12.宇宙的黏度(第2/3頁)

“在標準模型裏,像電子、誇克這樣的基本粒子是沒有所謂大小的,也就是說,它們的直徑被視作零。從二十世紀七十年代開始,人們逐漸認識到基本粒子可能並不是零維的‘點’,而是一維的弦。所有弦都是相同的,但弦的各種振動模式對應著不同的粒子。超弦理論彌合了相對論和量子力學之間的鴻溝,近乎完美地解釋了我們的世界。也就是說,我們的世界是由無數振動著的極微小線圈構成。當然,後來在超弦理論的基礎上又發展出了膜理論,如果做個略顯粗糙的類比,這相當於把橡皮筋換成了氣球。而孔青雲的論文則提出了另外一種觀點:時空本身是一種由超弦轉化成的超流體結構。關於這一點,為了便於理解,我盡量多用比喻來闡述。在宇宙大爆炸之始,所有的弦都緊閉在一個類似於黑洞的範圍內,體積不超過一個乒乓球大小。那是世界的最初狀態,如同一個由無數條橡皮筋纏繞糾結而成的宇宙線團。在接下來創世大爆炸的能量沖擊下,線團散開,那些飛濺開來但仍然蜷縮在微觀尺度的弦形成了物質粒子,而那些暴脹到宏觀尺度的弦,成了時空纖維,就像一張巨網。這便是孔青雲提出的超流體纖維模型,這個模型簡單地統一了物質與時空,在該模型中,宇宙時空以近似超流體的狀態存在。之所以說是近似,是因為宇宙時空流體的黏度並不為零。”

“那黏度值是多少呢?”一位中年人詢問道,他身著文職軍服,應該是來自部隊的某個研究機構。

劉思茅搖搖頭,“黏度值大小現在還很難做結論,幾次實驗給出的結果差異很大,不過我們應該是在正確的方向上,這些會由技術人員來解決。而我更想知道的是,這是怎麽發生的?”劉思茅凝視著孔青雲,“我們從超流體纖維模型出發,能夠比較自然地得出一系列推論,同時可以有針對性地設計實驗來佐證這些推論。但是在此之前……我是說你在沒有什麽像樣的實驗條件下,是怎麽洞察到這一點的?”

孔青雲靜默了幾秒鐘,“其實說起來很簡單,因為光速。我一直在想,為什麽存在光速?”

“你是指為什麽存在相對論提出的光速不變原理嗎?”劉思茅斟酌地問。

“不不,我不是說這個,我想的是光速為什麽不是無窮大?光作為零質量粒子,真空光速本可以是無窮大的。舉個不完全恰當的例子,按照牛頓第二定律,物體加速度的大小跟質量成反比。那麽很顯然,當零質量物體受力時,加速度就是無窮大……”

“你的意思是有阻礙。”

“這是最自然的結論。”孔青雲點點頭,“所謂的阻礙其實就是時空超流體的黏度。既然光速很大,說明黏度非常低,同時因為光速並非無窮大,所以宇宙的黏度肯定不為零。”

劉思茅籲出口氣,環視了一下四周,他看到很多張面孔上都寫著同一句話:竟然這麽簡單!劉思茅淡淡地笑了笑,“不僅如此,超流體纖維理論還可以很方便地解釋許多物理學中最難以理解的現象。”

“你指的什麽?”顧宏身體前傾,神情專注。

劉思茅收住笑容,他很願意為一位將軍做點兒科普,“我舉個例吧。量子力學算是物理學裏最神秘的領域了,而超流體纖維理論可以簡單解釋量子力學裏最難以捉摸的一樣東西:虛粒子。”

“哦,這個我大概知道。是說空間中時時刻刻都不斷產生虛的粒子,對吧?只是存在的時間極短,這樣就不算違背能量守恒定律。”

“是的。為了解釋對撞機裏由能量憑空產生的粒子,我們需要假定這些虛粒子原本就在那個位置上。不過,平常這種東西存在的時間極短,都是轉瞬即逝,但是只要獲得足夠的能量,這些虛粒子就能夠搖身變為實粒子。長久以來,這種解釋一直飽受詬病,因為它實在是過於離奇。這些虛粒子在產生之前到底是些什麽東西,它們消失後又去了哪裏?都是物理學上最難以回答的問題。而從超流體纖維理論的角度來看,事情便簡單得多,並不需要假設存在什麽神秘的虛粒子。在對撞機裏粒子對撞的瞬間,高速粒子失去的能量改變了某些空間弦的狀態,使其收縮成為了物質弦,於是我們便很自然地見到了實粒子的創生。”

“這種解釋的確簡單明了。”顧宏不斷頷首。不僅是他,在座的一些人也顯出激動之色。這些人都是各自領域的專家,深諳物理學遵循著奧卡姆剃刀原理:當不同的理論似乎都可以解釋同一現象時,簡明的一方總是更接近真理。

“還不止於此,”劉思茅也變得有幾分興奮,“超流體纖維能夠用簡便的方式描述宇宙的未來。延展到了宏觀尺度的超流體纖維構成了宇宙空間,如果超流體纖維是閉合的弦,那麽不管它延展到多少光年之外,它仍將會收縮,就好比一條橡皮筋只要沒被拉斷,總是會彈回原形,這實際上意味著最終走向大坍縮的宇宙。而如果創世大爆炸的能量過於強大,以至於‘沖斷’了超流體纖維,使之成為一種開弦,那麽空間就不再是閉合的,我們的宇宙將膨脹下去,直至永遠。”