改寫者序
假設你今年13歲。過去13年的每一個時刻,你在哪,你在幹什麼,都是確定的。雖然,大多數你已經不記得,你的爸爸媽媽也不記得。
不管記不記得,某一天的某個時間點,你的狀態一定是唯一的。你不可能既在北京,又在海南;不可能既在教室裏坐著上課,又在家裏的床上躺著睡覺。
但宇宙不是這樣的,很有可能,宇宙經歷了無數種共同存在的歷史,這些歷史相互作用,形成了今天的宇宙。
你想知道過去的某一個時刻,宇宙處於哪種確定的狀態?對不起,這是沒有答案的。因為,確定的狀態根本不存在,只能説有多少多少種的可能性。
這就好像説,過去的13年,有無數個你,經歷了無數種狀態,這些狀態互相影響,形成了今天的你。過去某一天的某個時間點,你既在北京、又在海南、還在月球;你既在教室裏上課、又在家裏睡覺、還在外天空坐著太空梭溜達。
有意思吧?
這種觀念來自物理學最最時新的M理論。
過去100年,物理學的發展太牛了。牛到什麼程度?牛到終於讓一般人聽不懂啦。
100多年前,物理學的天下屬於牛頓,牛頓物理學比較容易理解:一個蘋果離開樹枝,會往地上掉,這是地球引力在起作用。想讓一個靜止的物體動起來,你要給它力;想讓一個動著的物體停下來,你也要給它力,這是牛頓運動定律。
不過,後來的各種觀測和實驗表明,只用牛頓物理描述我們的宇宙是不夠的,想要準確地描述宇宙,必須使用更複雜的理論,比如不太好懂的相對論、量子論,等等。
好懂的、不好懂的,目標相同,都是為了認識宇宙,弄明白宇宙到底是什麼樣子。
人類是好奇的物種,除了想知道宇宙是什麼樣子,我們還想弄明白,宇宙為什麼是這個樣子?為什麼會有宇宙?過去的解釋説,宇宙由大爆炸而來。那麼,大爆炸之前是什麼?為什麼會有大爆炸?
目前,最接近於解釋這些問題的,是上面那個有點怪異的M理論。
如果你讀過《大人孩子都能懂的時間簡史》,再讀這本書會更容易理解。當然,沒讀過也沒關係。這本書的目標,跟《大人孩子都能懂的時間簡史》一樣,都是要讓沒有任何基礎的人也能讀懂。
沒錯,能夠翻開這本書,你絕對值得為自己驕傲。雖然這只是一部青少年版,但是,想一想,一個十幾歲的少年,已經讀著一本叫《大設計》的書,思考宇宙由來的問題,怎麼能不為你鼓掌呢?
1為什麼會有宇宙
WHY THERE IS A UNIVERSE
我們和我們周圍的一切、地球、太陽系、銀河系,乃至宇宙,從何而來?
為什麼會有宇宙?誰創造了宇宙?
這些問題過去屬於哲學家,現在則不是。
最近的幾十年,科學發展太快,哲學家跟不上,他們理解不了物理學的最新發現。所以,很多人説,哲學已經死了。
回答關於宇宙的終極問題,要靠科學,要靠物理學,要靠現代物理學。
現代物理學的發展,起源於大約100年前出現的量子理論。
在量子理論出現之前,大家普遍認為,世界是什麼樣子,是完全可以靠直觀感覺了解的。
牛頓物理學非常符合直觀感覺。人們曾經以為,基於牛頓力學,科學已經完美地解釋、定義了整個宇宙,宇宙的終極規律已經找到。
可是,這種想法錯了。後來的科學發現證實,牛頓力學僅僅適用於引力,而引力只是科學家所定義的四種力之一。在解釋其他三種力時,科學家們發現,必須使用另外一種工具:量子理論。(圖1)
基於量子理論,物理學家們做了近100年的努力,其中包括好多次爭論、爭吵、自我否定等。如今,大家開始覺得,好像又快要找到描述宇宙萬物的終極理論了,那就是M理論。M理論可以回答“為什麼會有宇宙”這類超級大問題。
注意了,還只是説“好像”,離“真正確信”還有距離,還需要繼續檢測和實驗。
M理論説,宇宙是從無到有誕生的,而且誕生了不止一個,我們所在的宇宙,不過是其中之一。宇宙的歷史,也不是只有一個,而是有許許多多個,其中絕大多數不適合生命的存在。
那麼,為什麼我們恰好在這個適合生命存在的宇宙裏呢?為什麼宇宙是現在這個樣子,而不是別的樣子呢?M理論説,宇宙的誕生、宇宙的歷史演變、人類存在的原因,都符合物理學定律,或者説,都是由物理學定律決定的。
[責任編輯:楊真斌]