分形的世界 - 一个新的世界观 12
本系列文章预计会有30个章节,这套文献将系统讲物理学系统本身,这里是第九季第12篇
--预计阅读6min--
Hello,大家好,这里是Masir的物理学第九季专栏,上一讲我们讨论了关于分形的问题,本篇继续。
今天我们继续来谈谈关于分形的具体案例,我们来讨论一个世界观的问题,也是一个烧脑的问题。
你相信吗?或许有人说:当你出生的那一刻,你的命运就注定了!
《首要怀疑》的作者帕尔默的关键思想是,整个宇宙,就是一个非线性动力系统,如同天气系统,如同洛伦兹那个非线性系统,也是在一个分形吸引子上进行演化。
这个演化是纯数学意义上的,是在一个有超多个维度的宇宙学状态空间之中进行。分形吸引子中的那些轨道上的每一个点,代表整个宇宙的一个物理状态。这个分形吸引子上所有的点,就构成了帕尔默说的「不变集」。
宇宙的演化是吸引子上的一条轨道,而轨道是分形的结构:远看是一根线,放大了看其实是一根绳子,绳子里面有无穷多根线,每根线又都是一个分形结构,像下面图中这样——
分形结构中间的那些缝隙,哪怕距离不变集再近,也是物理学所不允许的。
在帕尔默这个学说里,宇宙的本质是确定的,一切观测结果都是有原因的,都必须符合物理学——也就是说,都必须是在不变集之中。
先抛开量子力学的不确定性,假设粒子自旋是正还是负,其实是由你的观测方式决定的。
是什么机制无所谓,反正观测方式决定了观测结果。
我们设想,如果你用A方法观测粒子,就一定得到自旋正的结果;用B方法,就一定是自旋负。
我和你以一种看似随机、实则不随机的方式有时候选择A方法,有时候选择B方法。比如也许前一秒你打算用A方法,这一秒你心情变了,改成用B方法观测,都随你的意。
关键在于,我们以为自己想用什么方法就用什么方法,甚至我们可能都不知道自己用了哪个方法,我们没有明确的意识——但其实,我们在那一刻用哪个方法观测,也是物理定律决定的。
也就是说,你此时此刻想怎么做,其实不是你的自由意志,而是由你此生的历史、你出生之前的历史、乃至于无量的时间和空间之内的各种因素,共同决定的。不管你这一刻用A方法,还是下一刻又变了,你所有的动作都早已命中注定。
这一刻,我采用A方法,观测到粒子自旋为正,这是命中注定。
下一刻,你采用B方法,观测到粒子自旋为负,这也是命中注定。
我们的结果是自洽的,但这不是因为两个粒子之间发生了什么超远距离的瞬间协调——这是早在无量的时间之前,宇宙的物理定律就已经让我和你之间有了这一次协调。
那你说不对啊!难道这时候我就不能采用A方法进行观测吗?毕竟选A选B都在我一念之间,有啥区别?这就是分形的作用了——
这时候让我选B方法的那个宇宙状态,不是在不变集上,而是在分形的缝隙之中。看似一念之间,实则物理定律不允许。
一切都已严格注定。这就是一种「超级决定论」。我们专栏以前介绍过超级决定论,帕尔默在这里的贡献在于用分形解释了为什么差一点都不行,为什么物理定律不允许出现一念之差。
这个思想可能会让你感到震撼。世间的一切,包括你的所思所想,都位于分形结构中精确的轨道上,都是早就安排好了的。
当然这安排不是神的安排,是物理定律的安排,是早在宇宙诞生之初就安排好了。
不过根据帕尔默的假说,宇宙就没有诞生之初,宇宙应该一直都存在。
更进一步,帕尔默还用自己的理解解释了杨氏双缝干涉实验...
杨氏双缝实验中,哪怕每次只通过一个光子,屏幕上最终也会出现干涉条纹——以前我们说,唯一的解释是光子同时通过了两条缝,自己跟自己发生了干涉——
帕尔默认为不是这样。帕尔默说,光子还是每次只走一条缝。
那干涉从何而来呢?
他说这个光子穿过屏幕这件事,在我们这个宇宙纪元中的确只发生了一次——但是宇宙还有上一个纪元、还有下一个纪元,有此前此后很多个临近的纪元:光子在那些临近纪元中多次走过了屏幕,体现在吸引子上,就是彼此邻近的若干条轨道。
帕尔默认为是这些相邻纪元的轨道之间发生了干涉,产生了干涉条纹。
这可是一个超乎寻常的论断。
万维钢老师说,这里并不是说上一个宇宙纪元和我们这个宇宙纪元之间存在什么通信!
没有通信,他理解这应该是个数学效应,存在相似的轨道说明物理学在这里有某种“意思”,那个意思导致了干涉。
具体怎么干涉的,帕尔默没细说,他也不懂,我们更不懂。
就如同洛伦兹吸引子每次转一圈又回来,但又不是完全回来,轨道每次差那么一点点。
天文学家现有的观测数据可不支持这个宇宙观,我们这个宇宙现在正在加速膨胀,并没有任何可能收缩的迹象。
无论怎样,我更喜欢一个有内在不确定性的世界,我希望未来不是注定的,但是那也只是一种个人偏好。
不管怎么说,你现在面临两个选择——
* 要么相信世界有内在的不确定性,粒子之间存在鬼魅般的超距作用;
* 要么相信一切都已经被数学确定,宇宙在无穷的劫数之前就已经协调好了,我们此刻的所作所为和所思所想;
* 要么什么都不要相信,过好自己的生活...;
前者带给人无穷的希望和神秘感,后者则有一种悲凉之感。
但悲凉只是纯理论上的。在实际上,鉴于任何情况下我们都不可能精确预测未来,世界还是充满惊喜。
总结:
宇宙是怎么诞生的?人类为什么会有思想?我为什么会是我?也许我们永远都不会明白。
好,今天就到这里,下一篇继续,祝大家今晚中秋🎑快乐🎉~~~
中秋节,又称祭月节、秋节、仲秋节、拜月节、月娘节、月亮节、团圆节等,是中国民间传统节日。中秋节源自对天象的崇拜,由上古时代秋夕祭月演变而来。
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