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後記(第2頁,共2頁)

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廣義相對論給了我們一個全新的宇宙圖景。

你,我,所有人和所有事物,我們都被現在到達我們這裡的資訊所包圍,這些資訊來自過去,它們在現在,在此時此刻到達了我們身邊。我們坐在我們可見現實的中心,這個現實中的所有一切都遵循愛因斯坦的規則,除了黑洞。同樣的原則適用於我們對物質與光的理解:統治整個可見宇宙的規則與統治我們身邊宇宙這一小塊地方的規則完全一樣。構成我們的物質,從我們皮膚上反射出來的光子,它們都遵循同樣的量子規則,在我們的可見宇宙之中無處不是如此。

將遙遠之處的規則與我們鄰近處的規則相統一帶給我們的是,我們發現自己的宇宙具有歷史,大爆炸就在它的歷史之中,宇宙那早已消散的歷史時期依然能夠從閃爍在我們頭頂的星辰中讀出,直到那沒有光能夠透過的時代。在我們宇宙過去的某個時刻,某個地方,宇宙的時空變得足夠大,令光能夠在其中自由穿行,這個時刻和地點,我們稱之為臨界最後散射面。當如今已經消散的那一時刻來臨時,宇宙的溫度高達3000°c。那個時刻之前,我們的宇宙不透光,那個時刻之後,宇宙變得透明。那時的輻射一直殘存到今天,依然以一定的溫度存在,被稱為宇宙微波背景輻射。其中包含了我們宇宙過去存在的印跡。

關於那個時刻之前,我們對於夜空的觀察只能向我們提供間接證據來猜測過去發生了什麼。或許有一天我們能夠利用不依賴於光訊號的探測器,比如依靠引力波,那樣的話我們將能夠直接接收來自更遠更早時空的訊號,但我們現在還沒到達那個目標。在此之前,我們只能試圖重建我們的宇宙被禁錮在一個極端微小的體積中時曾經普遍存在的條件,來嘗試瞭解當時所發生的事。

自從二十世紀七十年代以來,粒子加速器就已在這個領域裡大顯身手。

它們給我們賴以探索粒子與光的理論帶來前所未有的巨大自信。量子場理論給了我們一個能夠用來了解宇宙的現在與過去由什麼構成的切實圖景,直到據信時間與空間以我們所認識的方式出現之後的一千億億億分之一秒,愛因斯坦的廣義相對論則預言了時空的這種誕生過程的存在。

也是自從二十世紀七十年代之後,我們知道了廣義相對論的侷限,知道它所能達成的目標並非永無止境。在那裡——它失效的地方,我們需要一種全新的理論,一種關於引力量子化的理論,甚至更多。那個理論到底是什麼,我們今天還不瞭解。但我們的確知道這種理論一定存在。這也是黑洞蒸發給我們的提示。

當你縮小自身試圖尋找那個新理論可能的藏身之地時,你進入了一個完全不同的現實之中,一個由弦和膜以及其他維度所構成的現實世界。這是邁向弦理論的第一步,弦理論目前或許可算是有可能成為量子引力理論,或那種可能統治一切的理論的幾個候選者中最流行的一個,雖然它還缺少一個能被實驗證實的預言。

在這些關於弦與膜的理論(有時被稱為m理論)中,你的機器人夥伴結束了它作為你穿行在時空之內與時空之外的導遊任務,因為你現在所進入的地方就算是人類目前所發明的最強大的計算機也無法計算。只有人類的思想能夠到達那裡。在那裡,你終於能夠自由理解你生活其中的世界。

我們幾乎毫不懷疑未來會有更多的發現,既包括理論上的,也包括實驗上的,它們將會把人類的知識推進得更遠,開啟通往全新宇宙圖景的窗戶,那些宇宙圖景會比今天所有人最大膽的想象更令人難以置信。到那個時候,廣義相對論和量子場理論也會與牛頓的理論一樣成為完美理論,因為那時候我們會知道它們在哪裡失效,以及為什麼會失效,它們會被那些新理論所取代。然而現在,它們都只是表現出與當年牛頓理論表現出的同樣意義上的錯誤。

正是有了這些錯誤,我們才能瞥見未知。

沒有牛頓,沒有可被我們用以對比的事物,我們甚至不會注意到水星軌道的細微漂移。

沒有水星軌道運動的實際情況與牛頓理論對其預言之間的差異,沒有那些牛頓理論無法解釋當物體以極高速運動時所發生的狀況,我們就無法得到愛因斯坦對於宇宙構造與其內容物之間相互作用的真知灼見。

沒有愛因斯坦的方程式,我們就會與祖先們一樣,對我們的宇宙具有歷史這一事實一無所知。我們就無法建立模型解釋我們的宇宙在整體上如何執行。

沒有這個模型,你就無法發現暗物質。同樣也無法發現暗能量。

為了找到正確,我們需要錯誤,這樣我們才能向前進步。

下一次當你仰望星空,我希望你能夠記起這個宇宙是多麼的神奇、廣袤和美麗。在探索不為人知的美與神秘的同時,正因為我們不斷充實自己的知識,放飛想象,才有可能為人類找到一條長久生存下去的道路。

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