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三维世界以外

脑洞大开 爱 好奇 1704浏览 0评论 来自微信:机器之心 | almosthuman2014

本文来源于微信公众号‘机器之心’(almosthuman2014)
机器之心由赵云峰和承哲共同运营,希望能够在令人眼花缭乱的科技中思考和寻找人类的共同未来。

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推荐者/承哲

我们不知道科技所带来的互联网在发生些什么,而科技的鼻祖前沿物理学的关注热度也远不如从前。

我经常在思考思考互联网是什么,于是我倒退回计算机的设计,倒退回冯诺依曼的0与1中,倒退回量子力学中,回到宇宙中去思考。

最终,我又回到了宇宙的原点。即,他在干什么?他有何目的?我们产生的各种自圆其说的解释,或许在宇宙看来荒谬无比。

记得那时我的父母亲不时带我去旧金山游览著名的日本茶园。我蹲在那里的一个小池边,为慢慢畅游在水底睡莲之中五彩斑斓的鲤鱼所陶醉。这是我最快乐的童年记忆之一。

在那静静的时刻,我充满了无限的遐想。我常常给自己提出一些只有小孩儿才问的傻乎乎的问题,比如水池中的鲤鱼怎样观察它们周围的世界。我想,它们的世界一定奇妙无比!

鲤鱼们的一生就在这浅浅的水池中度过。它们相信它们的“宇宙”就由阴暗的池水和睡莲构成。它们大部分时间在池底漫游,因此它们只模糊地意识到在水面之上存在有另一个外部世界。我的世界的本质超过了它们的理解能力。我喜欢坐在距离鲤鱼仅仅几厘米的地方,然而,我们之间却如距深渊。鲤鱼和我生活在两个截然不同的宇宙之中,从不进入对方的世界,我们之间被水面这一薄薄的“栅栏”分隔开来。

我曾想:在水底的鱼群中可能有一些鲤鱼“科学家”。我想这些鲤鱼“科学家”会对那些提出在睡莲之外还存在有另外一个平行世界的鱼冷嘲热讽。他们认为,惟一真实存在的事物就是鱼儿们看得见摸得着的。水池就是一切。水池之外看不见的世界没有科学意义。

有一次.我遇到了一场暴雨。我注意到成千上万的小雨滴轰击在池水的表面。池水表面变得混乱,水中的睡莲在汹涌不息的水波冲刷下摇摆不定。在躲避风雨之时,我想弄清楚周围发生的一切将会以怎样的形式呈现在鲤鱼们的眼中。在它们看来,睡莲似乎是自己在运动,没有任何东西冲刷它们。因为就像我们看不见我们周围的空气和空间一样,鲤鱼们也看不见它们赖以生存的水,它们为睡莲自己能够运动而困惑不解。[鲤鱼不仅看不见“另外一个平行世界”,即便对水池中的世界也有许多的东西看不见,例如“就像我们看不见我们周围的空气和空间一样,鲤鱼们也看不见它们赖以生存的水”;因此对水池世界中的许多现象就无法作出合理的解释,例如为什么“睡莲自己能够运动”?它们对此会“困惑不解”。]

我想,鲤鱼“科学家们”将会聪明地杜撰某种虚构的东西── 它被称为“力”,来掩盖自己的无知。由于不能理解在看不见的水面上存在的水波,它们将得出这样一个结论:睡莲之所以能够不被触摸而运动,是因为有一种看不见的神秘力在对它起作用。它们可能给这种错觉起一个高深莫测的名称(如超距作用,或没有任何接触睡莲即会运动的能力)。[鲤鱼看不见另外的一个平行世界,看不见水池世界中的水,因而对水池世界中发生的许多现象,例如睡莲的运动,就会由于“无知”而故弄高深,作出荒谬的解释。]

我曾想,如果从池水中抓出一个鲤鱼“科学家”,事情将会怎么样呢?

待神志镇定之后,这位鲤鱼‘科学家”就会讲述一个真正令它们惊诧不己的传奇故事。它说:“突然之间,不知怎的我就被拉出了咱们的宇宙(池水) ,投进了一个冥冥世界,那里有令人目眩的强光和我从未见过的奇形怪状的物体。最奇怪的是那个抓住我的生物竟然一点也不像鱼。更使我震惊的是,无论如何也看不到它的鳍,但是没有鳍它还是能够运动。我感觉到熟悉的自然规律不再适合于这个冥冥世界。随后,我发现自己突然又被扔回了咱们的世界。”(当然,这个到宇宙之外一游的故事对于鲤鱼是怪诞的,大多数鱼都认为这完全是胡说八道。)

一、对鲤鱼来说存在着两个平行的宇宙,一个宇宙中的自然规律不适合于另一个宇宙。但是,这两个宇宙不是孤立的,“我”生存的宇宙发生的事情有可能影响鲤鱼生存的宇宙。而且当我抓起鲤鱼的时候,鲤鱼也可以从它生存的宇宙来到“我”生存的宇宙。二、鲤鱼只承认它“看得见摸得着”的宇宙,不承认它“看不见”的另一个宇宙,而且即便对自身赖以生存的宇宙,也有许多的东西鲤鱼是“看不见”,因而也是不会承认的,由于这种“无知”,所以鲤鱼对世界的认识有很大的局限,对许多现象的解释是荒谬的杜撰的。作者的上述遐想,的确新颖奇特,生动有趣,令人“快乐”而且“陶醉”,但是,又怎么能“极大地富”他“对世界的理解力”,引导他“走上成为一个理论物理学家的历程”呢?你如果想要“打破沙锅问到底”,那就请继续阅读下文。

我常想,我们就像自鸣得意地在池中游动的鲤鱼。我们的一生就在我们自己的“池子”里度过,以为我们宇宙只包含那些看得见摸得着的事物。就像鲤鱼一样,我们认为宇宙之中只包含有熟悉可见的东西。我们自以为是地拒绝承认就在我们的宇宙跟前存在有别的平行宇宙或多维空间,而这些都超出了我们的理解力。

如果我们的科学家发明像力这样一些概念,那仅仅是因为他们不能用眼检验出充满于我们周围空间的不可看见的各种振动。一些科学家鄙视更高维数世界的说法,是因为他们不能在实验室里便利地验证它。(更高维数世界的说法:现代理论物理学认为,统一四种力即引力、电磁力、强核力、弱核力的前景,在于高维空间,如十维或更高理论的确立。比如对于古人来讲,风暴是怎样产生的,风暴会袭击什么地方,什么时候袭来,什么时候结束,他们是一无所知的,因为他们生活在平坦的大地上,只能靠肉眼从近似于二维平面的角度来观察,即使有简单的预报,也都是靠经验来推测的。现在有了气象卫星,从太空这样三维角度观察地球,在地面上看来神秘莫测的风暴被看得一清二楚,可以精准地预报风暴的动向。同样,理论物理学家认为,传统的四维理论太“小”,不能解释宇宙中的四种力。当他们超越四维而在更高维中寻求统一这四种力时,就能得到一种简单、漂亮的解决模型,科学家认为宇宙应该是简单、和谐的。高维空间理论认为,宇宙大爆炸后10-43秒,十维宇宙分解成四维宇宙和六维宇宙,四维宇宙暴胀,经过近一百五十亿年,演变成今天我们生活的宇宙。大爆炸后10-35秒,大统一力分开。但是高维空间理论很难在实验室中得到证实,因为要模拟当时的环境,需要的能量太大,根本无法做到,所以现在高维空间理论只能是“理论”。)[由于人与鲤鱼一样只相信一个“看得见摸得着”的宇宙,所以人类的认识也就有很大的局限:科学家相信力的科学概念,但是它无法解释“不可看见的各种振动”(暗物质);科学家坚持用实验来验证科学结论,但是更高维数世界无法用实验来验证。]

此后,我一直对存在高维世界的可能极感兴趣。像许多孩子一样,我贪婪地阅读这样一类历险故事,其中讲述的是时间旅行者进入别的多维空间,探索我们看不见的平行宇宙,在那里能很容易使通常的物理定律不再起作用。我长大后想知道,是否在百慕大三角神秘消失的船只进入了一个空间漏洞,我对阿西莫夫的《基地》系列惊叹不已,书中超维空间旅行的发现导致了一个银河帝国的兴起。

结语:这是一个所有经验都在持续坍塌的时代,我们就像水中的鱼,我们以为抓住了蛛丝马迹就以为真理在握。三维以外的世界看我们, 就像我们看水中的鱼一样。

但也恰恰只有认识到自己的局限性,认清自己所处的位置,也才能释放出更大的可能性。

本文摘自《超越时空》

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