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第1章 宇宙(第1頁,共2頁)

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當你仔細想想時,就會發現我們所屬的宇宙有一些特別之處。它的名字(宇宙的英語單詞是universe),其中uni和verse分別代表「一」和「成為」的意思,所以它的名字基本上可被理解為「成為一個」,含蓄地表達出它所帶來的一個大問題。

任何一個在我們宇宙中進行的實驗都能多次重複。你想在地球上確認牛頓的引力定律?射一支箭吧。你不能確信自己做對了?再射一支。一遍遍重複吧。只要有耐心,你就能發現只要有了它的初始位置、角度和速度,你就能預言箭會落在何處。這就是彈道學的根本。它的確管用。要不是這樣,弓與箭早就不存在了,英國就會變成法國。

因此,有了規則和初始條件,你就能夠——並且已經被證明了——預言箭落下的地方,並且保衛國家。

但對於作為一個整體的宇宙來說,好像難了一點點。

就算你已經有了能夠解釋一切並普遍適用的規則,又能怎麼用它?我們怎麼能夠預測我們的宇宙是如何演化成今天這個樣子的?你需要一個初始條件,但是你沒有。

不過你可以試圖比自然更聰明。從今天開始,沿著時間回溯,你或許能夠找到發生在很久以前的初始事件。這就是科學家們已經在做的,也是你在本書第五部分中所經歷的。他們到達了普朗克牆,與你一樣。這是一個相當不錯的開端,因為它對應於空間及時間成為我們現在所熟悉概念的開始。

但那些仍然不足以去除那個讓人沮喪的事實:與你的射箭實驗不同,你只有一個宇宙,你無法使用不同的初始條件去另建一個,驗證它的結果是否符合你的理論。至少,不能在實驗室裡那麼做。

但如果我們這個宇宙並不是唯一的呢?如果我們只是另一種多宇宙中的一部分,不同於你在第二部分結尾時所看到的那種呢?我們的現實有沒有可能只是無數種可能性中的一種,每一種可能性都有著不同的開端,甚至不同的規則,因此有著非常不同的現在?

你很快就會面對這種多宇宙的想法,因為你在本書這一部分的探索將會遇見各種謎團,而多宇宙是現代理論物理學家們想出來試圖解決這些謎團的一部分答案。

事實上,本書的這一部分會與前面幾個部分有所不同。在第一和第二部分,你在非常大的尺度上旅行,學習引力。在第三和第四部分,你看到了在以高速運動及很小尺度上觀察我們的宇宙所表現出來的樣貌。簡短地說,直到現在,你探索了關於時間與空間的相對性,以及量子物理學。但直到現在,你還從未將引力與量子理論混合在一起。這就是你將要在這裡完成的體驗。

要達成這個目標,你需要鍛鍊一下你的思維,就像你通過拉伸鍛鍊你的身體一樣。

將引力與量子物理學混合起來,意味著你將極大的與極小的世界相混合。因此,你需要準備好,你的大腦將學會從非常小的世界跳到非常大的世界,然後再跳回微小世界,反反覆覆。

在這個過程中,你會看到你至今為止所見過的理論在哪裡出了錯。

當這結束之後,你會與你的機器人導遊到一個引力與量子效應同時存在的地方去。

現在,就讓我們一起去看看現代科學的謎團吧。

你可以認為物理學中有三種謎團。

第一種來自理論內在本身;它們是理論性的。第二種根植於觀察與實驗,它們在通常情況下——但也並非一直如此——是推動研究發展的力量。第三種謎團出現在沒有人能夠再理解任何東西的時候。黑洞與時空誕生前的物理學就同時屬於這三種謎團。它們既是橋樑,又是障礙,存在於我們與現代研究的聖盃之間:一個能夠統一量子世界和愛因斯坦想出來的時空特性的理論。這就是為什麼這兩個問題令科學家們興奮的原因。

這也是為什麼那臺計算機迫不及待地想帶你去黑洞的原因。

但為什麼是黑洞?為什麼不是宇宙源頭本身?

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