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什么是平行空间和扭曲空间相互扭曲现象

时间:2018-06-29 07:47来源:中国国家天文
史蒂芬.霍金并不是惟一抱这种思想的人.宇宙学家亚力山大.维勒金说:有非常多的平行世界,在那里,戈尔(美国前副总统,后来在与小布什的总统竞选中落败)是美国

史蒂芬.霍金并不是惟一抱这种思想的人.宇宙学家亚力山大.维勒金说:“有非常多的平行世界,在那里,戈尔(美国前副总统,后来在与小布什的总统竞选中落败)是美国的总统,而埃尔维斯.普雷斯利 (摇滚巨星猫王)还活着.” 

 霍金正是和维勒金一起发展了平行宇宙的想法.广义相对论在大爆炸初始失效的原因是它没有和不确定原理相合并.爱因斯坦基于“上帝不玩骰子”的论断而反对量子理论中的随机因素.然而,所有证据表明上帝完全是一名“赌徒”.霍金认为,人们可以将宇宙看做一个庞大的赌场,在每一个场合下骰子都在滚动或者轮子都在旋转.宇宙的情景也是一样.当宇宙尺度很大,正如它今天这样时,骰子被投掷的次数极为巨大,其平均结果就会得出某种可预见的东西.这就是为什么经典定律对于大系统有效的原因.当然,宇宙尺度非常微小时,正如它在临近大爆炸的时刻,投掷骰子的次数很少,而不确定性原理则非常重要. 

因为宇宙不停地投掷骰子,它就不像人们以为的那样仅仅存在一个历史.相反地,宇宙应该拥有所有可能的历史,每种历史各有其存在的概率. 

  霍金还设想自己到了另一并行宇宙.然后,所发生的一切就如他在科幻小说《星际旅行》中所经历的一样:霍金和牛顿、爱因斯坦玩扑克,玛丽莲.梦露坐在他的旁边.“任何一个想得到的故事都会在其中的一个宇宙中发生,”霍金说,“肯定有这样一个故事,在其中我和玛丽莲 梦露结婚了.也有另一个故事,在那里克娄巴特拉(埃及托勒密王朝末代女王,貌美,有强烈的权势欲望,一开始是恺撒情妇,然后与安东尼结婚,安东尼溃败后又欲勾引屋大维,未遂,以毒蛇自杀)成了我的妻子.” 

简单来说宇宙由不规则的量子组成,万物由不规则的分量子组成,还有一位宇宙学家杜治说的不规则属更大层面,量子力学认为世上不止一个宇宙,有些相似,有些不一样,有些空间和我们的空间只相差一颗光子或量子,差别较大的不会见到我们,有些甚至没有我或没有某个国家的存在.这是以不规则定律所作的大胆推论,杜治认为每颗量子代表一个空间,他说的不是梦话,他有真凭实据,而且是物理学生必会做的著名实验,这个实验历史悠久,源自1909年.在实验中要有光源(光束型),光源会被镜子反射到这些缝隙里去,隔片上有两缝隙,在摄影机里可以看见那初步形成的交错图案,所谓交错图案就是镜头中间一组昏暗的条纹,有两条缝时才会出现.因为有两条缝时,光源就会分走两边,然后就像涟漪交错,有时候涟漪会融合,有时会互相抵消产生条纹,如果用滤镜将光的强度减弱至只有一颗光子能穿越缝隙,在液体氮下就会清楚看见一束光,在氮气下光束四散,去到滤镜前便停止,而滤镜隔开了肉眼所见的一切,但摄影机会拍摄到流过去的光子.光子一颗一颗的穿过夹缝,因此在萤幕上该只见到两条明亮的线,而不是会交错的条纹,但事实上并非如似,从电脑中可看到提示中的条纹结果.做这个单光子实验时,多颗光子所造成的图案,在强光下完全一样,人们想不透个中原因,书本中所读到的理论是由于光子是粒子,也是波纹,但现在才发现那是谬论.光子其实既固定同时又四散,杜治认为单一的光子能造出条纹,是因为附近另有肉眼看不见的光子,我们看不见的光子是另一个空间的光子,这宇宙在我们附近撞击原有的光子,令它们改变方向,这实验结果是杜治所见过最古怪的.它充份证明了世上不止有一个宇宙空间而是有非常多的平行宇宙空间存在,否则不会有以上的实验结果.

最新的超弦理论研究还指出,宇宙相当于全息成像的产物.例如马尔达塞纳的模型认为4维的场可以认为是5维场的全息投影,就象激光全息摄影中三维物体被投射到二维的平面上一样.在全息的宇宙里,某一体积内所有事物的信息会以某种方式显示在表面.全息成像与意识有关吗?有过这样一个现象.

全息图像是“编码”到一种特殊玻璃上的三维图像.这样制作的图像有一种特别的效果,即它虽然是做在平面上的,但是如果在激光照射下人眼从某个角度看去,图像却是三维立体的.

  全息图像的奥秘在于它使用“单向”的激光,在激光中,光子都朝同一个方向运动,在拍全息照片时,拍摄物体被放在黑暗中,用一束激光向它照射.实际上是分开的两束激光,一束射向物体,一束射向一面镜子.一半的光子被物体的轮廓反射回来,另一半被镜子反射回来.所有的光子又都射到感光的全息玻璃片上.玻璃片中的分子随即改变了颜色深浅.这样所形成的图像在激光的照射下呈现出三维立体的效果. 

  这真是个奇妙的过程,好像在某种程度上从物体上反射回来的光子可以与从平面镜上反射回来的光子相互“沟通”似的.不过这样来解释这种现象是受人争议的,因为一般物理学原理也能解释这一过程. 

  真正令物理学家们震惊的还是全息照片玻璃摔碎时发生的现象.全息照片的碎片并没有变成拼图似的小片;可以拼在一起恢复原来的画面,而是每一个小片中都显示出整个画面.根据传统物理学的定律知识,这是不可能发生的.这一小片玻璃中的每个分子瞬间就改变了外观,却没有直接的物理作用能够解释这种变化.这一发现暗示着在一个更深的或者是非物质的层面上,甚至是简单的无生命的无机玻璃分子都知道它们自己的角色,它们有自我意识,知道自己的状态,并知道它们在整体中的地位.这也暗示着这些玻璃分子有集体“记忆”,并且它们之间还能交流沟通.要不是这样,单个的碎片又怎能知道该重组成什么样的图像呢? 当然人的意识是否单独存在还有着很大的争议,但是某些人的意识是可以做时空旅行的!

世上有其他不同空间存在,这对意识时空穿梭是可能的,如果做意识的时空旅行,意识回到过去是不一定会回到自己的空间,而是到了别的平行宇宙空间.

但是要身体的时空旅行就需要用相对论来阐释宇宙结构,又要用量子力学来阐释当中细节,但这理论互有矛盾,因此要有一套能结合两者的新理论.

回顾人类时空观的发展,可以分为三个阶段.牛顿由经典物理学的成果出发,把宇宙看成是机械的,看成是一个以固定规律运转的精密的机器,比如地球围着太阳旋转,星系如同一个巨大钟表的很多齿轮.这就是机械的时空观,是绝对时间、绝对空间的框架体系,把时间与空间完全割裂开来;第二阶段,以爱因斯坦的相对论为基础,摒弃了牛顿的绝对时空的概念,将空时结合起来建立了相对论时空观.对于任何一个惯性系,时间是用相对于这个惯性系静止的、同样构造的钟来度量的.广义相对论时空观还取消了惯性系的概念,以弯曲的空间概念把物质、运动、时空联系在一起,否认了时间、空间割裂的思想.但是爱因斯坦的相对论是描述静态的、孤立的、均匀分布的时空,没有建立高维动态空时流形的物理概念,没有分析时空结构的演变.而且新的观测事实,如水星进动、X射线爆发源对爱因斯坦的广义相对论发起了挑战;第三阶段,现代科学已经认识到我们存在的时空世界事实上是十分复杂的,决不是只存在着我们人类用肉眼可以感知到的空间.在这基础上,人们发展了现代时空理论.


二、现代时空论及量子物理时空观 

[1]、 现代时空论的观点是宇宙是由各种不同维度的空时结构组成.高维空时流形的实质是负能量流,即空间的实质是能量流

[2]、比如超弦理论认为:真实的时空是高维的,可能是10维,也可能是26维等

[3]、若以10维的为例,量子力学认为一切粒子均有波动性,其波长为λ=h/p,其中p为动量,h为普朗克常数.若粒子的波长比空间尺度L大许多,则这一维必将被紧致.根据卡鲁查克莱因理论,要在紧致后的4维时空中获得正确的引力常数G,则其余6维的尺度L 都要在普朗克线度lp之内(lp=h/(mp, Ec),其中分母表示动量).由此可见,要探测余下的这6维时空,则发射的粒子应具有大于(mp, Ec)的动量,这样使得λ [4]、 关于量子物理时空观,著名的量子物理学家、牛津大学教授德伊兹教授作了最好的表述,他说:“量子力学本质上是关于多个平行宇宙的解释,有些宇宙和我们这个宇宙很相似,而另一些则很不一样.在我们附近的宇宙可能只跟我们宇宙相差一个光子,而最远的那些宇宙则跟我们的宇宙完全不同.”,“现实世界并不是由一个宇宙构成,但是我们只能在它的一个层面上活动.”

[5]、 另外近十余年来,随着量子物理学和广义相对论的交汇,特别是规范场理论中对称破缺相变的最新进展,现代宇宙学提出了许多宇宙形成假说.宇宙大爆炸理论、暴胀宇宙论和宇宙弦理论就是这些理论中很重要的一部份.例如,根据1983年A.Linde提出的混沌暴胀宇宙模型,极早期宇宙中存在着若干个空间畴,每一个空间畴将作指数膨胀,形成大小超过可观测宇宙的微宇宙泡.每一个微宇宙泡可以演化为一个对应的宇宙,而我们生活的这个宇宙只是由其中一个微宇宙泡暴胀演化而来的

[6]、这些宇宙是连通的.根据1935年爱因斯坦提出的“虫洞”(Wormholes)理论.虫洞能扭曲空间,是宇宙的隧道,可以令原来相隔亿万公里的地方变成近在咫尺.也就是说不同的子宇宙空间可通过虫洞联结,但“虫洞”的引力极其大,以至于可以毁灭所有进入它的物质,只有人的意识可以从“虫洞”中去通往其它世界.

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