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宇宙不是连续的?他要用低成本实验,颠覆时空观念(4)

来源: www.zhongliu365.com 时间:2018-02-28 奇闻指数: 编辑:刘杨 手机版

霍甘的干涉仪也和迈克尔逊干涉仪类似,搜寻的是类似以太的时空背景——一种不可见(可能仅是一种想象)的、充满整个宇宙的物质。他将两台迈克尔逊干涉仪叠加起来,试图探测宇宙中最为微小的尺度:普朗克尺度(Planck scale)。在这个尺度上,量子力学和相对论都将失效,只有信息以比特形式存在其中。

信息构成的宇宙

普朗克尺度不仅小,而且是最小的尺度。如果你把一个粒子放进一个1普朗克尺度见方的盒子里,根据广义相对论(general relativity),这个粒子的重量将超过同样大小的黑洞,但同时,量子力学预言,任何小于普朗克尺度的黑洞所携带的能量,都小于单个能量子(quantum of energy,量子力学中能量的最小单位),这是不可能的。显然,在普朗克尺度上,物理学出现了悖论。

在普朗克尺度下,不止量子力学和相对论无法相容。近10多年来,有关黑洞本质的争论,让科学家对普朗克尺度有了全新的理解。尽管普朗克尺度“终结”了两个最好的物理学理论,但也出现了一些新的见解:如果宇宙的本质是信息,那按照这种思路,信息的基本单位比特,就应该寄身于普朗克尺度之中。

“所谓信息,是指事物之间的区别,”美国斯坦福大学的物理学家伦纳德 · 萨斯坎德(Leonard Susskind,弦论的奠基人之一)在纽约大学所作的一场报告中作出了如此解释,“区别本身永远不会消失,这是物理学的一个非常根本的假设。区别会被扰乱,会被混淆,但永远不会泯灭不见。”就算你手中的这本杂志在造纸厂被打成纸浆,原则上杂志内的所有信息仍能被识别出来,而不会烟消云散,因为从理论上来说,所有破坏过程都是可逆的,纸浆能被重新恢复成一页页的图像和文字——虽然现实中这无法做到,但理论上是存在这种可能的。

物理学家一直都对此假设表示认同,除了某些特殊情况,比如黑洞。假设这本杂志被扔进黑洞,杂志上的信息还存在么?毕竟没有任何东西能从黑洞中逃逸,而黑洞在吞食这本杂志前后几乎没有任何不同,最多不过重了几克而已。虽然在1975年,霍金曾指出,黑洞会向外辐射物质和能量(现在我们称之为霍金辐射),但这种辐射似乎没有任何结构,只是宇宙中一声微弱的嘶鸣,霍金因此认为黑洞可以抹除信息。

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