尖端物理学知识收集

 

（）号内为摘录，【为我的评价】

 

定域因果原则：   http://baike.baidu.com/view/4383901.htm?fromTaglist （也许，这个两难困境正是大自然在暗示我们：根本不存在客观的、物质性的现实（objective, physical reality）。）

信息粒子论：http://baike.baidu.com/view/5057016.htm?fromTaglist （所有物质皆由源物质构成，源物质携带信息，并且这种信息的量为固定值。信息量的携带，可以控制物质的变化，形成各种物质。信息粒子论首次出现于2009年9月13日，由华裔科学家戈瑟姆-贾提出，并且在第二年在强子对撞机之中获得了部分证实）

人体辉光：http://baike.baidu.com/view/79923.htm?fromTaglist （人体透明现象），【辉光和性格有一定关系】

 

湮灭效应：   http://baike.baidu.com/view/1826887.htm?fromTaglist （有人论证光子的反粒子就是其本身）

 

 量子隧穿效应：http://baike.baidu.com/view/1538551.htm?fromTaglist （隧道效应无法用经典力学的观点来解释。德国科布伦茨大学教授Gunter Nimtz表示：“目前，这是唯一违反狭义相对论的一种现象。”理论上，宏观物体也能发生隧穿效应。人也有可能穿过墙壁，但要求组成这个人的所有微观粒子都同时穿过墙壁，其实际上几乎是完全不可能，以至于人类历史以来还没有成功的纪录。 ，微观粒子具有波的性质，因而有不为零的概率穿过这些“墙壁”。【光与电子相互作用产生了新了带点粒子】这些粒子由光和物质组成，可以自由地通过像平板一样的半导体‘墙壁’而消失。” 这些新的带电粒子也具有量子力学特征，即能同时出现在两个地方，因此，科学家们有望使用这些新粒子，借用肉眼可见的量子力学将原子物理学家的想法变为实用设备）

 

量子力学： http://baike.baidu.com/view/2785.htm?fromTaglist （除通过广义相对论描写的引力外，至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写（量子场论）。）【为何引力无法用量子力学解释？】（在量子力学中，一个物理体系的状态由波函数表示，波函数的任意线性叠加仍然代表体系的一种可能状态。状态随时间的变化遵循一个线性微分方程，该方程预言体系的行为，物理量由满足一定条件的、代表某种运算的算符表示；测量处于某一状态的物理体系的某一物理量的操作，对应于代表该量的算符对其波函数的作用；测量的可能取值由该算符的本征方程决定，测量的期待值由一个包含该算符的积分方程计算。波函数的模平方代表作为其变数的物理量出现的几率密度。根据这些基本原理并附以其他必要的假设，量子力学可以解释原子和亚原子的各种现象。 关于量子力学的解释涉及许多哲学问题，其核心是因果性和物理实在问题。按动力学意义上的因果律说，量子力学的运动方程也是因果律方程，当体系的某一时刻的状态被知道时，可以根据运动方程预言它的未来和过去任意时刻的状态。     一个粒子到达黑洞的奇点时的物理状况。广义相对论预言，该粒子会被压缩到密度无限大；而量子力学则预言，由于粒子的位置无法被确定，因此，它无法达到密度无限大，而可以逃离黑洞。因此20世纪最重要的两个新的物理理论，量子力学和广义相对论互相矛盾。寻求解决这个矛盾的答案，是目前理论物理学的一个重要目标（量子引力）。但是至今为止，找到引力的量子理论的问题，显然非常困难。虽然，一些亚经典的近似理论有所成就，比如对霍金辐射的预言，但是至今为止，无法找到一个整体的量子引力的理论。目前，这个方面的研究包括弦理论等。）

 

分子间作用力：http://baike.baidu.com/view/807918.htm?fromId=62532 （每个人要找到内心的完整，和不同的人保持合适的距离，内心才能平衡。）

 

贝尔不等式：http://baike.baidu.com/view/4379177.htm?fromTaglist （物理学者拒绝接受局域实体论对于这些实验结果的解释。陷入找不到满意解答的窘境，倘若不接受量子力学，物理学者只能无可奈何地勉强承认这是一种非因果关系的超光速效应（superluminal effect））【所以现在说的超距作用是用经典物理理论得出的推导，而量子力学不需要这种作用就可以解释同一现象】 （1982年，以阿莱恩·阿斯派克特为组长的法国奥赛理论与应用光学研究所里的一群科学家第一次在精确的意义上对EPR作出检验。实验结果和量子论的预言完全符合，而相对局域隐变量理论的预测却偏离了5个标准方差。实验结果极为优势地同量子力学的预期一致，无可置疑地违反了贝尔不等式。 一个EPR纠缠光子对是一个不可分离的实体，是不可能分派单独的局部性质给每个光子的。从某种意义上说，孪生光子对之间通过空间和时间保持联系，是量子不可分离性的直接明显的表现。 而今，这种源于“非定域性”的量子效应已激起量子信息研究的蓬勃开展，涉及诸如量子密钥分配、量子浓缩编码、量子隐形传态、量子纠错码、量子计算机等众多领域。哲学家斯塔普认为贝尔定理是“意义最深远的科学发现”。它不仅对量子力学的完备性和量子实体的不可分离性起到了“见证”的作用，而且对展开人们的思维和视野也将产生积极长久的影响。贝尔不等式验证的否定结论和过程中显出的效应，同迈克耳逊-莫雷实验的否定性结论一样，对物理学的进一步发展具有同等重要的地位。）【其实科学史上很多证伪都更加促进了科技进步以及人类认知水平的提高，逻辑上讲证伪比证实容易多了，证实需要穷尽所有客观存在的可能性】

  

 

平行宇宙论：http://baike.baidu.com/view/952796.htm?fromId=6540674 （这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。我们生活在3+1维时空之中，对此我们并不特别意外。当描述自然的偏微分方程是椭圆或者超双曲线方程时，也就是空间或者时间其中之一是0维或同时多维，对观测者来说，宇宙不可能预测（紫色和绿色部分）。其余情况下（双曲线方程），若n>3，原子无法稳定存在，n<3，复杂度太低以至于无法产生自我意识的观测者（没有引力，拓扑结构也成问题）。 若太阳出生时也随机决定质量的话，落在合适范围的机会将微乎其微。有趣的是：我们的宇宙在对称性被打破的时候，所有的（至少绝大部分）属性都被“调整”得恰到好处，如果对这些属性作哪怕极其微小的改变，整个宇宙就会面目全非－－没有任何生物可以存在于其中。如果质子的质量增加0.2%，它们立即衰变成中子，原子也就无法稳定的存在。如果电磁力减小4%，便不会有氢，也就不会有恒星。如果弱相互作用再弱一些，氢同样无法形成；相反如果它们更强些，那些超新星将无法向星际散播重元素离子。如果宇宙的常数更大一些，它将在形成星系之前就把自己炸得四分五裂。 尽管多数时候量子力学被描述成随机和不确定，波函数本身的演化方式却是完全确定，没有丝毫随机性可言的【随机变化中的不变因素，还是传统的那句思辨话语：唯一不变的就是变化本身】。

许多年过去了，物理学家们逐渐抛弃了这种假设，转而开始接受普林斯顿大学毕业生Hugh Everett在1957年提出的一种观点。他指出“波函数坍塌”的假设完全是多余的。纯粹的量子理论实际上并不产生任何矛盾。它预示着这样一种情形：一个现实状态会逐渐分裂成许多重叠的现实状态，观测者在分裂过程中的主观体验仅仅是经历完成了一个可能性恰好等于以前“波函数坍塌假设结果”的轻微的随机事件。这种重叠的传统世界就是第三层多重宇宙【me: 平行世界就在身边，现实状态每时每刻都在分裂，观测在时间维度上经历了这样的分裂】。研究它数学方程的物理学家们站在外部的视点，好像飞在空中的鸟审视地面；而生活在方程所描述世界里的观测者则站在内部的视点，就好比被鸟俯瞰的一只青蛙，每当观测者被问及一个问题、做一个决定或是回答一个问题，他大脑里的量子作用就导致复合的结果，诸如“继续读这篇文章”和“放弃阅读本文”。在鸟看来，“作出决定”这个行为导致该人分裂成两个，一个继续读文章而另一个做别的去了。而在青蛙看来，该人的两个分身都没有意识到彼此的存在，它们对刚才分裂的感知仅仅是经历了个轻微的随机事件。他们只知道“自己”做了什么决定，而不知道同时还有一个“他”做了不同的决定。【这种从外部审视世界的视角我称之为“上帝视角”，上帝看这些就是比较全局和深刻的，而在我们所处物理规律支配的世界内部是观测和感觉不到的。之所以存在诸多的平行世界，我认为是因为上帝在实现牠的爱。因为爱即给人自由选择又给人正确引导回到爱的怀抱。自从人类犯罪远离上帝，上帝为让人重回起初那美好、完满的爱的关系中就设计了这样的世界，上帝给任何人任何自由，让他们自己决定自己的人生，同时也赐下话语让人了解牠，并让人自愿选择是否跟着上帝的脚步。每时每刻都在决定跟不跟随，于是每时每刻都在分裂出不同的平行世界的结果，接受了上帝真理的人愿意过圣洁的生活，内心充满上帝的真理并指导着每时每刻的习惯性的符合上帝心意的选择，于是往正能量的分裂世界走去，而顽固不化自私自我中心的人则往黑暗的分裂世界走去。。。我认为这样就满足了人的自由意志与上帝的旨意之间的平衡，达到了未来即是自己选择又是神的计划的完美统一，启示真理的圣经上说：”我们得救本乎恩，也因着信“。 意思是说我们得救脱离罪的束缚在根本上是基于上帝的恩典，同时也因为自己的信心。 若非要对此有科学的解释，我想应该是：上帝出于恩典挽救我们这些本不该得救的人类，设计了这样一个世界，让我们有机会选择符合真理的生活，然后通过学习圣经把从上帝而来的信息（波函数）印入内心，让我们的不断用正确的思维去与世界发生联系，然后进入分裂为符合真理而不是符合黑暗的世界中去（波函数坍缩）。从这个角度我认为平行世界是符合圣经的】

第三层多重宇宙的存在基于一个至关重要的假设：波函数随时间演化的统一。所幸迄今为止的实验都不曾与统一性假设背离。在过去几十年里我们在各种更大的系统中证实了统一性的存在：包括碳-60布基球和长达数公里的光纤中。理论反面，统一性也被“去相干”作用的发现所支持。

随着时间流逝，宇宙的数目会以指数方式暴涨吗？答案是令人惊讶的“不”。在鸟看来，全部世界就是由单个波函数描述的东西；在青蛙看来，宇宙个数不会超过特定时刻所有可区别状态的总数－－也即是包含不同状态的哈勃体积的总数。诸如行星运动到新位置、和某人结婚或是别的什么，这些都是新状态。在10^8开温度以下，这些量子状态的总数大约是10^（10^118）个，即最多这么多个平行宇宙。这是个庞大的数目，却很有限。【但上帝是完美的无限，所知的任何有限都是被造的，那优美虽令人惊奇，赞叹，但这些东西在上帝眼中仍然是不足的，就是说仍然是有罪的】

平行宇宙的终极分类，第四层。包含了所有可能的宇宙。宇宙之间的差异不仅在表现物理位置、属性或者量子状态，还可能是基本物理规律。它们在理论上几乎就是不能被观测的，我们能做的只有抽象思考。该模型解决了物理学中的很多基础问题。【谁敢保证这些抽象思考是正确的？。】）

（关于如何理解数学与物理之间的关系，有两个长存已久并且完全对立的模型。两种分歧的形成要追溯到柏拉图和亚里斯多德。“亚里斯多德”模型认为，物理现实才是世界的本源，而数学工具仅仅是一种有用的、对物理现实的近似。“柏拉图”模型认为，纯粹的数学结构才是真正的“真实”，所有的观测者都只能对之作不完美的感知。换句话说，两种模型的根本分歧是：哪一个才是基础，物理还是数学？或者说站在青蛙视点的观测者，还是站在鸟视点的物理规律？“亚里斯多德”模型倾向于前者，“柏拉图”模型倾向于后者。【同时，柏拉图是形而上学，亚里斯多德是形而下学，经不断的演化变成了所谓的唯物或唯心论的世界本源的哲学争论，这是唯物和唯心论的渊源，了解他们的发展过程会发现人类历史上有许多璀璨的明星，让人眼花缭乱，那美轮美奂的高超思辨实在令人心驰荡漾。 物理对应了唯物论，因为它先强调始于存在又回于存在，而数学对应唯心论，因为它常常用理性和运算推测世界本源，真正地引导人类正确认识那充满伟大造物主力量的世界，它总是先于物理试验被”创造“出来。人为什么可以说宗教是唯心，而不能说数学是唯心呢？虽然两者的逻辑推理如此一致。这是一个很大的历史问题，可以另写一篇很长的报道了。总之物理是肉体，数学是灵魂；亚里士多德是肉体，柏拉图是灵魂；”唯物“是肉体，”唯心“是灵魂。这里用引号是表示根本不能用唯字，而且心本质上是人的理性，理性虽然有罪，但依然能够认识上帝，因为上帝愿意人认识牠。就像父亲虽然隔离了得传染病的儿子，但却没有丢弃他，而是不断给他帮助，期望他早日康复回到自己的身边。另，生了病的人对世界的认识不再全面。】）

（在我们很小很小，甚至尚未听说过数学这个词以前，我们都先天接受“亚里斯多德”模型。而“柏拉图”模型则来自于后天体验。现代理论物理学家倾向于柏拉图派，他们怀疑为何数学能如此完美的描述宇宙乃是因为宇宙生来就是数学性的。这样，所有的物理都归结于一个根本的数学问题：一个拥有无穷知识与资源的数学家理论上能从鸟视点计算出青蛙的视点－－也就是说，为任何一个有自我意识的观测者计算出他所观测的宇宙有些什么东西、它将发明何种语言来向它的同类描述它看到的一切。【这段描述契合了很久以前的一个论点：世界本质上也是运算的结果。就像计算机，虽然能看到丰富的画面，但不断分解就能看到丰富画面其实都是统一的像素点。人在世界上活动就像模拟世界游戏的人那样活动，只不过我们有思想，模拟游戏里的电子人还没有思想罢了】）

（宇宙的数学结构是抽象、永恒的实体，独立于时空之外。如果把历史比作一段录像，数学结构不是其中一桢画面，而是整个录像带。）

（“柏拉图”派模型带来了一个新的问题，为何我们的宇宙是现在这个样子。对“亚里斯多德”派来说，这个问题是没有意义的：因为宇宙的物理本源就是我们观测到的样子。但“柏拉图”派不仅无法回避它，反而会困惑为什么它不能是别的样子。如果宇宙天生是数学性的，为什么它仅仅基于“那一个”数学结构？要知道数学结构是多种多样的。似乎在真实的核心地带有某种最基本的不公平存在。【上帝选择了一定的（有限的）数学结构来安置世界。柏拉图哲学仍在继续探索，而亚里士多德学派已经像鸵鸟把头埋在沙土中一样说：世界的本质就是沙子呀。这样我们发现人类存在的巨大价值乃是不断思考，认识真理，接近真理。而不是像唯物论一样得过且过啊。】）

（第四层多重宇宙的假设作出了可验证的预言。在第二个层次上，它包含了全体可能（全体数学结构）和选择效应。数学家们还在继续为这些数学结构分门别类，而他们最终应该发现，用来描绘我们世界的那个数学结构将会是所有符合我们观测结果的结构中最简单那个【为什么呢？这个结构具有被安排和被选择性？】。类似地，我们将来的观测结果将会是那些最简单的、与过去观测结相一致的东西；而过去的观测结果也应该是最简单的、与我们存在相符合的那些。

想要定量化这种“简单”是个严峻的考验，与之相关的研究才刚刚起步。但最具震撼性和令人鼓舞的是，对称和恒定的数学结构力图表现出的简明与整洁也正是我们宇宙所展现的。数学结构趋向于越简单越好，那些复杂的附加公理无疑破坏了简洁。）

曼德勃罗集是数学上最美丽的集合，产生规则简单得一句话就能说清楚，图形却比整个已知宇宙复杂得多。

 一个整体集合往往要比集合中的单个元素简单得多。该原理在描述算法的时候很常用。我们知道，一个非常简短的计算机程序程序就能输出异常庞大的信息量。举例而言，考察整数集。哪个更简单些，整数集还是其中某个特定整数？也许你会天真的觉得单个整数简单些，但事实上整个整数集能用非常简单的规则表达出来，寥寥几行计算机程序就能产生它们；相反单个整数却可能难以置信的大。因此，真正简单的是整个集合。

同样，爱因斯坦的整套引力场方程要比其中某个特定的要简单。前者只需要很少几个方程就能描述，而后者要求在某些超平面指定大量的初始数据。由此我们学到，当我们把注意力局限在全体元素的一小部分上，复杂性就会大大增加，也就失去了整个系统原本应有的对称性和简洁性。

从这种意义上说，更高层次的多重宇宙意味着更简单。为了从我们居住的宇宙走向整个第一层多重宇宙，需要指定许多初始条件来消除彼此的差异；若是升级到第二层，需要指定一些物理常数；到了第四层则完全不用指定任何东西。多余的复杂性完全来自观测者的主观视点－－也就是青蛙的视点。从鸟的视点来讲，多重宇宙要简单的多。

而抱怨该理论太奇怪的人出发点多半来自审美上而非科学上。然而这种看法只有在亚里斯多德派中才有意义。我们期待着什么？当我们提出“现实的本源是什么”如此意义深远的问题时，难道我们仅期待一个听起来不那么奇怪的答案？进化赋予我们对日常生活中物理现象的直觉，然而它仅对我们远古的祖先有用。现在，当我们遨游于远超日常物理的世界，我们应当预见到它们也许会很奇怪。

四层多重宇宙的共通特色是最简洁与最优雅的理论自然而然地包含着平行宇宙。要否认它们的存在，你必须复杂化你的理论，增加没有观测结果支持的过程和特殊的假定：无限的空间、波函数坍塌和本题上的不对称。那么，哪个才是真正的浪费和不雅，许多宇宙还是许多规则？也许我们将逐渐习惯宇宙的奇妙而终将发现这种不可思议的奇妙正是它魅力的一部分。

量子力学的多世界解释为第三类平行宇宙的基础

由M理论可推出第四种平行宇宙的存在。

从十维弦论的世界到我们所知的四维世界有极多种的变换方式，而不同的变换方式会产生相当不同的宇宙。

有些人认为平行宇宙理论缺乏对经验主义的关联性以及可测性，同时缺乏物理学上的证据和可否定性，因为这个理论以目前的科学方法无法证实或否定（像上帝存在一样，无法证实或否定），而且这些理论目前而言太过形而上学且只是在数学结构上有可能而已；不过马克斯·铁马克注意到了对宇宙微波背景辐射和宇宙物质大规模分布的测量的改进可能会否定或实证其中两种的平行宇宙存在的可能性，并进而能证实或否定开放宇宙理论和混乱暴涨理论，意即平行宇宙理论最少在某种程度上是可测的。【这不，又开始在柏拉图和亚里士多德之间进行争吵了】

对于虚拟宇宙和平行宇宙之间的关系依旧是个问题。多数的科学家已经准备好要接受自觉机器的可能性，而有些人工智能学者甚至于已经说我们快要能制造自觉电脑了，在距离达让自觉生物住在虚拟世界方面仅剩一步之遥。对于那些生物而言，他们的“假”宇宙和我们的真宇宙可说是无分别的。因此我们应该将这些虚拟宇宙算在平行宇宙中吗？如果不是的话将我们自身存在的宇宙和这些虚拟宇宙划上等号有意义吗？【这个很前沿，且看起来很快要实现了。讲的是人可以以信息形式存在于计算机当中，进去之后，人类智能和虚拟人工智能都无法超出他们的计算机世界，在那个世界里，什么东西对他们来说都是真实的。真实在哲学本质上是种信息的真实。圣经上说：”虚空的虚空，凡是都是虚空。“。正描述了这种真实。人所直觉到的真实是真正的本体上的真实吗？】

 

量子真空相互作用：http://baike.baidu.com/view/1346661.htm?fromTaglist 【宇宙起源是能量还是物质？换句话说，上帝用什么创造宇宙？  这种理论认为无中生有是通过高能激荡量子真空从而产生实际可观测到的粒子】 （正是量子真空才创生了可观察的宇宙（当它的区域[闵可夫斯基真空]变得急剧地不稳定并分裂成物质和引力时），正是这一宏大的能量场（宇宙随后的和更为平静地膨胀的罗伯孙椡叨?薣Robertson-Walker]阶段）才合成了存在于空间和时间中的物质粒子。如果真空零点场的能量是普通的正能量，那么宇宙就将立即崩坍为比针尖还要小的体积（或实际上为原子的直径），这是根据爱因斯坦著名的公式E=mc2（该公式定义了能量和质量之间的等量关系）得出的结论。我们所知道的和我们作为其一部分的物质世界并不是真空零点场的一种凝固体，而是真正的一种薄雾体。。。。 单是机遇本身不会产生使宇宙能够产生某种复杂性的宇宙常数。人类不仅看到了这种复杂性，而且实际上说明了这种复杂性。宇宙常数被精确地调谐，以保证生命的进化，对这一事实还没有得到合理的解释。因此让我们来看看，作为适用于宇宙起源和进化的最新理论的亚量子全息场和量子真空相互作用假说是否能提供一个合理的解释）【马哲很好的发现了量变到质变的规律，但却也把它认为作为了世界的本质规律，人类当更深入思考为什么量变会达到质变，而不是停留在这里，不然我们跟停留在认为天圆地方的几千年前的先人有何区别呢？ 宇宙的产生了人这种可以认识其本身的存在体，这是个神迹，或说是奇迹，否则宇宙起初的参数怎么能刚好那么的好，可以调整到适合产生生命记忆来反馈宇宙本身呢？值得深思！不要人云亦云。 对我来说不是人云亦云了，而是神云亦云。统一调配这个参数的神一定知道如何调整这些参数以产生我们来响应牠的创造。  当然强硬者仍然可以思考到：宇宙产生时产生了多种可能的宇宙，我们只是在其中一种可能的宇宙中，所以存在一种概率产生能产生人类的宇宙基本常数。 但是人的产生不止只有这起初的概率性而已，从无机物到有机物，从无意识到有意识，这一步一步的概率性都非常的低，而只有一个不问究竟的“自然选择”概念解释了一切，但是人真的明白自然选择的实质了吗？或者只是认识到表面的规律而已。 相信这个疑问也能被其他思维模式解决。说实话，连人的理性本身也是有罪的，无法达到完美】

 【再次的根本哲学思考：物质决定意识这个模式不能再继续套用在人类认识历史之上了。它排除了从世界之外调整世界参数的可能性，只要问问世界为什么是这样，并认真考察就能越来越认识到唯物的局限中了，那真的是把扼杀人想象力、创造力的利剑，从魔鬼腰间拔出，要斩除人作为尊贵存在去认识世界回应上帝的责任。让我们从只关注今生贪图享乐、不追求永恒价值的束缚中走出来吧，神没有欺骗我们，我们是有灵魂的人，将来有永恒的世界。多少伟大的科学家为着这个信念不计今生得失，而为人类作出了伟大的贡献】

 

 宇称守恒：http://baike.baidu.com/view/18430.htm?fromTaglist （人们脑中有一种事事追求完美的观念，所以是科学界希望证明一定程度上世界是完美的，所以有了此定律。）【后面华裔物理学家推翻了，这说明世界不完美，神学上说，这是堕落后的世界，有罪的世界。罪就是不完美的意思。只有上帝本身才是完美的】

 

 哥本哈根诠释：http://baike.baidu.com/view/631889.htm

 因此，实现突破与否，往往就取决于一点点洞察力，无论是真的洞察力还是数学上的洞察力，看是否能够将东西以不同的方式结合起来。【又一次告诫人们不能被看到的或直觉到的东西限制。让我们回到柏拉图身边，追寻那理型马吧。】

如果没有天才，你认为我们会有这些发现吗？

 

 弦理论：http://baike.baidu.com/view/58205.htm?fromId=17269