此书摘本创建于：2019-03-06
宇宙的结构
如果说《宇宙的琴弦》是在相对论和量子论的框架下具体地介绍弦理论及其物理学结果。那么《宇宙的结构》则是从更高的角度来讨论时空和宇宙的物理学。《宇宙的结构》第一部分从“实在 …… [ 展开全部 ]
- 作者：[美] 布赖恩·格林
- 出版社：湖南科学技术出版社
- 定价：89.00
- ISBN：9787535795137
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组成你手臂的原子,你捡起来的保龄球,都是由质子、中子和电子构成的。而实验学家们又在20世纪60年代末期发现,质子和中子是由3个更小的粒子组成,这种更小的粒子就是夸克。所以,当你挥动手臂的时候,你实际上在挥动组成手臂的夸克和电子,这样的观念将使我们接近事情的关键之处。现代理论所说的、我们都深浸其中的希格斯场,与夸克和电子都可以相互作用:这种相互作用使希格斯场阻碍了夸克和电子的加速,就好像掉进蜜罐的乒乓球会被黏得难以移动。正是这种阻力拖住了各种微粒的运动,从而使你能够感受到你自己手臂的质量以及你所挥舞的保龄球的质量,又或者你正在投出的其他物体的质量,甚至是你加速冲过百米终点时你整个身体的质量。因而,我们的确能感知到希格斯海的存在。我们每天使用数干次、用以改变这样或那样物体运动状态——通过施加加速度——的力都是为了抗拒希格斯海的阻力而存在的。
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在整个宇宙历史中,大于95%的时间内,我们都可以这样简略地描述我们的宇宙:宇宙在膨胀。由于膨胀,物质继续扩散。宇宙的密度持续减小,温度继续降低。在最大的尺度上,宇宙具有对称、各向同性的外观。不过宇宙并不总是如此。关于最早时期,我们会有一段气氛热烈的报道,因为在那段时间里,宇宙在极速改变。我们现在知道,宇宙过去所发生的一切直接影响着我们今天对它的认识。
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研究人员已经证明,正曲率、负曲率和零曲率已经穷尽了能满足对称性要求所有位置之间具有对称性,所有方向之间也具有对称性的所有可能曲率。而这实在令人吃惊。我们讨论的可是整个宇宙的形状,这本该有无限种可能性。但是,借助于对称性的强大威力,研究人员排除了绝大部分的可能性。所以,如果你允许对称性为你引路,而那个午夜来访的提问者又同意你猜猜仅有的几个答案的话,你就有可能应付得了他的挑战。
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可能吧。虽然看起来这似乎为时间之箭提供了一种全然不同的解释,但事实上却并非那么不同。就像我们在第6章中强调过的,要想使《战争与和平》的页码越来越乱,则一开始页码必须有序排列;要想通过打碎鸡蛋的办法使其变得无序,一开始就得有一个有序的完好的鸡蛋;熵朝着未来的方向增加,是因为熵在过去很低,因此它有潜力变得更加混乱。然而,某定律对待过去和未来的方式不同,并不能说明该定律规定了过去的熵应该很低。该定律也可能意味着过去的熵应更高(或许熵会在未来和过去这两个方向上呈不对称增长),甚至有可能时间不对称定律根本不能说明过去怎样。后者正是吉拉蒂一里米尼-韦伯方案中的情况,而这个方案是目前市面上唯一具有实质性的时间不对称性的方案。一旦他们的坍缩机制生效,就没有办法将其撤销——不可能从坍缩的波函数开始,令其演化到之前延展的形式波函数的细节已经在坍缩过程中遗失了——它变成了峰状——因此不可能使事物“重返"其波函数坍缩之前的任何时刻的样子。
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就像延迟选择实验中的情形一样,理论上,这种擦除可以在其所要干扰的事件发生的几十亿年后才进行,即使这样也会有效消除过去,甚至是久远过去的影响。
