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标题: 霍金·论天道：宇宙的秘钥（三） [打印本页]

作者: 小馨馨 时间: 2023-5-22 06:08
标题: 霍金·论天道：宇宙的秘钥（三）
1919年名叫西奥多·卡鲁扎的德国理论家继承了挑衅，这个数学家对于纯粹和优雅情有独钟，卡鲁扎这个人对于各种形式的理论都非常严肃认真，听说他光靠着看一本关于游泳的书就无师自通学会了游泳，在把理论知识付诸实践的这方面，克鲁扎天不怕地不怕，幸运的是卡鲁扎对游泳的理论明白的很透彻，但在1919年解释全宇宙的理论，即所谓的“万有理论”还没有形成，受到爱因斯坦乐成解释引力的开导，卡鲁扎料想同样的道理是否也能用在电磁现象和光现象上呢？光波会不会是更为复杂的时空扭曲现象？就像是在宇宙这个湖面上泛起的荡漾，这是一个大胆的料想，而答案是肯定的！
虽然有了这样的灵光乍现，可卡鲁扎却生不逢时，他的主张被一个新的物理学分支打入了冷宫，后者对一切都提出了猜疑，那就是量子力学。它的因由是物理学界把他们的注意力放在了研究宇宙中最小的一些粒子上，人们发现在原子内部宇宙是一个希奇而又混乱的地方，我们熟悉的那些物理规律，在那里好像并不是主流，这个量子世界到底有多希奇？通过一个看似很简单的实行显露无遗，此中要用到一种名叫电子的亚原子微粒，一束电子透过两条狭缝被发射到一个检测器上，知识告诉我们电子应该会合打在狭缝后方，检测器上的这两条高亮度地区内，但结果并非如此，究竟上检测器检测到的撞击地区不但是两条线，而是很多条线，这完全违背了所有人对于电子或者任何一个微小物质行为的预料，小小的电子好像是在违背物理规律。

为了让你充分领会这件事有多希奇，让我把电子换成某个我们更熟悉的大型物体，好比说足球，这名球员正在准备踢恣意球，当然他的目的是尽大概让球越过防守人墙以及守门员，破门得分，而他们也会尽大概制止这件事变发生，到目前为止一切都通情达理，但如果按照亚原子或者说量子世界的规律，情况就会有所差异，这就是为什么物理学家们会为此深感焦虑：
足球不再依照一条单独可界说的轨迹，而是像电子一样大概采取任何一条途径，让可怜的守门员无力回天，等破门之后足球还会还原成一个唯一的现实，但在那以前的时间里足球无孔不入，无处不在，这实在是非常希奇，这种现实观有多令人不安，不管怎么形容都不算夸张，如果世间万物在亚原子水平上都是那么混乱，那由牛顿创建、由麦克斯韦延续、由爱因斯坦和卡鲁扎美满的物理规律是不是也可以归结于此，一切都如同轮盘赌一样平常难以预料，或许宇宙的深层奥秘注定无法参透，超乎我们人类的明白能力。

亚原子世界混乱的运行机制和宏观世界有序的状态之间好像自相抵牾，这难倒了我们的物理学家，但没过多久，在20世纪50年代涌现出了一个对于随机性和概率有着天生敏锐直觉的人，那就是理查德·费曼，花花公子，赌桌上的老手，也是一个旷世天才！费曼把他在赌博嗜好中用到的数学方法拿来解释量子世界的不确定性，他主张就跟轮盘球依照肯定的概率法则一样，电子也是如此，玩轮盘赌的人都知道虽然你不能准确地预测球会落在哪个号码上，但你可以盘算出概率，也就是1/37，通过盘算概率，费曼得以推断出决定某一特定的量子变乱大概会如何发生的奇特规律，就这样他驯服了量子世界，救济了当时已间不容发的科学。
理查德·费曼给物理学家们帮了一个大忙，他不但用他很难能可贵的风流倜傥影响了物理学界，他关于量子世界可以预测的发现，意味着科学界可以继承，对宇宙天道的求索，物理学现在开始致力于探求最小的微观世界和最大的宏观宇宙之间的接洽，具体的方法就是重新审阅怪异的德国物理学家、自学游泳的西奥多·卡鲁扎长期遭到忽视的成果。
物理学家们开始研究他的理论是否能应用在自然界最微小的粒子上？在原子内部的世界里，电子围绕着一个原子核旋转，后者是由叫做中子和质子的粒子所构成，在这两者的内部有一些更小的粒子叫做夸克，夸克自身由我们物理学家称之为“弦”的东西构成，而弦是对时间和空间更为精妙复杂的扭曲，你可把它们想象成是振动的小提琴弦，正如同小提琴弦可以通过振动弹奏出差异的音符，每个亚原子也能通过振动产生出一种差异类型的基本粒子，正是这些最微小的粒子赋予了宇宙现在的容貌。
弦理论是基于卡鲁扎和爱因斯坦提出的观点，主张这些亚原子弦的振动在时空中产生了微观层面上的细微扭曲，过程发生在令人匪夷所思的十维空间，如果弦以一种方式振动，它会产生某一种特定类型的基本粒子，好比说夸克，如果它以另一种方式振动，它会产生出中微子，那又是另一种粒子，但最妙的是弦理论有大概解释为什么这些粒子可以依照它们现有的规律相互互动，就好像是一首乐曲中的和声，而这也就是一切物理规律的起源，这些规律控制着宇宙中的万物，从黑洞天体的行为到恒星的天生和死亡，小到一卷纸掉落在地上或者一根磁铁指南针轻微抖动，这些最微小但也是最基本的动作都在弦理论的全盘掌控之中。

目前关于这种弦理论有几个差异的版本，综合在一起统称为M理论，好像没有人知道这个M代表什么，大概代表主宰、奇迹、神秘，或许都沾边。无论如何我们另有很多工作要做，但在它最终美满以前，这个M理论做出了一个惊人的预测，我们的宇宙并非独一无二，另有很多很多宇宙。
自从牛顿和麦克斯韦期间以来，物理学有了长足发展，我承认我很高兴本身能切身履历这个我信赖会成为历史转折点的期间，在多伦多附近的普里美特理论物理研究所，我和我的同事们一直在思考弦理论大概会如何界说我们人类在宇宙中的地位，弦理论做出了一个非同寻常的预测，那就是应该存在数以千万亿千万亿的其他宇宙，宇宙的数目或许凌驾宇宙中已知的恒星数目。
为了资助你明白，让我们重新借用这个比喻，弦理论中的弦就像是弦乐四重奏演奏的音符，弦的每一次振动都会产生出基本粒子和自然作用力，而这两者在一起构成了宇宙中的万物，不过当然了，乐队也可以用差异的振动音符演奏出另一支完全差异的曲子，从数学角度来说，这支差异的曲子会产生出差异的粒子和差异的自然作用力，也就是一个差异的宇宙，再换支曲子那又是另一个宇宙，正如同世界上有无数支差异的曲子，我们的这个宇宙肯定也只是无数宇宙中的一个，我们看不见其他宇宙，因为它们超越了我们这个宇宙的极限，它们都有本身的历史和特性，有些很不稳定，塌陷回了它们最初的状态，有些无法形成恒星或者行星，所以是一片黑暗冷寂，另有些会膨胀，像我们的宇宙一样孕育出恒星和星系。
细想起来能置身于这样一个很适合我们的宇宙，我们并不应该感到意外，我们自身的存在就意味着我们的宇宙是合理的，所以对宇宙终极秘钥的探寻得到了一个出人料想的结果，我们同时发现了所有其他宇宙的密钥，目前看来M理论是一套包罗了宇宙万物规律的体系，这就是所谓的“天道”！（完）

敬天爱人·无我无为

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