宇宙的終極候選理論之單電子宇宙論

2020-12-11 星弦科學

前面我介紹過弦理論、超弦理論、M理論這是一部弦理論的演化史。又介紹了目前世界最前沿的圈量子引力論。今天我來說說最後一種萬有理論的候選,也是感覺最不可思議的宇宙終極理論,那就是單電子宇宙論。

這個理論是如何來的,因為隨著科學發展量子力學的深入,微觀世界的認識,人們發現了一件不可思議的事,就是所有電子都長一個樣,所以人們有個大膽的猜想就是會不會他們都是一個電子,至始至終宇宙只有這一個電子。這兩個敢大膽想像的人就是約翰·惠勒和理察·費曼。

理察費曼
約翰惠勒

那是1940年的春天,約翰·惠勒打給理察·費曼的電話中提出,該理論聲稱,所有的電子和正電子實際上是唯一一個電子在時間中前行並回溯的結果。

費曼提到:我在普林斯頓的研究生院時,有一天接到惠勒教授的電話,他說,

「費曼老弟,我知道為什麼所有的電子都有相同的電荷與質量了!」

「為什麼?」

「因為它們是同一個電子!」

「惠勒大哥,你是不是喝蒙了」

「沒有沒有,大哥這酒量老弟你還不清楚麼,唉呀光顧著和你說話了,我航空母艦停家樓下的澡堂子裡了,我得看看去,別泡壞了。」

「....................」

(以上對話都是我的玩笑)(瑞思拜倆大神)(respect)

這個想法的實質基於電子在世界線中的時空軌跡。惠勒認為,所有的電子可能是唯一一個電子在其自身時間線中在整個時間線裡複雜循環所形成,而非每個電子都有它們自身的世界線。截取整個宇宙時間線的任一時刻,這個電子會因為自身時間線在宇宙時間線中循環而被截取很多次,並且全都是這個電子。

在被截取的這個時刻,一半的世界線會在時間中向未來行進,另一半會在時間中向過去行進。惠勒說向過去行進的可能是電子的反物質,正電子。

實際觀測到的電子要遠遠多於正電子,理論上也是這麼認為的。費曼提到,他和惠勒一起提出了這個看法。惠勒推測,可能有未被觀測到的正電子隱藏在質子中。

這個猜想,基於以下的三個事實/猜想

1. 對於某種粒子(例如電子),任意兩個個體是完全相同的(交換兩個電子得到的新系統跟原系統在物理上完全等價。不過鑑於是費米子,波函數會多個負號)【毫無爭議的事實】

2. 物質和反物質的量是一樣的,或者差距在一個費米子之內【毫無實驗根據的猜想】

3. 所有費米子可以用一個統一的場來描述,且從x運動到y的粒子等效於從y運動到x的反粒子,這裡xy都是四維時空坐標【爭議不大的事實]

其實,我有個大膽的想法就是把超弦理論的十個維度理念合併進去。不同維度世界的物質並不是獨立的,可以理解為二維物體其實是三維物體逐漸穿過二維世界所留下的痕跡,本質上二維世界只是三維世界的一個橫截面罷了,更高維度同理。你會發現不管哪個維度的物質其實只是更高維度物質的一個「切面」、「投影」,結論就是物質其實只有一個,一切千變萬化都是它在不同維度的表現形式造成的。

比如說你的影子,看上去很複雜很多變很有差異性的那些二維影子,其本質只是一個三維個體。再往更高維度思考,事情變得越來越簡單,個體越來越少,或許存在最高維度,在那裡只有一個最基本粒子。大道至簡,越靠近真理,公式和理論越趨於簡單。一維是點,十維還是一個點(一到十維什麼樣我會專門寫一篇)。

如果這個理論成立,那可真是你中有我我中有你。

「嘟嘟嘟」

「喂,惠勒大哥,送你首歌,我們不一樣」

「費曼老弟,有啥不一樣」

單電子宇宙模型軌跡

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