2/19/2003

1/7/2003 4:35:33 PM | daosong nanpo]
转贴:作者魏磊,中国金融学院副教授。

爱因斯坦相对论突破牛顿绝对时空观的框架,摆出二维空间与多维空间的概念。认为二维空间的“真实”物体是三维空间的点组在二维平面上的投影;同样,三维空间的物体是四维时空中的点组在三维空间的投影。1884年,英国牧师艾勃特以科幻小说的形式提出不同维度世界的存在及其各维世界的关系。二维是平面图形,一维国是一条直线,零维国只有点。二维空间的某数学教师经过三维人的启蒙(告诉二维人:“向上,而不是向北”),领略并参观了三维世界,俯瞰二维世界。二维人接受了三维真理,并以精密的推理与丰富的想象,恳请三维人领他去游览更高级的世界――四维国(超立体空间),甚至进入到五维、六维、七维、八维……空间。[1]
  现代物理学的超弦理论认为:我们很可能生活在更高维的时空中,只是除了现有的四维时空外,其他的维数被卷缩成了很小的闭合圈,不为人所注意。类似花园里的一条尼龙水管,平时静静地放在草地上,远看好像是二度空间平面图,近看才见到它是圆管形的三度空间立体物,再细看,它是无数圆圈的连接体――五维时空的空间类似这尼龙水管的圆周,由于太细小,以致我们在正常情况下,观察不到它们的存在。这个观点首先由德国物理学家卡鲁扎于1921年提出,曾得到爱因斯坦的支持。
  到了八十年代,多维空间构想获得了更多的证据。十一维时空交叉互渗的数学模式令人暇想翩翩。物理学家亦提出多重世界量子力学诠释,支持独立存在着无数“平行的”宇宙,它们包含所有星系,所有恒星以及所有的行星,全都在相同时间甚至在同一空间中真实存在着。这些空间(世界)通常互无联络,然而在量子层面,却互为影响。这种诠释亦得到来自天文观测的支持。八十年代,天文学家观测外部空间,惊奇地发现:宇宙中物质的绝大部分都是不可见的,他们曾自认为是研究宇宙中物质的人,事实上,他们发现自己只是观察到宇宙中由于某种离奇的缘故碰巧能发光的一点点尘埃而已。大部分物质是不可见的。超弦理论描述一种新的物质,称为影子物质(shadowmatter),它同我们所熟悉的普通物质没有相互作用,或仅存在微弱的相互作用。由这类影子物质所组成的各种星系和行星,是不可见的,因为它们同我们的可见光线不发生相互作用。那么组成这类影子物质的形式是什么呢?


时间问题是人类心智所面临的巨大挑战,自古以来,人们对时间问题或习焉不察,或打上括号存而不论,或予以常识性的诠释。二十世纪初,爱因斯坦从时空特性上打开一个缺口,作出相对论的重大发现,揭开了时间研究的新篇章。
  相对论昭示,时间不是实在本身具有的,只是人解释世界的工具。换言之,时间是人的错觉,时间描述是相对的。对于一个观察者是同时发生的事件,对于另一个观察者来说却不是同时发生的,对时间的感受(读数)随参照系的不同而不同,时空相互渗透与转换。爱因斯坦的时间相对论阐释,闪烁着天才的火花。然而,就时间本质问题,爱因斯坦承认自己未曾把握:“关于现在(theNow)有某种本质上的东西,恰恰是在科学领域之外。”[2]
  自七十年代以来,国际上又掀起一股时间研究的风潮。在时间方向(时间箭头)上,前卫科学者认为:时间的持续是“非直线的”连续,而不是单一方向直线性的延伸(从现在流向未来)。时间序列同时多向共存。时间既可向前(指向未来),也可由未来向过去进行。量子场论的数学表达昭示:对世界线有两种不同的解释方法,既可以看成是一个正电子顺时间往上运动,也可以看成是一个电子逆时间往下运动。这两种解释在数学上是等价的。一个反粒子从过去走向未来,也就是一个粒子从未来走向过去。粒子互动的相对性表明时间方向的对称性。因而,今天进行的一项观测可以影响到遥远过去的实在建构;人亦能预知未来。时间因果关系在量子物理层面,具有超常识的神妙。


现代物理学认为,物质世界并不存在初始的基本粒子,每一个粒子都包含着其他粒子的某些个性。若干粒子在一个自洽状态中生成自己,并彼此关联构成动态的有机网络。每一个粒子都帮助产生其它粒子,其它粒子反过来又生成它。这种互渗相成的义理在量子物理学的一项著名实验中得以体现。
这种一多相即的全息律体现在宇宙人生的方方面面。例如,树上任一树条的结构均与大树结构相似,包含着全树的信息。人体的任一部位的经络,诸如耳、鼻、手、脚、腹等的经络即是全身经络信息的浓缩。遗传基因DNA(脱氧核糖核酸)中,含藏着种系与个体的全部遗传密码,其存储、表达、复制、调控与传递的机制,构成了一个完整与自洽的环。任一细胞都是全能的,这就为克隆(Clon无性繁殖)技术提供了可能性。在数学无穷大中,部分含摄全体的信息与力用。
譬如大海,为水中王,江河诸水流入海中,大海不见增多;无量诸水流出大海,大海亦不见减少。正如数学无穷大,增加多少有限数,乃等于无穷大;减少多少有限数,还是等于无穷大。

二十世纪相对论与量子论的兴起,对人类思维方式产生深远的影响,决定论的世界观受到严峻的挑战。海森伯的测不准原理(又称不确定性原理)表明:想以任何种事先规定的精确度来同时描述一个原子粒子的位置和速度,是不可能的。我们只能做到要么十分精确地测出原子的位置――这时观测仪器的作用掩盖了我们对速度的认识――要么是精确地测定速度而放弃对其位置的知识。测不准关系表明每一原子粒子图象各自具有测不准的一面,它足以避免各种不同图象之间的逻辑矛盾。[3]基本粒子内具波一粒二象性。根据观察者的意念与观测手段的不同,基本粒子或显现波动、或显现粒子。一种状况显时,另一状况则隐。反之亦然,隐显俱成。在这里,观察者的意图起着重大的作用。一个量子力学系统在某个特定状态被观察得越频繁,该系统就越可能保持原来状态。表明人的心念与无生命物体存在着微妙的互动沟通。数学家哥德尔提出的不可判定性原理与海森伯的测不准原理具有异曲同唱之妙。

1905年,爱因斯坦提出质能互变公式:E=MC2(E=能量、M=质量、C=光的速率),这个公式揭示:物质是锁闭的能量,能量是释放了的物质,二者虽有现象的悬殊,本质并无二致,所以,质能可以相互转换。核武器的试制成功,在实践上证实了极小的质量能释放巨大的能量。而能量转化为物质,在理论上能成立,但地球人目前尚不能付诸实施。

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