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時(shí)間常數(shù) 解開(kāi)宇宙奧秘的終極鑰匙?

2017-03-21 13:58:10  來(lái)源:360常識(shí)網(wǎng)   熱度:
導(dǎo)語(yǔ):自從科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)廣義相對(duì)論和量子力學(xué)在微觀粒子世界不可調(diào)和的矛盾后,更加復(fù)雜的超弦理論已經(jīng)發(fā)展得如火如荼,大有成為一統(tǒng)宇宙的萬(wàn)物理

自從科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)廣義相對(duì)論和量子力學(xué)在微觀粒子世界不可調(diào)和的矛盾后,更加復(fù)雜的超弦理論已經(jīng)發(fā)展得如火如荼,大有成為一統(tǒng)宇宙的萬(wàn)物理論的勢(shì)頭,基本粒子已經(jīng)被描繪成一根根振動(dòng)的琴弦,整個(gè)宇宙就是無(wú)數(shù)琴弦合奏的交響,弦就是構(gòu)成物質(zhì)的最基本單元,物質(zhì)世界繼續(xù)向下劃分的道路已經(jīng)終結(jié),那種認(rèn)為基本粒子是球形的想法已經(jīng)被掃進(jìn)幼稚可笑的胡思亂想中了。

但世界真的是這樣的嗎?

首先,超弦理論仍然只是眾多科學(xué)家們的猜想,要想用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jiàn)的將來(lái),都無(wú)法深入企及到弦這一尺度,對(duì)它的直接驗(yàn)證仍然遙遙無(wú)期。

其次,弦不符合我們普遍認(rèn)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(wěn)定的結(jié)構(gòu),在微觀世界,也沒(méi)有理由不這樣發(fā)展。相對(duì)論的時(shí)空彎曲應(yīng)該適用于整個(gè)宇宙空間,只是在微觀尺度一定有什么東西我們還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到,以致出現(xiàn)了差異。

這個(gè)沒(méi)有認(rèn)知到的東西也許就是時(shí)間。在現(xiàn)代科學(xué)研究中,由于無(wú)法直觀地感受,我們?nèi)匀粵](méi)有把時(shí)間作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的可以像長(zhǎng)寬高一樣量度尺寸的物質(zhì)特性參數(shù),或者說(shuō)沒(méi)有時(shí)時(shí)刻刻意識(shí)到這一點(diǎn),導(dǎo)致我們用更復(fù)雜的猜想去認(rèn)識(shí)微觀、宏觀世界及整個(gè)宇宙時(shí)空。

在宏觀尺度上,我們用毫米、厘米、米、千米、光年度量空間,用秒、分、時(shí)、年度量時(shí)間,從而推導(dǎo)出宏觀世界的物理規(guī)律,了解宏觀世界的物質(zhì)運(yùn)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?yàn)檫@是顯而易見(jiàn)的,但在時(shí)間尺度上,我們卻并沒(méi)有從微觀尺度來(lái)看待時(shí)間,而是依然用宏觀尺度的時(shí)間去觀察,或者說(shuō)思考微觀世界,從而導(dǎo)致微觀世界的失序,但這并不是微觀世界失序,而是我們的思維失序。

這其中最大的問(wèn)題就是不確定性原理,最終導(dǎo)致基本粒子失去標(biāo)準(zhǔn)的球體形狀,而成為振動(dòng)的弦。然后為了解決弦論出現(xiàn)的新問(wèn)題,科學(xué)家們不斷地把模型復(fù)雜化,以至于我們整個(gè)宇宙成為了十一維的時(shí)空。那么這十一維是怎么來(lái)的呢?弦理論認(rèn)為,空間有三個(gè)展開(kāi)維,即長(zhǎng)、寬、高,以及六個(gè)卷縮維。至于為什么有六個(gè)卷縮維,是因?yàn)榱鶄€(gè)正好符合目前我們實(shí)驗(yàn)觀察到的量子上的各種參數(shù)。然后在超弦理論中,卷縮維被補(bǔ)充到七維,再加上時(shí)間這一維,我們的宇宙變成了十維空間,十一維時(shí)空。宇宙大爆炸的時(shí)候,三個(gè)空間維被展開(kāi),其余被卷縮在普朗克長(zhǎng)度(1.6E-35M)的空間里,無(wú)法展開(kāi)。

那么時(shí)間是如何誤導(dǎo)我們對(duì)微觀世界的觀察的呢?

現(xiàn)在假設(shè)一個(gè)人用繩子拴著一個(gè)小球在身前舞動(dòng),從近處看,小球肯定是沿著相同的軌跡做圓周運(yùn)動(dòng),在任何時(shí)刻都可以確定小球的精確位置。但如果我們站得很遠(yuǎn)來(lái)看,特別是人不可能完全靜止,身體每時(shí)每刻都還有一定偏移,我們?cè)僖_定小球在每一時(shí)刻的具體位置就很困難了,我們也許需要一束光照到這個(gè)人身上,從小球的反光來(lái)確定它究竟在什么位置上,如果是在很小的時(shí)間間隔里,比如每秒鐘記錄10次,那么小球的軌跡依然會(huì)連成一個(gè)圓,只是每次記錄的圓可能隨著他身體偏移有一些偏差。

然后我們?cè)偌僭O(shè)這個(gè)人可以在那兒一直舞動(dòng)下去,我們每隔五年、十年,從很遠(yuǎn)的地方射來(lái)一束光,探測(cè)小球的位置,把這些軌跡點(diǎn)畫(huà)下來(lái),很可能就只是一些混亂的點(diǎn)了。這就是我們?cè)诹孔恿W(xué)中探測(cè)原子核周圍電子的方法,在微觀世界里,電子圍繞原子核運(yùn)行的速度極快,宏觀世界1秒鐘也許就相當(dāng)于電子上的數(shù)十?dāng)?shù)百年,當(dāng)我們用對(duì)撞機(jī)發(fā)射的粒子去探測(cè)電子軌跡的時(shí)候,當(dāng)然就只能是一片隨機(jī)出現(xiàn)的電子云了。

所以,在整個(gè)宇宙中應(yīng)該有一個(gè)時(shí)間常數(shù),來(lái)描述時(shí)間在尺度大小不同的物體之間對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。也許這個(gè)常數(shù)可以讓我們不必再假想十一維宇宙,就可了解整個(gè)宇宙的奧秘,避免陷入我們永遠(yuǎn)也無(wú)法進(jìn)入的根本不存在的多維宇宙的死胡同。

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