两幅拼不拢的“地图”

对于今天的宇宙，科学家们为我们勾画了两幅“地图”：一幅是“大地图”，科学家们用广义相对论和宇宙学等科学，勾画了星球、星系等“宇观世界”的总轮廓；另一幅是“小地图”，科学家们用量子力学和粒子物理学等工具，精雕细刻出“微观世界”的庐山真面目。

“大”的宇观世界无非是由不计其数的“小”的微观世界所组成的。由此想来，应该存在一条联系“大”与“小”的纽带吧？令人高兴的是，这方面的研究已见端倪。

怎么会出现这种“上气不接下气”的情况呢？让我们来举个例子。

假定有两名绘图员，一名是中国人，一名是美国人，他们准备合作画一幅太平洋地图。他们事先约定，每人从各自所在的那一半球画起，将来再拼成一幅完整的地图。这两位绘图员对各自所在地的地形很熟悉，也有着各自的丰富经验。但是，他们只是按照各自的测绘方法进行测绘，没有一套共同的坐标系。于是，中国绘图员将他所熟悉的太平洋西岸的中国沿海及朝鲜、日本等国，都画得十分准确；而美国绘图员则将他所画惯了的美国、加拿大、墨西哥等国的太平洋沿岸部分，画得无可指摘。然而，当人们把他们分别画出来的太平洋东西两半部地图拼在一起时，却发现在两幅地图连接区域的夏威夷群岛、马绍尔群岛等岛屿的位置不准确。很显然，这是他们两个人各搞一套所造成的，因为他们是按照各自发明的坐标系测绘的，而这两种坐标系之间没有建立一种联系（数学上叫做变换），于是在拼接处就出了问题。

宇宙学和微观物理学的现状，有点跟这种画地图的情况类似。宇宙学和微观物理学都有着它们自己的理论体系，由于它们各自研究的对象之间有着巨大的差异，如果简单地把宇宙学往小的方面推，把微观物理学往大的领域套，就会像上面所讲的那两位绘图员一样出问题。

那么，联系这两个世界、沟通这两种理论的纽带在哪里呢？