 与哲学家热衷于讨论什么是“无”一样，物理学家也在探索空无一物的空间。但物理学家探索的“无”，和哲学家语境中的“无”，并不完全一样。 看上去，空间之于我们，就好像水之于鱼。如果我们把水中的物体悉数清空，鱼眼中就空无一物了。但空间的情况要更复杂一点。 宇宙非常空旷。平均每立方米的太空中，大约只包含一个原子，远比实验室中最好的真空状态来得稀薄。但是即便是100%的真空，依然拥有能够让引力波得以传递的韧性。不仅如此，空间本身也拥有某种奇特的能量。 20年前，人们发现大尺度的空间中存在一种力。这种力量使得宇宙加速膨胀。宇宙的加速膨胀让科学家吃惊不已。虽然人们早先已经知道宇宙在膨胀，但所有人都以为宇宙的膨胀会在引力的作用下慢下来。结果却是，引力导致的收缩敌不过某种推动其膨胀的力量，这简直不可思议。 人们认为，是空间本身固有的能量，导致宇宙大尺度上引力的拉动作用被抵消。这一现象，通常被称为暗能量，是空间本身并非毫无特征，并非空无一物的最强有力证明。也正是它，决定了我们宇宙在未来的命运。 为了从微观尺度上理解这个世界，人们提出了弦理论。然而至今为止，弦理论以及它的所有修订版都与我们的现实世界相距甚远，没有一个预言能够被证明。但很多人相信，空间在极其微小的尺度上，拥有精妙的结构。引力和量子效应将在这个尺度上相遇。 我们感知的宇宙空间拥有三个维度，左右，前后，上下。时间的加入，使之拥有了第四个维度。但是或许，当我们把空间放大后，我们会发现，在极其微小的尺度上，存在另外五个，或更多蜷曲、折叠起来的维度。这是一些我们看不到的维度。就像从远处观察一根管子，我们会发现它只是一条线。然而当我们靠近，就会发现它实际上是三维的。弦理论，以及各种试图颠覆它的理论，都需要用到复杂的数学。而这是我们深入理解空间的必要方法。 从某些理论的角度来看，未知的相变或波动，会在瞬间触发空间的某一部分开始膨胀。量子波动若被困在足够小的尺度上，便足以影响整个宇宙。这个尺度大约是10的-44次方秒——也就是所谓的普朗克时间尺度。在这个尺度内，时间和空间是缠绕在一起的，因此在那里，我们感受不到时间的流逝。 我们有信心追溯到宇宙的最初一纳秒，我们也有部分信心，使这一时间点不断接近普朗克时间尺度。但是随后便力不从心了。因为这是一个被某种更为伟大、更为复杂的未知理论统治的尺度。 有观点认为，宇宙大爆炸并不是唯一的。我们在宇宙中看到的一切，只不过是物理学现实中的一点点微小波动。宇宙不只有一个，而是有许多个，甚至无限多个。 在暗能量的作用下，宇宙可能会一直加速膨胀。最直接的结果，是宇宙变得越来越空旷，越来越寒冷。所有粒子最终都会衰减，一切都被无限稀释。宇宙的结局是陷入无限的空旷，变成一个巨大无比的空旷空间。这种空旷，比今天的太空不知道还要空旷多少倍。 或许有可能，暗能量的作用会发生反转，宇宙开始收缩，宇宙最终在大塌缩中毁灭，重新变回一个密度无限大的点。也有一种非常奇妙的可能，当宇宙膨胀到一定阶段，变得十分空旷后，宇宙的尺度，将会被重新调整。稀释了的宇宙空间，会变成某种大爆炸的产生器。但这些都只是假说。 科学的任务是回答问题，而每当一个问题被解答，新的问题又会涌现。探索是一个过程，永远不会有终点。人们对宇宙的认识在几十年间已经有了长足进步。未来几十年，科学家还有更多工作要去完成。 与此同时，另一个问题又摆在我们面前，即我们的认识是否有其检验的边界？比如说，也许弦理论的数学模型是正确的，但我们可能永远也无法在实际的观测中对其加以检验。或许只有在很远的未来，人类或人类之后的人类，才能对其有一个全面了解。  作者：马丁·里斯（Martin Rees），剑桥大学宇宙学和天体物理学退休教授 [参阅] https:///what-is-nothing-martin-rees-qanda-101498 |
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