大統一理論為什麼不存在？

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霍金認為大統一理論不存在，為什麼？

大統一理論至少有三種完全不同的含義：
1，大統一理論：統一標準模型中三種基本作用力的數學模型（GUT, Grand Unified Theory）。這個不僅存在，而且有好多種［1］。
2，狹義的萬物理論：統一廣義相對論和量子場論的模型（TOE, The Theory of Everything）可以統一解釋四種力，但不一定能解釋/預測一切現象，比如宇宙膨脹的速度）。
3，廣義的萬物理論：可以解釋和預測任意現象的理論。

霍金曾經表示認為不存在的是第三種［2］。他說過對第二種M理論有很好的希望(懶得找quote了，不是重點)。

至於霍金認為第三種（廣義的萬物理論）不可能的原因部分的是基於哥德爾的不完備性定理：任何足夠強且自洽的形式系統無法推導出所有真命題。當然這是一個數學定理，但霍金認為類似的，任意宣稱是廣義萬物理論的物理理論（作為一個形式系統）也將面臨這個困難：存在真命題（物理現象）是無法推導出（解釋/預測）的。

If there are mathematical results that cannot be proved, there are physical problems that cannot be predicted. We are not angels who view the universe from the outside. Instead we and our models are both part of the Universe we are describing. Thus a physical theory is self-referencing, like in Goedel』s theorem. One might therefore expect it to be either inconsistant, or incomplete.

另一方面的理由在於信息密度不能無窮大：現有的M理論都假設任意一點的波函數都有定義，而這要求無窮大的信息密度。如果這個假設無法滿足，那麼我們就無法根據M理論來作任意精確的預測了。

The black hole limit on the concentration of information is fundamental, but it has not been properly incorporated into any of the formulations of M theory that we have so far. They all assume that one can define the wave function at each point of space. But that would be an infinite density of information which is not allowed. On the other hand, if one can"t define the wave function point wise, one can"t predict the future to arbitrary accuracy, even in the reduced determinism of quantum theory. What we need is a formulation of M theory that takes account of the black hole information limit. But then our experience with supergravity and string theory, and the analogy of Godel』s theorem, suggest that even this formulation will be incomplete.

1. Grand Unified Theory
2. Godel and the End of Physics

謝邀。

霍金是一個有學術成就的物理學家，但??不要胡亂跟隨大牛。

大統一理論存在與否，我不知道。大概呢??總有方法想出一個邏輯自洽的數學體系而成為一個大統一理論，經得起實驗考驗與否??這??只有上帝才知道。尋找大統一理論可以說是物理學的桂冠，但這種把理論統一的野心是否有意義，我不知道；但做這類工作的物理學家很有創意，他們的工作也將以各種方式貢獻其他學科。我的博導做凝聚態的，但他常常看弦論、量子引力的書吸收精華。

因為他沒找到~

僅僅是一個觀點而已，別當真

首先哥德爾不完備定理只是一階形式邏輯系統內的不完備，但是物理理論常常不是這樣的。

比如對於命題：完全穩定的可分離基本粒子，要麼是電子，要麼是質子。

這個命題不受哥德爾不完備定理的限制，因為它不是一階形式邏輯。物理理論不同於數學之處，它對命題的證明，不僅僅限於紙上，它需要通過實驗來驗證，而實驗驗證一般是有限次證明為真，跟數學證明是不一樣的。

因此我們如果有一個萬有理論，我們就可以把可能造成悖論的命題，設置成需要無限次實驗才出現，這樣作為一個物理理論，它就是完備的。也可以參考愛因斯坦對物理理論完備性的定義，它跟數學體系的完備性是不一樣的，是需要用觀測來證明命題的。

終極猜想：
我們現存四維宇宙是由其他維度轉變而來的，各種不同的維度互相循環轉換。其中從零維（也就是我們所說的沒有時間空間等於「不存在」）轉變為其他的維度，解釋了我們現存四維宇宙是「無中生有」的概念，這樣也就為宇宙誕生之前是如何的，提供了答案。也形成了一套可以自我循環的基本概念，沒有任何的邏輯漏洞（不像宇宙大爆炸理論，會讓人提出關於大爆炸之前的疑問）。

宇宙大爆炸
每一次維度的轉變，都會是一個拆解現有維度，然後重組新維度的過程。在這個過程中，勢必會引起劇烈的震蕩——即我們所說的宇宙大爆炸

以這個概念為基礎，可以解答引力的本質
我們現存四維宇宙的基本單位是一維度，與弦理論裡面的「弦」（弦的不同振動模式構成了不同的粒子，振動越劇烈對應的質量能量也就越大）概念類似。引力是時空彎曲的表現，時空彎曲是弦振動彎曲的表現。可以想像一下，你看到的空間是振動緩慢的弦，你看到的星球等物質是振動劇烈的弦（因為星球等物質比空間質量能量要大）

方向
維度既不是物質也非能量，而是更加本質的新概念。應該把維度確立為一個新概念，並且試圖去完善它證明它。

算了，答非所問。

用作弊方法一行寫出大統一理論：

存在有限長的字元串s，另外存在某個解釋函數f，滿足f(s)可以在任意精度下描述可觀測宇宙。

假若大統一理論的確存在，那麼它一定從屬於這句話的範疇。

開爾文還說過物理學大廈已經建成。

本以為回答的人至少都知道哥德爾定理並說出來，沒想到6個回答中只有一個說了這個。真是暈倒，這個都不知道還在回答這個問題，甚至有回答霍金老糊塗了的意思。
子曰，不知為不知，是知也。

時間隨著時間的變化會產生創造新事物也就沒有萬金油了