理论上时空是什么 时空指的是什么( 三 )

  • 第二,光子传递的信息,不是其自身的量子态变化,而是反应了费米子量子态的变化 。
  • 可见,信息与时间,在微观的来源是共同的,即量子态的计数变化,或说是量子数自由度的排列组合,即量子比特 。
    时间的方向理论上,费米子构成了——物质结构,而玻色子则传递了——相互作用,那么除了光子,另外还有三种玻色子:
    • 胶子——没有质量,无法抵达光速,由于夸克禁闭被束缚在原子核内部,相当于暂停时间 。
    • W和Z玻色子——有质量,无法抵达光速,通过相互作用减少费米子的质量,相当于消耗时间 。
    • 希格斯粒子——有质量,无法抵达光速,由希格斯场产生(场是粒子的集合,粒子是场的振动),而希格斯场还负责赋予其它粒子质量,相当于产生时间 。
    至于,超越光速产生时间倒流(时间变成虚数,在数轴旋转了180度),这只是数学上的对称性(有正就有负),所形成的方程求解,并不一定对应着物理上的客观存在 。而在现实中,也没有任何有质量的物体,可以抵达或是超越光速 。
    在狭义相对论下,观察者参考系时间(静系时间) = 运动者参考系时间(动系时间) * 洛伦兹因子——1 / sqrt(1 - (v/c)^2),当v > c即速度超光速时,洛伦兹因子开根号出现负数,因此时间变为虚数 。
    但,如果仅从数学上来看,由于虚数的平方是实数,所以虚数世界与我们的实数世界,其实相差了一个平方 。
    因此,超光速的平方,就对应了虚时间的平方(为负数),同时也对应了虚能量的平方(为负数)——这代表了物质抵达光速,就变成了“纯能量”(没有静质量),继续超光速,这个能量就会从这个宇宙消失,变成虚能量(其平方在这个宇宙是负数),即:可能去了另一个平行宇宙 。
    虚时间——时间平方为负时的时间 。
    虚能量——能量平方为负时的能量 。
    虚质量——质量平方为负时的质量 。
    不过,有一种假想中的粒子,一直处在超光速运动的状态,称之为——快子(质量平方为负,即拥有虚质量,对应了虚时间) 。快子的存在,并不违背狭义相对论的设定,只是目前并没有发现其存在的证据 。
    然而,还有观点认为,时间并不是连续的,而是量子化的 。因为微观粒子能量变化的非连续性,会让时间也一起变得非连续,即存在一个最小的时间单位——就是普朗克时间(h / c,普朗克长度 / 光速),为 10^-43秒 。
    大爆炸过后10^-43秒,即所谓的普朗克时间,计算的宇宙温度大约是10^32K,比太阳内部的温度还高10亿亿亿(10^25)倍,然后,宇宙随时间膨胀、冷却……
    但这不重要,所有对时间不同角度的描述,最终都会落实到变化上——时间是用来描述变化的计量,没有变化就没有时间了 。
    那么,从微观角度来看,量子态计数所描述的微观变化,就是变化的终极本质,也就是时间的终极本质——代表着时间计数器“滴答滴答”的最终来源 。
    那么,从宏观角度来看,广义相对论认为时间、空间、物质三者不能分开解释,它们是宇宙的基本结构 。因此,物质变化就一定会带来时间的变化 。这可以理解为,是微观粒子的变化,积累形成了宏观物质的变化,最终使得时间从微观到宏观,连续而统一的存在 。
    而在宏观统计上,物质的变化是有方向的,即是宇宙熵增无序的方向——这对应了现实中,四种等价的变化:
    • 第一,质量(有序结构,势能)转变成能量(无序运动,动能) 。
    • 第二,对称性破缺(低温,低对称性)转变成对称性(高温,高对称性) 。
    • 第三,物质粒子(费米子)转变成光子(玻色子) 。
    • 第四,量子态(不同)可计数,转变成量子态(全同)不可计数 。
    也就是说: