第567章 程序設計式宇宙！普朗克長度！普朗

  第567章 程序設計式宇宙！普朗克長度！普朗克時間！時空極限？錯錯錯！

  在後世，關於宇宙的起源，有一個非學術性的，但令人不寒而慄的理論。

  那就是「程序設計式宇宙」。

  什麼意思呢？

  該理論認為，我們生活的宇宙，其實是神級文明中的程式設計師設計出來的。

  所謂的物理規律只是人家編制好的程序規則而已。

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  比如，光速為什麼不能無限大？

  理由是防止系統計算溢出，光速達不到的地方其實都加載不出來。

  就好像人類玩一款叫《飢餓》的遊戲，畫面中的黑色區域你只有走到那裡才會顯現內容。

  光速定值的設計就是為了節約系統資源。

  可以說，這個解釋非常有邏輯，因此才顯得匪夷所思。

  此外，程序設計式宇宙最核心的觀點，就是所謂的「時空幀率」。

  我們應該知道，電腦顯示屏上有兩個非常關鍵的參數。

  一個是像素的大小，另一個則是動畫的幀率。

  像素是組成畫面的最小單元，它越小，畫面越精細，遊戲中的人物看起來就越「真」。

  而幀率是指動畫播放的流暢度，它越快，畫面看起來就越連續，沒有那種照片堆迭的感覺。

  因此，要想玩一款好的遊戲，首先電腦硬體要性能優秀。

  不然的話，遊戲運行起來，人物環境一眼假，毫無美感。

  程序設計式宇宙的支持者們認為，我們的宇宙時空存在類似電腦顯示精度的參數。

  那就是被無數人津津樂道的普朗克長度和普朗克時間。

  在支持者們看來，普朗克長度是宇宙空間的最小像素，而普朗克時間就是宇宙時間的幀率。

  為什麼會這樣認為呢？

  因為這兩個參數的值實在太小了。

  普朗克長度的值是6×10^-35m，普朗克時間的值是4×10^-44s。

  這兩個數字已經小到超越了人類的感知。

  以普朗克長度為例。

  原子的直徑只有1×10^-10m左右。

  但是相比於普朗克長度，原子都堪稱是「超星系級」的龐然大物。

  所以，如果普朗克長度是像素，它可以組成宇宙中的一切圖像。

  因此，大家自然很容易地就聯想到，宇宙的形成或許就和程序設計類似。

  我們的宇宙本身是電腦硬體，普朗克長度和普朗克時間就是這個硬體的性能數值。

  而光速、相對論、量子力學等物理理論，就是程式設計師在宇宙這個硬體上設計的程序。

  星系運動，恆星燃燒，人類文明，都只是一場神級文明創造的遊戲而已。

  或許在宇宙之外，有一雙巨大的眼睛，正在看著這一切。

  「靠，我的人物怎麼又死了？」

  「重來！重來！」

  這就是程序設計式宇宙的概念。

  天馬行空！極盡震撼！

  尤其是關於光速的解釋，確實讓人耳目一新，雞皮疙瘩都起來了。

  但很可惜，這個理論有一個巨大的缺陷。

  雖然該理論本身是一種宇宙級的想像，無法直接證偽或證明。

  但是它對於普朗克長度和普朗克時間這兩個概念的理解卻是錯誤的。

  而這個錯誤也是很多人在營銷號的洗腦下所形成的觀念。

  這些錯誤的觀點包括但不限於：

  「普朗克長度是空間的最小單位，空間不是連續的，而是像電腦屏幕一樣，由一個個像素組成。」

  「普朗克時間是時間的最小單位，時間也是不連續的。」

  「普朗克長度和普朗克時間尺度之下，物理學不存在了。」

  「」

  這些觀點無一例外，全部都是錯誤的，而且是毫無爭議的錯誤。

  之所以大家會有這些錯誤的想法，關鍵在於並沒有搞懂普朗克長度的來龍去脈。

  乍一聽這個名詞很吊，就人為地認為它很牛逼。

  其實所謂的「普朗克××」不是什麼神秘和高大上的東西，不需要帶著濾鏡看它們。

  比如，除了普朗克長度和普朗克時間，還有普朗克質量、普朗克溫度、普朗克電壓、普朗克電流

  是不是很懵逼很失望，牛逼哄哄的普朗克長度，竟然還有這麼多孿生兄弟姐妹。

  這逼格瞬間就降低下來了。

  真實歷史上，普朗克長度的概念是由普朗克提出來的。

  他當時一共給出了三個普朗克單位。

  分別是：普朗克長度、普朗克時間、普朗克質量。

  有意思的是，普朗克提出這些概念時，廣義相對論和量子力學都還沒有誕生。

  這時，聰明的你肯定就好奇：

  「那普朗克到底是怎麼推導出來這三個普朗克單位的數值呢？」

  答案可能要再一次讓你失望了。

  湊出來的！

  沒錯，你沒有看錯，大名鼎鼎的普朗克長度竟然是普朗克本人硬湊出來的。

  沒有什麼複雜的計算，嚴密的邏輯。

  這

  確實有點匪夷所思。

  那麼，普朗克長度、普朗克時間、普朗克質量到底是怎麼湊出來的呢？

  當時，普朗克提出量子概念，並通過理論和實驗計算出普朗克常數的值。

  即：h=6×10^-34（J·s）。

  目前物理學中有三個特殊的常數了。

  分別是：

  萬有引力常數G=7×10^-11（m/kg·s）；

  光速c=3×10^8（m/s）；

  普朗克常數h=6×10^-34（J·s）。

  1971年，國際計量學大會確定了物理學領域的7個基本物理量及其單位名稱、單位縮寫：

  長度（米-m）；

  時間（秒-s）；

  質量（千克-kg）；

  溫度（開爾文-K）；

  電流（安培-A）；

  光強（坎德拉-cd）；

  物質的量（摩爾-mol）。

  有了這七個物理量之後，就能推導出剩下所有的物理量。

  所以它們才被稱為基本物理量。

  但是光有物理量還不行。

  還要知道一個單位的數值到底是多少。

  比如對質量而言，1kg到底是多重呢？

  當時採用的是千克原器（一個非常非常光滑的金屬球，規定它的質量就是1kg）的質量作為標準。

  普朗克的時代，還沒有這些細緻的劃分。

  不過關於物理量及單位的具體數值，也是一個問題。

  有一天，普朗克突發奇想：

  「能不能根據G、c、h這三個常數，創造出一套新的物理量的單位標準呢？」

  他選擇最常見的三個基本物理量：長度、時間、質量。

  計算方法非常簡單，那就是通過量綱分析和配平。

  因為G、c、h這三個常數的單位，包含了m、s、kg等單位。

  通過合適的單位換算，可以把不要的單位全部消除。

  比如，長度的單位是m。

  那麼普朗克長度Lp的單位肯定也是m。

  這時，可以假設Lp=h^αG^βc^γ。

  只要找到合適的參數，就能使得單位換算後，只剩下m。

  通過求量綱方程可得：α=1/2，β=1/2，γ=-3/2。

  最後，我們可以得到，普朗克長度Lp=√G/c。（=h/2π；√表示根號）

  通過一定的運算，我們把這三個常數的結果變成了長度m。

  這就是普朗克長度的來源。

  把常數的值代入進去，計算可得Lp=6×10^-35m。

  普朗克的想法是，把這個數值當成長度的基本單位。

  （具體過程，如圖所示）

  根據這個原理，同理可得普朗克時間Tp=4×10^-44s，普朗克質量Mp=2×10^-8kg。

  以上就是所謂的普朗克單位的來源。

  至此，大家應該能看出來了，普朗克單位並不是所謂的「最小的不可分割的單位」。

  比如普朗克質量，雖然也很小，但是它依然比電子、質子等大很多倍。

  這說明普朗克質量不是質量的最小單位。

  所以，普朗克長度和普朗克時間也不是空間和時間的最小單位。

  這時，肯定就有人好奇了：

  「那這三個普朗克單位到底代表什麼意思呢？」

  「為什麼我看的很多營銷號都說這個尺度下物理學不存在呢？」

  答案充滿了戲劇性。

  之前說了，普朗克提出這三個普朗克單位的時候，廣義相對論和量子力學都還沒有出現。

  所以，這三個新的基本單位並沒有什麼實際的意義，可以看成是一種數學遊戲。

  形象點理解就是，以前物理學家約定俗成把一個西瓜的質量定義為「標準的1kg」。

  結果現在普朗克非要把一顆葡萄的質量定義為「標準的1kg」。

  你說這有什麼意義呢？

  大家還是習慣用常見的長度時間標準，而不會選擇普朗克發明出來的這套詭異的極小標準。

  但是！

  當廣義相對論和量子力學面世後，一切都不同了！

  物理學家們忽然發現，普朗克單位數值竟然蘊含著非常深刻的物理意義。

  它是廣義相對論和量子力學同時失效的尺度！

  形象點理解，廣義相對論和量子力學都能描述西瓜大小的物體，但是卻無法描述葡萄大小的物體。

  這可就非常有意思了！

  而這，也是李奇維接下來要講述的內容。

  此刻，當他提出「空間存在最小的尺度嗎」的問題後，所有人都駭然了。

  眾人的第一反應就是：

  「不可能！絕對不可能！」

  「空間是連續的，怎麼可能會有最小的尺度。」

  「」

  李奇維改變了原來的物理學史，所以這一世，普朗克並沒有提出普朗克長度等概念。

  因此，在場眾人第一時間根本不會想到那么小的尺度。

  驚訝也就理所應當了。

  郎之萬等大佬眉頭微皺。

  這個問題確實是個好問題。

  但是他們絕對不相信時空會是間斷離散的。

  自從量子概念提出，量子力學建立以來，不連續的概念徹底顛覆了物理學。

  物質有最小單位，能量也有最小單位。

  但是目前為止，還沒有任何理論和證據表明，空間和時間會存在最小單位！

  物理學界默認時空是肯定連續的。

  不過，他們沒有第一時間質疑，而是繼續思考。

  奧本海默、汪德昭等天才們瞪大了雙眼。

  他們想不明白布魯斯教授為何會提出這個問題。

  物理學從誕生到現在，從來沒有任何一個理論描述過時空的極限。

  哪怕是廣義相對論這種專門描述時空的理論，也沒有提到時空有最小的尺度。

  汪德昭喃喃自語：

  「時空難道會是不連續的嗎？」

  「這有點太匪夷所思了吧。」

  「而且最小尺度難道指的是光子那樣的最小能量單位嗎？」

  根據量子力學可知，光子的能量是一份一份的，E=hv，不可再分割。

  那麼空間和時間若是也有最小單位，則必然也是一個具體的數字。

  比如多少多少米，多少多少秒。

  「只是，這是不是有點太誇張了。」

  「我們的時空是由一塊塊極小的時空單元拼起來的？」

  一時間，眾人都不知道該如何回答這個問題。

  這時，忽然有膽大的學生高聲道：

  「布魯斯教授，我認為不存在最小的尺度。」

  「空間應該就是連續的。」

  眾人聞言，朝對方看去，是個平平無奇的學生。

  奧本海默神色嚴肅，他覺得對方肯定錯了。

  答案絕對不會簡單。

  然而，李奇維的回答，直接驚掉了所有人的下巴。

  他微微一笑，說道：

  「不錯，你很誠實。」

  「我的觀點和你一樣。」

  「我也認為空間是連續的，不存在所謂最小的尺度。」

  嘩！

  台下一片譁然！

  眾人頓時懵逼不已。

  啥情況？

  布魯斯教授這是把我們當狗遛啊？

  「嗐！沒想到布魯斯教授還有這樣的惡趣味，竟然想詐我們！」

  「空間肯定是連續的啊，不然空間和空間之間的縫隙是什麼？不會漏風嗎？」

  眾人哈哈大笑。

  然而，郎之萬等人很清楚，布魯斯教授不可能會無聊到這種地步。

  果然，緊接著，他們就聽到台上的聲音傳來。

  李奇維繼續笑著說道：

  「我想通過芝諾的烏龜，讓大家思考一個問題。」

  「既然數學上空間有極限的概念，並且還發展出了微積分。」

  「那麼物理理論有沒有極限呢？」

  「換句話說，我們現在的相對論和量子力學，它們所能應用的尺度存不存在極限呢？」

  「假設當某個尺度小到一定程度時，這兩個理論會不會失效呢？」

  「如果是，那就說明在這個尺度下，我們【現有的】物理學已經無能為力了。」

  「對於人類而言，這個尺寸下的一切物理行為都是神秘莫測、不可觀測的。」

  「因為我們的理論已經到達了極限。」

  「而這，才是芝諾的烏龜真正的內涵！」

  「所以，你們認為，存不存在這樣的極限尺度呢？」

  嘩！

  全場駭然！

  （還有更新耶）