《平行宇宙》_读书笔记4000字
老子说:道生一,一生二,二生三,三生万物。曹雪芹说:真亦假来假亦真,无为有时有还无。人类从诞生起便仰望星空,对星空和宇宙的理解,科学家,哲学家以及神学家们各有各的描述。关于宇宙,这个宏大而神秘的存在,在渺小的人类眼中,他几乎与神同高,让人们充满了向往和敬畏。它身上的谜题也许直到人类消失也无法全部解开。相信每个来到这世界的人,都会希望能于有生之年,看清这神秘面纱之后的宇宙真相。
宇宙源于大爆炸
宇宙真的是唯一而且最大的吗?以前这种问题或许只能在神学中去寻找答案。如今人们通过2001年发射的WMAP卫星清晰地拍摄下大爆炸38万年后,也就是宇宙创建时的余晖首次充满了整个宇宙时的微波辐射图片。它惊人地呈现了大爆炸所产生的微波辐射,即”创世纪回波”。这图片证实了宇宙是由大爆炸而产生,同时它也被科学家们作为驱动新理论的动力:那就是“起源”也许是在无止境的“磐涅”海洋中重复发生。我们的宇宙就像漂浮在巨大海洋上的一个气泡。海洋上不断有新的气泡形成。就像在滚开的沸水中不断地有气泡产生,同时漂浮在一个更大的舞台上,即一个11维的超空间“磐涅”上。
宇宙膨胀论催生“平行宇宙”思想
在大爆炸理论的基础上,科学家们根据行星正快速远离我们的现象,得出了“宇宙膨胀论”,即宇宙正以一个比光速更快的速度在不断膨胀。(能比光速快是因为膨胀的空间是真空空间)然而是什么神秘的抗重力引起宇宙比预想还要快的速度膨胀,至今仍是未解之谜。因为无人确切地知道膨胀如何开始,所以同一机理总有可能不断发生,即膨胀式的爆炸可能重复发出。根据这个理论,一片宇宙可能会突然膨胀,发芽,萌生出一个宇宙,而这些宇宙又可能萌生另一个宇宙,如此不断下去。如同我们吹泡泡,如果使劲吹,肥皂泡会分成两半,产生新的肥皂泡。宇宙则可能会以相同的方式不断产生新的宇宙。首次提出膨胀理论的艾伦.古思说:“膨胀理论几乎是强迫我们接受多元宇宙的思想。”
单一宇宙论无法统一宇宙中充斥的矛盾
我们的这个宇宙很荒谬,支撑着我们物理理论基础的思想却处处充满了矛盾:相对论与牛顿力学存在矛盾,宏观物理与微观物理存在矛盾。。。19世纪末,物理学的两大支柱:牛顿力学与麦克斯韦理论,因爱因斯坦思考到的一个问题,而沦为了一对矛盾体。根据牛顿理论,若人以速度C追赶一束光线,他应当看到这束光线作为空间震荡的电磁场是相对静止的。然而不管根据经验还是麦克斯韦方程,都不会有这样的事情发生。这意味着麦克斯韦光理论与牛顿的时间静止论必须否定其一。麦克斯韦方程指出无论你试图以多快的速度追赶光线,光线都以固定的速度传播,但这产生一个矛盾:如果一个太空人追赶一束光,直到他与这束光并肩前进,对于地面观看的人来说,太空人和这束光是并肩移动的,然而太空人看到的却是光线离他而去。爱因斯坦最终悟出,时间跳动的速率是不同的,取决于你运动的多快,而不是牛顿说的时间绝对。爱因斯坦同时认识到,如果时间节拍可以依赖速度而改变,那么其他量,如长度,重量都会依赖速度而改变。当距离被压缩到零时,重量会变得无限大。这也是不能突破光障的原因,光是宇宙中的速度极限。
爱因斯坦的相对论也违背了牛顿的重力理论。依照牛顿思想,重力会在一瞬间传遍整个宇宙,但如果问道:假设太阳突然消失会发生什么?对牛顿来说,整个宇宙会在瞬间看到太阳消失。但依据侠义相对论,星星消失会受到光速限制,太阳忽然消失应会发出球面重力冲击波,以光速向外传播。在冲击波外,观察者会说太阳仍在发光,因为重力还来不及到达他们,但是在冲击波内,观察者会说太阳消失了。爱因斯坦相信重力更像一块布,而不是瞬间作用在宇宙中看不见的力。重力是时空弯曲的副产品。
如果说通过将重力简化为时间和空间的弯曲,爱因斯坦还能将重力和相对论统一起来,那么宏观物理与微观量子物理这对矛盾就更难统一了。在我们宏观世界,一个囚犯想要逃出监狱包围的坚固的墙壁,是绝无可能的,然而在量子世界中,却会存在这样的概率。正如居里夫人和其他科学家发现了釉原子的不稳定性,能以阿尔法射线(氦原子的核子)形式发出辐射。根据牛顿力学,将核原子聚在一起的神秘核力应该阻止这种泄露障碍。然而伽莫夫根据量子测不准原理认识到了放射性衰变是有可能的。由于测不准原理显示了绝不能精确地知道一个粒子的精确位置和速度,因此有微小的可能性这些粒子会穿过“隧道”跨越“障碍”。以此类推,囚犯如果不停地撞墙,也总有一天能够穿越墙壁跑出监狱,虽然这极小的概率可能使得需要的比宇宙生命更长的时间来实现。而对于微观世界的粒子们,这种现象就会经常发生,因为这些粒子始终以巨大的能量反复地冲击核子的墙壁。
爱因斯坦方程式中被发现了弦理论
弦理论是科学家在爱因斯坦方程式中发现的。卡鲁扎发现如果用5个维度来构建爱因斯坦方程式,那么就能很自然的从方程式中分离出麦克斯韦的光理论。如果在爱因斯坦原来的理论中加入更多的维度,并使他们振动起来,那么这些高纬度的振动就会再现弱核力与强核力中的W玻色子和2玻色子以及胶原子。也就是说,只须简单地把越来越高的维度振动起来,就可以再现主宰世界的各种自然力。
除了在爱因斯坦的方程式中有此发现,科学家们同时发现,若用显微镜窥探到电子中心,所看到的不会是一个点状粒子,而是一根振动的“弦”。(比质子还小十几个十亿倍)。如果我们弹拨这根弦,它的振动就会发生变化,其电子可能变成一个中微子,再弹拨一下,可能变成一个夸克,或变成任何一种已知的亚原子粒子。原来我们世界的一切物质都是由“弦”的振动而产生。“弦理论”也由此而得来。在超弦上没有别的,只有可以弹拨出来的不同音符,也就是我们所见的各种亚原子粒子。就像小提琴上的A,B,C调,其实都不是本质所在。同样电子和夸克都不是具有本质性的东西,弦才是本质性的东西。弦上所发出的各种“和弦”就是构成各种物理学定律,弦可以通过拆分和再对接方式,进行相互作用,由此产生我们在原子中所看到的电子和质子中的相互作用。通过弦理论,我们可以再现所有的原子和物理定律,同时写在“弦”上的“旋律”相当于化学定律。如此我们可以把整个宇宙看成一首气势恢宏的交响乐曲。同时随着弦的移动,拆解和重组,它会对空间时间造成巨大的约束力。当我们对这些约束因素进行分析时,我们又一次发现了爱因斯坦原来的广义相对论。这样,弦理论可以严丝合缝地解释爱因斯坦的理论。
正如科学家们发现,如果用五个维度来构建爱因斯坦方程式,同时把五维方程式所包含的那些四维部分分离出来,麦克斯韦的光理论就会像变魔术一样脱颖而出。有人会疑问为何我们看不到第五维度?这其实如同一池浅水中的鱼紧贴着荷叶下面游动,它们看不到第三个维度,也就是我们正在下雨天空,但它们可以清楚地看到水波形成的影子沿着池塘的水面蔓延开去。同样虽然我们看不到第五维度,但第五维度可以形成波纹,而它们是与光波对应的,也许第五维度就是光。如果弦理论是正确的,那么我们已经看到,上帝的心思就是在10个维度的超空间回响着宇宙音乐。
荒谬的宇宙矛盾由弦理论和M理论来统一
M理论便是在10维度的弦理论基础上增加一个维度,也就是在11个维度上进行的理论完善。另外M理论的新颖之处在于它不仅用了弦,而且还引入各种不同维度的膜,点状粒子被称为“零位膜”,因为他们无穷小没有维度,一根弦就是一个“一位膜”,因为他是只有长度的一维客体,一片膜就“二维膜”,而我们的宇宙或许就是某种类型的“三维膜”。弦理论与M理论不仅从数学中证明了世界具有11维空间,而且使我们的宇宙不再矛盾。目前只有M理论有能力把代表宏观的广义相对论和代表微观的量子理论统一成一个连贯的整体,用以创立一个“万有理论”。这个万有理论最大的思想革新便是:只有在10个或11个维度的超空间中,我们才能具备足够的容积把所有的自然力统一到一个单一精巧的理论中。也只有这样的一个“万有理论”,我们才能理解量子理论中的测不准和不确定性到底描述了什么。因为也许只有同时存在着无数个宇宙,小到每个粒子,大到每个人都同时存在于各平行宇宙之中,而在每个宇宙中同时做着各种不同的行为,产生着各种不同的结果,才能解释得通薛定锷的猫为什么会既“死”又“活”。
因为“弦”的本质是一种能量振动,而不是实体的存在,这更像高纬度上投下来的“影子”。因此M理论还引发了一种猜想:我们的世界或许并不存在,宇宙或是一幅全息图像。我们也许只是五维生物的全息,而又或者还有一个“影子”宇宙,把我们的身体以压缩的二维形式存在其中。。。
从牛顿到神
牛顿和爱因斯坦把我们从过去的迷信与神秘主义中解放出来,牛顿告诉我,一切天体都受到精确的机械法则支配。爱因斯坦使我们对生命大舞台的看法发生了革命性的变化,不仅不可能对时间和空间确定一个一成不变的尺度,就连这个大舞台本身也有曲度。这个大舞台不仅被置换成一个紧绷的橡皮单子,而且还在膨胀之中。而量子革命告诉了我们一个更加奇异的世界:一方面决定论的破产意味着,被动的木偶们可以扯断他们的牵线,念诵自己的台词,我们又恢复了自由意志,但其代价是:后果不止一个,而且不确定。这意味着演员可以同时出现在两个地方,而且可以消失和再出现。要想确切地说出演员在什么时间,位于台上什么地方已经不可能。现在,多重平行宇宙又使我们的思维定式发生变化,多重宇宙中有许多平行舞台,一个叠置在另一个之上,一个舞台派生出另一个舞台,每个舞台上都会形成新的物理法则。
原来你我皆旋律。你是忧伤的旋律,他是欢快的旋律。。。整个世界大协作,共现华丽之绝响!此时再思考下人生的意义,你,还会迷惘吗?
是谁在那11维空间之外拨动了那根弦?