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时间常数解开宇宙奥秘的终极钥匙

发布时间:2021-01-07 09:37:43 阅读: 来源:护眼仪厂家

时间常数:解开宇宙奥秘的终极钥匙?

自从科学家们发现广义相对论和量子力学在微观粒子世界不可调和的矛盾后,更加复杂的超弦理论已经发展得如火如荼,大有成为一统宇宙的万物理论的势头,基本粒子已经被描绘成一根根振动的琴弦,整个宇宙就是无数琴弦合奏的交响,弦就是构成物质的最基本单元,物质世界继续向下划分的道路已经终结,那种认为基本粒子是球形的想法已经被扫进幼稚可笑的胡思乱想中了。

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但世界真的是这样的吗?

首先,超弦理论仍然只是众多科学家们的猜想,要想用实验验证弦的存在仍是不可企及的幻想,人类的任何装置在可以想见的将来,都无法深入企及到弦这一尺度,对它的直接验证仍然遥遥无期。

其次,弦不符合我们普遍认知的完美球体这一概念,在宏观世界,星球在引力作用下逐渐变成球体,形成最稳定的结构,在微观世界,也没有理由不这样发展。相对论的时空弯曲应该适用于整个宇宙空间,只是在微观尺度一定有什么东西我们还没有认识到,以致出现了差异。

这个没有认知到的东西也许就是时间。在现代科学研究中,由于无法直观地感受,我们仍然没有把时间作为一个标准的可以像长宽高一样量度尺寸的物质特性参数,或者说没有时时刻刻意识到这一点,导致我们用更复杂的猜想去认识微观、宏观世界及整个宇宙时空。

在宏观尺度上,我们用毫米、厘米、米、千米、光年度量空间,用秒、分、时、年度量时间,从而推导出宏观世界的物理规律,了解宏观世界的物质运行状况。但在微观尺度上,虽然我们把空间尺度的度量单位缩小了,因为这是显而易见的,但在时间尺度上,我们却并没有从微观尺度来看待时间,而是依然用宏观尺度的时间去观察,或者说思考微观世界,从而导致微观世界的失序,但这并不是微观世界失序,而是我们的思维失序。

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这其中最大的问题就是不确定性原理,最终导致基本粒子失去标准的球体形状,而成为振动的弦。然后为了解决弦论出现的新问题,科学家们不断地把模型复杂化,以至于我们整个宇宙成为了十一维的时空。那么这十一维是怎么来的呢?弦理论认为,空间有三个展开维,即长、宽、高,以及六个卷缩维。至于为什么有六个卷缩维,是因为六个正好符合目前我们实验观察到的量子上的各种参数。然后在超弦理论中,卷缩维被补充到七维,再加上时间这一维,我们的宇宙变成了十维空间,十一维时空。宇宙大爆炸的时候,三个空间维被展开,其余被卷缩在普朗克长度(1.6E-35M)的空间里,无法展开。

那么时间是如何误导我们对微观世界的观察的呢?

现在假设一个人用绳子拴着一个小球在身前舞动,从近处看,小球肯定是沿着相同的轨迹做圆周运动,在任何时刻都可以确定小球的精确位置。但如果我们站得很远来看,特别是人不可能完全静止,身体每时每刻都还有一定偏移,我们再要确定小球在每一时刻的具体位置就很困难了,我们也许需要一束光照到这个人身上,从小球的反光来确定它究竟在什么位置上,如果是在很小的时间间隔里,比如每秒钟记录10次,那么小球的轨迹依然会连成一个圆,只是每次记录的圆可能随着他身体偏移有一些偏差。

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然后我们再假设这个人可以在那儿一直舞动下去,我们每隔五年、十年,从很远的地方射来一束光,探测小球的位置,把这些轨迹点画下来,很可能就只是一些混乱的点了。这就是我们在量子力学中探测原子核周围电子的方法,在微观世界里,电子围绕原子核运行的速度极快,宏观世界1秒钟也许就相当于电子上的数十数百年,当我们用对撞机发射的粒子去探测电子轨迹的时候,当然就只能是一片随机出现的电子云了。

所以,在整个宇宙中应该有一个时间常数,来描述时间在尺度大小不同的物体之间对运动的影响。也许这个常数可以让我们不必再假想十一维宇宙,就可了解整个宇宙的奥秘,避免陷入我们永远也无法进入的根本不存在的多维宇宙的死胡同。

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