李詔宇
身處天地之間,每每仰觀俯察,“宇宙是什么”這一問題往往會在腦海中浮現。事實上,在漫長的歷史中,人們經常對此問題進行思考,對這一問題的認識也經歷了一個復雜的演變過程。
近日,《新科學家》周刊刊發題為《對現實的重新思考:整個宇宙會不會就是一個量子單體》的文章,為我們提供了上述問題的一個可能答案——宇宙或許是一個巨大且特別的量子。
現代科學明確了宇宙的本質,那么我們又該如何理解宇宙的運行方式?換言之,人類該用什么樣的視角理解宇宙呢?
多數近代物理學家傾向于以還原論的視角理解宇宙。馬瀟漢指出,在還原論視角下,物質最終都是由夸克等基本粒子構成的。科學家們可以理解構成宇宙的基本粒子的性質,并借此推斷出宇宙的性質。在這種視角下,既然宇宙萬物都是由不可再分的物質粒子堆砌而成,那只要找出構成宇宙的基本粒子,再通過分析、歸納等方式,就可以還原出宇宙存在的真相。
乍一看,還原論似乎為科學家們理解宇宙提供了一種簡單有效的方式。然而,這種方式卻并不完美。
在還原論的指導下,科學家們建立了粒子物理學,并試圖構建出一個模型來解釋宇宙中所有的現象,這個模型被稱為“標準模型”。該模型歸納了61種基本粒子,但是這61種基本粒子只占宇宙的5%。“剩下的95%是無法用還原論解釋的,這之中就包括約70%的暗能量和25%的暗物質。”馬瀟漢指出。
隨著研究的深入,物理學家發現,極大的宇宙和極小的微粒之間存在不可分割的聯系,而這種聯系目前只能用量子理論來進行說明。
利學家們猜測,這種現象可能是量子糾纏導致的。量子糾纏通常被描述為量子體之間的關聯,這種關聯性證明了糾纏的量子系統不能被理解為是由某些部分構成的,它們就是同—的整體。若該理論成立,這也就意味著宇宙不同能量級實際上是同一的,宇宙萬物就不是由逐級變小的部分組成,整個宇宙是一個“單一、不可分割的量子體”。
目前“單一量子體”這一猜想仍停留在科學哲學層面,科學家對于宇宙未知部分的探索仍在繼續。要想將這一猜想以更精確的方式表達出來,還需要更多觀測和理論方面的努力。
在求知欲和好奇心的驅使下,從千百年前的仰望星空開始,到如今在科學觀測和理論指導下理解宇宙,人類從未停下對宇宙探索的腳步。隨著文明和科技的進步,人類最終將揭開層層面紗,將宇宙的真實面貌越來越清晰地呈現出來。