全息隐能量场与新宇宙观-第25章
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不涉及已知动态作用力的效应同样存在于微观层次。我们在前面已经考察过相当多这样的效应,最近关于这些效应的流行解释是根据“细微能量”作出的。研究这些细微能量的机构(例如门宁格基金会的国际细微能量和能量医学研究会)已遍及世界各地。由于某些细微能量可以转化为极低频或极高频的电磁辐射(例如由高压输电线或地下水流产生的场),因而并非所有的效应都可能符合这种现成的解释。迄今为止还知之甚少的能量场,包括某些数千年前就已知道而且现在仍然使用古老的术语来表示的场,如阴和阳、气、瑜珈的生命力、生命气息、宇宙能、生物能等等,还有所谓的“金字塔”能和“奥戈”能,也都需要重新予以考虑,它们的效应有许多可以在受控的实验中再现,并为大多数人所感知。
毫不奇怪,细微能量可以由人感知(与物理仪器不同,生命系统可以对量子层次上的能量势的改变作出反应),但是仅仅感觉到这些能量并不能揭示这些能量的性质。然而,把所有的细微能量限于电磁波范围内,或把它们归之于仅仅是幻像,显然为时过早。可能有一些形式的能量不属于已确认的范畴,但也是物理力的真正表现形式。
按照亚量子全息场动力学的假说,包含在来自亚量子全息场的反馈中的能量属于真正的但非通常形式的能量范畴。我们所讨论的能量是基本的能量,所以它们规定了能量的标准定义,它们是宇宙的初始能量,显能不过是这些能量的特殊现实化。要想根据已知的能量场给这些基本能量下定义,就像试图根据狗尾巴上的毛给狗下定义一样。在这种情况下,最好的办法就是用否定性的话来下定义:包含于亚量子全息场反馈中的能量,既不是纯粹潜在的,也不是完全现实的。它们是从宇宙最深的能量海洋中浮出的细浪,这个能量海洋远不止是一种消极的贮存器,而是进化过程的积极的参与者。
尽管试图给场反馈所携带的能量命名有困难,甚至也许是徒劳的,但我们能够也应当给场本身及其效应命名。这样做有一个实用主义的考虑:提供一种简单明了的参考材料并可以促进对相关现象的研究。既然我们现在准备进行研究,我们就应当引入一些指导性术语。
4 量子真空相互作用
真正的统一场理论的基本概念是普遍的相互关联。实际上这种理论的真正意义是能把原子和星系,老鼠和人,大脑和心灵相互联系起来,并把每一个信息反馈给所有事物,又把所有事物的信息反馈给每一个事物。
这一“宇宙间的联网”是否在宇宙中真实地存在呢?很明显,仅仅“假设”所需要的场是不够的,虽然这是一个简单的程序,但它不是科学。科学必须遵守14世纪威廉·奥卡姆所确立的规律:如无必要,勿增实体。生物学家并不能自由地提出“生命力”来解释生物有机体为什么具有与生命有关的功能,心理学家也不能提出 “爱力”(love force)来解释人是怎样相爱的,同样,科学家也不能仅仅为了填补当前科学知识结构中的空隙而假设第五种力。只有当这样做是解释某些发现或观察的最简单、最经济和最合理的方式时,新实体(可能是力或场)才能被假设出来。
像有时发生的那样,要发现相互关联场,并无必要假设一种特别的新实体,科学家可以把那种场与已经知道存在于自然界中的场联系起来。
4。1 引进量子真空
现在的证据正在不断增多:相互关联的全息场是一种宇宙量子真空的特殊显现形式。但是,究竟什么是量子真空呢?这一术语似乎很神秘,因为它代表了物理宇宙的最重要方面之一(虽然人们对其知之甚少),所以它完全值得我们去进行更深入地考察。
在当代量子物理学中,量子真空被定义为其方程既遵守波动力学也遵守狭义相对论的系统的最低能量状态。然而,它远远不只是一种系统的状态,它也是神秘的 “零点能”场(“zero…pointenergy”field)显示自己的地方,这种场的能量当所有其他场处在零点能的时候就会出现。零点能是“实际的”能,但它们与经典的电磁力、引力和核力并不一样,不过,它们是宇宙的电磁力、引力和核力的真正源泉。正由于此,它们也是束缚于质量中的能(居住在已知宇宙中的物质粒子)的创生源泉。
作为量子真空基础的零点能场的专业定义显示,它是一种几乎无限的,在其中物质粒子成为显现的亚结构的能量海。根据英国物理学家P·狄拉克的计算,在正能态中所有粒子都有负能量的对应配对物(到目前为止,所有这样的现存已知粒子的“反粒子”都已经通过实验发现了)。量子真空的零点能组成了“狄拉克海”:负能量的粒子海。尽管这些粒子是不可观察的,但它们决不是虚幻的,如果用足够的能量(数量级在1020J/cm3)去激励真空零点场的负能态,那个场的特定区域就能被“踢”进真实的(即可观察到的)正能态。这一过程称之为粒子偶产生:正能(现实的)粒子与其反粒子一起从场中出现。这样,哪里有物质,哪里就有狄拉克海,可观察到的宇宙就好像漂浮在其表面上。
尽管今天的绝大多数科学家对这种神秘的能量领域仍相当无知,但对它的兴趣正很快增长。现在人们已经知道,正是量子真空才创生了可观察的宇宙(当它的区域 '闵可夫斯基真空'变得急剧地不稳定并分裂成物质和引力时),正是这一宏大的能量场(宇宙随后的和更为平静地膨胀的罗伯孙椡叨耍obertson… Walker'阶段)才合成了存在于空间和时间中的物质粒子。人们还知道,量子真空不仅是宇宙中物质的源泉,而且还是物质的渊薮。S·霍金著名的黑洞理论显示,在黑洞的“事件范围”内,真空中合成的粒子偶中的一个粒子就会逃进周围空间,而它的“同胎反粒子”则被吸进黑洞,在那儿它衰变回真空零点场。
这种场包含巨大的能量密度,J·惠勒估计它的密度等于1094g/cm3,乍看上去并不令人惊心动魄,而实际上这一数量比我们已知宇宙的所有物质还要多。与这一能级相比,原子核的能量密度(宇宙中最密实的能量块)看来是小巫见大巫了:它仅仅是1013g/cm3。
如果真空零点场的能量是普通的正能量,那么宇宙就将立即崩坍为比针尖还要小的体积(或实际上为原子的直径),这是根据爱因斯坦著名的公式E=mc2(该公式定义了能量和质量之间的等量关系)得出的结论。与质量相联系的真实能量与特定的万有引力的大小相对应,这样一来,如果巨大的真空能量是真实能量,那么它就会把所有膨胀的恒星和星系凝缩进剧变的和完全不可想象的“破灭点”。
但是,至少直到我们宇宙的最终阶段(即我们现存的宇宙周期的最终阶段),物质世界相对于这种最终的灾难来说是安全的。今天和未来的几十亿年内,已知的宇宙仍将继续漂浮在这一巨大能量场的顶部,更确切地说,它将继续与之共同存在,就像一组气泡悬挂在其中一样。我们所知道的和我们作为其一部分的物质世界并不是真空零点场的一种凝固体,而是真正的一种薄雾体。
4。2 量子真空的物理渊源
我们还不能确切地知道能提供现象间普遍联系的信息场的物理渊源,但我们可以提出合理的假设进行探索。这里,我们将沿着大卫·玻姆这样的科学家的足迹前进。玻姆研究了类似于量子真空的有关内容,即规定宇宙基态的潜能场。
必须注意的第一件事是,量子真空显示了所谓的零点能棗即当其他所有的力都消失,且温度接近绝对零度时所具有的能。因此,真空并不是空的空间,而是一种充满零点能的涨落场,它是19世纪传播光的以太概念的后继者。
那时以太概念具有显著的意义:它解释了物体在不进行直接接触时是如何相互作用的。菲涅耳进行了精确的,可用实验检验的“以太曳力”计算,1881年迈克尔逊开始了一系列的实验来验证他的“曳力系数”。但是1887年莫雷作出结论,这一系列的天才实验证明,根本不存在以太曳力这种东西。
本世纪,物理学家用宇宙真空的概念代替了充满以太空间的概念。他们推测,尽管宇宙在最低能量状态中的有关粒子具有能量,但宇宙的基态仍无物质和引力:它近似真空。人们认为,令人烦恼的零点能可以通过对方程的重正化的数学方法来加以消除,这就得到了与观察值基本一致的结果。由于爱因斯坦公式也不需要类以太的(ether…like)普适静止参照系,所以无物质的空间被看作是量子真空。
然而,在计算物理效应时把零点能忽略不计的假定也是无根据的,真空零点场也许并不仅仅是一种可以轻易抛弃的自然界的可有可无的玩物,它可以传输各种物理效应。尽管在爱因斯坦的相对论中以太被相对于观察者的参照系所取代,但爱因斯坦自己仍关注着扩大了的以太概念的内在意义。1924年他说,“在次级和相干场理论中,基本粒子构成粒子态空间在这种情况下所有物体又再一次被包含在以太概念中”。大约在此前后,他还思忖着可能存在一种引导场,即在给玻尔的信中所用的一句讽刺语棗与光子运动相关的一种幽灵场(ghostfield)。
爱因斯坦的直觉被物理学共同体中的先锋派人物的新近工作所证实。一些物理学家现在把真空看作是对时空的一种物理学描述,他们认为量子力学是一种更为基本的真空层次上的“粗颗粒”理论。根据利卡塔的观点,这一层次是“网状时空”,它作为一种超参照系结构起作用,在这种结构中绝对变形由随机度规张量描述,而特殊偏差则来自于洛伦兹不变本底中各向同性和同质性。这样一来,洛伦兹变换就是由物质的时空运动所产生的实际的物理效应。①紧接着,T·比尔登(ThomasBearden)又把静电标量势看作是量子真空中的n维应力,n在这里等于或大于四。按比尔登的理论,真空就等于充满能的时空:它负载着宇宙介质。这一介质的虚态决定着所有作为具有矢量和物质形式的能而出现的物理实在。②
作为物理学前沿独立的思辨理论,宇宙学的当前工作把真空看作是一种有意义的能量场。人们认为它是宇宙中物质的最初源泉:当足够的能量注入到狄拉克方程所预言的负能态粒子中,粒子就从狄拉克海中的虚态转变为时空中的实态。人们还认为,真空是宇宙中合成的物质粒子的最终的壑。然而,量子真空并不仅仅是物质的源和壑,最近的证据显示,它也能对物质粒子的行为产生激活影响。例如,当电子从一能态向另一能态跃迁时,真空的零点能就会与绕核电子相互作用而产生可观察到的物理效应,它们发射的光子出现“兰姆移位”:频率偏离正常值的微小移动。还存在一种卡西米效应(Casimir…effect),当真空的零点能在空间上紧靠在一起的两块金属板上产生辐射压力时就会出现。在两块金属板之间真空场的某些波长被排斥在外,因此相对于外部的场而言它的能量密度就降低了,这就产生了把金属板向内推�