第4章

第3部分:对广达为例


“圣杯... ...是从微观的量子结构的观察到的后果的预测。“

一月 Ambjørn [7]


作为我们热身这个想法,让我们考虑一个量化结构的根本属性。 首先,我们将注意时空的媒介,如果是量化的实体组成的,那么它就会出现连续的,从大尺度的顺利,但它揭示接近个人的广达,使它的大小尺度的原子结构。 平均肉眼观察这些量子相结合的相互作用。 这是平均的过程中,产生熟悉的时空连续的图像,我们的经验。

平均数是用于描述许多影响,但在设计上,他们解散了我们的意思理解实体的底层细节。 因此,我们所熟悉的形象,时空,平均过程的结果,是无法表达的基本实体,它构造了我们的现实的尺寸的细节。

为了更清楚,让我们考虑介质的空气,每立方米约10月25日分子。 当我们描述了这样一个中等的宏观的财产,如气流,的,我们的描述涉及一个很大的平均和近似。 因此,我们应该期待任何负责有关宏观描述一个系统给我们的数学方程,空气动力学一样,本质上是无法描绘妆,其中单个粒子的相互作用的更基本的物理规律说明(气流),最终取决于。 空气动力学方程,因此只能够给我们一个中期的了解非常有限,它们涉及到的。 [8] 这是什么意思? 这意味着,量子力学中一个非常现实的的方式可能更接近热力学(微粒系统出现的宏观性质的研究),在这个意义上,它描述了在平均状态下的物理现实,而不是一个更深入,更详细的级别。

除了描述稀释从平均过程中发生的,有一个定义的位置和距离,发展为我们从一个连续的时空量化面料之间的根本区别。 我们将在第6章中更详细讨论这个区别,但现在我只想说,当空间本身是量子化的,空间位置,可以不超过个别量子规模的精确。 一个这样的结果是两个位置之间的精确映射的距离是不断变化的大小和方向,因为量子定义这些职位总是在运动中和洗牌有关。

有许多可以考虑的证据,时空元素,分立元件组成的现代发现。 我们要讨论的一些发现。 如果您有没有问题,时空是量子化的,那么你可以跳过下面的讨论,本章的末尾,而不会失去连续性,猜想。 但是,如果你想被介绍到的一些证据支持这种说法之前,你的框架,它源于潜水,然后下面的讨论中应提供足够的介绍。 将要讨论的所有发现都将进一步详细检查,一旦我们探索我们的新模式。

少数支持证据来自以下发现:


- 宇宙是外地的。

- 不确定性原理支配的微观领域。

- 在早期,宇宙作为一个整体进行了相变。

- 量子时空解决黑体紫外线灾难。

- 物质最终是由离散的量子值。

- 黑洞的熵是它的事件视界的面积成正比。

- 黑洞存在(这需要在时空结构的不连续性)。

- 有过多的超高能宇宙射线到达地球。


还有更多的发现,是支持我们的索赔,但这是绰绰有余,让我们开始。 让我们来看看每个发现和讨论,正是它们是如何暗示了时空的量化面料。

第一块从我们的名单的证据来自宇宙拥有一个外地的质量。 在本地的宇宙中所有映射的位置是静态的对象只能直接影响到他们旁边的东西。 更具体地说,它需要的东西影响空间单独的东西,时间是有限的光速。 在统治的地方没有宇宙,可以在瞬间影响别的东西,在空间上是从遥远。 这之类的事情,我们可以期望,但令人惊讶的,我们观察到,在微观尺度上,我们的宇宙并不表现在以这种方式。 事实上,当我们接近普朗克尺度,我们的宇宙变得完全外地!

要了解如何在外地宇宙意味着其织物的分子结构,让我们想象在分子尺度上的水,然后定义两点(分子)的水分子之间的距离感。 由于分子的积极走动,我们会发现,我们定义任意两点之间的距离(我们任意选择两个分子)不保持不变。 我们选择了两个分子之间的分子的数量会发生变化,从每时每刻。 既然我们已经定义了我们两个分子之间的距离,作为一个离散的其他分子之间任意选择点,或感兴趣的位置定位总结,会发现这些地点之间的距离,自发地跳之间的距离的整数倍数值分配给一个水分子。 这是如何比较离散歧管系统 - 压倒一切的需要执行任意测量比较。 此外,由于位置只能定义在每个水分子,运动的概念,需要一个独立的字符。

互动,互动的,所有的成分组成的中期转变的相对取向,使得这种模式的非本地地图的例子。 因为地图是指由相互作用的量子单位,“你的未来失去其附近的量子尺度的一致性的含义 - 因为定义是由分子的安排,摆正自己的位置。 因此,观察我们的宇宙是外地的直接推断,是量子化时空的媒介。

这进一步支持,我们的量子力学的基本原则,所谓的不确定性原理。 这一原则指出,在空间和时间的不确定性总是存在的,但它变得显著,仅在微观尺度。 在外地的宇宙,这正是我们所期望的。 在量子尺度自然的图片的单个像素的有戏剧性的效果。 但是,像电视屏幕上的形象,因为我们从幻动的形象放大,个人捐款失去其效力的平均。 如果假设平均是地图的基本代表性,然后从量化的内部结构起源的效果(如量子不安,量子隧道和量子纠缠),成为令人震惊和困惑。 但是,如果我们的地图,描绘了一个量化的结构,那么所有这些影响,成为简单的解释的内在必需品。 这意味着,时空的量化产生一个自然的神秘化的量子世界地图自动消除在它的荒谬。

我们的下一个线索,时空是量化来自认识到,作为一个整体的宇宙发生相变。 宇宙学理论调用相变,和其相关的对称性和熵增加,在早期宇宙模型。 虽然它并不总是认可,这些相变的分子,或量化,中期的指标。 探讨为什么,让我们考虑水的相变。

水可以通过从冰到水蒸汽(图4-1)的相变。 然而,所有这三个阶段都有着相同的分子组成- H 2 O [9 ]水相,拥有至少熵(至少障碍)和最少的对称性是冰。 被安排在一个有序的六角形晶格内冰晶的H 2 O分子。 这个固定的安排意味着分子的整体格局,其外观仅保留旋转60度的倍数。 这对旋转对称的限制手段,冰格低对称性和低熵。 由于冰融化的水分子重新排列到一个统一的团块混杂。 在这种状态下,在任何方向旋转系统不会改变整体的对称性。 因此,冰融化成水系统已经获得了对称和熵。 由于水转换成蒸汽,H 2 O的团块,这往往是一个分子的氧气,面临的另一个氢侧方安排,打破成完全随机取向。 同样,这一阶段的过渡,是伴随着熵和对称的增加。


固 - 冰

液体 - 水

积极的结束往往
排队负。

燃气 - 蒸汽

没有优惠对齐
分子之间不密集。

图4-1水的阶段。


因此,如果宇宙是量子单位组成的,那么,它经历了早期的相变可以解释,在安排这些量子协会的变化。 因此,数据表明宇宙作为一个整体,已经发生了相变不经意地支持一个框架,其中时空是离散的量子组成的介质。 这是因为相变总是与分子或原子的安排。 除此之外,我们发现量子力学描述的空间区域,称为域,响应温度的变化,就像普通物质一样。 如果我们增加的空间区域的温度,我们发现,在该地区的空空间领域起伏的幅度增加,增加加热时的气体原子运动以同样的方式。


“宇宙作为一个整体有点像气”的行为。

尼尔DeGrasse泰森


黑体紫外灾难也认为一个量化的基本时空结构。 黑体是一种理想化的对象,而不反映它吸收所有的入射光。 由于继续吸收光热起来,并开始发光。 它发出的光的性质是完全取决于其温度。 来自冲突时所产生的计算幅度预计发射的波长光谱(假设时空是各种规模的平稳,因此产生的允许值的能源的连续谱光)与观察的“灾难”。 这种计算预测比实际观测到的(图4-2)的波长较短(如紫外线的高能量)的黑体辐射的更大的贡献。





Graph of black body radiation and the ultraviolet catastrophe

图4-2黑体辐射和黑体灾难。





我们看到的是,在很短的波长贡献低于我们预期,这是红色的贡献更胜于蓝,这就是为什么通常超过蓝色红色火灾。 这一切,最重要的是要注意的是,如果我们允许一个量化的时空结构的重新计算黑体辐射,则差异消失! 当我们这样做的紫外灾难会自动解决,因为只允许某些特定波长(颜色)。 此限制解释为什么热的物体,因为他们做的辐射。 黑体被加热时,第一个可见的颜色是红色的,因为它辐射红灯能源包在可见光最小的能源数据包。 随着更多的热量,高能量的颜色(波长较短),可作为排放的离散(量化)的能量值,为每个连续的颜色是达到了。 (50-51 Zukav 1980年,)


“... ...导致量子假说的想法,有自然界的变化,这不会发生,但在爆炸的方式连续。”

马克斯-普朗克[10]


马克斯普朗克时空的有效量化的影响(至少数学),他认为,光只能在量化单位交付。 这个基本单位,现在被称为普朗克常数 h,限制光的频率可能值的整数倍数(1 HF,HF 2,3 HF,4 HF,5 HF ...)。 根据普朗克,中间值,能源,不能发生。 不幸的是,普朗克认为,这个量化是某种生产协议与观察的结果,而不是光或时空的不动产,一个必要的数学技巧。 直到爱因斯坦的不平凡的一年,广达电脑成为被称为数学抽象,而不是真正的物理实体。[11 ]

从那时起,现代理论都经常需要唤起普朗克常数来描述微观尺度上的时空属性,因为微观领域根本原来是分割成离散的单位。 例如,基本粒子的自旋。[12 ]电荷(E)的款项1.60217658 14库仑,这等于整数值жH / L P A P在一个特定的固定数量的倍数 ( 1/2H) μ0, [13]磁通量(Φ)来在7.748091733 26 × 10 -5量子倍数× 10 -13韦伯,(等于ħπ/ E),电导(G 0)量子2.06783372 18的倍数S(等于E 2 /πħ,磁矩(μ )来自量子9.27400949 80 × 10 -24 /米2,(ħ/2m 发送电子的倍数等于)的倍数,当然,角动量J ,原子谐波振荡的能量本征态,也存在着在“自然”的离散的量子值。

所有这些线索回声需要揭示一个量化的结构基本熟悉的时空平滑的外观。 还有更多的线索暗示这。 例如,雅各柏肯斯坦和斯蒂芬霍金发现黑洞的熵是它的事件视界的面积成正比。 这就告诉我们,因为最大熵的空间区域可以拥有一些有关时空本身的参数,等于包含在这种规模的黑洞的熵。 熟悉的物体,在宏观和相对平坦的时空,具有熵的边界,其体积的比例。 但极其弯曲的地区,如黑洞或单一的空间广达(两者都是纯粹的空间表达式)熵是成正比的表面积。 具体来说,他们的熵等于普朗克面积的倍数,其表面面积,除以4乘以波尔兹曼常数。 (波尔兹曼常数(K)是在使用像气体的微粒系统的描述。)因此,黑洞的熵可以作为它的事件视界的表面上可以安排离散普朗克地区可视化。 我们将在第15章更详细讨论的黑洞,其熵。

这表明,其实是有一个最小的空间离散单元,并且每个基本单位,进行单一的熵单位。 因此,从时空无关的角度,即使在原则上,[ 14]可以在其中一个量子发生,因为任何这样的演变会支持增加熵,这又将需要一个黑洞的熵超过最大熵的限制,在任何空间区域。 这引起最小的空间成分的离散大小,有固定的黑洞熵成正比表面积,而不是量的比例或无限熵的原因。 此外,由于这个熵约束支配的空间离散的最小单位,它推断,在一个给定大小的黑洞成分的数量是有限的的。

的部件的数量有限,因此,必须组成一个黑洞,零件总数必须超过选民人数少,我们希望从量的比例熵。 因此,势必贝肯斯坦和霍金在20世纪70年代发现的熵表明,我们的宇宙是元素的离散实体组成 。[15]寻找黑洞紧密合作,我们发现,这是不是真的令人惊奇。 在一般情况下,黑洞,代表一个连续空间的概念的严重冲突。 如果时间和空间平滑和连续那么无论什么规模,我们认为他们将保留完全相同的身份和结构。 只是一个单一的奇点的存在,要求在时空结构的不连续性。 它如下,如果有在任何级别的时空结构撕裂,那么面料可以不再准确地形容为基本上是顺利和持续的。

这意味着,黑洞的存在本身就是一个离散的量子实体组成的时空暗示。 这种情况下,将需要的时空像一个宏观尺度上的液体,这就解释了为什么西奥多答:雅各布森,雷诺Parentani,和他们的同事发现,“在一个不平衡的流体流动的声音的传播光的传播有着密切的类似弯曲时空... ... [这]表明,时空,像料液,可能是颗粒,并拥有一个参考的首选框架,体现精细尺度... ...“(Jacobson和Parentani 2005年,70)

大量证据表明,过多的超高能量宇宙射线,我们地球上的接收中心,从我们的名单上的最后一块。 基于狭义相对论的计算预测,这些极其高能宇宙射线应该只有很少到达地球,因为他们失去的能量,他们通过太空旅行。 但日本天文台已超过计算的基础上连续的时空度量允许这些射线。 Amelino,茶花等理论家,认为这多余的,时空是颗粒状因为一个'粒状'将缓解通过高能粒子的证据。 (60 Kunzig 2004年,)

换句话说,如果时空是普朗克尺度的量化,那么可以说,这种规模的几何(其连接)波动。 高能光子,最短的波长,出于同样的原因,这些几何扰动“与小轮子的童车比Mack卡车与大型轮胎路面的形状是比较敏感的更敏感。”(阿特伍德,迈克尔逊和丽思2007年),在年底,这个高度的敏感性,将改变这些光子的旅程,因为他们有效地降低了,长途跋涉的空间量,它们与整个宇宙的传播。 另一种说法是,这些扰动,有效地缩短了距离,高能量的光子需要旅行,因为他们是整个星系的速度,我们的探测器。 这可以解释为什么我们看到高能量比我们从遥远的来源,因为他们实际上已经走过的空间比预期的少光子。 这也解释了为什么我们看到了我们原先预计在低能量范围从相同的来源(波长较长)的光子的确切人数。

自己这些论点令人信服的足够值得彻查时空的潜在量子结构,但,当我们考虑所有这些参数一起的绝不是有我们认为所有的时空量子化性质的情况下代表非常强。 有了这个基础,我们现在开始我们对建设一个物理现实的模型,考虑到时空的量子化结构。[16 ]

我们做的是独一无二的。 过去所有的车型都未能提出字面面料时空而是一个隐喻或数学物理量化。 因此,他们都没有取得直观全面的地图延伸到自己的能力 - 他们没有提供任何直观的连接。 正因为如此,他们仅在数学形式存在,因此不容许我们进入大自然的最深的秘密。

这就是为什么我们的动机是引进量子空间理论(QST)。 它让我们做这么多曾经说过,是不可能通过展示我们在11个尺寸的物理现实。 它使我们能够完成攻击具有相同的风格,引导他更深入的了解大自然的问题,爱因斯坦的工作。 爱因斯坦雾化物质世界的第一步。 现在是我们采取下一步量化时空。


“如果你真的想用双手抓住真理,你必须愿意完全放手你知道的一切。”

大卫坎图


“,如果一开始,的想法是荒谬的,是没有希望的。”

爱因斯坦


在他生命的最后几年,爱因斯坦提出了放弃的念头,时间和空间是连续的,但他的青年时期的想象力已经褪色,他无法想象这样的结构。 参照本说:“我可以没有想象如何在这样一个物理学的公理化框架会出现... ...但我持有它完全可能的发展将导致有。”他还表示,“我认为它很可能,物理学可以不被基于场的概念,也就是说,连续的结构。“(艾萨克森2007年,??)

这是我们采取这一最后一步,完成爱因斯坦的工作,并以可视化自然是如何出现在更高的维度。 所以,如果你被教导,同时超过三个方面的可视化是不可能的,那么请注意,你做不可能的。 我们发现量子空间理论的框架,并打破欧几里德有限制,到现在为止,我们在海湾的直觉。 我们正在探索一个能够翻译的伟大超越的尺寸更丰富的地图,或雅斯贝尔斯称之为“正宗的现实, “[17 ]我们的感官体验。 通过这一点,我们应获得的潜力,发现大自然的完整形式。


“这就是后人高冒险,往往没有不再可用哀悼。 其实存在着巨大的机会。“

EO威尔逊[18]






从即将出版的新书:

爱因斯坦的直觉
Thad罗伯茨

代表
山姆Fleishman
文学艺术家代表
纽约,纽约





注意事项:

[1] ,舞蹈吴李大师加里Zukav -一种新的物理,第概述 207。

[2]如果算上从一个单一的板球在短短15秒的果实,并添加39的数量,您将结束与一个对应的华氏温度。 例如,33啁啾在15秒内加39等于72度。

[3]显然,此药汁源于麦Kirkman,州的古生物学家,但我不知道如果“比利叔叔”吉米有任何关系。 玛莎曾与吉米,但我们都知道他,因为他将参加我们不时挖。

[4]对大楼梯埃斯卡兰特的天空几乎是该国最黑暗的。 事实上,从通过附近的天然桥国家纪念碑,这是第一次收到IDA(国际暗天空协会)“国际黑暗的天空公园”称号的公园绵延天空是很难区分的。 唯一的其他公园,在美国接受这个称号是在宾夕法尼亚州的樱桃泉国家公园。 Bortle规模的研究,它pristinely黑暗的天空中的头号和市内的光污染的天空第九号,自然之桥被评为一类2。

[5]曼弗雷德Requardt,“一个离散的量子时空的几何Renormalisation集团,”arXiv:gr-qc/0110077v3 25 2003年3月,第。 4。

[6]理查德费曼, 物理 ,介绍讲座 ,亚历克斯石“的原子秘密生活-直到最近,我们甚至无法看到他们,” 探索 ,2007年6月,第 52。

[7] 1月Ambjørn,杜德克Jurkiewicz和雷娜特LOLL,“自组织量子宇宙,”科学美国人2008年7月,页42-49 。

[8]在这里我觉得很有意思研究拉丁语派生词“赜”,这是作为基本单位的,不可分割的,“关系词”荒谬的“,这是定义为”质量或在现有的条件定义无意义或不合理的世界。“ 这似乎暗示,一个理性的世界,必须从根本的,不可分割的的单位 - 否则荒谬的发展 - 我觉得这是一个非常有趣的发展,在英语的。 它似乎模仿一些老毕达哥拉斯索赔,这可能与现实比历史迄今记录。

[9]冰已经为至少20个不同的形式。 占主导地位的地球上发现的冰晶体结构被称为1H(发音为“一个H”)。 这是一个六角形的结构分子有定期的空间,它们之间创造了0.53盎司每立方英寸的低密度。 (水立方英寸,重量为0.58盎司。)在普通冰的晶格结构(1H)空的空间,使人们有可能在16 16个不同的晶体结构(1H - 16H)对应不同的方式重新排列的晶格。 在温度低于-36.4更冷° F时,水立方结构1C。 也有三种主要形式的无定形冰,这通常是在星际空间发现。

[10] “”新Bahnen DE physikalischen Erkenntnis,“1913年,跨。 F. D' Albe,菲尔。 MAG。 28日,1914年,舞蹈吴李大师加里Zukav - 一个新的物理,第50-51页概述。

[11]在1905年,每年经常提到他的安努斯杆菌,爱因斯坦用什么空余时间他的工作作为瑞士专利业务员负担他改写了人类看世界的方法。 他提交了他的想法Annalen DER玛格,希望能获得足够的认可,赚取他的教学岗位。 显然,他真正想要的工作。 以下是他的工作:

- “在一个启发式查看关于灯的生产和改造。”1905年3月17日,他提交了他今年的第一篇论文题目,启发式的手段作为指导,并给出了在解决问题的方向,但是一种假说不考虑证明。 如今,这个文件就是通常所说的他的光电效应纸。

- 1905年4月30日,完成他的第二份文件是1905年7月20日,瑞士苏黎世大学提交,修改,然后提交1905年8月19日,Annalen DER玛格。 它没有公布,直到1906年1月。 该文件是名为“一个分子大小的新测定。”在这里面,爱因斯坦假定分子是真实的物理实体,他计算出它们的大小。

- 5月11日,1905年爱因斯坦完成了他的第三个文件,但直到8月才提交。 在本文中,爱因斯坦用布朗运动来验证这个世界是由原子构成的的 - 这在过去是高度直到这时辩论。

- 爱因斯坦的第四份论文,题为“论运动物体的电动力学”。Annalen DER Physik公司,1905年6月30日收到本文。 这一里程碑式的文件,催生了狭义相对论,它永远破灭了普遍的概念。

- 几乎后认为,爱因斯坦写另一篇论文中,作为增编第四。 在题为“没有一个机构的惯性取决于其能量含量?”爱因斯坦写下所有时间最有名的物理方程本文。

(方程λ= 1 /(1 - 。v2/c2))

本文1905年9月27日,收到Annalen DER玛格。 (沃尔特艾萨克森,爱因斯坦,第94页,101-105,127,138,577。)(弗里德里希Hasenöhrl,奥地利物理学家公布的一年之前,爱因斯坦方程,但他未能与它的相对性原则。)

虽然所有这些想法是开创性的,爱因斯坦最终获得诺贝尔奖的是他的光电效应的文件 - 不是他的相对论。 “我的战后时代的苦涩的民族主义情绪起到了一定作用,但基本上相对论被证明是过于激进了诺贝尔委员会的概念。 在11个不同的年,爱因斯坦被提名,超过只被拒绝。 一位诺贝尔委员会成员写道,“爱因斯坦决不荣获诺贝尔文学奖,即使整个世界的要求。” 世界上没有需求,爱因斯坦被授予1921年诺贝尔文学奖为他对物理学的贡献和他1905年对光电效应的纸。 他表明,光的行为不仅是一种波,但也作为颗粒,或量子流。 委员会的指示爱因斯坦没有提及他接受演讲相对论。 他这样做了。“海蒂舒尔茨,”诺贝尔的努力,“国家地理”,2005年5月。

[12]这也等于π/倍数ħ。

[13] (ж)是一个无量纲数等于3.02822121 × 10 -1。 见第16章。

[14]在熟悉的四个时空的尺寸(X,Y,Z和T) 。

[15]参见:詹姆斯欧文Weatherall,桌面宇宙,“大众科学”,2008年5月,页72-76。

[16]重要的是要指出,制定了一个模型,数学采用量化和本身的突破性。 身体这样做的一个可视化模型是什么是开创性的。 在附录A中可以找到理论数学解决量化的一些例子

[17]见“的方式的智慧”,雅斯贝尔斯翻译拉尔夫美瀚(康涅狄格州纽黑文:耶鲁大学出版社,1951年),第四章,“神的想法, “页39-51。

[18] EO威尔逊,契合,第 295。



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