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问世间 空为何物?- 谈“量子真空”
问世间 空为何物?- 谈“量子真空”
来源:星空天文 | 2016/10/4 6:49:28 | 浏览:1342 | 评论:0

问世间 空为何物?- 谈“量子真空”

色即是空

什么都没有的宇宙空间,真的是空无一物吗?

物理学中有一个概念可以描述这样“空”。这个概念叫“量子真空”。

“量子真空”是指处于最低能量状态的空间,它也是量子物理中的一个谜。

“量子真空”所拥有的能量,称为零点能量,也叫宇宙的基态。但是实际上,这种基态并不是一种零能量状态。相反的,它有一个有限的正值。

问世间 空为何物?- 谈“量子真空”

说物理学对“空”知之甚少,其实一点也不夸张。人们到现在也无法解释,为什么零点能不会随着时间的推移一点点稀释或减少。

欧空局和美国宇航局都在计划发射探测器,打算对零点能进行更高精度的探测,了解宇宙时空各处的零点能是否一致。

零点能是否就等同于“空”?我们对于“空”的感知和概念是不是一种幻觉?它是否是我们理解宇宙更深层奥秘的一把钥匙呢?

要得到答案,并不是一件容易的事。还需要搞清楚一系列的问题。

比如所谓的宇宙基态能量,它在宇宙的过去和现在是否相同?我们所熟知的时间和空间,是否是从一个位于这个宇宙之外的、真正空无一物的状态中诞生的?这样的状态是否存在过,或者说这样的存在是否有意义?我们这个宇宙中的“空”,是否有别于其它多元宇宙?以及这种真空所包含的虚拟能量,是否与它所容纳的东西有关?

“我们的‘空’”和“别处的‘空’”,这样的表述非常奇怪。

但宇宙大爆炸和暴胀理论就是沿着这一思路来的。宇宙的急速膨胀,就是一个从较高零点能量状态,向较低零点能量状态转化的过程。这一过程最终产生了所有的物质、反物质和辐射。甚至在理论上,我们这个宇宙仍有可能在未来发生类似的转化。

但是哲学对这样的解释并不满意。“物理学意义上的‘空’”听起来和“色”其实差不多。当我们讨论“空”的时候,我们的概念是跳出我们这个宇宙的时空的,但这样的思考是否有意义?在连空间都还没有产生的时候,哪有“外面”?在时间都还没有开始的时候,何来“之前”?

不管“空”究竟是什么,它应该包含整个宇宙。而这也是佛教里的一个哲学概念。

许多物理学家认为,在理解“空”的意义之前,想要真正理解这个世界是不可能的。我们对世界的理解是有偏见的。也就是说,我们可以理解统治时空的一切法则,但我们无法理解这些基本规律究竟从何而来,它们是从“空”中诞生的吗?还是从“色”中出现的?

因此我们只能说我们的宇宙来自于“空”,只要给予足够长的时间,它的最终状态也会逐渐接近于“空”。但前提是我们接受“物理学意义上的‘空’”等同于真正的“空”。对“空”的定义,可能无法离开我们对时空的定义,也无法离开我们这个宇宙中的各种法则和定律。不管物理学家还是哲学家是否开心,这可能都是不可避免的。没有哪种实验可以说“我们造出了‘空’”。

但有一些事情是明确的:我们并非一直存在,我们也不会一直存在。我们只存在于当下。无论“空”究竟为何物,我们都是存在于当下的“色”。而无论当下存在什么,它们都是来自于“空”,且与我们如何定义“空”无关。无论我们对宇宙的了解有多少,它都将逐渐回归一种无限的“物理学意义上的‘空’”。至于那个终极的“空”究竟意味着什么,或许将成为一个永恒的谜。

问世间 空为何物?- 谈“量子真空”

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