第32章
从量子到超弦:多维平行世界
量子论把物体看成是具有波性的粒子,故有人开始把组成物质的最小单元设想成一条波动的弦,如此渐进,弦理论被拓展到天文学便出现了平行宇宙的概念,随后并获得了一些可能的实验证据支撑。
人们以前想象所有物质基本粒子都是点状的无限小。现在可知,这些点粒子并不是实体的点,而是包含有一弯弯更微小的弦结构,其振动乍像个点。空间维有两种,如三维,可能很大很远,看得见;也可能很小,卷缩起来很难看出。有计算表明,卷缩维可小到普朗克长度(即10-33厘米),目前实验手段已无法企及。
超弦理论认为,每个基本粒子(波粒二象性)内部,都有根细弦在振动,这种弦的振动不是产生音乐,而是产生一个个波动性粒子。不同的振动方式决定不同粒子的性质,有的成为电子、有的成为上夸克等等。弦振动越剧烈,粒子能量就越大,质量也较大;振动越轻柔,粒子能量越小,质量也较小。依据爱因斯坦的质能原理公式,能量和质量等价,是同一事物不同表现,就像一枚硬币的两面,大能量意味着大质量,小能量意味着小质量。在量子论中,每个粒子还有波动性,就是由弦的振动所产生的。
超弦理论揭示令人震惊的结果:空间是离散的,不连续的,空间和时间也不是无限可分的,各自都有自己的最小值:空间最小尺度为10-33厘米,时间的最小值是10-43秒,当空间小过最小值后,时间和空间就会融为一体!正像质量和能量会融为一体!物质精神、物质意识会融为一体!原初的宇宙就像干细胞,宇宙膨胀就像细胞的成长分化功能化,分解出各种不同的作用力,分解出质量、能量、精神、意识等。
宇宙有多维存在。相对论与量子理论在日常的三维空间存在矛盾,不可能统一,但在高维空间里才能得到统一。理解一下,二维平面世界的生命,只有长和宽,无法理解第三维—“高”这一维。一个平面生命无法通过投影来倒推想象三维物体的丰富性和完整性。
超弦理论认为:四维以外的多维时空,被卷缩成了很小的闭合圈,令人难以觉察。令人惊讶的是,某些科学家还认为:时间是非直线延续,不是从现在流向未来的单向直线性的延伸,时间序列同时多向共存,也可由未来向过去进行。量子场论的数学表达也曾昭示粒子运动时间方向上的等价性,即,人可预知未来,而今天的观测也可影响过去。
再硕大的物体也应由最微小的粒子构成,所以量子力学可用来从最微观的世界去理解最宏观的宇宙。人类目前发现的最微小粒子夸克,按照弦理论的假设,其是由具有独特振动频率的弦构成,改变弦的振动频率就改变了物质,而且弦处在一个多维的空间,如果说最微小的粒子如此,那么宇宙也应具有相似性。人们正是根据量子理论的不确定原理和超弦假设的多维理论,推演出多重宇宙、平行宇宙的设想。
平行宇宙的概念是很难让人接受的。量子力学的平行宇宙解释是,活猫、死猫分别进入各自的平行宇宙,是死是活就看你处于哪个宇宙中。这不同于标准的哥本哈根学派对量子波函数的几率解释。
多元宇宙、多重宇宙,即表示可能有无限个宇宙,每个宇宙的创生,都源于一次奇点的爆炸。有比喻,原始的宇宙创生,就像吹肥皂泡,能吹出一串或者成群的肥皂泡,每一个肥皂泡就是一个宇宙,而且还会出现许多情况,如,此泡与彼泡的融合成大泡,或者相碰而毁灭,以及大泡里面有小泡等,或是更多让人难以理解的情景。地球人类所熟知的物质定律也不见得适用于其他的宇宙。
多维空间以及平行宇宙设想据称获得一些证据,同时也得到来自天文观测的支持。这些宇宙互无联络,但在量子层面,相互为影响。如狄拉克等科学家们,就提出反宇宙、反物质的设想与虚世界、虚宇宙的猜测。反宇宙与现宇宙遥远相对,虚世界与实世界背部共存相连,时空之洞的黑洞可能是虚实来往的通道……