第567章 程序设计式宇宙！普朗克长度！普朗克时间！时空极限？错错错！
    在后世，关于宇宙的起源，有一个非学术性的，但令人不寒而栗的理论。
    那就是“程序设计式宇宙”。
    什么意思呢？
    该理论认为，我们生活的宇宙，其实是神级文明中的程序员设计出来的。
    所谓的物理规律只是人家编制好的程序规则而已。
    比如，光速为什么不能无限大？
    理由是防止系统计算溢出，光速达不到的地方其实都加载不出来。
    就好像人类玩一款叫《饥饿》的游戏，画面中的黑色区域你只有走到那里才会显现内容。
    光速定值的设计就是为了节约系统资源。
    可以说，这个解释非常有逻辑，因此才显得匪夷所思。
    此外，程序设计式宇宙最核心的观点，就是所谓的“时空帧率”。
    我们应该知道，电脑显示屏上有两个非常关键的参数。
    一个是像素的大小，另一个则是动画的帧率。
    像素是组成画面的最小单元，它越小，画面越精细，游戏中的人物看起来就越“真”。
    而帧率是指动画播放的流畅度，它越快，画面看起来就越连续，没有那种照片堆迭的感觉。
    因此，要想玩一款好的游戏，首先电脑硬件要性能优秀。
    不然的话，游戏运行起来，人物环境一眼假，毫无美感。
    程序设计式宇宙的支持者们认为，我们的宇宙时空存在类似电脑显示精度的参数。
    那就是被无数人津津乐道的普朗克长度和普朗克时间。
    在支持者们看来，普朗克长度是宇宙空间的最小像素，而普朗克时间就是宇宙时间的帧率。
    为什么会这样认为呢？
    因为这两个参数的值实在太小了。
    普朗克长度的值是1.6x10^-35m，普朗克时间的值是5.4x10^-44s。
    这两个数字已经小到超越了人类的感知。
    以普朗克长度为例。
    原子的直径只有1x10^-10m左右。
    但是相比于普朗克长度，原子都堪称是“超星系级”的庞然大物。
    所以，如果普朗克长度是像素，它可以组成宇宙中的一切图像。
    因此，大家自然很容易地就联想到，宇宙的形成或许就和程序设计类似。
    我们的宇宙本身是电脑硬件，普朗克长度和普朗克时间就是这个硬件的性能数值。
    而光速、相对论、量子力学等物理理论，就是程序员在宇宙这个硬件上设计的程序。
    星系运动，恒星燃烧，人类文明，都只是一场神级文明创造的游戏而已。
    或许在宇宙之外，有一双巨大的眼睛，正在看着这一切。
    “靠，我的人物怎么又死了？”
    “重来！重来！”
    这就是程序设计式宇宙的概念。
    天马行空！极尽震撼！
    尤其是关于光速的解释，确实让人耳目一新，鸡皮疙瘩都起来了。
    但很可惜，这个理论有一个巨大的缺陷。
    虽然该理论本身是一种宇宙级的想象，无法直接证伪或证明。
    但是它对于普朗克长度和普朗克时间这两个概念的理解却是错误的。
    而这个错误也是很多人在营销号的洗脑下所形成的观念。
    这些错误的观点包括但不限于：
    “普朗克长度是空间的最小单位，空间不是连续的，而是像电脑屏幕一样，由一个个像素组成。”
    “普朗克时间是时间的最小单位，时间也是不连续的。”
    “普朗克长度和普朗克时间尺度之下，物理学不存在了。”
    “.”
    这些观点无一例外，全部都是错误的，而且是毫无争议的错误。
    之所以大家会有这些错误的想法，关键在于并没有搞懂普朗克长度的来龙去脉。
    乍一听这个名词很吊，就人为地认为它很牛逼。
    其实所谓的“普朗克xx”不是什么神秘和高大上的东西，不需要带着滤镜看它们。
    比如，除了普朗克长度和普朗克时间，还有普朗克质量、普朗克温度、普朗克电压、普朗克电流
    是不是很懵逼很失望，牛逼哄哄的普朗克长度，竟然还有这么多孪生兄弟姐妹。
    这逼格瞬间就降低下来了。
    真实历史上，普朗克长度的概念是由普朗克提出来的。
    他当时一共给出了三个普朗克单位。
    分别是：普朗克长度、普朗克时间、普朗克质量。
    有意思的是，普朗克提出这些概念时，广义相对论和量子力学都还没有诞生。
    这时，聪明的你肯定就好奇：
    “那普朗克到底是怎么推导出来这三个普朗克单位的数值呢？”
    答案可能要再一次让你失望了。
    凑出来的！
    没错，你没有看错，大名鼎鼎的普朗克长度竟然是普朗克本人硬凑出来的。
    没有什么复杂的计算，严密的逻辑。
    这.
    确实有点匪夷所思。
    那么，普朗克长度、普朗克时间、普朗克质量到底是怎么凑出来的呢？
    当时，普朗克提出量子概念，并通过理论和实验计算出普朗克常数的值。
    即：h=6.6x10^-34（j·s）。
    目前物理学中有三个特殊的常数了。
    分别是：
    万有引力常数g=6.7x10^-11（m/kg·s）；
    光速c=3x10^8（m/s）；
    普朗克常数h=6.6x10^-34（j·s）。
    1971年，国际计量学大会确定了物理学领域的7个基本物理量及其单位名称、单位缩写：
    长度（米-m）；
    时间（秒-s）；
    质量（千克-kg）；
    温度（开尔文-k）；
    电流（安培-a）；
    光强（坎德拉-cd）；
    物质的量（摩尔-mol）。
    有了这七个物理量之后，就能推导出剩下所有的物理量。
    所以它们才被称为基本物理量。
    但是光有物理量还不行。
    还要知道一个单位的数值到底是多少。
    比如对质量而言，1kg到底是多重呢？
    当时采用的是千克原器（一个非常非常光滑的金属球，规定它的质量就是1kg）的质量作为标准。
    普朗克的时代，还没有这些细致的划分。
    不过关于物理量及单位的具体数值，也是一个问题。
    有一天，普朗克突发奇想：
    “能不能根据g、c、h这三个常数，创造出一套新的物理量的单位标准呢？”
    他选择最常见的三个基本物理量：长度、时间、质量。
    计算方法非常简单，那就是通过量纲分析和配平。
    因为g、c、h这三个常数的单位，包含了m、s、kg等单位。
    通过合适的单位换算，可以把不要的单位全部消除。
    比如，长度的单位是m。
    那么普朗克长度lp的单位肯定也是m。
    这时，可以假设lp=h^αg^βc^γ。
    只要找到合适的参数，就能使得单位换算后，只剩下m。
    通过求量纲方程可得：α=1/2，β=1/2，γ=-3/2。
    最后，我们可以得到，普朗克长度lp=√g/c。（=h/2π；√表示根号）
    通过一定的运算，我们把这三个常数的结果变成了长度m。
    这就是普朗克长度的来源。
    把常数的值代入进去，计算可得lp=1.6x10^-35m。
    普朗克的想法是，把这个数值当成长度的基本单位。
    （具体过程，如图所示）
    根据这个原理，同理可得普朗克时间tp=5.4x10^-44s，普朗克质量mp=2.2x10^-8kg。
    以上就是所谓的普朗克单位的来源。
    至此，大家应该能看出来了，普朗克单位并不是所谓的“最小的不可分割的单位”。
    比如普朗克质量，虽然也很小，但是它依然比电子、质子等大很多倍。
    这说明普朗克质量不是质量的最小单位。
    所以，普朗克长度和普朗克时间也不是空间和时间的最小单位。
    这时，肯定就有人好奇了：
    “那这三个普朗克单位到底代表什么意思呢？”
    “为什么我看的很多营销号都说这个尺度下物理学不存在呢？”
    答案充满了戏剧性。
    之前说了，普朗克提出这三个普朗克单位的时候，广义相对论和量子力学都还没有出现。
    所以，这三个新的基本单位并没有什么实际的意义，可以看成是一种数学游戏。
    形象点理解就是，以前物理学家约定俗成把一个西瓜的质量定义为“标准的1kg”。
    结果现在普朗克非要把一颗葡萄的质量定义为“标准的1kg”。
    你说这有什么意义呢？
    大家还是习惯用常见的长度时间标准，而不会选择普朗克发明出来的这套诡异的极小标准。
    但是！
    当广义相对论和量子力学面世后，一切都不同了！
    物理学家们忽然发现，普朗克单位数值竟然蕴含着非常深刻的物理意义。
    它是广义相对论和量子力学同时失效的尺度！
    形象点理解，广义相对论和量子力学都能描述西瓜大小的物体，但是却无法描述葡萄大小的物体。
    这可就非常有意思了！
    而这，也是李奇维接下来要讲述的内容。
    此刻，当他提出“空间存在最小的尺度吗”的问题后，所有人都骇然了。
    众人的第一反应就是：
    “不可能！绝对不可能！”
    “空间是连续的，怎么可能会有最小的尺度。”
    “.”
    李奇维改变了原来的物理学史，所以这一世，普朗克并没有提出普朗克长度等概念。
    因此，在场众人第一时间根本不会想到那么小的尺度。
    惊讶也就理所应当了。
    郎之万等大佬眉头微皱。
    这个问题确实是个好问题。
    但是他们绝对不相信时空会是间断离散的。
    自从量子概念提出，量子力学建立以来，不连续的概念彻底颠覆了物理学。
    物质有最小单位，能量也有最小单位。
    但是目前为止，还没有任何理论和证据表明，空间和时间会存在最小单位！
    物理学界默认时空是肯定连续的。
    不过，他们没有第一时间质疑，而是继续思考。
    奥本海默、汪德昭等天才们瞪大了双眼。
    他们想不明白布鲁斯教授为何会提出这个问题。
    物理学从诞生到现在，从来没有任何一个理论描述过时空的极限。
    哪怕是广义相对论这种专门描述时空的理论，也没有提到时空有最小的尺度。
    汪德昭喃喃自语：
    “时空难道会是不连续的吗？”
    “这有点太匪夷所思了吧。”
    “而且最小尺度难道指的是光子那样的最小能量单位吗？”
    根据量子力学可知，光子的能量是一份一份的，e=hv，不可再分割。
    那么空间和时间若是也有最小单位，则必然也是一个具体的数字。
    比如多少多少米，多少多少秒。
    “只是，这是不是有点太夸张了。”
    “我们的时空是由一块块极小的时空单元拼起来的？”
    一时间，众人都不知道该如何回答这个问题。
    这时，忽然有胆大的学生高声道：
    “布鲁斯教授，我认为不存在最小的尺度。”
    “空间应该就是连续的。”
    众人闻言，朝对方看去，是个平平无奇的学生。
    奥本海默神色严肃，他觉得对方肯定错了。
    答案绝对不会简单。
    然而，李奇维的回答，直接惊掉了所有人的下巴。
    他微微一笑，说道：
    “不错，你很诚实。”
    “我的观点和你一样。”
    “我也认为空间是连续的，不存在所谓最小的尺度。”
    哗！
    台下一片哗然！
    众人顿时懵逼不已。
    啥情况？
    布鲁斯教授这是把我们当狗遛啊？
    “嗐！没想到布鲁斯教授还有这样的恶趣味，竟然想诈我们！”
    “空间肯定是连续的啊，不然空间和空间之间的缝隙是什么？不会漏风吗？”
    众人哈哈大笑。
    然而，郎之万等人很清楚，布鲁斯教授不可能会无聊到这种地步。
    果然，紧接着，他们就听到台上的声音传来。
    李奇维继续笑着说道：
    “我想通过芝诺的乌龟，让大家思考一个问题。”
    “既然数学上空间有极限的概念，并且还发展出了微积分。”
    “那么物理理论有没有极限呢？”
    “换句话说，我们现在的相对论和量子力学，它们所能应用的尺度存不存在极限呢？”
    “假设当某个尺度小到一定程度时，这两个理论会不会失效呢？”
    “如果是，那就说明在这个尺度下，我们【现有的】物理学已经无能为力了。”
    “对于人类而言，这个尺寸下的一切物理行为都是神秘莫测、不可观测的。”
    “因为我们的理论已经到达了极限。”
    “而这，才是芝诺的乌龟真正的内涵！”
    “所以，你们认为，存不存在这样的极限尺度呢？”
    哗！
    全场骇然！
    (本章完)