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无视生命之根栽于量子重力中,人类必会厄运终生  

2016-10-04 06:45:57|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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无视生命之根栽于量子重力中,人类必会厄运终生

原名:时间有尽头吗?时间的终点在哪里?

主要来源:http://tieba.baidu.com/p/4798106174

作者: George Musser/李沃龙翻译/追真求恒编辑转载

 

   全球重力连续发电之父(追真求恒)转载前言:    中国工匠之笔者为何有转载本文的兴趣?仅是为了本文里的物理知识能为自己发明的【地球重力连续发电的机械装置】因其关联有物理理论的强大支撑,能为自己来吸取、消化、恶补“量子重力论”知识及参考方便所用。绝没有要“强加于人”、“空洞说教”、“扯虎皮当大旗”之意。因为本文作者的物理理论水平的炉火纯青造诣令笔者观为叹止。笔者摘录其文一段来表示对本文作者理论造诣并李沃龙翻译生花妙笔致以敬意:

 

 物理学家的自相矛盾并不亚于哲学家。已过世的量子重力先驱惠勒(John Archibald Wheeler)曾写道:“爱因斯坦方程式说‘这就是终点了’,而物理学却说‘事情还没结束’。”面对这项两难,有些人绝望地认为科学永远无法解答时间是否会结束的问题,时间的边界同时也是推理与经验观察的界限,但有些人则认为需要的是一些新奇的想法,例如美国加州大学圣巴巴拉分校的物理学家霍洛维兹(Gary Horowitz)曾说:“那并未超出物理学的范畴,量子重力论应该能提供确切的答案。”

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无视生命之根栽于量子重力中,人类必会厄运终生 - 追真求恒 - 我的博客

时间有尽头吗?(网络图片)

 

   在我们的经验里,没有事物会真正结束。在我们死后,身体会腐朽,而其组成物质将还诸天地,成为另一个新生命的成份。因此,我们仍继续存在于后世之中。但这情形会永远持续下去吗?有朝一日,是否可能不再有“下一刻”?令人郁闷的是,现代物理学竟然认为答案是肯定的,时间本身会有结束的一刻,一切活动终将停止,不再有新生与复苏。时间的结束将是一切最终的结局。

 

   这恐怖的景象来自广义相对论的预测,该理论提供现代科学家对重力的理解,在此之前,多数物理学家与哲学家认为时间是一种永恒的鼓声,是宇宙向前迈进的稳定节奏,永不改变、摇摆或停止。爱因斯坦则认为宇宙是一场弹着复节奏的大型爵士乐即兴演奏会,时间可以变慢、拉长,甚至撕裂。当我们感觉重力作用时,我们正感受着时间节奏的即兴表演,自由落体其实是坠入了时间流动比较缓慢的地方。时间不仅影响物质的运动,也回应物质的运动,正如鼓手与舞者相互刺激而陷入疯狂的节奏一样。但当事情失去控制,时间会像过度兴奋的鼓手,最后耗尽体力而化为乌有。

 

   这种现象发生的时刻称为奇异点。事实上,这个名词专门用来表示时间的边界,不论是起始或结束。最为人所知的是大霹雳,也就是宇宙在138亿年前诞生并开始膨胀的时刻,而时间也随之开始。如果有一天宇宙停止膨胀并开始塌缩,宇宙的演化结果会像是反向的大霹雳——大崩坠,并把时间压缩到零。

 

   时间之死并非随处可见。广义相对论说时间会在黑洞内失效,但在宇宙中仍持续存在。黑洞的毁灭性素负盛名,但它们其实远比你所能想像的更残暴。如果你掉入黑洞,不仅会被扯碎,你的残骸也必定撞上黑洞中心的奇异点,你的时间就此结束。你身体里的分子不会再被利用,也不会有新的生命从你的灰烬中兴起。就像小说中的人物走到书本的最后一页,不仅遭受死亡的磨难,简直就是天崩地裂。

 

   物理学家花了好几十年,才接受了相对论指出某些事物死而不能复生这种令人不安的预言。直到今日,他们仍无法解释这件事。奇异点可说是物理学家尝试把爱因斯坦的想法与量子力学合并,开创出量子重力论这项统一理论的首要原因,他们希望能够澈底解释奇异点。但你得小心面对这项希望,因为时间的终结固然很难想像,但若时间没有尽头,也是很矛盾的。

 

时间是否永无止尽?

 

   远在爱因斯坦之前,各个时代的哲学家都曾争论时间是否永无止尽。18世纪的德国科学家康德(Immanuel Kant)认为这项议题是个“二律悖反”——我们能够证明正反双方都是真理,使你无所适从。

 

   亚里斯多德曾提出时间不可能有起点与终点,就是诉诸类似的原则。每个时刻既是一个时代的结束,也是某个新时代的发端;每个事件都是某个事件的结果与另一事件的起因。因此时间怎么可能结束?有什么可以阻止历史事件引发后续事件?的确,“结束”这个概念就是以时间本身为前提,所以怎么可能定义时间的结束?英国牛津大学的哲学家史温伯恩(Richard Swinburne)就断言:“从逻辑上来说,时间根本不可能有尽头。”但若时间不会结束,那么宇宙必然已存在了无限久,而所有关于“无限”的谜团就会不断浮现。哲学家因此认为无限这种荒谬的东西,只能是数学上的理想概念。

 

   大霹雳的胜利与黑洞的发现似乎已经解决了这个问题。宇宙中充满了奇异点,时间可能多次遭逢剧变;即使宇宙避免了大崩坠的命运,它也可能结束于大解体、大冻结或大煞车。但若问奇异点(不论大小)究竟是什么,答案就不那么清楚了。美国密西根大学的顶尖物理哲学家史凯勒(Lawrence Sklar)说:“关于奇异点的物理学,可说是见仁见智。”

 

   产生这种怪物的理论本身则认为它们事实上并不存在。例如,相对论说每一个星系的前身,在大霹雳奇异点时都被塞进数学上的一个点——那不是寻常的微小针孔,而是真正不具有体积的点。同样地,进入黑洞里的倒楣太空人身上的每个粒子,也都会被挤压成一个无限小的点,在这些状况下,计算密度时必须把质量除以体积“零”,得出的结果是无限大。也有一些其他型态的奇异点密度并非无限大,但它一定有其他无限大的物理量。

 

   现代的物理学家虽然不像亚里斯多德与康德那般厌恶奇异点,但他们仍把其视为理论已经推论过头的迹象。就像中学教过的几何光学标准理论,它完美解释了眼镜和游乐场里哈哈镜的原理,但它也说透镜把来自遥远光源的光线汇聚到一个数学上的点,因而产生了无限大的强度。事实上,光线不会聚焦到一个点上,而是汇聚成一个靶心的图案。该处的光强度或许很大,但仍是有限的。这个几何光学的谬误是因为光并非真是一条线,而是一道波。

 

   同样的道理,几乎所有的物理学家都假定宇宙的奇异点即使有很高的密度,但仍是有限的。相对论的谬误在于它遗漏了奇异点附近关于重力或物质的某些重要特性,密度会因此受控制。美国加州大学圣巴巴拉分校的物理学家哈特尔(James B. Hartle)说:“大部份的人会说,那代表这理论在此失效。”

 

   要厘清事情的真相需要有更完备的理论,也就是量子重力论。物理学家仍在建构这个理论,但他们认为这理论必定包含量子力学的中心思想:物质像光一样具有波的特性。这些性质应能击垮众所认定的奇异点,使之变成一个小团,而不是一个点。果真如此,时间或许不会结束。

 

   物理学家从正反两面讨论这个议题。有些人认为时间确实会结束,但麻烦的是,目前已知的物理定律都是在时间的框架下描述物体的运动及演化,时间的终点并不在预期范围内;它需要的不只是新的物理定律,更需要新的型态来描述,要能避开像运动或变化这类与时间相关的概念,而偏向诸如几何这种与时间无关的优雅概念。

 

   2007年,新加坡国立大学的麦克因讷思(Brett McInnes)从现今量子重力论的首选——弦论里汲取概念,他认为太初宇宙小团应该有环面的形状,而依据环面的数学定理,它应该是完全平滑均匀的。但是在大崩坠或黑洞的奇异点上,宇宙可以是任何极度粗糙的形状,同样的数学推论不必然成立。这种物理的几何定律与普通的动力学定律截然不同:它缺乏时间的对称性。因此,终点不会是反转的起始点。

 

   其他的量子重力研究者认为时间会永远延续下去,无始也无终,大霹雳只不过是宇宙永恒生命的一个戏剧性转折而已。或许大霹雳前的宇宙一开始经历了大崩坠,直到密度过高后就转向形成大反弹,这段史前宇宙的产物甚至可能幸存而遗留至今。透过相似的推论,黑洞中心的奇异团(singular wad)将会沸腾,并如小型恒星般发光。若你坠入黑洞中,你将痛苦死去,但至少你的时间不会停止。你身上的粒子将会噗通掉进小团里而留下特殊印记,未来的人们或许可从黑洞发出的微弱光辉中瞧见它们。

 

   永续时间的拥护者不必烦恼什么新型态的物理定律,但他们一样会遭遇麻烦。例如,随着时间,宇宙会越来越混乱,假如它真的已存在了无限久,为何至今还未变成全然无序的状态?而黑洞里那些承载你印记的光,又如何能够挣脱黑洞重力的掌控呢?

 

   结果,物理学家的自相矛盾并不亚于哲学家。已过世的量子重力先驱惠勒(John Archibald Wheeler)曾写道:“爱因斯坦方程式说‘这就是终点了’,而物理学却说‘事情还没结束’。”面对这项两难,有些人绝望地认为科学永远无法解答时间是否会结束的问题,时间的边界同时也是推理与经验观察的界限,但有些人则认为需要的是一些新奇的想法,例如美国加州大学圣巴巴拉分校的物理学家霍洛维兹(Gary Horowitz)曾说:“那并未超出物理学的范畴,量子重力论应该能提供确切的答案。”

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