遙遠地球之歌

09 探訪超空間

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20世紀的科學家在心理上承受了一次次打擊,其中最具毀滅性,也是最出人意料的,或許要算如下發現:所謂的“太空”,其實是一個擁擠得不能再擁擠的地方。

亞裏士多德說過“大自然厭惡真空”,他說得完全正確。就算把某一方空間中的每個原子全部移走,也還是會剩下一片灼熱翻滾的能量之海,它的強烈和巨大都是人類的心靈所無法想象的。“真空”的真相是“超空間”,它是一種致密到極點卻又仿佛泡沫狀的結構。人類已知的最致密的物質是中子星,它每立方厘米都壓縮了千萬噸物質,但是和“超空間”相比,它隻不過是一縷虛無縹緲的幽靈而已。

宇宙的豐富遠遠超出了人類直覺的天真估計,這是蘭姆和盧瑟福在1947年的經典研究中揭示出來的。這兩位科學家以最簡單的元素——氫原子——作為研究對象,他們發現,單個電子在圍繞原子核轉動時發生了一件非常奇怪的事:電子的運行軌道並不平滑,看起來像是有什麽微觀的波不斷衝擊著它。兩人由此提出了一個難以理解的想法:真空本身就在波動著。

早在古希臘,哲學家就分成了兩大學派。一派認為自然的運行是平滑的,另一派則認為平滑隻是假象,一切運動都是不連貫的跳躍、**,隻是幅度太小,無法在日常的尺度上察覺。原子理論的建立宣告了第二條思路的勝利。後來,普朗克又提出了量子理論,證明連光和能量都不是連續的,而是一小段一小段的。到這時,兩個學派的辯論終於畫上了句號。

按照最終的理論,自然界是不連續的、顆粒狀的。雖然在肉眼看來,一道瀑布和一堵磚牆是截然不同的東西,但實際上,兩者沒有什麽差別,隻是構成瀑布的水分子磚塊過於渺小,無法憑肉眼識別罷了,一旦有了物理學家的專門儀器,就能輕易看到它們的真麵目。