神奇的宇宙
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2023年2月18日发(作者：)宇宙的六个神奇数字
N,它的值为10.这个数字量度
的是把原子拘束住的静电力强
度,等于静电力除以原子间重力
的商(即这两种力的强度比率).
如果N少掉几个零,那么就只有
寿命很短的小型宇宙能够存在,
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一芮斯
没有生物能长得比昆虫还大,也
没有充分的时间能让生物演化.
2.8.另一个数字8,值约为
大,宇宙早就已经塌缩了;如果太
小.星系及星球则无从形成出来.
这样看来,宇宙一开始的扩张速
率似乎就受到很精密的调整.
4..我们能量度的第四个
数字,是1998年科学界最大
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在这里,宇宙学大师
芮斯告诉我们,仅仅凭着
这六个铭刻在大爆炸中
的数字.如何决定宇宙的
重要特性.而且,这些数
字牵动宇宙的演化,只要
有一个数字没有调整好,
恒星就不会出现,生命也
无从发源.
的新闻.这是未曾预期到的一种
新的力——宇宙反重力,它管辖
宇宙的扩张.虽然在小于l0亿光
年的距离内,它没有任何能被观
测出的效应;但在我们的宇宙变
得更暗淡及更空虚时,它注定会
比重力及其他的力更为重要.对
我们来说很幸运(但对理论家来
说很惊奇)的是,入的值很小,否
则后果就是阻止星球及星系的形
成.也就是说,宇宙的演化在尚未
开始时就会被遏止了.
5.Q.所有宇宙结构,包括星
球,星系及星系团等,它们的种子
在大爆炸的时候就都被种下了.
我们宇宙的结构就依赖Q这个数
字,它代表的是两种基础能量的
比率,值约为十万分之一.如果Q
的值比现在小许多,宇宙就没有
生气,也没有结构(如星系等):如
果Q的值再大许多,宇宙就会变
成极端险恶的地方,没有星球或
太阳系可以幸存,整个宇宙都会
被巨大的黑洞占满.
6.D.许多世纪以前,我们就
已经知道这第六个关键性的数
字,但直到现在我们才以新的视
角来审视它.这个数字就是我们
空间的维数D,它的值等于3.如
果D的值为2或4,生命就不可
能存在.现在普遍认为时间是第
四维,可是它和其他的维度断然
不同,因为它有方向,也就是说我
们只能朝未来移动.在黑洞的附
近,空间被扭曲到使得光能绕圆
圈走,从而让时间留驻.再者,在
宇宙诞生之初以及在微观世界
中,空间的构造有可能显示出更
深远的潜在结构——在十维空间
的舞台上物体的振动及谐振,这
称为超弦.
也许在这些数字之间有某种
关联.可是此时,我们无法从这些
数字中预测出其他任何数字,我
们也不知道是否有”万有理论”最
终能把这些数字用一个公式联在
一
起,或者用这个公式可以独一
无二地确定某个数字的值.我特
别强调这六个数字,是因为在我
们的宇宙中,每个数字都有它独
特及关键性的角色,而且它们一
起决定了宇宙如何演化;再者,只
有在最近,我们才开始对其中的
三个数字(和宇宙的大规模构造
有关)进行精确的量度.
这六个数字构成了制造宇宙
的”秘方”.宇宙的演化过程很容
易受到这些数字的影响,如果其
中的一个数字没有调好,就没有
星球出现,也没有生命.这些调整
是非理性的事实,还是一种巧合?
或者是慈善的创世者的美意?我
的意见是二者皆非.很可能存在
有无限个宇宙,但这六个数字的
数值各不相同.大多数的这种宇
宙可能都已成为死胎,或无生命
存在,我们只能在有”恰好组合”
的宇宙中出现(因而我们现在很
自然地在这里出现).这种认知能
给我们带来对于我们的宇宙,我
们在这宇宙中的地位以及对物理
定律本质的新看法.
如果宇宙中这六个数字经过
适度的调整,扩张宇宙就能演化
为现在这样错综复杂,具有系统
组织的宇宙.令人惊奇的是,它的
始点却能简单到只用几个数字来
阐明.让我们把这个舞台的场景
布置好,先从原子到星系看一看
各种不同尺度中的结构.臼
(晓东摘自《宇宙的六个神奇
数字》,有删节)
f李振方匿)
芮斯,英国天文学家,
宇宙学大师.芮斯爵士是剑
桥大学皇家学会教授,并为
现任的英国皇家天文学家.
他同时拥有许多国家研究
机构的院士头衔,如美国国
家科学院,俄罗斯科学院
等.他与研究同人对于一些
重要的研究课题,例如黑
洞,星系形成及高能天文物
理学,均有重大贡献.他经
常为一般大众演讲与撰写
书籍,他的着作有:《重力的
致命吸引力》,《宇宙创生之
前》,《我们的宇宙栖息地》
等.
这六个神奇数字的趣
味解释:
N,量度的是把原子拘
束住的静电力强度,等于静
电力与原子间重力的比率.
它的值为10.
8,它决定了原子核被
拘束的肾密程度,以及地球
上的原子是如何制造出来
的.它的值约为0007.
n,量度的是我们宇宙
中物质的含量,如星系,弥
漫气体以及暗物质.它描述
了宇宙中重力和扩张能之
间的相对重要性.
入,是未曾预期到的一
种新的力——宇宙反重力.
管辖宇宙的扩张.
Q,代表的是两种基础
能量的比率.我们宇宙的结
构就依赖这个数字.它的值
约为十万分之一.
D.就是我们空间的维
数.它的值等于3.现在我
们要以新的视角重新审视
它