生命、宇宙、万物的终极答案便是42。但42究竟诠释着什么?至少在这里,它意味着42个通往真理的基本大问题:从宇宙学常数问题,到时空和量子场的起源,再到生命和意识之谜。
I. 超越标准模型篇
上个世纪,物理学家经过了几十年的努力发展出了粒子物理学的标准模型,描述了自然界中的三种基本力和基本粒子。2012年,标准模型迎来了巅峰,希格斯玻色子的发现最终填补了标准模型的最后一块拼图。然而,我们知道它并不是一个终极理论。标准模型没有包括引力,也无法解释中微子为什么有质量等其他问题。因此,多年来物理学家一直致力于寻找超越标准模型的新物理。
II. 引力和宇宙篇
上个世纪,有两个伟大的理论彻底地改变了我们对自然的理解。其中一个是量子力学,描述了粒子和它们之间的相互作用。另一个则是爱因斯坦的广义相对论,将引力和弯曲的时空联系在一起。100年以来,两者皆经受住了无数次对它们的检验。尽管有许多人都在试图修正爱因斯坦的引力理论,但所有的实验只是不断地证明了爱因斯坦是正确的!特别是这两年,关于引力波探测的进展更是令人喜出望外。
III. 大问题篇
额外维度、多重宇宙、时间旅行等等听起来像是从科幻小说出才会出现的概念,事实上一直是前沿理论研究的对象。有些人认为我们永远也无法在实验室中检验这些理论,乐观主义者则认为,只要有足够的时间和资源,我们将最终得到令人满意的答案。
IV. 量子系统和凝聚态物质的奇异行为篇
在过去的几十年中,凝聚态物理学和量子系统的奇异行为是物理学家所热衷研究的对象。物理学家专注于研究包含高度关联电子的材料、碳科学的性质、新的光学和X-射线技术、能够应用在量子信息处理和量子密码学的技术等等。
V. 突破极限篇
理论、计算、实验和观测上的技术的极限是什么?化学、应用物理和科技的最终极限是什么?无机过程产生的物质的多样性是很令人称奇的,虽然在生物系统中被开发的物质数量仍大得多。
VI. 生命篇
什么是生命?地球上的生命是如何开始的?又是如何演化出复杂的生命形式?生命在宇宙中有多普遍?生物为何能完成那些复杂到不可能的任务?我们能够理解并攻克那些威胁生命的疾病吗?什么是意识?
上面的42个基本问题便是许多科学家日夜奋斗想要解开的谜题,有很多问题看起来似乎没有实际的应用,因为科学家所追求的只是更好的理解自然。