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　　在前几章中，我描述了引力的部分理论即广义相对论和制约弱、强和电磁力的部分理论。这后三种理论可以合并成为所谓的大统一理论（GUT）。这个理论并不令人非常满意，因为它没有包括引力，并且因为包含譬如不同粒子的相对质量等不能从理论预言，而必须人为选择以适合观测的一些量。要找到一个将引力和其他力相统一的理论，困难在于广义相对论是一个“经典”理论；也就是说，它没有将量子力学不确定性原理合并在里面。另一方面，其他的部分理论以非常基本的形式依赖于量子力学，所以第一步必须将广义相对论和量子力学结合在一起。正如我们已经看到的，这能产生一些显著的推论，例如黑洞不是黑的；宇宙没有任何奇点并且是完全自足的、没有边界的。正如第七章　所解释的，麻烦在于不确定性原理意味着甚至“空的”空间也是充满了虚的粒子和反粒子，这些粒子对具有无限的能量，并且由爱因斯坦的著名方程E＝mc2可知，这些粒子具有无限的质量。这样，它们的引力的吸引就会将宇宙卷曲到无限小的尺度。 

　　相当类似地，在其他部分理论中也发生颇似荒谬的无限大，然而，所有这些情形下的无限大都可用称之为重正化的过程消除掉。这牵涉到引入其他的无限大去消除这些无限大。虽然在数学上这个技巧相当令人怀疑，而在实际上似乎确实行得通，并用来和这些理论一起作出预言，这预言极其精确地和观测相一致。然而，从企图找到一个完全理论的观点看，由于重正化意味着质量和力的强度的实际值不能从理论中得到预言，必须被选择以去适合观测，因此重正化有一严重的缺陷。 

　　试图将不确定性原理合并到广义相对论时，人们只有两个可以调整的量：引力强度和宇宙常数的值。但是调整它们不足以消除所有的无穷大。所以人们得到一个理论，它似乎预言了诸如空间一时间的曲率的某些量真的是无穷大，但是观察和测量表明它们地地道道是有限的！人们对于合并广义相对论和不确定性原理的问题怀疑了许久，直到1972年才为仔细的计算所最后确证。4年之后，人们提出了一种叫做“超引力”的可能的解答。它的思想是将携带引力的自旋为2称为引力子的粒子和某些其他具有自旋为3/2、1、1/2和0的新粒子结合在一起。在某种意义上，所有这些粒子可认为是同一“超粒子”的不同侧面。这样就将自旋为1/2和3/2的物质粒子和自旋为0、1和2的携带力的粒子统一起来了。自旋1/2和3/2的虚的粒子反粒子对具有负能量，因此抵消了自旋为2、1和0的虚的粒子对的正能量。这就使得许多可能的无限大被抵消掉。但是人们怀疑，某些无穷大仍然存在。然而，人们需要找出是否还留下未被抵消的无穷大，这计算是如此之冗长和困难，以至于没有人会准备着手去进行。即使使用一个计算机，预料至少要用4年功夫，而且犯至少一个或更多错误的机会是非常高的。这样，只有其他人重复计算，并得到同样的答案，人们才能判断已取得了正确的答案，但这似乎是不太可能的！ 

　　尽管存在这些问题，尽管超引力理论中的粒子似乎不与观察到的粒子相符合的这一事实，大部分科学家仍然相信，超引力可能是对于物理学统一问题的正确答案。看来它是将引力和其他力相统一起来的最好办法。然而1984年，人们的看法显著地改变为更喜欢所谓的弦理论。在这些理论中，基本的对象不再是只占空间单独的点的粒子，而是只有长度而没有其他线度、像是一根无限细的弦这样的东西。这些弦可以有端点（所谓的开弦），或它们可以自身首尾相接成闭合的圈子（闭弦）（图11.1和图11.2）。在每一时刻每一个粒子占据空间的一点。这样，它的历史可以在空间一时间用一根线代表（“世界线”）。另一方面，在每一时刻一根弦占据空间的一根线。所以它在时空里的历史是一个叫做世界片的二维面（在这世界片上的任一点都可用两个数来描述：一个指明时间，另一个指明这一点在弦上的位置。）一根开弦的世界片是一带子，它的边缘代表弦的端点通过时空的路径（图11.1）；一根闭弦的世界片是一个圆柱或一个管（图11.2）；一个管的截面是一个圈，它代表在一特定时刻的弦的位置。
4.正如我将描述的，由于我们对宇宙知道得这么多，现在找到这样的一个理论的前景似乎是好得多了。但是我们必须小心，不要过份自信——我们在过去有过错误的奢望！例如，在本世纪初，曾经以为每件东西都可以按照连续物质（诸如弹性和热导）的性质予以解释。原子结构和不确定性原理的发现使之彻底破产。然后又有一次，1928年物理学家、诺贝尔奖获得者马克斯·玻恩告诉一群来哥丁根大学的访问者：“据我们所知，物理学将在6个月之内结束。”他的信心是基于狄拉克新近发现的能够制约电子的方程。人们认为质子——这个当时仅知的另一种粒子——服从类似的方程，并且这是理论物理的终结。然而，中子和核力的发现对此又是当头一棒。讲到这些，在谨慎乐观的基础上，我仍然相信，我们可能已经接近于探索自然的终极定律的终点。 

　　在前几章中，我描述了引力的部分理论即广义相对论和制约弱、强和电磁力的部分理论。这后三种理论可以合并成为所谓的大统一理论（GUT）。这个理论并不令人非常满意，因为它没有包括引力，并且因为包含譬如不同粒子的相对质量等不能从理论预言，而必须人为选择以适合观测的一些量。要找到一个将引力和其他力相统一的理论，困难在于广义相对论是一个“经典”理论；也就是说，它没有将量子力学不确定性原理合并在里面。另一方面，其他的部分理论以非常基本的形式依赖于量子力学，所以第一步必须将广义相对论和量子力学结合在一起。正如我们已经看到的，这能产生一些显著的推论，例如黑洞不是黑的；宇宙没有任何奇点并且是完全自足的、没有边界的。正如第七章　所解释的，麻烦在于不确定性原理意味着甚至“空的”空间也是充满了虚的粒子和反粒子，这些粒子对具有无限的能量，并且由爱因斯坦的著名方程E＝mc2可知，这些粒子具有无限的质量。这样，它们的引力的吸引就会将宇宙卷曲到无限小的尺度。 

　　相当类似地，在其他部分理论中也发生颇似荒谬的无限大，然而，所有这些情形下的无限大都可用称之为重正化的过程消除掉。这牵涉到引入其他的无限大去消除这些无限大。虽然在数学上这个技巧相当令人怀疑，而在实际上似乎确实行得通，并用来和这些理论一起作出预言，这预言极其精确地和观测相一致。然而，从企图找到一个完全理论的观点看，由于重正化意味着质量和力的强度的实际值不能从理论中得到预言，必须被选择以去适合观测，因此重正化有一严重的缺陷。 

　　试图将不确定性原理合并到广义相对论时，人们只有两个可以调整的量：引力强度和宇宙常数的值。但是调整它们不足以消除所有的无穷大。所以人们得到一个理论，它似乎预言了诸如空间一时间的曲率的某些量真的是无穷大，但是观察和测量表明它们地地道道是有限的！人们对于合并广义相对论和不确定性原理的问题怀疑了许久，直到1972年才为仔细的计算所最后确证。4年之后，人们提出了一种叫做“超引力”的可能的解答。它的思想是将携带引力的自旋为2称为引力子的粒子和某些其他具有自旋为3/2、1、1/2和0的新粒子结合在一起。在某种意义上，所有这些粒子可认为是同一“超粒子”的不同侧面。这样就将自旋为1/2和3/2的物质粒子和自旋为0、1和2的携带力的粒子统一起来了。自旋1/2和3/2的虚的粒子反粒子对具有负能量，因此抵消了自旋为2、1和0的虚的粒子对的正能量。这就使得许多可能的无限大被抵消掉。但是人们怀疑，某些无穷大仍然存在。然而，人们需要找出是否还留下未被抵消的无穷大，这计算是如此之冗长和困难，以至于没有人会准备着手去进行。即使使用一个计算机，预料至少要用4年功夫，而且犯至少一个或更多错误的机会是非常高的。这样，只有其他人重复计算，并得到同样的答案，人们才能判断已取得了正确的答案，但这似乎是不太可能的！ 

　　尽管存在这些问题，尽管超引力理论中的粒子似乎不与观察到的粒子相符合的这一事实，大部分科学家仍然相信，超引力可能是对于物理学统一问题的正确答案。看来它是将引力和其他力相统一起来的最好办法。然而1984年，人们的看法显著地改变为更喜欢所谓的弦理论。在这些理论中，基本的对象不再是只占空间单独的点的粒子，而是只有长度而没有其他线度、像是一根无限细的弦这样的东西。这些弦可以有端点（所谓的开弦），或它们可以自身首尾相接成闭合的圈子（闭弦）（图11.1和图11.2）。在每一时刻每一个粒子占据空间的一点。这样，它的历史可以在空间一时间用一根线代表（“世界线”）。另一方面，在每一时刻一根弦占据空间的一根线。所以它在时空里的历史是一个叫做世界片的二维面（在这世界片上的任一点都可用两个数来描述：一个指明时间，另一个指明这一点在弦上的位置。）一根开弦的世界片是一带子，它的边缘代表弦的端点通过时空的路径（图11.1）；一根闭弦的世界片是一个圆柱或一个管（图11.2）；一个管的截面是一个圈，它代表在一特定时刻的弦的位置。
5.美国宇航局负责火星车项目的科学家12月5日表示，在火星上漫游的两辆火星车“勇气”号和“机遇”号已发现更多证据，表明火星上尽管曾有过湿润的历史环境，但也曾有过酷热、狂暴的时期，气候干燥缺水，经常有火山爆发和天体撞击。 

　　科学家当天在旧金山举行的美国地质学联合会年会上说，这些证据表明火星环境曾有过适合生命存在的历史时刻，但大部分时间却不适合生命发展，今天生命存在的可能性仍然很小。 

　　迄今，“勇气”号火星车已登陆火星708个地球日，超过一个火星年(火星上一年相当于687个地球日)，它在火星上行驶了5.5公里；而在火星另一半球的“机遇”号也将在本月11日迎来登陆后的新一个火星年，它行驶了6.4公里。两辆火星车共向地球传回了13万张火星照片。 

　　项目科学家报告说，“勇气”号正在探索古谢夫环形山区域的“赫斯本德山”，不久前“勇气”号曾攀登上该山顶峰，目前正在下山坡。在这段约1公里的行程中，“勇气”号探索了附近的沙漠、砾石和基岩构造。 

　　火星车探测项目首席科学家、康奈尔大学教授斯奎尔斯介绍说，“勇气”号共检查了6种岩石。从这些岩石构成可推测，历史上“赫斯本德山”附近区域气候非常炎热而狂暴，经常有火山喷发和天体撞击，而水可能只一度存在于热泉中，或以极微量存在于岩层中。

　　而在火星梅里迪亚尼平面附近巡游的“机遇”号也得到了更多证据。项目科学家说，“机遇”号先后探索了两个环形山“耐心”和“维多利亚”，以及它们中间地面的基岩构造。科学家发现，这些基岩的构造类似“夹心饼干”，即一层是沉积岩层，一层是由沙堆石化的岩层，反复叠加。这表明，30亿至40亿年来，梅里迪亚尼平面附近的气候反复发生干旱和湿润的循环，且最上层的岩层是砂岩，说明最近一次气候变化是一个干旱周期。此外，水流影响下形成的铁氧化物颗粒尽管在所有岩层中都存在，但在较年轻的岩层中含量却较稀少，表明最近一个湿润周期更短或这些铁氧化物颗粒形成于其他原因。 

　　斯奎尔斯说，两辆火星车搜集的证据表明，火星历史环境可能是大多数生命形式的“禁区”，特别是在其炎热干旱的周期里。这次会议上其他科学家发表的成果也支持了这一假设。 

　　柏林自由大学的诺伊库姆认为，火星上可能直到30亿年前还有大量水体存在，气候适宜，但26亿年前一次大规模火山喷发，使火星骤然变热，冰川融化，水分蒸发，自此之后火星进入了漫长的干旱炎热期，其间湿润期越来越短，这使火星丧失了大部分大气和水分。
6.美国一项新研究结果显示，无论是日常饮食还是营养保健品形式的铁和钙的摄入，对肺癌的发生发展都可能产生一定影响。铁和钙摄入多尤其可能增加吸烟者患肺癌的风险。 

　　铁、钙和锌是参与人体内活性氧代谢的微量营养素。先前曾有科学研究表明，铁、钙和锌摄入过多可能增加罹患肠癌、乳腺癌和前列腺癌等癌症风险。 
　　在一项新的研究中，美国哈佛大学公共卫生学院和哈佛医学院的研究人员对923名肺癌患者和1125名健康人进行了饮食情况调查，调查内容包含吸烟史等潜在风险因素。调查结果显示，分别衡量铁、钙和锌与肺癌的关联时，铁、钙的致癌风险高于锌；而三者共同的致癌风险则更大。这一结果发表在11月号的美国《流行病学》杂志上。 

　　参与这项研究的克里斯蒂亚尼表示，无论铁、钙和锌的来源是饮食还是保健药品，结论是相同的，“特别是铁和钙的摄入与肺癌发病风险增加有关”。此外，铁、钙和锌对吸烟者的影响大，对已戒烟者的影响小。 

7.据美国科技生活网近日报道，科学家们对地球早期形态历来有三种看法：像月球的沙漠，火山群猛烈爆发或者一望无边的水世界。但是现在又有一种新的观点，认为地球在44亿年前就可能存在大陆和海洋了，还有合适的温度以及火山爆发的条件，这些都使地球迅速成为一个可居住的星球。

　　今年五月份的时候，美国科罗拉多大学和澳大利亚国立大学的科学家，对澳大利亚西部杰克山一种古矿石中含有的稀有元素铪进行分析。研究人员认为，这些矿石可能是地球上年代最古老的岩石，其年代可以追溯到44亿年前。美国科罗拉多大学的研究人员莫加斯说：“这些证据显示，在地球诞生大约一亿多年后，地球上就已经开始存在坚固的大陆了，而火山可能是后来才出现的。”

　　澳大利亚国立大学的马克·哈里森领导的研究小组，也发现地球表面上的水大约有43亿年的历史了。莫加斯说：“我们认为地球上的大陆、海洋以及大气是在地球诞生后不久就形成了，这个星球很快就形成可供居住的条件了。”但是那时候的空气中，因为含有大量的二氧化碳、水汽、硫磺和甲烷气体，还不能用于呼吸，可是对于许多微生物来说，这里却是绝佳的生存环境。