《三體》番外篇:我們的宇宙越來越像培養皿

國慶假期,一邊在家休息,一邊寫解讀《三體》系列,越寫越覺得自己知識淺薄。尤其是看到網友的評論,更新了我的一些看法,受益匪淺。


《三體》寫到後來,時間跨越上千萬年,再加上隱約提到的神級文明,已經有了幾分玄幻的味道。那麼,真實的世界是怎樣的呢?恰巧這幾天接觸到了布賴恩.格林《宇宙的結構》,還有“得到”專欄萬維鋼老師的文章《宇宙是平的》,在這裡簡單介紹一下。

宇宙的空間到底是什麼樣子的?

是否存在四維、五維等高維“泡泡”?

你會不會做一個夢,夢到一個培養皿,培養皿中是浩瀚的宇宙星空,地球只是一粒塵埃。

培養皿那頭連著電源,一個白鬍子老爺爺端著酒杯,微笑看著皿中的世界,搖椅還搖啊搖的。

只是,他不知道,電源插頭已經鬆動,快要掉下來了……

那就讓我們看看,這個夢是真是假。

牛頓曾經提出“絕對空間”的概念

,設置一個絕對靜止的虛無舞臺,如果一輛列車停靠在舞臺上,就是真正靜止;如果加速運動,就是真正運動。

《三體》番外篇:我們的宇宙越來越像培養皿

但是,“絕對空間”不能解釋光速恆定和引力。

如果人在這樣的列車上走動,人相對於舞臺,就是列車速度與人行走速度的疊加。

但光速不會,無論在什麼地方,光速都是不變的。

再看引力,按照牛頓的觀點,地球繞著太陽轉是因為太陽的引力,一旦太陽消失,引力就會馬上消失,而太陽光傳到地球上需要8分多鐘,難道引力比光傳導更快嗎?

愛因斯坦認為時間和空間是不可分割,便提出“相對時間”“相對空間”的概念

《三體》番外篇:我們的宇宙越來越像培養皿

光速是穿越空間的最大速度;地球圍繞太陽轉,不是兩者有引力連接和傳導,而是太陽扭曲了空間,改變了地球的運行軌跡。

就像一隻球放在柔軟的布上,佈會凹陷下去一塊那樣。

我們還可以想象,在一個密閉空間裡塞滿了泡沫,裡面有大小兩個球,大球運動時改變了泡沫分佈,小球也就跟著動了起來。

據此,人們就推斷,宇宙是一個有限大、但又沒有邊界的彎曲空間。

就像地球表面,面積是有限的,但你可以一直走,不停下來。

在宇宙中,你也可能一直飛、一直飛,直到飛回原處。

真得是這樣嗎?

最近這十幾年,科學家們用最先進的儀器觀測,包括宇宙微波背景輻射,卻發現宇宙空間是異乎尋常平直的。

同時,科學家們還用了一種間接算法。既然質量和能量可以讓空間彎曲,就可以把已知的可見物質、暗物質、暗能量加在一起,測量出宇宙的質能密度。

然後,用這個密度除以廣義相對論“臨界質能密度”,得到一個數值。

如果這個數值大於1,引力就比較大,宇宙空間曲率就是正的,宇宙就像球一樣彎曲;

如果小於1,引力比較小,宇宙就是一個馬鞍形的空間。

這個數值,恰好等於1,上下浮動在0.004之間。

《三體》番外篇:我們的宇宙越來越像培養皿

也就是說,宇宙物質不多不少、引力不大不小,我們初中學到的知識,三角形內角和等於180度,兩條平行線永遠不會相交,放到宇宙尺度上也是成立的。

其實,在此之前,科學家們就發現,億萬光年以外星球的化學元素構成,與地球是基本一樣的,並沒有多麼新鮮的元素。

三維最符合行星運動的穩定性,即使有更高的維度,也是蜷縮起來的,只存在於弦理論這樣的微觀宇宙學理論中。

所以,我們不用對億萬光年外的東西感到神秘,因為和我們所在的這個恆星系、行星系基本差不多。

那麼,一個細思極恐的問題來了——

為什麼宇宙的物質不多不少、不大不小?

為什麼構成物質的元素就這麼多種?

為什麼我們生活的星球正好是這個溫度、這個速度?再高一點,生命就不得存活。

是誰設計了這一切?而且是很精確、很巧合的一切?

《三體》番外篇:我們的宇宙越來越像培養皿

你會不會做一個夢,夢到一個培養皿,培養皿中是浩瀚的宇宙星空,地球只是一粒塵埃。

培養皿那頭連著電源,一個白鬍子老爺爺端著酒杯,微笑看著皿中的世界,搖椅還搖啊搖的。

只是,他不知道,電源插頭已經鬆動,快要掉下來了……

關於《三體》的解讀就到這裡吧。

江雨讀書並不專注單一的物理領域,只要是讓大家有所思、有所得的好書好觀點,就會加入自己的理解後分享給大家,大家多多關注哦!


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