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万维宇宙-第11部分
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氨基酸)。无疑,生命对左旋型有着强烈的偏爱。
有人提出,生命起源时,氨基酸呈左旋型其实是随机的,它不过是顺应了地球围绕太阳转的磁场方向。但多数科学家却认为,左旋型和右旋型的不对称意味着这两种能量存在着高低。通常认为,左旋型能量较低,也较稳定,稳定则容易形成生命。
更令人费解的是,虽然构成生命体的蛋白质氨基酸分子都是左旋型的,但组成核酸的核糖和脱氧核糖分子却都是右旋型的——尽管天然的糖中左旋和右旋的几率几乎相同。
如果说偏手性为何存在的问题尚未解决的话,那么它是如何形成的问题同样没有解决。胚胎最初形成时完全是对称的,为了最终发育成不对称的特征,它还必须能识别自己,即如何将原子安排到合适的左右位置。
看来,上帝对左右真的是有所偏爱的,如果事事处处都要达到绝对的平衡对称,“万物之灵”的生命就不会产生了。
结论:分子结构存在同分异构体,形成手性差异,而自然对手性的选择是不对称的。
2.宇称非对
宇称就是指一个基本粒子与它的“镜像”粒子完全对称,人在照镜子时,镜中的影像和真实的自己总是具有完全相同的性质——包括容貌、装扮、表情和动作。同样,一个基本粒子与它的“镜像”粒子的所有性质也完全相同,它们的运动规律也完全一致,这就是“宇称守恒”。
假如一个粒子顺时针旋转,它的镜像粒子从镜中看起来就是逆时针旋转,但是这个旋转的所有定律都是相同的,因此,镜内镜外的粒子是宇称守恒的。按照诺特定理,与空间反射不变性对应的就是宇称守恒。
在某种意义上,我们可以把同一种粒子下的个体粒子理解成彼此互为镜像的。假设一个电子顺时针方向自旋,另一个电子逆时针方向自旋,一个电子就可以把另一个电子当成镜像中的自己,就像人通过镜子看自己一样。由此推断,根据宇称守恒理论,所有电子自身环境和镜像环境中都应该遵循同样的物理定律,其他粒子的情况也是如此。
很早就有人提出了牛顿定律具有镜像对称性。不过,以前科学家们提出的那些具有镜像对称的物理定律大多是宏观的,而宇称守恒则是针对组成宇宙间所有物质的最基本的粒子。如果物质最基本层面的对称能够成立,那么对称就成为宇宙物质的根本属性。
现代物理将物质间的相互作用力分为四种:引力、电磁力、强力和弱力。在强力、电磁力和引力作用的环境中,宇称守恒理论都得到了很好的验证:粒子在这三种环境下表现出了绝对的、无条件的对称。
在普通人眼中,对称是完美世界的保证;在物理学家眼中,宇称守恒如此合乎科学理想。于是,弱力环境中的宇称守恒虽然未经验证,也理所当然地被认为遵循宇称守恒规律。
20世纪50年代初,科学家们从宇宙射线里观察到两种新的介子:θ和τ。这两种介子的自旋、质量、寿命电荷等完全相同,很多人都认为它们是同一种粒子。但是,它们却具有不同的衰变模式,θ衰变时会产生两个π介子,τ则衰变成三个π介子,这说明它们遵循着不同的运动规律。
假使τ和θ是不同的粒子,它们怎么会具有一模一样的质量和寿命呢?而如果承认它们是同一种粒子,又怎么会具有完全不一样的运动规律呢?
为了解决这一问题,物理学界曾提出过各种不同的想法,但都没有成功。物理学家们都小心翼翼地绕开了“宇称不守恒”这个可能。当时的物理学家们不能想象:一个电子和另一个电子的运动规律不一样吗?或者一个介子和另一个介子的运动规律不一样吗?
1956年,李政道和杨振宁两位物理学家在深入细致地研究了各种因素之后,大胆地断言:θ和τ是完全相同的同一种粒子(后来被称为K介子),但在弱相互作用的环境中,它们的运动规律却不一定完全相同。通俗地说,这两个相同的粒子如果互相照镜子的话,它们的衰变方式在镜子里和镜子外居然不一样!即“θ…τ”粒子在弱相互作用下是宇称不守恒的。
类比说明:假设有两辆互为镜像的汽车,汽车A的司机坐在左前方座位上,油门踏板在他的右脚附近;汽车B的司机则坐在右前方座位上,油门踏板在他的左脚附近。
汽车A的司机顺时针方向开动点火钥匙,把汽车发动起来,并用右脚踩油门踏板,使得汽车以一定的速度向前驶去;汽车B的司机也做完全一样的动作,只是左右交换一下,他反时针方向开动点火钥匙,用左脚踩油门踏板,并且使踏板的倾斜程度与A保持一致。现在,汽车B将会如何运动呢?
大多数人会认为,两辆汽车应该以完全一样的速度向前行驶。遗憾的是,在粒子世界里,汽车B将以完全不同的速度行驶,方向也未必一致!粒子世界就是这样不可思议地展现了宇称不守恒。
最初,“θ…τ”粒子只是被作为一个特殊例外,人们还是不愿意放弃整体微观粒子世界的宇称守恒。此后不久,物理学家吴健雄用一个巧妙的实验验证了“宇称不守恒”,吴健雄用两套实验装置观测钴60的衰变,她在极低温下用强磁场把一套装置中的钴60原子核自旋方向转向左旋,把另一套装置中的钴60原子核自旋方向转向右旋,这两套装置中的钴60互为镜像。
实验结果表明,这两套装置中的钴60放射出来的电子数有很大差异,而且电子放射的方向也不能互相对称,证实了弱相互作用中的宇称不守恒。
从此,“宇称不守恒”才真正被承认为一条具有普遍意义的基础科学原理。不过,究竟粒子为什么在弱相互作用下会出现宇称不守恒呢?根本原因至今仍然是个谜。
结论:宇称不守恒说明弱相互作用的镜像不对称。
3.粒子非对
根据大爆炸宇宙创生理论,基本粒子是从能量中成对地产生的,每产生一个正粒子就会产生一个反粒子。目前,科学家在实验室中制造粒子时也是这样,正、反粒子总是成对产生。
同时我们知道,正、反粒子相遇时会双双湮灭成光子并释放能量,这是大爆炸的逆过程。既然这样,宇宙中就永远不会有物质生成,但实际上宇宙中却有恒星、行星等大量物质。
为此,一些科学家曾设想,因为某种还不知道的原因,正、反粒子生成后就彼此分开了,它们天各一方,各自形成各自的物质,这就是正、反物质各半的对称宇宙论。
但是,迄今既没有获得正、反粒子分离的机制,也没有观测到由反物质组成的行星、恒星和星系。而另一方面却诞生了物质对称破缺的理论,认为在大爆炸的超高温度下,正粒子比反粒子的产生几率大10亿分之一。正是这多出的10亿分之一的正粒子,构成了宇宙中的物质,到此,对称宇宙论已基本失宠了。
结论:能量可以产生粒子和反粒子,但产生的数量不对称。
4.时间非对
日常生活中,时间之箭永远只有一个朝向,“逝者如斯”,老人不能变年轻,打碎的花瓶无法复原,过去与未来的界限泾渭分明。不过,在物理学家眼中,时间却一直被视为是可逆转的。比如说一对光子碰撞产生出一个电子和一个正电子,而正负电子相遇则同样产生一对光子,这两个过程都符合基本物理学定律,在时间上是对称的。如果用摄像机拍下其中一个过程然后播放,观看者将不能判断录像带是在正向还是逆向播放——从这个意义上说,时间是没有方向的。
物理学上,将来和过去都是对称的,牛顿定律、哈密顿方程、马克斯韦方程、爱因斯坦广义相对论、狄拉克方程、薛定谔方程等著名的公式,都反映时间是对称的。
1998年,物理学家们首次在微观世界中发现了违背时间对称性的事件。欧洲原子能研究中心的科研人员发现,正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性:反K介子转换为K介子的速率要比其逆转过程——即K介子转变为反K介子来得要快。
结论:粒子世界物理规律的对称性全部破碎了,世界从本质上被证明了是不完美的、有缺陷的。
5.情感非对
人的痛苦和快乐是对称的,即有多少快乐就有多少痛苦,但是人对快乐和痛苦的感受是不对称的。我们常不能忍受痛苦,短暂的痛苦会使我们感觉时间很长,度日如年;我们常期待永远快乐,每当快乐来临的时候,我们却感觉时间太短,一个结婚仪式、一个生日晚宴、一个获奖典礼,这些都是我们一直期待的快乐,可真出现了,总感觉不满足。每当盛宴散席的时候,心中总有遗憾,这么美好的感觉为什么这么短呢?
结论:情感对称,而感受不对称,这是个情感之谜。
五、对称本元
1.绝对对称
万维宇宙是绝对对称的,单元宇宙对称和不对称的现象实际是反映万维宇宙奇点特征的两面:它既是“有”也是“无”。
万维宇宙“无”的一面说明:万维宇宙是相当于0,世界最对称的东西就是0,因为没有,所以才能无限的对称,是绝对的对称。
根据“无”的特征,万维宇宙中包含的所有单元宇宙、静元宇宙之间形成绝对对称。空间对称:宇宙空间是任何方向规律一致,这说明是球体的特征。物质对称:正电子对称负电子,正质子对称负质子,中子对称反中子(中子与反中子是通过自旋方向来区分)。已经知道的所有基本粒子都是具有反粒子的。
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现代物理学家目前困惑的原因是有一个对称没有敢想,那就是能量对称。物质对称,即物质与反物质对称,但是物质与反物质一旦见面就会湮灭,形成了能量,这就说明能量是守恒的。能量守恒就会面临为什么宇宙会有这么多的能量的问题,比如现代物理学认为宇宙的基本粒子是1088个。这个结论只是观察结果,不能说明为什么是1088个,必然要导致谁决定宇宙有这么多数量的问题。
粒子的数量这么多,我们又认为宇宙诞生时的奇点是无限小的,就必然导致无法解释奇点是什么?所以根据万维宇宙“无”的特征,必然存在负能量的物质。
云寒认为所谓反宇宙应该有很多种:
一是空间相反,即我们的宇宙是膨胀的,他们的宇宙是收缩的;
二是物质相反,即我们的宇宙是由正物质组成的,他们的宇宙是由反物质组成的;
三是能量相反,即我们的宇宙是正能量,他们的宇宙是负能量,这样的宇宙物质与我们的宇宙物质见面,就会消失,什么都没有。
综合分析,与我们这个单元宇宙对称的反宇宙有无数个,我们这个单元宇宙有多少特征就对应多少个反宇宙,而且存在一个绝对相反的单元宇宙。
结论:万维宇宙“无”的一面说明万维宇宙是绝对对称的。
2.相对对称
万维宇宙“有”的一面说明:万维宇宙相当于两个对称无穷大的单元宇宙,它能以对称方式形成两个对称的宇宙,即正宇宙和负宇宙。这样的对称导致万维宇宙整体结构仍然符合“无”的特征,但所产生的任何一个单元宇宙就表现出“有”的一面。
单元宇宙可以看成万维宇宙一种“有”的形式,它必然表现出不对称性。因为真正与它对称的是另一个单元宇宙,所以单元宇宙不仅存在各种物体,也存在物体的各种特征,有总电荷、总能量、总质量等等。
单元宇宙的不对称表现两个方面:一方面存在能量、质量、时间、空间等参数就说明它是不对称;另一方面存在这些参数的变动,即单元宇宙的能量、质量只是相对守恒,在不同的静元宇宙中是不一样的,只是差距很小,我们观察这种差距有难度。
所以单元宇宙的起源并不需要什么物质对称破缺的理论,因为不能解释为什么正粒子比反粒子产生的几率大,而且正好是大10亿分之一。真正的原因是单元宇宙是与它的负宇宙一起生存,这才是真正的完美对称,但是真正的完美对称是不能在正宇宙中看到的。
结论:万维宇宙“有”的一面说明单元宇宙是不对称的。
3.见对非对
单元宇宙是不对称的,它是处于万维宇宙中,作为它的一个成员,因为受到其他单元宇宙映射的作用,单元宇宙的事物经常以相对对称的形式来反映了万维宇宙绝对对称的特征。单元宇宙为什么能出现对称,核心是静元事物的映射导致单元宇宙出现相对对称。
因此,单元宇宙是相对对称的,我们看到的任何一个对称物体也只是相对对称,比如人的左手和右手对称,实际这只是近似对称,没有任何人的两只手完全一样,原子数和原子结构全部都相同,不可能。
结论:单元宇宙事物,对称是相对的,不对称是绝对的。看到对称的事物,要明白这只是近似对称,实质是不对称。这就是见对非对的解释,也符合宇宙异质论原理。
4.美的本元
我们对美感有两种感觉:一种是对称美,另一种是不对称美。
人的形体是对称的,设想一个人少一只眼、或嘴歪在一边,那一定被认为不是很美的。人类对对称的偏爱不难理解,英国诗人布莱克曾说对称是一种美,诗人们寻找韵律的对仗和整齐的叠句,正是出于对诗歌形式美的追求。
对称是混乱世界里的一个路标,但过多的对称会让人厌倦。很久以来,绝大多数人已不再生活在原始森林里,而是生活在一个越来越人工化的世界里。这个世界不再杂乱无章,而是井井有条:林荫大道、屋前的花园、卧室里的布置,还有桥上的栏杆等等,视线所及,无不是对称的影子。
卢梭认为“对称是自然和多样化的敌人”,并支持打破古典主义的模式,倡导浪漫主义运动。艺术家们很早就意识到过多的对称形式所隐含的危机。雅典卫城中的巴台农神庙被视为对称的典范,然而,若我们更仔细地观察该建筑物,就会发现建筑师在很多地方为它安排了不对称的形式。比如,柱子不是直立的,而是向里有些倾斜。有时,对称性或者平衡性的某种破坏,哪怕是微小破坏,也会带来不可思议的美妙结果。
虽然对称性反映了不同物质形态在运动中的共性,但是,只有对称性被破坏才能使它们显示出各自的特性。这正如建筑一样,只有对称而没有对称性的破坏,建筑物看上去虽然很规则,但同时却一定会显得非常单调和呆板。只有基本上对称但又不完全对称才能构成美的建筑。
不仅在自然界,即使在崇尚完美的人类文明中,绝对对称也并不讨好。一幅看来近似左右对称的山水画,能给人以美的享受。但是如果一幅完全左右对称的山水画,呆板而缺少生气,与充满活力的自然景观毫无共同之处,根本无美可言。
生物界里的不对称是绝对的,而对称只是相对的,这是由于细胞内原生质的不对称性所引起的。从生物体内蛋白质等物质分子结构可以清楚地看到,它们一般呈不对称的结构形式。不对称原生质的新陈代谢活动能力,比起左右对称的化学物至少要快三倍。由此可见,不对称性对生命的进化有着重要的意义。
宇宙充满了对称,宇宙同时也充满了不对称或被打破了的对称。液态水分子有一种球性的对称,这是水能流动的奥秘所在。当水受冷结冰时,这种完美的对称就被破坏,而转变成了低层次、如雪花晶体般、六边形的新对称。
维纳斯雕像残缺的双臂上肢构成了一种独特的美,从这种意义上来说,或许完美并不意味着绝对的对称,恰恰是对称的打破带来了完美。
结论:对称美和不对称美其实美的本元都是一样的,是人类潜意识对万维宇宙的回归映射。对称反映万维宇宙“无”的特征,它是一种圆满美;不对称反映单元宇宙的生命之力,不同就说明有生机,它是生命个体的差异美。我们的追求永远是差异追求,即追求不同的生活方式,没有人对自己的生活全部满意,我们一直是尝试改善生活,所谓改善就是追求新的生活。
对称中含有不对称的差异,不对称中又有对称的影子,对称与不对称的奇妙变换,这就是单元宇宙残缺的对称美。
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六、因果本元
1.宗教传说
世界多数的宗教是有因果报应的说法。
佛教:有因必有果,种什么因,结什么果。善有善报,恶有恶报。
基督教:一个人播下什么种子,就会有什么收获。上帝会依照他的行为而判决的。
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