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发信人: bsese(b77行) 整理人: 2sinxcosx(2003-02-17 01:28:58), 站内信件 |
| [转贴]膜的新奇
转自http://bbs.wz163.net/探索奥妙 原贴作者：yphysics 对于膜世界的产生有几种理论。一种版本是称为Ekpyrotic宇宙的影子膜模型。Ekpyrotic 这个名字有点绕嘴，但是它是从希腊文来的，意思是运动和变化。在Ekpyrotic场景 中，人们认为我们的膜以及影子膜存在了无限久。他们是在无限的过去在静态中启始 的。膜之间一个非常小的力就使他们相互运动，膜就会碰撞，并且相互穿越，产生大 量的热和辐射。这一碰撞被认为是大爆炸，也就是宇宙热膨胀相的启始。 关于膜是否能够碰撞以及如此这般行为，存在许多未解决的技术问题。但是，即是膜 具有所需要的性质，以我的意见，Ekpyrotic场景也是不能令人满意的。它要求膜在 无限的过去启始时，处于一种以不可思议的精度调准的位形之中。膜的初始条件的任 何微小变化，都会使碰撞变得乱糟糟的，产生一个高度无规的膨胀宇宙，一点也不像 我们现在观察到的这个几乎光滑的宇宙。如果膜从它们的基态或者最低能态启始，初 始条件被精确指定便是很自然的了。但是如果存在最低能态，膜将会停留在那儿，而 永不碰撞。但事实上，膜从一个非稳态启始，必须人为地让它处于这种态。这必须是 一只相当稳定的手，才能使初始条件那么精确。但是，但是如果一个人能够做到这一 点，他能够使膜从任何方式启始。 按照我的意见，膜世界启始的更远为吸引人的解释是，它作为真空中的起伏而自发产 生。膜的产生有点像沸腾水中蒸气泡的形成。水液体中包含亿万个H2O分子，它们在 最靠近的邻居之间耦合，并且挤在一起。当水被加热上去，分子运动得更加快，并且 相互弹开。这些碰撞偶然赋予分子如此高的速度，使得它们中的一群能摆脱它们的键 ，形成热水围绕着的蒸气小泡泡。泡泡将以随机的方式长大或缩小，这时液体中来的 更多的分子参与到蒸气中去，或者相反的过程。大多数小蒸气泡将会重新塌缩成液体 ，但是有一些会长大到一定的临界尺度，超过该临界尺度泡泡几乎肯定会继续成长。 我们在水沸腾时观察到的正是这些巨大的膨胀的泡泡。 膜世界的行为很类似。真空中的起伏会使膜世界作为泡泡从无中出现。膜形成泡泡的 表面，而内部是高维空间。非常小的泡泡将重新塌缩成无。但是一个由量子起伏成长 的泡泡超出一定的临界尺度，很可能继续膨胀。在膜上，也就是在泡泡的表面上的人 们（例如我们）会以为宇宙正在膨胀。这就像在气球的表面上画上星系，然而把它吹 涨，星系就相互离开，但是没有任何星系被当作膨胀的中心。让我们希望，没有人持 宇宙之针将泡泡放气。随着膜膨胀，内部高维空间的体积会增大。最终存在一个极具 巨大的泡泡，它被我们生活其中的膜环绕着。膜也就是泡表面上的物质将确定泡泡内 部的引力场。 平等地，在内部的引力场也将确定膜上的物质。它就像一张全息图。一张全息图是一 个三维物体被编码在一个二维表面上的象。我对全息图的全部知识是，在一张图上是 星际航行的一集中的场景，我本人与牛顿和爱因斯坦在一起。（之后是一段黑白短片 ，在一个飞船船舱内三位巨匠和一位类似于船长的人在打牌，讨论着些事情，由于是 英文对白，本人水平有限，未能得其意思。）类似于，我们认为是四维时空的也许只 是五维泡泡内部区域所发生的事件的一张全息图。 这样，什么是实在的呢？是泡泡还是膜？根据实证主义哲学，这是没有意义的问题。 这样，什么是实在的呢？是泡泡还是膜？根据实证主义哲学，这是没有意义的问题。 因为不存在独立于模型的实在性的检验，或者说什么是宇宙的真正维数是没有意义的 ，四维和五维的描述事等效的。我们生活在三维空间和一维时间的世界中，我们对这 一些自以为一清二楚。但是我们也许只不过是闪烁的篝火在我们存在的洞穴的墙上的 投影而已。但愿我们遭遇到的任何魔鬼都是影子。 膜世界模型是研究的热门课题，它们是高度猜测性的。但是它们提供了可供观测验证 的新行为，它们可以解释为什么万有引力为什么这么弱。在基本理论的基础中，引力 也许相当的强大但是引力在额外维散开意味着，在我们生活其中的膜上的长距离引力 变弱了。如果引力在额外维中更强，那么在高能粒子碰撞时形成小黑洞就容易得多。 这也许在日内瓦建造中的LHC也就是大型强子碰撞机上可能实现。一个微小的黑洞不 会吃掉地球，不像报纸中绘声绘色的恐怖故事那样。相反地，黑洞将会在"霍金辐射 "的"扑"的一阵中消失，而我将得到诺贝尔奖。LHC加油！我们可以发现一个膜的新奇 世界。 转自http://bbs.wz163.net/探索奥妙 ---- 包学行( [email protected] ) “微积开概念”  |
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