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冯氏台球理论宇宙学

时间:2020-03-22 16:37:18

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冯氏台球理论宇宙学

我中学时代开始接受唯物主义,那个时候了解到世界是由物质组成的,再后来就了解到德谟克利特的原子论。

德谟克利特那个时候看不到原子,全部凭借思考的力量,德谟克利特本人又是一个容易受到诱惑的人,他为了能静下心来思考,会一个人跑到墓地去思考,到后来更疯狂,担心自己被花花绿绿的世界所蒙蔽,竟然戳瞎了自己的眼睛,真是太疯狂了,你带个眼罩不就行了吗?

德谟克利特和我们的孔子、老子以及印度的释迦牟尼,都是同一个时代的人。仿佛就在这一个时间点,心有灵犀的一起在思考宇宙的本源问题。

如果整个宇宙真的是有不可分割的几种原子小球组成,就会产生一个细思极恐的问题。我给这个问题起了一个名字叫做台球理论。

台球

我上中学的时候流行在街上摆一个台球桌,台球是一项非常时髦的运动。虽然宇宙是由非常巨大的数量的原子组成,但是只要这个宇宙是大爆炸产生的,那么原子的数量就是一个巨大但有限的值。这些小球虽然大小不一,在宇宙中是以三维的方式分布,也就是说,我们可以把宇宙里面所有的原子看成是一桌三维的、数量巨大的台球。

当宇宙大爆炸的第一推动力,产生了各种原子以后,这些原子就不停的运动下去,就好比是一桌台球,当我们打了第一杆以后,假设没有摩擦力最多,台球也会不停的运动下去,互相之间碰撞。按照经典力学的理论,只要知道开始的时候每一个台球的运动方向、位置和速度,打出第一杆以后,每一个台球在之后任意时间处于什么样的位置?运动方向是朝向哪里?运动速度是多少?都是可以计算出来的,而且是确定的答案,我们可以称之为定数。宇宙这桌台球也是一样的道理,只要有了开始,未来某一时刻每个原子的运动方向、运动速度和运动位置全部都是定数。这就变成了典型的宿命论。因为我们人的身体是由原子组成的,也就是一团台球,你以为你有主动思维,你自己来决定什么时候吃饭,什么时候乘坐交通工具去上班,什么时候说什么样的话,其实没有什么偶然性,一切都是必然会发生的。从微观领域去看,只不过是这些原子小球的碰撞运动而已。

这是很简单的思维逻辑,明明我们是有自由意志的。一定是哪里错了?

那个时候没有互联网,没有谷歌搜索或者百度搜索,只能是找书看,寻求答案。

后来才逐渐了解到原子内部,亚原子粒子的故事。知道了薛定谔的猫、狄拉克的量子力学、泡利不相容原理、海森堡的测不准原理、德布罗意的波粒二象性、爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论、杨振宁的杨-米尔斯场、霍金的科普作品、李淼的弦论科普作品等等。

我不想在这里讲多么高深的高能物理理论,就讲一个简单的比喻,让大家理解一下神奇的量子世界。

假设有一家巨大的饭店,饭店里面摆了无数张桌子,每一张桌子上面摆放着供八个人吃饭的餐食,有一个人走进这家饭店吃饭。你在外面看见一个人走进这家饭店去吃饭,过了一顿饭的时间,这个人走出来了,你再走进这家饭店里面去,一看你会大吃一惊,他竟然吃光了屋里面所有的餐桌上面的所有的食物。

你说这怎么可能?于是在第二次,你就跟着这个人一起走进这家餐馆,你盯着他,看他吃饭,你会发现他只能吃一人份的食物。

这就是量子力学里面的观察者效应。当你观察月亮的时候,月亮在那个地方,当你不观察的时候,到底月亮是不是在那个地方,你根本就不知道。

数学家是物理学家的先知,理论物理学家是实验物理学家的先知。引力波的探测成功,我们才意识到80年前提出这一理论的爱因斯坦的伟大。

每一次思维的突破,都会带来巨大的科学的进步。正是黎曼,跳出了欧式几何的思维禁锢才有了黎曼几何,正是由于有了洛伦兹变换和黎曼几何,爱因斯坦才能够在这个基础上发现狭义相对论和广义相对论。正是因为杨振宁和李政道,发出了弱相互作用下宇称不守恒的呐喊,才有最终的CPT守恒;正是因为有了杨振宁的杨米尔斯场,才有了格拉肖的基本粒子模型;

重力场、量子力学、超重力论、弦论、超弦理论,直到印度天才Ramanujan公式基础上建立M理论的发展,已经几乎把我们这个宇宙的生灭解释个大概。

身残志坚的物理奇才霍金,已经不满足于我们宇宙本身,他的量子宇宙论已经远远超出我们的宇宙,探讨无穷多个平行宇宙的存在。

如何进入更高维度的宇宙?华裔科学家丘成桐给出的卡拉比丘流形是比较认可的一个答案。

可是宇宙之外呢?宇宙之前呢?又该用什么样的数学理论来表示?

我们知道有正整数、负整数,中间是零;张首晟通过量子自旋霍尔效应和量子反常霍尔效应,告诉我们粒子和反粒子之间,还有粒子和反粒子都是它自己的天使粒子-手性Majorana费米子。

我上周刚刚做了一场内部报告,《Ask the right question, 你的孩子也能得诺贝尔物理学奖》,谈到一个团队试图用人工智能来重新发现元素周期表,说的就是张首晟的团队。

今天聆听了赵淦森教授的演讲,他提到从实验科学、理论科学到计算科学,里面的思维还都是人类的思维,大数据与人工智能催生的数据科学,突破了人类自身的思维和局限。

把所有人类能够观测到的星系交给人工智能,它能分析出什么来呢?或许,宇宙之外、宇宙之前这样的问题,答案就在那里,让我们共同期待人工智能奇点的到来!2049年!

(本文作者为《升华洞察》博主冯升华)

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