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起舞中文 >> 天行歧途 >> 第32章 空间的形状

第32章 空间的形状 2/3

本以为杨远征听完后会恍然大悟,但是,让李世平意外的是,他听完后抛来一个充满鄙视的眼神。

“听到现在,我算明白了!你的意思,是不是要引入‘以太’的概念?这是在开倒车啊!这个概念已经被迈克尔逊-莫雷实验验证过的,是错误的!这个实验我还经常给学生们演示。”

“哦哦哦!不是这样的。以太假设,是在原有的时空观中,假设出一种无处不在的‘物质’,在这种物质中,可以传播电磁波。而我们,抛弃了原有的时空观,只留下空间,你可以理解成是一种绝对的空间观,空间不等于以太,电磁波是空间中的涟漪。”

“噢,你这种假设,能解释光速不变吗?”

“好,我尝试着来解释一下。在狭义相对论中,假设在任何惯性系中光速不变,并没有给出解释。在两个惯性系中,空间跟时间是不一样的,但是最终测出来的光速是相等的。通过这个假设,相对论又将两个惯性系联系在一起。”

“你们的假设中,能解决这个问题吗?”

“我们的假设中,两个惯性系本来就是在同一个系统中,也就是,同一个空间中。两个惯性系的存在及运动,都对它们共同所处的空间造成影响。”

李世平希望讲得简单易懂一点,于是停下来,准备举一个例子,他一声不吭,想了很久。杨远征听到一半,没听到重点,刚准备开口问的时候,李世平又继续讲了起来。

“拿空气中的声波来举例吧。假设空气中,有两股匀速移动的气流,它们在空气中经过,对空气造成了影响,两股气流的速度不同,其中的空气密度也会不同。这时,一束声波,从一股气流中传到另外一股气流中,因为密度速度都不同,所以声波在其中传播的速度也不同。”

杨远征打断李世平,问到,“这个例子不正好说明光速可变吗?实际情况是不变啊!”

“这就跟测量方法有关了,我们是站在气流的外部,以上帝视角来观察其中的声速。我们之所以能测出光速不变,是因为,我们的测量装置,跟‘光’都是相同的‘材料’,都是在相同空间中的能量。声波得这个例子中,假设,我们能用声波这种‘材料’做出一个测速装置来,然后,用它来测量声速,就会得到,在两股气流中测出的数值是一样的。”

“真不敢想象,怎样用声波做一个测量装置?”杨远征若有所悟,又若有所疑,“老实说,如果我不是教物理实验的,估计早被你讲的内容搞晕了。嗨,感觉空间是个大容器,光在其中传播,基本粒子也跟光子同样,只不过是闭合的。”刚说几句,他又有了新的疑惑,“声波这个例子是比较形象,你说的不连续的空间小格子,就跟空气中的一个个空气分子一样吗?”

“当然不是。声波这个例子只是用来比喻的,为了容易理解。”

李世平掏出小本子,在上面画出一个大立方体,然后再在上面画上很多线条,表示大立方体是由很多个小立方体堆积起来的,画得很像一个魔方。

“你看,就像这样,把空间简化成一个从任意方向与任意位置观察,都是整整齐齐排满小立方体单元的东西,每个小单元的边长就是普朗克长度。注意,是从‘任意方向’与‘任意位置’观察都是这样,所以不能简单地把它看成一个小立方体,或者是一个小球体。之所以这样表示,只是为了方便理解跟计算。它们非常小,一万亿亿个单元连起来,才有一个质子的直径那么长。”

杨远征指着图中的小格子问,“小单元的里面是什么?”

“空无一物!相邻的单元间会互相影响,单元会内陷或膨胀。越微观的尺度,空间中的导航波特征表现得越明显。这里,黎曼几何可以帮助我们理解它。除此之外,什么都没有了。”

“听起来好像有些道理,不过又好像什么都没有一样。无数个空无一物的小单元,却形成了千变万化的世界?”

“是的,万物产生于虚无。”

“好吧,虽然,我还不能完全理解,但是,今天我至少知道了你们理解的空间是什么样子了……不过,我还是觉得,‘万物产生于虚无’这个观点,太匪夷所思了。”

“回来吃饭啦!”不知不觉中,一个多小时过去了,万方用声波透镜喊两人回去吃饭,正好两人也觉得聊得差不多了,就从河边向回走。

万方的饭菜已经准备好了,就差最后一道汤。看见锅中热水沸腾起来,水泡从锅底冒了上来,杨远征指着锅问,“这些气泡,是不是从虚无中产生的?”

一听这个问题,万方就知道两人聊到哪里了。他自己就是从这些特例中得到启发,在分形学的自相似理论中找到了灵感,形成了理论的基础假设。

听到杨远征的问题,他停下手中的锅铲说,“如果只看锅中的水,的确是从虚无中产生了气泡,它们本质都是水分子,只是分子运动的剧烈程度不同而已。是不是有点像世平说的那样,能量就是空间的不均衡呢?”

“还真有点像!”杨远征没高兴几秒钟,又满脸疑惑,“如果锅下面没有火,有没有可能出现气泡呢?”

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