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66661周前
一个问题让爱因斯坦临死前三天睡不着觉,宇宙诞生之前是什么?他在病床上写下一句话,然后立刻撕碎扔进马桶。护士偷偷拼起来发现上面只有六个字:时间根本不存在。 更恐怖的是霍金晚年说:如果你能理解宇宙诞生前一秒的状态,你的大脑会当场崩溃。因为那一秒里没有空间、没有时间、没有物质,甚至连虚无本身都不存在。这不是哲学,而是物理学家用数学证明的。宇宙大爆炸奇点处所有方程全部失效,就像你的手机突然显示1除以0。 NASA有份绝密报告说:人类永远永远无法理解创世那一刻,因为我们的思维本身本身就是宇宙的产物。你用宇宙内部的规则去理解宇宙外部,就像让鱼去描述沙漠。但更让科学家崩溃的是,当他们试图定义"无"这个概念时,发现人类语言根本无法描述它。你说你口袋里什么都没有,但口袋还在,空气还在,空间还在,你的"无"其实充满了"有"。 2023年普林斯顿高等研究院做了个实验,让50位顶尖物理学家用一句话描述宇宙诞生前的状态,结果没有任何两个人的答案是相同的。其中12个人直接放弃回答,因为他们说任何描述都是在撒谎。 真正的"无"是什么?不是黑暗,因为黑暗需要空间来承载;不是空虚,因为空虚需要边界来定义;不是静止,因为静止需要时间来衡量。那是一种连"不存在"这个概念本身都不存在的状态。就像你试图想象一个四维物体,你的大脑会自动把它降维成三维来理解。当你试图想象"绝对虚无"时,你的思维会偷偷给它加上一个黑色的背景,但那个背景本身就已经是"存在"了。 1927年比利时天文学家勒梅特提出了一个疯狂的想法:宇宙有个开始。当时整个科学界都嘲笑他,爱因斯坦甚至当面说你的数学是对的,但你的物理学糟糕透了。为什么?因为承认宇宙有开始就意味着承认在那之前什么都没有,这违背了2000年来"无中不能生有"的铁律。 但1929年哈勃用望远镜观测到一个震撼的现象:所有星系都在远离我们,而且距离越远速度越快。这意味着什么?如果你把这个过程倒放,所有物质都会聚集到一个点,一个密度无限大、温度无限高、体积无限小的点。科学家给它起了个名字:奇点。但这个奇点的存在彻底摧毁了物理学的根基。 在那个点,广义相对论说引力会把一切撕碎,量子力学说不确定性会让一切混乱,两个理论同时失效,就像两个顶尖高手打到最后同时倒地。更诡异的是,奇点不是在空间中的某个位置,而是空间本身的起点。它不是在时间线上的某个瞬间,而是时间的起点。这意味着
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66663月前
物理学第一定律? 什么是物理学第一定律?在物理学的所有定律中,唯独第一定律牢不可破。爱因斯坦说过,相对于自己的相对论和牛顿的万有引力定律,这些定律在未来都有可能被推翻,而熵增定律永远不会。熵增定律是凌驾于所有自然定律之上的第一定律,它是宇宙万物变化的基础,与时间单向流逝一样牢不可破。 而薛定谔也曾说过,生命以负熵为食的背后,是否隐藏着更深的法则?这就得从熵增的本质讲起。在以往的科普中,常常用混乱度描述熵,高熵状态意味着更高的无序度,而低熵则意味着更高的有序度。大部分科普对熵的解释往往就止步于此了,鲜有提及到为什么物质总是倾向无序而不是有序。 其实熵增定律背后还隐藏着一个更基础的法则,那就是概率。也就是说,物体自发运动达到能量最低状态的概率远大于达到能量更高状态的概率。万物运动皆来自能量,而能量却总是在转化。比如当我拿起一支铅笔,轻轻松手,铅笔就会倒下。在倒下的过程中,铅笔的势能转化成动能。当它撞击桌面时,这些动能以分子振动的形式转递给了桌子和空气。 那反过来,为什么平躺时的铅笔,空气和桌子不能将它们的能量传递给铅笔,让它再次竖立起来?在热力学理论中,能量是系统做功的能力。当铅笔站立时处于高势能状态,它就存在更多的能量可用于做功。而当铅笔撞到桌面后,可用于做功的能量就会减少,这些减少的能量传递给了桌子和空气。
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