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创立时间物理学,或可统一广义相对论和量子力学

在前几篇文章里,笔者表达了广义相对论和量子力学的统一,不应该建立在现下最流行的超弦理论上,而是应该抓住时间这个根本,回到粒子物理的基础上。虽然弦学家们一再告诉我们,弦的世界是多么美妙,宇宙的琴弦是多么动听,弦理论的前景是多么光明,但一个完全建立在想象基础上,而无法实验验证的理论是走不远的。根据计算,要观察到一根弦,至少要建一个银河系大小的对撞机才能实现,甚至有人说得和宇宙一样大才行,所以要等待实验来验证弦理论,目前来说是完全不可能的。

弦论最初是为了解决广义相对论和量子力学在微观粒子世界的冲突而提出的,具体说就是引力和其它三种力无法统一的问题。根据量子测量理论的不确定性原理,测量一个粒子位置和动量的时候,由于受到测量行为的干扰,不可能两个参数都能测量准确,一个准确,另一个就必然不准确,而且这种观察者效应是无可避免的。在这种情况下,量子的粒子性失去了,科学家们提出振动的弦才是构成物质的基本单元,弦的振动赋予了量子的质量、能量等各种特性。此后为了更好地解决各种新出现的问题,卷缩的多维空间理论被提出来,“卡—丘”空间得到数学上的证明,弦理论发展得如火如荼,似乎建立一统宇宙万物的理论指日可待。

但笔者仍然认为,时间才是解决这个问题的关键,或者说是人的意识和时间的结合才是解决这个问题的根本。(徐德文原创文章,转载请注明作者)

对宇宙及微观世界的认识,归根结底是人的意识,也就是说,所有的认知都是为人的意识服务的(有点像人择宇宙学原理(简称人择原理),由鲍罗和泰伯拉提出)。我们创造出长宽高尺度,时间尺度,都是为了更好地认识宇宙,描述宇宙,但人是宏观世界的动物,认知受到宏观世界的限制,思维在微观尺度很难发挥,毕竟我们无法深入到微观尺度。最要命的是,我们的时间观念也是在宏观尺度的慢性系统下建立起来的,要认识微观尺度下高速运动的粒子属性,我们必须把微观尺度的时间慢下来——不是真的慢下来,是在我们的思维方式和意识上慢下来,站在微观粒子上,去观察广阔无垠的原子世界,就像站在地球上观察我们的宇宙一样。具体到不确定性原理,只要我们站到电子上去测量,粒子的位置和动量就完全可以得到准确的测量,因为这时候没有宏观世界的强大力量对它进行干扰。这也是笔者前两篇文章所要表达的基本思想:《宇宙也许只是大型粒子对撞机里的一个基本粒子》,《时间常数,解开宇宙奥秘的终极钥匙?

也许有人说,我们没法站到电子上去测量啊。是的,我们也没法看到弦,观察到弦,但不代表我们不能认识它,描绘它,这就是量子力学和弦理论中的思想实验。既然在量子力学和弦理论的研究中都可以运用思想实验,那么对原子系统的测量同样可以用思想实验,而且可以建立不亚于弦理论一样精巧的模型。这就需要我们创立时间物理学,对各种尺度下的时间、空间及其对人思维和意识的影响进行系统的研究,假以时日,或可真正统一广义相对论和量子力学。

其实根据物理定律应该在宇宙任何地方都适用的原则,不确定性原理也同样可以运用于我们对宇宙的测量,只是在这个尺度上影响很小,完全可以忽略不计。假如我们从遥远的地方对太阳系进行测量,每隔五百万年记录一次地球、火星等星球出现的位置,那么几百亿年下来,我们是不是也可以得出在太阳的周围围绕着一片“地球云”、“火星云”、“木星云”、“土星云”的结论呢?它们是不是也呈纺锤形呢?由此推知,如果我们站到电子上去测量,不确定性原理对原子系统的影响也可以忽略不计,我们就可以真正测量出各种粒子的所有物理特性了。这是不是比建立十一维时空的思想模型要简单多了?

所以对任何事物的研究,都离不开研究者的视角和时间意识这一最重要的参数。对量子系统的研究,需要我们站到量子的角度,用量子上的时间意识去研究。再在这个基础上统一引力和其它三种力,也许就是顺理成章的事情了。

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