時間常數:解開宇宙奧祕的終極鑰匙?
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自從科學家們發現廣義相對論和量子力學在微觀粒子世界不可調和的矛盾後,更加複雜的超弦理論已經發展得如火如荼,大有成爲一統宇宙的萬物理論的勢頭,基本粒子已經被描繪成一根根振動的琴絃,整個宇宙就是無數琴絃合奏的交響,弦就是構成物質的最基本單元,物質世界繼續向下劃分的道路已經終結,那種認爲基本粒子是球形的想法已經被掃進幼稚可笑的胡思亂想中了。
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但世界真的是這樣的嗎?
首先,超弦理論仍然只是衆多科學家們的猜想,要想用實驗驗證弦的存在仍是不可企及的幻想,人類的任何裝置在可以想見的將來,都無法深入企及到弦這一尺度,對它的直接驗證仍然遙遙無期。
其次,弦不符合我們普遍認知的完美球體這一概念,在宏觀世界,星球在引力作用下逐漸變成球體,形成最穩定的結構,在微觀世界,也沒有理由不這樣發展。相對論的時空彎曲應該適用於整個宇宙空間,只是在微觀尺度一定有什麼東西我們還沒有認識到,以致出現了差異。
這個沒有認知到的東西也許就是時間。在現代科學研究中,由於無法直觀地感受,我們仍然沒有把時間作爲一個標準的可以像長寬高一樣量度尺寸的物質特性參數,或者說沒有時時刻刻意識到這一點,導致我們用更復雜的猜想去認識微觀、宏觀世界及整個宇宙時空。
在宏觀尺度上,我們用毫米、釐米、米、千米、光年度量空間,用秒、分、時、年度量時間,從而推導出宏觀世界的物理規律,瞭解宏觀世界的物質運行狀況。但在微觀尺度上,雖然我們把空間尺度的度量單位縮小了,因爲這是顯而易見的,但在時間尺度上,我們卻並沒有從微觀尺度來看待時間,而是依然用宏觀尺度的時間去觀察,或者說思考微觀世界,從而導致微觀世界的失序,但這並不是微觀世界失序,而是我們的思維失序。
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這其中最大的問題就是不確定性原理,最終導致基本粒子失去標準的球體形狀,而成爲振動的弦。然後爲了解決弦論出現的新問題,科學家們不斷地把模型複雜化,以至於我們整個宇宙成爲了十一維的時空。那麼這十一維是怎麼來的呢?弦理論認爲,空間有三個展開維,即長、寬、高,以及六個捲縮維。至於爲什麼有六個捲縮維,是因爲六個正好符合目前我們實驗觀察到的量子上的各種參數。然後在超弦理論中,捲縮維被補充到七維,再加上時間這一維,我們的宇宙變成了十維空間,十一維時空。宇宙大爆炸的時候,三個空間維被展開,其餘被捲縮在普朗克長度(1.6E-35M)的空間裏,無法展開。
那麼時間是如何誤導我們對微觀世界的觀察的呢?
現在假設一個人用繩子拴着一個小球在身前舞動,從近處看,小球肯定是沿着相同的軌跡做圓周運動,在任何時刻都可以確定小球的精確位置。但如果我們站得很遠來看,特別是人不可能完全靜止,身體每時每刻都還有一定偏移,我們再要確定小球在每一時刻的具體位置就很困難了,我們也許需要一束光照到這個人身上,從小球的反光來確定它究竟在什麼位置上,如果是在很小的時間間隔裏,比如每秒鐘記錄10次,那麼小球的軌跡依然會連成一個圓,只是每次記錄的圓可能隨着他身體偏移有一些偏差。
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然後我們再假設這個人可以在那兒一直舞動下去,我們每隔五年、十年,從很遠的地方射來一束光,探測小球的位置,把這些軌跡點畫下來,很可能就只是一些混亂的點了。這就是我們在量子力學中探測原子核周圍電子的方法,在微觀世界裏,電子圍繞原子核運行的速度極快,宏觀世界1秒鐘也許就相當於電子上的數十數百年,當我們用對撞機發射的粒子去探測電子軌跡的時候,當然就只能是一片隨機出現的電子雲了。
所以,在整個宇宙中應該有一個時間常數,來描述時間在尺度大小不同的物體之間對運動的影響。也許這個常數可以讓我們不必再假想十一維宇宙,就可瞭解整個宇宙的奧祕,避免陷入我們永遠也無法進入的根本不存在的多維宇宙的死衚衕。
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