【5、结束语:形式本体论有没有意思】 综上所述,形式本体论所指的“形式”类似用图像作类比解释,其规则之门类似非对易几何和非对易代数的结合,并无多大歧义;其复杂性来源于形式本体论所走的道路曲折和所处的环境差异较大。 一些学人对形式本体论不感兴趣,觉得“形式”这个概念太普通,没有多大意思,其实不然。例如我们小时候,觉得“空间”和“时间”概念太平常,直到上了高中都还觉得没多大意思,后来(1965年)读了邓乃平先生著的《空间和时间的故事》一书,知道爱因斯坦正是用我们觉得没多大意思的空间和时间,做出了大学问,才知也许我们人类觉得最没意思最平常的概念,可能还包含着不少的秘密。现在看来“形式”,正是这种最没意思最平常的概念,但它比“物质”概念的歧义少,更容易把我们人类带出困境,所以说,看没有多少形式本体论的文章,才没大意思。 圈量子引力在普通人的脑海中,宇宙是一个整体。可是,有一些“疯狂”的科学家现在却宣布,宇宙是破碎的,我们的世界,包括空间和时间,是由无数的微小“积木”搭建而成。随手拿起一张白纸,我们会发现,它的表面很光滑,光线照射在上面,甚至会反射出光泽。好,现在,让我们拿起放大镜,再次观察这张白纸,我们会发现,这张纸的表面其实并不那样光滑,它是凹凸不平的。 如果我们放大镜的质量,乘上的放大倍数很高,我们甚至能看到,纸其实是由许多的木质纤维组成,这并不奇怪,纸就是木材被加工后得到的。再放大一些怎么样?从这张白纸上撕下很小很小的一片,放到显微镜下观察,我们会发现这张纸竟然漏洞百出。 请不要责怪造纸厂偷工减料,所有的纸通过显微镜观察,都是这副模样。如果我们的显微镜放大倍数足够高,我们甚至能看到在纸上散步的细菌。假如仪器允许我们看得更细,我们还能看到什么? 纸也好,纸上的细菌也罢,都是由原子构成的。原子依然可以划分为更小的物质。似乎,我们可以看到无限小的物质,只要我们的仪器能让我们看清楚。可是,如果我们把仪器对准原子和原子之间的空隙,也就是我们通常所说的空间,我们能看到什么呢?如果可能,把我们的仪器对准时间,我们又能看到什么? 如果我们把无比精密的显微镜对准原子和原子之间的空隙,我们将看到,空间是由一块一块的小空间组成的,同样我们把仪器对准时间去观察,将发现时间也不是连贯的,它也是一段一段拼合成的。 不必惊讶,这就是关于时空的新理论──圈量子引力理论告诉我们的。这个理论预言,我们周围的空间并不是无限可分的,它是离散的,有最小的组成体积,空间不会比这个体积更小了。打个比方,用杯子盛满水,倾斜杯子,使水缓慢流出,肉眼告诉我们,水连续地流淌着。这好比我们从前理解的连续空间。把杯子里的水用绿豆代替,再度倾斜杯子,使豆子洒出来,我们看到一粒粒豆子从杯中滚出,这好比新理论告诉我们的空间,空间不是连续的,而是一粒一粒的。 这些小“绿豆”,即空间的最小单元,它的体积和表面积可以用一个非常小的量来度量,即普朗克长度。普朗克长度非常小:10∧33厘米;因此,空间的可能的最小面积,大约是普朗克长度的平方,即10∧66平方厘米。同理,空间可能的最小的体积,大约是普朗克长度的立方,也就是10∧99立方厘米。 这一粒粒组成空间的 “绿豆”是如此地渺小,在1立方厘米的空间中,含有10∧99个小“绿豆”。要知道,我们宇宙的体积,也不过是1立方厘米的10∧85倍。在圈量子引力理论中,时间同样不是一条连续流淌的长河,而是如时钟的滴答声一般,每“滴答”一次,就大约是一个普朗克时间:10∧43秒。 说得更准确一些,在我们的宇宙中,时间就是以数不清的时钟滴答声来流动的;时间滴答滴答地跳过10∧43个最小时间(普朗克时间),我们的手表指针刚好走过1秒。宾夕法尼亚物理学家阿贝•阿什提卡称:“尽管爱因斯坦广义相对论在解释宇宙方面表现出众,甚至可以描述到接近宇宙的起源,但是在接近宇宙大爆炸时,物质密度变得极大,相对论就不再适用了。要解释大大爆炸之前的宇宙,我们就得应用量子理论,而在爱因斯坦时代这种理论还没有出现”。 【6、结束语】 阿什提卡和他的两位博士后研究员托马斯•保罗斯基和帕姆普里特•辛格,试图用量子理论解释大爆炸前的宇宙形态。 他们也使用这种叫做圈量子引力的理论,建立了数学模型,可以直接描述宇宙大爆炸,甚至解释大爆炸前的情景。另一方面,阿什提卡说:在大爆炸之前存在着另一个时空几何的宇宙,与现在的宇宙十分相似,只是它不是在膨胀,而随着时间逐步缩小。他还说,其实宇宙的变迁并非传统意义上的大爆炸,实际上是一次量子跳跃。 圈量子引力被认为是将广义相对论和量子物理学相统一的最有效手段,由宾夕法尼亚州重力物理与几何学院始创,由阿什提卡牵头。 “这种理论假定时空几何本身有离散的‘原子’结构”,阿什特卡解释说:“与我们熟悉的时空连续性不同,空间是由一维量子构成,在接近大爆炸时,这种构造被剧烈地打破,量子自身的属性使得物质引力相互排斥,而非相互吸引。尽管早些时候就已经有大爆炸前存在另一个宇宙的设想,但是用数学模型来系统描述‘前宇宙’的存在并推断它的时空几何还数首次”。阿什特卡说:“我们起初的工作是模拟出一个与当今宇宙同质的宇宙,我们对圈量子引力理论充满信心,我们将继续完善这个模型,以便更好地描述出我们已知的这个‘前宇宙’,并且更好的理解量子引力的特点”。 (节选自2008年《河池学院学报》增刊第1期发表的《形式本体论复杂性初探》) 参考文献 [1]白德凡,量子引力:下一场物理学革命,环球科学,2022年第6期; [2]王德奎,解读《时间简史》,天津古籍出版社,2003年9月; [3]陈超,量子引力研究简史,环球科学,2012年第7期; [4]王德奎,三旋理论初探,四川科学技术出版社,2002年5月; [5]孔少峰、王德奎,求衡论──庞加莱猜想应用,四川科学技术出版社,2007年9月; [6]王德奎、林艺彬、孙双喜,中医药多体自然叩问,独家出版社,2020年1月; [7]乌达明,质子时空元素的量子色动化学初探──自然科学与社会科学全息交叉探索(3),Academia Arena,May25, 2022; [8]习强,弦论的胜利,Academ Arena,June 25, 2022; [9]刘月生、王德奎,观控相对界与信息范型──纪念刘月生教授诞辰84周年整理原文重发,AcademArena,June 25, 2022。 [10]邓乃平,空间和时间的故事,中国青年出版社,1965年2月; [11]王德奎,形式本体论复杂性初探,2008年《河池学院学报》增刊第1期。
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