全息隐能量场与新宇宙观-第17章

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　　假定有足够的时间，一个记忆传递的、自相一致的和没有尽头的过程会在现实的时间框架内充分展开，它会使整体符合部分、部分符合整体，并且使后继者符合原有者。

　　从原则上讲，一个以全息模式运转的宇宙场可以完成以上职能。问题在于，这种场是否实际地存在于自然界。



3　亚量子全息场

　　本世纪一系列令人惊奇的实验证据之一就是发现时空中充满了大量所谓的潜在能量，物理学家们估计，这些能量的数量要比实际呈现的能量之和大几个数量级。宇宙包含着一个既广又深的能量海洋，量子化的粒子在其中似乎是特殊定位的。量子是由潜在能量场的频率和普朗克常数构成的，因此每个粒子具有与其频率成正比的一定量的能量。但和一般的物体不同，粒子甚至在达到热力学上最可几初级状态时仍具有“零点能”，在这种初级状态下，虽然没有实际的给定能量，但零点能仍存在。

　　按大致的估计，宇宙中的这种潜在能量的贮量似乎是无限的，然而，如果考虑到粒子在时空中有一个确定的限度（它们的长度不能小于普朗克长度，它们的寿命不能小于普朗克时间），就能把这个潜在的能量海洋的范围当作一个有限数量来对待。不过计算的结果表明，数量仍是十分巨大的。可观察到的宇宙中的实际物质。

　　　�_贮存在宇宙时空内的潜能的发现表明存在着一种基质，这种基质在量子层次以下充满宇宙。这种观念又重新引起我们在本世纪初一度认为已经一劳永逸地解决了的问题棗当时迈克尔逊和莫雷的著名实验否定了以太的存在。现在，在本世纪即将结束之际，这些问题又重新出现。因为这些问题与可能普遍存在的宇宙全息信息贮存和传递场直接有关，所以值得我们重新考虑。



3。1　以太的幽灵

　　几乎没有什么东西与大多数物理学家坚持认为不存在的以太相似。关于以太的理论有过漫长而曲折的历史，经过几个世纪表面上的肯定和认可后，当它终于垮台的时候，这种垮台被认为是最后的结局。

　　关于以太的理论当时曾有过重大的意义：它被用来解释物体之间何以能不通过直接接触而彼此影响。在物体彼此远离的情形下，必须有一种介质来联结它们，否则一个物体何以能影响另一个物体呢？哲学家笛卡儿首先提出了一种思想：在整个宇宙空间存在着一种不可见的，隔着一定距离也能起影响的介质。他以此来解释光和热是如何传播的。按照他的理论，一个物体被看见，是因为以太从物体那里向眼睛传递一种压力。一系列的研究和理论修改并发挥了这个早期的观念，但没有离开这种有一种充满空间的介质的思想。这种介质（即以太）被认为不但传递光，也传递万有引力、电力和磁力。固态物体被认为是在其中穿行，并由此产生某种程度的摩擦。法国物理学家A·F·菲涅耳（A。F。Fresnel）详细说明了这种摩擦，后来被称之为以太曳力。

　　菲涅耳的“曳力系数”在数学上是精确的，而且可以被实验所测定。由于这种曳力非常小，所以需要一个大的物体来测定。实验者把地球本身当作他们测定的物体：地球在空间的运动所产生的曳力必定是可以检测的。但是，那个用镜子测定光在以太中传播时的变化的著名实验（A·迈克尔逊于1881年开始进行，于1887　年和E·W·莫雷一起得出结论）表明，不存在什么以太曳力。起先，物理学家们不愿意放弃这个概念，并提出另一些解释。流行的说法是，“自然规律的阴谋”妨碍了对相对于以太的运动的观察。后来，爱因斯坦发表了他著名的观点：即只有两个以上物体的相对位移才能被观察到，而单一物体的运动是不能用实验来证实的。这样，随着如释重负的一声叹息，以太理论就被抛弃了。时空本身不是一种充满空间的介质，而被认为具有一种可以用几何术语来描述的结构。

　　物理学家们从充满以太的“充实的空间”概念转向了“真实”概念。宇宙的基态没有物质和引力，因此它是一个真空棗实际上空无一物的空间。然而，否定以太存在的实验并不证实任何如此彻底的结论。迈克尔逊本人在1881年的那篇著名论文中就指出，以太阻力实验并没有涉及这个问题：“有一种称之为以太的介质存在，它的振动产生热和光的现象，并被认为是充满整个空间的”，它只是否定了由菲涅耳最先提出的关于以太的主要解释。迈克尔逊还说过，这不应作为证明没有这样一种介质（它充满了空间和时间并传递各种作用棗引力的、电磁力的以及其他一切目前尚不知道的力的作用）存在的证据。

　　试图对以太进行解释的旷日持久的论争，以及用爱因斯坦的相对时空理论对这个问题的解决，在物理学的历史上和当代物理学家们的思想上留下了深深的烙印。关于真空可能是一种与通过它物体进行相互作用的介质的设想没有说到点子上，但是，最初促使笛卡儿接受这个概念的远距离作用问题不能被轻易地消除。量子物理学家们不得不容忍“爱丽丝漫游仙境”似的观察条件，这种观察条件没有可观察到的现像向他们提供本质，只能提供相对性，但天体物理学家们不必非接受这样一种有关宇宙本质的类似情况不可。然而，这正是他们在观察一种尽管是空的，但能传递信号和产生影响的时空时会发现的情况。

　　现在，物理学家一般坚持把四维时空连续体称之为“真空”，尽管事实上这是一个具有高度确定的几何结构的基质。被人们假定在宇宙诞生的膨胀期间变得不稳定的，正是这种有结构的真空（这种真空被认为“分裂”成物质和引力）；在“大爆炸”后一秒钟内的最初一瞬间按另一种组态合成了物质的著名的黑洞理论完全根植于量子在这种真空中不断的波动：这些波动产生成对的虚粒子，携带负能量的粒子被黑洞吸收，而携带正能量的粒子则逃逸到周围的空间中（这就是为什么黑洞好像往外发射辐射物的原因）。在这种真空弯曲度较小的区域里，如果有足够的能量输入，由量子激发所产生的成对的虚粒子能使自己处于稳定状态。当粒子加速器产生数十亿电子伏特能量并使粒子互相碰撞时，发生的恰恰就是这种情况。在高能粒子的碰撞中，正是这种基本的真空被打开并向外放射出观察到的粒子，而不是像通常所认为的那样放射出碰撞粒子本身。

　　很明显，真空并不像空无一物的空间所表现的那样。


3。2　亚量子场

　　惠勒说过，“真空物理学”可能是一切事物的精髓①。这种物理学可以用对应着时空中出现的粒子的活动的“充实的空间”这个比较一致的概念取代有结构的真空这个本身不一致的概念。某些标新立异的科学家已经开始发展亚量子理论，这种理论把时空看作是一个活动的“网状”场，把量子力学说成是一种关于物理实在的基本层次的动力学的“粗粒状”理论。②正如D·玻姆在半个世纪以前在他的隐变量理论中所尝试的那样，新物理学家们（包括哥廷根大学的M·雷夸特＇Man…fred　Requardt＇、巴勒莫大学的I·利卡塔＇Ignazio　Lica…ta＇以及博洛尼亚市的一个名为“安德鲁默达”的研究小组）试图澄清量子态的一些令人迷惑的方面，把量子态看作处于一种活动的但不是决定论的介质之中。这些发展是意义重大的，因为一种基本上是惰性的真空和一种相互作用的亚量子介质之间的差异毕竟是显著的。如果介质是被动的，那么单个量子的运动就是离散的或“马尔可夫”式的。然而，如果介质是具有活力的，那么量子的行为就是连续地相互联结着的，运动就变成“非马尔可夫”式的。（正如我们所看到的，后者似乎更可能。但是把非马尔可夫动力学纳入理论会产生许多数学上的混乱。）时空变成一个充实的空间：一个充满活力的四维连续体。时空也变得相互影响：例如，爱因斯坦著名的相对论效应（在接近光速运行时，时钟变慢）就可能是由于亚量子场对时钟内部结构的动力学作用。时空场可能具有一种内在结构，这种结构可以根据非标准分析的“无限小领域”作出数学上的处理。

　　尽管爱因斯坦不把相对论效应看作是时空场对运动物体的物理反应，但他在晚年曾设想过推广相对性理论的非线性微分方程的可能性。。20世纪90年代初期，物理学界的主流还不打算放弃那种形式上的，基本上没有相互作用的时空场的概念。物理学家们的困难不单是由以太的幽灵造成的，也是由必然伴随着这种具有活力的亚量子场的数学难题（尤其是无限性问题）所造成的。事实是，海森堡的测不准原理表明，被假定充满时空的成对的虚粒子和反粒子应当具有无限的能量。因此，根据爱因斯坦的方程式E=mc2，这些粒子也应该具有无穷大的质量。但如果真是如此，那么广延的物质宇宙就会是一个谜：引力可能使宇宙坍缩成一个奇点。

　　物理学家们通过一种被称之为“使数值重正化”的简练办法来回避这个谜。事实上，他们通过引入另外一系列无穷大来取消这里出现的一系列无穷大。如此处理在数学上是有问题的，但物理学家们通过这种办法所得到的值能很好地与观察结果相符合。这样一来，重正化的办法就被人们所接受，尽管它不仅迫使科学家们从事这种没有把握的数学计算，还迫使他们为质量和力选择适合于他们观察结果的数值，而不是从理论上得出实际的值。

　　问题在于，与观察到的由重正化引起的某些物理过程相一致是否可能掩盖另一些尚未观察到的或尚未被人完全理解的物理过程。这里存在这种可能性：物理学家们正在集中力量获得一种有关处于“地上”的某些数值的完整描述，而忽视其他一些仍处于“地下”的数值。他们的推理有点像经济学家的推理，经济学家力求弄清楚一个国家国库里黄金的确切数目，而不关心埋藏在这个主权国家领土之下的黄金的价值。只要未开采的黄金没有进入流通领域，这种推理就有实际的价值；但是，如果这些黄金成了投机的对象并进入国库，那么这种推理就导致错误地估计这个国家的财富。同样，如果零能量的“未开采的黄金”是静止的，那么忽视它就有实际的理论基础，但是，如果它在某种意义上是具有活力的，那么重正化就会使人对物理世界的性质产生根本上的错误认识。



3。3　亚量子全息场动力学

　　让我们接受一个建设性的假说。我们假设，宇宙的始基能量状态不仅仅是静止的地下宝藏，而且还是一种具有活力的介质。大家知道，宇宙的始基能量状态具有一种复杂的结构，并经常产生一些有效的扰动，我们可以把它看作是一种具有活力的棗更精确地说是湍流的棗介质。湍流作为混沌的一种形式，能产生一些奇异的现象，事实上，它能产生可以观察到的宇宙。

　　这个世界可以观察到的现象最终以准稳态的原子组态为基础，并因此以构成原子的量子化粒子的组态为基础。反之，量子又可能是亚量子介质的一个组成部分。这种介质何以能产生量子，并从而产生可观察到的宇宙，我们可以根据“孤波”来理解。

　　“孤波”是一个来自“孤立波”的术语，它们既是分离的实体，又是它们在其中显现的介质的组成部分。关于孤波的第一个已知的报告是J·S·拉塞尔在　1845年递交给英国科学进步协会的。他详细描述了这样的情况：他骑马走过一条狭窄的水渠，看到一个波浪在高速滚动，“这个波浪的形式是孤立的、圆形的、平滑的、界限分明的一堆水，这堆水沿着水渠向前滚动，形式或速度都没有明显的变化”。①此后，在有湍流和非线性特征的不同介质中，也观察到了类似的现象。这些波似乎脱离了它们在其中出现的基质，能沿着特定的流轨运动，并且相互影响、相互干扰。除了在神经脉冲和复杂的电路中可以观察到孤波外，在自然界的潮浪、大气压力波、固体热传导、超流性和超导性中也可以观察到这种现象。木星的大红环尽管看起来象一个分立的物体，但实际上是由木星的表面湍流所产生的一种孤波现象。值得强调的是，尽管表面上看不尽然，但孤波不是独立的实体，而是基础介质的组成部分。它们产生于这种基础介质，又消失在这种基础介质之中。

　　量子也可能是时空中的孤波，实际上物理学家们有时也这样暗示。①在这种情况下，时空就不是一个真空，甚至也不是一个有结构的东西，而是一种具有湍流和具有活力的介质。时空不仅仅是产生可观察到的宇宙的始基，这是因为，如果说量子产生于时空中，那么保持量子的也是时空。正如那位英国人观察到的孤立波不可能流出狭窄的水渠一样，量子和构成已知世界的所有量子组态也不可能从产生它们的时空中逸出。

　　漘我们将把量子看作是在宇宙亚量子场中半自动传播的波。这种波是这种场的可塑的变形，它们互相作用并形成叠加的多维变形，我们所知道的由离散物质构成的物体和系统的这些现象是超复杂的场变形。它们的运动在场中产生其他变形波，而这些次生的波又和传播着的孤波的原初变性相互影响，结果造成了各种变形之间的相互作用。

　　在考察这个假说时发现，在前面讨论过的宇宙全息场和这里假设的亚量子场的功能之间有着重要的同构现象：它们都有类似的双向传播过程，发生在时空中的事件和波形之间。全息场是一个具有启发性的概念，它可以被用来阐明宇宙时空联结这种奇异现象。因此可以说，亚量子潜在能量场的物理实在性是无可争议的。不管宇宙的始基态的能量是不是相互作用的媒介，这些能量的确是存在的。如果它们确实是这样一种媒介，那么，亚量子场显然就起与我们要求宇宙全息场所起的相同的作用，这就使我们可以合乎逻辑地假设，亚量子场就是宇宙全息场。

　　这种假说提出了一种可以起自然界有序化原则作用的物理场。如果接受这种假说，我们就会发现，全息地贮存和传递物质椖芰康腳波形图像的宇宙，可以在空间和时间中自相一致地探索有序和组织的潜在域。这个假说是一个我们称之为“亚量子全息场动力学”的研究领域。这里的D是宇宙的微积分算子，它规定宇宙的相空间密度F（i，j）；而i、j分别代表亚量子场中量子和量子组态的广义坐标和动量。这种假说是成熟理论的初步的、定性的公式，它可以开拓观念性的探索，科学家通过这些探索能够获得更准确的普适方程的公式。

　　为了有助于开始这个过程，本文将对物理自然界、生物世界以及思维和意识领域里的亚量子全息场动力学假说进行概念性的探索。


3。4　场与量子的相互作用

　　我们的假设是，宇宙始基态的潜能是一种湍流介质。

　　波形；又从波变形场到量子的轨迹和组态。大海是一个关于这种双向传输过程的很好的动力学比喻。我们可以把亚量子场概念化地比作一个潜在能量的大海，各种各样的物质。

　　轨迹留下散开和会聚的尾波，整个波动摇晃着漂浮在这个大海表面上的物质就曾发现，船只或其他物体所产生的波干涉在水分子的振荡运动中留下某种编码的痕迹。①当这些波干涉痕迹经�