《万维宇宙》第52章


作为终极宇宙理论,必须要解开生命之谜、灵魂之谜,否则这个理论是无法称为终极的,因此本论一直没有发表。随着后续问题的解开,作为一个整体宇宙理论终于可以逐步系统发表了。
章结:本章通过光速悖论,阐述爱因斯坦狭义相对论基本理论。通过铁笼原理,说明光速不变和光速最大是因为存在观察限制,这个限制是地球对奇点的漂移速度,正是这个速度导致出现狭义相对论的成立。
本章的漂移本元理论,不仅能统一狭义相对论的各种结论,也打开了时空旅行的大门,为神奇的时空旅行提供参照方案,随着宇宙漂移论与空间相对论的升级,万物缘起论将横空出世。
本章核心:阐释狭义相对的困惑,探索时空旅行的方法。 
第十二章 宇宙波动论
第十二章 宇宙波动论
假如一个人不被量子理论感到困惑的话,那他就是没有明白量子理论。
——玻尔
一、波动悖论
玻尔是量子理论的创始人,他为什么说这句话,因为连他自己也没有搞清楚为什么存在波动。
1。 幽灵悖论
微观世界曾经被认为和宏观世界一样是确定的,原子被认为是缩微的太阳系,其内部的构件像精确的时钟一样运转。随着科学的深入研究,人们发现原子世界充满了含糊和浑沌。电子这样的粒子根本就没有一个清晰的轨迹,在这个时刻如果我们发现它在这里,那么下一个时刻它却到那里,无法判定在某个时刻它在哪里。
不仅是电子,所有已知的亚原子粒子,甚至是原子,我们都不可能知道其具体的运动规律。也就是说,我们日常体验到的真实可感知的物质,是由幽灵一样的量子组成的。
爱因斯坦一直对量子幽灵感到不安,他宣布:“上帝并不掷骰子。”为了攻击量子理论,爱因斯坦设想了一个实验,实验原理是:大群的幽灵不是独自行动的,而是共同行动的。假使一个粒子一分为二,其两半的碎片可以在不受干扰的情况下作反向运动,运动到相当远处,每一个碎片都具有其同伴的印记。比如一半的碎片以顺时针自转的方式飞去,那么,另一半碎片就要以逆时针自转的方式朝相反的方向飞。
幽灵理论认为:每一个碎片都有两个幽灵,碎片A有两个:一是顺时针,一个反时针;碎片B也有两个:一是顺时针,一个反时针。在没有被观察前,一共存在四种粒子,一旦观察后,A如果是顺时针,那么就成为确定的粒子,不再有两个幽灵了,B也立即成为确定的粒子,而且肯定是反时针。
爱因斯坦的观念是两个粒子距离非常远,一旦对A进行观察,那么B是如何知道A的状态被确定,而且立即自己就变成实在的,不再是幽灵呢?
玻尔回答是,人们不可能把世界看成是由许多分离的碎片构成的。在进行实际测量之前,A和B必须看作是单一的整体,即使它们相隔几光年之遥,这的确是整体论。
科学实验结果证明了,玻尔赢了,爱因斯坦输了。幽灵打败了相对论,也导致更大的悖论,我们所谓真实的世界既然是建立在幽灵的基础上,那么这个世界还是真实的吗?
2.猫的悖论
量子幽灵也导致出现更大的悖论,薛定谔提出一个著名的猫论。
设想有一个箱子,里面有一只活猫、一个装有镭的容器及一个装有氰化物的小瓶也放在箱子之中,镭原子会发生衰变,它的发生只能从几率的意义上加以预测。在这个装有活猫的密闭箱子里,如果镭发生衰变,它触发的信号能使一把预先定好位置的榔头落下,打碎小瓶,使氰化物从小瓶之中释放出来,从而杀死猫;如果镭不发生衰变,小瓶也不会破碎,猫会活下去。
按照常识,猫是非死即活;但是按照量子理论,由箱子和其中一切物体所组成的系统,是由一个波函数来描述的。所谓波函数就是说这个猫在同一时刻是既活又死,是不确定的,如果我们不去打开箱盖去看这猫,那么它既不是活的也不是死的,这种状态似乎是荒谬的。
薛定谔认为观察的作用不仅明显地在现象中注入了一种主观因素,某个人必须打开箱子去看这只猫,而且它也迫使猫不可逆地接受这两种可能性之一,要么玻璃瓶完好无损、猫安然无恙,要么瓶子被打碎从而猫死去。
猫论的核心是:系统状态本身是不确定的,观察本身能导致系统从不确定转为确定。爱因斯坦说:“我不可能想象,只是由于看了它一下,一只老鼠就会使宇宙发生剧烈的改变。”
这个悖论还可以继续进行升级,既然我们认同猫是因为人的观察而被确定生或死的状态,如果说有一个人去观察,那么就会出现波函数塌崩的事情。
如果有两个人同时去看,比如云寒和寒云一起去打开箱子,假如猫是死的,那如何判断是谁将这可怜的猫确定为死的状态呢?是谁杀死了它,是云寒还是寒云?如果是云寒,那么仍然有个问题,为什么是云寒?而不是寒云?即使你能解释是云寒干的,如果有1万个人同时观察,那么如何确定是谁干的呢?
这就是大名鼎鼎、威振科学界的“薛定谔的猫”,而这个悖论即使是薛本人也只是坚持有这回事情,至于为什么,他也搞不清楚,否则他也就不需要与爱因斯坦进行多次论战了。
3.衍射悖论
光子和电子都具有神奇的波动性,即如果存在两个缝隙,那么它就出现衍射现象,即一个电子可以同时出现在两个地方,它能知道有两个缝隙,而且很规矩地执行衍射理论。
电子的运动称为电子云,说明电子的运动是不可以预见的,既然它是不可预见的,那么它在衍射时又为什么这么老实,不抗拒命运的安排呢?这命运又是谁给它们的呢?
结论:波动悖论之所以无法解释,因为这已经涉及到宇宙本元的特征,任何不能了解宇宙本元神奇特征的理论,都会被自己的理论所困惑,只有理解宇宙本元的理论才能解开这个悖论之谜。
二、波粒二重
波动两重性是量子理论的核心,任何物质既是波也是粒子,这是量子理论的基础思维,也是量子世界的奇特特征。
1905年爱因斯坦发表光电效应论文,说明光子是粒子,即能量是非连续组成。光电实验表明照射在固体金属表面上的光,可以使金属发射出电子,这些电子的能量不随光的强度变化而变化,而是随光的颜色变化而变化。爱因斯坦认为,能量是以微小份额的形式由光线携带的,他把这称为“光量子”。光线的强度越大表明有越多的量子,所以能从金属中打出更多的电子,频率比较高的光意味着更大的量子,所以逃逸出来的电子会具有更大的速度。在某一量子尺度下,电子就完全不能够获得足够的能量而离开金属表面。
光电效应说明光是由微粒构成的,这原是牛顿支持的一种观点。光的粒子说早在1678年就已经被荷兰惠更斯的波动说所取代了。光的波动说看上去是如此优美,它清清楚楚地解释了一系列光学现象,例如折射、反射和干涉等现象,因此人们不愿意放弃。
19世纪杨氏双缝实验,当一个光源发出的光,投射到一个开有两条狭缝的不透明的屏上,这两条狭缝就像一个二次光源。光穿过它们之后继续传播,最后投射到一个屏幕上,形成明显的明暗相间的带状条纹,这是一种典型的干涉作用,是光的波动本质的一个最好说明。
如果只能用一个光子,那么必然是只能穿过这两个狭缝之一。可如果把单独的光子一个接一个地向这两条狭缝发射过去,并记下它们到达屏幕的位置,最后我们会得到以前用一束光照射时一样的干涉图样。这说明,一个单独的光子会因为它的波动性质而对两条狭缝都有感觉。
1923年,德布罗意提出任何物体都具有波动两重性,德布罗意的物质波方程式推出:波长为入=h/p=h/mv。为什么我们在日常的生活中,看不到广泛的波动效应?因为根据方程式,粒子的波动性决定于它们的质量,质量越大则相应的波长越小。对于原子而论,这一波长相对于它们的尺度来说很大,而对于通常的物体来说,这一波长就小到了微乎其微,所以看不到这样的现象。
波粒二重性导致非常奇特的特点,比如电子是具有典型的两重性,它无处不在,同时又无
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