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第5章 来看看我想象的世界(二)——创世

从本章开始,老鼠要开始幻想世界了,引用《奥术神座》主角路西恩的一句话:任何不以数学模型为基础的猜想,都是在耍流氓。

老鼠现在要开始耍流氓了,至于各位信不信,那就看各位的心里了,不过对本人而言,我不仅仅是给不出数学模型的,而是压根给不出来,我的高数平平,牵扯弦论的那种高深数理知识——群论、复量分析、微分几何、矩阵、拓扑学等等,我看着就害怕了,现在人也懒了,也没心情去学习了。虽然引用了这句话,但还是感觉这句话很片面的,除了量子力学外,现在发展出来的物理学体系,包括相对论在内,没有一个是先有数学模型,后给出猜想的,我们总不能说爱因斯坦给出相对论证明之前是在空想吧!

好,先给老鼠扣个高帽吧!老鼠从初中的物理化学开始就听能量的种种说法,起始也有个疑问——能量是啥?但后来给了化学能、机械能、热能、电能等等分类后,老鼠也就渐渐淡忘了,能量也就无非是那么回事。但在一次偶然的机会下,看了量子力学的一篇报道,各种奇葩让老鼠凌乱了,于是老鼠翻了不少现代物理的科普——以前知道质能方程,但不知道啥意思。现在懂了,老鼠又被雷了一次,你妹,把老鼠以前的能量观还回来,全世界的一切都能统一成能量了,但是能量究竟是啥,谁站出来给老鼠说说。别说量子就是能量,很抱歉告诉你,量子携带的能量是最小能量单位的倍数(也就是普朗克常数的倍数),量子根本不是能量。那量子究竟是啥,量子力学建立的标准模型给了那么多基本粒子,甚至还分了正反粒子,可没有一句话说量子是啥,能量是啥?某种意义上,量子力学就是种统计学和预言学,他的标准模型就是极限,量子之下不在他的研究范围之内。

现代大一统理论的探索最早是爱因斯坦提出的,但是他一生也没有完成,没办法,老爱不信量子力学,强核力和弱核力那时候也没发现,重演了古代自然科学的悲剧,不是他不努力,而是知识有限,得不到正解。

老爱倒下了,但是数不清的物理学家站起来了,最近最出色的大一统理论就是弦理论,在弦论里面量子就是一维能量弦不停震动,好吧,老鼠可能一辈子得不到能量是啥的真解了,所以老鼠就来幻想下自己的世界模型吧,最起码有个心理安慰,给能量找个老鼠认为的可能解。

为了让老鼠的世界成立,先设三个公设,别嘲笑老鼠,没办法,咱是在耍流氓。

公设一:世界总是在朝着更混乱、更无序的状态发展。

可能因为老鼠自己开的脑洞,感觉还很合理,小孩子下了课就到处乱跑,分子也是不停的运动,到了量子就更不得了了,不确定原理、概率波、波粒二项性哪个不够混乱无序的。你或许想说,量子就算有这样的倾向,人家还能进行统计呢!天上的天体运行规律的很呢!世界很和谐呢!别急,看第二条公设来约束。

公设二:世界总是在试图抵消公设一。

简单解释一下就是,单体混乱到极限,整体会被约束,微观很奇葩,宏观很和谐。量子的概率波函数就是对他的混乱概率出现的约束。至于天体咱们拿太阳系来说明,很和谐是因为有太阳在,突然把太阳拿走,你感觉地球会咋办,根据广义相对论,当太阳消失的消息传达到地球的时候,地球就飞了,不会在做绕太阳运动了,不,应该说绕太阳消失的那个空间运动了。无序性和秩序性两者总是在不停的抵消。别说为啥那么像哲学,谁给我解释下能量是啥,我立马把这文删了,你咋不问问基督教的人是不是傻了,他们只要坚持能量是耶和华造的,现代物理学谁能反抗他。说我提的公设像哲学,我还想说能量这个概念唯心呢!

公设三:世界最初是零维的。

没错,你没看错,就是上篇论述的维度,也跟宇宙大爆炸很像,不不不,我说他是零维的就是零维的,就是啥都没有的无,就是个点,就是没有能量。没能量,你想说我们的世界是啥呢!能量不守恒了,爱因斯坦都没这么疯狂过。抱歉,真要能定住宇宙的某一刻,能量早就不守恒了。量子力学描述的微观世界中,就是什么都没有的空间中也在不断出现能量潮汐——能量凭空瞬间汹涌出现,又瞬间凭空汹涌消失。当然放了时间段里面看,出现的和消失的量相同,宇宙能量还是守恒的。啰嗦了半天,能量还守恒,毛线,耍人吗?请慢慢看下去,会给你个解释的,能量究竟是啥,我只想说能量就是公设一和公设二。

下面我们开始创世猜想:关于宇宙最初是个零维点的描述,无论是相对论还是量子力学中都有,没有时间和空间也是他们描述的通性,给能量的位置就是这个点是个大‘火球’的形象比喻——能量高度压缩。

开始分析这个零维的点,没有时间,没有空间,这种状态是不是能等价成空间无限小,时间处于静止呢?这种说法成立的话,这个点现在是啥状态?只有一种状况可能——绝对零度。而绝对零度是绝对不会有能量的,这不就与相对论和量子力学矛盾了吗?他俩无论谁都遵循着质能守恒,量子力学中更不会允许时间静止,绝对零度出现。如果这样,不如就先抛弃能量的概念,是的,假设世界最初没有能量,我们的创世猜想开始。

根据公设一,世界总是向着混乱和无序发展,问题来了,这个点怎么无序,世界就这么一个点,他动不了,世界的时间是静止,他也前进后退不了,像量子来玩一招瞬移都做不到——这就是公设一最极限的状态,没有任何混乱。通过这种极限我们来想象一下另外一种极限是什么状况,跟一个也没有的无对立的就是全部拥有,他是零维,那另一种跟这种极限状态对立的是无限维,换言之,这就是另外一种极限状态,已经混乱与无序到极限的世界——公设二的极端状态。这两种极限状态之间的所有状况都是这两种极限的平衡。

接下来,我们先只讨论空间,不涉及时间。

创世的第一步,不是大爆炸,是增维,这就是这个点唯一能选择的混乱与无序,但同时这也会被世界试着抵消这种发展,要把好不容易变成一条线的它重新变成一个点的状态,这就是一种压力,我将它称之为维压,而抵抗维压,让世界向着混乱与无序发展的是抗维压。

开始创世第二步,一条线怎么变得更混乱,是变成弯曲的,可是弯不动啊,世界就只有一条线,不像我们处于三维空间中,想弯腰就能弯腰。只有一维的他想弯也弯不了,好,他的混乱方向只能是继续增维,变成一个面。依次类推,每个多维空间要想彻底变得更加混乱,他唯一的选择是增维。

想法有了,问题也来了,让我们慢慢解决。

增维,是一下子就完成的吗?我认为不是,根据公设二出现的抵制,这个过程注定是一步步完成的,这里我们区分一下,将增维以后的高一维的空间一步步展开叫做解维,解维的状态应当是不论哪个维度都是类球的——二维是个园、三维是个球、四维是个四维球等等。我们的宇宙现在在进行的是第三维的解维,这是我给宇宙不断膨胀的解释。同时,在我们的身边,四维空间也在解维中,根据弦理论得出的我们的世界需要十维空间才能自洽,不仅仅是四维,第五维到第十维都在解维过程中。基于这点,我们来大胆宣言一下我们的宇宙外面是什么?没错就是二维空间,就是个面,再往外就是一维空间,就是个线,你若还想问再往外是什么,那只能说到头了,不是虚无也不是不可描述,时空本就是一种存在。

接下来我们看看能量和时间是什么?最初的世界是一个点,进行增维形成了空间,但根据公设二,这种混乱会被世界强制抵消,维压因此出现。维压会挤压空间,空间就会被扭曲,向着低维压缩。根据广义相对论,空间扭曲是引力的根源,也会进一步导致时间扭曲。那就大胆假设一下吧,不是像广义相对论中质量扭曲了空间,而是空间扭曲形成了质量。以此为出发点看,能量和时间本质是相同的,仅仅是维压的两个不同表现。能量是维压扭曲空间的一种形象说法,物质是空间扭曲到极限的褶皱,而时间就如同为了抗击空间的增维,而进行的一种负增维。空间和时间仿若重合的两条线,但是指向不同,向右指的是空间的话,向左指的就是时间。时间快慢将会跟维压正相关,且时间只能以快慢来形容。

再来分析一下维压,增维是向着最混乱的方向发展,所以增加的维压是最高的,而且越是高维空间增维,产生的维压将越大。解维时,会继承前面维度的维压,我们是三维空间,换言之,我们的维压不仅仅是自己空间解维的结果,同时还有二维空间的维压,而二维空间也会继承一维空间的维压,只有零维空间维压是零,时间和能量都是零。当尺度极小时,因为增维直接带来的维压,无论是几维空间,平均维压都是极大的,我个人认为解维速率是该维度的光速(宇宙大爆炸假说中,我们宇宙正在以光速膨胀),那光速将不在是一成不变的,会跟维压负相关。所以,此刻的光速也将是极小的。弦理论提出的卡——丘空间如此小也就能明白了——四维空间解维缓慢至极,他的增维直接承担了巨大维压,它的解维还继承了我们三维空间的维压,注定会寸步难行,但就算按着普朗克长度来计算,我们整个宇宙密布着卡——丘空间,但我们宇宙中所有的四维空间合计一下,把太阳系装进去是足够了。我们的宇宙在膨胀,就不难看出,随着解维的进行,维压虽然会增加,但是空间也会不断增大,平均维压会不断减小,光速也会慢慢加快,时间会不断变慢,不过,因为增维的原因,平均维压永远也不会比低他一维的维度空间内的平均维压更小。这样看,最后总会有低维光速大于高维光速,低维时间慢于高维时间,时间和光速在分担维压的影响上,光速要优先,即解维的影响优先,换算成能量,就是能量密度计算优先于时间。因此,四维空间下一步的解维速度将会越来越快,我们迟早有一天可能会被吞噬,但我们的宇宙永远不会被吞完。

但是这样不难看出又一个问题会出现,维度会不断增加,世界永远没有平衡的一天,我们首先引入的平均维压的概念分析看看,如果维度不断增长下去,某一天会怎么样?维度升高,增维加大的维压会不断增大,这份维压平均到他的空间之中,平均维压的减弱速率会不断变小,那当平均维压减小速率无限接近零的时候呢?我们就必须考虑这个维度的维压分布了,这个维度空间的最外围在增维,平均维压将达到最高,内部空间不断扩大,平均维压将会最小,整体平均维压在减小且速率无限接近于零,空间还在继续解维中,空间越往内,平均维压越小,增维可能性越大,同时增维后的维度空间又一次满足了上述状况,新增维的空间又一次诞生,但按着维压均匀分布的状态和平均维压减缓速率减弱趋势看,此时这个维度空间和以后的维度空间平均维压增长速度却极有可能应当为负数,即随着解维而上升的。矛盾出来了,但是因为世界还没达到极限,维度还会增长,最终结果将会是公设二会占据上风,维压会远远大于抗维压,世界会出现两种状况,为了抗击公设二,公设一必将被弱化,世界由增维开始减维,最后慢慢还原成零维点,或者达到世界的某种平衡,真正的维压平均;第二种可能就是维度会迅速崩坏,空间被时间一瞬间抵消,抗维压被维压瞬间抵消,世界瞬间重归起始。想象一下橡皮筋就好,拉开的程度越小,阻力越小,松手后会慢慢拨打还原,但是继续拉下去必将把他拉断。

从上面分析继续看,我虽然给出的解维模型是类球,但是维度空间内解维的时候,维压注定不会平均分配,空间会被拉长,垂直低一维的空间变成类椭球状态。

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