无穷统计·时间/N首汉俳
李淼

看来舍普琴科在米兰混得不得意,干脆来研究物理了:
Infinite statistics, symmetry breaking and combinatorial hierarchy
当然V. Shevchenko,该文的作者,其实不是球星A. Shevchenko。
Shevchenko在这篇文章中试图证明,如果物理的基本自由度满足无穷统计(也就是说每个粒子看上去都是不一样的),那么可以构造出作用量,使得真空的激发态满足通常的玻色和费米统计,而且不同的粒子数可以很大。文章前面说的都是废话,只有最后两页是他自己的。即使如此,我也不想花太多的时间来检查他说的话是否是可信的,因为我觉得他是正确的可能性不大。
因为我们前段时间研究全息气体时想到无穷统计,所以才特别注意到这篇文章的。
文章中的一个出发点却很有意思。去年,Dvali同学指出,如果存在很多种不同的粒子,那么就可以解释为什么Planck质量为什么这么大。他得到的公式是
其中N是粒子的种类数,是低能量子场论的能标。当然,如果我们取
Tev,N要很大,至少是
。上面的公式最简单的证明是利用黑洞。假如有N种不同的粒子,质量为
,那么我们用N种粒子构造一个黑洞,其熵大约是N,质量是
。如果这个熵不超过Bekenstein-Hawking熵
,我们立刻得到上式。
Dvali的证据就是上述“证明”的完整化,见他的文章:
Black Holes and Large N Species Solution to the
Hierarchy Problem
我过去说过很多人花了很多时间来理解时间。我自己也写过不少博文谈时间,如时间/小诗三首,时光之箭,关于时间。
我们知道,过去就是和将来不一样,这就是时间箭头的存在。时间箭头有两种,一种是热力学的,这个我觉得我们理解得比较透彻,结论是宇宙开始于一个低熵状态。另一种时间箭头是量子力学的,这个我觉得我们正在理解过程中。
Hawking的名著《宇宙的大尺度结构》的合作者G. F. R. Ellis,一位南非宇宙学家,一位天主教徒(曾经是梵蒂冈的天文学家),最近写了一篇文章:
讨论了量子力学中的时间箭头和宇宙学的基本问题。他说,测量过程使得波包塌缩,或者退相干过程,都是时间不可逆的。例如,一个系统在你测量某个量之前,它的状态不确定。当你测量之后,它“掉进”这个量的本征态中。这个测量过程是不能反过来的。同样,未来在没有实现之前,一般来说也是不可预言的,因为未来如何,也和测量有关。
波包塌缩自然很神奇,如果你不喜欢,可以用退相干来取代,或者用Everret的多世界图像来取代,取代的结果是一样的,测量,这个“当下”行为,影响了未来,也“影响”了过去。
Ellis试图论证,其实时空也是这样的,在“当下”到来之前,有很多种可能性,只有当下来到了,一种可能性被选择了,这和系统的相互作用有关(测量也是一种相互作用)。他认为,目前的物理理论没有将时间的这种不可逆性自然地体现出来。我个人比较同意他的看法。
其实,在多世界的图像中,即使时间完全“渡过”了,也存在很多不确定性,这些不确定性主要来自那些纯量子区域(即没有经典和半经典图像的),而这些纯量子区域有可能派生出经典的“多世界”。如果我的说法是正确的,那么历史就不是唯一的,时空也不是唯一的。
反正,我们距离理解时间(以及时空),那些“终极问题”中的许多问题,还有很长的距离。下面,我的一首汉俳谈到了时间:小猫幸福得/将微笑留在/别人赶着的时间上。这首诗提到“别人赶着的时间”,意思是我们整天在“赶时间”,其实,从容一点可能更好,可能使你更轻松地体验时间的存在。
4
多少季语
遗落在
唐朝的早晨
5
南方走来的灯
一只只黄色鞋子
挂在梅枝上
6
小猫幸福得
将微笑留在
别人赶着的时间上
注:这是一张画,小猫和小鼠,紫色的小猫落满了一身花雨,嘴巴却不知哪儿去了。想起柴郡猫。 见最后的插图。
7
键盘上
民歌婉转
和黄昏一起打坐
8
瞳孔
一只比邻而居
另一只装满清水
『注』 本文来自 博客李淼, 原文链接 http://limiao.net/1122, 发表于 2008年12月8日 17:40:50。有 52 条评论。
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