推广。例如,对水星非常精确观测揭露它运动和牛顿理论预言之间很小差异。爱因斯坦广义相对论所预言运动和牛顿理论略有不同。爱因斯坦预言和观测相符,而牛顿预言与观测不相符,这事实是这个新理论个关键证据。然而们在大部分实际情况下仍用牛顿理论,因为在们通常处理情形下,两者差别非常小。(牛顿理论另个巨大优点在于,它比爱因斯坦理论容易处理得多!)
科学终极目在于提供个简单理论去描述整个宇宙。然而,大部分科学家遵循方法是将这问题分成两部分。首先,是些告诉们宇宙如何随时间变化定律;(如果们知道在任时刻宇宙是什样子,则这些定律即能告诉们以后任时刻宇宙是什样子。)第二,关于宇宙初始状态问题。有些人认为科学只应过问第部分,他们认为初始状态问题应是形而上学或宗教范畴。他们会说,全能上帝可以随心所欲地启动这个宇宙。也许是这样。但是,倘若那样,他也可以使宇宙以完全任意方式演化。可是,看起来他选择宇宙以种非常规则、按照定规律方式演化。所以,看来可以同样合理地假定,也存在着制约初始状态定律。毕全功于役地设计种能描述整个宇宙理论,看来是非常困难。反之,们是将这问题分成许多小块,并发明许多部分理论。每部分理论描述和预言定有限范围观测,同时忽略其他量效应或用简单组数来代表之。可能这方法是全错。如果宇宙中每件东西都以非常基本方式依赖于其他任何件东西,很可能不能用隔离法研究问题部分去逼近其完备答案。尽管如此,这肯定是们在过去取得进展所用方法。牛顿引力理论又是个经典例子,它告诉们两个物体之间引力只决定于与每个物体相关个数——它质量;而与物体由何物组成无关。这样,人们不需要太阳和行星结构和成份理论就可以计算它们轨道。
今天科学家按照两个基本部分理论——广义相对论和量子力学来描述宇宙。它们是本世纪上半叶伟大智慧成就。广义相对论是描述引力和宇宙大尺度结构,也就是从只有几英哩直到大至1亿亿亿(1后面跟24个0)英里,即可观测到宇宙范围尺度结构。另方面,量子力学处理极小尺度现象,例如万亿分之英寸(1英寸=2.54厘米)。然而,可惜是,这两个理论不是互相协调——它们不可能都对。当代物理学个主要努力,以及这本书主题,即是寻
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