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我是如何成为先锋探索的文盲的(5)

来源：中国南方艺术
作者：文盲
2012-09-28 10:36
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    泡利揭示的中微子领域，不仅可以告诉我们宇宙的整体质量，而且还可以揭示宇宙中各星体的奥秘，更重要的还可以揭示宇宙的极早期中有什么奥秘和宇宙中暗物质的存在。当然，作为人类已知的两种暗物质粒子（黑洞也是暗物质）之一，中微子还可以被转化成造福人类的非凡生产力——中微子通讯和中微子地球断层扫描以及中微子宇宙探测，等等。此外，泡利还和海森堡合作，并为量子场论打下了非同凡响的基础。     我看见伽莫夫（G. Gamov）在氢弹实验中高度推测宇宙的开始（大爆炸）：宇宙和氢弹的爆炸一样，也是从一个超高温超高密度的“火球”开始的。原因是氢是宇宙中最重要的元素。他还是分子的遗传密码之父。

    我看见盖尔曼（M.Gell-Mann）发现了比质子和中子更小的粒子，并以乔伊斯在小说《芬尼根守夜人》中杜撰的“夸克”来命名。

    我看见费曼（Pichard Feynman）这位天才在不受海森堡的矩阵和薛定谔的波函数这两种方法的限制下，以天才智慧独立地用跃迁振幅的空间-时间描述来处理几率问题，从而成功描述了场与场之间的相互作用。

    我看见温伯格（Steven Weinberg）和萨拉姆（A•Salam）及格拉肖（Sheldom Lee Glaschow，粒子物理标准模型之父）在统一电磁作用和弱作用的非凡过程中，不但揭示了宇称破缺，而且还更加非凡地揭示了弱相互作用中存在着中性流。

    我看见希格斯（Peter Higgs）在希格斯机制中发现：希格斯场在该机制中引起自发对称性破缺，并将质量赋予规范传播子和费米子。而希格斯玻色子（标准模型中最后一种还没被发现的并自旋为零的粒子）是希格斯场的场量化激发，它只通过自相互作用从而获得质量。

    我看见潘建伟小组首次实现了量子态隐形传输，量子纠缠互换，三光子、四光子、五光子纠缠，量子纠缠纯化。他带领的这个小组2005年在中国合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。2009年，他带领小组又成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，16公里的传输距离比原世界纪录提高了20多倍。实验结果首次证实了在自由空间进行远距离量子态隐形传输的可行性。

    我看见惠勒（John Wheeler）和德威特（Bryce Dewitt）运用正则量子引力这种方法时，发现推导出来的惠勒-德威特方程竟然没有任何的时间变量。也就是说，他们发现时间消失不见了！

    我看见林德（Andei Lende）在古斯的暴胀思想和吸收基本粒子理论的基础上，提出了自己的天才洞见——混沌暴胀（泡沫宇宙）思想：宇宙的最开始是混沌的，所以就处处发生了暴胀，而其中暴胀最充分的区域，就产生了今天均匀的宇宙。引力宇宙暴胀的原因，就是爱因斯坦推测出来的随后他又后悔但后来却被科学观测证实的与引力相反的宇宙常数——宇宙斥力这种宇宙项。该宇宙暴胀理论与基本粒子物理协调一致。最重要的是该理论不需要宇宙发生大爆炸背景。由于无人确切知道宇宙暴胀是如何开始的，所以，同一宇宙机理总有可能再次（或多次）发生——反复萌生。不管是什么机理引起部分宇宙突然膨胀，此机理仍然在起作用，也会意外地引起宇宙其他区域发生膨胀。一小片宇宙突然膨胀（“萌芽”），完全有可能会萌生出一个“女孩”宇宙或“男孩”宇宙，这些宇宙完全又可能萌生出崭新的婴宇宙，并不断萌生下去。这种无次序的自我再生膨胀就说明我们这宇宙不但是多元宇宙的一个，而且还是母宇宙的一次“分娩”。里斯（Martin Rees）也认为，我们所在的宇宙属于与众不同的子集（是全体成员中的一员），在这个宇宙中允许复杂的事物和意识得以发展。
 
    我看见在黑洞（暗物质世界）中有一些不畏困难并在忙着力图超越爱因斯坦场方程（该方程的解却发现了虫洞）这种类空的奇点的天才。奇点定理把数学引进了物理学，用数学（拓扑学）来分析时空性质。我看见彭罗斯和霍金用整体方法在没有任何理想法假设条件下，证明了宇宙在它大爆炸膨胀的开端有一个时空奇点，在坍缩时也会在大挤压中产生奇点。霍金用这个方法创造了黑洞绝对视界，并证明了绝对视界的表面积总是增大的。霍金从他自己的黑洞蒸发的发现中又发现了黑洞视界附近的“真空涨落”这种奇异特性，是由曲率扭曲真空涨落造成的。我看见索恩（Kip S. Thorne）在计算虫洞时发现了虫洞的物质是奇异之物——因为该物违背了弱平均能量条件，并发现这种奇异物质就是打开虫洞的唯一途径。而罗曼(Tom Roman)则发现：在一个持续打开的虫洞，它允许在星际距离间的旅行比光速还快。人类完全有可能可借虫洞来作反时间旅行。而索恩等人则发现：用虫洞可以制造时间机器。Richard Gott发现：可以通过让两根无限长的宇宙弦（也就是在宇宙中可能存在也可能不存在的假想物体），以极高速度相对移动来做时间机器。我也看见霍金等人发现了黑洞力学第四定律（黑洞演化定律）和贝肯斯坦-霍金熵（黑洞表面积相当于它的熵）。

    我看见维瑟（Matt Visser）小组在2011年已探测到了最接近黑洞消失的时期，他们对生成的计算结果已经深入到最后的百万分之几秒。正逼近黑洞探究其在辐射什么东西。他们不但证实了霍金辐射的存在，也发现宇宙中的许多物体都能发出霍金辐射。也就是说，霍金辐射在宇宙中普遍存在。

    我看见宇宙中的霍金辐射会带走能量和质量，但它本身含有很多熵，所以完全可以弥补黑洞失去的熵。

    我看见崔铁军和陈强2009年在地球上第一个造出了人造“电磁（光学）黑洞”：他们利用以前制造隐身斗篷的“超材料”，做成了60个同轴环，每个同轴环由不同结构的电路板形成，彼此相连，其介电常数非常平滑。外部的40个同轴环构成外壳，内部的20个同轴环构成吸收体，形成了一个“电磁黑洞”。崔铁军说：“入射电磁波遇到该装置时将捕获，然后被引导着进入黑洞的中心核，被中心核吸收。电磁波不会再从黑洞中出来。”
 
    我看见扎维奇（ Fritz Zwicky）在推断中发现了宇宙中神秘的非凡物质——暗物质：大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本就无法束缚住这些星系。2006年8月21日，克罗（Douglas Crow）的科研小组通过美国宇航局的钱德拉X射线望远镜，捕捉到距太阳系1亿光年处的船底座有两个星系团，以每小时2千万公里的高速相向运动，并发生大碰撞，大碰撞时构成星系团物质主体的炽热气体相互排斥，并形成了外形像子弹般的气团，但两大星系团的暗物质却不为所动，仍保持原有的运动速度。也就是说，暗物质和炽热气体被罕见地“剥离”开了，从而凸现了“引力透镜”（当光波和电波等在星系、星系团、黑洞等具有巨大引力的天体附近通过时，这些波会像通过凸透镜那样发生弯曲，在地球观测结果中就会出现两个以上的“虚像”）现象。现在，暗物质不但被证实存在，而且还是宇宙的重要组成部分。暗物质在宇宙中占约22%（其中热暗物质约为2%，冷暗物质约为20%），而其总质量则是构成星系的普通物质的6.3倍。暗物质主导了宇宙结构的形成，没有暗物质，包括恒星行星和人类在内的星系就无法形成。从暗物质中，人类观测到了宇宙初始的涨落（它的振幅非常微小，所以就需要无热运动的非相对论性的冷暗物质）在宇宙微波背景辐射中留下的痕迹。作为当今科学前沿的两大探索对象之一（另一个则是更加神秘并主导宇宙膨胀的暗能量），它根本就不与光发生作用，也不发光（普通物质不但会发光，而且也和光发生作用），因为它从不反射和折射光。为何星系和星系团及黑洞等区域的引力这么大呢？为何其它区域的引力很弱甚至没有了呢？我在问题中找到了文盲问题——时空维度不同。
 
    1998年，索尔皮尔姆特（Saul Perlmutter）小组和施密特（Brian Schmidt）小组通过观测发现：宇宙中的其它星系都在朝着离我们所居住的银河系越来越远的方向移动，它们移动的越远，运动的速度就越快。他们不但发现宇宙正在加速膨胀，更重要的而是他们发现了宇宙中占主导作用的具有反引力作用的暗能量。暗能量最早是爱因斯坦引力场方程推论出来的：宇宙中存在一个绝对的主导者——压强为负的宇宙常数这种反引力（斥力）作用，也就是暗能量（遗憾的是爱因斯坦本人却认为提出宇宙常数是他一生中犯的最大错误），不但不是错误，而且还真的存在（并且还或许主导整个宇宙）。

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