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1900年,普朗克绝望地发现: 否则物理公式根本不成立 这就像你凑近看屏幕 其实只是一堆粗糙的马赛克 他试图告诉自己:“这只是一个数学魔术 只是为了凑出答案 最后 他在公式旁颤抖着写下了一个常数: (普朗克常数) 这个常数,后来被称为“普朗克常数”。 它无情地揭示了一个事实: 是有分辨率极限的 当你把物质分到10的负35次方米 也就是普朗克长度时 现实就不复存在了 再往下,没有画面了 物理定律在那里失效 时间和空间在那里破碎 向宏观走 当我们把视角投向930亿光年之外 那是地图边缘的“空气墙”。 光速限制了信息的加载速度 而地图的边界 一头是渲染不出来的微观像素 另一头是永远加载不出来的宏观边界 我们,被死死困住了 为了看清这座囚笼的全貌 一把能跨越62个数量级的尺子 而最完美的参照物,就在你的手边 比如这颗苹果 它正悬浮在宇宙最不可思议的“中心”。 大约藏着1亿个细胞 由10的25次方个原子组成 每一个原子,直径都不超过一纳米 但这还不够微观 如果我们把目光投向物理学理论上的最小体积单位 你会发现,仅仅在这颗苹果内部 就能塞下大约10的102次方个这样的最小单位 Vₚ≈4.22×10⁻¹⁰⁵ m³ 如果我们把苹果作为积木 去填满我们所知的整个宏大宇宙 你猜需要多少个苹果? 10⁸⁴ 发现问题了吗? 这颗苹果里包含的微观像素 竟然比整个宇宙能容纳的苹果数量 这是一个极度不对称的数字 正好处在一个极其诡异的平衡点上 又比最大的监狱小 不多不少,刚好卡在中间 你好地球人,我是老马 接下来我们将进行一场前所未有的旅行 我们将以这颗苹果为原点,向左 跌入连光都无法逃脱的微观深渊; 飞越那寂静到令人绝望的宇宙尽头 1875年,马克斯·普朗克向他的导师 Philipp von Jolly 理论物理的前景 冯·乔利说:物理学就像几何学一样 剩下的工作 无非是把小数点后的数值测得更准一点罢了 在那个时代,这不仅是傲慢 当时的物理大厦看起来坚不可摧 但谁能想到,仅仅25年后 正是这个被劝退的年轻人 亲手在物理学大厦的底座上埋下了炸药 并点燃了引信 但他并不喜欢当时的教学方式 他觉得赫尔曼·冯·亥姆霍兹教授讲课组织混乱 古斯塔夫·基尔霍夫教授枯燥乏味 于是,他选择了自学 这恰恰是所有革命者的完美配方 普朗克试图解决物理学剩下的最后一个“小补丁”: 也就是解释为什么热的物体 比如烧红的铁
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宇宙只是一个数学公式?万物皆数,物理定律只是数学推导? 你有没有想过,我们生活的这个宇宙,可能只是一个巨大的数学结构?今天带你烧脑一下,聊聊这个听起来很玄,但逻辑却极其严密的假说——数学宇宙假说。 这个假说的提出者,是麻省理工的教授马克斯·泰格马克。他的核心观点非常震撼:物理实在就是数学结构。 什么意思呢?就是说,如果我们把宇宙里所有的物质、能量、时空都剥离掉,只留下它们之间的关系,你会发现,剩下的就是一个纯粹的数学结构。 在这个视角下,有几个反直觉的推论: 第一,万物皆数。早在2600年前,毕达哥拉斯就说过“万物皆数”,没想到在现代物理学里,这可能就是真相。 第二,定律即逻辑关系。物理定律不再是某种被后置执行的规则,而是数学结构内在的、逻辑上的必然关系。 第三,存在即数学。只要一个数学结构是逻辑自洽的,它就存在于数学的意义上。也就是说,我们的宇宙之所以存在,是因为对应的那个数学结构是自洽的。 这听起来是不是很像科幻?但其实,现代物理学的发展,正在一步步印证这个观点。 你看,爱因斯坦的广义相对论,本质上就是描述时空几何的数学方程。 我们现在的标准宇宙学模型,也是建立在复杂的数学推导之上。 从欧几里得空间到黎曼几何,从标量场到张量场,物理学家们发现,描述宇宙最精准的语言,竟然只有数学。 甚至有人提出,数学概念不是人类的发明,而是客观存在,物理世界只是数学结构的计算结果或投影。 但随之而来的一个困惑是:为什么宇宙是这个数学结构,而不是别的? 如果这个假说成立,那意味着所有逻辑自洽的数学结构,都在某种意义上是存在的。这几乎直接导出了多重数学宇宙和平行宇宙的概念。 这就像爱因斯坦说的:只有信息和虚空才是实在的。 数学宇宙假说很美,但也让人望而生畏。它把宇宙的终极本质,归结为最抽象、最深奥、也最理性的数学形式。#数学与宇宙#科普宇宙
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