原创 量子力学预测:宇宙处于“无穷叠加态”,人类无法看见全貌

随着科技文明的不断发展,现在人们的科技生活水平远远超过了过去的人类,我们似乎生活在一个华丽璀璨的世界里,享受着过去几千年人类从未得到过的美好生活。这是文明向前发展的结果,也是作为我们人类这个物种值得骄傲的地方。但是在科技文明为我们带来的另一个问题上,我们又似乎没有离“原始人”差距多远,那就是“世界是什么”,或者“如何认清宇宙的全貌”这个问题。

原创 量子力学预测:宇宙处于“无穷叠加态”,人类无法看见全貌

自古以来的问题

看到这里一定有读者会反对了。很明显,现代人的科学认知水平,已经超越了古代人类很多个层次。在古代西方世界,人们认为世界是由四种元素组成的,那就是风、水、火、土。这个认知统治了古代先哲的思想很长的时间。然而用现代的眼光来看,这根本就是“童年时期”的人类自娱自乐的玩笑而已,也只能被用来作为魔幻小说、游戏、电影的剧情背景罢了,绝对谈不上真正的科学认知。怎么能说现代人和古代人在科学认知上“差距不大”呢?

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世界本源是什么样子

要谈这个问题就不得不说到这件事的关键,那就是:我们距离认清宇宙全部的真相还有多远?

众所周知,牛顿在自己的后半生,并没有继续他巅峰璀璨的科学道路,而是“转行”进入了神学领域。也许对许多科学爱好者来说,这是科学界的一大损失,不然说不定人类科技文明还能提前个几十年。但很少有人知道的是,牛顿“转行”的根本动机,其实并没有变,那就是希望了解这个客观物质世界的全部真相。只不过在他年轻的时候,认为全部真相是可以被发现的,所以努力了一把,而当他越接近无人能及的智慧巅峰,便越是能体会到“宇宙的一切无法真正被认识”。最终,他在心理上接受了战败,但是在精神上却从这种“不可能”本身之中看到了那个“无所不能的上帝”,因而把全部精力投入了神学。

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年轻时的牛顿

而爱因斯坦在后半身,也投入到“大统一理论”的追求当中。因为相对论的问世,让他在直觉上看到,应该存在一个比相对论更基础、更高阶的理论,能把四大基本力统一起来,只用一个简单、规范的系统,就全部解释清楚。而这件事,也就相当于真正“认清了这个世界”。可惜爱因斯坦最终没能找到这个理论,反而后世的科学家越来越发现,这个理论本身不存在的可能性更大。亲爱的读者发现了吗?爱因斯坦的“大统一理论”的剧情,很像牛顿后半身的剧情。如果能假设“大统一理论”真的不存在,那么牛顿只是比爱因斯坦早一步接受了“万能的神”而已。

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爱因斯坦困惑

这件事本身也不无道理,因为很多科学家都有一个认识,那就是“知道得越多,越感到无知”。当认识了世界更宏大或者更微观层面的规律时,会发现在这个规律的更远处,有着更多、更复杂的奥秘,那种无知带来的无力感,常常令许多最顶级的科学家感到绝望。

从内心层面来说,接受这种绝望的,便成为了真正的神学家;不接受这种绝望,继续在未知的大海里奋力游弋的,便成为真正的科学家。我们所知道的那些最优秀的科学家,多少都有着这层心思。

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无穷叠加态

也许没人能真正回答“世界能否被认清”这个问题,但是最新的量子力学研究理论,揭示了这种可能性正在变大。该理论根据近年的粒子对撞机数据结果,与弦理论的相关模型,认为我们对于宇宙真相的概念有点“过于乐观”了。因为在更基础和微观的层面,由不确定的条件其实可以生成无数个平行宇宙。是的,比弦理论认为的更多,而且方式也更加不可思议:所有的宇宙都处于一种“无穷叠加态”。

宇宙全貌能被认识吗

科学家解释道,此前认为的“平行宇宙”,严格说来并不是人们认知上的那种“平行”概念,只是说不可能相交的意思。只不过现在更加认识到,在形式上,不但是分别朝着无限大和无限小的方向,甚至是无限发展着的。根据量子不确定性原理,宇宙不可能只在一个相态上存在,无数个宇宙像螺旋结构一样,总会在这个世界的无穷小的地方产生新的宇宙。而弦理论的最新理论成果也支持了这种看法,高维空间只是我们粗略认识它们的一种方法而已。

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高维度空间

科学家进一步指出,这种大小微观之间的不同宇宙,并不是仅仅靠同一个物质结构上的大小不同来决定的。而是在基本的相态上存在“门槛系数”的基本条件。这个系数大,宇宙便很大,系数小,宇宙便很小。如果在大小两个方向上,宇宙的存在是无限的,那么探究它也就没有太大的意义了。似乎只需要研究我们身处的宇宙便足够。

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夸克上的斑点,是否是另一个宇宙

而天文学家也为这个理论提供了一种乐观的未来:黑洞奇点很有可能就是连接与我们相连的那个微观宇宙的“入口”。因为众所周知,黑洞奇点具有“体积无限小”“质量密度无限大”的特点。现代物理学的一切法则,在

那个地方都失去了意义。以前的科学家一直认为,黑洞奇点是现代科学的坟墓,是一个科学无法触及的领域。但是“无穷叠加态”宇宙的理论,不但为黑洞奇点找到存在理由,也让科学家为之振奋。

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平行宇宙不平行

这件事的形式,和那句古老的佛语很像。“一花一世界,一叶一菩提。”

而在更大的宇宙里,我们说不定真的只是他们那个世界中的一颗“电子”大小的微粒而已。也许这正是为什么多年来我们找不到外星生命,甚至科学界也严肃地产生“费米悖论”这种概念的根本原因:它们在基本尺度上就和我们不同,所以它们看不见我们,我们也看不见他们。

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夸克里也许是另一个星系

所以也不能小瞧一个夸克的力量,说不定里面住着另一个宇宙、也许某一天真会如《三体》小说里描绘的那样,外星人在一个粒子里装进一整个人工智能系统,跑到地球来封锁我们的科技。如果“无穷叠加态”理论的方向是正确的,别说一个人工智能,装下整个星系也是很轻松的。到那时,也许又是一次新的科学大航海时代。

(本文所用某张配图存在一个有趣的笑话,聪明的读者你发现了吗?如果没有发现,将在下一篇文章揭晓答案,欢迎关注我获取)

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