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你现在将要再次出发去非常小的世界,但这次你将比以前走得更远。在那里,你将发现一扇通往全新现实的窗户,那是一个比你能够想象的大得多的现实世界。比那些永久暴胀所产生的泡泡外的泡泡外的泡泡还大。
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在宏大之中,你找到了微小。
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在微小之中,现在你将找到宏大。
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但你要去哪里寻找?
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极简宇宙史 第4章 一片尚未被探索的现实
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正如你现在所知道的,我们整个可见宇宙是一个半径为一百三十八光年的球体。在这么巨大的尺度上,我们所注意到的第一个图景是沐浴在气体与暗物质,以及更本质的各种量子场之中的巨大纤维状星系群。在那么远的地方我们无法直接看到它们,但它们能被感受到。它们是构成我们可见宇宙的物质。它们是希格斯场,希格斯场让所有能够拥有质量的东西拥有了质量。它们是暴胀场或者说暗能量,抵消了引力的作用,让宇宙膨胀发生得越来越快。
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还有引力本身,将所有一切都拉得与其他一切更近。
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你就在外面,看着这一切,现在你开始放大。
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现在你已经能够看到星系,以及它们所包含的几千亿颗恒星。在它们的中心,质量巨大的黑洞喷射出你所能看到的最高能量的光线与质量。你看到了暗物质的存在。你看到这些暗物质防止了星系因自身的转动而将自己撕得四分五裂。
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继续放大。
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现在你已到达了恒星的尺度,那些巨大的火球包含着炽热的等离子体,发射出光芒,我们人类就是依靠这种光芒来探索遥远的宇宙。
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接下来看到的是行星,这些球状世界体积过于渺小,无法成为恒星。
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比行星更小的是小行星、彗星以及我们星球上一百公里厚的大气层之下所存在的各种生命。
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然后是微生物、细胞、分子、原子、电子与光子、质子与中子、夸克与胶子。
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再放大。
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你已回到了量子场的世界。
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在这里,引力已被各种量子作用力所盖过。
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你接着放大,然后停了下来。
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你还记得量子场的问题出在哪里吗?你还记得重正化——那个被量子理论物理学家用来消除纠缠他们的无穷大的戏法吗?你还记得以看待量子场的方式看待引力所带来的完全失败吗(因为那个在量子场的例子里大获成功的手法在这里无论如何都无法消除无穷大,因此令时空在任何一点都发生崩塌)?我们现在需要找出一种方法来消除这个无穷大。在这一幕的背后,你将看到我在上一章结尾处提起的那扇通往一个巨大全新现实的窗户。你现在很快就要穿过这扇窗户了。但首先我们需要去除这些讨厌的无穷大。
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我们应该如何完成这个任务呢?让我们来看看,对于时空我们到底了解些什么。我们知道二十一世纪初对它的描述有着自己的极限。在非常大的世界里,这个极限发生在大爆炸之前的某处,在暴胀期之外,宇宙处于普朗克时期的地方。就空间和时间来说,这个极限位于我们现在所在的一百三十八亿光年之外。
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在非常微小的世界里面,同样的极限依旧存在。发生在所有地方。
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对着任何东西不停放大,或早或晚,你会到达普朗克尺度。
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