造物主法则
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第24章 精细结构常数与临界温度

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书名:
造物主法则
作者:
爱吃茅草酒521
本章字数:
3298
更新时间:
2025-01-16

所谓的膜的基态就是膜的活跃度的最低状态,当处在最低能态时,膜是完全静态的,就像是卡在琥珀里的虫子,它们卡在希尔伯特空间里完全不会运动,也永远不会不碰撞。但是在最基态的基础上,十月天慢慢调高能态,让膜的运动活跃度慢慢提高,仿佛两只手在满推动着水中的两艘小船发生碰撞。

最终在15次调试之后,十月天终于找到了一个比较温和的能态,不至于两片膜在碰撞之后能量过于狂暴而变成高度无规的膨胀宇宙。

虽然在耦合常数的影响下,挤压和穿越的两片膜最终会互相弹开,然后循环着开始下一轮的碰撞,但是反弹的方向和力度整体都是可控的。

在第十五次大爆炸的那一瞬间,新生宇宙的温度是普朗克温度Tp = 1.416808(33)x 1032 K,在那时候,整个宇宙的状态是非常的怪异的。首先是空间不存在稳定的维度,它可能是多种维度的搅合、纠缠状态,甚至存在半维度、无理数维度、虚数维度等各种奇怪的局部空间维度,而且在这个阶段,物质也是没有稳定的数学体系来描述的,因为在这种情况下,任何稀奇古怪、莫名其妙的粒子都会存在,这些粒子可能有的大到星系级别,有的比夸克还小,有的极不稳定,有的只能存在刹那间,有的尺度是无理数的,或者甚至是虚数的,而有的则可以长久稳定存在,直到一段时间之后宇宙进入一个快速冷却的过程。在这个冷却过程中,那些寿命短暂、稀奇古怪、极不稳定的粒子才会逐渐消失,也就是被“大浪淘沙”掉,在这个过程中,宇宙终于可以拥有一套较为稳定的数学描述体系。

在宇宙大爆炸后的第一秒,代表宇宙中的能量在空间中产生的平均压力的亥姆霍兹自由能的密度在全宇宙中达到了峰值,这时,宇宙的温度大约为T* = 0.93Tp,这个时候,空间的维度刚好是3维,而这恰恰是一个非常关键的临界点,只要稳住这个临界点,宇宙就能够维持在3维!

因为如果把宇宙的空间维度变换当作相变的话,当温度超过这个临界温度T*,空间的维度是可以连续变化的。也就是说,空间可以转换到更高的维度。但是如果温度低于临界温度T*,宇宙这个封闭系统会禁止空间维度的转变。从这一刻开始,空间的维度会被“冻在”3维里。

很幸运,这一次十月天所创造的宇宙成功稳定在了3维空间之中。而在这个维度下,十月天就可以构建自已比较熟悉的宇宙各类精细结构常数了。

精细结构常数,是物理学中一个重要的无量纲数,常用希腊字母α表示。精细结构常数表示电子在第一玻尔轨道上的运动速度和真空中光速的比值,计算公式为 α=e2/(4πε0c?)(其中e是电子的电荷,ε0 是真空介电常数, ?是约化普朗克常数,c 是真空中的光速)。

但是事实上,精细结构常数本身的数值并不是最重要的,计算公式本身暗含的计算关系更为重要,因为精细结构常数中的几个常数其实都是套套逻辑,是一个循环证明,是一个没法自证的数值。

比如,约化普朗克常数 ?,是普朗克常数h除以2π获得,但是普朗克常数却是一个人类测量的结构,而且还是由NIST(美国国家标准与技术研究院)来负责维护与更新的,每四年更新一次。普朗克常数最初出现于E=hv,这个公式中的h就是普朗克常数,而v代表的是电磁波的频率,但是电磁波的频率则是通过λ=c/v这个公式计算而出,其中c就是光速。

而光速,则是通过麦克斯韦方程组推导出来,其公式是:光速=1/根号(真空介电常数*磁导率)。

但是搞笑的是,真空介电常数=1/(真空磁导率*光速的平方),这相当于绕了一圈之后,又回到了原点,你不确定真空介电常数,就确定不了光速,确定不了光速,就确定不了普朗克常数,确定不了普朗克常数,就确定不了真空介电常数,这就陷入到了先有鸡还是先有蛋的无限循环悖论之中。

因此人类的物理大厦本质上是承认了一些不证自明的物理常数才能够勉强稳固的,也因此,光速、真空介电常数和普朗克常数的具体数值根本不重要,因为它是一个互相循环推导的过程,具体的关系公式才是最重要的。比如说如果真空介电常数从原来等于1/(真空磁导率*光速的平方),变成1/(真空磁导率*光速的立方),那么整个宇宙的物理法则和宇宙图景就会截然不同。

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