你我皆为星辰之子,每一个细胞都书写着整个宇宙的历史,当你凝视自己,也望见了宇宙的轮廓。

——卡尔·萨根



PART 1:宇宙诞生

暴胀理论认为,大爆炸发生之后的宇宙在10^-27秒之内达到了原始大小的10^27倍,随后,这疯狂的暴胀结束了,整个宇宙以相对缓慢的速度慢慢地膨胀,直至今日。暴胀理论的基础是量子涨落,量子涨落指的是在原子或者更小的尺度内能量的偶然变化,当宇宙突然膨胀时,这种涨落也随之扩大到了宇宙级别。

假如上帝在创造世界时做了选择,那么这个选择一定是在暴胀的瞬间做出的。在这期间,微观宇宙在量子涨落的作用下转化为宏观宇宙,并逐渐成形。同时,宇宙的各项特性也被写就了,正是因为有这些特性才最终促成了生命的诞生。

对暴胀理论进行推演可以得出一个重大结论:不同的量子涨落会产生不同的构造,这些构造都能膨胀到宇宙级别,这也就意味着,所有这些构造都可以分别形成一个宇宙,而且每一个都有着不同的特性。甚至在由不同的量子涨落形成的不同宇宙中,有可能存在不同的自然法则。那么,我们的宇宙及其法则仅仅是诸多宇宙与诸多法则之一,其它宇宙里的情况也与我们的宇宙截然不同。

所以暴胀理论其实是在反问,难道上帝必须做出选择吗?恐怕他根本就不需要做任何决定,因为他可以把一切可能的选择都尝试一遍。

这些不同宇宙的多样性就像是从云中飘落的雪花。雪花的形状与云朵当时的内部环境息息相关。由于温度、湿度和风速一直在发生随机变化,产生的雪花也就形态各异。同理,微观宇宙中由量子涨落催生的多重宇宙也各不相同,其中可能有二维宇宙、三维宇宙、四维宇宙。。。甚至九维宇宙,可能存在万有引力压倒一切的宇宙,还可能有一些完全不包含任何物质的宇宙。这种各类宇宙的集合被称为多重宇宙。在多重宇宙中,我们自己的这一个仅仅是它极微小的一部分,就像是隐没在茫茫雪原中的一片雪花。

假设你搭乘一艘火箭从地球出发,渐渐地越飞越远,离开太阳系,离开银河系……最终突破可观测宇宙的边界,将我们的宇宙抛在身后。现在你已经穿越了无边无际的虚空,结果来到了另一个宇宙,里面有另一个银河系、另一个太阳系、另一个地球……还有另一个你正坐在电脑前,阅读着这篇文章。这就是多重宇宙。

形式各样的宇宙在创生,同时许多宇宙也在覆灭,而多重宇宙本身是永恒的,它源源不断地创造各种宇宙,其中大多数并不适宜生命居住。但由于多重宇宙尝试了所有可能,因此必然也会存在像我们这样的宇宙,也只有这样的宇宙才是生命的栖居之处。

《2001:漫游宇宙》中说:“每一个在地球上活过的人,在这个宇宙上都有一颗对应的星星在闪烁。”圣埃修配里塑造的小王子说:“既然我在其中一颗星星上笑着,那么对你来说,就好像满天的星星都变成了会笑的铃铛,这便是我送你的临别惊喜。”这就是多重宇宙理论带给我们的终极浪漫。也许我和你已经不属于同一个自然律,我们的普朗克常数和你们的普朗克常数相差了十万八千里,but I know you're there.


PART 2:我们所处的这个宇宙秩序

人类会借助切实存在的物质来消解对这个世界的疑惑:我们认为,双手触摸到的桌子是结实的、稳当的,所以毫无疑问也是真实的。但当我们更加深入地观察物质时,就会看到它们层层分解,失去了我们所熟悉的每一种特质。所以物质本身是一种幻觉吗?

桌子是物质的,是扎扎实实的。它和地球上其他一切事物一样都由原子组成。人类已经通过扫描隧道显微镜证实了原子的存在。但是这些原子又是什么呢?在电镜下,人们看到原子云雾状的成像,但是在云雾状的原子壳中几乎什么也没有,只有几个电子来回穿梭,除此之外就只在正中央有一个小得几乎看不见的原子核。如果把原子核比作蚊子的话,那么原子壳层就像是一间偌大的音乐厅。在原子壳层中,除了电子和原子核,还存在着什么呢?答案是真空的空间,是虚空。

如今的粒子物理学家用更大的探测器证实了就算看似结实的原子核其实也是由夸克构成的。因此原子核其实也是一团云雾而不是坚实的结构。云雾中有一些夸克在穿行,而夸克之间也都是虚空的。

所以,整个原子其实都是由虚空组成的。

原子核与电子通过交换光子而彼此联结。光子在原子中的作用就像是绿茵场上的一颗足球——它决定了合适的间距以及整个传递过程的空间范围。它还通过电磁力的作用使原子聚合在一起,从而产生云、水滴和晶体。是光子创造了秩序。


因此,我们就产生了幻觉,以为自己生活在一个由各种实在物体组成的世界里。由于这些本身没有形态和体积的粒子彼此建立了联系,所以虚空就有了形状。

但值得庆幸的是,虚空并不是绝对真空,而是一个无形的状态。基本粒子的虚空状态向我们表示,我们所在的这个宇宙,现在正处在一个还未开演的舞台,是一个一切都有可能出现的空间,我们所经历的一切都是这个舞台上的一出戏——无中有序,一闪而过。我们处在自己营造的矩阵和意义感中,我们都是被困的楚门,好奇心+勇气+想象力是唯一解。


PART 3:生命是巨大的奇迹

最早的地球表面遍布荒漠,那些在太阳系寒冷地带形成的彗星和小行星带着水分,像巨大的雪球一样砸在地球上。上面的冰融化成湖泊、河流、海洋。因此,濡湿蔷薇花瓣的,是来自浩瀚宇宙的露珠。地球上围绕在我们周围的一切物质,都曾是恒星的星尘。幼苗的组成碳元素也是从它而来,因此,蔷薇可以说是变幻后的星尘。朵蔷薇绝非看起来那么简单,它见证了世界的形成。

蔷薇尚且如此,而你,你身体里的每一粒原子都来自一颗爆炸了的恒星,形成你左手的原子和形成你右手的原子也许来自不同的恒星,这就是我所知的物理学中最富诗意的事情:你的一切都是星尘。

当你感到自己深陷于日常的千篇一律之中,生命会显得索然无味。但当我们认识到自身是寒冷宇宙间一颗尘埃之上的孤独旅人,远近皆无朋伴,那么还有什么能比生命更不可思议呢?

大数定律认为,只要积累了足够高的频率,即便是最不可能发生的事件也几乎必然成为现实,而在可见的宇宙中存在着至少10^22个行星,如此高的试验次数揭示了宇宙最惊人的特性:智慧生命的出现并非偶然世界,而是大概率事件。因而谁能断言,我们无足轻重?


PART 4:The show must go on

爱因斯坦在1932年曾说:“人类能够体验的最美好的事物是神秘。这种感受孕育着真正的艺术和科学。那些不了解这一点的人,那些不会再感到惊奇、讶异的人就像行尸走肉,他们眼眸中的光芒已经熄灭。”他把这几句话录下来,并称之为“我的信条”。

然而在当代人的眼中,这个世界已经失去了神秘色彩。当他们找不到答案的时候就会麻木地相信,一定有专家知道答案。

科学不是诗意的掠夺者,相反,科学带给我们只有通过深度认识才能发掘的美。不要为了神秘感和内心的安慰过早缴械投降选择所谓的正确答案,do not go gentle into that good night。


早安。

本周读书计划推荐斯特凡·克莱因的《诗意的宇宙:蔷薇、时空与21世纪物理学》,物理也可以很浪漫。

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文章标题:早安,送你宇宙级的浪漫发布于2024-05-03 16:38:22