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MosesCrutch

鉴于目前小说网站对于作者的限制过于苛刻，我决定把这里作为自己的第一篇原创小说发布点，用来存放未完结的章节，等全文完结后再去正式的小说网站发布。由于是一边打工一边学习一边用业余时间写的，有时还会长时间出差，上网时间和码字时间都不可能有保证，很有可能会发生断更数月到半年时间然后再回来接着写的情况，但只要作品不被和谐，哪怕写上十年八年也肯定会坚持写完的。希望大家理解，也希望管理员大人不要因为作者失踪一段时间而和谐这个帖子。

封面：

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2017-6-7 21:19 ↑

作品簡介：
如果宇宙的法則體系也像电脑软件一样，存在着能毀滅自身的致命漏洞，那麼生活在宇宙中的眾生最终能发现并修補上这个漏洞，让自己生存下去吗？
几个被人类社会抛弃的无辜少年在無意中回到自己前世的故鄉，为了过上“没有痛苦和恐惧的生活”，又在無意中接受了修复宇宙法则漏洞的重任，接觸到了許多永遠禁止普通人了解的知識，無數個世界的命運也随之開始改变……

讀前須知：
1、本文是什么？

一部模仿玄幻的形式来讲述前沿科学知识，探索宇宙奥秘的科幻小说，外表像玄幻，内核是硬科幻，其中一些情节还掺杂着世界各族的神话传说，实际上很难按通常的小说分类方式归类。故事的背景设定和关键情节基本都来自作者从小以来做过的梦和学习过程中的一些感悟，所以可能会与绝大多数网文的写法反其道而行之。

2、本文不适合哪些读者？

爱看量产型爽文、系统文、小白文的人，爱看量产型言情、宫斗文的人，龙傲天、玛丽苏的追随者，后宫爱好者，耽美爱好者，同人爱好者，网游爱好者，总裁爱好者，杀伐果断者，反智主义者，种族极端主义者，宗教极端主义者，现在就可以关闭浏览器窗口了！这篇作品里根本就没有你们感兴趣的东西，也不是为你们写的，所以不必在本文中浪费时间。此外，对于相当一部分自称爱好科幻的读者来说，本文可能也不是一本合适的书。因为文中既没有丧尸异能，也没有机甲、异兽和太空歌剧，却会杀死你们许许多多的脑细胞！如果不能适应大量的推理性、逻辑性思考，同时不断地查阅第三方文献资料来理解文中的一些内容，本文可能根本就看不下去！

3、本文适合哪些读者？

充满好奇心的人，热爱大自然的人，热爱思考的人，理性的人，追寻真理和真相的人，想要在阅读中有所收获的人，被数学老师或物理老师虐得死去活来却依然想要学好理工科的人，本文中可能存在着对你们来说看起来比任何爽文都要爽无数倍的内容，比任何狗血梗都要有趣无数倍的情节！虽然这篇作品不是一本专业教科书，也不是一本学习秘籍，其中讲述的知识可能存在着许多谬误，但学识有限的作者希望能用此文为你们向着自己的目标前进尽一份绵薄之力，提供一点小小的启发。

4、阅读本文需要有什么准备？

阅读本文并不轻松！请做好思想准备！阅读本文并不轻松！请做好思想准备！阅读本文并不轻松！请做好思想准备！
首先请明确，对多数人来说，这不是一本完全用来打发时间和消遣的书，阅读过程中需要且必须进行深度的严密思考。其次，读者应该至少有达到或高于初中的实际文化程度（可以没有初中学历！），初步掌握了各门基础知识，了解现代科学的体系和基本概念，懂得怎样利用网络和图书馆查找自己需要的知识，知道何为逻辑，能够运用理性的思维方式，能大致分辨各种信息的真伪。

免責聲明：
1） 故事中所有情节、背景和角色设定皆与现实世界无任何关系，谢绝任何人对本文任何内容进行过度的联想解读或与现实世界建立任何映射！一切读者的此种行为皆与作者完全无关，作者有权拒绝为由此造成的任何后果承担责任，也不接受通过此种方式而得出本文违法违规的结论；
2） 作者默认本文的所有读者都具有完全行为能力，能为自己的所有行为和言论负责，并且具有合理的世界观、价值观、人生观，因此若读者中出现违反法律或社会道德的人，作者有权拒绝为此承担连带责任；
3） 本文中所出现的科学、技术、历史、社会和宗教知识内容及其表述方式可能与当前的公众认识和学校教育存在差异甚至是严重矛盾，虽然作者一直在为保证知识点的准确性而付出各种主观努力，但受自己的能力所限，目前仍不可能确保作品中的所有知识内容完全符合客观事实，也不能保证它们符合社会的认识要求，因此对于读者因认同本文观点而导致作业错误、考试不及格、答辩通不过、求职失败、工作失误、被炒鱿鱼等各种不利情况，作者亦无力为此承担责任，请各位读者广泛阅读更多的权威资料，充分独立思考，以避免以上情况的发生。

目錄：
（目前最新完成章節是第十八章）
一、修行篇
序章       失落的傳說  
第一章     億萬年後的預言
第二章     重返故土                     
第三章     曠野夜行                     
第四章     到達新家                     
第五章     艱苦的日子                    
第六章     羅曼蒂克山谷                  
第七章     天命                          
第八章     我的大學
第九章     米西雅的故事
第十章     宇宙的像素（上）
第十一章   宇宙的像素（下）
第十二章   運動的真面目（上）
第十三章   運動的真面目（下）
第十四章   我的師父
第十五章   空即是色，色即是空（1）
第十六章   空即是色，色即是空（2）
第十七章   空即是色，色即是空（3）
第十八章   空即是色，色即是空（4）
第十九章   空即是色，色即是空（5）
第二十章   空即是色，色即是空（6）
第二十一章   空即是色，色即是空（7）
第二十二章   空即是色，色即是空（8）
第二十三章   魔砂（1）
第二十四章   魔砂（2）

MosesCrutch

------第二十四章  魔砂（2）------

三維投影中，一個粒子從粒子源飛出，但撞上了擋板沒能穿過。接著又一個粒子被射出粒子源，這一次鬼使神差地鉆過了擋板上的不知哪一道縫隙，落到了最後的成像底片上，留下一個小白點——顯然表現得更像一顆砂粒，並沒有出現波動的干涉。可是隨著穿過擋板上的縫隙落到底片上的粒子越來越多，底片上的白點分布開始顯現出神奇的規律來：雖然底片正對擋板上的縫隙的位置落下的粒子是最多的，但仍有好幾處別的地方落下了大量的粒子，而還有一些地方雖然離底片上正對縫隙的位置更近，粒子卻仿佛不愿意往那裡去，落在這些地方的總是寥寥無幾。最後，大量粒子的落點在底片上形成了若干條粗細不等的縱向平行條紋的圖案：正對兩道縫隙的地方是白點最多最密集，寬度最寬的兩道白色主條紋，在兩道白色主條紋旁邊，隔著幾道白點很稀少的平行於主條紋的暗紋，又是幾道平行於主條紋而寬度稍窄的白點密集的白條紋，但隨著距離兩道主條紋越遠，它們中的白點逐漸變稀變少，顏色逐漸變淡，最後漸漸消失在黑色的底片上。
“爲什麽除了正對縫隙的地方，還有那么多別的地方有粒子到達，而有一些粒子明明可以到達的地方卻很少有粒子去呢？”動畫投影播放完了，我指著投影中的成像底片問。
“在我們開始研究這個現象之前，讓我先告訴你那個世界的科學家的解釋，請你先想一想他們的解釋對不對，解釋得好不好。”米西雅看來又打算讓我苦其心志地冥思苦想了，她聲形并茂地講道：“在那個世界的20世紀初，一群後來被那個世界的人尊為物理學大神的學者們對這個現象絞盡腦汁研究了數年之久，最後由愛因斯坦牽頭，一致認定微觀粒子既是顆粒狀的，又是彌散在時空中的波動。其中有一位經常和愛因斯坦爭得不可開交的大佬名叫玻爾，他和他的小弟海森堡在這個基礎上走得更遠。他們認為微觀粒子不僅既是顆粒狀的，又是彌散在時空中的波動，而且如果我們想要探測粒子在什麽地方，看到的粒子就是小顆粒的樣子；如果我們不去了解粒子的位置，粒子就會變成波動擴散到整個空間，以至於無處不在。他們爲什麽這麼說呢？因為底片上這些黑白相間的平行條紋就是波的干涉在波的傳播方向橫截面上的投影，稱為干涉條紋。缺少粒子到達的黑條紋就是波動幅度相互抵消的地方，粒子密集的白條紋就是波動幅度相互增強的地方。而這個實驗中，擋板上的兩道縫就像我放在水桶裡的擋板把水波分割成兩個有相干性的波源一樣，也把從一個粒子源出來的作為波的粒子分割成兩個相干波源，因此穿過縫隙的粒子在擋板後的這部分空間中會發生干涉，而成像底片正好就把干涉截獲並顯示出來了。”
我豎起耳朵仔細地聽著，同時竭盡全力讓自己的頭腦高速運行，總算聽明白了米西雅所說的“那個世界的科學家的解釋”。但是我發現這種解釋中似乎存在著一個漏洞，於是立刻向米西雅提出：“他們說微觀粒子既是顆粒狀的，又是彌散在時空中的波動，那麼就應該是即使只有一個粒子，也可以穿過擋板上的縫隙發生干涉現象。可是事實并非如此，一個粒子落到底片上留下的就是一個小點，根本沒有干涉條紋出現啊！只有落到底片上的粒子很多了，才由這些粒子的落點拼出了干涉條紋。而且一道波動可以同時穿過兩道縫隙，而粒子一次只能穿過一道縫隙，如果沒有對準縫隙，還會被擋板擋住，到不了底片上啊！”（如果在那個世界上課時，我像這樣說出自己的想法和疑問，下一秒鐘得到的一定會是老師“閉嘴！滾出去！”的怒吼，而在這裡，我卻可以得到米西雅詳細耐心的講解，聽她講課真是太幸福了！）
“你很聰明，但有了玻爾的補充，你發現的這個漏洞就被堵住了。”
原來，米西雅並不想我開始以為的那樣瞧不起那個世界的科學家。
“玻爾說，如果我們想要探測粒子的位置，看到的就是像小顆粒的粒子。而實驗裝置中最後的成像底片就是用來探測粒子位置的，當粒子落在底片上時我們就知道了粒子的位置，所以這時粒子就成了一個點。當粒子沒有到達底片的時候，我們不知道它在哪裡，所以這時粒子就是彌散在時空中的波，在哪裡都有可能，當然也可以同時穿過兩道縫。”
“那……我們可不可以用別的什麽方法在粒子穿過擋板上的縫隙之前就探測到它們的位置，但又可以讓它們繼續穿過縫隙呢？如果這樣做，結果又會怎麼樣呢？”
“我去年告訴過你，微觀粒子實在太小了，所以對外界的一切都敏感無比。如果你去測量一個微觀粒子的狀態，獲得的只是它在你的測量方法下所呈現出來的狀態，不是在你沒有測量它時它本來的狀態。如果你想在粒子穿過擋板的縫隙之前就探測它們的位置，但又要讓它們被探測之後還能繼續前進並穿過縫隙，是一件幾乎不可能做到的事。因為你用任何儀器探測到了粒子的位置，只是由於粒子在你放置儀器的位置處撞上了儀器，留下了痕跡，但撞上之後粒子的運動方向和速度絕不可能還和撞上之前一樣。這樣一來，本來可以穿過縫隙的粒子，在被你提前探測到位置之後就幾乎不可能再穿過縫隙了；而本來不可能穿過縫隙的粒子，被提前探測到之後卻有可能會穿過縫隙。於是原來通過縫隙的粒子被你提前一探測，就全被弄亂了，落到最後的底片上的位置就會徹底雜亂無章，再也形不成干涉條紋了。”
我總算勉強明白微觀粒子有多難對付了：任何宏觀物體的位置、大小、速度都可以放心去測量，測量的結果就是這個物體本來的狀態。可是對於微觀粒子來說，任何測量行為都會徹底改變它原有的狀態！也就是說，根本就找不到有效的辦法去準確地測量微觀粒子的狀態！
但我還是很不甘心：“難道我們真的就無法測量微觀粒子的狀態了嗎？”
“從理論上說，我們可以測量，但非常困難，要想得到像測量宏觀物體那樣準確的結果是不可能的。那個世界的一些科學家爲了瞭解路途中被認為是波動的粒子究竟經過了擋板上的哪一道縫隙，還想出了一個巧妙的測量方法：用一個發射電子的電子槍來作粒子源，在擋板背面一側的每一道縫隙周圍安裝一個超微型電流互感器，互感器的輸出接在放大倍數特別高的脉衝放大器上。因為電子帶有一個單位電荷量，而電流的定義就是電荷的定向移動，如果一個電子從互感器中穿過，就等於有一個瞬間的電流脉衝出現，電流互感器的線圈中會因為這個電流脉衝的磁場變化而感應出一個電壓脉衝，經過脉衝放大器放大後就可以被記錄儀器捕捉到。這樣，我們就可以根據哪一道縫隙後面的電流互感器輸出了脉衝而知道電子經過了哪一道縫。”米西雅一邊講又一邊用自己的三維投影顯示出了這套實驗裝置。
“果然是個高明的方法！雖然這樣還不能知道電子在途中的準確位置，但我們已經把電子的路徑範圍縮小到經過了哪一邊的縫隙，而且又沒有讓任何東西碰到電子，電子仍可以繼續自由前進到達最後的成像底片！”這個遠遠超乎我想象的辦法確實巧妙，我不得不服。
“然而這種看起來很高明的方法，經過實踐證明，結果一樣不理想。”米西雅接下來的話卻讓我失望，“在實驗中，他們發現每一個電子每次仍然像宏觀的砂粒一樣只能穿過兩道縫隙的其中一道，從來沒有像宏觀的波動那樣同時穿過兩道縫。更不可思議的是，就在他們探測到每個電子每一次經過的是哪一道縫隙時，落到底片上的電子位置竟然還是會變得雜亂無章，形不成干涉條紋！但只要把擋板上的電流互感器拿掉，換張新的底片然後再重做一次實驗，底片上的干涉條紋又出現了！”
我徹底無語。要知道在這個實驗中已經避免了對電子的一切接觸啊！這種實驗結果簡直就是證明了電子是一種有感覺有思想並且很狡猾的智慧生物！它們不僅對我們在做什麽了如指掌，而且知道當我們在做什麽時自己應該怎麼做，知道在我們面前該如何表現！
難道每一個微觀粒子真的都是一隻小得看不見的小精靈？
“客觀地說，那些科學家想出的這種測量方法對於由大量運動電子組成的宏觀電流來說是一種非常棒的無懈可擊的測量方法，但對於單個的電子來說影響還是太大了。你可能以為沒有任何東西碰到電子，所以電子的運動就應該不受影響，可是電子從互感器中經過的這一過程是要消耗能量的，能量少了，動量也會跟著變，電子的狀態還是被不知不覺地改變了！”米西雅打斷了我的胡思亂想，開始解釋這個實驗結果，“電流互感器要輸出電壓脉衝，線圈裡必須要有磁場脉衝進入，線圈兩端的電壓是由磁場的變化按照電磁感應的規律產生的感應電動勢，它的能量來自磁場的能量。而磁場又是由電荷的運動產生的，磁場的能量來自電荷運動的能量。當我們測量並記錄互感器線圈兩端的電壓時，我們消耗了線圈中的感應電動勢能量，按照這條能量的等價轉換鏈，我們最終消耗的是運動電荷的能量！這裡的運動電荷當然就是穿過互感器的電子，所以我們的測量手段看似沒有接觸電子，實際上是要消耗電子能量的。而這一過程消耗的能量雖然對宏觀電流來說完全可以忽略不計，對單個的電子來說卻是相當可觀的，足以徹底改變電子的狀態！在不受任何外界相互作用影響的絕對自由狀態下，一個以速度v運動的電子相當于波長為λ= h/mv的波動，其中m是電子的質量，h是宇宙中的最小作用量[1]，是個與任何因素無關的常數。當電子失去能量後，速度就慢下來了，於是它的波長λ顯然就變長了，也就是說，當一個電子穿過帶有電流互感器的縫隙後，它的波長就明顯的變得比沒有穿過縫隙或縫隙上沒有電流互感器時長了。不僅如此，每一次每一個電子穿過電流互感器所消耗的能量也根本不可能完全一樣，也就是說來自同一個粒子源的每個電子每一次穿過縫隙後的波長不但會面目全非，而且還會變得各不相同。而波發生干涉的條件是來自兩個波源的波動波長和初始相位必須要一樣，所以這樣一來穿過縫隙後的任何一個電子都不再滿足發生干涉的條件了，底片上的干涉條紋當然也就消失了。”
雖然米西雅講得很慢，可是我要想理解這麼複雜的問題還是非常吃力，反復思考了十分鐘以後總算是基本上明白了爲什麽擋板縫隙上的電流互感器可以破壞掉底片上的電子干涉條紋。不過，之所以會出現這種情況，是因為電子帶有電荷，而這種測量電子經過了哪道縫的方法是根據電磁感應的原理設計的，雖然沒碰到電子，但測量時吸走了電子的能量，所以改變了電子的狀態。如果用不帶電荷的粒子來做實驗，有沒有類似的辦法來探測粒子的行蹤呢？如果有，可不可以設法避免對粒子的類似影響呢？
我提出了自己的想法，米西雅回答：“很遺憾，無論用哪一種粒子來做實驗，無論用什麽技術手段來探測粒子的路徑，都不可能避免對粒子的干擾。只要探測到粒子過了哪一道縫，就足以讓成像底片上的干涉條紋消失；而只要維持干涉條紋的存在，就無法獲得任何關於粒子方位路徑的信息。因為，宇宙中任何相互作用所交換的能量也是離散的，不能小於6.6261×10^-34焦耳這個不可分割的最小單位值，而只能是這個數的整數倍。如果我們對粒子進行探測時要獲得任何有意義的結果，我們的探測儀器一定從粒子身上吸走了不小於6.6261×10^-34焦耳的能量或者對粒子施加了不小於6.6261×10^-34焦耳的能量，否則我們即使在進行探測，也根本不知道粒子在哪裡或者不在哪裡，等於什麽信息也沒有獲得。這個數正是宇宙最小作用量h的值，也是宇宙中傳遞1比特信息必須消耗的最小能量值。雖然對宏觀物體來說這麼小的能量實在是微不足道，但對電子和光子這些微小的粒子來說就很可觀了，損失或增加這麼多的能量足以讓它們的運動狀態完全改變。所以，不影響粒子狀態的探測方法根本就不存在，因為無論什麽探測方法都不可能讓探測儀器和粒子之間交換的能量小於6.6261×10^-34焦耳這個極限！”
原來相互作用中的能量交換也是離散的，正是這種離散阻止了我們探測微觀粒子的準確狀態！
可是，當我們不去探測粒子的時候，它們爲什麽會變成波呢？照這樣說，不管在什麽地方用什麽方法，只要探測到了粒子的位置，粒子就肯定是小顆粒的樣子，只有不去探測它們的時候它們才是波，那這種波豈不是永遠也看不見嗎？波狀的粒子又有什麽意義呢？
“在那個世界裡，‘微觀粒子既是小顆粒又是波動’這種觀念的確立其實是個不得已的結果，因為找不到更好的解釋。那個世界的絕大多數科學家除了接受粒子隨著人為的探測方法不同而呈現出顆粒和波這兩種截然不同的形態這個實驗現象以外，所做的只是為描述微觀粒子的兩種不同形態建立了兩種精確的數學模型，對於真正從現象背後的本質上統一兩種形態，他們至今還沒有取得什麽進展。通過我剛才的演示和講解以及你自己的思考，你可能注意到了，底片上的干涉條紋是由大量粒子通過擋板上的縫隙後落在底片上的痕跡所拼成的，單個粒子穿過縫隙後落到底片上只能留下一個小點，不會出現干涉條紋。這一細節泄漏了天機：這種粒子顯示出的干涉條紋與宏觀世界中的波動形成的干涉條紋是有區別的！這種被探測到的波動現象本質上還是小顆粒，而純粹的波動是看不見的！這就是我們下一步研究的突破口。”米西雅總結道。
“嗯，是呀，有什麽辦法可以更好地解釋粒子形成的干涉條紋呢？”我點點頭，揉了揉太陽穴。
“你在第一階段的物理課程中所學的知識就是研究這個問題最重要，最關鍵的基礎。讓我們利用這些知識，朝著今天發現的突破口中進發吧！宇宙真相的面紗不久便會被漸漸揭開，你將會看到很多從前無緣得見的奇觀哦！”
“那咱們馬上出發吧！”
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[1] 就是普朗克常數h = 6.6261×10^-34焦耳·秒。普朗克常數又叫“作用量子”，代表了任何物理相互作用中交換的最小能量值。

PS：对前几章的格式进行了调整，并对第二十章中分析推导不够严谨准确的地方进行了修改和补充。
PSPS：米西雅的講課風格越來越像斯坦福的教授了……

leisurelywing

關於“能量是不均匀的時間”這一點，其中所指的時間是局部空間區域内的時間，這個命题本身就定義在局部空間區域内，僅對局部空間成立。

恩恩，因為全宇宙質能守恆，所以我之前還在想"能量是不均匀的時間"→"不均匀的時間=定值"

針對局部空間啊，那我再想想~

這才使得記录宇宙某一時刻的完整狀態必須把宇宙中每一個自然單位某時刻的狀態全部分毫不差地記录下來，否則還原的過去就只是看起來像過去而不是真正的過去。

如果某一個基本粒子p在某個時間點t全宇宙沒有觀察者去觀察，那這個基本粒子就是未知狀態。

如果要將全宇宙還原到t時間點的狀態，p也必須是未知，如果還原過程讓p變成已知，反而不精確了

知之為知之，不知為不知，是知也。

MosesCrutch

關於“能量是不均匀的時間”這一點，其中所指的時間是局部空間區域内的時間，這個命题本身就定義在局部空間區域内，僅對局部空間成立。文中的表述確實存在語言上不够嚴密清晰的問题，是需要修改的。
但對於微觀粒子的運動形式，則是越小的粒子運動越接近完全随機，普朗克尺度的時空自然單位的變化，是最彻底的真随機變化。而粒子的運動規律性並不是每個粒子自身所俱有的，而是大量粒子運動的統計規律。所以最微觀的時空基础確實是最不確定，最無法捉摸的，這才使得記录宇宙某一時刻的完整狀態必須把宇宙中每一個自然單位某時刻的狀態全部分毫不差地記录下來，否則還原的過去就只是看起來像過去而不是真正的過去。

leisurelywing

“差不多了，準確地說，是當物質不與外界有任何能量交換的時候，物質的狀態變化是勻速進行的；或者說，當物質的狀態變化勻速進行時，它與外界沒有任何能量交換。這裏的能量交換既包括物質受到來自外界的能量作用，也包括物質向外界釋放能量，

這就是你在那個世界學到的所謂牛頓第一定律的普遍形式，它真正的名字，叫做零作用定律！”

我沒想到這一層的說~  

因此，我們平常所說的能量其實並不是能量本身，而是指能量密度的相對差異。這點你有沒有問題？”
“沒問題，這個我聽得懂。”

這個我也聽得懂  

說得更簡單一點，可以說能量就是不均勻的時間！”
看著米西雅用爪子在面前的空氣中寫出的這個等式：能量 = 時間的不均勻度，我驚呆了，頭腦半天都處於停滯狀態。米西雅輕輕拍了拍我，等我回過神來，又繼續說道：“這個假設之所以重要，是因爲它建立了一條讓時間和能量聯繫起來的途徑，如果它是正確的，那麼我們前面提出的那個問題——究竟怎麼由真空的時空形成可見的物質和能量就已經解決了一半。

我沒聽過、沒想過這個呢  

雖然一步一步的看了推理，不過我對這還沒吃透~

我正想進一步提出自己的想法，米西雅卻立刻接著分析道：“即便可以把另一個宇宙的能量拿來用，逆轉這個宇宙的時間還是非常困難。首先，你需要分毫不差地完整記錄這個宇宙中某一時刻所有基本粒子的狀態，以後你纔好復原這個時刻，這至少需要整個宇宙的空間自然單位總數那麼多的存儲單元，你還記得一個空間自然單位只有1.6162×10^-35米這麼小嗎？

理論上完整記錄宇宙不用真的紀錄某一時刻所有基本粒子的狀態，因為這個宇宙目前的基本粒子不是100%混亂，只要有規律，就能對資訊進行壓縮   [靈感]

不過就算這樣，我也贊成要逆轉整個宇宙不可能


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談到時空，就讓我思考「開放」、「封閉」，不過暫時沒什麼新思緒~   

MosesCrutch

------第二十三章  魔砂（1）------

爲了犒勞我這兩天耗費了大量的腦力，終於弄清了時間、空間、物質和能量的關係，推導出了質能關係公式，米西雅鉆進湖裡，抓了一些銀魚，放在很薄的石板上加上津鹽草末和自己榨的松子油烤熟，給晚飯加了一道大菜。銀魚只有一二寸長，全身雪白，無骨無刺，幾乎完全就是一根細嫩無比的肉絲。我從來沒吃過如此美味的魚，幾分鐘內就把所有的烤銀魚一掃而光，可是銀魚的味道究竟有多好，我卻怎麼也形容不出，只是覺得意猶未盡。米西雅告誡我說，這種魚是大自然的珍貴饋贈，絕不可貪求，最多只能四個月吃一次，這樣牠們才能休養生息，代代繁衍。

接下來的數學課程也越來越難了，爲了達到學習下一部分物理課程的要求，米西雅開始教給我級數與積分變換，偏微分方程與物理系統的數學建模、複矩陣以及范數、張量和群的基本知識。這一階段的學習內容理解起來可以說是吃力到了極點，一個知識點常常需要我反復冥思苦想一整天後才能弄明白究竟是怎麼回事。其他知識還好，雖然很難但至少比較有趣，而級數和積分變換卻是又枯燥又無聊。米西雅看著我對這部分心不在焉的樣子，竟然用幾句話就化解了我的苦惱：“當你寫出一個函數的表達式時，你看到的只是一個函數宏觀的樣子，就像看見一個宏觀世界中的物體一樣，你看不見組成它的分子、原子以及更小的粒子，更不知道這些看不見的微觀粒子是以怎樣的形式構成這個物體的。而級數就是組成一個函數的微觀粒子以及它們的組織方式，把函數展開為級數，就像把函數放在顯微鏡下觀察它的微觀結構。冪級數可以告訴你一個函數的曲綫最細微的地方究竟可以平滑到什麽程度，傅里葉級數可以告訴你一個任意函數含有哪些周期性的分量，也可以告訴你一個函數變化得有多快。從實用的角度來說，你已經知道解一個微分方程最終都要把它化為計算一個到多個積分，積分的結果就是解。這種把方程化為求積分的過程是解微分方程最難的地方，如果無法通過初等代數變換來實現這一點，可以嘗試先給方程換換元。但具體的方程是千變萬化的，這兩種方法都無效的情況經常會遇到，那又該怎麼辦呢？這時你只要對方程做個傅里葉變換或拉普拉斯變換，它就由一個微分方程變成了一個初等代數方程！你可以非常愉快地算出它的解，然後再對解做一次相應積分變換的逆變換，這個微分方程的解就出來了！你看積分變換是不是很有用？而級數，正是積分變換的基礎。”總的來說，她講課的方式仍然是從最簡單，最淺顯的概念講起，配合著神奇的三維動態投影，直到我把所有的基本概念全部理解透了才會開始分析具體的問題，並且故意講得很慢，好留出足夠的時間給我自己思考消化。我想起了那個世界的老師上起課來只管自顧自地瘋狂趕進度，課後只管鋪天蓋地地瘋狂布置作業，從不關心學生是否聽得懂，更不解答任何疑難的教學方式，心裡不由得暗自慶幸——如果像他們那樣教這麼艱深複雜的知識，恐怕我早就已經死過無數次了。

這樣又過了半年，我對冪級數和傅里葉級數、傅里葉變換和拉普拉斯變換以及齊次和非齊次偏微分方程的分離變量解法基本上入門了，也懂得什麽是初始條件與初值問題，什麽是邊界條件與邊值問題，什麽是混合條件與混合問題，怎麼建立波動方程、擴散方程和位勢方程以及用這三種方程的組合來描述更複雜的物理問題了，知道複數矩陣與實數矩陣的性質和運算方法有什麽異同了，明白什麽是范數、什麽是張量、什麽是群了。於是米西雅在一個春寒料峭的早上又神不知鬼不覺地開始講起了第二部分的物理課程。
因為天氣還很冷，我們沒有去湖邊上課，而是在房間裡。小福、小鬧鐘和伊布圍在我們旁邊——小福早已長成了一隻美麗的橘紅色成年狐貍，小鬧鐘換了一身蓬鬆的新羽毛，顯得大了一圈，伊布長到了手臂那麼粗，鱗片越來越鮮亮，還是像去年一樣在壁爐邊盤成一團打著呼嚕。
米西雅一邊用額前的第三隻眼睛在空氣中投影出一塊寫著“歡迎學習第二階段物理課程”的虛擬黑板，一邊說：“我們在前面已經研究過這麼一些問題並得到了初步的結論：時空在最微觀的層次是離散的，物體最微觀的運動都是跳躍的，不可能同時精確地測量物體的位置和速度；存在是由狀態的差異產生的，時空的狀態差異也是離散的；即使沒有任何宏觀物質的空間也要運動和變化，微觀時空中必然到處存在著不斷瞬間生滅的虛粒子；物質和能量都是不均勻的時空，其中物質是不均勻的空間，能量是不均勻的時間，不均勻的空間與時間之間的換算關係就是質能關係式。我還告訴過你，由於這些條件的約束，微觀世界裡存在著一些宏觀世界裡不可能發生的怪現象，微觀粒子的運動會與宏觀物體截然不同以至於不可思議。不過你在那時候還理解不了爲什麽會這樣，但我答應過你，在你能夠理解的時候會為你解釋這一切。所以，這一階段的物理課程，就是了却你一直以來的夙愿，帶你去看看微觀世界的樣子，並弄明白它與我們的關係。”
“哎，你不說我都全忘了！”我拍了拍頭。
“我不會忘的。因為這些知識對於解決你生存的終極問題是至關重要的。”
“那好吧，請你快開始講吧！”
米西雅投影出一套實驗儀器：一根管子正對著一塊有兩道平行狹縫的薄板，薄板的後面還有一塊沒有任何縫隙孔洞的平整光滑平板。
“這都是啥玩意兒啊？”我怎麼看也看不出這些東西是做什麽用的。
“這裡是一個粒子發射源，”米西雅指著投影中的那根管子說，“它可以發射微觀粒子，既可以是沒有質量也不帶電的光子，也可以是有質量並且帶電的電子或質子，但只要是足夠小的微觀粒子，無論哪一種在這個實驗中的效果都沒有任何區別。不過，這個粒子源有兩種發射模式：一種是連續地發射許多粒子，一種是每一次只發射一個粒子。”接著，又指著中間那個有兩道縫隙的薄板說：“這就是一個用來遮擋粒子的擋板而已，用非常緻密的金屬製成，可以保證無論是光子還是電子都無法穿透它，只能從它上面開的那兩道縫中間通過。而這塊板，”她指著最後面的平板解釋道，“是一個成像屏幕。如果我們用光子來做實驗，那麼它就是一張感光底片，當光子落在上面的某個點時，這裡的感光材料將被曝光，然後由曝光前的黑色變成白色，於是底片上就留下了一個白點，顯示出有一個光子從粒子源出發穿過擋板到達了這裡。如果我們用電子來做實驗，可以在底片上再涂一層熒光劑，當電子落在上面的某點時，這裡的熒光劑分子會因為吸收了電子的能量而發出閃光，閃光又使得這裡的感光材料曝光，於是我們事後仍可以通過看底片上曝光後變色的點知道來自粒子源的電子落到了哪個位置。爲了排除不是來自粒子源的光子和電子以及外界對粒子施加的電磁場干擾我們的實驗，很顯然整個實驗裝置必須要放在完全密封不透任何光並且能徹底屏蔽電磁場的高真空容器內，這樣才可以確信落到成像屏幕上的粒子都是從粒子源出來的而且運動軌跡沒有受來自外界的電磁場或其它粒子干擾。”
“那麼，從粒子源發出的粒子只有穿過擋板上的縫隙才能到達屏幕吧？屏幕上只有正對著擋板上的縫隙的位置才有粒子落上去吧？這不是很簡單嗎？”我覺得這個實驗好像沒什麽意思。
“對於宏觀世界中的沙子來說，你所描述的情形是正確的；對於微觀世界中的粒子來說，你想得確實是太簡單了，微觀粒子可不像沙子這麼老實。”米西雅明顯是不同意我的想法。
“咦，難道微觀粒子很狡猾嗎？難道它們會跑到屏幕上不是正對縫隙的地方去嗎？”我覺得不是一般的奇怪。
“請稍等一下。”米西雅走出房間，到旁邊那間堆滿雜物的大船艙裡去。不一會兒她拿著一塊薄金屬板回來了，蹲在廚房的一個水桶邊，“來看看這個吧！”
我好奇地過去，看見這塊薄金屬板上正好有兩道狹縫，米西雅把它豎著放進水桶中間，把水桶裡的水面隔成兩半，在其中一半用一根筆直的小圓棍豎著插入水中有節奏地上下攪動水面，一圈圈波紋從小棍周圍出現，向四面八方擴散開去。當它們遇到擋板時，大部分被反射了回來，但在擋板上的縫隙處，波紋穿過縫隙到達了桶裡的另一半水面。
“仔細看這裡！”米西雅提醒道。
從兩道縫隙穿過的波紋在另一半水面相碰了，我發現在來自縫隙的兩道波紋相遇的區域裡，某些地方的波峰消失了，某些地方的波峰卻更高了。
“你看到的這種現象叫做干涉，是波動所特有的一種性質。你看到某些地方的波動幅度減小到近乎消失，是因為波峰和波谷正好在這些地方相遇，介質的震動相互抵消。而那些波動幅度變得更大的地方，是因為波峰和波峰，波谷和波谷在那裡相遇，介質的震動相互加強。”米西雅為我解釋。
“嗯，我看出來了。”我點點頭。
“不過要發生波的干涉現象，必須要滿足兩個條件：一是從兩個波源發出的波必須具有相同的波長，二是從兩個波源發出的波到達擋板上的兩道縫隙處時相位必須一致，物理學中把滿足這兩個條件的波源稱為相干波源。在這個實驗中，我是用一根棍子來製造水面的波動，然後利用帶有兩道寬度相同的狹縫的擋板把同一個波動分割成兩道波，而且我攪動水面的位置到擋板上的兩道縫的距離都是相等的，於是這兩道波肯定就會具有相同的波長和相位了，所以它們可以發生干涉。”米西雅繼續解釋。
“不過這跟你剛才要講的粒子穿過擋板的過程有什麽關係呢？難道……粒子也可以像水波一樣干涉？”
“沒錯！這就是微觀粒子不同於宏觀沙子的奇特之處，它們可以像波一樣經過障礙物，可以發生干涉和衍射。”
“這……這……怎麼做得到？那粒子到底還是不是粒子啊？”微觀世界的粒子果然大大超出了我的理解。
“當然還是粒子。不過，當你一聽到‘粒子’這個詞的時候，你是不是頭腦中首先浮現出一個非常小的小球，一個小小的顆粒？很遺憾地說，這種對微觀粒子的想象並不符合事實。還記得我曾經說過，作為量子的基本粒子並不是一個個微小的小球，它們只是用來代表某種物理量的最小單位，不存在外形的概念嗎？對於光子，我們只知道它是交變電磁場或電磁波不可分割的最小能量單位，沒有真正意義上的確定的質量；而對於電子，我們只知道它是電荷量不可分割的最小單位，還有一點點確定的質量。除此之外，我們根本不知道這些粒子是什麽樣子的。不過，如果我們用技術手段來探測哪裡有光子，我們一定會發現電磁波的最小能量單位離散地分布在某些空間點處；在探測電子時，也同樣可以發現電荷量的最小單位離散地位於某些空間點上，這就是把它們稱為‘粒子’的原因。”米西雅開始嘗試改變我從宏觀世界中的經驗建立起來的對微觀世界的認識。
“雖然……沒有形狀，可是……可是……聽你這麼說，微觀粒子還是某種離散的物理量，位於離散的空間位置呀！要是這樣，它們怎麼形成波呢？”我發現自己還是很難戰勝長期以來從直觀常識中建立起來的觀念。
“桶裡的水也是一個個離散的水分子組成的，水的波動是大量水分子集體運動的結果。單個的電子和光子在空間中的運動，如果完全不受外界干預，就一定是完全隨機的，你永遠不可能知道它會跑到哪裡去，當然也就看不出它的波動性。這些粒子表現出波動的性質，也是許多粒子共同呈現出來的結果，但與水波不同的是，這種波動並不是大量粒子同時一起運動形成的，而是一個個粒子的運動過程在時間上累加而成的！”米西雅很認真地講解了一陣，發現我還是一臉茫然，於是站起來說道：“光是這樣講對你來說終究是很不直觀，很難理解的，所以還是來看看真正的微觀粒子穿過擋板會是什麽結果吧？”
我也站起來，跟著米西雅一起回到裡屋。

MosesCrutch

回复 26# 狼狗傑

我真的不是什麽天才，只是在努力掙扎着讓自己不成爲一個廢才。這篇枯燥的文字在很多人看來根本算不上小說，因為這本來就是由我的自學筆記總結改編成的，這種講課流的寫法也是因為受到我看過的第一篇小說《蘇菲的世界》的影響。卽便如此，文中的知識内容按照大陸現在的標凖也只是一本正經的胡說，最多達到初中生的水平。
其實，文中真正危害宇宙的並不是天人本身，而是天人背後使他們成爲天人的東西。天人這個概念也沒有那麽多宗教上的象徵意義。開篇引入東西方兩大宗教中的傳說也並非是想包羅萬象，僅僅只是個為後文做鋪垫埋伏筆的引子。
也許，我應該給第十二章配一些插圖，這樣對於離散時空坐標系下的運動表示會容易理解得多。
米西雅（Missia）的設定確實是六翼天使撒拉弗，後文中還會出現幾個類似兩位主角這樣的角色。
不管有沒有讀者，我都要把此文寫到结束。因為此文是記載我的學習過程和思路收獲用的，而學習必須要靠堅持，半途而廢就等於前功盡棄。

狼狗傑

我卡在第十二章，還在跟光速在座標系上呈現的直線奮鬥，可是我已經忍不住要說，這是一個天才的作品。
前面對各種技術活的細節描寫，讓我想到唐諾論約瑟夫康拉德的文章：〈大海，作為一個史詩舞台－－康拉德的海洋小說〉，裡面講到了各種「技藝」與文學的關連，例如康拉德當過水手和船長，他寫的「海洋小說」自然就很「本科」；唐諾在該文中又作了一段這樣的描述：就像某些電子用品的說明書一樣，對於使用電子產品有熱誠的人，那種乾硬的文字，卻是打開迷人電子世界的鑰匙。摩西（？）兄你自承沒有實際操作過這些技術（粗）活的第一手經驗，完全是靠自身的理解去描寫，也被大熊指出了實際做這些不大可能那麼輕鬆的問題，我是覺得已經很厲害了，這種想像力與細節描寫完全可以和當時還沒坐過飛機往下看倫敦的維吉妮亞吳爾芙寫了一篇＜飛越倫敦＞比拚，太驚人了，我過去根本沒讀過像你這樣細節的文字，太美了，太有吸引力。
另外，雖然我沒有精讀過盧梭《愛彌兒》，但讀到接下來的教育內容，我就忍不住想起這部作品，想想，像盧梭這樣一個把自己的兒女送給育幼院養的思想家，卻寫了一篇教育小說，這小說還影響了往後的教育方式。摩西，你這開紅海的摩西，我是第一次看到像你寫得這樣特別的小說。這不是玄幻，而是作者你自己對玄妙領域的思索；這不是科幻，而是你自己對科學的理解，不管這理解是否全都符合事實，至少到目前為止，我都為你的思路折服。你透過阿默與米西雅這對主角提出了一種新生活的主張。這是一本新世紀的小說，一本可以與開悟沾得上邊的小說，這是一條神秘的道路，不曉得會通向何處，但我欣然願意沿這條路走下去。這類小說我已經讀過《深夜加油站遇見蘇格拉底》、《天地一沙鷗》與《小王子》，但它們情節都很簡單，沒有你的玄幻主線劇情，技術活細節，與科學式的講道。即使是玄幻加上科幻的主線：對抗「天人」，都有它的「思想意義」存在：在一些思想體系或宗教觀上，「天人」這種危害宇宙的存在都有可以對應的對象：在佛教，是無明；在納瓦荷神話，是黑風；在拜火教中，是惡神與他的黑暗勢力；在基督教，是撒旦與他的惡魔。這部小說充滿野心，幾乎要囊括科學、神祕學、神話原型等各種領域的知識，這是一個偉大的嘗試，我願意目睹它的完成。你我都不是開悟之人，我卻見你，一個自承被僵化教育體系摧殘過的人，試圖以自己的方式教育自己，透過一部劇情主線是對抗「天人」的科玄幻小說，要為自己和讀者指出一個思想的方向。
仔細讀了這樣天才的作品，再回頭看摩西「這裡寫了沒人看乾脆別在這裡更了」的怨言，我有點能理解了。那個最貼近我們世俗之人的哲學家叔本華，不管怎樣都是目前的我們，除了尼采，最能透過他走入哲學坑的狂傲天才，關於他有一個傳說，那就是他每早吃早餐讀早報，如果沒發現自己的名字在上面，就是破口大罵，怨天怨地罵群眾。天才，總是要有點自傲的（
話說米西雅差點出口的「撒拉......」應該是撒拉弗吧？有時會被描繪為龍形的六翼天使。

MosesCrutch

------第二十二章   空即是色，色即是空（8）------


我差點驚出一身冷汗——要讓一個我這種智商水平的初中生去挑戰全世界科學家都解決不了的難題！這簡直是比趕鴨子上架還要令人髮指的事！就算米西雅自己什麽都知道，可是我並不一定能聽懂她講的呀！
就在我還在心虛猶豫的時候，米西雅已經拉著我一頭扎進了這個無底深淵：“我們剛剛猜出，能量是不均勻的時間，物質是不均勻的空間，現在我們必須要證明猜得對不對。怎麼證明呢？就是我講過的，根據這個假設推導出一些結論，看看這些結論是否全都符合客觀事實或者已經得到充分驗證的定理和公理。但‘不均勻’只是一個模糊的說法，如果說一種介質中的某處不均勻，可以包括兩種情況：第一，這裡的密度比介質中其它地方的密度大；第二，這裡的密度比介質中其它地方的密度小。或者換句話說，一種情況是此處的介質被壓縮；一種情況是此處的介質被拉伸。”
我問：“那我們從哪裡開始證明呢？”
“就從時空介質的這兩種不均勻的情況開始。”米西雅故意加重聲音說，“下面就是那個世界的愛因斯坦研究出來的相對論的思想核心了——時間和空間分別是時空這種介質的不同側面，時空介質本身的‘體積’是不可壓縮的，所以如果空間被壓縮，時間就一定會膨脹；如果空間被拉伸，時間就一定會收縮。反之，如果壓縮時間，空間就會膨脹；如果拉伸時間，則空間收縮。说白了，相对论里的时空介质其实就像……一块大小不能压缩，但可以任意变形的橡皮泥！”
“可是，空間的單位……是米吧？時間的單位是秒，它們不是同一種量，怎麼計算時空介質的體積呢？時空的體積單位又是什麽呢？”我忽然意识到时间和空间本质上是完全不同的，好像不能强行捏到一起。
“你這個問題問得很好。時間和空間確實完全是兩回事，所以在相對論裡採用了一種換算來統一它們。”
“到底怎麽換算呢？”
“非常簡單，空間距離=時間×速度。不過這裡的速度需要一種普適的速度，它是只由時空介質本身的特性所決定的唯一的速度，與其他任何因素都無關，而不是隨便哪種物體運動的速度。你能猜猜是哪種速度嗎？”
我漫無邊際地胡思亂想了一陣，然後注意到這種速度要滿足只由時空介質本身的特性所決定，與其他任何因素都無關這個要求，又冥思苦想了幾分鐘，終於想起了去年米西雅告訴我的空間的自然單位值和時間的自然單位值，它們的比值也是一個常數——光速，於是毫不猶豫地回答：“是光速！”
“完全正確！你看，只要完全理解透了的東西，你就能記住。”米西雅似乎又準備表揚我了，不過還好，這一次她沒有真的這樣做，“還記得去年我告訴你的計算三維空間中任意兩點之間距離的方法嗎？假設t0時刻一束光從空間中的O點經過，然後在t時刻到達空間中的P點，光在這段路上花費的時間是t-t0，顯然光所走過的路程c(t-t0)就是O點和P點之間的距離，對不對？”
我點點頭，然後在湖邊的沙地上寫出了光所走過的路程與兩點間距離的關係等式[1]，米西雅看了看這個式子，然後又繼續講：“不過這樣列出來的表達式有點複雜，在我們後面的研究中可能會讓計算比較麻煩。既然坐標原點是可以自由選擇的，我們何不選一個能讓問題簡化的位置來作為原點建立坐標系呢？”
我一時沒有反應過來：“那要怎麼建立這個坐標系呢？”
“很簡單，在這個問題中我們不關心光在經過O點之前還到了哪些地方，所以可以認為光就是從O點出發的，到達的第一站是點P，於是我們就可以把坐標原點放在O點，這樣O點的坐標就全是零，自然光出發時的時刻t0也是零，那麼光走過的路程就是P點離原點的距離，光走過這段路所花的時間就是到達P點的時間。你試試看，這樣寫出來的表達式是不是更簡單了？”
我把O點作為原點的空間坐標(0,0,0)和時間坐標0帶入等式，式子中少了幾個變量，長度確實短了些，但看起來也並不是特別簡單呀。
“寫成這樣主要是爲了方便我們接下來的推導。相信我，最後你一定會看到這個等式可以變得非常非常的簡單！”米西雅笑得一如既往的神秘，“這個等式的物理意義很簡單，相信你已經明白了。但這個等式更重要的意義在於，它建立了時間和空間的變換關係，利用光速這個變換係數，把時間的量綱變成了空間量綱，實現了時空的統一！可以說，沒有這個等式就沒有那個世界的相對論！”
雖然這幾天米西雅所講的內容已經讓我多次驚掉了下巴，但這個等式的另一層意義還是大大出乎我的意料——自己怎麼就想不到那裡去呢？
“等你知道的東西足夠多了，理解得足夠透徹了，自然慢慢就能想到自己過去想不到的地方。不用急，你正在成長，只要有了目標，給自己的心一點時間，好嗎？”米西雅輕輕拍了拍我的肩膀。“下面就是非常非常關鍵的地方了，一定要把每個字都聽懂吃透，如果聽不懂就立刻告訴我，明白嗎？”
“明白。”
“一開始我們已經半猜半推地討論了時空與物質和能量的兩種關係——一，能量是不均勻的時間；二，物質是不均勻的空間。假如這兩個結論是正確的，會發生什麽呢？要解決這個問題，必須先確定時空的不均勻程度在數學上究竟怎麼表示。剛才我說過，介質的不均勻可以分為介質中的某個區域被壓縮和被拉伸這兩種情況，對於空間來說，就是某個空間區域中兩點之間的距離比這個區域之外要小，或者比這個區域之外要大。而對於時間來說，就是某段時間內兩點之間的距離比這一段時間之外的部分要更長或更短。這個你理解吧？”
“嗯。”
“可是，你知道嗎？這樣做會有一個很大的問題！要想把某個空間區域內兩點間的距離和這個區域外兩點間的距離進行比較，或者把某段時間內兩點間的距離和這段時間外兩點間的距離進行比較，必須得有一個度量基準吧？如果我們在均勻的空間裡取一米的距離，在被壓縮或拉伸的空間裡也取一米的距離，比較的結果不會有任何區別！因為用來度量距離的尺子是物質構成的，因此也是由不均勻的時空介質構成的，構成尺子的這些時空介質不均勻的程度也會隨著尺子所在的時空而變化，一把尺子從均勻的空間中拿到不均勻的空間區域內以後，長度不會還是在均勻的空間中時的長度，所以，我們根本就不可能知道均勻空間中的一米和不均勻空間中的一米究竟是不是一樣長，雖然理論上它們應該不一樣，但由於找不到在不均勻的空間中也能和在均勻空間中保持完全一致的不變的長度基準，誰也無法對它們進行比較，找出差異。對於時間，也會有同樣的情況：我們用秒錶在均勻和不均勻的時間中各測出一分鐘的時間長度，但是卻不可能知道這兩個一分鐘究竟是不是真的一樣長，也不可能知道它們究竟相差了多少！”
原來米西雅在前面講的東西竟把我帶到了一個大坑裡！如果不是她現在自己開口否定了自己前面所講，我肯定還會繼續往這個坑裡走下去！既然比較均勻和非均勻的時空間距是一條行不通的路，那還有什麽辦法可以表示時空的不均勻程度呢？
“看樣子我們得徹徹底底換一條思路了。”我遺憾地說。但米西雅沒有馬上接著往下講，像是要故意留時間給我自己思考，可惜我絞盡腦汁地拼命想了很久，最後還是覺得表示時空不均勻程度的方法——是不存在的！
“其實，要想表示時空的不均勻程度，現在最好的辦法就是利用微觀時空的離散性了。”看著我想要放棄了，米西雅終於提示道，“到了極其微小的尺度，哪怕是真空的時空也成了一張到處布滿斑點的紙；而尺度越接近宏觀，時空就越像一張什麽也沒有的白紙——你還記得昨天講的這個知識點嗎？”
“記得呀，可是要想表示時空不均勻的程度，這能派上什麽用場呢？”
“因為尺度越大，時空越均勻；尺度越小，時空就越不均勻呀！而且，就算時空中存在著無數宏觀的物質，如果我們把觀察的尺度放大到宇宙的量級，也會覺得時空處處狀態相同，空無一物，一片均勻了。”
“呃……確實是這樣。那……你的意思是……？嗯，難道……是……用時空的尺度大小來表示時空的不均勻程度？”我盡力地跟著米西雅的提示想下去。
“這可能會讓你覺得很不可思議，但嚴格地按照我們已經掌握的知識來分析，結果只能是如此——時空的不均勻程度與時空的尺度正好成反比。而且，時空的不均勻程度無論多麼小，也顯然不能為負數，只能大於等於零。那麼，滿足要求的表示方法會是什麽樣呢？——”米西雅一邊講一邊用爪子在她用第三隻眼睛投影出的虛擬黑板上寫著，“空間和時間中任意兩點間距離的表達式你已經知道了，如果我們把其中一點定為坐標原點，這個表達式就可以簡化，這點你也明白了。除此之外，這樣做還有另一個幾何意義，就是劃定了一個中心為原點的球形時空區域，這個區域的半徑就是除原點外的任意一點與原點之間的距離。這樣，我們用這個時空間距的表達式就可以描述這麼一個區域了。”
米西雅說著又畫了一個三維直角坐標系，然後以原點為中心畫了一個球面，在上面點了一個點，標出這個點到原點的距離就是球面的半徑。
“時空的尺度越小，那麼時空的不均勻程度就越大，爲了使這個命題具體化，我們可以把它表示成：我們關注的時空區域範圍越小，則區域內的時空就越不均勻。下面，我需要再告訴你一個已經被證明過的定理：一由個球面包圍成的空間區域內所含有的信息量與這個球面的面積成正比。而對於一個離散的空間來說，顯然一個局部空間區域內的信息量越少，就會顯得越不均勻，而信息量越大，看起來就會越均勻。想想看，離散空間的每一個自然單位就是一比特信息，越小的空間區域内包含的時空自然單位數越少，信息量也就越少，而各個自然單位之間狀態各不相同的機率又是最大的，所以，是不是一個空間區域包含的信息量越少，這個區域内的空間就越不均匀呢？這樣，利用等價關係的傳遞性，剛才我們用時空間距表達式表示的一個球形區域的表面積就可以用來代表這個區域內的時空不均勻程度了！它和此區域內的時空不均勻度應該是正好成反比的。”
到此為止，米西雅解決了時空的不均勻度該如何表示這個難題，我頓時覺得堵在心裡的一塊大石頭被搬走了，她似乎也感覺到了這一點，說：“接下來要做的事情，對你來說其實已經沒有太大的困難了。球面面積的公式是：面積=4π球面半徑^2，你把我們所定義的球面上任意一點(x,y,z)到原點的距離表達式作為半徑代進去就行了。需要注意的是，雖然在這裡時間只有一維，但我們照樣可以假想一個時間中的球面并求出它的表面積，這個球面的半徑就是球面上任意一點的時間坐標t，於是時間中的球面面積是4πt^2。因為一個球形區域内的時空不均勻度與這個球形區域的邊界球面面積成反比，那麼，空間的不均勻度就是空間球面面積的倒數，時間的不均勻度就是時間球面面積的倒數。我們在前面已經假設了物質是不均勻的空間，能量是不均勻的時間，那麼質量就應該與空間的不均勻度成正比，能量值應該與時間的不均勻度成正比，這點你沒問題吧？”
“沒問題。”
“好，但是我們不知道成正比的比例係數是多少，不過這並不影響我們想做的事，可以把比例係數假定為k，然後我們就可以把空間的不均勻度用質量來表示，把時間的不均勻度用能量來表示，再適當處理一下，代入表示時空間距的那個等式中去試試[2]。呵呵呵呵……”
米西雅突然大笑起來，我從來沒見過她笑得像這樣肆無忌憚，這樣一反常態，感覺很是詭異，甚至有點毛骨悚然。
“你……爲……爲什麽……笑……？”
“當然是因為見證奇跡的時刻就要到了啊！你應該自己親手來完成這件事，會很有成就感的！仔細看好自己寫下的每一步計算吧！”
我開始在沙地上埋頭計算，按照米西雅剛才講的，用質量表示空間的不均勻度，用能量表示時間的不均勻度，想辦法代入時空間距的表達式，然後化簡。沒過兩分鐘，結果算出來了，我立刻目瞪口呆，半天動彈不得。因為出現在眼前的，正是一個非常非常眼熟……不，家喻戶曉的公式：E=mc^2。
“你覺得奇怪嗎？你昨天問過我空間和時間在構成物質上有沒有什麽區別，我只是說，空間和時間在構成物質時存在一個等價變換的關係。現在這個公式和你推導出它的整個過程已經完全回答了你的問題——不均勻的空間構成物質，不均勻的時間構成能量，E=mc^2既是物質和能量之間的變換關係，也是不均勻的空間與不均勻的時間之間的變換關係，由時空介質自身的微觀單位所決定的光速就是這種變換的變換係數。如果沒有物質就是不均勻的空間，能量就是不均勻的時間這個假設，根本就不可能由時空間距的表達式推導出這個公式。那個世界的絕大多數人是不可能知道這個簡單的公式背後隱藏的這些深層含義的，只會在做作業、考試、寫論文的時候依樣畫葫蘆地用它來解題，所以你要比他們幸運得多。”
米西雅看著我在她的指引下推導出了這個著名的公式，也顯得很滿意，於是又繼續總結道：“在那個世界裡，這個公式最先由愛因斯坦利用狹義相對論推導出來，一般人都以為它是相對論的產物和專利。但事實上，後來又有許多其他的科學家各自從不同的基本物理理論出發，都殊途同歸地推導出了這個公式，一共為它找到了十幾種之多的推導方法！今天你所用的，就是其中一種非相對論的推導方法。因此，這個公式已經不再屬於愛因斯坦和他的相對論，而是一條確鑿無疑的基本宇宙法則的表達式，更重要的是，它早已經過了無數實驗的驗證。既然我們利用“物質是不均勻的空間，能量是不均勻的時間”這兩條假設可以推導出一個正確的公式，那麼也就反過來證明了我們提出的假設是正確的。這部分物理課程，現在算是暫告一段落了，雖然你學得是挺辛苦的，但我相信你已經獲得了一部分關於宇宙真相的知識，並且了解到了數學技能和邏輯方法應該如何運用在物理研究中。下一部分的物理課程，需要更多更複雜的數學知識作為基礎，也有更多更神奇精彩的東西等著你去認識和發現！只是我們時間不多了，必須學得更快一點才行，讓我們互相加油吧！”
“師父加油！”
“你也加油！”
我和米西雅互相擊掌。
____________________________________________________________

[1] 空間與時間中O(x0,y0,z0;t0)和P(x,y,z;t)兩點間的距離表達式為：√(x-x0)^2+(y-y0)^2+(z-z0)^2 = c(t-t0)；如果把點O作為坐標原點，則O、P兩點之間的距離表達式可以簡化為：√x^2+y^2+z^2 = ct。
[2] 距離坐標原點恒為ct的所有任意點P(x,y,z)在三維空間中所形成的以坐標原點為中心的球面面積是4π(x^2+y^2+z^2)，對應的時間球面面積是4πt^2，那麼空間的不均勻度就是1/[4π(x^2+y^2+z^2)]，時間的不均勻度是1/[4πt^2]。假設質量m = k/[4π(x^2+y^2+z^2)]，能量E = k/[4πt^2]，則(x^2+y^2+z^2) = k/4πm，t^2 = k/4πE，代入√x^2+y^2+z^2 = ct → x^2+y^2+z^2 = c^2·t^2，得k/4πm = c^2·k/4πE，化簡後即為E=mc^2。


PS：總算把最難寫的一章寫完了，可惜這裡的主題是生物學和生態學，沒有誰對物理感興趣……

MosesCrutch

------第二十一章   空即是色，色即是空（7）------

“如果能量就是不均勻的時間，那麼物質就只能是不均勻的空間了吧？”我沒費太多力氣，馬上就猜出了物質與空間的關係。
“這真的是在蒙。”米西雅似乎不滿意我的回答，但馬上又笑嘻嘻地說：“不過對於這個問題，我們現在也只能靠蒙，而且——祝賀你，你確實蒙對了！”
我心裡一陣竊喜，米西雅已經毫不停頓地開始引出下一個知識點：“但是，我們學的這些東西不是用來應付那個世界的考試的，而是要用來打敗天人，拯救宇宙的！所以這麼不求甚解是絕對不行的，就算是蒙，也要蒙得有道理，對不對？讓我們來看看爲什麽物質是不均勻的空間吧。”
“我們已經討論過，由於空間的微觀結構是離散的，真空中一定會出現虛粒子，虛粒子雖然在宏觀中看不見，但也是客觀存在的物質。它們對宏觀中的我們來說不存在的原因只是它們存在的時間太短並且空間分布太均勻。只要這兩條有任意一條不滿足，我們就有辦法發現它們，其中一種辦法就是利用卡西米爾效應，你還記得吧？”
“昨天才學的，當然還記得。”
“你知道，卡西米爾效應的本質就是由於人為設置了一對空間區域的邊界，使得一個空間區域內的虛粒子密度比這個區域外的小，那麼空間區域的邊界就會受到向內擠壓的力。假如我們可以讓一個空間區域內的虛粒子密度比這個區域外的大，當然也可以讓這個區域的邊界受到向外膨脹的力，對不對？我們還討論過，由於空間具有不可分割的最小單位，而且即使沒有任何物質存在，空間也要運動和變化，於是在空間的微觀尺度上，就會有不斷生滅的虛粒子。由此看來，這些虛粒子實際上不是別的，就是不斷運動變化的空間自然單位。”
“是呀，如果這樣推下來只能是如此。”我點點頭。
“那麼，只要真空中的虛粒子可以穩定存在，像我們熟悉的真實粒子那樣形成宏觀物質，我們就可以毫無疑問地說，物質是空間變的。根據你已經了解的知識，這一點還無法從理論上推導出來，但客觀事實卻已經證實，這是完全可能的。”
真空漲落中的虛粒子竟然可以變成實實在在的物質？！這是哪門子的客觀事實？虛粒子的壽命是如此的短暫，分佈是如此的均勻，這種虛無縹緲的東西要變成穩定的物質，怎麼可能？！
“這個客觀事實就是我們的存在呀！”我正在疑惑中，米西雅卻突然說出了一句讓我更摸不著頭腦的話，“宇宙剛誕生的時候，是沒有物質的，只有一片真空和微觀世界裡到處生生滅滅的虛粒子，但其中偶然出現了若干個能量高出周圍特別多的虛粒子，然後就產生了一種連鎖反應，形成了物質，進一步形成了萬物。”
“萬物就是這麼產生的嗎？有點難以置信，除非告訴我那種連鎖反應到底是怎樣一種過程。”
“你果然有進步，一下就看到了這個問題的關鍵。”米西雅總愛在不經意間表揚我，“這種連鎖反應的機理非常複雜，對你來說理解起來很困難，現在我只能這樣講：真空中出現的虛粒子都是光子，這也是電磁力可以在真空中傳播的原因——因為光子是傳遞電磁相互作用的介質粒子。由於虛粒子存在時間太短，空間分布太均勻，它們作為光子可以有任何大小的能量——反正我們也看不見它們。但是只要虛粒子的能量超過了一個限度，它們就由光子變成了一對有質量的正反粒子，比如當虛粒子的能量超過了由E=mc^2所確定的電子的質量所等價的能量的二倍時，它就變成了一對正反電子；同理當虛粒子能量超過質子質量的等價能量的二倍時，它還可以變成一對正反質子。這時，虛粒子就不再是‘虛’的了，它已經成了有質量的實實在在的物質粒子！”
“可是，要是這麼容易，那真空中就應該隨時都可以自己產生出物質來呀！爲什麽我們從來沒見過真空里突然冒出東西來呢？”我立刻就發現了米西雅這種說法完全違反我們的實際經驗。
“真空當然不會這麼容易就自己產生物質的。能量足夠大的虛粒子雖然可以變成一對正反實物粒子，但正因為它們是一對正反粒子，只要碰到一起就會互相湮滅，再次變回光子。而它們產生以後想不碰到一起都很難，因為電子帶負電，反電子帶正電，正反電子互相吸引；質子帶正電，反質子帶負電，正反質子也互相吸引。”
“那真空裡不還是什麽都沒有啊？”
“所以我們面對的問題就是，真空裡產生物質的幾率一定要足夠小，但一定不能完全等於零。幸運的是，這個要求在事實上是可以滿足的。”米西雅神秘地笑了笑，又繼續說，“其實正反粒子之間本來是有斥力的，因為正粒子和反粒子的質量是真空這種介質的兩種相反方向的極化狀態——這些知識你現在還沒學到，可以暫時不去深究，知道就行。只是正反粒子間的斥力跟它們所帶的電荷產生的靜電引力比起來，小得可以忽略不計，所以一對帶電的正反粒子只要相互靠近，就一定會碰到一起相互湮滅。只要它們不帶電荷，斥力就會把它們推開，也就不會再相互湮滅。要出現這種情況，條件就要苛刻多了……”
“是什麽條件？你可不可以直說嘛？”米西雅特別喜歡在講到關鍵的地方故意停下來吊胃口，急死我了。
“高能光子偶然變成一對正反電子後，由它們的質量產生的斥力遠遠無法對抗它們之間的靜電引力，於是它們立刻又會撞到一起變成光子，但只要外界有一個另外的靜電場，情況就完全不同了。帶正電的反電子會被電場推向遠方，帶負電的電子則被拉向電場的來源方向，它們立刻就被分開，不會再相撞了。”
“可是外界哪來另外的電場呢？這時到處都是真空啊！”
“很簡單，當這對正反電子產生時，旁邊正好又產生了一對正反質子。”米西雅笑道，“質子的質量遠比電子大得多，當它和電子通過靜電場相互吸引時，電子瞬間就會被吸過來，而它自己卻一動不動。至於正反質子相互吸引後靠近的速度，也遠遠小於電子被質子吸過來的速度。所以，帶正電的質子立刻把帶負電的電子吸過來，和它一起組成氫原子；帶負電的反質子則立刻把帶正電的反電子吸來，和它組成反氫原子。而質子和電子所帶的電荷量絕對值是完全相等的，都是一個單位電荷，當質子和電子組成氫原子以後，所有電場就只存在於原子內部了，原子呈電中性，不會向外輻射任何電場，於是正反氫原子之間沒有靜電相互作用，它們的質量產生的斥力可以把它們相互推開而不再湮滅，實實在在的物質就這樣從真空中誕生了。由於一對正反電子產生時，旁邊正好又產生了一對正反質子這個條件實在太苛刻，幾乎就是一個完美的巧合，所以從真空中自發產生物質的幾率非常非常小，但不會等於零，因為運動的微觀真空裡什麽都有可能出現。”
“嗯，這樣看來從真空中誕生第一個物質粒子是有可能的。可是誕生第一個物質粒子以後怎麼產生更多的物質粒子，然後形成宏觀物質呢？從真空中自發產生物質粒子的幾率不是很小很小嗎？”
“所以，要形成我們的宇宙，必須在一片空間區域裡同時出現極其大量的能量特別高的虛粒子，它們足夠提供形成一個宇宙所需的全部物質，發生這種情況的幾率當然又更加的接近零了。這除了說明宇宙萬物的誕生是一件非常不容易的事以外，同時也基本上完成了我們想要的證明——證明物質就是不均勻的空間這個命題。”
米西雅這句話讓我更加困惑了，在一片空間區域裡同時出現那麼多的高能虛粒子是一件多難以發生的事呀！它怎麼就證明了物質就是不均勻的空間呢？我要求她再解釋一下。
“虛粒子本身就是不斷運動變化的空間自然單位，是空間的微觀結構在運動，所以均勻分佈的虛粒子在宏觀上就是真空。需要注意的是這裡的均勻分布不僅指虛粒子本身均勻地存在於所有空間位置，也包括虛粒子的各種狀態在空間中是均勻分佈的。當一個空間區域中有大量的虛粒子能量遠遠高出這個區域外的其他虛粒子時，表示這個區域中的空間自然單位運動狀態和周圍是有差異的，也就是說，這裡的空間微觀結構不均勻了。因此，我們可以發現這裡‘有東西’，而且這些虛粒子由於能量足夠高，也確實可以變成實實在在的物質。那麼，利用等價關係的傳遞性，我們就可以說，物質是不均勻的空間。”米西雅耐心地說。
雖然我的思路還沒完全走出這個迷局，但至少基本上已經算是解決了“物質爲什麽是不均勻的空間”這個問題。
“我們今天已經攻克了兩個難題——時間與能量的關係和空間與物質的關係，這可是那個世界的科學家們花了好幾個世紀才想到的哦！所以，為我們的成績鼓鼓掌吧。”米西雅一邊說一邊自顧自地拍了拍爪子，幾滴雨落在了我的鼻子上。“不過，他們至今還不能確定這兩個關係是對是錯，那麼下一步，我們就來完成這件他們搞不定的事吧！”

leisurelywing

最新更新的兩篇我還沒看呢 (最近我好忙，回到家就想休息)

想當初我翻譯的命中注定也不是每一次都有回復，大概現代社會大家都太忙了。

上帝補完這系列我很喜歡，希望能看到完結。

紅峽青燦

其實我覺得MosesCrutch不必這麼哀傷。

這篇小說也許吸引著不知名的讀者，只是因為害羞不敢出來而已，默默的關注著呢?

另外一點就是，就算這裡的群眾比較不吃這口，但既然你打算寫完，我也建議你可以把這裡更完，因為也許以後會有喜歡這個小說的人造訪這裡，看到這個文章之後循線去跟你交流，不也是一樁美事嗎?若是斷了尾，縱使後來的同好再怎麼有熱情，也很難知其全部，不如就當作一個腳印留下痕跡，把它更完吧。

誰也說不準未來會如何，讓未來可能喜歡的人可以讀到全部，他們會很感謝你的。

MosesCrutch

------第二十章   空即是色，色即是空（6）------

由於白天接受的信息太多，深夜裡我的腦子完全被真空漲落、虛粒子、空間、時間等等各種概念，各種關係所占滿，以至於無法讓思考停下來。就在我以為自己已經失眠了的時候，可能是大腦太過疲勞的緣故，一陣陣倦意襲上心頭，很快便睡著了。
這一夜，我睡得特別沉，一個夢也沒做，天明時分醒來時精神百倍，起床穿衣十分利索，這也是我頭一次早上比米西雅先醒。

今天的數學課程是繼續複習幾種典型常微分方程的基本解法，並不是很難。聽完米西雅的分析和總結，自己研究了十幾道題，就已經對所有從常見的物理問題中建立起來的常微分方程解得很熟練了——真慶幸米西雅去年對微積分的基本概念講得那麼清晰透徹，又教給我一種看似麻煩實則最合理的導數表示方法，否則現在面對微分方程的時候絕對會腦子裡一團亂麻，根本別想這麼輕鬆地解它們。當然，我一直期待著把昨天講物理時留下的問題接著解決，米西雅顯然是知道的，於是數學課結束後不等我說出來，她就一邊和我給菜地澆水，一邊開始分析時間爲什麽不能逆轉。
“你知道，空間的任何一點變化，哪怕是最微觀的變化，也表示了時間的流逝。但是你根據宏觀世界中存在著許多可逆運動這一經驗，覺得空間的變化應該是可逆的，所以時間也應該是可逆的，是不是？”她先複述了一遍昨天的問題。
我也在同時跟著她回憶了一遍自己昨天的想法。
“你最後還是覺得，雖然讓整個宇宙中所有的基本粒子現在這一時刻的狀態全部精確無誤地回到以前某一時刻的狀態是做不到的，但理論上並沒有完全禁止這種可能性，所以時間逆轉並不是絕對的不可能，只是幾率非常非常小而已，是這樣嗎？”
我點點頭。
“然而，大自然有一種與生俱來的天性，會讓微觀粒子和宏觀物質的運動和變化趨勢出現明顯的方向性，使得時間逆轉的幾率在極其小的基礎上再一次地無限地接近零，徹底成為一個不可能事件。”米西雅慢悠悠地說。
我又一次深深地感覺到了自己的孤陋寡聞——大自然竟然還有這樣的天性？它是怎麼讓從微觀粒子到宏觀物質的萬物都朝著同樣的方向運動和變化的呢？
“在你以前生活的那個世界的古代哲學文獻裡有這麼一句話：‘天之道，損有餘以補不足’，說的就是大自然的這種天性。可惜由於這句話高度的抽象概括，沒人真的明白它究竟在描述什麽，如果我舉個例子，你應該會比較容易理解。”米西雅一邊繼續慢悠悠地說，一邊用第三隻眼睛投影出一滴紅墨水落入一杯清水中的情景，“請仔細觀察這個過程，然後仔細地描述它。”
我生怕漏掉每個細節，讓米西雅把這段視頻慢放了三遍才小心地回答：“當紅墨水剛進入清水中時，它所在的位置的紅色和它滴入清水之前一樣濃，然後紅色立刻開始向四面八方擴散，一邊擴散一邊變淡，最後整杯清水變成了濃度到處都相同的淡紅色。”
“爲什麽紅墨水在清水中會擴散？因為墨水的色素微粒始終在不斷地運動，當它們進入一個更大的空間時，就會迫不及待地占據整個空間，讓自己在空間中的分布變得更均勻。讓自己的空間分布變均勻，這就是大自然中所有物質粒子都服從的運動規律，無一例外。而且不僅物質粒子如此，各種能量也是如此。比如物體中分子和原子的動能——熱量會通過傳遞和輻射，最終在空間中完全均勻地分布。如果一個含有較多熱量的高溫物體接觸一個含有較少熱量的低溫物體，熱量將自動流向低溫物體，最終二者將達到相同的溫度，具有同樣多的熱量；如果一個物體內某處熱量多，溫度高，其他地方熱量少，溫度低，那麼聚集在那裡的熱量就會自動擴散到物體內部低溫的地方去，使得整個物體中的熱量均勻分布，到處溫度都一樣。總之，無論是物質還是能量，都會自發地通過運動讓自己均勻地分佈在能夠到達的全部空間中，整個過程完全不需要消耗任何能量來驅使它，因為對物質來說，最均勻的分布意味著最低的勢能；對能量來說，最均勻的分布意味著不再做功。這些現象表明，大自然似乎是個喜歡均勻和平衡的平均主義者，顯然，那個世界的古人也注意到了這一點，於是總結出‘天之道，損有餘以補不足’。到了現代，這種大自然的特性又被稱為‘熵增原理’。”
“我覺得叫‘熵增原理’還不如說‘天之道，損有餘以補不足’好理解呢！不過，這個規律跟時間的方向有什麽關係呢？”
米西雅放下水桶，說：“讓全宇宙的每一個基本粒子都分毫不差地回到以前某個時刻的狀態就已經夠困難了，而任何一種粒子只要不用外力強迫它，都只會向著空間分布越來越均勻的狀態運動，根本不愿意回到任何稍有不均的狀態。這樣，就連全體基本粒子碰巧重複已經出現過的某個狀態的機會都被排除了，每一個粒子走過的路線絕不再走，到過的位置絕不再去，有過的能量值也絕不再有，所以由這些基本粒子構成的萬物的狀態變化自然也就成了不可重複的單向變化，時間的方向就這樣產生了。還有什麽不明白的地方？”
“啊，原來是這樣！對不起，我忘了時間就是空間元素的運動和變化，時間的單向性需要這些運動和變化中具有某種不可逆的特徵，‘熵增原理’正好就保證了這種特徵的存在。不過我聽你說，用外力強迫一個粒子回到分布不均勻的狀態好像是可以的，那麼，在理論上能不能把所有粒子都用外力推回它們原來的狀態而讓時間倒回過去呢？”
米西雅又一次噗地一聲笑了出來：“你打算用什麽把每一個粒子都推回它們原來的狀態呢？好吧，不管你用什麽方法和工具來做這件事，需要消耗能量是肯定的。問題是你消耗的能量還是來自這個宇宙，一旦你消耗能量來做你想做的任何事，你就讓宇宙中的能量分布又變得更加均勻了，而所有的能量都可以由物質的運動狀態來表示，所以你在把一部分粒子推回它們原來狀態的同時，你又是在讓宇宙中其餘的粒子更快地向著更均勻的狀態運動。而時間是由整個空間的狀態變化所決定的，當你試圖讓空間的局部元素逆時而行的時候，整個空間中的全體元素總的分布情況其實還是在變得越來越均勻，所以時間還是在向前流逝。你想把宇宙中所有的粒子都用外力推回它們原來的狀態，在理論上就行不通，除非你做這件事利用的是另一個宇宙的能量。”
我正想進一步提出自己的想法，米西雅卻接著說：“即便可以把另一個宇宙的能量拿來用，逆轉這個宇宙的時間還是非常困難。首先，你需要分毫不差地完整記錄這個宇宙中某一時刻所有基本粒子的狀態，以後你才好復原這個時刻，這至少需要整個宇宙的空間自然單位總數那麼多的存儲單元，你還記得一個空間自然單位只有1.6162×10^-35米這麼小嗎？然後，你需要同時對這個宇宙中的每一個空間自然單位進行操作，這將消耗至少相當于這個宇宙誕生時的總能量那麼多的能量！另一個宇宙能不能提供這麼多的能量是個未知數，因此不排除你爲了讓這個宇宙的時間倒流，結果毀掉了另一個宇宙——你看，這樣做是不是太缺德了？更大的麻煩是，你根本就不可能分毫不差地獲取一個基本粒子的完整狀態，因為它太微小所以太敏感，你的任何測量都會徹底改變它原有的狀態，不確定關係也不允許你這樣做。你更不可能分毫不差地把一個基本粒子推回它以前的狀態去，因為你連它原有的狀態是什麽樣子都不知道。所以，你還能怎麼操作呢？”
聽完米西雅這段論證，我再也想不出任何讓時間倒流的辦法，但我對於時間無法逆轉這一點還是心有不甘。米西雅不僅沒有批評我的胡思亂想，反而很高興：“阿默，今天你有了一個顯著的進步！以前都是我向你提問，帶著你思考；現在，你已經開始自己提出問題，自己主動思考了！在以後的修行中，請一直保持這種狀態，堅持把每一個牛角尖都鉆到底！”

菜地早已澆完了，我們把水桶和葫蘆做的水瓢拿回屋裡，又把房間裡外仔細打掃了一遍。做完這些家務事，我跟著米西雅來到湖邊那片每天上課的草地上，繼續探索時空的奧秘。

“還在想怎麼逆轉時間麼？以後你會有很多機會研究這個問題的。”米西雅微笑著在我旁邊坐下來，“但是如果現在繼續思考它，你就會忘記自己本來想要解決的那個問題了：真空的時空是怎麼形成宏觀可見的物質的？”
我跳起來拍了拍腦袋，如果不是米西雅這一提醒，我幾乎就要把昨天遇到的這個自己一直想不出任何頭緒的難題給忘了！我們研究的這個課題對我來說真是非常的錯綜複雜。
“你已經知道，時空就是形成萬物的基本材料，物質和能量本身就是不均勻的時空，而如果物質和能量完全均勻了，它們在宏觀上就消失了，變成了真空的時空。昨天你已經考慮到了空間和時間在構成物質上是否存在區別，那麼今天我們要解決的就是這個問題。”
“那麼請你快講吧！”我迫不及待想要解決這道難題。
“你已經了解了空間和時間的定義，知道了時間就是整個空間所發生的任何變化，接下來就讓我們想一想，如果時間不均勻，你會看到什麽現象呢？”
“這……”我又一次陷入了冥思苦想，“你講過，任何一個粒子的任何運動都表示了時間在流逝，那麼……那麼……如果時間不均勻了，該不會…就是……粒子的運動不均勻？哦不對，應該是……粒子的狀態變化不均勻？”
“嚴格按照我們討論過的時間定義，你的回答完全正確！其實，我們所熟悉的各種運動都屬於物質的狀態變化，而物質的狀態變化就是廣義的運動。如果時間是均勻的，則空間的狀態變化是勻速進行的，也就是說空間中的萬物都是勻速運動、均勻變化的；如果時間不均勻，顯然空間的狀態變化是非勻速的，空間中的萬物都在作非勻速運動、非均勻變化。這點你能夠理解吧？”
“嗯，然後呢？”
“然後，請你想一想，一個物體在什麽條件下的運動是勻速的？或者說它的狀態變化是勻速進行的？”
我想了幾分鐘，回憶起了自己在以前的物理課上學過的牛頓第一定律，回答道：“當一個物體不受外力，或者所受的外力總合力為零的時候，它會保持靜止或勻速運動。”
“總的來說回答得不錯，可惜這個答案還比較缺乏普遍性。”
“缺乏普遍性？你是指……？”
“我剛剛講過，各種運動都屬於狀態變化，狀態變化是廣義的運動。”
“哦，那……就是說……如果不受外力，物質的狀態變化就是勻速的？”
“差不多了，準確地說，是當物質不與外界有任何能量交換的時候，物質的狀態變化是勻速進行的；或者說，當物質的狀態變化勻速進行時，它與外界沒有任何能量交換。這裡的能量交換既包括物質受到來自外界的能量作用，也包括物質向外界釋放能量，總之，就是物質的能量發生了相對性的變化。因為如果一個物體受到外力作用而加速運動，這個物體的動能就增加，動能的增量顯然來自外力對它做功，意味著外界有能量流向這個物體；反之，如果一個物體在外力的作用下運動減速，它的動能就減少，動能的損失量自然也等於外力對它做的功，意味著這個物體原有的能量中有部分流向外界；而一個不受外力的物體運動狀態不變，它的動能不增不減，意味著它既沒有從外界獲得能量，也沒有向外界釋放能量，稱為與外界沒有能量交換。這就是你在那個世界學到的所謂牛頓第一定律的普遍形式。”
真是大開眼界，原來牛頓第一定律竟然應該表示成這樣！不過這跟時空如何構成物質有什麽關係呢？
“你馬上就會明白了。物質的能量變化是物質的狀態變化速度不均勻的原因，現在，有這樣一個空間區域，裡面的所有物質的狀態變化都是非勻速的，這是不是表明這裡的所有物質都在和外界交換能量？”
“是的。”
“然後，你還可以看出，這個空間區域裡的時間是不均勻的，而且要發現這一點，必須要有前一種現象存在才行，對不對？”
“對。”
“對。”
“好了，我們可以根據你前面在學習數學時了解到的等價關係的傳遞性，認為一個空間區域中全體元素的能量變化就是引起這個空間區域內時間不均勻的原因。因為幾乎所有物理關係都存在對稱性，我們也可以反過來說，如果一個空間區域內的時間不均勻，那麼這個空間區域的全體元素的能量必然在變化。因此，一個空間區域內的時間不均勻與這個空間區域的全體元素的能量在變化二者是一對一的關係。在這裡，我們也可以模仿愛因斯坦在建立廣義相對論時的做法——假設一個物體處於靜止在引力場中的容器內和處於無引力的空間中向上加速運動的容器內是等價的，試著假設一個空間區域內的全體元素的能量變化與這個空間區域內的時間不均勻也是等價的，然後，我們很容易根據這個假設的定義，發現這個空間區域內元素的能量變化量就等於這個空間區域內的時間不均勻度。當然，一定要注意的一點是，這個假設建立在一個局部的空間區域內，只對這個局部的空間區域而言才是成立的。因為時間是整個空間發生的任何變化，宇宙中任何東西的任何一點變動都是時間的流逝，而能量的變化量顯然只能是某一個物體或某一個空間區域內的若干物體及宏觀連續物質所具有的能量的變化量，不可能讓整個宇宙萬物的能量都發生同樣的變化。那麼，我們所說的時間不均勻，也就只能是指某一個物體或某一個空間區域內的若干物體及宏觀連續物質的時間不均勻，是局部空間內的時間不均勻，是不是這樣？”
“請等等！”聽到這裡，我趕緊要求米西雅停下來，讓我理清思路，米西雅立刻暫停講課，耐心地等我把她的話想明白，直到我覺得可以繼續聽了，才又接著往下講。
“能量也完全滿足我們前面講過的存在的相對性，完全均勻分布的能量對我們來說等於沒有能量，因為只有空間中的能量分佈密度有差異，能量才能流動和轉移，能量只有通過流動和轉移，才能做功，才能影響物質的狀態變化，才是可以利用的能量。你知道，能量是守恒的，但只要能量被用來做了我們想做的事，它的空間分布就變得更均勻了，我們可以利用的能量就更少了，時間的方向性也由此而產生。因此，我們平常所說的能量其實並不是能量本身，而是指能量密度的相對差異。這點你有沒有問題？”
“沒問題，這個我聽得懂。”
“顯然，根據能量具有存在的相對性，一個空間區域中的能量密度相對差異有多大，這個空間區域的全體元素的能量變化量就有多大，也就是說，這個空間區域內所具有的有效能量大小等於這個空間區域的全體元素的能量變化量。這時，我們已經得到了兩個等價關係：一個是某個空間區域內的局部時間不均勻度 = 這個空間區域內的全體元素的能量變化量；另一個是某個空間區域內的有效能量值 = 這個空間區域內的全體元素的能量變化量。如果再利用一次等價關係的傳遞性，就可以提出一個很重要的猜想：一個空間區域內的有效能量就是這個空間區域內的局部時間的不均勻度，說得更簡單一點，可以說能量就是不均勻的時間！”
看著米西雅用爪子在面前的空氣中寫出的這個等式：能量 = 時間的不均勻度，我驚呆了，頭腦半天都處於停滯狀態。米西雅輕輕拍了拍我，等我回過神來，又繼續說道：“這個假設之所以重要，是因為它建立了一條讓時間和能量聯繫起來的途徑，如果它是正確的，那麼我們前面提出的那個問題——究竟怎麼由真空的時空形成可見的物質和能量就已經解決了一半。不過，這還僅僅是個假設，我們完全是從空間和時間的定義出發，根據已經證明的基本物理定律和一些邏輯方法推導出來的，其中有兩個步驟都利用了假設，於是得出的結論當然也就只是假設了。接下來必須要做的事情，就是證明它。我們可以根據這個假設推出一些說法，看看它們與我們看到的客觀事實是否有矛盾，也可以檢查它們與已經得到充分驗證的定理和公理是否有矛盾。如果找不出任何矛盾，而且這個假設與已有的所有理論都是互洽的，它就得到了初步的證明。”
“那麼，讓我們馬上開始證明吧！”雖然我還不能把提出這個假設的每一個步驟都完全吃透，但也明白了它的重要性，所以迫不及待想要證明它。
“要想直接證明這個假設，所需要的數學知識實在太深奧太複雜了，恐怕你還完全聽不懂哦！”米西雅潑了我一盆冷水，然後語氣又突然一轉：“不過幸運的是，還有另一條路可以讓你以現有的能力攀上頂峰。這條路就是，我們先猜猜物質和能量與時空的關係這個問題的另一半答案——物質與空間的關係，然後再和我們剛才猜出的能量與時間的關係結合起來進行證明，這樣就會容易得多。”

MosesCrutch 于 2017-8-21 17:47 补充以下内容

看来，此文确实不太符合这里的风格呢，也难怪发在这里没谁爱看了。可能我也没有必要继续在这里更新下去了，但我还是会继续写下去，直到完结，然后再另找一个合适的地方发表。

MosesCrutch

可能是此文写到这个阶段，内容变得比较烧脑，大家看起来比较费力，所以也就没多少兴趣了。但是如果没有这个阶段，到后面开始时空大冒险，实施拯救宇宙的行动阶段，就成了彻底不讲道理的玄幻了。

2017年8月2日最新更新：
修改故事简介和目录，加入最新章节

MosesCrutch

------第十九章   空即是色，色即是空（5）------

“空間啊？這個……好像……好像比時間還難琢磨呢……”米西雅問我空間到底是什麽，我本以為空間是眼睛看得見的，應該不會像時間那麼抽象，結果卻發現完全不是自己想象的那樣。我聽到“空間”這個詞的第一反應，就是頭腦中浮現出一個房間，一個盒子或者一個其他容器內部的情景，可是米西雅說，房間和容器都是爲了在空間中分割出一塊有限區域而人為製造的這個空間區域的邊界，和空間本身完全是兩回事！於是我懵了——原來形象的並不是空間本身，而是人造的有限空間區域的邊界！真正的空間概念還是說不清，道不明。
米西雅當然看出了我的困惑，解釋道：“理解真正的空間，實際上難度只比理解我在去年講故事時提到的宇宙誕生前的絕對的‘無’低一點，所以空間確實很不好理解。現在，讓我們先這樣開始吧。當你看見一個物體的時候，你可以用眼睛看出它的哪些性質或特徵呢？”
“嗯……有……大小、形狀、位置、顏色，還有……表面的質感。”我努力地羅列出自己能用眼睛看出來的東西。
“很好，你有沒有想過你能夠用眼睛直接看出來的物體的性質都有什麽共同點？”
“這個……我真沒想過。”
“這個共同點就是，你的眼睛可以看出來的物體特性，除了顏色以外，本質上都是由空間賦予它的。也就是說，空間使得位置、大小、形狀的概念得以存在。”
“那……空間到底是什麽呢？”
“先別急，請想象一下，位置、大小、形狀這幾個性質在什麽情況下會不存在呢？一個一個來吧，先考慮形狀不存在的情況。”
我思考了幾分鐘，試探著回答：“當一個物體不是固體的時候，它可以沒有形狀；或者……當它非常非常小，小得變成一個點的時候，也就……沒有形狀了吧？”
“不錯。不過，不是固體的物體只是沒有確定的形狀，但它還是有大小的，因為液體和氣體這些流體的體積都是可以度量的，對不對？”
“嗯。”
“然後，物體在什麽情況下會沒有大小呢？”
“應該……應該就是這個物體小得成了一個點的時候吧？”
“對，也就是說，如果一個物體被壓縮成一個點，那麼它就同時失去了形狀和大小這兩種性質，是不是這樣？當然，對於這樣的物體，顏色和質感自然也就沒有意義了。不過成為一個點的物體還是有一種性質是存在的，而且是你可以看見的哦！”
“是位置吧？”我一下反應過來了。
“正確，現在讓我們考慮一個更有趣也更難的問題：在什麽情況下，物體的位置這個性質也一定會失去呢？”米西雅似乎覺得我已經開始明白她提出的問題了。
“果然是個非常難的問題，我確實想不出在什麽時候一個物體會沒有位置。”我不得不承認自己只能放棄這道題。
“這個問題之所以讓你覺得很難，原因就在於它的答案是——當沒有空間的時候，物體肯定不存在位置！而你還無法理解沒有空間會是什麽狀態。”
我大驚，在心裡反復想象沒有空間的樣子，發現實在想不出任何結果。
“剛才我講過，物體的位置、大小、形狀是由空間賦予它的，一個物體可以沒有形狀和大小，但只要位於空間中，就一定有位置。而空間如果沒有了，位置也就不存在了，形狀和大小就更沒有意義了。因為，當一個物體的尺度不為零，也就是有大小時，它才可以占據一個點以上的空間位置，當一個物體占據了空間中的多個位置點時，才可以確定它的形狀。”米西雅用嚴密精確的語言解釋了爲什麽空間可以讓物體的位置、大小、形狀有意義，然後接著說：“由於空間是一個最基本的物理概念，其他許多概念都依賴空間來定義，所以不能用其他物理概念來定義空間。要想表述空間的定義，我們只能用一種偏數學的，不那麼直接的方式——注意，這實際上是沒有辦法的辦法。”
“那空間是什麽呢？快講吧！”米西雅吊胃口的本領實在是非常厲害，我聽了這麼長時間的課，自然而然地開始有些想打瞌睡，可是她卻總有辦法讓我在犯困時睡意全無。
“空間是一個集合，是所有位置的集合。但這樣的定義可能會讓你很難理解它的物理意義，所以也可以說，空間就是讓位置得以存在的東西，有了空間，就有了位置；沒有空間，就沒有位置。”
“集合？”我一時無法明白米西雅給出的這個空間的定義。
“是的，空間就是一個集合，一個所有位置的集合，它賦予萬物位置。”
我撓了撓頭，還是覺得理解起來很困難。
“如果你覺得現在很難理解空間的定義，其實可以不必馬上就把它完全弄明白，可以先聽我講下面的內容，然後再反過來考慮什麽是空間，你就會比較容易理解了。”米西雅不想讓我卡在這裡浪費時間，“有了這個空間的定義，我們才可以理解什麽是真正的時間。和那個世界的多數人所認為的恰恰相反，並不是時間決定和組織空間，而是時間要依賴空間才能存在！”
“時間依賴空間？那快講講什麽是時間吧？”米西雅又一次讓我感到什麽是震驚。
“先讓我們思考這樣一個問題：是什麽使我們可以感覺到時間的流逝？或者說，你是通過什麽知道時間的存在呢？”
“通過鐘錶的走動。”我不假思索地回答。
“如果沒有鐘錶，你能不能感覺到時間呢？”米西雅笑瞇瞇地看著我。
“呃，如果沒有鐘錶……我還可以看到日出日落，晝夜交替，還有四季變化。”
“很好，現在請想象自己處在一個看不見任何東西，聽不見任何聲音，周圍什麽都沒有，完全是一片真空的世界，而且溫度也保持恒定，你有辦法感覺到時間的存在嗎？”
米西雅接著就構建了一個這麼極端的環境，我一時想不出在這種失去視覺、聽覺和觸覺的情況下還有什麽感知時間的途徑，於是搖了搖頭。
“你確定你感覺不到時間了麼？”
我冥思苦想了很久，終於發現自己開始的回答存在著嚴重的漏洞，於是說：“雖然在這種地方我沒法知道具體的時間是什麽時候，但我想我還是可以感覺到時間的，如果我在這裡多呆一會兒，就窒息而死了，因為周圍是真空。”
“啊呀，你看我也是個馬大哈，好吧，先給你穿上宇航服，帶上足夠的氧氣，然後再來到這個世界。”
剛才的回答讓我無意中找到了這個問題的突破口——如果無法從外界獲得任何信息，那就關注自己身體的變化。我想了片刻，答道：“我可以感覺到自己在呼吸，也可以嘗試聽自己的心跳，這些可以告訴我，時間是存在的。”
“對了！即使你失去了對外界的一切感知，可是你的身體還是在發生變化，只要你能發現變化，就能感覺到時間的存在，對不對？”
“對！”
“這個例子告訴我們一個事實：時間是由變化產生的。是什麽東西的變化呢？任何東西的變化，不僅包括一切事物，也包括觀察者自身。只要整個宇宙中存在任意一點變化，就意味著時間的流逝，哪怕這種變化是你察覺不到的，但只要它客觀存在，時間就存在。”
“這跟空間有什麽關係呢？”
“空間包容萬物，萬物的存在都依賴于空間呀。剛才不是告訴你，空間是所有位置的集合嗎？空間賦予物體位置，由此也使得物體具有了大小、形狀、質感這些特性，沒有空間，就不可能存在任何東西。何況你知道，物質本身就是不均勻的時空呢！”
對呀，米西雅一開始就根據廣義相對論的說法——物質的存在引起時空的不均勻提出了與它對稱的假設：物質本身就是不均勻的時空，時空就是完全均勻的物質！這樣看來，時空就是構成物質的基本材料吧？所以沒有時空當然就不可能有物質了。不過，空間和時間在構成物質上有沒有什麽區別呢？
米西雅笑道：“空間和時間在構成物質時存在一個等價變換的關係，具體的作用當然是有所不同的。但路要一步一步地走，這個比較複雜的問題需要留到後面再講，現在我們先要明確時間究竟是什麽，它和空間究竟有什麽關係。”
“好吧，我只是有點等不及了。”我第一次有機會了解和思考這麼高深莫測的問題，心裡很激動。
“這很好，只是該仔細的時候一定要仔細。我們已經得到了空間的定義，也知道了時間是由變化表現出來的或者說產生的，這樣我們可以認為，時間的本質就是空間的變化，包括空間這個集合中任一元素的任何一點變化，都表示了時間的流逝。”
“時間就是空間任何元素的變化？”
“你覺得太抽象了，是不是？舉例來說，我們能看見的萬物都是空間的元素，還有你看不見的基本粒子和各種場也是空間的元素，空間就是所有這些元素的集合。那麼，只要其中任何一個基本粒子發生了一點位移，或者空間某位置處的電磁場的大小發生了一點改變，這時的空間就不再是發生以上變化之前的空間了，我們就說時間流逝了。”米西雅針對我難以理解的地方進行了更具體的解釋。
“這下我明白一些了，這就是說，整個空間里不管什麽東西動了一下，時間就流逝了吧？除非空間里的一切永遠一動不動，時間才會停止。”
“大概是這樣。不過，還有一個問題一定要注意，否則你就會犯和愛因斯坦一樣的錯誤。”
“什麽問題？”我十分詫異。
“如果空間裡什麽也沒有，不僅沒有宏觀物質，也沒有任何基本粒子和場，完全是100%的真空，你覺得這裡還存在時間嗎？”
“這……如果按照你講的時間定義，那應該就不存在時間了，因為什麽都沒有還存在什麽變化呢？”
“你好像忘了我前面講過的，卡西米爾的那個發現哦……”米西雅小聲地提醒道。
“啊？卡西米爾的發現？抱歉抱歉，剛才我確實忘了那些在真空中到處瞬間出現又消失的虛粒子。”
“這就對了。即使沒有任何宏觀物質讓我們看到空間中發生的變化，也不能認為空間就不存在任何變化。微觀時空尺度上不斷生滅的虛粒子雖然無法被宏觀世界中的我們看見，卻是客觀存在著的，它們一刻不停的瞬間生滅保證了宏觀上完全是真空的空間仍然在變化，時間仍然在流逝，而且這些虛粒子本身就是空間的自然單位之間必然會出現狀態差異的產物，也就是空間這個集合中永遠不可能刪除的最基本的元素，對不對？所以即使沒有任何物質，空間和時間仍然是存在的，只要有空間在，時間就必然會流逝。”
這句話對我來說包含的意思太多也太深，以至於我不得不把米西雅說的每個字反復咀嚼了許多遍，思考了足足10分鐘才勉強點了點頭。
米西雅也等了我10分鐘之後才繼續說：“前面提到過，如果把時間看作是一條組織空間次序的線，那麼時間就沒有理由不能‘倒帶’，而誰都知道現實中是不可能出現這種情況的。現在我們把空間定義為萬物及其位置的集合，時間定義為空間發生的任何變化，基本上也就禁止了時間‘倒帶’。”
“咦，這是爲什麽呢？我覺得空間的變化是可以逆轉的呀！”我非常不理解爲什麽這樣定義時空就能禁止時間倒流。
“看問題不能這麼膚淺，這麼粗糙哦！讓少數幾個簡單的宏觀物體的運動逆轉是很容易，可是要讓整個宇宙中每一個基本粒子現在的狀態全部精確無誤地回到以前某個時刻的狀態，這個難度你能想象嗎？”
我嚇得抹了一把汗，不過心裡還是覺得要讓時間逆轉雖然難度大得無法實現，但至少在理論上並不是絕對的不可能。正想繼續提出自己的想法，米西雅卻指了指天空，抬頭一看，原來太陽下山了，天色暗了下來——我們已經討論了一整天！就在這時我才注意到自己肚子的抗議。米西雅問我能不能在一片虛空中感知時間，我絞盡腦汁最終還是找到了發現時間流逝的辦法；可是在萬物圍繞，有聲有色的現實世界里，我居然一點也沒察覺到時間的流逝！
我和米西雅站起來，相視一笑，趕緊去生火做晚飯。