   这是一个非同小可的发现。 该发现是如此重大且深入本质，以至于德国海德堡大学的这支物理学家团队慎之又慎，不敢轻易声张。尽管已深入研究了10年之久，他们还是担心自己的理论欠缺足够的深度，实验证明也不够准确。 “我们发现了一种物质，它能告诉我们宇宙暴胀后的瞬间发生了什么。”海德堡大学物理学家托马斯·加森泽（Thomas Gasenzer）表示。“这是一种新的宇宙现象。”他的同事于尔根·贝尔吉（Jürgen Berges）补充道。 这些专家完成了一项棘手的任务。他们修正并验证了大爆炸后瞬间构成宇宙的奇异物质的演变规律——在此之前，人类从未将记录宇宙诞生史的胶片倒回至如此久远的时刻！此外，他们率先描述了在宇宙诞生之初充斥整个宇宙的夸克汤的动力学机制。 该规律有望帮助人类识别宇宙发展史上的一个关键时刻。那一刻，万物初始，“时间之箭”形成，不可逆的时间之轮开始转动。这个规律描述了一种原始驱动力。这股力量将原初宇宙所蕴含的强大能量转化为一个新世界，那里充斥着粒子、行星、恒星以及能够感知事件发生和时间流逝的生命。 “这一发现太叫人着迷了。”法国原子能和替代能源委员会（CEA）非平衡态量子力学家马尔戈·希罗（Marco Schiro）感叹道，“人类若能了解能量在其最基本的量子形式下所具有的动力学机制，就能明白原初宇宙的许多现象并解答量子热力学的主要问题之一：为什么人类从未摆脱‘热化’（thermalisation）这一不可逆的演化过程。” 在这个“不协和音”出现之前，没有过去，没有未来；既无历史，也无事件。诚然，宇宙确实存在：“时空”从一个奇点的大爆炸中诞生。诚然，有些事物已然产生：时空急剧膨胀，体积瞬间暴胀了10^26倍。 但那刻初始的时间还不是我们所熟知的时间。彼时，构筑宇宙的能量在暴胀中随波逐流，若此后再无风浪，这样的状态很可能永远不会被打破。虽然空间已经形成，但时间仍处于静止状态：毫无流动迹象，全然没有方向…… 我们只知道这段时间是在大爆炸后10^-32秒至10^-6秒之间，但具体时长不得而知。那时，某个事件突然发生。构成宇宙的原初能量出现了一次轻微的波动。表面上，这一微妙的突发事件无足轻重，但其引致的变化使原初能量的流动有了方向。过去、现在和未来在这一刻诞生。 时间化身洪流推动万物，以一种不可逆的方式将它们转变为各种粒子，继而在引力的共同作用下，催生出恒星与星系。就此，时间才成了如今人们所感知的模样，生命随之进化，指针随之旋转，热茶随之变凉…… 所有放在桌上的热茶都受这支“时间之箭”的影响。我们既可以用秒也可以用数十亿年来衡量时间的流逝。大约在150年前，传热学的发展帮助人们理解了时间不可逆转的原因。通过分析粒子的运动数据，物理学家路德维希·玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）证明，粒子将进入一种不可逆转的热平衡状态：茶水的温度最终会与周围空气的温度一致，且任何一杯茶都不会自发地回温。 所有孤立系统都会向自身的热力学平衡态演化：这一“热化”规律构成了热力学第二定律。它也是唯一与人类对时间的感知相一致的物理方程式——在我们的认知中，时间总是从过去流向未来。这为托马斯·加森泽和于尔根·贝尔吉团队在原初宇宙深处发现的热化现象奠定了基础。 然而物质在原初宇宙中处于一种非常特殊的状态，热力学通用规律对此并不适用。原初宇宙中没有任何原子的踪影，即便简单、微小如氢原子也要等到大爆炸后37.9万年才出现。在那个遥远时代，宇宙好似一片广阔的量子海洋，力学和热学原理都“迷失”其中。“一切都处于一种极度的非平衡态。”托马斯·加森泽表示。 于是研究人员抛开物理学常识，对这些“非平衡”态进行理论探索，由此迎来了首次突破。通过大量计算和建模，海德堡大学的物理学家团队推导出首个能描述原初物质演化情况的方程式。他们还发现，这片量子海洋所蕴含的能量在传播时遵循“一种在时间和空间都具有普适性的标度律”。 从形式上看，该方程是一个函数。其中，标度因子由两个常数共同确定。它能重新设置方程的参数，从而推导出空间中每一点在每一时刻的函数值。换句话说，这种动力学机制是分形的：如果用显微镜观察量子运动，并按照上述标度因子的值来调节焦距，我们就会有一种全然静止的感觉，感受不到任何变化，一切都处于分形几何图形那般的无尽重复之中，类似宝塔花菜上的朵朵小花。 |
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