文章图片
文章图片
文章图片
量子力学中有一个非常奇怪的问题 ， 为什么所有的电子都长的一样？它们有着相同的质量、相同的电荷和相同的自旋 ， 以至于我们根本无法从这些电子身上找到任何能将它们区分的痕迹 。
事实上 ， 早在几十年前在一通看似平常的电话中 ， 两位顶尖的物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒和理查德·菲利普斯·费曼 ， 就这一问题提出了“离经叛道”的疯狂想法 。 时间回到1940年的春天 ， 理查德·菲利普斯·费曼在普林斯顿大学研究生宿舍里接到他的导师约翰·阿奇博尔德·惠勒打来的电话 。
“费曼 ， 我知道为什么所有的电子都有相同的电荷和相同的质量了 。 ”
“为什么？”
“原因是它们都是同一个电子 。 ”
约翰·阿奇博尔德·惠勒是美国物理学家 。 出生于美国佛罗里达州；1933年获得约翰斯·霍普金斯大学博士学位后来到丹麦哥本哈根 ， 在尼尔斯·波尔指导下从事核物理研究；1937年惠勒提出了粒子相互作用的散射矩阵概念；1939年与尼尔斯·波尔、前苏联的弗朗克尔一起提出了重原子核裂变的液滴模型理论 。
约翰·阿奇博尔德·惠勒认为 ， 我们之所以看到所有的电子都长一样 ， 是因为宇宙中本身就只有一个电子 ， 这个电子在时空中来回穿梭 ， 参与了宇宙中的所有事件 ， 它让我们直观上看上去宇宙中似乎充满了电子 ， 这就是约翰·阿奇博尔德·惠勒的单电子宇宙理论 。 该理论称所有的电子和正电子实际上是唯一一个电子在时间中前行并回溯的结果 。
在广义相对论中 ， 所有的物体都被附加了时间的属性 。 在时间和空间组成的二维坐标系中 ， 物体的运动可以用它的世界线来表示 ， 在我们的角度来看 ， 时间在不断的流逝 ， 因此任何物体的世界线都是在朝着未来的方向运动 。
但约翰·阿奇博尔德·惠勒认为 ， 从电子的角度去看 ， 时间是不分前后的 ， 它可以在时空中往返穿梭 。 当我们截取整个宇宙的任意时刻 ， 一半电子的世界线会在时间中向未来行进 ， 另一半电子会在时间中向过去行进 ， 这也是为什么我们会看到宇宙中有很多电子的原因 。
当电子在时空中逆时间运动时 ， 电子的电荷和宇称都会发生反转 ， 即变成了电子的反物质 。 因此 ， 从这个意义上去理解 ， 反物质的本质就是时间逆转的正物质 。
约翰·阿奇博尔德·惠勒的这一猜想触及了粒子物理学中最基本的 ， 也是最为奇怪的一点 ， 那就是时间的流逝方向 。 在微观粒子看来似乎并不重要 ， 根据海森堡不确定性原理的推测 ， 真空中存在着量子涨落现象 ， 即在真空中会不断地凭空生成正反粒子对 ， 又在极短的时间内湮灭 ， 单电子宇宙理论可对此类正反物质的创生和湮灭做出这样的解释 。
当反粒子从未来向过去行进时 ， 在改变方向之前正反物质都不存在 ， 而改变方向的那一刻 ， 便会同时产生正反物质 ， 这表现为创生 。 当粒子从过去向未来行进时 ， 在改变方向之前正反物质同时存在 ， 而行进方向改变后 ， 正反物质都会消失 ， 此时表现为湮灭 。
但单电子假设存在着一个重大的缺陷 ， 那就是它预测了宇宙中会有等量的电子（正物质）和正电子（反物质） 。 因为当一个电子到达时间的尽头时 ， 它需要作为正电子再次折回 ， 才能再拥有更多的电子 ， 但很明显 ， 宇宙中的负电子要多得多 。
事实上除光子、电子这些基本粒子之外 ， 就连质子、中子这些复合粒子也是不可区分的全同粒子 。 如果单电子假设成立 ， 那就意味着宇宙中只有一个电子 ， 一个光子 ， 甚至是只有一个质子和一个中子 ， 这就意味着你、我、他以及组成这个世界的一切 ， 都是你中有我 ， 我中有你 。
而在中国 ， 佛家有一个理论 ， 说世界上只有你一个人 ， 世界上所有人都是一个人穿越而来的 ， 所以要善待每一个人 。
【为啥所有电子都长一个样？单电子宇宙理论：宇宙万物都是一个点！】
