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全宇宙只有一个电子?
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公元前6世纪,古希腊哲学家泰勒斯宣称万物由水构成。
这句话的确切含义是什么呢?他真的认为万物由水构成,还是只是用了比喻的说法?直到今天,我们都无法确定这句话确切的含义,因为没有任何泰勒斯的手稿被保留至今。
就连我们所知道泰勒斯曾说的这句话,也仅仅因为约二百五十年之后,亚里士多德在文稿中简短地提到了他的这番话。
然而,这段含义隐晦的论断仍然为泰勒斯赢得了声誉,使他成了有史以来提出具有科学性观点的第一人,因为他看起来是在试图以反映自然的方式解释世界,而没有像他之前的大多数人那样,诉诸神话。
同时,泰勒斯还暗示了自然的复杂性,包括多样得令人目眩的各种形式,可能都是由某种更为基本的物质所构成的。
这种观念恰恰处于科学实践意义的核心。
科学家日夜奋斗,正是要发现自然外在的复杂性下蕴藏的更简单的模式和结构,以理解自然。
而这种由泰勒斯首次清晰表述的科学追求,已收获了惊人的结果。
生物学家发现,地球上千姿百态的生物体的那些令人震惊的多样的形态竟都得自写在基因编码中的细胞指令,而这些基因编码仅由四个字母组成:A、C、G和T。
根据这四个字母,自然界产生出了千差万别的物种。
如细菌、真菌、橡树、北极熊、蓝鲸等。
在更宽广的视角下,物理学家已证明宇宙中所有不同的物质:钻石、花岗岩、铁、空气等都由原子构成,而原子则由不多的几种亚原子粒子构成,它们包括电子、质子和中子。
如果泰勒斯看到这一研究结果,也会深受感动的。
那么,是否可以再进一步追寻自然界暗藏的构成要素呢?科学家或许已找出构成万物的几种基本粒子类型,但若从万物的基本材料以及数量上讲,万物的构成只有一个呢?如果一切存在物都是由唯一一个亚原子粒子构成呢?
这就是单电子宇宙假说的前提。
该假说想象:宇宙中并非有无限数量的粒子,事实上只有一个粒子。
这个粒子同时出现在无限多个位置中。
它通过不断地穿越时间,向过去和未来运动来实现这一点。
“单电子宇宙假说”
是普林斯顿大学教授约翰·惠勒[16]想象的产物。
惠勒教授是20世纪最受人尊敬的物理学家之一。
1940年的一个晚上,他坐在家中沉思刚被发现的反物质的谜题时,想出了这个点子。
反物质就像物质奇怪而又邪恶的孪生兄弟一样。
虽然它看起来或许与物质别无二致—没人确信这一点,因为从来没有人见过它—但它有相反的电荷。
这意味着,物质与反物质一旦相互接触,会瞬间湮灭,从而转化成纯能量。
事实上,物质与反物质的相互消灭是已知自然界存在的从物质释放能量最高效的方式。
这显然引起了美国军方的兴趣。
有一个流传了很久的传言:据说,美国国防部的研究人员,一直试图弄清如何制造出反物质炸弹,据称这种炸弹的威力会令所有核弹相形见绌。
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