人类自从仰望头顶的星空开始,就对宇宙充满了好奇,科学的发展让我们更加接近宇宙真相,其中就有一些真相令人震撼。
不同尺度下具有相似性
人类已经能探索微观世界到宏观世界的很大一个尺度范围,科学告诉我们,电子绕着原子核运转,月亮绕着地球运转,地球绕着太阳运转,太阳绕着银河系运转,银河系绕着本星系群中心运转等等。
这一切好像没有终点,谁也不知道更小的尺度下会是怎样的世界,可观测宇宙之外又是什么?
数学中有一种图形叫做分型几何,分型图像在不同尺度下具有自相似,比如雪花的几何图形就是典型的分型结构,大陆的海岸线虽然是不规则的,但是在不同尺度下也具有自相似。
甚至宇宙在大尺度下的宇宙结构网,还与人类的神经结构相似,于是就给我们一个惊人的启示,在更小的尺度下,是否存在一个全新的世界?或者我们世界本身,就是另外一个世界里的一束烟花而已。
精心设计的物理学常数
在物理学中,有十几个基本常数,这些常数描绘了我们世界的运行规律,比如光速c、普朗克常数h、基本电荷e、万有引力常数G等等。
然而近代物理学家发现,这其中的几个常数组成了一个特殊的无量纲数——精细结构常数α,近似值137.036。
该常数最初的物理意义是“氢原子中基态电子的速度与光速之比”,随着量子力学和相对论的发展,科学家发现这个常数并不一般。
精细结构常数决定了哪些原子能够稳定存在,甚至还可能和宇宙形成有关,如果α再小一些,碳元素就无法形成,生物也就无法存在。
有科学家猜测,也许我们宇宙只是无数平行宇宙中的一个,每个平行宇宙中的精细结构常数都不一样,只有我们宇宙的这个数值,生命才会形成,也才有我们来讨论这个问题,这叫做宇宙学的人择原理。
理解不透的叠加态
在我们的常识中,相对立的事物只能以一种形态出现,比如生和死、左和右、有和无等等;但是在量子力学中,有一种特殊的量子叠加态,却能让相对立的事物同时出现。
比如薛定谔的猫同时处于生和死的叠加态,双缝干涉实验中一个光子同时穿过了两条缝,光即是波也是粒子,而且这并非处理物理模型的数学方法,而是量子力学要求事实就是这样,这完全是反常识的。