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神龟大陆

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第一百零四章(3 / 5)
理了解的完整性。而如果夏虫能够活到冬天,蜉蝣能够活上一年,那么他们就能够知道什么叫做冰,什么叫做春天和秋天,这种转变,其实是世界观的转变。举个物理史的事件来说,在哥白尼的日心说被接受之前,人类作为宇宙的观察者,本能的以自我为中心,便认为日月星辰都是围绕大地在旋转,所谓天圆地方,天空无穷无尽,大地也无穷无尽......若你穿越回古代,你要向人解释地球是圆的这个浅显的道理,古人肯定会认为你脑袋有坑,在我们眼里,古人其实与夏虫和蜉蝣没有什么两样。

    哥白尼的日心说,毫无疑问的颠覆了人类的世界观,让人们从更大的尺度来俯瞰整个世界,将自身所在纳入更广阔的系统中。

    其实,由地心说到日心说在尺度上的转变,比起人类真正认识量子世界和宇宙世界在尺度上的转变,完全是巫显龙回家----小巫见大巫。有一句名言叫做宇宙不可知,量子不可测。人类生活的经典物理世界所处的维度,其实正好夹在量子世界和大宇宙世界之间,用一个比较形象的话来形容,我们生活在中千世界,量子的世界是所谓的小千世界,而整个宇宙其实是一个大千世界。处在中千世界这个维度的我们,习惯了物质低速运动的视界,根本无法想象量子高速运动的世界,也无法想象天外之天的大宇宙世界,就好像可怜的蜉蝣和夏虫一样。

    因此,要完整的认识世界,必须突破维度视界的限制。不要觉得维度视界不好突破,其实生活中有很多例子,日心说还只是片面之说,三维投影图是一个生动的例子。你是信工学院的,不知道有没有学过建筑的三维投影制图课。三维投影图是将一座立体建筑在立面,侧面,地面三个面上投影,看图者能够从这三个面上的投影图完整的复原整个建筑的立体外观。立体是三维的空间,而纸上绘制的图却是典型的二维影像,通过多维投影的方式,人们可以通过低维视界了解真实视界的大致轮廓。

    在我脑海中,量子世界和经典世界是混沌统一的,并无矛盾,但无法用具体的语言描述,因为高维世界的真实情况只能意会而不可言传。不过,借助三维投影图的启示,我可以用另外一种方式为你推衍。大千世界是个四维世界,那么我们便用文字绘制一个四维投影图,从四个面上来了解世界的真实。

    在讲述之前,我需要你明白一点,那就是真实物体在任何一个面上的投影都是真实的,而且任何一个面上的投影都带有部分其他面上投影的特质,如果你学过建筑制图这门课,你就会知道,立面图,侧面图和俯视图在构造上息息相关。这种关系是相互独立又彼此联系的,纠结又统一的存在。

    了解这点后,你可能会问,既然是四维投影图,那么我们该从哪四个面进行投影。记得之前我和你讲过的物理世界的四种基本力和四对怪胎么?这就是我要用来投影的四个面。

    在我的认识里,从能量和物质这个面来看,真实世界投影下来产生了强作用力。从粒子和波动的角度来看,真实宇宙投影产生了弱作用力。从电和磁的角度来看,真实宇宙投影产生了电磁力。从空间和时间这个面来看,真实宇宙的投影是万有引力。

    今天,我们来讲述宇宙在物质和能量这个角度投射下来的美丽风景。简约而不简单的描述这道风景,就是e=mc2这个公式,物质若以湮灭的方式完全弥散为能量的时候,便能够产生光速平方数级的变化。实际上,在我的理解中,阻止物质彻底湮灭为能量的规则,便是强作用力。想象一下,若夸克之间没有强力束缚,那么夸克便会因为同性相斥的电池里而相互排斥弥散,整个宇宙会变成一滩无风无浪的死水,水中一切均匀又平等,实际上只能算是一团精纯的能量。而要获取湮灭能,从理论上讲,只要破坏粒子中强力的作用便可达到。强力与物质和能量间密切的关联,由此可见一斑。

    下面,我们来说风景的事,在理论物理中,描述物理的风景,必然需要构建模型,而构建模型,就好像建造一栋大厦一样,需要打牢基础。关于物质和能量这面镜子的风景,我选择用弦理论这个模型。首先,弦理论中,能量弦线是我很看好的一个定义,弦既是能量的,又是波动的,能够同时拥有能量和波动这两种特性,是其美妙所在,物质的波动性可视为其内部能量弦线形成的振动和谐,相反的振动方式的能量弦线相互抵消,剩下的最突出的振动方式,便代表了整个物质的波动形态。如此一来,波动便得到了解释,而相对于波动的粒子性,用超弦理论来说,量子级的不同粒子是由不同的能量弦构成,也算是一个不错的解释。用能量弦来解释电和磁也很方便,能量弦的不同形态可形成带不同电荷的弦,而磁场则可视为能量弦振动时产生的共振效果,共振弥散在空间中,就形成了场。用能量弦来解释时空,已经有些勉强,按照弦理论发展出的超弦解释,能量弦线振动的时空是十维时空,由三维的空间加上三维的时间再加上一个封闭的四维球面空间。超维理论的时空模式用人脑是无法想象的,其中涉及大量的运算,要用电脑的运算才能够描绘。在解释时空上,弦理论算勉强,那么在解释宇宙星