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这是我同学“毛旦”的文章：http://bbs.stuhome.net/read.php?tid=288924&fpage=0&toread=&page=1
无限嵌套平行宇宙的自洽模型
最近的想法。
现在困扰物理学的最前沿的课题是，一枚电子与一颗行星的运动规律如此截然不同，不同到需要两种理论分别去描述。但这两种理论如此难以调和，仿佛分别在描述两个世界。
两种理论分别是广义相对论与量子力学。而我们知道，电子和行星并非存于与两个世界中，相反它们具有物质与逻辑上紧密的联系，无数电子的运动叠加为行星的运动，而将行星物质结构无限放大后，我们发现它就是无数个运动的电子和基本粒子的集合。
宏观世界与微观世界，低速世界与高速世界，确定世界与测不准世界，亟待还原为同一个世界。
弦论诞生即基于此。为完成两大世界的统一，物理学付出的代价是无尽的理论推导与迷失，极度复杂与不直观的数学抽象，和没有人知道其正确与否的基于十一维空间的难以验证的结论。
当科学走到人类理性的极限时，科学家只有向自然表示由衷的虔诚与谦卑。
基于数理逻辑的科学是人类探究自然的有力工具，但事实上在科学技术使人类生活发生巨大变化的同时，在一些根本性的问题上，科学的力量却相当有限。
而为解释根本问题而诞生的哲学，却因为没有自下而上严密与令人信服的推理传递与逻辑承接体系，难以得到具有价值的实际结果，而成为空想式的探索。
例如辩证法的基本原理，对立统一规律与量变质变规律，它的正确性是不可置疑的，但如果仅仅以此为基础推导宇宙的演化规律，就会存在推理上的可持续问题，原因在于其没有一个严密的连续性体系，使正确的方法和正确的结果两者间建立确定的一一对应关系。这使哲学成为一门没有确定性与缺乏说服力的学科，人尽可言，这大大降低了她的效力，就算即使哲学上一项结论已经做出，其效力却只会存在于哲学层面，科学家只会对其视而不见。
但在时间与空间的问题上，哲学是比科学更为有力的工具。而为了使哲学结论具有令人信服的效力，哲学必须在最基本的无需证明的因果性原理上，与基本的数学规律结合，发展出一个逻辑严密的推理体系，建立一座根基牢固的大厦，而这座大厦必须要能指导人们做出实在性的发现，做出正确的预言，这样才会使人们心悦诚服地相信它。
貌似荒谬的狭义相对论为什么会被人们接受？因为它预言的恒星光线不可思议的曲线传播被实验证实了。麦克斯韦方程组为什么被科学家推崇？因为它用优美的形式预言了电磁波的存在，改变了整个人类世界。为什么令人费解的量子力学成为现代物理的主流？因为它能正确描述微观粒子的运动。这就是科学的力量。
当哲学可以办到以上任意一点时，它才能真正被接受，成为人类探索未知的有力工具。
初步尝试用哲学式的思考加上简单的数学形式看问题时，可以得到一条联系宏观世界与微观世界的性质。
这个性质表述为，当时空尺度趋向于极大和极小时，运动静止。
首先要明确时间的概念。意义上的时间在物质层面上并不存在，时间存在于意识中，作于在于表征与量化空间进程的因果性，而因果性是宇宙的最基本的法则之一。
时间在意识上描述因果性，所以时间是意识度量空间的工具。从连续性讲，时间是意识的连续性，空间是物质的连续性，世界在本质上是物质和意识的叠加态。
根据量子力学的结论，空间与能量是非连续性的，由微小离散量叠加而成，这个概念引起了近代物理的一场革命。理论推导出长度最小单位为10的负33次方米，时间最小单位为10的负43次方秒, 两个最小单位再向下无法分割，分别称为空间量子与时间量子，无数量子的复杂叠加运动态构成物质的宏观形态。
而假设当一空间绝对变化量小于空间量子单位时，可以认为其为瞬态静止。这里静止是相对概念，宇宙没有绝对静止量。但当空间变化量小到理论上都难以察觉时，我们可以认为这个变量就是零，即运动为静止。
有了这些概念，我们可以用简单的形式推导出时间尺度趋向于极大和极小时，运动静止这一性质。明确理论长度最小单位为1 *10^ -33 m，时间最小单位为1*10^ -43 s。
在微观粒子层面，电子以光速Vc=3*10^8 m/s运行，在宏观尺度时间下，其运动表现出令人难以琢磨的测不准性质。但当时间尺度dt缩小到时间量子级别时，dt=1* 10^ -43s,则其相应位移为So=v0*dt=3*10^ -35 m,这个位移小于理论可以察觉的最小位移1 *10^ -33 m，所以可以认为电子处于静止状态。这个结果的意义是，尽管电子的运动如此神秘不可捉摸，但还是存在一个足够小的观察尺度，使得在此尺度内，电子瞬时静止，如同被暂时定格。
而在宏观宇宙层面，设行星时速v1为10万公里，即v1=2.8*10^4 m/s，取足够大空间尺度 ds=1*10^ 50m ，则用ds衡量其1年内位移
S’=1*10^8*24*365/1*10^50=1*10^ -38 ,这个相对量也足够小，同样相当于静止状态。这个结果的意义是，在用足够大的尺度审视宇宙及其组成时，运动趋向静止，宇宙呈现一幅静止画面。
经过简单推导，我们得到在极大与极小时空尺度下，宏观与微观运动均处于静止状态这一结论。不同的是极大尺度为长度，极小尺度为时间。这在哲学上表明了宏观与微观运动的一个共同特征，由量的积累转向为质的变化，由静而动。
通过对极大与极小尺度的探究，我们还可以得到一个关于平行宇宙的自然图像，而不必构造不可捉摸的高维度。
先引入一个大尺度量1* 10^100,它被称为宇宙中最大的数，名为Gogul ，搜索引擎Google即源于此。
?目前世界上每秒运算10亿（10的9次方)次的最快速的电子计算机，假定它从宇宙形成时（距今约200亿年）就开始运算，到今天，其运算总次数也不够10的100次方次。 ?
星际距离，一般用光年来度量。我们目前所能观测到的空间范围（约100亿光年），用最小的长度单位埃（千万分之一毫米）来表示，也只有10的36次方埃。
宇宙是我们研究对象中最大的一个，原子核（其直径为10的负13次方~10的负12次方厘米）是最小的一个，而这两个研究对象的大小（线度）对比的倍数，也只有10的40次方倍。
再说时间，我们选一个具有物理意义的最小计时单位，来表示宇宙中最长的时间--“宇宙年龄”。我们取光线穿过一个原子核那么大的空间所用的时间，作为计算时间的单位，那么，“宇宙年龄”是这一单位的10的40次方倍。
下面我们来计算一下整个宇宙空间所存在的基本粒子总数，其中包括质子、中子，以及中微子和没有静止质量的光子。虽然一粒灰尘中含有几十亿个基本粒子，但在整个宇宙空间，总共约有10的80次方个基本粒子。这个数只是“Gogul”的一千亿亿分之一。
可以认为Gogul目前就是宇宙携带信息一个的上限。而宇宙最小的数呢？可以暂时认为它是时间量子单位1*10^ -43 s 。这两个数定义了目前宇宙的范围与广度，理论只能无限逼近，而不能达到，它就是宇宙的内外轮廓。
所以如果存在另外一个平行宇宙的话，她应该在哪？若她在另一个十维空间的话，如何才能真正理解那样的的图景？
基于量子力学的平行宇宙的样子是，当你掷骰子，它看起会随机得到一个特定的结果。然而量子力学指出，那一瞬间你实际上掷出了每一个状态，骰子在不同的宇宙中停在不同的点数。其中一个宇宙里，你掷出了1，另一个宇宙里你掷出了2…。然而我们仅能看到全部真实的一小部分，即其中一个宇宙。你能相信这个荒谬的解释吗？但这就是如今的严肃的物理学说。
为何不换一个角度去找一个更为合理的模型。考虑一下Gogul，我们也许可以找到。可不可能有比Gogul大的数呢？目前在我们这个时空没有，但假设在另一个时间尺度放大1* 10^100倍的时空里，简称为α时空，则有条件存在。在那里，1s的时间便相当于我们宇宙由生而灭的总历程Gogul。那个时空有条件存在吗？
答案是，根据哲学上的物质无限可分，有。可以惊喜地发现，条件只要是α时空可达到的最小单位大于Gogul即可，它携带的任何信息均大于Gogul，同样只能无限逼近，不能达到。
这里有了一个惊人的结果，我们的这个浩渺的宇宙只不过封存于α宇宙的一枚电子里，实际上比电子还要小得多。这枚宇宙级的电子无时无刻在α时空的高速运动，尽管在我们眼里那是永恒般的慢速。由于Gogul极限大的限制，我们不可能知道电子之外是什么样子，同样α宇宙也不可能知道这枚电子里到底在发生什么。所以处于同样一个最直观的三维空间里，封存了我们的宇宙和大的无法想象的，也许住着上帝的α宇宙，并且两个宇宙互相隔绝，永远无法取得联系。α宇宙里有无数个这样的电子，封存着各种各样的小宇宙。这就是平行宇宙的自洽模型。
更为惊人的是，在这个模型里，我们这个时空的电子，里面也封存着另外无数个更小的宇宙，它们以时间量子单位1*10^ -43s为最大上限，那里的永恒，近似于我们这里的静止不动。
我们可以用一个有向的一维轴表示这个结构，负半轴表示小尺度，正半轴表示大尺度，两个方向均可以无限延展。像Gogul这样不可达到的点就是奇点。可以想象，这根无限长布满断点的轴确定了各个平行宇宙的位置。
在此还可以直观的引入高维的概念。设我们的宇宙为n维，则我们世界里的极小宇宙为n-1维，而包含我们的大宇宙为n+1维。这里维度只表示了宇宙规模与序列，而并非虚无缥缈的概念。可以轻易的得出，高维对低维有绝对的维度优势与主宰权，但事实上这个优势由于奇点的存在而难以落实。n可以取到无穷，那究竟这样的结构嵌套了多少的平行宇宙？无法想象。
可以想象，这种状况依次类推，只利用哲学上物质的无限可分，会产生何种壮丽的画卷。一个简单的三维空间，轻而易举包含了无数量级的平行宇宙，在数量级上自然而然的相互隔绝平行，在理论上完成了自洽。
所以那个说法是有所指的。燃烧吧，小宇宙。当然，还有更小宇宙。
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“α宇宙里有无数个这样的电子，封存着各种各样的小宇宙。”这不就是天坛那个天外有天的模型吗？祖先们的智慧真是令人钦佩。 |
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狗仔卡
发表于 2009-4-24 13:02
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