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1700878476 有户人家的小孩叫米拉。她喜欢吃冰激凌,最爱的口味是巧克力味。这是因为她只尝过巧克力味的冰激凌,吃过一次后她就一直喜欢这个口味。
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1700878478 米拉的父母相信所有的孩子都爱吃冰激凌,但他们没有调察其他孩子。他们无法检验这个规律,也无法知道这个规律和实际情况的差异。他们所知道的只是米拉爱吃冰激凌这个事实。米拉的爸爸还相信另一个规律,那就是所有的孩子都爱吃巧克力味的冰激凌。哄米拉入睡后,夫妻俩小酌了一杯。米拉的妈妈忽然想到了一个新的规律:所有的孩子都爱吃他们第一次尝到的冰激凌口味。
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1700878482 米拉爸妈的理论都与他们手头的证据相符,但两人作出的预言却不同。如果对邻居父母们做个系统性的调查,我们可以对这两个理论加以检验,因而这两个理论都是可能的自然规律。但假如米拉是世界上唯一的孩子,那么我们就无法检验米拉父母的理论到底是普遍的规律,还是仅是个例。
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1700878484 米拉的父母或许会说,基于生物学对人类的研究,孩子们确实爱吃所有含糖和牛奶的东西,这至少验证了他们的一个理论。他们或许说得对。但他们所用的论据基于生物学对许多个体的研究。这里,我们再也无法将米拉的例子类比于宇宙学。因为宇宙真的就只有一个。我们不能将宇宙想象为某个更大集合中的一个宇宙,这样做违背了科学原则。因为针对那个更大的集合,我们做不出任何可被实验观测验证的预言。
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1700878486 将物理定律运用于亚宇宙系统的过程中必然需要近似,对宇宙学困局来说,这种近似举足轻重。让我们从另一个例子出发来看清这一点。牛顿第一运动定律声称,所有自由粒子总保持匀速直线运动。大量实验检验并证实了这一定律。但世上没有真正自由的粒子,每个实验都含有近似。宇宙中的每个粒子,至少都会受到其他粒子的引力作用。如果我们想不用近似来精确地检验这一定律,只会发现我们找不到一个适合的系统。
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1700878488 牛顿第一运动定律充其量是其他一些更为精确的物理定律的近似。事实上,它是牛顿第二运动定律的近似。牛顿第二运动定律描述了物体的运动如何受外力的影响。这里有件很有意思的事:宇宙中的每一个粒子都能通过引力吸引其他粒子。如果这些粒子带荷,它们还会产生其他相互作用。我们要将这许许多多的力合在一起考虑。要想精确检验牛顿第二运动定律,我们需要组合1080个力,才能描述宇宙中的一个粒子的运动。
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1700878490 在实际验证中,我们当然无须那么做,我们只会考虑几个邻近物体施加于粒子的外力,其他所有的力都被忽略了。就引力来说,我们常常忽略来自遥远天体的引力,因为它们的引力效应很弱。(这并不是个显而易见的结论。一方面,引力随距离增加而减弱;另一方面,距离越远可能出现的天体就越多。)就每一次实验来说,没人试图检验牛顿第二运动定律是否“精确”成立。我们只能检验近似情形。
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1700878492 在将牛顿范式中的定律外推至整个宇宙的过程中,我们还有一个大问题:尽管我们只有一个宇宙,但我们有无穷多的初始条件可供选择。这将导致无穷多的解,它们都满足宇宙学定律,每一个可能的解对应于一个可能的宇宙。然而事实是,我们只有一个宇宙。
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1700878494 一个定律有无穷多的解,可以描述无穷多的宇宙历史。我们不得不得出这样的结论,当我们将一个物理定律应用于一个亚宇宙系统时,我们其实是在考虑许多不同版本的系统。方程的解有多少,不同的自然版本就有多少。所以,在我们将一个定律应用于一个亚宇宙系统的过程中,可以自由选择初始条件,对于理论的成功尤为重要。
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1700878496 出于同样的原因,如果某一特定系统存在无穷多的解,那么这个系统的大量事实一定尚未被解释。在此,自由选择初始条件从资产变成了负债。因为它的存在本身,使得理论(通过物理定律表达)永远得不到关于这个宇宙的关键问题的解。在这些问题中,包括任何与宇宙初始条件有联系的宇宙特征。
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1700878498 宇宙学定律可能有许多解,不同的解对应于不同的宇宙历史。为什么我们的宇宙不选择其他历史?为什么在这无穷多的解中,只有一个解对应于真实的自然世界?这些问题值得思考。
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1700878500 上述讨论指向了一个共同的结论:在宇宙尺度上,我们错用了自然规律。原因有如下三点:
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1700878502 ●在将一个物理定律应用于整个宇宙的过程中,我们其实在假设其他宇宙的存在,并对这些宇宙作出了大量的预言。而这是个空想。或许,某种比定律弱得多的东西可以解释这个宇宙。一个物理定律往往会预言无穷多个从来没有出现过的宇宙,我们不需要这么奢侈的解释。如果某个理论可以仅仅解释这个宇宙中切实发生的一切,那么这样的理论就已经足够好了。
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1700878504 ●普通的物理定律无法解释,为什么某个描述我们宇宙的解,就该是我们所感知的宇宙。
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1700878508 ●物理定律无法解释自身的合理性。它无法解释为什么自己是对的,而其他定律是不对的。
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1700878512 因此,当我们用传统自然规律解释宇宙时,我们在一些方面做得有些过头,在另一些方面却还远远不够。想要避开这些困局与悖论,唯一的出路是寻找牛顿范式之外的新方法论。我们需要一个新的范式,它能将物理上升到宇宙尺度。物理不应该在不合情理与匪夷所思中终结。想做到这一点,我们必须淘汰那个一直带领我们取得成功的科学范式。
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1700878514 在第1章中,我们论证了如何将时间驱逐至物理学之外。但所有的论证都基于这样的假设:牛顿范式可以被应用于整个宇宙的研究。可惜它不能,那么这些去时间化的论证便一一失效。在我们舍弃牛顿范式的同时,需一并舍弃所有这些论证,而这使得相信时间的真实性成为可能。
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1700878516 如果我们接受时间的真实性,它是否能够帮助我们找到那个真正的宇宙学理论?答案是肯定的。在后文中,我将就此加以解释。
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1700878521 时间重生:从物理学危机到宇宙的未来 [:1700876977]
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