5個最高深科學理論的簡單解釋，你能理解幾個？

人類之所以無法掌握自己的命運，一個根本的原因就在於基礎科學很難。很多人不懂，他們就假裝這些東西並不重要。但是，事實並非如此，基礎科學的任何小突破都能對人類的社會生活產生翻天覆地的影響，這些影響不僅是對自然認知的影響，也是對切切實實生活的影響。也許你會說，「量子力學管我什麼事？」，我不懂世界還不是照常運行？事實上，它能讓你現在覺得理所當然的「照常」變成你現在無法理解的「未來照常」。現在就讓我們用最簡單通俗的語言來對一些複雜的科學理論進行解釋，也許看完之後你會覺得，科學並沒有那麼難。

1、薛定諤貓

薛定諤是量子力學發展中的重要人物，著名的薛定諤方程描述了微觀世界粒子的運行規律。我們習以為常的宏觀世界的物體運動，在微觀的粒子世界變得截然不同。薛定諤貓實驗其實不是一個真正的實驗，而是一個思維實驗，但是它對理解量子力學具有非常重要的幫助。這個實驗是這樣的，你把一隻貓放進一個盒子當中，而這個盒子有50%的概率殺死這隻貓。你等待一段時間之後，打開盒子你會發現貓死了或者活著，但是當你打開盒子之前貓既不是活著的，也不是死的，而是同時處於死和活的狀態。而只有當盒子打開的瞬間，兩種狀態才會分開。

薛定諤貓想要描述的基本原理是一個粒子可能同時處於多種狀態中，但是只有當你觀測這個粒子時，才會坍塌到具體的狀態。

2、粒子行為的觀察者效應

對微觀粒子的觀測會導致微觀粒子行為的不同。量子世界中的觀察者效應可以通過下面的幾個實驗來證明。如果你讓一些粒子通過兩個縫隙，那麼這些粒子將會在縫隙後面形成兩堆粒子（兩個粒子條帶）。如果你把這些粒子換成光子（光波），那麼你會在雙縫的後面觀測到干涉條帶（很多相間的條帶，即著名的雙縫干涉實驗）。如果你用電子來做實驗，你會得到跟光子相同的結果。這表明電子通過雙縫的時候也會發生相互干涉。

那麼，問題來了，科學家想通過一個設備來觀測一個電子到底通過了那個縫隙，但是一旦他們這麼做了，那麼電子不再產生光子那樣的干涉條帶，而是變得像經典粒子一樣產生兩個條帶。也就是說，當被觀測時，電子的行為改變了，問題是，電子同學，你到底在怕什麼？

3、量子糾纏

量子糾纏理論是說，兩個粒子不管分離有多遠，它們都會影響相互的狀態。這個理論是很多超時空通訊科幻實現的理論基礎。因為這個遠可以非常遠，遠到跨躍整個宇宙的距離。當一個粒子的狀態變化時，一種未知的力會讓另外一個粒子的狀態立即發生相應的變化，不管這兩個粒子有多遠。

這兩個粒子通過某種未知的屬性糾纏關聯，因此當信息傳遞的時候，根本不需要信息的移動。這種糾纏似乎超越了時空的限制，但是儘管很難以置信，科學家們仍然在嘗試利用這種量子糾纏來創造新的電腦或者通訊裝置。

4、弦論

廣義相對論解釋了大的天體之間的引力作用，而量子力學則解釋了超微觀世界的粒子之間的相互作用。二者之間本沒有聯繫，而弦論則希望能將二者統一起來，從而解釋自然界四種基本力之間的關係：電磁作用力，強作用力，弱作用力以及引力。在量子力學領域粒子之間是可以在單點時空接觸的，也就是零距離接觸，而在相對論理論下，引力子是無法在零距離接觸的，因此它們看起來是無法統一和兼容的。

但是弦論卻能很好地讓它們統一起來，弦論不把時空看成連續體，而是很小的，一維震動的弦。每個弦的震動頻率和方式決定了這個微觀粒子的行為。弦中粒子之間不再是點和點的接觸，而是弦的融合和擴展，從而形成平滑的時空。這就讓引力和量子粒子能相互作用了。但是弦論本身也有問題，它需要11維時空的存在，比我們現在的時空整整多了7維。無論如何，這都是一個不錯的探索方向。

5、膜宇宙

宇宙大爆炸理論是目前宇宙起源最廣為接受的理論之一。但是這個理論還有很多問題，其中之一就是大爆炸到底是如何開始的。而一些科學家認為，宇宙大爆炸可能起源於膜之間的相互碰撞。

膜是弦論中的事物，我們知道弦是一維的物體，而高維度的弦則形成片（二維）或者膜（三維）。熱宇宙理論認為兩個三維的膜之間的碰撞創造了所有的物質，並輻射到我們的宇宙當中。在這個理論當中，兩個膜因為引力等原因碰撞在一起，碰撞的力讓它們相互分離，但是碰撞點的能量散發出來又讓兩個膜重新發生碰撞，如此兩個膜之間的循環碰撞，便是宇宙循環地形成和滅亡的過程。

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