阿长是一个怎样的人:宇宙为什么正好适合我们(图)
来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/10/10 22:17:15
张弘 编译
哈勃望远镜拍摄到的宇宙星系图
这个问题被称为金发女孩悖论。如果将原子核结合在一起的核力比现在强百分之几,类似太阳的恒星将在不到一秒钟内耗尽其氢燃料。我们的太阳会在很久以前就爆炸了,就没有地球上的生命。如果核力比现在弱百分之几,构成我们的大部分重元素就不会存在,你我也不会在这里。
如果引力稍弱一些,它永远不会挤压太阳核心到足以点燃核聚变反应从而发光,但是引力如果再强一点,太阳会在几十亿年前就烧掉了所有的燃料,我们也就可能永远不会出现。这种物理规律的微调似乎比比皆是。自然界的许多重要参数 -基本相互作用力的强度和基本粒子的质量都正好固定到“恰到好处”数值,使得生命正好得以产生。一个晶须无论往大或往小,只要稍微有点差别,我们就不会在这里。似乎这个宇宙就是为我们定作的。
我们怎么能做到这一点?一种可能性是,宇宙由一个至高无上的全能的神在掌控。另一种可能性是,任何其它方式都根本不可能。我们发现自己生活在自然规律和我们生命兼容的宇宙,当然,我们怎么能生活在那些自然规律和我们生命不兼容的宇宙呢?
这似乎暗示,我们的存在是一个令人难以置信的小概率事件-在所有可能存在的宇宙中,我们幸运得到了这样一个能够支持我们这样的智慧生命。但大多数物理学家不这样看。
他们对微调宇宙最倾向的解释是:我们的宇宙只不过是无数宇宙中的一个,每个不同的宇宙都有其不同的物理规律。而我们只不过是生活在适合我们这样生命的宇宙中罢了,我们又怎么能生活在那些自然规律和我们生命不兼容的宇宙呢?
多重宇宙的想法也不是没有理论支持。弦理论是目前最好的解释一切的现象的尝试,这理论预计至少有10的500次方个宇宙(也就是1后面跟着500个0!), 每个宇宙都有不同的物理规律。这个数字大得不可想象,只要想想,撒哈拉大沙漠的沙粒总数估计只有10的25次方。
另一种可能性是,这没有什么解释。有人认为,微调的整个想法是错误的。其中一个直言不讳的批评者是《微调的谬论》一书的作者,科罗拉多大学大石城分校维克多.斯滕格尔。 他关注微调论的一个着名的例子,除了氢,氦,锂以外重元素的存问题。
他认为,人身体里的重元素,包括碳,氮,氧和铁,来自遥远的恒星。 1952年,宇宙学家弗雷德.霍伊尔认为,这些元素的存在,取决于在一个巨大的宇宙巧合。 其形成的关键步骤之一是“三重阿尔法”过程中三个氦原子核融合在一起形成一个碳12原子核。对于这种反应的发生,霍伊尔提出,在红巨星内部的典型温度环境下,碳12原子核的能量必须精确等于三个氦原子核的能量。而事实正是这样。
然而,斯滕格尔指出,1989年海法Technion以色列理工学院的一个研究组发现,实际上,碳12的能量可以和三个氦核有显着差异,仍然能导致重元素的产生。
微调论还有其它问题。其一是微调论只盯着一个参数 -比如一种基本相互作用力,或亚原子粒子的质量 - 保持其它参数不变。这似乎是非常不现实的。解释一切的理论, 当然现在我们还没找到,可能表现出物理参数之间的紧密联系。一个参数的差异的效果很可能被另一个参数的变化所补偿。
再有就是事实上我们只有自己这样一个生命的例子,所以我们怎么能那么肯定,不同的自然规律不能造就其它一些能够思考自身存在的智慧生命?
但是微调论有一个难以被否定的是加速宇宙膨胀的暗能量。量子理论预测,这种神秘力量的强度应大于我们观察值的10的120次方。
这种差异似乎格外偶然。诺贝尔奖得主史蒂芬.温伯格认为,如果暗能量不是那么小,星系可能永远不会形成,我们就不会在这里。温伯格勉强接受的解释是我们所在的宇宙有一个“恰到好处”暗能量值。 “暗能量仍然是多宇宙解释需要的唯一参数,”温伯格承认,“我没有看到很多证据支持任何其它物理常数需要微调。”(编译自新科学人)
转自 新三才
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