在微软尚未成为领跑者的领域存在很多机遇,而他认识到了做出改变的必要性”。
但是,在这种开放与激进的思想中之外,更需要的是落于实处的行动与诚意。另一家以创新与反叛而著称的科技公司Google正是因其忽视这一点而导致无数足以影响世界的项目折戟沉沙,也使公司在除去广告及搜索业务之外,再难找到一个能够支撑公司发展的新项目。真正能够维持公司长久发展的Nexus项目陷入泥潭,大有可为的GooglePlayEditions被过早放弃,安卓同ChromeOS的整合速度缓慢,安卓5.0系统虽是一次令人欣慰的系统更新,但却没有解决人们普遍最为关心的性能提升、电池续航、系统碎片化问题。
那么Google将关注点放在了什么地方呢,是一些看上去很美的项目上。不论是无人驾驶汽车、热气球促进全球互联、虚拟现实头戴设备及眼镜还是模块化手机、千兆宽带项目,尽管人们对Google这些举动加以褒扬,但仍旧无法忽略一个事实——这对其目前的市场环境没有改善。比起如今脚踏实地埋头苦干并且偶尔抬头对未来表示一下关注的微软来说,Google正在逐渐成为曾经的那个微软——认为自己能够通过对市场的主导地位取得市场的绝对领导权,且不论如今是否在各领域已有占绝大多数的市场份额,回头看看微软的失败,不难猜到Google的这种企图路在何方。
对万物理论的追求也许永远不会停止,外来各种理论的统一似乎也不太可能成为现实,但是,如若未来人类能够产生与控制如此高能量,那么他们会毫无疑问地创造更为丰富的技术可能性。互联网同样如此,尽管在互联网中,各个技术流派,科技公司之间的竞争永不会停止,但这种竞争中所产生的合作,无疑是能够使所有人获益的,不论是公司,还是我们每一个人。
我们深知要追求更为终极的技术与理论,不仅需要有现有知识的累积,更要有卓越的思维与理念,以及针对当下与现实的落地。脚踏实地,仰望星空,从来都是万物延续的终极真理。
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