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宇宙十大“怪獸” 宇宙十大怪異理論 你知道幾個

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摘要:我們的宇宙實在是太奇怪了。盡管諸如量子論、相對論和太陽中心說等前瞻性理論現已被普遍接受。科學仍在繼續向我們展示,宇宙中還存在許多令人費解的現象,你熟知的宇宙理論有哪些,對于一些怪異理論又有著怎樣的看法,本文就為大家帶來了宇宙十大“怪獸”,你覺得宇宙十大怪異理論中那個最有趣?
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高德的不完備定理

高(gao)德(de)的(de)不(bu)(bu)完備定理(li)更(geng)像是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)組非常有(you)趣的(de)關于邏輯(ji)(ji)和哲(zhe)學(xue)(xue)的(de)數(shu)學(xue)(xue)定理(li),而(er)不(bu)(bu)是(shi)(shi)嚴格意義上的(de)科學(xue)(xue)。但是(shi)(shi)整體(ti)上,這(zhe)些邏輯(ji)(ji)和哲(zhe)學(xue)(xue)與(yu)科學(xue)(xue)密切相(xiang)關。1931年,科特-高(gao)德(de)證(zheng)明了(le)(le)該(gai)定理(li):因為任(ren)何(he)稍微復雜一(yi)(yi)(yi)點的(de)邏輯(ji)(ji)體(ti)系(xi)都不(bu)(bu)可避免(mian)自我(wo)(wo)(wo)引(yin)用;所(suo)以(yi)對于給定的(de)任(ren)意一(yi)(yi)(yi)組邏輯(ji)(ji)規(gui)則,除(chu)了(le)(le)最(zui)簡單的(de)之外,總會存(cun)(cun)在無(wu)法(fa)判定(證(zheng)明或證(zheng)偽(wei))的(de)命題(ti)。這(zhe)表明了(le)(le)世界上不(bu)(bu)存(cun)(cun)在能夠(gou)證(zheng)明或證(zheng)偽(wei)所(suo)有(you)命題(ti)的(de)終(zhong)極數(shu)學(xue)(xue)體(ti)系(xi)。一(yi)(yi)(yi)個無(wu)法(fa)判定的(de)命題(ti)可以(yi)被當成是(shi)(shi)“我(wo)(wo)(wo)總是(shi)(shi)說(shuo)謊(huang)”的(de)數(shu)學(xue)(xue)形式。由于該(gai)命題(ti)引(yin)用了(le)(le)描(miao)述它的(de)語言本身(譯者注:“我(wo)(wo)(wo)總是(shi)(shi)說(shuo)謊(huang)”有(you)兩方面(mian)的(de)意思,一(yi)(yi)(yi)方面(mian)是(shi)(shi)指命題(ti)要表達的(de)內容“我(wo)(wo)(wo)是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)個愛說(shuo)謊(huang)的(de)人(ren)”,另一(yi)(yi)(yi)方面(mian)也可以(yi)指描(miao)述它的(de)語言“我(wo)(wo)(wo)說(shuo)‘我(wo)(wo)(wo)總是(shi)(shi)說(shuo)謊(huang)’是(shi)(shi)說(shuo)謊(huang),其實我(wo)(wo)(wo)不(bu)(bu)是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)個愛說(shuo)謊(huang)的(de)人(ren)”),所(suo)以(yi)永遠無(wu)法(fa)知道這(zhe)個命題(ti)的(de)真假。盡管如此(ci),并不(bu)(bu)是(shi)(shi)只有(you)自我(wo)(wo)(wo)引(yin)用的(de)命題(ti)才是(shi)(shi)無(wu)法(fa)判定的(de)。高(gao)德(de)的(de)不(bu)(bu)完備定理(li)的(de)主要結論是(shi)(shi),所(suo)有(you)的(de)邏輯(ji)(ji)體(ti)系(xi)都會存(cun)(cun)在無(wu)法(fa)證(zheng)明或證(zheng)偽(wei)的(de)命題(ti)。因此(ci),所(suo)有(you)的(de)邏輯(ji)(ji)體(ti)系(xi)都不(bu)(bu)“完備”。

不(bu)(bu)完(wan)備(bei)定理(li)(li)的(de)(de)哲學含意(yi)廣為(wei)傳(chuan)播(bo)。由于(yu)沒(mei)有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)組規(gui)則能(neng)夠解釋所有(you)(you)可能(neng)的(de)(de)事件或(huo)結果,所以(yi)(yi)物理(li)(li)學上的(de)(de)“終(zhong)極(ji)理(li)(li)論(lun)”是(shi)不(bu)(bu)存在(zai)(zai)的(de)(de)。同時(shi),這(zhe)也說(shuo)明(ming)了“證(zheng)據(ju)”是(shi)比“真(zhen)相”更不(bu)(bu)靠(kao)譜的(de)(de)概(gai)念(nian)。這(zhe)樣的(de)(de)想法令科學家們(men)(men)惴惴不(bu)(bu)安(an)。因為(wei)這(zhe)意(yi)味著世界上總會(hui)存在(zai)(zai)無法被(bei)“證(zheng)據(ju)”證(zheng)明(ming)的(de)(de)“真(zhen)相”。由于(yu)不(bu)(bu)完(wan)備(bei)定理(li)(li)對(dui)計算機(ji)也一(yi)(yi)(yi)樣適(shi)用,這(zhe)也意(yi)味著我(wo)們(men)(men)的(de)(de)想法是(shi)不(bu)(bu)完(wan)備(bei)的(de)(de)。世界上有(you)(you)些想法我(wo)們(men)(men)永遠無法明(ming)了,這(zhe)包(bao)(bao)括我(wo)們(men)(men)的(de)(de)想法是(shi)否一(yi)(yi)(yi)致(zhi)(比如說(shuo),我(wo)們(men)(men)的(de)(de)理(li)(li)性是(shi)否包(bao)(bao)含錯(cuo)誤,自(zi)(zi)(zi)(zi)相矛盾)。這(zhe)是(shi)因為(wei)高德的(de)(de)不(bu)(bu)完(wan)備(bei)第二(er)定理(li)(li)表示,沒(mei)有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)種一(yi)(yi)(yi)致(zhi)的(de)(de)理(li)(li)論(lun)能(neng)夠證(zheng)明(ming)自(zi)(zi)(zi)(zi)己的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)致(zhi)性。這(zhe)意(yi)味著,沒(mei)有(you)(you)任(ren)何(he)理(li)(li)智的(de)(de)人能(neng)證(zheng)明(ming)自(zi)(zi)(zi)(zi)己沒(mei)有(you)(you)精(jing)神病。同樣,如果一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)體(ti)系證(zheng)明(ming)自(zi)(zi)(zi)(zi)己是(shi)一(yi)(yi)(yi)致(zhi)的(de)(de),那么(me)這(zhe)就不(bu)(bu)是(shi)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)一(yi)(yi)(yi)致(zhi)的(de)(de)體(ti)系。任(ren)何(he)自(zi)(zi)(zi)(zi)以(yi)(yi)為(wei)能(neng)證(zheng)明(ming)自(zi)(zi)(zi)(zi)己沒(mei)精(jing)神病的(de)(de)人都是(shi)瘋子。(譯者注:有(you)(you)點像喝醉(zui)的(de)(de)人總是(shi)說(shuo)自(zi)(zi)(zi)(zi)己沒(mei)醉(zui),自(zi)(zi)(zi)(zi)以(yi)(yi)為(wei)“舉世皆濁我(wo)獨醒(xing)”的(de)(de)屈原情何(he)以(yi)(yi)堪,無奈只能(neng)投江自(zi)(zi)(zi)(zi)盡了。自(zi)(zi)(zi)(zi)以(yi)(yi)為(wei)“才高八(ba)斗遇人不(bu)(bu)淑”的(de)(de)賈生多(duo)么(me)落寞,不(bu)(bu)得不(bu)(bu)抱憾而終(zhong)。)

反物質逆因果律

顧(gu)名(ming)思義,反物(wu)質(zhi)(zhi)與(yu)物(wu)質(zhi)(zhi)正好相(xiang)反。反物(wu)質(zhi)(zhi)攜帶(dai)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)與(yu)物(wu)質(zhi)(zhi)一(yi)樣(yang)但是電荷恰(qia)好相(xiang)反。約翰-惠勒(le)和(he)諾貝爾獎得主理查德-弗雷曼,他們基(ji)于(yu)(yu)物(wu)理體(ti)系中時(shi)(shi)(shi)間應(ying)該可以倒流(liu)的(de)(de)想法,提出了(le)一(yi)種(zhong)反物(wu)質(zhi)(zhi)理論。例如(ru),我們的(de)(de)太(tai)陽(yang)系軌道向后退應(ying)該和(he)向前進(jin)遵守一(yi)樣(yang)的(de)(de)規律(lv)。有人因此提出,反物(wu)質(zhi)(zhi)只是時(shi)(shi)(shi)光(guang)倒流(liu)的(de)(de)普通物(wu)質(zhi)(zhi)。這(zhe)(zhe)解(jie)(jie)釋了(le)為什么(me)反粒(li)子會(hui)攜帶(dai)相(xiang)反的(de)(de)電荷。因為如(ru)果(guo)電子在(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi)(shi)光(guang)前進(jin)的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)候被排斥,那么(me)在(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi)(shi)光(guang)倒流(liu)的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)候應(ying)該被吸引。這(zhe)(zhe)也解(jie)(jie)釋了(le)為什么(me)物(wu)質(zhi)(zhi)與(yu)反物(wu)質(zhi)(zhi)會(hui)消(xiao)(xiao)失。這(zhe)(zhe)不是因為正方粒(li)子對沖同(tong)歸于(yu)(yu)盡;其實是同(tong)一(yi)個(ge)粒(li)子停止后在(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi)(shi)間維度上往回走。在(zai)(zai)(zai)真(zhen)空中一(yi)對粒(li)子產生(sheng)并消(xiao)(xiao)失,其實不過是同(tong)一(yi)個(ge)粒(li)子在(zai)(zai)(zai)時(shi)(shi)(shi)間維度上一(yi)會(hui)兒往前進(jin),一(yi)會(hui)兒往后倒,如(ru)此不停反復(fu),不死不休。

雖(sui)然這(zhe)個(ge)(ge)理論的(de)(de)準(zhun)確性有待商榷,它(ta)的(de)(de)數(shu)(shu)學(xue)方案(an)與其它(ta)更傳統的(de)(de)理論一(yi)樣。約翰-惠勒起初(chu)提出(chu)(chu)該(gai)理論時(shi)(shi)說,這(zhe)也許回(hui)答(da)了為(wei)(wei)什(shen)(shen)么宇(yu)宙中所有電子(zi)屬性相同(tong)的(de)(de)問題。這(zhe)個(ge)(ge)問題之前常為(wei)(wei)人所忽(hu)略。他表示,這(zhe)是(shi)(shi)由于電子(zi)經常從(cong)宇(yu)宙大爆炸(zha)與宇(yu)宙末日之間(jian)飛來(lai)飛去(qu)。雖(sui)然包含時(shi)(shi)光(guang)倒流,但是(shi)(shi)該(gai)理論的(de)(de)數(shu)(shu)學(xue)模型并不允許把(ba)信息帶回(hui)到(dao)過(guo)去(qu)。因為(wei)(wei)你(ni)無法通過(guo)移動反物(wu)(wu)質來(lai)影(ying)響過(guo)去(qu),移動它(ta)只會(hui)(hui)影(ying)響反物(wu)(wu)質本身,即(ji)你(ni)的(de)(de)未來(lai)。(譯者注:這(zhe)里實際上(shang)蘊含了一(yi)個(ge)(ge)雙重否定,因為(wei)(wei)反物(wu)(wu)質其實是(shi)(shi)時(shi)(shi)間(jian)軸上(shang)的(de)(de)反向物(wu)(wu)質,它(ta)的(de)(de)過(guo)去(qu)就是(shi)(shi)你(ni)的(de)(de)未來(lai)。從(cong)某種程度上(shang)來(lai)說,這(zhe)解釋了為(wei)(wei)什(shen)(shen)么歷史會(hui)(hui)重復(fu)自己(ji)的(de)(de)原(yuan)因。這(zhe)就好比回(hui)旋鏢(biao),扔出(chu)(chu)去(qu)(普通物(wu)(wu)質)又轉回(hui)來(lai)(變成反物(wu)(wu)質)。)

宇宙弦

在大爆炸之后不(bu)久,整(zheng)個(ge)宇(yu)(yu)宙(zhou)處于(yu)一(yi)片雜亂無章的(de)(de)混沌狀態之中。這意味(wei)著(zhu)細微(wei)的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化和瑕疵并不(bu)會(hui)改變(bian)(bian)(bian)整(zheng)個(ge)宇(yu)(yu)宙(zhou)結構。但(dan)是隨著(zhu)宇(yu)(yu)宙(zhou)不(bu)斷膨(peng)脹冷卻,從無序(xu)變(bian)(bian)(bian)得有序(xu),一(yi)個(ge)小小的(de)(de)波動(dong)就(jiu)足以造成巨大的(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化。

這(zhe)就像(xiang)是(shi)在(zai)地板上(shang)均勻地貼上(shang)瓷磚(zhuan)(zhuan)。如(ru)果有一塊瓷磚(zhuan)(zhuan)放歪(wai)了,其它瓷磚(zhuan)(zhuan)會跟(gen)著一起歪(wai);這(zhe)樣(yang)一來,整條(tiao)線上(shang)的(de)瓷磚(zhuan)(zhuan)都(dou)沒放好。宇(yu)(yu)宙弦(xian)與此類(lei)似,它是(shi)時空(kong)(kong)上(shang)狹長的(de)瑕疵(ci)帶。大(da)部分宇(yu)(yu)宙模(mo)型(xing)都(dou)有預測宇(yu)(yu)宙弦(xian),比如(ru)弦(xian)理論里(li)兩種互不(bu)(bu)相干的(de)“弦(xian)”。如(ru)果宇(yu)(yu)宙弦(xian)存在(zai),每(mei)根弦(xian)都(dou)像(xiang)質(zhi)子一樣(yang)小,密度(du)卻極大(da)。因(yin)此,一英里(li)長的(de)宇(yu)(yu)宙弦(xian)可以和地球(qiu)一樣(yang)重;但是(shi)它實際上(shang)沒有重力,且(qie)僅(jin)在(zai)改變(bian)時空(kong)(kong)形態(tai)時才會影響四(si)周的(de)物體。因(yin)此,宇(yu)(yu)宙弦(xian)本質(zhi)上(shang)不(bu)(bu)過(guo)是(shi)時空(kong)(kong)形態(tai)上(shang)的(de)“皺紋(wen)(wrinkle)”。(譯者注,宇(yu)(yu)宙弦(xian)其實不(bu)(bu)是(shi)物質(zhi),而是(shi)物質(zhi)所處的(de)時空(kong)(kong)中有瑕疵(ci)的(de)部分。也(ye)就是(shi)說,我(wo)們所處的(de)時空(kong)(kong)本身(shen)并非(fei)完(wan)(wan)美。這(zhe)是(shi)不(bu)(bu)是(shi)說像(xiang)北(bei)緯30度(du),以及(ji)生(sheng)活(huo)中的(de)靈異事件并非(fei)完(wan)(wan)全(quan)是(shi)無稽(ji)之(zhi)談(tan)。)

有(you)(you)人(ren)(ren)認為宇(yu)(yu)宙弦(xian)(xian)長(chang)得離譜,最(zui)(zui)長(chang)可(ke)與(yu)上(shang)千(qian)銀河比肩。事(shi)實上(shang),最(zui)(zui)近的(de)觀(guan)察和模擬顯(xian)示宇(yu)(yu)宙弦(xian)(xian)之網絡貫穿整個宇(yu)(yu)宙。曾(ceng)經有(you)(you)人(ren)(ren)以為這是(shi)造成銀河組成超(chao)星系團的(de)原因(yin),不過后(hou)來(lai)這種想(xiang)法被拋棄(qi)。超(chao)星系團由(you)最(zui)(zui)長(chang)可(ke)達10億光年的(de)銀河“絲帶”(filament)組成。如果把兩(liang)根宇(yu)(yu)宙弦(xian)(xian)靠攏在一起,就(jiu)會(hui)產生獨特(te)的(de)時空效應。有(you)(you)人(ren)(ren)曾(ceng)經展示它(ta)們可(ke)以用來(lai)穿越時空。宇(yu)(yu)宙弦(xian)(xian)還會(hui)產生無與(yu)倫比的(de)至強引力波(bo)。現有(you)(you)的(de)和待(dai)造的(de)引力波(bo)探測器就(jiu)是(shi)為它(ta)們準備的(de)。

量子隧穿

(譯者注(zhu):1. classical physics: climbing the hill,經典(dian)物理(li)(li)爬山(shan)坡;2. quantum physics: "tunneling"static limit,量子物理(li)(li)穿隧道。)

量(liang)(liang)子(zi)(zi)隧穿效應是(shi)指粒子(zi)(zi)能(neng)夠穿過(guo)(guo)正常來說它的能(neng)量(liang)(liang)不(bu)足(zu)以(yi)通過(guo)(guo)的障(zhang)礙。它能(neng)讓粒子(zi)(zi)通過(guo)(guo)不(bu)可(ke)逾越(yue)的物(wu)理障(zhang)礙,或讓電子(zi)(zi)不(bu)用動能(neng)就脫離原子(zi)(zi)核的吸(xi)引力。根據量(liang)(liang)子(zi)(zi)力學,任何粒子(zi)(zi)都有一定的可(ke)能(neng)出(chu)現在宇宙(zhou)的任何地方。雖然粒子(zi)(zi)嚴重(zhong)偏離既定軌道的概率極低。

盡(jin)管(guan)當粒(li)子(zi)(zi)遇到一個(ge)足夠(gou)小的(de)(de)(de)障(zhang)礙(ai)(約1-3納米寬)時,按常理(li)是(shi)無(wu)法逾(yu)越的(de)(de)(de),但是(shi)實際上粒(li)子(zi)(zi)直接(jie)穿過(guo)該障(zhang)礙(ai)的(de)(de)(de)可能(neng)性卻相當顯(xian)著(zhu)。海(hai)森堡的(de)(de)(de)測不(bu)準原理(li)可以解釋此現象。該原理(li)表明我們能(neng)獲取的(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)信息總是(shi)有(you)(you)(you)限的(de)(de)(de)。(百度百科:測不(bu)準原理(li)表明一個(ge)微觀粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)某些物(wu)理(li)量(liang)(liang)(如位置和(he)(he)動量(liang)(liang),或(huo)方(fang)位角與動量(liang)(liang)矩(ju),還有(you)(you)(you)時間(jian)和(he)(he)能(neng)量(liang)(liang)等),不(bu)可能(neng)同時具有(you)(you)(you)確定(ding)(ding)的(de)(de)(de)數值,其中一個(ge)量(liang)(liang)越確定(ding)(ding),另一個(ge)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)不(bu)確定(ding)(ding)程度就越大。)粒(li)子(zi)(zi)可以先(xian)從它所(suo)活(huo)動的(de)(de)(de)系(xi)統里“借來”能(neng)量(liang)(liang)穿過(guo)障(zhang)礙(ai),之后便失去“借來”的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。

量子(zi)(zi)隧(sui)穿發生(sheng)在(zai)許(xu)多的(de)(de)物理過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),比(bi)如(ru)說(shuo)放(fang)射(she)性衰變(bian)和太(tai)陽上(shang)發生(sheng)的(de)(de)核(he)聚(ju)變(bian)。它還被用(yong)于某(mou)些電(dian)子(zi)(zi)元(yuan)件,甚(shen)至生(sheng)物系統的(de)(de)酶身上(shang)。例如(ru),葡(pu)萄糖氧(yang)化(hua)(hua)酶是葡(pu)萄糖變(bian)成過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)劑,在(zai)催(cui)化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)包括一個完整氧(yang)原子(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)隧(sui)穿。量子(zi)(zi)隧(sui)穿還是掃描(miao)隧(sui)道(dao)電(dian)子(zi)(zi)顯微(wei)鏡(jing)的(de)(de)一大特(te)色。這是第一種能(neng)夠拍攝和操作(zuo)原子(zi)(zi)的(de)(de)顯微(wei)鏡(jing)。它通過(guo)測(ce)量精細探(tan)針(zhen)的(de)(de)電(dian)壓變(bian)化(hua)(hua)而(er)工作(zuo)。這是由于電(dian)子(zi)(zi)在(zai)穿越原子(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)真空時(稱為“禁區”)會產(chan)生(sheng)量子(zi)(zi)隧(sui)穿效(xiao)應(ying),促使探(tan)針(zhen)在(zai)接近物體表面(mian)時發生(sheng)電(dian)壓變(bian)化(hua)(hua)。這保證設備足夠靈敏(min),能(neng)夠生(sheng)成分辨率(lv)極(ji)高的(de)(de)圖像。同時還可以(yi)通過(guo)在(zai)設備的(de)(de)探(tan)針(zhen)上(shang)緩緩導(dao)入(ru)電(dian)流來移動原子(zi)(zi)。

科爾黑洞

(譯者(zhe)注:1. Ergosphere,能層;2. static limit,靜態極限;3. outer horizon,外(wai)部視界;4. inner horizon,內部視界;5. singularity,奇點(dian)。)

大部分人熟(shu)悉的(de)黑(hei)(hei)洞(dong)其實有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)更確切的(de)名字:史(shi)瓦西黑(hei)(hei)洞(dong)(Schwarzschild black hole)。這(zhe)種(zhong)黑(hei)(hei)洞(dong)在(zai)(zai)外部有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)視界(event horizon)充當有(you)(you)去無回的(de)“極限點” (“point of no return”),在(zai)(zai)內部則(ze)有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)個(ge)密(mi)度(du)無限大的(de)奇點。它以卡爾(er)-史(shi)瓦西( Karl Schwarzschild)命(ming)名。1915年,在(zai)(zai)愛(ai)因斯坦廣義相對論發布僅1個(ge)月后,史(shi)瓦西就為不旋轉的(de)球(qiu)形(xing)體找到(dao)了愛(ai)因斯坦場方程的(de)數學方案。盡管如此(ci),直到(dao)1963年,數學家羅伊-科爾(er)才(cai)發現(xian)了旋轉的(de)球(qiu)形(xing)體的(de)相應(ying)方案。因此(ci),一(yi)(yi)(yi)個(ge)旋轉的(de)黑(hei)(hei)洞(dong)被稱為科爾(er)黑(hei)(hei)洞(dong)。它有(you)(you)一(yi)(yi)(yi)些不尋(xun)常(chang)的(de)屬性。

科爾(er)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)中心(xin)(xin)(xin)是(shi)不(bu)是(shi)奇(qi)(qi)(qi)點(dian)而是(shi)奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan) - 由自身動量維(wei)持(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)維(wei)環(huan)(huan)(huan)形(xing)。它(ta)有兩(liang)個(ge)(ge)視(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)(外(wai)(wai)(wai)(wai)部(bu)視(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)和內(nei)部(bu)視(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie))以(yi)及一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)橢圓形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)層(ergosphere)。由于慣(guan)性系(xi)拖拽(zhuai)效應(ying)(frame dragging),在(zai)能(neng)(neng)(neng)層里(li)(li)面(mian)時空(kong)本(ben)身與(yu)(yu)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)一(yi)(yi)(yi)(yi)起以(yi)超光(guang)速旋(xuan)轉。當(dang)通過(guo)(guo)(guo)外(wai)(wai)(wai)(wai)部(bu)視(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie)進(jin)入黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong),空(kong)間(jian)路(lu)徑(jing)(jing)變(bian)成(cheng)時間(jian)路(lu)徑(jing)(jing)。這意味(wei)著(zhu)(zhu)像史瓦(wa)西黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)一(yi)(yi)(yi)(yi)樣(yang),科爾(er)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)中心(xin)(xin)(xin)必然會產生奇(qi)(qi)(qi)點(dian)。但是(shi)穿過(guo)(guo)(guo)內(nei)部(bu)視(shi)(shi)(shi)界(jie)(jie),時間(jian)路(lu)徑(jing)(jing)又變(bian)回空(kong)間(jian)路(lu)徑(jing)(jing)。唯一(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)區別是(shi)時空(kong)逆轉了。這意味(wei)著(zhu)(zhu)奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)附近的(de)(de)(de)(de)(de)重力變(bian)成(cheng)往外(wai)(wai)(wai)(wai)推的(de)(de)(de)(de)(de)排斥力。實際上,除非恰巧從(cong)(cong)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)中心(xin)(xin)(xin)線進(jin)入,否(fou)則根本(ben)就不(bu)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)進(jin)入奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)。此外(wai)(wai)(wai)(wai),多個(ge)(ge)奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)還(huan)可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)(guo)(guo)時空(kong)互相連接(jie),因此奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)可(ke)(ke)以(yi)充當(dang)蟲洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)。不(bu)過(guo)(guo)(guo)除非是(shi)奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)旋(xuan)轉得足夠快(kuai)產生的(de)(de)(de)(de)(de)裸奇(qi)(qi)(qi)點(dian),否(fou)則無法從(cong)(cong)另一(yi)(yi)(yi)(yi)邊的(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)出(chu)(chu)去。通過(guo)(guo)(guo)奇(qi)(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)進(jin)入另一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)時空(kong),比如說另一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)宇宙。在(zai)那里(li)(li),你可(ke)(ke)以(yi)看到(dao)(dao)光(guang)從(cong)(cong)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)外(wai)(wai)(wai)(wai)面(mian)進(jin)來,卻看不(bu)到(dao)(dao)光(guang)從(cong)(cong)里(li)(li)面(mian)出(chu)(chu)去。你甚至(zhi)有可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)被帶到(dao)(dao)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)負宇宙(negative universe)上的(de)(de)(de)(de)(de)“白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)”(white hole)。不(bu)過(guo)(guo)(guo)沒人知道這到(dao)(dao)底意味(wei)著(zhu)(zhu)什么。(百度百科:白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)是(shi)廣義相對論(lun)預言(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)種與(yu)(yu)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)相反(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)天(tian)體(ti)(ti),是(shi)大引力球對稱天(tian)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)史瓦(wa)西解的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)部(bu)分。白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)僅僅是(shi)理論(lun)預言(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)體(ti)(ti),到(dao)(dao)現在(zai)還(huan)沒有任(ren)何證據表明白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)。其性質(zhi)與(yu)(yu)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)正(zheng)相反(fan)。白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)有一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)封閉的(de)(de)(de)(de)(de)邊界(jie)(jie)。與(yu)(yu)黑(hei)(hei)(hei)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)(包(bao)括輻射(she)(she))可(ke)(ke)以(yi)經過(guo)(guo)(guo)邊界(jie)(jie)發射(she)(she)到(dao)(dao)外(wai)(wai)(wai)(wai)面(mian)去,而邊界(jie)(jie)外(wai)(wai)(wai)(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)卻不(bu)能(neng)(neng)(neng)落到(dao)(dao)白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)里(li)(li)面(mian)來。因此,白(bai)(bai)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)像一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)噴泉,不(bu)斷(duan)向外(wai)(wai)(wai)(wai)噴射(she)(she)物質(zhi)和能(neng)(neng)(neng)量。)

真子

正如著名的(de)(de)方程式 E=MC2 所示,能量(liang)與物(wu)質(zhi)緊密相(xiang)連(lian)。它(ta)們的(de)(de)聯動效(xiao)應會(hui)產生(sheng)重(zhong)力(li)(li)場(chang)。真子是(shi)(shi)(shi)(shi)一束(shu)電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)或(huo)重(zhong)力(li)(li)波(bo),它(ta)的(de)(de)能量(liang)會(hui)產生(sheng)重(zhong)力(li)(li)場(chang);且產生(sheng)的(de)(de)重(zhong)力(li)(li)場(chang)反過來又把電(dian)(dian)磁(ci)波(bo)或(huo)重(zhong)力(li)(li)波(bo)本身約束(shu)在(zai)(zai)一定的(de)(de)空間(jian)內。1955年,約翰(han)-惠勒(le)第一個(ge)(ge)著手研究真子。惠勒(le)猜測微觀(guan)真子和(he)基本粒(li)子之間(jian)可(ke)能存在(zai)(zai)連(lian)接,甚至(zhi)可(ke)能就是(shi)(shi)(shi)(shi)同一物(wu)體。“kugelblitz” (德語 “球(qiu)形(xing)閃(shan)(shan)電(dian)(dian)”)是(shi)(shi)(shi)(shi)一個(ge)(ge)更極端的(de)(de)例子。當(dang)強(qiang)光(guang)(guang)(guang)聚攏(long)中在(zai)(zai)一個(ge)(ge)點上,光(guang)(guang)(guang)能產生(sheng)的(de)(de)重(zhong)力(li)(li)變得如此之強(qiang),以致形(xing)成(cheng)黑洞把光(guang)(guang)(guang)困在(zai)(zai)其中。雖然沒有(you)任何東西能阻止“kugelblitz” (德語 “球(qiu)形(xing)閃(shan)(shan)電(dian)(dian)”)的(de)(de)形(xing)成(cheng);但是(shi)(shi)(shi)(shi)由(you)于真子會(hui)不可(ke)避免泄漏能量(liang)而衰退,現(xian)(xian)在(zai)(zai)大家(jia)認(ren)為真子的(de)(de)形(xing)成(cheng)只是(shi)(shi)(shi)(shi)暫時的(de)(de)。不幸(xing)的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi),這(zhe)意味著惠勒(le)的(de)(de)最初猜想是(shi)(shi)(shi)(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de)(de),但目(mu)前還沒有(you)足(zu)夠的(de)(de)證據(ju)能證明這(zhe)一點。 (譯者注:這(zhe)個(ge)(ge)和(he)波(bo)粒(li)二象性有(you)點關系(xi),1905年,愛因斯(si)坦提(ti)(ti)出了(le)光(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)效(xiao)應的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)量(liang)子解釋,人(ren)們開始意識到光(guang)(guang)(guang)波(bo)同時具有(you)波(bo)和(he)粒(li)子的(de)(de)雙重(zhong)性質(zhi)。1924年,德布羅意提(ti)(ti)出“物(wu)質(zhi)波(bo)”假說,認(ren)為和(he)光(guang)(guang)(guang)一樣(yang),一切(qie)物(wu)質(zhi)都具有(you)波(bo)粒(li)二象性。根據(ju)這(zhe)一假說,電(dian)(dian)子也會(hui)具有(you)干涉和(he)衍(yan)(yan)射等波(bo)動現(xian)(xian)象,這(zhe)被后來的(de)(de)電(dian)(dian)子衍(yan)(yan)射試驗所證實。)

黑弦

重(zhong)力和其(qi)它基本作用(yong)力如電磁力之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)關系,是物理(li)學長期以(yi)來(lai)最引(yin)人(ren)(ren)關注的(de)(de)(de)奧秘之一。最早在(zai)1919年(nian)提出的(de)(de)(de)一種理(li)論認為:如果宇(yu)宙(zhou)增加(jia)一個(ge)維(wei)度(du)(du),重(zhong)力仍存在(zai)前四(si)維(wei)中(三維(wei)空(kong)(kong)間(jian)(jian)+時(shi)間(jian)(jian));但是其(qi)它基本作用(yong)力,則由四(si)維(wei)空(kong)(kong)間(jian)(jian)在(zai)第五(wu)維(wei)上卷(juan)起(qi)來(lai)而(er)自然生(sheng)成(cheng)。但是由于第五(wu)維(wei)度(du)(du)對我(wo)們而(er)言是隱形的(de)(de)(de),既看不見也(ye)摸不著(zhu),所(suo)以(yi)它應該是蜷(quan)曲(qu)起(qi)來(lai)的(de)(de)(de)。(譯者注:這里非常難以(yi)理(li)解,我(wo)的(de)(de)(de)想法是用(yong)降維(wei)的(de)(de)(de)方法來(lai)想象(xiang)。比如說假設有一個(ge)完全靜止的(de)(de)(de)三維(wei)空(kong)(kong)間(jian)(jian),如果增加(jia)一個(ge)第四(si)維(wei)度(du)(du)時(shi)間(jian)(jian),把(ba)三維(wei)空(kong)(kong)間(jian)(jian)卷(juan)曲(qu)包(bao)裹(guo)起(qi)來(lai)。那么生(sheng)活在(zai)三維(wei)空(kong)(kong)間(jian)(jian)里的(de)(de)(de)人(ren)(ren)是看不到時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de),而(er)且三維(wei)空(kong)(kong)間(jian)(jian)里的(de)(de)(de)一切變化其(qi)實都(dou)是由時(shi)間(jian)(jian)與空(kong)(kong)間(jian)(jian)卷(juan)曲(qu)自然引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)。)這個(ge)理(li)論最終產生(sheng)了(le)弦理(li)論,且迄今仍出現在(zai)大(da)多數弦理(li)論的(de)(de)(de)核(he)心分析中。

由于第(di)(di)(di)五(wu)(wu)(wu)維度極小,只有像(xiang)粒子一(yi)樣的(de)(de)微(wei)型物體才能在上(shang)面移動(dong)。又由于第(di)(di)(di)五(wu)(wu)(wu)維度是(shi)(shi)自我(wo)蜷曲的(de)(de),這些(xie)微(wei)粒最終又會(hui)(hui)轉回(hui)初始位置。(譯者注(zhu):類似(si)于圓周(zhou)運動(dong),周(zhou)而(er)復始)但(dan)是(shi)(shi)黑(hei)(hei)洞(dong)在第(di)(di)(di)五(wu)(wu)(wu)維度上(shang)就(jiu)要復雜許(xu)多。當黑(hei)(hei)洞(dong)擴展到(dao)第(di)(di)(di)五(wu)(wu)(wu)維度,它就(jiu)變成“黑(hei)(hei)弦”。和正常的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)不同,黑(hei)(hei)弦很不穩定(這里忽略了(le)四(si)維黑(hei)(hei)洞(dong)其實(shi)最終會(hui)(hui)蒸發(fa))。多個(ge)黑(hei)(hei)洞(dong)會(hui)(hui)串在一(yi)根(gen)長(chang)長(chang)的(de)(de)黑(hei)(hei)弦上(shang),和更遠的(de)(de)黑(hei)(hei)弦連在一(yi)起(qi)(qi),直到(dao)黑(hei)(hei)弦完全(quan)折(zhe)斷(duan),留下一(yi)組黑(hei)(hei)洞(dong)為止(zhi)。這些(xie)四(si)維黑(hei)(hei)洞(dong)會(hui)(hui)并成一(yi)個(ge)更大的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)。最有趣的(de)(de)是(shi)(shi),根(gen)據(ju)現在的(de)(de)模(mo)型,最終的(de)(de)黑(hei)(hei)洞(dong)是(shi)(shi)一(yi)個(ge)“裸(luo)”奇(qi)點。也就(jiu)是(shi)(shi)說(shuo)它沒有被視(shi)界(jie)包圍,這違背了(le)宇(yu)宙監督(du)假設。因為視(shi)界(jie)會(hui)(hui)阻止(zhi)任何事件從奇(qi)點中逃(tao)逸,所以(yi)任何奇(qi)點都應該被視(shi)界(jie)包起(qi)(qi)來(lai),以(yi)防(fang)奇(qi)點附近發(fa)生的(de)(de)時空穿越改變整個(ge)宇(yu)宙的(de)(de)歷史。(譯者注(zhu):如果宇(yu)宙監督(du)假說(shuo)成立(li),那(nei)么誰(shui)來(lai)負責確保天(tian)網(wang)恢恢,疏(shu)而(er)不漏任何“裸(luo)起(qi)(qi)點”呢?也許(xu)就(jiu)是(shi)(shi)上(shang)帝、真主、我(wo)佛之類的(de)(de)大牛(niu)了(le)。)

同時性的相對性

同時性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)性是(shi)指,兩(liang)件事(shi)情(qing)同時發生與否是(shi)相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),取決于觀(guan)察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)所在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)位。這(zhe)是(shi)奇(qi)特相(xiang)對(dui)論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奇(qi)怪推論(lun),對(dui)于不(bu)是(shi)發生在(zai)(zai)同一(yi)地方(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)何事(shi)件都適用。比如說,如果在(zai)(zai)火星和(he)金(jin)星各放(fang)一(yi)束煙(yan)花,某個(ge)方(fang)(fang)位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太空(kong)(kong)旅行(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)可能會說它們(men)(men)(men)同時發生(如果兩(liang)束煙(yan)花的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光線同時到(dao)達他(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)眼睛);另(ling)一(yi)個(ge)太空(kong)(kong)旅行(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)可能會說火星上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)花先放(fang);其他(ta)(ta)人(ren)也許會說金(jin)星上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)花先放(fang)。這(zhe)是(shi)因為(wei)觀(guan)察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)所處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)位不(bu)同造成了(le)他(ta)(ta)們(men)(men)(men)看(kan)到(dao)煙(yan)花的(de)(de)(de)(de)(de)(de)順序不(bu)同,從而導致他(ta)(ta)們(men)(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)看(kan)法(fa)不(bu)同。所以每(mei)個(ge)觀(guan)察(cha)者(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)看(kan)法(fa)都是(shi)相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),沒(mei)有人(ren)是(shi)絕(jue)對(dui)正確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

這(zhe)樣一來(lai),可能會發生一些(xie)怪(guai)事(shi)。比如(ru)(ru)說,有(you)人會先(xian)看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)事(shi)件的結(jie)果(guo)再(zai)看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)原(yuan)因(yin)(yin)。(例(li)如(ru)(ru),先(xian)看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)炸彈爆炸再(zai)看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)有(you)人點(dian)燃引(yin)信。)不過(guo)除非跑得(de)比光(guang)速還(huan)快(kuai),即使你(ni)(ni)先(xian)看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)了(le)(le)(le)結(jie)果(guo)也(ye)(ye)來(lai)不及去改變原(yuan)因(yin)(yin)。這(zhe)也(ye)(ye)是(shi)(shi)(shi)超(chao)光(guang)速旅行被認(ren)為是(shi)(shi)(shi)不可能的原(yuan)因(yin)(yin)之一。因(yin)(yin)為這(zhe)與時光(guang)穿越類似(si),你(ni)(ni)可以在(zai)結(jie)果(guo)發生后去改變原(yuan)因(yin)(yin)。這(zhe)毫無(wu)意義。(譯(yi)者注:如(ru)(ru)果(guo)你(ni)(ni)先(xian)看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)炸彈爆炸,然后以超(chao)光(guang)速飛過(guo)去把引(yin)信給滅了(le)(le)(le)。這(zhe)樣一來(lai),炸彈就不會爆炸了(le)(le)(le),你(ni)(ni)又如(ru)(ru)何會看(kan)(kan)(kan)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)炸彈爆炸?這(zhe)也(ye)(ye)是(shi)(shi)(shi)為什(shen)么有(you)人發明了(le)(le)(le)平行世界,但是(shi)(shi)(shi)平行世界問題更多,這(zhe)里就不跑題了(le)(le)(le)。)

慣性系拖拽

愛因斯坦廣義相對(dui)論有一個預(yu)測:當一個巨大的(de)(de)(de)物(wu)(wu)體(ti)移(yi)動時,會拖(tuo)拽(zhuai)周圍的(de)(de)(de)時空,從而(er)拉著附近的(de)(de)(de)物(wu)(wu)體(ti)一起動。不(bu)管巨物(wu)(wu)是平移(yi)還是旋(xuan)轉(zhuan),都會如(ru)此。雖然這種效應非常(chang)微弱,但是已(yi)經被實(shi)驗證明確(que)實(shi)存在(zai)(zai)。2004年發起的(de)(de)(de)重力探測器B實(shi)驗,就(jiu)是為(wei)(wei)了測量(liang)地球附近的(de)(de)(de)時空扭(niu)曲。雖然干擾源比預(yu)期要大,慣性(xing)系(xi)拖(tuo)拽(zhuai)效應測量(liang)的(de)(de)(de)不(bu)確(que)定性(xing)為(wei)(wei)15%。(譯(yi)者注:換句話說,慣性(xing)系(xi)拖(tuo)拽(zhuai)效應存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)可能性(xing)高達85%。)進(jin)一步分析有望更(geng)大程度上減少測量(liang)的(de)(de)(de)不(bu)確(que)定性(xing)。

實(shi)際測(ce)量與預測(ce)結果非(fei)常接近:由(you)于地(di)(di)球旋轉的(de)(de)(de)(de)緣故,軌道上的(de)(de)(de)(de)探測(ce)器(qi)與地(di)(di)球之間的(de)(de)(de)(de)距離每年拉近2米左右。這(zhe)純粹是(shi)(shi)由(you)于地(di)(di)球的(de)(de)(de)(de)龐大(da)體(ti)(ti)重造成周圍的(de)(de)(de)(de)時空扭(niu)曲(qu)(qu),從而(er)(er)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)慣(guan)性系(xi)拖拽效應所(suo)致。但是(shi)(shi)探測(ce)器(qi)是(shi)(shi)感覺不到這(zhe)種額外加速的(de)(de)(de)(de),因為探測(ce)器(qi)本身并沒有加速,而(er)(er)是(shi)(shi)它所(suo)在(zai)的(de)(de)(de)(de)時空拖拽所(suo)致。這(zhe)就像(xiang)拉扯桌子底(di)下的(de)(de)(de)(de)地(di)(di)毯,桌子會(hui)動(dong)(dong),但不是(shi)(shi)桌子自(zi)己(ji)在(zai)動(dong)(dong)。(譯者注:這(zhe)與禪(chan)意 “不是(shi)(shi)風動(dong)(dong),而(er)(er)是(shi)(shi)心動(dong)(dong)”何其類似(si)。心扭(niu)曲(qu)(qu)了(le)眼中看(kan)到的(de)(de)(de)(de)時空倒影(ying),導致時空倒影(ying)中的(de)(de)(de)(de)物(wu)體(ti)(ti)跟著一起波動(dong)(dong)。)

負能量

(譯者(zhe)注:1. Casimir Plates卡西米爾盤子(zi);2.Vacuum fluctuation,真(zhen)空漲落)

理(li)論上,絕對零(ling)度(du)(du)?273.15°C應該是能(neng)(neng)(neng)(neng)達到(dao)(dao)的(de)(de)最低(di)溫(wen)度(du)(du),在(zai)(zai)(zai)此溫(wen)度(du)(du)下所有(you)(you)(you)粒子運動完全停止。但是因(yin)為(wei)(wei)在(zai)(zai)(zai)量(liang)(liang)(liang)子力學中,每個(ge)粒子都有(you)(you)(you)被稱為(wei)(wei)“零(ling)點能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)”的(de)(de)最低(di)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang);因(yin)此實(shi)際(ji)上你(ni)永遠無法把東(dong)西冷卻(que)到(dao)(dao)絕對零(ling)度(du)(du)。更(geng)顯著(zhu)的(de)(de)是:不(bu)但粒子有(you)(you)(you)最低(di)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang),真(zhen)(zhen)空也有(you)(you)(you),即(ji)“真(zhen)(zhen)空能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)”。只要(yao)做一個(ge)相當(dang)簡(jian)單(dan)的(de)(de)實(shi)驗,就能(neng)(neng)(neng)(neng)證(zheng)明“真(zhen)(zhen)空能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)”的(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)。在(zai)(zai)(zai)真(zhen)(zhen)空中放入兩個(ge)金屬(shu)盤(pan)子,讓(rang)它們靠攏(long),當(dang)盤(pan)子間的(de)(de)距離縮小到(dao)(dao)一定程度(du)(du)時,它們會自動吸附在(zai)(zai)(zai)一起。這(zhe)是因(yin)為(wei)(wei)盤(pan)子間的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)只能(neng)(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)特定頻率共(gong)振,而(er)盤(pan)子外(wai)的(de)(de)真(zhen)(zhen)空能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)幾乎可以(yi)在(zai)(zai)(zai)任何頻率共(gong)振。由于(yu)盤(pan)子外(wai)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)要(yao)大(da)于(yu)盤(pan)子間的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang),盤(pan)子被擠壓在(zai)(zai)(zai)一起。盤(pan)子靠得越近,壓力越強(qiang)。在(zai)(zai)(zai)約10納(na)米間距的(de)(de)時候,這(zhe)種效應(卡西米爾效應)會產(chan)生1個(ge)大(da)氣壓的(de)(de)壓力。因(yin)為(wei)(wei)盤(pan)子間的(de)(de)真(zhen)(zhen)空能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)要(yao)低(di)于(yu)正常的(de)(de)零(ling)點能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang),被稱為(wei)(wei)負(fu)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。負(fu)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)有(you)(you)(you)一些不(bu)尋(xun)常的(de)(de)屬(shu)性。

比(bi)方說,在負(fu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)真空(kong)中,光速要比(bi)在正常(chang)真空(kong)中快。也就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)說有(you)一天,我們可(ke)能(neng)(neng)(neng)在類(lei)似負(fu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)真空(kong)泡(pao)泡(pao)中以超光速飛(fei)行(xing)。雖(sui)然理(li)論(lun)上(shang)可(ke)能(neng)(neng)(neng)存在可(ke)穿越(yue)(yue)的(de)(de)蟲(chong)洞(dong)(dong),但(dan)是(shi)(shi)蟲(chong)洞(dong)(dong)會(hui)在產生(sheng)(sheng)的(de)(de)瞬(shun)間(jian)即刻(ke)消(xiao)失(shi),無法保持打(da)開(kai)的(de)(de)狀(zhuang)態。而(er)負(fu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)卻(que)可(ke)以用來頂住(zhu)打(da)開(kai)的(de)(de)可(ke)穿越(yue)(yue)蟲(chong)洞(dong)(dong)。負(fu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)還會(hui)導致(zhi)黑(hei)洞(dong)(dong)蒸發(fa)。真空(kong)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)常(chang)被(bei)各種理(li)論(lun)模型描述為(wei)突然產生(sheng)(sheng)和湮(yin)沒的(de)(de)虛擬粒(li)子(zi)(zi)。因為(wei)只要粒(li)子(zi)(zi)在產生(sheng)(sheng)后馬(ma)上(shang)湮(yin)沒就(jiu)(jiu)不會(hui)違背能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)守恒定律。但(dan)是(shi)(shi),如果兩個粒(li)子(zi)(zi)在黑(hei)洞(dong)(dong)的(de)(de)視界(jie)產生(sheng)(sheng),就(jiu)(jiu)有(you)可(ke)能(neng)(neng)(neng)一個粒(li)子(zi)(zi)從黑(hei)洞(dong)(dong)中逃(tao)逸,另一個卻(que)掉了(le)進去。這樣它(ta)們就(jiu)(jiu)不可(ke)能(neng)(neng)(neng)消(xiao)失(shi),兩個粒(li)子(zi)(zi)都變成負(fu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。(譯(yi)者注(zhu),通常(chang)真空(kong)的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)被(bei)認為(wei)是(shi)(shi)成對出(chu)現成對消(xiao)失(shi)。)當負(fu)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)粒(li)子(zi)(zi)掉進黑(hei)洞(dong)(dong),它(ta)會(hui)降低而(er)不是(shi)(shi)增加黑(hei)洞(dong)(dong)的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。隨著(zhu)時間(jian)的(de)(de)推移,這樣的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)會(hui)最(zui)終導致(zhi)黑(hei)洞(dong)(dong)完(wan)全蒸發(fa)。由(you)于最(zui)初這個理(li)論(lun)是(shi)(shi)斯(si)蒂芬(fen)-霍金提(ti)出(chu)的(de)(de),從黑(hei)洞(dong)(dong)中逃(tao)逸的(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)被(bei)稱之為(wei)霍金輻射。這是(shi)(shi)第一個被(bei)接受的(de)(de)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)論(lun)和廣義相(xiang)對論(lun)的(de)(de)統一理(li)論(lun),也是(shi)(shi)霍金迄今(jin)為(wei)止最(zui)偉大的(de)(de)科學成就(jiu)(jiu)。

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標簽: 宇宙探索 百態趣聞
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