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最前沿物理学——通向量子引力学?(3)

通向量子引力学?

这些物理学家们用爱因斯坦在1905年至1915年间完成的事业为例激励自己。起初,爱因斯坦这位年轻的天才为了建立自己的狭义新相对论而对那些高深玄妙的经验方程(洛伦兹方程)进行了重新诠释。两年后,他在此基础上又创立了广义相对论,成了物理学的一根支柱。广义相对论描述的是空间和时间的对称以及万有引力。然而,就像克里斯托弗◎福熙所强调的那样:“很难想象一个人——即便他是爱因斯坦——能够实现从洛伦兹变换这样一个抽象结构到广义相对论的直接飞跃。”

爱因斯坦创立相对论是一个充满吸引力的记录:对于量子力学的重新诠释会不会在将来的某一天超越这一记录?信息的概念能否协调量子力学与相对论的矛盾,并最终实现朝向“量子引力理论”的飞跃?这可是物理学家们的最高梦想。吕希安◎哈代已经走上这条道路。他在康斯坦茨大学首次介绍了他的“通往量子引力学的新途径”。如果他能够坚持到底,那将是对这一观点的真正的确认。尽管这必将会让物理学家们头痛不已,但物理学教材将因此而彻底改变。

我们曾经以为的客观现实已经被打破,在这片废墟上渐渐诞生了一门“新物理学”:这是一种以信息概念为出发点研究万物的学科。它雄心勃勃的想要重新定义时间、空间和物质。它的最终目标,就是探索一个新的世界——我们的世界。

“欢迎来到世界的源头。”物理学家们孜孜不倦的研究着在微观层次上主宰着我们世界的法则,他们为我们带来了这样一条令人晕眩的消息。他们承认,量子力学远远不能描述物质的属性,它告诉我们的只是“信息”。结论就是:虽然我们一直以为只要伸手出去就能触及到世界的真实基础,但就在我们伸出手去的那一瞬,这些真实的基础便突然消失了,留在我们眼前的只是一种集体的幻觉、一种由我们自己的研究模式所造成的伪迹。

这一切不由得让人联想到几年前由沃卓夫斯基兄弟编导的三部曲电影《黑客帝国》(Matrix)。在这部影片中,无处不在的电脑程序控制了人类,让他们以为自己生活在一个安详的世界之中,然而那个世界却是虚拟的。英国剑桥大学的数学家约翰◎巴劳在去年发表的一篇文章,就描绘了一个“仅仅比我们的文明先进一点点”的文明世界。在那个文明世界中,人们“能够模拟星辰的升落和星系的形成;通过整合生物化学法则,还能观察生命和意识的进化、见证不同文明的成长并与他们沟通;人们努力的进行研究和探索,想要知道天空中是否存在着一个创造了他们的宇宙的凌驾于一切之上的超级程序员。”简单的说,他提出了一种观点,即我们可能只是一个巨大的电子游戏里的虚拟存在而已,这种观点并不荒谬。只不过,在目前看来,这种观点还谈不上是科学的,而更多的是一种科学幻想,因为我们无法通过实验来证明或驳斥它。和《黑客帝国》中的主人翁们相反,我们可没有什么红色药丸可以让我们穿透电脑屏幕!既然如此,那么构建这样一个可能永远只是假设的“超宇宙”又有什么意义呢?

不过,几年来信息学的汹涌澎湃对物理学造成了巨大的冲击,这使一些人对该影片剧本的立意产生了浓厚的兴趣。这是因为,如果我们能够恰当把握其表达的思想,就有可能获益良多:我们完全没有必要像这些科幻作品中所描写的那样,为了寻求那超越表象的真实或为了揭开某个虚无飘渺的“超级程序员”的真面目而无畏的耗费我们的精力;相反,我们可以循着这一思路,重新定义我们与世界的物理关系,以便寻找一条与世界和谐相处的途径。

我们应该记住这样一个道理,尽管这个道理好像是一句罗嗦的废话:我们只能通过我们所掌握的关于现实世界的信息去了解这个现实世界。“信息是物质与抽象、真实与理想之间的中介,”美国物理学家汉斯◎克里斯蒂安◎拜耶强调,“真实的物体,不管是一个原子、一个DNA分子,还是一本书或一架钢琴,都是从信息这种奇特的可压缩的实体中迸发出来的,而信息,在进行了一系列复杂的转换后产生了意义,扎根在我们的大脑、我们的理智之中。”

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