时空

有个必然而永恒的话题:人类的一切的奋斗、战争、挣扎、上蹿下跳,博弈、目的或好或坏围绕的都是“时空”—更多的时间和自由度。


比如,在夜深人静的时候,你会不会有强烈而且难以磨灭的撕裂感,因为一个事实是世俗社会就是一个欲望的汪洋大海,你能在里面畅游也要能练就一个随时越岸的技能,这就是苏东坡为人道之的“剥离感”,你活在生活里也必须给生活制造一段时空差,远远的审视生活。

前几天一起吃饭的以研究和传授哲学为职业半生的老师提醒我,人生不能活在康德的“三大批判”里,不能老是研究“美是理性和情景的交融”这种“二反背律”,你一边要想这美的质、量、关系、状态,一边又要不建立任何概念去推理美,这种叫做“无他趣”,这种纯粹的意识形态的纠缠其实也很痛苦,也会在这种维度里忘记跟路边的老太买菜讨价还价,也会忘了路边的花和匆忙的落日,路边的小草和飞翔的鸟,也要能从意识形态里剥离。

这几年最火的辞就是“降维打击”,五岁的孩子都在升维。

科学家喜欢做思想实验,思想实验比实证的科学要走得更远,这个思想也许正在预言人类的命运—人类就像生活在水里的鱼,你感知到的维度只有水的液态,无法感知到水的固态和气态,那也是人知道的水的其他两态,也许水还有别的存在方式,生存形式决定了认知方式不言自明。

人无法脱离感官和你生存的状态去感受其他维度的时空,最大的难点是我们生存的时空维度是个迷,第二大难点是人的感官的局限性,比如眼睛,有一个概念叫“可见光”,世界上实际上是没有光的或者到处是光,“可见光”是人的视觉对400-760纳米电磁波的一个感应范围。而在400-760纳米这个范围之外的电磁波,人类是感知不到的。在人的生存环境里,那些更低(波长小于400纳米)或者更高(波长大于760纳米)的电磁波时空里是什么的存在人类一无所知。

有个理论和实验都证明的事实是人类能认识的世界只是能量和物质形态的5%,27%的暗物质和68%是暗能量形式不跟人产生电磁力的相互作用的强相互作用,就是不跟你在同一个维度,就是你站在桥上看风景,看风景的人在楼上看你。

这也是最直观的证明另外的时空有且有的难以捉摸的事实。

人跟人有差距的,我觉得最重要的差距就是时空观,在爱因斯坦的相对论之前,牛顿主导的物理学世界里,空间是绝对不变的,是一个有边界的很大的容器,时间也是绝对不变的滴嗒滴嗒往前流走,爱因斯坦相对论给世人的震撼是时间和空间都是变化的,不变的只有光,有一句经典诠释相对论—空间告诉物质如何运动,物质告诉空间如何弯曲,最近的天文观测手段证明引力波的存在,告诉人们一个事实,宇宙黑暗深处的两颗天体的纠缠运动能造成周围时空的波动,这波能像水波一样荡漾在宇宙空间,技术手段扑捉到该信号,空间不是独立存在的,有物质存在才叫空间,再升化一下,没有你,全世界是黑的。


关于时间,举个例子,你在太阳我在地球,光从太阳到地球要8分钟,我用高倍望远镜看你在吃饭,其实此刻的你在太阳上已经晒着你那边的太阳,我看见你是8分钟前的你,你的此刻在晒太阳,我的此刻是你在吃饭,这是时间是相对的,每一个人的时间都不一样,速度能扭曲空间,同样能扭曲时间,速度快时间慢,同样升华一下,时间高度紧凑生活的人的历程比稀里糊涂的人生更有长度。

这就是爱因斯坦加入时间维和光这个两个维度,把我们的三维空间拓展到五维的时空里天才般的洞见让世界为之开朗,开启了人类的想象力和自信心,相对论的成功写在人类的最高智力顶峰。

然而,随着量子力学的发展,在量子理论中,宇宙是由各种各样的粒子组成的。不光物质是由粒子构成的,力也是由于粒子的交换而产生的。比如说,两个电子碰撞时之所以会产生相互排斥的电磁力,就是因为它们交换了一个光量子。除了光量子以外,还有产生强核力的 π 介子,产生弱核力的 W 玻色子等,总之它们都和粒子有关。所以,量子理论就成功地把电磁力、强核力、弱核力这三种基本力都统一了起来叫做标准模型。


此刻宏观尺度的相对论和微观的标准模型之间有了矛盾,相对论只能解释宏观尺度的物理世界,标准模型只能解释微观尺度的物理世界,在各自的领域都无比正确。

然有的东西得解释解释,比如138亿年宇宙爆炸的此刻是一个空间无比小,尺度有异常大的时刻,两个理论解释不了。

上世纪的80年代,弦理论诞生了!

在标准模型中,宇宙是由粒子构成的,但这些粒子的种类实在是太多了有61种,,而且科学家们也无法解释为什么会有这么多种粒子。

在弦理论中,宇宙的基础构成元素不再是粒子。弦理论提出,如果我们能把一个粒子放大一万亿亿倍,你就能看出它并不是一个点,而是一条正在振动的弦,就跟小提琴上的弦差不多。


弦理论中,弦的运动是要遵循一套限制条件的。科学家们通过计算发现,这套条件就规定了弦必须在一个特定的维数中运动,也就是必须在十维空间中运动。

人类认知的升级其实就是对时空认知的自由度,弦理论成熟了,但得等实验条件的认证,开启人类新的历史篇章。

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