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1700880541 ——,“On the Nature of Quantum Fluctuations and Their Relation to ;Gravitation and the Principle of Inertia”,Class. Quant.Grav.3:347-59(1986);
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1700880543 ——,“Stochastic Mechanics, Hidden Variables, and Gravity”,in Quantum Concepts in Space and Time,ed. R.Penrose&C.J.Isham(New York:Oxford University Press,1986);
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1700880545 ——,“Derivation of Quantum Mechanics from a Deterministic Nonlocal Hidden Variable Theory. 1.The Two-Dimensional Theory”,IAS preprint, July 1983.http://inspirehep.net/record/191936.
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1700880547 [15].Chanda Prescod-Weinstein&Lee Smolin,“Disordered Locality as an Explanation for the Dark Energy”,arXiv:0903.5303v3[hep-th](2009).
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1700880549 [16].暗物质是一种不释放光的假想物质。如果我们想在牛顿力学框架下解释星系的旋转,暗物质是必须的。
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1700880551 [17].Lee Smolin,“Fermions and Topology”,arXiv:gr-qc/9404010v1(1994).
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1700880553 [18].C.W.Misner and J.A.Wheeler,Ann.Phys.(U.S.A.)2,525-603(1957);重印版参见:Wheeler Geometrodynamics(New York:Academic Press,1962)。
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1700880555 [19].Fotini Markopoulou,“Conserved Quantities in Background Independent Theories”,arXiv:gr-qc/0703027v1(2007).
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1700880557 [20].Francesco Caravelli&Fotini Markopoulou,“Disordered Locality and Lorentz Dispersion Relations:An Explicit Model of Quantum Foam”,arXiv:1201.3206v3(2012);Caravelli&Markopoulou,“Properties of Quantum Graphity at Low Temperature”,arXiv:1008.1340v3(2011);Caravelli et al.,“Trapped Surfaces and Emergent Curved Space in the Bose-Hubbard Model”,arXiv:1108.2013v3(2011);Florian Conrady,“Space as a Low-temperature Regime of Graphs”,arXiv:1009.3195v3[grqc](2011);另一种几何生成方法参见:João Magueijo, Lee Smolin,&Carlo R.Contaldi,“Holography and the Scale-Invariance of Density Fluctuations”,arXiv:astro-ph/0611695v3(2006)。
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1700880559 [21].图和三角刨分有着密切关系。给定一种三角刨分,你可以通过如下过程生成一幅图:将每个四面体替换成一个节点;如果两个四面体共享一个面,那就将其替换为连接两个节点的一条边线。
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1700880561 [22].这幅图展示了含有一维时间和一维空间的量子宇宙。图片来源:R.Loll, J.Ambjørn, K.N.Anagnostopoulos,“Making the Gravitational Path Integral More Lorentzian, or:Life Beyond Liouville Gravity”,arXiv:hepth/9910232,Nucl.Phys.Proc.Suppl.88,241-244(2000)。图片经授权使用。
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1700880563 [23].Alioscia Hamma et al.,“Lieb-Robinson Bounds and the Speed of Light from Topological Order”,arXiv:0808.2495v2(2008).
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1700880565 00:16 为什么宇宙如此有趣:宇宙中的生死
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1700880567 [1].Richard Dawkins,Climbing Mount Improbable(New York:W.W.Norton,1996).
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1700880569 [2].科学家总爱用“涨落”这个词,刚入门的读者可能会感到有些困惑。涨落指的是发生在系统局部的小的随机改变,涨落能让系统紊乱,比如,一滴墨汁可以毁了整幅精心打造的画作。但涨落也能自发的导出高度的组织性,比如,DNA分子上的随机改变引发了突变,最终诞生了更具适应力的动物。
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1700880571 [3].有意思的是,有机分子(或前生物分子)不仅在地球上被发现了,还在彗星、流星和星际尘埃和气体中被发现了。
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1700880573 [4].由于技术原因,熵通常取作等价微观态数量的对数。这里之所以为0,是因为我们对1取了对数。
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1700880575 [5].“Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen”,Ann.der Phys.17(8):549-60(1905).
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1700880577 [6].Martin J.Klein,Paul Ehrenfest:The Making of a Theoretical Physicist(New York:Elsevier,1970).
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1700880579 [7].例子参见马丁·艾米斯(Martin Amis)的《时间箭头》(Time’s Arrow),以及根据弗朗西斯·斯科特·菲茨杰拉德(F.Scott Fitzgerald)的小说改编的电影《返老还童》(The Curious Case of Benjamin Button)。
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1700880581 [8].非常感谢滑铁卢大学的史蒂芬·温斯坦(Steven Weinstein)参与讨论这一问题,他说服了我电磁波时间箭头的重要性。温斯坦2011年的文章,“Electromagnetism and Time-Asymmetry,”arXiv:1004.1346v2,强烈影响了下文的讨论。
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1700880583 [9].Roger Penrose,“Singularities and Time-Asymmetry”,in S.W.Hawking&W.Israel, eds.,General Relativity:An Einstein Centenary Survey(Cambridge, U.K.:Cambridge University Press,1979),pp.581-638.
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1700880585 [10].很多物理学家和哲学家总是在想,这些互相区别的时间箭头是否确实存在?或许一个或很少几个时间箭头便可以解释其他箭头?宇宙学时间箭头很可能和其他箭头并没有关联。
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1700880587 我们很容易想象这样的场景。宇宙快速膨胀,它的膨胀速度如此之快,引力约束结构完全没有时间形成。这样的宇宙将永远处于热平衡态之中,因而没有热力学时间箭头。因此,宇宙膨胀本身不足以解释热力学时间箭头。我们也可以想象,一个宇宙在膨胀到了某个最大尺度后坍缩。据目前所知,我们所居住的宇宙还没抵达这个状态。但是广义相对论存在解,我们的宇宙可能会遵循这些解。在这样的世界中,宇宙学时间箭头会在经过折返点后反向运转。热力学时间箭头是否也会跟着反向运转?洒出的牛奶是否会忽然自动变干净?四分五裂的杯子是否会忽然自动重组?科幻作家喜欢想象这样的场景。但事实上,它们很难发生。
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1700880589 生物学时间箭头可能确实由热力学时间箭头推出。有人声称,人类老化的原因就是细胞无序度累积的结果。热力学时间箭头也能解释某些经验时间箭头。我们能记住过去但记不住未来的原因在于,记忆是一种组织形式,而未来的组织度低,过去的组织度高——至少有人声称如此。
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