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第一百零四章

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    第一百零四章 (第2/3页)

解释强作用力,用交换介子来解释若作用力,用交换光子来解释电磁力,他们之间的相互作用,就好像溜冰场上两个孩子相互传球,这种溜冰场上传球以产生感应的解释,通过球的冲量的传递产生力的作用。这三种短程力都可以被量子体系很好的接纳。但是对长程的万有引力就失效了,在宇宙天体这种尺度上,有什么球好传的呢?在这种伟岸的尺度上,只能站在经典的角度,想象空间被场扭曲,才更容易被人们所接受。反过来,用扭曲的空间来描述引力的源头可以,但用扭曲的空间来描绘微观世界杂乱无章又密密麻麻的世界,又会立马失效,让人连尝试的勇气都没有。

    回顾经典国度和量子国度的战争史,我们发现统统都是围绕粒子和波这对生死冤家展开的。自牛顿的时代起,到爱式的时代终,数百年的战争你来我往,结果硝烟弥漫换来的还是不清不楚的波粒二象性式的求和。如此说来,我只能用冤家来形容粒子和波这两位,他们之间的争斗,代表两个王国的气运。

    这个时代是如此的无趣而令人忧伤,唯一令人激动的有挑战欲望的,便是所谓的大统一理论。人们等待已久,也期许已久,盼望着有个人,有一种理论,能够降服概率和坍缩的喧哗,打破量子和经典的鸿沟,沟通微观世界和大宇宙世界,让粒子和波,电和磁,时和空,物和能这四对有情人得成眷属,彼此沟通无碍。

    今天夜已深,暂时只说到这里了,在后面,我会向你给出我调教量子这群熊孩子的答案,我会带你一起征服量子和经典这两个伟岸的帝国。少年,期待吧!

    第二段是在几天以后,时间是3053年12月1日。

    整个世界真实的原貌,我脑海中有个清晰又混沌的概念,心里虽然明白是怎么回事,却无法用具体的言语准确描述出来。不过,我可以用庖丁解牛的方法,慢慢的从不同角度给你剖析......调动你的心灵,随我一起解开大千世界神秘的面纱,看看从我的角度是怎么大一统量子和经典的。

    近话远说,量子物理和经典物理之所以难以融合,不仅是因为他们的空间尺度不同,更因为观察他们的视角不同,综合来说,量子物理和经典物理研究的是不同维度视界的东西。

    什么是维度视界?庄子说夏虫不可语冰,蜉蝣不可语春秋,这是他们自身生活环境限制了他们对真理了解的完整性。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,那么在解释宇宙星体这样的大数量级物质时,弦理论完全是捉襟见肘了。几乎没有任何一种计算机能够计算一个星球所含物质的能量弦线构造图,更无法解释相对论所能解释的万有引力。这种捉襟见肘,原因很简单,解释起来就是维度视界,基于低微小空间定义的能量弦无法解释大尺度空间,根本说来,是因为单一的面上的投影无法描述整个风景,弦理论有它的优势

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