宇宙第一原理及空間的本質——頂級物理學家如何解讀?

2020-11-27 物理科普

李.斯莫林(Lee Smolin)是圈量子引力理論的創始人之一,頂級理論物理學家。他在一本著作的開篇講到了宇宙學第一原理及空間的本質,分享給朋友們,看看頂級物理學家是怎麼解讀這兩個問題的。

人類自身是一種熱衷於創造的物種,因此,當我們面對優雅且精妙絕倫的宇宙時,經常會提出這樣一個問題:是誰創造了宇宙

李.斯莫林認為,這不是一個正確的或有意義的問題。他認為,宇宙的確優雅且奇妙,但宇宙不可能由存在於它之外的任何事物創造出來,因為根據宇宙的定義可知,宇宙就是存在的一切,它之外是一無所有的。

同時,根據定義,在宇宙之前,不可能有任何能夠引發它出現的事物,因為我們所討論的任何事物,必定是宇宙的一部分,其中就包括「造物主」。

李.斯莫林的觀點總結起來就是:宇宙中所有問題的答案必須包含在宇宙之內,而不可能超出宇宙的範圍

根據這樣的論證,李.斯莫林將宇宙第一原理定義為:宇宙之外一無所有

基於第一原理,李.斯莫林認為應當將宇宙視為一個封閉系統,進一步的,宇宙中任何實體的定義或描述,僅與宇宙中的其它事物有關。例如,某一物體的位置只能由宇宙中其它物體來確定,其運動也只能通過它的位置相對於宇宙中其它事物的變化來判斷。

在這樣的基礎上,李.斯莫林認為世界上脫離真實物體的空間是沒有意義的。他認為,空間不是舞臺,可以擠滿了形形色色人也可以空無一物。空間在去除所有物體的同時,它就啥也不是了。因此,空間是事物之間相互關係的一種表現,它必須依賴於具體的事物而存在。

為了描述空間,李.斯莫林舉了一個粒子,空間有點像一句話。談論一句沒有詞的話是荒謬的,因為任何一句話裡面都必須包含著一定的詞彙,否則這句話本身就不存在。現實宇宙中,基於空間的幾何就像是一句話的語法結構,在不同的場景之下,人們說出來的句子會用到不同的語法,同樣在不同的物質分布下,空間的幾何結構也會出現不同的變化。

最後,李.斯莫林認為將空間看成不依賴於任何關係而獨立存在的事物,這種絕對空間觀,應該遭到所有人的拋棄。而正是通過馬赫、愛因斯坦這兩位偉大物理學家的努力,人們才逐漸認識到了空間相對性的一面。

最後,讓我們記住李.斯莫林的兩個觀點,宇宙第一原理:宇宙之外一無所有;空間是事物之間相互關係的表現形式!希望更多的朋友能接觸到現代物理學的思維。

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