全民阅读| 王平：从《三体》看BIGBANG

 

　　BIGBANG是啥，很多年轻人立刻联想到5个韩国帅哥组成的偶像团体。BIGBANG单词的本意——宇宙大爆炸。

 

　　随着科技的发展，人类对宇宙从懵懂无知到逐渐认识：经历了上帝创世纪、盘古开天地的神话时代，到“地心说”，到“日心说”，再到“银河系”，再到整个宇宙……

 

　　目前，科学界比较公认，并被部分证实的是“宇宙大爆炸”理论。

 

　　一、一个质子能否膨胀成整个宇宙？

 

　　我们知道，原子核中的质子，比原子小N倍。

 

　　小说《三体》中描绘了为了锁死地球人的基础科学，三体人先行派出了2个光速超级“无间道”，2颗经过特殊加工的质子——智子。去干扰、破坏地球人的科技进程。

 

 

（图片来源：网络）

 

　　《三体》：“在更高维度上，粒子内部的复杂程度和结构数量急剧上升，我在下面的类比不准确，只是个形象的描述而已：七维视角的基本粒子，其复杂程度可能已经与三维空间中的三体星系相当；八维视角下，粒子是一个与银河系一样宏大浩渺的存在；当视角达到九维后，一个基本粒子内部结构的数量和复杂程度，已经相当于整个宇宙。至于更高的维度，我们的物理学家还无法探测，其复杂度我还想象不出来。”

 

　　据小说《三体》的描述：一维视角下的质子，它就是原子核内的一个微观粒子，小的不能再小的一个点。但微观世界的质子，具有十一维结构，我们只能看到一维，即使是三体人也只能操控十一维结构中的九维。

 

　　这仅仅是小说作者天马行空的想象吗？

 

　　根据现代物理学90年代提出的M理论（多种超弦理论的综和），宇宙的确是11维的，由震动的平面构成的。在爱因斯坦那里，宇宙只是4维的（3维空间和1维时间），现代物理学则认为还有7维空间我们看不见。

 

　　根据大爆炸理论，整个宇宙是由约5%的物质、约25%的暗物质、约70%的暗能量组成。我们目前能看见的只是那5%。暗物质，则有可能是由我们尚未知的，不同于原子、分子、中子、质子、电子、光子等所有已知物质微粒组成的。至于暗能量是啥东西，谁也不知道。

 

　　二、宇宙是由原子大小的“奇点”爆炸而来？

 

　　根据“大爆炸”宇宙论所追溯的宇宙演化的起点。

 

　　不少学者证明在广义相对论的宇宙学中，“奇点”是不可避免的，均匀各向同性的宇宙是从“奇点”开始膨胀的。1970年，英国理论物理学家霍金等人提出“奇点定理”，证明当把广义相对论应用于宇宙学时，就必然会出现“奇点”，不仅大尺度宇宙会出现“奇点”，而且一个恒星的引力塌缩的最终结局也是“奇点”。

 

　　根据宇宙红移理论（简单地说，当你用望远镜观测一个高速远离地球的天体时，它在光谱上发出红光，而根据哈勃望远镜的观察，宇宙中的所有星体都是在发红光，并在不断远离我们）：宇宙中的所有星体都在远离我们，如果时间停止，并进行“倒带”，一直追溯到137亿年前，这时全部的星系、全部的物体都会聚到一点，一切事物的起点。这个点即所谓“奇点”。

 

　　援引纪录片《与斯蒂芬•霍金进入宇宙》：

 

　　“在BIGBANG之前，宇宙‘奇点’在完全的黑暗之中，因为光还不存在。奇点之外，空间也不存在。所以就不存在所谓的‘外面’，所有的空间就只有里面。这里只是一个致密的极热的能量团，不存在基本的时间、空间概念。

 

　　（宇宙大爆炸）从比原子还小到一只橙的大小，只用了不到万亿分之一秒。宇宙就是这样永恒地无时无刻不在伸展、变大、变冷。”

 

　　三、300亿年后宇宙又会归于“奇点”吗？

 

　　根据“大爆炸”理论，300亿年后宇宙会归于“奇点”，这个是大概率事件。

 

　　援引纪录片《与斯蒂芬•霍金进入宇宙》：与“大爆炸”相对应的，则是“大坍塌”。

 

　　“好像是暗能量使空间膨胀，虽然还不知道其原理，唯一肯定的是宇宙的命运将取决于暗能量的行为，如果暗能量慢慢的减弱，而重力就会接手掌管。在大约200亿年左右的时间内，宇宙就会出现转折，所有东西都会被带回到他们来的地方，在奇怪的倒退式大爆炸中，空间本身会收缩，这个过程被称为‘大坍塌’。”

 

　　“‘大坍塌’（The Big Crunch），最终如果这个理论是正确的话，在万有引力的作用下，300亿年后，所有的宇宙中的物质都会被一个黑洞吞噬，整个宇宙会收缩成一点，就像是大爆炸时的‘奇点’一样。”

 

　　也有另外一种可能，霍金倾向于相信宇宙最终会朝着“大冷却”方向发展：

 

　　“虽然只有很少的机会，但在暗能量的膨胀作用下，以至于所有东西会一直的向外飞散。整个宇宙会变的又冷又暗，所有东西都会相距得很远，连重力都会因此失效，我想大冷却（The Big Chill）会是最终的结局，而不是大坍塌。”

 

　　当然，面对浩瀚宇宙，我们目前的认识也可能只属于海边拾贝。即使今天，科学界对于宇宙大爆炸的理论仍然有诸多争议。或许200年后，我们再来看“宇宙大爆炸”理论，就跟我们今天看百、千年前的“地心说”、“日心说”一样，存在着诸多谬误。但有一点可以确定，那就是随着科技的发展，我们遥望宇宙的视野必然将越来越深、越来越远。

 

　　作家刘慈欣创作的三部曲科幻小说《三体》连续畅销多年，并被授予“雨果奖”、“星云奖”、“轨迹奖”，被视为中国的硬科幻代表。这套书籍更大的价值在于，他让我们再次把目光投向遥远的宇宙，激起了我们对于科学知识的无穷乐趣。

 

　　用刘慈欣自己的话说：“不读书就等于一个人明明有机会买下几百层的迪拜塔，却偏偏要住在地下室，这多亏得慌”。