Video thumbnail for 宇宙真的是實體的嗎?所有物質都不存在的真正原因

宇宙真相解密:物質並不存在?量子場論揭示驚人秘密!

Summary

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Quick Abstract

探索顛覆認知的量子世界! 我們習以為常的「真實」可能並非如此?本總結將深入探討前沿理論物理學,剖析為何宇宙可能並非由實體構成,而是由更底層的「波動」構成。 顛覆你對存在本質的理解,一起探索量子場論如何挑戰我們對物質、時間和現實的認知。

Quick Takeaways:

  • 時間可能並非恆常不變,甚至可能不存在,顛覆了傳統物理學的基礎。

  • 我們感知到的物質,例如桌子、手機,實際上是「空」的,是原子間電磁力作用的結果。

  • 電子、夸克等基本粒子並非實體小球,而是量子場的「激發」,是時空中短暫的波動事件。

  • 宇宙是由各種「場」的顫動構成,而非由實體「東西」構成,我們所見的「現實」是能量和信息的涌現。

  • 「場」是物理學的重要概念,是遍布時空的宇宙背景,粒子的出現只是場的狀態變化。

  • 我們感知到的物質感,是有質量、有體積的物體,是無數「波動」集合在一起形成的穩定模式,是「共振系統」。

引言

这期视频我们要探讨的是一个颠覆认知的话题:我们眼睛看到的、手能摸到的,包括我们自身,可能都并非“真实存在”。

圈量子引力与时间的难题

在讲圈量子引力时提到,物理学家发现,若将所有物理公式中至关重要的变量——时间去掉,爱因斯坦终其一生未解决的难题竟出现曙光。这个难题便是把引力与量子力学统一到一个更全面一致的理论中。多数物理学家认为,整个宇宙的物理规律或许仅需几行简单公式就能诠释,这是他们的共同追求。然而,引力与量子力学的统一难倒众人,直至圈量子引力论出现,提供了一个候选理论,虽仍在发展,却带来颠覆传统的思路。其关键在于,时间可能根本不存在。

比时间不存在更离谱的理论:物质可能不存在

有人问,还有比时间不存在更离谱的理论吗?答案是肯定的,那就是物质可能也不存在。我们眼睛能看到、伸手能触摸到的一切,可能只是更底层的“波动”。

如今,普通人与物理学有些脱节。像爱因斯坦的相对论,虽是 100 多年前的理论,大众理解的依然不多;量子力学也近 100 年了,在物理学领域已不新鲜。物理学家眼中的宇宙与我们普通人理解的大相径庭。

量子场论:描述宇宙的精确理论框架

接下来介绍为何在前沿理论物理中,宇宙可能不是实体的。量子力学的现代进化版——量子场论,已成为描述宇宙最精确的理论框架之一。量子场论比量子力学更底层,其数学基础是杨 - 米尔斯理论,由诺贝尔奖获得者杨振宁教授提出。

量子场论视角下万物皆空

在量子场论视角下,万物皆空。我们平常认为实实在在能看到、触摸到、会被撞疼的东西并非如此。

从未真正触摸过任何东西

从原子尺度看,当我们手指触摸桌子,实际是两团电子云相互排斥产生电磁力,让我们有触摸感,误以为摸到桌子。其实,手指和桌子的原子核并未真正接触,只是隔空作用力产生的触觉。就像靠近一个人,对方大喊,你感受到阻力但没碰到他。

有人可能疑问,把手伸进水里,手被打湿难道没接触吗?从物理学角度,你的原子和水的原子也没接触,“湿”只是大脑对触觉、温度和压力综合后的主观翻译。

看到和听到的也非物质实体

我们眼睛看到和耳朵听到的,同样是大脑对眼睛和耳朵传来电信号的主观解释。

物质的微观构成并非实体

我们知道物质由分子、原子、原子核和核外电子组成。但在量子场论世界观中,电子不是实体“粒子”,而是场的“激发”。

场的概念与电子的本质

整个宇宙存在一张看不见的“床单”,即电子场。平时床单上什么都没有,往上面戳一下会冒出一个泡,这个泡就是电子。电子不是粒子小球,也不是东西,而是一个事件,是电子场在某个点短暂的“起伏”。它不是持续存在的小球,而是宇宙“床单”上偶尔冒出又很快消失的泡。

原子核内部与光的本质

原子核内部也一样,质子和中子由夸克组成,夸克不是点粒子小球,也是场的“激发”。光由光子组成,光子是电磁场的激发,夸克是夸克场的激发。所以,宇宙本质上不是由实体“东西”构成,而是由各种场的颤动构成。

场的定义与起源

场在物理学中是一种数学结构,把每个时空点分配一个量,这些量的演化遵循特定数学方程。场像看不见摸不着的“宇宙背景”,遍布整个时空。每种基本粒子都对应一个场,粒子是场在某一时刻、某个地方产生的一次“波动”,是暂时的事件,有开始也有结束。稳定粒子的激发虽持续久,但本质仍是场的状态变化。

物质感的来源

既然宇宙中没有实体物质,那我们和周围有质量、有体积、有“物质感”的东西从何而来?用量子场论解释,所有物质只是综合结果。

以铁块为例,从量子场论看,铁块里每个原子由电子和夸克组成,它们本质是各种看不见的“场”在某个点冒出的小波动。铁块是无数这样的“波动”集合,是无数粒子的场激发构成的结构。这些粒子通过电磁力和强相互作用稳定结合,在宏观上形成我们感知的实体,像一个复杂有节奏的“共振系统”。

结论

宇宙就像一片无形水面,铁块是很多波纹叠加形成的稳定形状。我们看到的“现实”,从物理底层视角,只是各种“场的震动”叠加出的稳定模式。归根结底,世界没有板砖和水泥,只有波动、能量和信息的涌现,实体从未真正存在过。

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