贾志杰现在在哪里任职:数学和宇宙

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/01 05:05:54

数学和宇宙

有关宇宙的起源、大小的讨论可能已无意义,因为问题似乎已经很清楚了:宇宙没有寿命,也没有大小,它无边无际,无始无终,它以一种不可思议的形态在四维空间无限延伸,这是它的存在方式... 
    在数学上我们都有这么一个常识:没有最小的数,也没有最大的数(这里当然是指实数)。在宇宙物理学中,我们同样也可以大胆的预测:没有最小的“微粒”,也没有最大的天体,所谓的大小都是相对的;时间也是永恒的,没有绝对的“过去”,也没有绝对的“将来”。 
    在人类社会的漫长历史长河中,许多伟大的物理学家都在试图寻找他们很感兴趣的“最小微粒”,他们首先发现分子,以为这就是宇宙中的“最小微粒”,然而不久他们又发现了原子,然后是质子,后来又是夸克...虽然目前尚未发现比夸克更小的微粒,但科学的发展总是“不排除任何可能”。爱因斯坦的质能方程(E=mc^2)或许可以给我们一些想象:消失的一定质量可以转化为一定量的巨大能量。换句话说,一种物质或许就是一定量的巨大能量的聚合体。物质和能量是宇宙的两种存在方式,两者在一定条件下可以相互转化。也就是说,根本不存在什么“最小微粒”,任何小的“微粒”都是一定能量的聚合体。
    在宏观物理学中,物理学家们也在不断的探索宇宙的起源、宇宙的年龄以及宇宙的大小。但是试想,如果宇宙真的是在人们所假想的很漫长的“过去”的某一时点突然诞生的,那么宇宙诞生之前的世界又叫作什么?如果宇宙有“末日”,那么宇宙消失以后的世界又称作什么?如果宇宙有“边缘”,那么宇宙之外的世界又是什么?可能你的回答是“真空”,但这与“宇宙是由空间、时间、物质和能量所构成的统一体”的概念相矛盾——真空本身就是宇宙的一个组成部分。更重要的一点,如果说宇宙是有“年龄”的,那么时间也是有“年龄”的,这几乎相当令人费解,而且时间本来是宇宙的一部分,如果我们用时间来描述宇宙的年龄,就等于用时间本身来描述时间的年龄,这更加荒唐。 
    一位杰出的数学家曾经说过:这个世界的合理性,在于它可以用数学来描述。在探索宇宙的漫长进程中,数学或许可以带领我们走出许多谜团。