我来自宇宙之外的我来自平行世界西西特!

量子平行世界:宇宙之外还存在着另一个宇宙吗?_百度知道
量子平行世界:宇宙之外还存在着另一个宇宙吗?
答:不是宇宙之外还存在着另一个宇宙,而是在宇宙存在的同体同时存在着另一个宇宙。因为我们认识宇宙是靠有形体即物质来认识的。如,时空观,二一观。即有形的宇宙。至今所有的科学家们就是守着的这个宇宙概念。而不承认无形的宇宙。不承认一性空间,二性物质,三性意识。不承认物质被空间即位置的统一,空间被无的统一。无和空间组成了无形的宇宙,物质和意识组成了有形的宇宙。宇宙就是无有的对立统一体;当然也是科学家们承认的有无的对立统一体。有是被无统一,物质是被空间统一,意识是被物质统一,变物是被意识统一。因为不是无被有统一,所以在无之外没有有。因此宇宙之外没有另一个宇宙。
采纳率:29%
我觉得我们的宇宙就是一段影响,打个比方就象电脑硬件上的一个点,一个分子,我们人类生活在某一个原子上,而我们人类的生活,以及我们所对这个世界的认知,只是显示屏上的一段影像,就像屏幕保护程序一样变幻莫测,(所以人生一世,如梦幻泡影,如露亦如电,都是浮云~~~)。2、那宇宙外边是什么,总有人想到宇宙的外边探个究竟,但我想我们的宇宙就象微观世界,想一下某个原子要逃出分子,逃到这个分子外边去,它得需要多大的能力能量,何况所谓的外边的世界你不了解,也适应不了,很有可能刚出去就灰飞湮灭,(所以可能佛陀说解脱的出路就是涅槃,和宇宙同化,只有同化才有可能走的出去)更何况我们这个人们所认知宇宙就好比是显示屏上的一段影像,你能逃的胡影像么,影像时可以无限创造出来的,你的前面永远有路,永远有时间,空间,永远···,(电视显示器里出来个贞子,你不吓死啦),就算你出去啦,才发现,“宇宙”的外边原来是个茶几,而旁边鱼儿还在鱼缸里自由自在的游泳!!!3、光速只是硬盘运算的速度,外边的“空间”的智慧体的速度相信要更快。4、人类是感情的动物,外边的“空间”的智慧体是没有感情的,或者我们理解不了。
不是宇宙之外还存在着另一个宇宙,而是本宇宙有无数个可能的未来
。。。。。。
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解析宇宙之外的恐怖世界,多个平行世界相同的自己
时间: 16:51:46 编辑:123ok 浏览:
地球只是宇宙中几亿颗行星之一,而生活在地球上的人类相对浩瀚的宇宙而言是非常渺小的,不过人类对于宇宙以及未知世界的却从未停止过,比如宇宙之外的世界、、等等,都是人类一直在寻求答案的话题,那么宇宙之外的恐怖世界到底是什么样的呢?天文学家猜测宇宙之外可能存在许多平行宇宙,甚至还可能存在生命。
宇宙之外的恐怖世界是什么
很多人以为我们生活的宇宙是有尽头的,然而天文学家认为宇宙是无限的,而在宇宙之外的恐怖世界则可能是更多的宇宙,这些宇宙和我们所处的世界一样充满了能量和星系,也可能存在着某些生命,甚至还存在着与我们所处空间一模一样的平行世界。
在目前人类的认知当中,宇宙是四维世界,是空间和时间的总和,因此有研究者认为宇宙之外的恐怖世界实际上也是四维世界,这些宇宙之间以虫洞相连,而在宇宙之外的恐怖世界中生活的生物,也都是一些能量体,比如鬼、龙等等。
宇宙之外世界的猜想
泡泡宇宙论
有宇宙论者认为我们所处的世界,实际上是宇宙大爆炸所产生的其中的一个分支,事实上宇宙大爆炸后真个宇宙就在不断的膨胀,而其中会产生许许多多分裂的泡泡,这些泡泡就是不同的宇宙,这些宇宙会有各自的物理法则,每个宇宙中的生物无法逃出宇宙的边界,因此人类也无法逃出现在生活的宇宙世界。
黑洞产卵论
曾有物理学家提出过新的物理理论,理论认为宇宙中的每个黑洞都可以创造一个新的宇宙,而这些新的宇宙和我们所处的世界是不同的,而事实上在很早的时候也曾认为被吸进黑洞的物质会到达另外一个宇宙,因此我们每个探测到的黑洞其实就是另外一个宇宙。
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【平行世界】宇宙之外还存在着另一个宇宙,宇宙是幻象吗?
根据平行世界理论,在我们的宇宙之外还存在着无数宇宙,且其中一个宇宙与我们的宇宙极为相似 我们的宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸在宇宙之外的一个宇宙中,有一个星系与具有非常显著的相似之处,在这个星系的一条旋臂上,存在着一个恒星系统,这个系统中只有一颗恒星,这颗恒星也与我们的太阳非常相似,再将镜头放大,在这颗恒星周围存在着,其中第三颗行星与我们的非常相似,这颗行星上同样也存在着高等直立智慧生物,其中有一个生物和您非常相似,过着同样的生活,更重要的是,此时此刻,他与您一样,也正在阅读这篇文章正文第一段的最后一行。 感到极其不可思议是吧?而事实上,根据平行宇宙理论,在某个宇宙中,就存在着无数个星系,几乎和我们的宇宙完全一模一样,看上去就像是我们自己一样,在那个宇宙中,也存在着你和你的亲人,还有同样的生活方式,但是有一点必须说明:虽然在两个宇宙中你们是非常非常的相似,几乎相似到划上等号,这种相似度有且只能用来描述过去发生的事件,也就是说,直到这一刻,你们可以说是绝对相同的。 这些平行世界的存在,那不是无聊的炒作。比如泡沫宇宙理论、量子力学的多世界解释以及埃弗雷特(Everett MWI),量子力学的多世界解释则认为宇宙是不断分叉的。所有的这些理论推演都需要基于一些基本的解释。当我们的宇宙诞生于137亿年前的时候,开始不断地加速膨胀,在宇宙中第一缕光线发出之后,就在宇宙空间中传播开来,而宇宙最深处的光线还未到达到上,目前我们探测到最深的宇宙空间仅仅是在130亿光年左右,也就是在宇宙诞生后的7亿年左右,而在这7亿年内发生的事件,还没有直接的观测数据。由于这些来自宇宙遥远空间的光线还未到达地球上,使之超出了我们的对宇宙观测的视野。 然而,我们对宇宙的了解的程度而言,来自遗留下来的辐射证实:宇宙曾经历过一个转瞬即逝的超高速扩张阶段,科学家将这个阶段称为“暴涨宇宙”模型。简单的说,就是宇宙在极其短的时刻(远小于1秒),将其体积瞬间扩大,就像吹气球一样。而如果膨胀的速率稍微改变一点儿,那我们的宇宙就不会是现在这样了。 因此,我们的现在观测到的宇宙空间,更贴切的说法是类似一个泡沫,在宇宙之外还存在的无数个泡沫,也就是说,存在无数个宇宙。所有的宇宙有着同样的或者说类似的机制进行各种限制,每个宇宙都经历了一次大爆炸,他们都是在大爆炸中诞生,并且存在着相同的物理定律。但是,并不是说所有的宇宙都能“存活”下来,只要将大爆炸的“参数”进行细微的调整,各种宇宙就会出现不同的情况了。比如,将我们这个宇宙的膨胀速率调低,这个初始条件下的宇宙就不可能演化至今,通俗地说,如果没有一个精确的膨胀速率,这个宇宙不是无限制的膨胀下去,就是早就坍缩没有了,所以,重点是“恰到好处”,只要稍微有一点儿的偏差,轻则不会演化出星系和恒星,重则无法存在下去。 尽管如此,要找到与我们非常相似的宇宙应该说是几乎不可能的,只能说在概率学上,它是存在的,我们对这个“似曾相识”的宇宙的观测,仅仅体现于概率数字上。而通过量子力学,我们会发现宇宙其实很神奇,这个理论会告诉我们一个完全不同且超越想象的故事。首先,将宇宙空间放大,我们会发现宇宙看上去像是由颗粒组成的,整个宇宙空间类似西洋象棋盘。在瞬间发生的大爆炸后,产生了无数个宇宙,就像同时出现了无数个泡沫,但是只有在少数地方,初始条件是精确的,这个精确性体现在这些宇宙能演化出星系等物质。 在这些无数个泡沫宇宙中,每个泡沫初始条件都是不同的,都存在着细微的差别,以此类推,最终我们会发现有一个泡沫和我们非常相似,这种概率性的事件就有点儿像:给一只猴子26个英文字母还有无限的时间,它总有一天能拼出一本莎士比亚全集。同理,既然存在着无数个宇宙,那我们的历史同样也有无数种不同的版本,也就是说、:在某个泡沫宇宙中,某个我们这个世界熟知的历史事件并不存在,他们那个世界绝大部分却与我们相似,但就是唯独缺少了那个在我们世界中人人皆知的历史事件。从这一点出发,不仅存在着无数版本的过去,也存在着无数版本的将来。
而如何才能遇到这个存在于概率数字上的泡沫宇宙呢?的家马克斯(Max Tegmark)计算出了一种非常直观方法:可以从地球出发,往宇宙的任一方向走足够远,最终会遇到一个这么样宇宙,这个宇宙中的任何细节都是你所熟知的,而且还会遇到一个和你一模一样的“你”。但是,这个距离非常遥远,计算结果得出:这个距离是10的1028次方米。虽然我们得到了一个距离,可以通过这个途径去寻找“似曾相识”的宇宙。但是,有一个不好的消息,即使你有足够的勇气和耐心,也将无法看到另一个宇宙中的“你”。因为当你踏上这个旅程的时刻,还会有更多的宇宙出现,你踏出每一个步,都将伴随着下一刻泡沫宇宙的出现,而这些宇宙早已扩展到离你最近的宇宙,也就是说,这个长度足以等灭一个宇宙中的所有恒星。 值得注意的是,只有这样才能规避这个古怪的结论,而如果我们目前的量子理论以及是错误的,那你将遇到另一个宇宙中的“你”。据位于美国的家亚历山大(Alexander Vilenkin)介绍:“对于这个“无数”的问题,我一直研究了超过25年,虽然对于无数版本的历史、无数版本的将来、还有无数个你和我存在于无数个泡沫宇宙中这个命题,未曾感到高兴,根据目前的研究进展,我认为很可能是真实存在的。” 需要重申的是,关于对多宇宙、平行世界理论探讨是非常具有争议性的,也是中最基本的矛盾之一。同时,还有其他的关于“多宇宙”的理论,比如,。弦理论认为宇宙中的基本粒子都是由线形线条的弦构成,当弦处于不同的振动态时,就是表征出不同的粒子,具有不同的振动能量时,就对应着不同粒子的能量,这样我们的宇宙中,由于弦的具有不同的振动和能量,就有了电子、夸克等粒子形态。 事实上,宇宙各种常数的精确性可能告诉我们在其他宇宙中存在着不同的物理定律,而按照量子力学对的解释,所有的历史事件都是可能存在无数不同的版本,包括你在内,都将在某个宇宙中以一种不同的方式存在,就像在某个宇宙中,你可能是温网冠军。对于多世界理论的不同解释,也是一部分家的观点。 而Max Tegmark曾发表了关于平行宇宙结构层次分类的论文,但是没有人知道如何以及是否能将这些版本进行统一。平行世界是一个在人类探索宇宙过程中,出现的一个新兴的理论,在事实被最终证实前,平行世界就像一个幽灵一样伴随着我们,就像十九世纪末笼罩物理学的那两朵乌云
【宇宙是幻象】一个世纪以来,物理学家们一直在思考这个问题:支配着无限小的规律似乎难以理解。然而,如果我们承认量子现实只是一种错觉的话,那么一切就清楚了!这一认识将掀起一场全面的**。 ------------------------ “我们应该修改物理学教材了!”2005年8月,在德国康斯坦茨湖畔一所大学的最高建筑的顶楼,美国物理学家克里斯托弗◎福熙(Christopher Fuch)用这样一个大胆的提议作为其组织的系列研讨会的开场白。康斯坦茨大学出资邀请了50多位美国、加拿大、英国以及意大利、法国和澳大利亚的理论学家和哲学家来参加这一为期一周的会议。他们都是微观物质运动规律研究领域的顶尖专家。其中的一些学者极具威望,但他们也毫不犹豫的推翻了自己曾经持有的观点。作为门外汉,我们无法深入理解研讨会期间专家们彻夜争论的深奥的数学问题。不过,他们讨论都是围绕着这样一个观点展开的:物理学为我们描绘的世界也许并不是真实的物质世界,而很可能只是一个巨大的幻象! 这让我们一下子坠入了云雾之中。在我们一贯的观念中,物理学的目的,正如字典里所清晰定义的那样,不就是“研究物质的属性”吗?物理学家们的确是通过对如同康斯坦茨湖畔的石头一般真实存在的物体的考察和研究,才得以提出了现有的物理学理论。那么凭什么说物理学描绘的只是一个幻象呢?很简单,这是因为物理学家们在抽丝剥茧般梳理“客观现实”这块织物的“纤维”时,令其支离破碎了。而物理学的本义,也因此突然变得支离破碎了。 这种观点最早是在20世纪初提出的,当时物理学家们刚刚能够深入探寻我们这个物质世界的奥妙。他们为自己的发现感到惊奇。在此之前,人们已经习惯性的认为,物体要么是波动,就像海面上荡漾的波浪,要么是在时空中运动着的粒子,就像绿色球台上滚动着的台球。然而,物理学家们进行了更加深入的考察,他们发现光、原子或电子的运动似乎并非如此。比如,在某些条件下,通常被看作波动的光却会像粒子一样的运动;同样,通常被当作粒子的电子有时则会像波一样运动! 还物理学一个真相 短短几年间,理论学家们在创造概念方面作出了史无前例的努力,他们以纯经验论的方式渐渐构造起了一个数学大厦,用以描绘那种种“令人难以置信”的物质运动。就这样,量子力学在1925年正式诞生了,从此不可动摇。但是,要承认量子力学,就意味着必须抛弃海浪和台球,而承认物体——包括电子、原子、分子以至石头——都是由一个极其复杂的代数概念(即“希尔伯特Hilbert空间的态矢量”)组成的。这也意味着还必须接受一套支配物体演化的新规则,使物体之间能以超越空间和时间的方式发生联系,并同时具有几种不同的态,而当人们对它们进行观察时又会根据某些非常精确的概率法则任意缩减为一个单一态。物理学家们不得不接受这些如此“离奇”的概念。因为,据说,这个奇异的量子世界正是我们所处的世界这一理论从来没有受到怀疑;而且这一理论确实也曾成功的预言了各种化学元素的属性、激光和电子芯片的特性、DNA的稳定性甚至核反应的“爆炸性”。尽管康斯坦茨湖中的鹅卵石看起来似乎并未表现出这些奇异的特性(这些特性只在微观系统能够观察到),但量子力学的使命的确就是描述围绕在我们身边以及构成我们的物质的内部运动。
而在这里,我们显然看到了一个大问题!量子力学作为物理学领域中描述物质最深刻的理论,为什么它距离我们的传统观念如此遥远?为什么这一学说最基本的理论都如此难以理解?现实真的是如此超出我们的想象吗?30年来,每年都要举行一些大型的国际学术研讨会,目的是通过对目前掌握的十几条线索进行分析,再现能与当代物理学研究数据相一致的真实世界的面貌。然而问题的关键在于,每一种对于世界的“现实的”诠释看上去都那么超现实!最著名的一种诠释是1957年美国物理学家休◎艾福雷特(Hugh Everett)提出的:针对“为什么量子物体能同时具备多态,但在人们对其加以测量时又缩减为单一态”这一问题,艾福雷特解释说,其他所有的态确实存在,只不过它们存在于平行世界中。
幕后的世界 这完全推翻了我们对真实世界的观点。因为,这说明,我们原来所认为的真实世界,可能仅仅是我们的看法而已。这种情况,就好像是一个仅仅通过电脑屏幕来了解外部世界的人一样:他决不能因此断定,外部世界就是他电脑屏幕上的象素!克里斯托弗◎福熙认为,我们必须把信息和世界区分开来。我们必须将资料中属于电脑屏幕的因素去掉,这样才能保证剩下的资料反映的是世界的本来面貌。“通过蒸馏净化而保留下来的部分——相对于整套理论来说,它也许非常微小——才是量子力学试图向我们揭示的自然的本来面貌。”他补充到。同时他强调,现在要知道这种“蒸馏净化了的真实”到底是什么样的,为时尚早。 杰弗里◎巴伯的看法则恰恰相反:“关键问题并不在于思考信息指涉的内容是什么。比如,你想把一条消息从你的电脑发到我的电脑中来,那么这条消息包含什么内容并不重要:也许是一幅图片,也许是一篇法语文章,抑或是一篇中文的小说。重要的是,对该消息进行压缩、传送和解码,而不必在乎它反映的是什么。描述信息的交换,在我看来,这才是基础物理学全新而唯一的任务。” 阿列克谢◎格兰邦的立场看起来更为极端。他认为物理学根本不应该继续关注现实——那隐藏在屏幕背后的现实。因为既然我们必须通过屏幕去了解现实世界,那么奢谈幕后的现实又有何意义?“有关真实的存在的问题是物理学家们的一种信仰。然而科学并不取决于信仰,”他语气坚定的说,“物理学的任务就在于对事务进行描述,而不在于求证其描述的事务的真实性,也不必去管这种真实性是否存在。” 尽管有人指责他们不承认自我以外的任何真实,是陷入了一种唯心论唯我论的泥沼;也有人指责他们把理论仅仅当成行动的工具,是坠入了工具主义的迷途,但这100余位宣布要推翻传统物理学的物理学家们还是引起了科学界的反响。巴黎科学技术历史和哲学研究所的基多◎巴恰加卢皮说:“虽然这些研究工作清楚的表明,信息的某些特性可以将我们直接导向量子结构,但目前看来,这些特性都还不具有决定意义。因为他们所使用的某些数学假设仍然缺乏确定性。”巴黎综合技术学院认识论研究中心的米歇尔◎让波尔则为“这曾经在20世纪70年代主宰物理学的现实主义浪潮的再次涨潮”而感到欣喜,他说:“这些研究工作证明和实践了埃玛纽尔◎康德首倡的超验论推论:即只有从认知局限的形式出发,才能实现认知。” 无论如何,这一观点目前尚不成熟。因为,即使我们原本以为的真实完全是或部分是一种幻象,那还必须要解释,为什么真实会具有这样一种表象而不是别的表象。因此在信息的基本概念上重新建构时间、空间乃至物质的概念,将是这一全新的物理学艰巨的任务。 通向量子引力学? 这些物理学家们用爱因斯坦在1905年至1915年间完成的事业为例激励自己。起初,爱因斯坦这位年轻的天才为了建立自己的狭义新相对论而对那些高深玄妙的经验方程(洛伦兹方程)进行了重新诠释。两年后,他在此基础上又创立了广义相对论,成了物理学的一根支柱。广义相对论描述的是空间和时间的对称以及万有引力。然而,就像克里斯托弗◎福熙所强调的那样:“很难想象一个人——即便他是爱因斯坦——能够实现从洛伦兹变换这样一个抽象结构到广义相对论的直接飞跃。” 爱因斯坦创立相对论是一个充满吸引力的记录:对于量子力学的重新诠释会不会在将来的某一天超越这一记录?信息的概念能否协调量子力学与相对论的矛盾,并最终实现朝向“量子引力理论”的飞跃?这可是物理学家们的最高梦想。吕希安◎哈代已经走上这条道路。他在康斯坦茨大学首次介绍了他的“通往量子引力学的新途径”。如果他能够坚持到底,那将是对这一观点的真正的确认。尽管这必将会让物理学家们头痛不已,但物理学教材将因此而彻底改变。
我们曾经以为的客观现实已经被打破,在这片废墟上渐渐诞生了一门“新物理学”:这是一种以信息概念为出发点研究万物的学科。它雄心勃勃的想要重新定义时间、空间和物质。它的最终目标,就是探索一个新的世界——我们的世界。 “欢迎来到世界的源头。”物理学家们孜孜不倦的研究着在微观层次上主宰着我们世界的法则,他们为我们带来了这样一条令人晕眩的消息。他们承认,量子力学远远不能描述物质的属性,它告诉我们的只是“信息”。结论就是:虽然我们一直以为只要伸手出去就能触及到世界的真实基础,但就在我们伸出手去的那一瞬,这些真实的基础便突然消失了,留在我们眼前的只是一种集体的幻觉、一种由我们自己的研究模式所造成的伪迹。 这一切不由得让人联想到几年前由沃卓夫斯基兄弟编导的三部曲电影《黑客帝国》(Matrix)。在这部影片中,无处不在的电脑程序控制了人类,让他们以为自己生活在一个安详的世界之中,然而那个世界却是虚拟的。英国剑桥大学的数学家约翰◎巴劳在去年发表的一篇文章,就描绘了一个“仅仅比我们的文明先进一点点”的文明世界。在那个文明世界中,人们“能够模拟星辰的升落和星系的形成;通过整合生物化学法则,还能观察生命和意识的进化、见证不同文明的成长并与他们沟通;人们努力的进行研究和探索,想要知道天空中是否存在着一个创造了他们的宇宙的凌驾于一切之上的超级程序员。”简单的说,他提出了一种观点,即我们可能只是一个巨大的电子游戏里的虚拟存在而已,这种观点并不荒谬。只不过,在目前看来,这种观点还谈不上是科学的,而更多的是一种科学幻想,因为我们无法通过实验来证明或驳斥它。和《黑客帝国》中的主人翁们相反,我们可没有什么红色药丸可以让我们穿透电脑屏幕!既然如此,那么构建这样一个可能永远只是假设的“超宇宙”又有什么意义呢? 不过,几年来信息学的汹涌澎湃对物理学造成了巨大的冲击,这使一些人对该影片剧本的立意产生了浓厚的兴趣。这是因为,如果我们能够恰当把握其表达的思想,就有可能获益良多:我们完全没有必要像这些科幻作品中所描写的那样,为了寻求那超越表象的真实或为了揭开某个虚无飘渺的“超级程序员”的真面目而无畏的耗费我们的精力;相反,我们可以循着这一思路,重新定义我们与世界的物理关系,以便寻找一条与世界和谐相处的途径。 我们应该记住这样一个道理,尽管这个道理好像是一句罗嗦的废话:我们只能通过我们所掌握的关于现实世界的信息去了解这个现实世界。“信息是物质与抽象、真实与理想之间的中介,”美国物理学家汉斯◎克里斯蒂安◎拜耶强调,“真实的物体,不管是一个原子、一个DNA分子,还是一本书或一架钢琴,都是从信息这种奇特的可压缩的实体中迸发出来的,而信息,在进行了一系列复杂的转换后产生了意义,扎根在我们的大脑、我们的理智之中。” 19世纪的一场公开辩论 要想理解世界,物理学家们的客观性就首先是与信息密切相关的。物理学不只是一种研究本质的本体论,它首先应该是一种方法论——它首先应该研究的是,我们是以什么方式去了解我们所了解的东西,并且应该研究与我们的认知相关的局限。汉斯认为:“如果我们能够理解信息的本质,并将其涵容于我们的物理世界模型之中,那将是我们朝着真正理解客观现实这一目标迈出的第一步。”“一切皆源自信息?”(It from Bit?)这是美国物理学家在1989年提出的一个口号,巧妙的归纳了物理学家们的雄心壮志。也许我们周遭的一切真的只是一个由0和1构成的巨大漩涡的表现?也许我们真的应该用纯信息学的术语去重新定义物理学的法则、重新定义空间、时间以及物质的概念?这一思想看上去如此离奇,但其实,早在19世纪下半叶热力学奠基之时,就已经激起了一场纷纷嚷嚷的公开辩论。热力学研究的是蒸气机内部的热流,当时建立这一学科的坚实基础就是一些可测量的物理概念(比如能量、热、温度和熵),以及一些简单明确的定律(比如能量守恒定律或熵增加原理),还有就是经过证明的能够提高机械效率的一种有效系数。
热力学的例子 当时在物理学界一石激起千层浪的问题就是,这些主宰着宏观物质的法则与分子的微观属性到底有何联系。奥地利物理学家路德维希◎玻尔兹曼是第一个通过提倡方法论的态度为解答这个问题扫清了障碍的人:他借助统计学研究,在1875年证明熵的概念——热力学的中心概念——能够被解释为对混乱程度的测量、对一个系统中每个分子位置和速度等未知信息的量的测量。然而,正如苏格兰人詹姆士◎麦克斯韦所强调的那样,“混乱,和与其对应的秩序一样,并非物质本身的属性,而是取决于观察它们的人的精神因素”。也许那些具有天赋的感知力、记忆力和计算能力的超人才有可能了解分子的所有奥秘并为熵赋予一个虚空的值。这些物理学家可谓是信息时代先驱,他们不顾当时那些现实主义定义的捍卫者的尖叫和惊呼,大胆的断言热力学概念是“与我们所认知的外延相关的”,这些概念只存在于“仅具有中等认知水平的人的头脑中,这些人能够发现某些形式的能量,同时却忽略了其他形式的能量”。 这场辩论一直没有定论。几十年后,同样的“本体论”和“方法论”之争又随着量子力学的诞生而展开了。在物质最深处发现的奇异性将物理学家们逼进了死胡同,他们中的许多人早早的就预感到有必要换一个角度进行思考。不过,这要一直等到20世纪50年代初洛德◎香农提出信息数学理论以及20世纪80年代中期该理论与量子理论发生碰撞之时,这种“信息学的态度”才渐渐成为了科学研究的一个计划。这个计划之所以如此吸引人,是因为香农的理论和物理学都有一个共同的目的:最大限度的对信息进行压缩。事实上,在香农看来,这种压缩是估算一条消息中所包含的信息量的唯一方法;而在物理学家们眼中,这种压缩就要求我们要找到能够归纳尽可能多的现象的、具有足够普遍性的法则和概念。尽管信息的概念依然很难定义,但今天新一代的物理学家们已经准备好了要重新继承麦克斯韦和玻尔兹曼的渎圣的勇气。 “时间,就是无知” 只不过,如今,他们要用信息术语重新诠释的是物理学用来描述世界的所有概念:空间、时间、物质、定律。要实现这个计划,就不可避免的要对爱因斯坦用来描述物质、时间和空间之间关系的广义相对论进行重新诠释。进行这样的重新诠释,人们还没有什么把握。最困难的并不是空间概念。传统上认为,空间一词指的是物体在其中运动的几何环境。但在卡尔洛◎罗维利看来,“空间就是关系”。这位任职于马赛地中海大学的意大利理论学家证明了从基础的互动网络——即信息交换网络——出发,就能建构一个拥有一切空间属性的实体。这就有点像是古代军人穿的锁子甲,凑近一些观察,就会发现它并不是一个平面,而是交织在一起的许多小球。为了得出这一结论,罗维利运用了源自“球体量子引力学”(这门正在兴起的学科的目的是将量子理论和相对论统一起来)的一些方法。因此,一直被当作运动的范畴的空间,可以从信息学的角度,被重新定义为无数数据本地传送的结果。 “至于时间。人们已经有了一些奇思妙想,不过仍然很模糊”,罗维利进一步解释道。尽管如此,他还是和法国数学家阿兰◎科纳一起,揭示出时间流并不存在于微观层次,而是产生于宏观层次上我们的那种对信息进行压缩的必然需要。更确切的说,只有忽略各种基本态之间的信息差别,我们才有可能观察到参数t,这个参数不隶属于任何态,并且具有时间的所有特性。就像熵一样,如果戴上信息学的眼镜去考察时间这个概念,就会发现它也取决于观察者的信息处理能力,它也是只存在于像我们这样“仅具有中等认知水平的人的头脑中”。可能时间并不是一个用来标记事件进度的独立的流,而是我们没有深入了解事件细节的能力的标志!年轻的俄罗斯哲学家阿列克谢◎格兰邦在其论文中也花了一部分篇幅来探讨这个问题,他就此提出了一句令人惊骇的格言:“时间,就是无知。” 那么,对于物质和能量的概念又该如何重新诠释?目前,人们暂未找到任何明确的途径。但是,就像阿列克谢◎格兰邦锁强调的那样:“电子或原子,它们首先是一些词语,是普通语言中的一些词汇;有了这些词,我们就可以不去考虑这些物体到底是由什么构成的。”而在方法论的浩大计划中,就必须使用信息术语对这些词加以重新定义。也许有一天,会有一种新的理论能够通过信息概念将量子力学和广义相对论统一起来,到那时我们就能找到答案了。而这正是英国物理学家吕希安◎哈代所接受的挑战,为此他提出了一个全新的概念:“原因曲线”,也就是理解我们所具有的为涌入大脑的信息提供逻辑解释的意愿。尽管目前我们还无法判断这种“通向量子引力学的新途径”是否正确,但这种“原因曲线”可以被看作是那些方法论新概念的范型,它们的使命就是全面主导物理学。在人类进入到“信息时代”的今天,物理学的目的不再只是描述世界的本来面貌,而更多的应该是描述我们那被困在颅骨之中的大脑为了理解世界所进行的顽强努力。物理学要作的,不再是通过方程式去对在时间和空间中运动的物质进行计算,而是要以我们为了掌握数据浪潮而做的有限然而勇敢的努力为出发点,使这些概念显现出来。说到底,物理学正在重新定义的,不仅是外部世界,而更多的是我们人类的境遇。是的,从某种意义上说,我们的确是被关在一个类似《黑客帝国》所展示的虚拟世界之中!但和影片所表现的不一样,这个世界并不是一个普普通通的电脑程序:在与这个世界共处时,我们所得到的,就是我们自己对信息进行计算的结果。这个结果不仅不能奴役我们,相反还能使得我们得到解放,防止我们被那汹涌澎湃于我们周围的信息巨浪所淹没。而且,今天,新一代的物理学家们已经下定决心要解开这个结果的密码。
无穷宇宙,在宇宙中存在有大量的可观测区(有着红色十字中心的红圈),我们的“宇宙”不过是其中的一个可观测区而已【开放宇宙理论认为】,我们目前所知的宇宙只是整个宇宙中可观测的一小部份,在这个部份之外,整个宇宙尚有无限大的未被观测的空间;根据相对论,光速为宇宙最快的速度,我们所看到的部份(可观测宇宙)为已经到达地球的光线,而我们所观测到的范围又被称做哈伯体积,哈伯体积直接取决于宇宙的年龄(因为若宇宙诞生于n年前,则能到达地球的光线最远只能在n光年处,再更远的光线则尚在路途上,故未能被地球上的观测者所观测),哈伯体积的膨胀是因为有越来越远处的光线到达地球。开放宇宙理论说明了第一类平行宇宙的可能性。
【泡沫宇宙理论】泡沫宇宙”示意图,宇宙1到宇宙6各自有自己的物理常数,我们的“宇宙”不过是其中的一个“泡沫”泡沫宇宙理论认为存在有无限多的开放宇宙,而这些开放宇宙本身有着不同的物理常数,这些开放宇宙的“距离”比我们的开放宇宙的“边缘”还要远,意即这些宇宙存在于无穷远的地方之外。这个理论由安德烈·林德最早提议,而泡沫宇宙理论本身能和暴胀理论在相当程度上契合,而这个理论本身牵涉到了宇宙可能是由某个“亲宇宙”的量子泡沫,中所诞生的可能,而这些量子泡沫产生于能量的起伏,这些能量的起伏可能会产生微小的“泡沫”和虫洞,若这些“泡沫”本身不是非常地巨大,则它们会像膨胀的汽球一般,到了最后消失无踪,不过如果能量起伏大于某个常数,那么这个泡沫就会不断地膨胀,甚而产生一个“子宇宙”,而“子宇宙”的体积可能会大到足以让宇宙大尺度结构存在的地步。
【大反弹理论】根据循环量子引力理论,大爆炸可能只不过是宇宙的膨胀和收缩时期组成的周期中,一个新的膨胀时期的开始而已,每个周期开始于大爆炸、结束于大挤压(Big Crunch),而这个周期的轮回是无限的,这个模型被称为是振荡宇宙,在大爆炸之后宇宙膨胀,而之后在重力的作用之下宇宙开始收缩,然后接着是大挤压,在大挤压之后的下一次大爆炸被称为大反弹,虽然这个模型曾经一度被否决,但是膜宇宙论近年来已重拾此模型(振荡宇宙模型)。在每个周期中宇宙可能会有不同的宇宙常数,而因此这些不同周期时的宇宙可视为第二种平行宇宙。泡沫宇宙理论和大反弹理论使得第二种平行宇宙的存在成为可能
【量子力学的多世界解释】量子力学的多世界解释是一种主要的量子力学解释,在由此解释方式中的众平行宇宙共有一个关于时间的变量,而这些平行宇宙彼此之间有着相同的起源,而这些宇宙彼此之间的基本物理定律相同,但物理常数可能会有所不同,而它们亦可能处于不同的状态,而且这些宇宙彼此之间没有任何的联系,因此它们彼此之间没有任何讯息互通,这些宇宙彼此之间的关系由它们之间的叠加态决定。此理论为第三类平行宇宙的基础。
【平行宇宙层次
平行宇宙论 】 对“宇宙”的如此定义,人们也许会认为这只是种形而上学的方式罢了。然则物理学和形而上学的区别在于该理论是否能通过实验来测试,而不是它看起来是否怪异或者包含难以察觉的东西。多年来,物理学前沿不断扩张,吸收融合了许多抽象的(甚至一度是形而上学的)概念,比如球形的地球、看不见的电磁场、时间在高速下流动减慢、量子重叠、空间弯曲、黑洞等等。近几年来“多重宇宙”的概念也加入了上面的名单,与先前一些经过检验的理论,如相对论和量子力学配合起来,并且至少达到了一个经验主义科学理论的基本标准:作出预言。当然作出的论断也可能是错误的。科学家们迄今讨论过多达4种类型独立的平行宇宙。现在关键的已不是多重宇宙是否存在的问题了,而是它们到底有多少个层次。【第一层次:视界之外】  所有的平行宇宙组成第一层多重宇宙。--这是争论最少的一层。所有人都接受这样一个事实:虽然我们此时此刻看不见另一个自己,但换一个地方或者简单地在原地等上足够长的时间以后就能观察到了。就像观察海平面以外驶来的船只--观察视界之外物体的情形与此类似。随着光的飞行,可观察的宇宙半径每年都扩大半光年,因此只需要坐在那里等着瞧。当然,你多半等不到另一个宇宙的另一个你发出的光线传到这里那天,但从理论上讲,如果宇宙扩张的理论站得住脚的话,你的后代就有可能用超级望远镜看到它们。   怎么样,第一层多重宇宙的概念听起来平平无奇?空间不都是无限的么?谁能想象某处插着块牌子,上书“空间到此结束,当心下面的沟”?如果是这样,每个人都会本能的置疑:尽头的“外面”是什么?实际上,爱因斯坦的重力场理论偏偏把我们的直觉变成了问题。空间有可能不是无限,只要它具有某种程度的弯曲或者并非我们直觉中的拓扑结构(即具有相互联络的结构)。   一个球形、炸面圈形或者圆号形的宇宙都可能大小有限,却无边界。对宇宙微波背景辐射的观测可以用来测定这些假设。【见另一篇文章《宇宙是有限的吗?》by Jean-Pierre Luminet, Glenn D. Starkman and Jeffrey R. Weeks; Scientific American, April 1999】然而,迄今为止的观察结果似乎背逆了它们。无尽宇宙的模型才和观测数据符合,外带强烈的限制条件。   另一种可能是:空间本身无限,但所有物质被限制在我们周围一个有限区域内--曾经流行的“岛状宇宙”模型。该模型不同之处在于,在大尺度下物质分布会呈现分形图案,而且会不断耗散殆尽。这种情形下,第一层多重宇宙里的几乎每个宇宙最终都将变得空空如也,陷入死寂。但是近期关于三维银河分布与微波背景的观测指出物质的组织方式在大尺度上呈现出某种模糊的均匀,在大于10^24米的尺度上便观测不到清晰的细节了。假定这种模式延伸下去,我们可观测宇宙以外的空间也将充满行星、恒星和星系。   有资料支持空间延伸于可观测宇宙之外的理论。WMAP卫星最近测量了微波背景辐射的波动(左图)。最强烈的振幅超过了0.5开,暗示着空间非常之大,甚至可能无穷(中图)。另外,WMAP和2dF星系红移探测器发现在非常大的尺度下,空间均匀分布着物质   生活在第一层多重宇宙不同平行宇宙中的观察者们将察觉到与我们相同的物理定律,但初始条件有所不同。根据当前理论,大爆炸早期的一瞬间物质按一定的随机度被抛出,此过程包含了物质分布的一切可能性,每种可能性都不为0。宇宙学家们假定我们所在的当初有着近似均匀物质分布和初始波动状态(100,000可能性中的一种)的宇宙,是一个相当典型的(至少在所有产生了观察者的平行宇宙中很典型)个体。那么距你最近的和你一模一样那个人将远在10^(10^28)米之外;而在10^(10^92)米外才会有一个半径100光年的区域,它里面的一切与我们居住的空间丝毫不差,也就是说未来100年内我们世界所发生的每件事都会在该区域完全再现;而至少10^(10^118)米之外该区域才会增大到哈勃体积那么大,换句话说才会有一个和我们一模一样的宇宙。   上面的估计还算极端保守的,它仅仅穷举了一个温度在10^8开以下、大小为一个哈勃体积的空间的所有量子状态。其中一个计算步骤是这样:在那温度下一个哈勃体积的空间最多能容纳多少质子?答案是10^118个。每个质子可能存在,也可能不存在,也就是总共2^(10^118)个可能的状态。现在只需要一个能装下2^(10^118)个哈勃空间的盒子便用光所有可能性。如果盒子更大些--比如边长10^(10^118)米的盒子--根据抽屉原理,质子的排列方式必然会重复。当然,宇宙不只有质子,也不止两种量子状态,但可用与此类似的方法估算出宇宙所能容纳的信息总量。   与我们宇宙一模一样的另一个宇宙的平均距离,距你最近那个“分身”没准并不象理论计算的那么远,也许要近得多。因为物质的组织方式还要受其他物理规律制约。给定一些诸如行星的形成过程、化学方程式等规律,天文学家们怀疑仅在我们的哈勃体积内就存在至少10^20个有人类居住的行星;其中一些可能和地球十分相像。
  第一层多重宇宙的框架通常被用来评估现代宇宙学的理论,虽然该过程很少被清晰地表达。举例来说,考察我们的宇宙学家如何通过微波背景来试图得出“球形空间”的宇宙几何图。随着空间曲率半径的不同,那些“热区域”和“冷区域”在宇宙微波背景图上的大小会呈现某种特征;而观测到的区域表明曲率太小不足以形成球形的封闭空间。然而,保持统计学上的严格是非常重要的事。每个哈勃空间的这些区域的平均大小完全是随机的。因此有可能是宇宙在愚弄我们--并非空间曲率不足以形成封闭球形使得观测到的区域偏小,而恰巧因为我们宇宙的平均区域天生就比别的来的小。所以当宇宙学家们信誓旦旦保证他们的球状空间模型有99.9%可信度的时候,他们的真正意思是我们那个宇宙是如此地不合群,以至1000个哈勃体积之中才会出一个象那样的。   这堂课的重点是:即使我们没法观测其他宇宙,多重宇宙理论依然可以被实践验证。关键在于预言第一层多重宇宙中各个平行宇宙的共性并指出其概率分布--也就是数学家所谓的“度量”。我们的宇宙应当是那些“出现可能性最大的宇宙”中的一个。否则--我们很不幸地生活在一个不大可能的宇宙中--那么先前假设的理论就有大麻烦了。如我们接下来要讨论的那样,如何解决这度量上的问题将会变得相当有挑战性。
【第二层次:膨胀后留下的气泡】  如果第一层多重宇宙的概念不太好消化,那么试着想象下一个拥有无穷组第一层多重宇宙的结构:组与组之间相互独立,甚至有着互不相同的时空维度和物理常量。这些组构成了第二层多重宇宙--被称为“无序的持续膨胀”的现代理论预言了它们。   “膨胀”作为大爆炸理论的必然延伸,与该理论的许多其他推论联系紧密。比如我们的宇宙为何如此之大而又如此的规整,光滑和平坦?答案是“空间经历了一个快速的拉伸过程”,它不仅能解释上面的问题,还能阐释宇宙的许多其他属性。【见《膨胀的宇宙》 by Alan H. Guth and Paul J. Steinhard; Scientific American, May 1984; 《自我繁殖的膨胀宇宙》 by Andrei Linde, November 1994 】“膨胀”理论不仅为基本粒子的许多理论所语言,而且被许多观测证实。“无序的持续”指的是在最大尺度上的行为。作为一个整体的空间正在被拉伸并将永远持续下去。然而某些特定区域却停止拉伸,由此产生了独立的“气泡”,好像膨胀的烤面包内部的气泡一样。这种气泡有无数个。它们每个都是第一层多重宇宙:在尺寸上无限而且充满因能量场涨落而析出的物质。   对地球来说,另一个气泡在无限遥远之外,远到即使你以光速前进也永远无法到达。因为地球和“另一个气泡”之间的那片空间拉伸的速度远比你行进的速度快。如果另一个气泡中存在另一个你,即便你的后代也永远别想观察到他。基于同样的原因,即空间在加速扩张,观察结果令人沮丧的指出:即便是第一层多重空间中的另一个自己也将看不到了。   第二层多重宇宙与第一层的区别非常之大。各个气泡之间不仅初始条件不同,在表观面貌上也有天壤之别。当今物理学主流观点认为诸如时空的维度、基本粒子的特性还有许许多多所谓的物理常量并非基本物理规律的一部分,而仅是一种被称作“对称性破坏”过程的结果而已。举例言之,理论物理学家认为我们的宇宙曾一度由9个相互平等的维度组成。在宇宙早期历史中,只有其中3个维度参与空间拉神,形成我们现在观察到的三维宇宙。其余6个维度现在观察不到了,因为它们被卷曲在非常微小的尺度中,而且所有的物质都分布在这三个充分拉伸过的维度“表面”上(对9维来说,三维就是一个面而已,或者叫一层“膜”)。   我们生活在3+1维时空之中,对此我们并不特别意外。当描述自然的偏微分方程是椭圆或者超双曲线方程时,也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维,对观测者来说,宇宙不可能预测(紫色和绿色部分)。其余情况下(双曲线方程),若n&3,原子无法稳定存在,n&3,复杂度太低以至于无法产生自我意识的观测者(没有引力,拓扑结构也成问题)。   由此,我们称空间的对称性被破坏了。量子波的不确定性会导致不同的气泡在膨胀过程中以不同的方式破坏平衡。而结果将会千奇百怪。其中一些可能伸展成4维空间;另一些可能只形成两代夸克而不是我们熟知的三代;还有些它们的宇宙基本物理常数可能比我们的宇宙大。   产生第二层多重宇宙的另一条路是经历宇宙从创生到毁灭的完整周期。科学史上,该理论由一位叫Richard C的物理学家于二十世纪30年代提出,最近普林斯顿大学的Paul J. Steinhardt和剑桥大学的Neil Turok两位科学家对此作了详尽阐述。Steinhardt和Turok 提出了一个“次级三维膜”的模型,它与我们的空间相当接近,只是在更高维度上有一些平移。【see ‘Been There, Done That,‘ by George Musser; News Scan, Scientific American, March 2002】该平行宇宙并非真正意义上的独立宇宙,但宇宙作为一个整体--过去、现在和未来--却形成了多重宇宙,并且可以证明它包含的多样性恰似无序膨胀宇宙所包含的。此外,沃特卢的物理学家Lee Smolin还提出了另一种与第二层多重宇宙有着相似多样性的理论,该理论中宇宙通过黑洞创生和变异而非通过膜物理学。   尽管我们没法与其他第二层多重宇宙之中的事物相互作用,宇宙学家仍能间接地指出它们的存在。因为他们的存在可以用来很好地解释我们宇宙的偶然性。做一个类比:设想你走进一座旅馆,发现了一个房间门牌号码是1967,正是你出生那年。多么巧合呀,在那瞬间你惊叹到。不过你随即反应过来,这完全不算什么巧合。整个旅馆有成百上千的房间,其中有一个和你生日相同很正常。然而你若看见的是另一个与你毫无干系的数字,便不会引发上面的思考。这说明什么问题呢?即便对旅馆一无所知,你也可以用上面的方法来解释很多偶然现象。   让我们举个更切题的例子:考察太阳的质量。太阳的质量决定它的光度(即辐射的总量)。通过基本物理运算我们可知只有当太阳的质量在1.6X10^30~2.4X10^30千克这么个狭窄范围内,地球才可能适合生命居住。否则地球将比金星还热,或者比火星还冷。而太阳的质量正好是2.0X10^30千克。乍看之下,太阳质量是种惊人的幸运与巧合。绝大多数恒星的质量随机分布于10^29~10^32千克的巨大范围内,因此若太阳出生时也随机决定质量的话,落在合适范围的机会将微乎其微。
然而有了旅馆的经验,我们便明白这种表面的偶然实为大系统中(在这个例子里是许多太阳系)的必然选择结果(因为我们在这里,所以太阳的质量不得不如此)。这种与观测者密切相关的选择称为“人择原理”。虽然可想而知它引发过多么大的争论,物理学家们还是广泛接收了这一事实:验证基础理论的时候无法忽略这种选择效应。   适用于旅馆房间的原理同样适用于平行宇宙。有趣的是:我们的宇宙在对称性被打破的时候,所有的(至少绝大部分)属性都被“调整”得恰到好处,如果对这些属性作哪怕极其微小的改变,整个宇宙就会面目全非--没有任何生物可以存在于其中。如果质子的质量增加0.2%,它们立即衰变成中子,原子也就无法稳定的存在。如果电磁力减小4%,便不会有氢,也就不会有恒星。如果弱相互作用再弱一些,氢同样无法形成;相反如果它们更强些,那些超新星将无法向星际散播重元素离子。如果宇宙的常数更大一些,它将在形成星系之前就把自己炸得四分五裂。   虽然“宇宙到底被调节得多好”尚无定论,但上面举的每一个例子都暗示着存在许许多多包含每一种可能的调节状态的平行宇宙。【see ‘Exploring Our Universe and Others,‘ by Martin Rees; Scientific American, December 1999】第二层多重宇宙预示着物理学家们不可能测定那些常数的理论值。他们只能计算出期望值的概率分布,在选择效应纳入考虑之后。
我们生活在3+1维时空之中,对此我们并不特别意外。当描述自然的偏微分方程是椭圆或者超双曲线方程时,也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维,对观测者来说,宇宙不可能预测(紫色和绿色部分)。其余情况下(双曲线方程),若n&3,原子无法稳定存在,n&3,复杂度太低以至于无法产生自我意识的观测者(没有引力,拓扑结构也成问题)。
【第三层次:量子平行世界 】第一层和第二层多重宇宙预示的平行世界相隔如此之遥远,超出了天文学家企及的范围。但下一层多重宇宙却就在你我身边。它直接源于著名的、备受争议的量子力学解释--任何随机量子过程都导致宇宙分裂成多个,每种可能性一个。
量子平行宇宙。当你掷骰子,它看起会随机得到一个特定的结果。然而量子力学指出,那一瞬间你实际上掷出了每一个状态,骰子在不同的宇宙中停在不同的点数。其中一个宇宙里,你掷出了1,另一个宇宙里你掷出了2……。然而我们仅能看到全部真实的一小部分--其中一个宇宙。 20世纪早些年,量子力学理论在解释原子层面现象方面的成功掀起了物理学**。在原子领域下,物质运动不再遵守经典的牛顿力学规律。在量子理论解释它们取得瞩目成功的同时却引发了爆炸性激烈的争论。它到底意味着什么?量子理论指出宇宙并不像经典理论描述的那样,决定宇宙状态的是所有粒子的位置和速度,而是一种叫作波函数的数学对象。根据薛定鄂方程,该状态按照数学家称之为“统一性”的方式随时间演化,意味着波函数在一个被称为“希尔伯特空间”的无穷维度空间中演化。尽管多数时候量子力学被描述成随机和不确定,波函数本身的演化方式却是完全确定,没有丝毫随机性可言的。 关键问题是如何将波函数与我们观测到的东西联系起来。许多合理的波函数都导致看似荒谬不合逻辑的状态,比如那只在所谓的量子叠加下同时处于死和活两种状态的猫。为了解释这种怪异情形,在20实际20年代,物理学家们做了一种假设:当有人试图观察时,波函数立即“坍塌”成经典理论中的某种确定状态。这个附加假设能够解决观测发现的问题,然而却把原本优雅和谐统一的理论变得七拼八凑,失去统一性。随机性的本质通常归咎于量子力学本身就是这些不顺眼假设的结果。
许多年过去了,物理学家们逐渐抛弃了这种假设,转而开始接受普林斯顿大学毕业生Hugh Everett在1957年提出的一种观点。他指出“波函数坍塌”的假设完全是多余的。纯粹的量子理论实际上并不产生任何矛盾。它预示着这样一种情形:一个现实状态会逐渐分裂成许多重叠的现实状态,观测者在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一个可能性恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻微的随机事件。这种重叠的传统世界就是第三层多重宇宙。 四十多年来,物理界为是否接受Everett的平行世界犹豫不决,数度反复。但如果我们将之区分成不同视点分别来看待,就会更容易理解。研究它数学方程的物理学家们站在外部的视点,好像飞在空中的鸟审视地面;而生活在方程所描述世界里的观测者则站在内部的视点,就好比被鸟俯瞰的一只青蛙。 在鸟看来,整个第三层多重宇宙非常简单。只用一个平滑演化的、确定的波函数就能就能描绘它而不引发任何分裂或平行。被这个演化的波函数描绘的抽象量子世界内部却包含了大量平行的经典世界。它们一刻不停的分裂、合并,如同经典理论无法描述的一堆量子现象。在青蛙看来,观察者感知的只有全部真相的一小部分。它们能观测到自己所在那个第一层宇宙,但是一种模仿波函数坍塌效果而又保留统一性、被称为“去相干”的作用却阻碍他们观测到与之平行的其他宇宙。 每当观测者被问及一个问题、做一个决定或是回答一个问题,他大脑里的量子作用就导致复合的结果,诸如“继续读这篇文章”和“放弃阅读本文”。在鸟看来,“作出决定”这个行为导致该人分裂成两个,一个继续读文章而另一个做别的去了。而在青蛙看来,该人的两个分身都没有意识到彼此的存在,它们对刚才分裂的感知仅仅是经历了个轻微的随机事件。他们只知道“自己”做了什么决定,而不知道同时还有一个“他”做了不同的决定。 尽管听起来很奇怪,这种事情同样发生在前面讲过的第一层多重宇宙中。显然,你刚作出了“继续阅读本文”的决定,然而在很远很远的另一个银河系中的另一个你在读过第一段之后就放下了杂志。第一层宇宙和第三层宇宙唯一的区别就是“另一个你”身处何处。第一层宇宙中,他位于距你很远之处--通常维度空间概念上的“远”。第三层宇宙中,你的分身住在另一个量子分支中,被一个维度无限的希尔伯特空间分隔开来。 第三层多重宇宙的存在基于一个至关重要的假设:波函数随时间演化的统一。所幸迄今为止的实验都不曾与统一性假设背离。在过去几十年里我们在各种更大的系统中证实了统一性的存在:包括碳-60布基球和长达数公里的光纤中。理论反面,统一性也被“去相干”作用的发现所支持。【see "100 Years of Quantum Mysteries," by Max Tegmark and John Archibald W Scientific American, February 2001】只有一些量子引力方面的理论物理学家对统一性提出置疑,其中一个观点是蒸发中的黑洞有可能破坏统一性,应该是个非统一性过程。但最近一项被叫做“AdS/CFT一致”的弦理论方面的研究成果暗示:量子引力领域也具有统一性,黑洞并不抹消信息,而是把它们传送到了别处。
如果物理学是统一的,那么大爆炸早期量子波动是如何运作的那幅标准图画将不得不改写。它们并非随机产生某个初始条件,而是产生重叠在一起的所有可能的初始条件,同时存在。然后,“去相干”作用保证它们在各自的量子分支里像传统理论那样演化下去。这就是关键之处:一个哈勃体积内不同量子分支(即第三层多重宇宙)演化出的分布结果与不同哈勃体积内同一个量子分支(即第一层多重宇宙)演化出的分布结果是毫无区别的。量子波动的该性质在统计力学中被称为“遍历性”。 同样的原理也可以适用在第二层多重宇宙。破坏对称性的过程并不只产生一个独一无二的结果,而是所有可能结果的叠加。这些结果之后按自己的方向发展。因此如果在第三层多重宇宙的量子分支中物理常数、时空维度等各不相同的话,那些第二层平行宇宙同样也将各不相同。 换句话说,第三层多重宇宙并没有在第一层和第二层上增加任何新东西,只是它们更加难以区分的复制品罢了--同样的老故事在不同量子分支的平行宇宙间一遍遍上演。对Everett理论一度激烈的怀疑便在大家发现它和其他争议较少的理论实质相同之后销声匿迹了。
(第三层和第一层区别的示意图 ——)毫无疑问,这种联系是相当深层次的,物理学家们的研究也才处于刚刚起步阶段。例如,考察那个长久以来的问题:随着时间流逝,宇宙的数目会以指数方式暴涨吗?答案是令人惊讶的“不”。在鸟看来,全部世界就是由单个波函数描述的东西;在青蛙看来,宇宙个数不会超过特定时刻所有可区别状态的总数--也即是包含不同状态的哈勃体积的总数。诸如行星运动到新位置、和某人结婚或是别的什么,这些都是新状态。在10^8开温度以下,这些量子状态的总数大约是10^(10^118)个,即最多这么多个平行宇宙。这是个庞大的数目,却很有限。 从青蛙的视点看,波函数的演化相当于从这10^(10^118)个宇宙中的一个跳到另一个。现在你正处在宇宙A--此时此刻你正在读这句话的宇宙里。现在你跳到宇宙B--你正在阅读另一句话那个宇宙里。宇宙B存在一个与宇宙A一摸一样的观测者,仅多了几秒中额外记忆。全部可能状态存在于每一个瞬间。因此“时间流逝”很可能就是这些状态之间的转换过程--最初在Greg Egan在1994所著的科幻小说[Permutation City]中提出的想法,而后被牛津大学的物理学家David Deutsch和自由物理学家Julian Barbour等人发展开来。
【第四层次:其他数学界构 】虽然在第一、第二和第三层多重宇宙中初始条件、物理常数可能各不相同,但支配自然的基础法则是相同的。为什么要到此为止?为何不让这些基础法则也多样化?来个只遵守经典物理定律,让量子效应见鬼去的宇宙如何?想象一个时间像计算机一样一段一段离散地流逝,而非现在那样连续地流逝的宇宙?再想象一个简单的空心十二面体宇宙?在第四层多重宇宙里,所有这些形态都存在。 平行宇宙的终极分类,第四层。包含了所有可能的宇宙。宇宙之间的差异不仅在表现物理位置、属性或者量子状态,还可能是基本物理规律。它们在理论上几乎就是不能被观测的,我们能做的只有抽象思考。该模型解决了物理学中的很多基础问题。 为什么说上述的多重宇宙并非无稽之谈?理由之一就是抽象推理和实际观测结果间存在着密不可分的联系。数学方程式,或者更一般地,数字、矢量、几何图形等数学结构能以难以置信的逼真程度描述我们的宇宙。1959年的一次著名讲座上,物理学家Eugene P. Wigner阐述了“为何数学对自然科学的帮助大得神乎其神?”反言之,数学对它们(自然科学)有着可怕的真实感。数学结构能成为基于客观事实的主要标准:不管谁学到的都是完全一样的东西。如果一个数学定理成立的话,不管一个人,一台计算机还是一只高智力的海豚都同样认为它成立。即便外星文明也会发现和我们一摸一样的数学界构。从而,数学家们向来认为是他们“发现”了某种数学结构,而不是“发明”了它。 关于如何理解数学与物理之间的关系,有两个长存已久并且完全对立的模型。两种分歧的形成要追溯到柏拉图和亚里斯多德。“亚里斯多德”模型认为,物理现实才是世界的本源,而数学工具仅仅是一种有用的、对物理现实的近似。“柏拉图”模型认为,纯粹的数学结构才是真正的“真实”,所有的观测者都只能对之作不完美的感知。换句话说,两种模型的根本分歧是:哪一个才是基础,物理还是数学?或者说站在青蛙视点的观测者,还是站在鸟视点的物理规律?“亚里斯多德”模型倾向于前者,“柏拉图”模型倾向于后者。 在我们很小很小,甚至尚未听说过数学这个词以前,我们都先天接受“亚里斯多德”模型。而“柏拉图”模型则来自于后天体验。现代理论物理学家倾向于柏拉图派,他们怀疑为何数学能如此完美的描述宇宙乃是因为宇宙生来就是数学性的。这样,所有的物理都归结于一个根本的数学问题:一个拥有无穷知识与资源的数学家理论上能从鸟视点计算出青蛙的视点--也就是说,为任何一个有自我意识的观测者计算出他所观测的宇宙有些什么东西、它将发明何种语言来向它的同类描述它看到的一切。 宇宙的数学结构是抽象、永恒的实体,独立于时空之外。如果把历史比作一段录像,数学结构不是其中一桢画面,而是整个录像带。试设想一个由四处运动的点状粒子构成的三维世界。在四维时空--也就是鸟的视点--看来,世界类似一锅缠绕纠结的意大利面条。如果青蛙观测到一个总是拥有恒定速率,方向的粒子,那么鸟就直接看到它的整个生命周期--一根长长的、直直的面条。如果青蛙看到两个相互围绕旋转的粒子,鸟就看到两根以双螺旋结构缠在一起的面条。对青蛙来说,整个世界以牛顿运动定律和引力定律为规则运作;而对鸟来说,世界被描绘成“意大利面条几何学”--一种数学结构。青蛙本人也仅是面条--一大堆复杂到构成它们的粒子能存储和处理信息的面条。我们的宇宙要比上述例子复杂的多,科学家们还没有找到--如果有的话--那个能正确描述它的数学结构。
“柏拉图”派模型带来了一个新的问题,为何我们的宇宙是现在这个样子。对“亚里斯多德”派来说,这个问题是没有意义的:因为宇宙的物理本源就是我们观测到的样子。但“柏拉图”派不仅无法回避它,反而会困惑为什么它不能是别的样子。如果宇宙天生是数学性的,为什么它仅仅基于“那一个”数学结构?要知道数学结构是多种多样的。似乎在真实的核心地带有某种最基本的不公平存在。 作为解决该难题的一条路径,我认为数学结构有着完全的对称性:基于任何数学结构的宇宙都确实存在。每一个数学结构都有与之相关的平行宇宙。构成这个宇宙的基础并不在该宇宙内而是游离于时间和空间之外。大部分平行宇宙内很可能不存在观测者。这种假说可以看成是本质上的柏拉图主义,它断言柏拉图领域提及的数学结构或是圣荷西州立大学的数学家Rudy Rucker所谓的“精神领域(mindscape)”都存在对应的物理真实。它也类似于剑桥大学的宇宙学家John D. Barrow提到的“天空中的π”,或是哈佛大学的哲学家Robert Nozick提出的“多产性原理”,或是普林斯顿的哲学家David K. Lewis所谓的“形式现实主义”。第四层终于宣告了多重宇宙在层次上的终结,因为任何自相容的物理理论都能表达成某种数学结构。 第四层多重宇宙的假设作出了可验证的预言。在第二个层次上,它包含了全体可能(全体数学结构)和选择效应。数学家们还在继续为这些数学结构分门别类,而他们最终应该发现,用来描绘我们世界的那个数学结构将会是所有符合我们观测结果的结构中最简单那个。类似地,我们将来的观测结果将会是那些最简单的、与过去观测结相一致的东西;而过去的观测结果也应该是最简单的、与我们存在相符合的那些。 想要定量化这种“简单”是个严峻的考验,与之相关的研究才刚刚起步。但最具震撼性和令人鼓舞的是,对称和恒定的数学结构力图表现出的简明与整洁也正是我们宇宙所展现的。数学结构趋向于越简单越好,那些复杂的附加公理无疑破坏了简洁。
奥卡姆如是说以上便是我们所讨论的平行宇宙理论,它分为由低到高四个层次,与我们熟知宇宙的差异也随层次不同越来越大。这些差异可以来自不同的初始条件(第一层);不同的物理常数、粒子种类和时空维数(第二层);不同的物理规律(第四层)。有意思的是,第三层才是最近几十年研究最火热的东西,因为它本质上没有增添任何新的宇宙类型。 未来十年内,发展迅猛的对宇宙微波背景和空间大尺度物质分布的测量会进一步确定空间的准确曲率和拓扑结构,其结果将直接支持或驳倒第一层多重宇宙的假说。这些测量结果也会验证“无序持续膨胀”理论,从而间接探测第二层多重宇宙。同时天体物理学与高能物理领域的巨大进展也将进一步阐明到底我们宇宙的哪些物理常数被“调节”过了,以此加强或削弱第二层多重宇宙的可信度。 如果当前研制量子计算机的大量努力成功的话,将为第三层平行宇宙提供更加深远的证据。不仅如此,量子计算机的工作是在本质上利用第三层多重宇宙的平行性。大量的试验同时也在寻找违反统一性--最终决定量子平行宇宙存在于否--的证据。现代物理学在其面对的最重大挑战--将广义相对论与量子场论统一起来--中成功与失败会改变对第四层多重宇宙的看法:最终会找到那个描述我们宇宙的数学结构,抑或是碍于数学的局限性而停止不前,最终放弃第四层次。
四层多重宇宙的关系左上角那N圈蚊香就是无数个第一层平行宇宙黄色的连线显示着它们包容于一个气泡中这些气泡构成了第二层多重宇宙(左下)右下角是所谓的量子平行宇宙(即第三层)中间那只猫就是著名的猫佯谬猫佯谬是一个假想的用来连结微观量子现象和宏观世界的实验一个微观粒子在特定场合出现与否取决于波函数的概率这个箱子就被做成如果粒子出现了,就杀掉猫,否则不杀现在问题来了,根据量子理论,粒子既会出现,又不会出现,是该波函数载空间的弥散那么猫是死是活呢?物理学家没办法,只好承认猫同时处在死和活两种状态现在第三层平行宇宙理论解决了这个问题宇宙分裂成两个,猫在其中一个里面活着,在另一个里面死了左上角是第四层平行宇宙,亦即和我们的基本物理概念都不同的宇宙图上画的从左到右,从上到下分别是形如曼德勃罗集的宇宙。曼德勃罗集是数学上最美丽的**,产生规则简单得一句话就能说清楚,图形却比整个已知宇宙复杂得多第二个是正12面体宇宙第三个有点象洛伦兹轨迹形状下面那个方的叫谢尔宾斯基海绵,是一个体积为0 的立方体,也是分形里面的东东,可以参见贴子里的讨论下面一排左边是一般的平滑空间;马鞍面空间;封闭的球状空间,最后一个是相互连通的怪异拓扑结构的空间黄线表明量子平行宇宙和第二层多重宇宙是等价的但可以看到量子平行宇宙只对应第四层的一小部分是因为第四层的基本物理规律都不同了,绝大部分根本没有“量子”这种概念
你是否该相信平行宇宙?主要争论集中在:它们很浪费并且很奇怪。最首要的争论是,平行宇宙似乎不遵循“奥卡姆的剃刀”原则,因为它假设永远观测不到的其他宇宙存在。为何老天爷如此浪费并沉醉于这些多到无穷无尽的不同世界?争论充斥平行宇宙的每一个层次,为什么自然界偏偏要如此浪费?空间、物质或原子--毫无疑问地,仅第一层多重宇宙就已经包含了无限的上述事物,谁在乎它多浪费点呢?关键是让理论显式地变得简单。怀疑论者担心要描述所有不可见世界所需的信息量。 然而,一个整体**往往要比**中的单个元素简单得多。该原理在描述算法的时候很常用。我们知道,一个非常简短的计算机程序程序就能输出异常庞大的信息量。举例而言,考察整数集。哪个更简单些,整数集还是其中某个特定整数?也许你会天真的觉得单个整数简单些,但事实上整个整数集能用非常简单的规则表达出来,寥寥几行计算机程序就能产生它们;相反单个整数却可能难以置信的大。因此,真正简单的是整个**。 同样,爱因斯坦的整套引力场方程要比其中某个特定的要简单。前者只需要很少几个方程就能描述,而后者要求在某些超平面指定大量的初始数据。由此我们学到,当我们把注意力局限在全体元素的一小部分上,复杂性就会大大增加,也就失去了整个系统原本应有的对称性和简洁性。 从这种意义上说,更高层次的多重宇宙意味着更简单。为了从我们居住的宇宙走向整个第一层多重宇宙,需要指定许多初始条件来消除彼此的差异;若是升级到第二层,需要指定一些物理常数;到了第四层则完全不用指定任何东西。多余的复杂性完全来自观测者的主观视点--也就是青蛙的视点。从鸟的视点来讲,多重宇宙要简单的多。 而抱怨该理论太奇怪的人出发点多半来自审美上而非科学上。然而这种看法只有在亚里斯多德派中才有意义。我们期待着什么?当我们提出“现实的本源是什么”如此意义深远的问题时,难道我们仅期待一个听起来不那么奇怪的答案?进化赋予我们对日常生活中物理现象的直觉,然而它仅对我们远古的祖先有用。现在,当我们遨游于远超日常物理的世界,我们应当预见到它们也许会很奇怪。 四层多重宇宙的共通特色是最简洁与最优雅的理论自然而然地包含着平行宇宙。要否认它们的存在,你必须复杂化你的理论,增加没有观测结果支持的过程和特殊的假定:无限的空间、波函数坍塌和天性不对称。那么,哪个才是真正的浪费和不雅,许多宇宙还是许多规则?
图注:我们做一个小试验。(如上图)在现实世界里,你有3个蓝色珠子和3个红色珠子。你把它们都放到一个盒子里,封好盒子。这时你可以说:“我的盒子里有一些蓝色或红色的珠子。”然后,你把盒子放在量子世界里,这时你会发现在盒子里,每一个珠子既是红色的又是蓝色的,它同时拥有两种颜色(这便是我们所说的叠加状态)。近日有关平行宇宙(parallel universes)、平行世界(parallel world)和多重宇宙(multiverse)的理论成为世界科学界最热门的话题。日本和美国科学家们试图通过科学实验证明平行宇宙的真实存在,打破困扰量子物理学研究半个世纪的瓶颈。科学家乐观的相信,也许不久的将来,人类真的会实现时间旅行和空间旅行【什么是平行宇宙?】在很多科幻电影里大家都会看到这样的情节:主人公利用一台可以穿梭往返于不同的时间和空间的时间机器穿梭于时空,改变历史事件的进程,然后世界就按照两种可能(改变前和改变后)发展了下去。也就是说一个人在回到自己的过那一时刻开始,宇宙的发展及演化就分成了两个平行的宇宙。这个人如果改变了历史,那么改变前的世界仍然存在,改变后的世界也同时存在——这就是平行宇宙理论最基本的理解。1954年,一名年轻的美国普林斯顿大学博士研究生休-埃维雷特三世(Hugh Everett III)提出了这个大胆的理论:人类世界存在着平行宇宙。经过半个世纪的研究和探索,美国科学家认为如果可以利用这个理论或证明平行宇宙的存在,人类就可以实现时间旅行,可以实现三维,四维甚至多维空间的旅行。但是平行宇宙理论一直困扰着世界科学界,爱因斯坦、波尔等世界科学泰斗也没有对这一理论作出明确的定义,有关这一理论的争议也持续了半个世纪。
图注:如何找到这个不规律的量子世界呢,这就是平行宇宙学说中最难突破的,也就是所谓的瓶颈。为让读者理解这一点,我们做一个小试验。(如上图)在现实世界里,你有3个蓝色珠子和3个红色珠子。你把它们都放到一个盒子里,封好盒子。这时你可以说:“我的盒子里有一些蓝色或红色的珠子。”然后,你把盒子放在量子世界里,这时你会发现在盒子里,每一个珠子既是红色的又是蓝色的,它同时拥有两种颜色(这便是我们所说的叠加状态)。只有把一个珠子抓在手里查看时,它的颜色才能“确定”下来:要么是红色的,要么是蓝色的,两种可能性是均等的,是没有规律的。这就是平行宇宙理论所涉及到的最基本的量子理论——不规律性。科学家通过一些非常严肃的实验,也确实观察到了类似的结果:如区别不同电子的某些属性(不包括颜色,因为电子没有颜色)也会发生这样的不规律性。
【宇宙的基本结构】从化学周期表的原子量化又可以看到动力组织的有序性。从而推论出宇宙结构的有序性、整体性的最简基本框架如下:
为了明晰起见,首先作出宇宙模型图如上图:13.1a,我们可以通过思维“看”到整个宇宙。而通过生物的器官和仪器看到的只是宇宙非常有限的部分。从不按比例的上图可以知道我们的视界是非常有限的。 【问题1:宇宙中心在那里?】 宇宙中心是非显性存在的事物,就像空气的存在是我们看不到的事件一样,我们不能因为看不到空气而认为它的不存在。还好,空气就在我们身边,我们可以通过技术实证。而宇宙中心是在我们视界之外。只能通过数学、物理学对大自然运行的内在规律来揭示。因此,只要一般理学院的大学生就可以看懂《数学与物理的统一之哲学原理》(宇宙中心说)关于宇宙中心在那里的问题。而上图也给一般的人们提示出宇宙中心的图示形象。用一般的语言是月绕地球,地球绕太阳,太阳绕银河中心,银河中心绕河外系更大的天体,最后的大天体是宇宙中心。至于如何和谐平衡就要有大学的数理知识,然后参见《宇宙中心说》一书的空间场方程组的详细计算和解释。上图可以给出一般形式的宏观解。可以用一个将来会频繁使用的名词:“非显性科学”;宇宙中心说含有“非显性”的科学。明白“非显性”这个名词后,“问题1”就解答完毕。如果宇宙中心是我们还能看到的距离,恐怕我们已经被宇宙中心吸去了,或许我们观测到的红移现象是部分星系被中心的引力吸引成为加速离开我们的缘故之一。 【问题2:宇宙到底有多大?】 如果以目前SI定义的相关单位来相对计量,通过统一场方程理论的计算,宇宙的复合半径是:
1) 3.8乘10的67次方米。约折合4乘10的51次方光年。 2) 以地球为基本质量单位,宇宙是地球质量的4.1乘于10的24方倍。
【问题3. 关于真空的所有问题 】&宇宙中心说&定义了[我们的宇宙]一切存在都是"动力空"的量化,从图中可以看出,宇宙之外才有存在真空,我们是在动态场内,只要有动,就有力的存在,只是参照系的巨大而已。我们身在庐山,由此不识庐山真面目。近代科学技术所带来的成就都是对“动力空”(或时空)的“间接”量化表达和应用,这个“间接”表现在经典物理学用到的某些常数,包括引力常数都是对物理的极限、宇宙有限的表达。而准确的宇宙是动态无常的,这从一切物质都是运动的可以得到启示。笛卡尔的几何学是通过几何的形来对真空的精致描述。牛顿的动力学是在地球空间场对动力的精致描述。爱因斯坦是把动力空套在牛顿的基础动力学用时空来表达。爱因斯坦晚年追求的统一场论没有实现的一个主要问题是:没有把对突破对时间的相对性界定用合理的数学模型表达出来,因为,时间不是具体的物理参量,而是抽象的、与意识相关的物理认定。由此,关于真空的问题是试图把“空”从整体的“动力空”分离出来,这是人类办不到的客观事件。从上图的宇宙模型可以感受到。用宇宙学或空间技术应该把空间定义为“静态空间”和“动态空间”。静态空间是我们宇宙的边界,和宇宙中心一样是非显性的空间。“动态空间”是我们统一场方程组要定量的空间。因此,真空是不含任何粒子且不含有定量的力场和轨道场的空间。而我们目前对“真空”的理解一般是含有地球表面的场参量,不含任何粒子的理想空间。 【问题4. 关于宇宙内时间的所有问题】 时间在语丝已经讲得较清楚了,时间是人类对宇宙动力空的抽象感觉。宇宙的一切是相对运动、相对运动产生的力、空间3者不同量化组成了一切万物事件。而我们感受到的时间更多的是地球相对于太阳运动的周期关系。不存在时间的起源和终结,不存在时间的隧道,宇宙系统内不存在着时间的倒流,不存在着时间机器。不同的稳态循环运动有不同的时间描述。可以通过参照系统进行等价变换。总而言之,一切都是动力空的量化关系。目前,人类定义的时间是对宇宙局部循环运动的量化描述。宇宙系统内不存在绝对的时间物理实体参量。人类目前定义的时间可以通过空间来交换,也就是空间的不同是时间的不同。如:(1)在地球表面的北京时间和伦敦时间是空间不同引起的同引力空间场的时差。(2)目前年、月、日的时间分别是对地球绕太阳、地球自转月亮绕地球一周的循环动态描述。小时、刻、分、秒可以认为是对一天的微分。而国际SI定义的秒是原子运动周期的数量与一天中的一秒的等价量运动变换。(3)年、月、日、秒的不均匀性是太阳系内不同空间场引起的时差。因为,每年和每月每天在运动的过程是不能准确的均分的,既使其误差是毫微秒的级别。原子、月亮、地球各自的运动轨道的宿主是不一样的,所以他们的周期是在宇宙同步场下按不同的稳态周期运动的。每年那种毫微秒的区别是宇宙大尺度动态的体现。对于这样的大尺度动态,人类是感觉不到的。 【问题5. 关于力和运动的关系问题】 由力产生运动的发现是显性的,而由运动产生力是非显性的,因为这个发现要以整个宇宙系统来考量。 而这个实验将可以是获得本世纪最重要的自然科学实验之一,具有科学划时代的意义,它的重要性将不亚于扭枰实验。也希望祖国的科学家和科技部门能给与足够的重视。 人类在以地球为参照系观测时,我们只可以看到力产生运动。而运动产生的力在可见的现实中微乎其微,但我们感觉到的地球表面存在的引力场就是因为我们地球的动态而产生的。这是与整个宇宙为参照系才可以理解的物理事件。参照系不同,我们思维的方式、所见所闻就自然不同。这就是普适相对定理。 如果有多观测系、多参照系的概念、或与整体宇宙、广宇为参照系的观念,则,力和运动是同时存在、不可分割的一对自然存在现象,我们对力源于运动的难于理解是因为我们的参照系不够大,而且被牛顿经典力的定义所约束。
【关于宇宙真相】科学已证明宇宙中的物质处在永恒的运动中。宇宙中的天体处在永恒的轨道运动中,分子和原子处在永恒的周期振动中,电子和质子处在永恒的轨道和自旋运动中。所有这些运动都是加速运动,根据牛顿第二定律,所有这些运动都是需要永恒的外力支持。由于所有的物质都处在加速运动之中,那么一定存在独立于物质之外的客体--非物质,它提供物质加速运动的外力。由此推论出非物质运动存在,并且非物质运动不同于物质运动;非物质运动不可能是振动,自旋运动和轨道运动,非物质运动不是质点整体的位移。各种电磁波运动是能量衰减,波长拉长的运动;并且各种电磁波具有自由膨胀性质。可以肯定,各种电磁波是非物质。在系统中电磁波(热辐射波和光波)具有--高强度高密度的电磁波的膨胀力大于低强度低密度电磁波的膨胀力。光是由能量子光子组成的,光子具有热膨胀的性质,一定体积的光子是随时间自由膨胀的;体积不断膨胀增大,光密度或光强度不断降抵;随之热量密度降低,温度下降。热是由电磁波决定的,电磁波的多少决定着热量的多少。电磁波密度大温度就高,反之就小。【物质分子等粒子的热运动不是热的本质,是热的表现或伴随现象。热的本质是电磁波的膨胀性质。电磁波密度或强度越高,膨胀力就越大,对系统分子等粒子的作用力就越大,分子的运动速度就越高,分子间距也被膨胀大,表现为系统温度就越高。由于电磁波总是从高密度区向抵密度区膨胀,表现了高温区总是向低温区传递热;指出了热力学运动方向,即热力学第二定律的方向。热的本质是热质--电磁波,热动是热的的表现形式,是系统电磁波膨胀力作用于物质粒子运动的结果】。根据光和热性质我们知道:电磁波是能量衰减的;是随时间自由膨胀的,膨胀力是逐渐降低的,即系统中熵是增大的。电磁波不可能有无限的能量;不可能有无限长时间的膨胀力,因此,电磁波膨胀在一定时间内膨胀力衰尽,频率不存在了,这时电磁波变成一种无温度无频率的基态形式,我们称它基态电磁波。【从光源发出的光线,先发出的光子先膨胀,膨胀力的衰减小于后从光源发出的光子,即从光源向前方发出的光子,后面光子的膨胀力大于前面光子的膨胀力,使得后面的光子一直用大于前面光子的膨胀力推动前面的光子向前运动,这就是光运动的物理图象。宇宙空间充满了CMB和基态电磁波,当光子的膨胀力大于CMB和基态电磁波对光子的阻尼力时,光是做加速运动;当光子膨胀力衰减到小于CMB和基态电磁波对光子的阻尼力时,光做减速运动。】 电磁波的运动和物质运动完全不同,电磁波加速的作用力不是外力,而是电磁波自身的膨胀力,因此电磁波的运动和支持电磁波加速运动的力与物质完全不同,电磁波是与物质不同的运动形式,它是非物质。至此我们知道【宇宙是由物质,电磁波,CMB和基态电磁波组成的】。由于基态电磁波为物质运动提供外力,所以基态电磁波具有物质不可屏蔽性,又由于物质在宇宙空间运动,所以基态电磁波充满宇宙空间。真空就是充满基态电磁波的空间,宇宙空间是由CMB和基态电磁波组成的,空间是它们存在的形式,它们是产生空间的必然,不存在没有CMB和基态电磁波的空间。电磁波是在CMB和基态电磁波组成的宇宙空间中运动,膨胀,衰减,消失的。基态电磁波为物质提供加速运动的作用力,也可以说物质吸收基态电磁波而运动。物质吸收基态电磁波后产生运动,物质运动后释放电磁波,电磁波在空间运动衰减成CMB,CMB逐渐衰减成基态电磁波。这就是说,在物质作用下,非物质是以【基态电磁波→ 电磁波→CMB→基态电磁波】的形式进行转化的。物质和非物质相互作用,使物质产生运动,使非物质从基态到非基态的不断循环转换。至此我们有了清晰的宇宙图象,宇宙是由物质和非物质组成,非物质具有三种形态 1电磁波,2CMB,3基态电磁波;宇宙空间是由CMB和基态电磁波及在其中运动的电磁波组成。由于CMB是具有膨胀性质和CMB具有2.725K不变的永恒温度,这证明CMB的体积是不变的,所以【宇宙的体积是有限的】。假如宇宙无限,CMB会不断衰减,宇宙背景温度趋于绝对零度,不可能保持在2.725K不变的温度,所以宇宙是有限的。并可以得出以下推论: 1我们现在的宇宙是用无限寿命的光描述的宇宙,由于光的寿命是有限的,真实的宇宙肯定比我们现在描述的宇宙小。 2由于物质吸收基态电磁波,它还要释放某种形式的电磁波。物质时刻不停地释放电磁波,在物质大量存在的天体内核中,必然是积聚了大量的,高密度的某种电磁波,当天体外壳抵抗不住高密度的某种电磁波的膨胀力时,天体就会发生电磁波辐射,电磁波喷发,发光或燃烧,甚至爆炸。以此推论:较大的天体内核必然是液体或气体的,恒星发光是星体内部向表面喷发的辐射波,使得星体表面物质汽化,大分子变成小分子,甚至是离子状态。以此推论:太阳发光不是热核反应,而是太阳内部大量物质热辐射向外壳喷发的表现。太阳内部必然是液体,或液体和气体混合体,它是由积聚的大量的,高密度的,温度极高的热辐射波使太阳内核熔化的结果。太阳外壳是固体的,也可能是物质熔化的液体海洋。太阳表层是由太阳外壳喷发的大量汽化物质或离子态物质。太阳表面几乎是氢和氦组成的表明:太阳已将物质大分子裂变成氢和氦小分子,当太阳表面某区域温度和压力达到核聚变的要求,太阳表面这个区域就可发生热核反应。
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