「自指(self-exciting)的宇宙」

/ 2021.08.17 阅读笔记《量子物理史话》 Ⅳ

逻辑流程:[“延迟实验”]→[“参与性宇宙”模型]→[“人择原理”]→[探索者的余晖]→[走向小径分岔的花园]

在上一篇笔记「什么是意识·https://t.cn/A6Ia2he9」中,我们从“观测者使波函数坍缩”的观点出发,所以不得不对“意识”、“观测者”进行定义,然而这是一块烫手山芋,我们甚至很难说清一个人和一台照相机之间有什么分别?

在沿着这条道路探索的最后,还有一件事需要被提到。爱因斯坦的同事,也是玻尔的密切合作者之一约翰·惠勒(John Wheeler)曾提出过一个令人吃惊的构想,也就是所谓的“延迟实验”(delayed choice experiment)

⏲️实验的基本思路是这样:

·「用涂着半镀银的反射镜代替双缝。把一块半射镜和光子的入射途径摆成45度角,那么这个光子有一半可能直飞,另一半可能被反射。所以它有了两条可能的前进路径。

若在半道上再摆放一个反射镜,我们又可以把这两条分开的岔路再交汇到一起,如图1所示。如果我们在终点观察光子飞来的方向,就可以确定这个光子当初究竟走了哪条道路,会得到一个随机、但唯一的答案。

现在,我们在终点处再插入一块同样呈45度角的半镀银反射镜,如图2,我们发现我们完全可以让这个光子“自我干涉”,在一个方向上抵消,而只在另一个方向出现。按照量子派的说法,因为发生了干涉,光子必定“同时经过了两条道路”。」

·「总而言之,若我们不在终点处插入半反射镜,光子就沿着某一条道路而来,反之,它就同时经过两条道路。现在的问题是,是不是要在终点处插入反射镜,我们可以在“最后关头”才做出决定,而这时候理论上光子早就通过了第一块反射镜,这个事件已经成了过去。然而,有趣的是,它却必须在快到达终点的时候,根据我们的选择,反过去决定自己当初到底走的是“一条路”还是“两条路”。也就是说,它必须根据“未来”的事件,去选择自己的“过去”应该怎样发生!」

简单来说就是,输入和输出都是确定的,但路径却是一团迷雾。直到你观测之前,路径不存在。也许你会觉得这纯粹是痴人呓语,然而,在惠勒的构想提出5年后,已经被多次验证。

这样稀奇古怪的事情说明了什么呢?

·「这说明,宇宙的历史说不定可以在已经发生后才被决定究竟是怎样发生的。」

·「这样一来,宇宙本身由一个有意识的观测者创造出来也不是什么不可能的事情。虽然从理论上说,宇宙已经演化了几百亿年,但某种“延迟”使得它直到被一个高级生物观察之后才成为确定。我们的观测行为本身参与了宇宙的创造过程!这就是所谓的“参与性宇宙”模型(The Participatory Universe)。宇宙本身没有一个确定的答案,而其中的生物参与了这个谜题答案的构建本身。」

·「这实际上是某种增强版的“人择原理”(anthropic principle)。人择原理是说,我们存在这个事实本身,决定了宇宙的某些性质为什么是这样的而不是那样的。也就是说,我们讨论所有问题的前提是:事实上已经存在了一些像我们这样的智能生物来讨论这些问题。无论如何,首先得保证有一个“”来问问题,不然就没有意义。」

·「举个例子,目前宇宙似乎是在以一个“恰到好处”的速度在膨胀。只要它膨胀得稍稍快一点,当初的物质就会四散飞开,而无法凝聚成星系和行星。反过来,如果稍微慢一点点,引力就会把所有的物质都吸到一起,变成一团具有惊人密度和温度的大杂烩。而我们正好处在一个“临界速度”上,这才使得宇宙中的各种复杂结构和生命的诞生成为可能。这个速度要准确到什么程度呢?大约是10^55分之一,这是什么概念?你从宇宙的一端瞄准并打中在另一端的一只苍蝇(相隔300亿光年),所需准确性也不过10^30分之一。类似的惊人准确的宇宙常数,我们还可以举出几十个。」

·「为什么宇宙恰好以这样一个不快也不慢的速度膨胀?人择原理的回答是:宇宙必须以这样一个速度膨胀,不然就没有“你”来问这个问题了。」[疑问]

·「可以想象这样一种情形:各种宇宙常数首先是一个不确定的叠加,只有被观测者观察后才变成确定。但这样一来它们又必须保持在某些精确的范围内,以便创造一个好的环境,令观测者有可能在宇宙中存在并观察它们!这似乎是一个逻辑循环:我们选择了宇宙,宇宙又创造了我们。这件怪事叫作“自指”或者“自激活”(self-exciting)意识的存在反过来又创造了它自身的过去。」

「这个理论的古怪差不多已经超出了我们可以承受的心理极限。哪怕从哥本哈根解释本身而言,“意识”似乎也走得太远了。“难道亿万年来,宇宙波函数一直在等一个单细胞生物的出现,然后才坍缩?”

·「大多数“主流”的物理学家仍然小心谨慎地对待这一问题,持有一种更为“正统”的哥本哈根观点。然而所谓“正统观念”其实是一种鸵鸟政策,它实际上就是把这个问题抛在一边,简单地假设波函数一观测就坍缩,而对它如何坍缩,何时坍缩,为什么会坍缩不闻不问。

但是,无论如何,当新物理学触及这样一个困扰了人类千百年的本体问题核心后,这无疑也激起了许多物理学家的热情和好奇心。的确有科学家沿着维格纳的方向继续探索,并论证意识在量子论解释中所扮演的地位,为此辩论至今。2003年,还有人宣称用实验证明了人类意识“的确”使波函数坍缩。不过这一派的支持者也始终无法就“意识”建立起有说服力的模型来,对于他们的宣称,我们在心怀敬意的情况下最好还是采取略为审慎的保守态度,看看将来的发展如何再说。」

现在让我们退回到最初,看看还有没有别的道路可以前进。嗯,我们发现的确还有一条小路通向未知的尽头,这条小道看上去笼罩在一片浓雾缭绕中,并且好像在远处分裂成无数条岔路。让我们一起去看看吧!

/ 下篇笔记见

世界最大射电望远镜将开建,投资约154亿,比“中国天眼”更强?

W3Cschool关注
今天14:02大图模式

500米口径球面射电望远镜——中国天眼(FAST),是目前世界上最大 最灵敏的单口径射电望远镜 ,也是中国建造的射电望远镜 首次在灵敏度这个参数上占据世界制高点 ,为中国在天文学上做出卓越贡献的前提 。

而近日,又将开建一个 “世界最大射电望远镜 ”它的名字叫“SKA”,它预计在今年中旬开工 ,而且注定会为世界天文学作出伟大贡献 。

那些吹嘘“天眼设计之初已经落伍”的人士如果否认它的先进性,请拿出直接证据在评论区留言讨论。

SKA是什么样望远镜呢?

中国天眼和SKA有哪些区别 ?

中国天眼会被SKA所替代吗?

带着这些疑问,我们接着往下看:

“中国天眼 ”是什么 ?
中国天眼——500米口径球面射电望远镜(简称中国天眼),专业名称 :“Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope”。

大图模式

中国天眼之父——南仁东老师

1994年我国著名天文学家南仁东首次提出建设 “中国天眼 ”这一构想 ,2007年正式立项 ,2016年的9月25日中国天眼正式完工 ,2021年中国宣布中国天眼对全球科学家开放 。

中国天眼它有着约500m的直径,据说有30个足球场那么大;至今为止,它是世界上最大的单口径射电望远镜 ,而令人不敢相信的是中国天眼总设计工程师说:“这整个设计建造完成下来 ,还没有两公里地铁的成本那么多 。”

这是多么的不可思议 ,要知道中国天眼的建造是在深山之中 ,很多大型的机械设备都没有办法运进去,很多都是需要靠人力才能完成的 。

大图模式
而在中国天眼之前 ,美国也有过一台射电望远镜 “阿雷西博 ”,它曾是20世纪人类工程之首 ,和中国天眼一样 ,它也是单口径射电望远镜 ;在“阿雷西博 ”退出世界舞台之后 ,取而代之的就是现在我们国家所建造的中国天眼。

阿雷西博和中国天眼曾经并称为地球的两大 “眼睛 ” ,后来阿雷西博被永久关闭 ,也就独剩中国天眼一只“眼睛 ”,这也从侧面说明了中国天眼所具有的独特性 。

之后我们来了解为什么我们要来建造中国天眼?

首先我们需要的知道 :中国天眼面向的不仅仅是中国 ,还有全世界的战略需求 。

建造中国天眼,代表着可以让中国的天文学更进一步的伟大战略计划 ;建造更大更强的科学望远镜 ,是古往今来科学家们的梦想 ;人们好奇 除了地球以外的世界,可以更好的探索地球以外的世界 ,这必然离不开更加强大的望远镜的支持 。

而中国天眼就可以为科学家们提供支持 ;中国天眼具有耐气候性 ,并且每天可以工作20小时 ,每年可以工作7000小时 ;可以给科学家们提供充足的时间做科学研究 ,不用担心气候问题和时间问题 。

中国天眼有什么用?
中国天眼可以帮助我国更好地探索宇宙 ,探测空间信号和物质,满足于人类对未知宇宙的探索 ,为世界天文学进步做出卓越贡献 ,为我国天文学跻身世界一流水平和建设世界科技强国作出贡献 。

截止2020年11月06日 ,中国天眼已发现240余颗脉冲星,可是发现这么多的脉冲星有什么意义 ?

脉冲星又是什么呢 ?

脉冲星(Pulsar),又称波霎;由于不断发出电磁脉冲信号 ,所以取名为脉冲星 。

大图模式
(1.)脉冲星是在坍缩的超新星残骸中发现的 ,探索到脉冲星有助于我们了解星体坍缩时发生的情况 。

(2.)脉冲星虽然不能发光发热 ,但是他一直处在对外辐射出脉冲信号的状态 ,并且脉冲星一直处在高速自转的状态, 它自转周期是高速稳定的 ,所以脉冲信号也会非常稳定 ,稳定的脉冲信号可以用来做时间标准 ;

脉冲信号可比已知人类精准度最高的原子钟还准 ,我们就可以运用它 ,时间的准确是直接关系到航天器的运行 。

(3.)我们所熟知的北斗卫星导航系统,它只能为地球提供导航这一服务 ,但是它并不能为地球外的事物提供导航服务 ;这个时候 ,脉冲星就派上了用场 ,因为脉冲星散布在宇宙深处 ,只要我们能找到足够多的脉冲星, 我们就可以根据脉冲星发出的脉冲信号去搭建一个宇宙导航系统 ,给地球外的事物提供导航 。

而发现脉冲星 ,仅仅是中国天眼其中的一个作用而已 ;中国天眼可以作为被动雷达,用于建设国家安全 ;也可以跟踪探测日冕物质抛射事件,为太空的天气预报提供服务 ;甚至还有可能探索到外星人 ,解开宇宙起源之谜 …………

这些都是中国天眼为我们国家提供的服务和帮助 。

大图模式
即将新建的世界最大望远镜 ——“SKA”
这个即将新建的世界最大望远镜是——平方公里阵列射电望远镜(Square Kilometre Array, 简称SKA)。

这是由全球多方合作促成的人类有史以来最大望远镜建设的项目 ;由中国、南非、澳大利亚 等十个成员国作为项目的基石,全球超过20个国家的100个多个组织参与了SKA的设计和开发(来源SKA官网 )。

大图模式

SKA将分为两个部分设计 :分别是上千面反射面天线和100万个低频天线 ,它们将会分布在不同的地区:高中频反射面天线将主要建设在以南非台地高原沙漠为核心的非洲大陆,低频天线将主要建设在澳大利亚莫奇森郡;

这意味着它们将会对空中大片区域拥有成像的能力 ,科学家可以运用这大片成像的能力观测整片星空 ;这与其他巡天望远镜相比是从未展开过如此规模的壮举 。相信它将引领科学技术迎来巨大的改变 ,也一定会在天文观测领域开辟出新的天地 。

大图模式
SKA是目前国际天文界计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜,要知道它是从上个世纪就有建造这个的思想了 ,算得上是准备已久 。如此预谋已久的项目也相信SKA将会为现阶段的工程技术和研发水平带来质的飞跃 ;并且从官网上了解到目前准备工作及详细计划进展顺利(预计2024年前后完工 ,2030年投入使用 ), 它将会作为历史上最大的科学工程之一 。

大图模式

SKA项目如此重要 ,它的造价肯定也不一般 ,据了解它的投资约为154亿人民币,运行费每年高达6亿人民币 ,当SKA全功率运行的时候 ,需要2~3个核电站才能满足它的供电 。

这么多供电的SKA有哪些功能呢?

首先我们要知道它是平方公里阵列的射电望远镜,它与平时普通的射电望远镜是不一样的 ! 它分布在南非和澳大利亚也就代表着它可以观测到那里的整片星空,要知道 从南非到澳大利亚相隔约 10389公里,假设你需要坐500km 一小时的飞机 ,也需要坐足足20小时。

这么广阔的研究区域 ,供科学家们研究 ,哪怕随便一位科学家研究出什么震惊世人的东西 ,SKA也就值了 。

SKA这么厉害 ,那么中国天眼岂不是会被取代 ?
的确有这个可能 ;在中国科学院第十九次院士大会全体院士学术报告会上,中国科学院院士、中国科学院国家天文台研究员武向平做报告时说,“中国天眼保持领先地位,大概只有十年时间,一旦SKA建成,不管我们愿不愿意,中国天眼的领先优势终将被其所取代”。

大图模式
但这是可怕的吗 ?并不是 ,有竞争才会有压力 ,有压力 我们才能研究出更好的东西 。要知道在美国的封锁下 ,华为能突出重围 ,开始研发属于中国自己的芯片 ,不就正说明了这些问题吗 。相信哪怕SKA取代了中国天眼,我们也会奋勇直前 ,研究出可以取代SKA的更先进的望远镜 。

但是我们还是不能忽略一点问题 ,当SKA一旦建成 , 中国天眼真的就会变得毫无用处吗 ?两者之中真的就没有一点区别吗 ?

首先我们要知道 中国天眼是单口径的射电望远镜 ,而SKA是平方公里列阵型望远镜 ,虽然都是射电望远镜 ,但名字的不同代表它们的功能是一定有区别的,并不是因为SKA一旦建成 ,中国天眼就一定会变得毫无用处 。

就像上文中我所说的 ,SKA是可以观测到从南非到澳大利亚那一片的区域 ,那么中国天眼就可以观测到它所在的区域的那片星空,虽然没有SKA那么大,但是观测的区域不同 ,就一定是不能被完全取代的 ,也自然在现在新的射电望远镜没有研发出来之前 ,两者都是有不可取代性的 。

大图模式

虽然SKA可能在某些性能方面远远领先中国天眼,但是有些性能以及所处的地理位置的不一样 它就是不一样 ,或许某些功能可能会被代替 ,但是绝对不会被完全取代 。

当然 ,最终的结果 我们还是要等 SKA建成 ,我们才能知道 它和中国天眼究竟谁更胜一筹 。

我们需要知道一个很重要的一点: SKA的建造中国是作为其中的成员国之一 。对于SKA,中国肯定也是出人出钱出力的 。SKA建成对于中国来说 肯定是利大于弊 。

并且从大局观来看 ,SKA和中国天眼又何尝不是一个同一目的呢 ,它们共同的所求是为了推进世界天文学的进步 ,是为了方便人类了解太空了解宇宙 。

为接下来人类移居太空的梦想做足准备 ,是为了从古至今人类登上天的愿望 ,甚至是在外太空发现外星人的轨迹 ,发现宇宙的起源 ,发现人类的奇迹 ;SKA说不定在将来也是人类科学历史上也是 一个重要的节点 。

大图模式
历史的发展是有一定的必然性 ,而我们需要等候的就是由这些射电望远镜 ,无论是SKA还是中国天眼为未来创造的奇迹 ,而我们和我们的下一代 ,需要的是去慢慢等候历史的变迁 ,需要的是努力成为可以成就历史的人。

关晓彤直播翻车了,向网友推荐植物肉,自己却不吃?
近日,有网友发现关晓彤在直播时推荐植物肉馅的水饺,并且介绍了植物肉的各种好处,不过,网友发现关晓彤虽然建议大家多吃植物肉,自己却疑似假吃,引来网友的不满。
有网友称,关晓彤平时吃的都是好肉却劝网友多吃植物肉。
出于好奇,查了一下资料,所谓的植物肉,就是用植物制品的人造肉,代替新鲜的猪肉。
有没有营养不知道,一看价格下了一跳,这种植物肉竟然比新鲜的猪肉还要贵。
还不如直接吃蔬菜了,平时买一块豆腐才2块,也难怪一些网友很生气。
哈哈哈,反正我是吃不起!


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 【全国应急管理系统先进集体——宁东能源化工基地消防救援大队】11月4日,全国应急管理系统先进集体和先进工作者、中国消防忠诚卫士表彰大会在人民大会堂隆重举行,来自
  • 【国家非物质文化遗产馆 藏(展)品征集工作开始啦!】近日,文化和旅游部开展国家非物质文化遗产馆藏(展)品征集工作,要以国务院公布的五批国家级非物质文化遗产代表性
  • 中午跟小家伙说妈妈要去福州4天。 小家伙哭的撕心裂肺,哭着说不要,不要,我不要。 安慰他说妈妈是去工作,回来给他带好吃的,好玩的。 小家伙仍然哭泣不止,不肯接受
  • [微笑]老婆人那么好,就一句卖腐就?!请问有必要对一句“ilovegirls”深刻解读吗?!不应该只是对参与MV的妹子们表示感谢么?!所以我老婆不太愿意向这些野
  • 米娜成长之路23:平凡的人做简单的事 一个70后的安利小白16个月做到Q7的高级主任,月收入过万,无人脉无资金无生意经,这样平凡的普通人在我们身边有很多很多。二
  • 奈雪的茶x麦丽素-麦丽素可可宝藏茶:咱就说打起来打起来,但是不得不说我觉得奈雪略微输了一点,奈雪用的是巧克力牛乳,喝起来总有那么几分高乐高的味道,哈哈哈哈哈我不
  • 另外当晚我国的重量级拳手张志磊也将出战,对阵贝尔纳多·马奎兹,马奎兹28岁,职业战绩13胜4负1平。而曾夺北京奥运会银牌的张志磊已经38岁,目前职业战绩22胜0
  • ✨「收到转账有趣の回复文案」◠‿◠ ❶跟着老公混,三天吃九顿 ❷感谢饲养员今日份的投喂 ❸欢迎领导下基层送温暖感激不尽 ❹看在你如此尽心的份.上,本宫这
  • 我很好奇这些公司背后是否有政府注资,光靠风投做不到这样的规模[并不简单]它家的那种蛋白如果由Thermal Fisher代理销售,价格几乎翻倍,美国公司赚钱够狠
  • 【我市今年集中开工102个项目】#亳州聚焦#2021年,我市共组织开展9次重大项目集中开工活动,参加集中开工项目102个,总投资401.3亿元,年度计划投资96
  • 陈涉,瓮牖绳枢之子,甿隶之人,而迁徒也,才能不及中人,非有仲尼,墨翟贤,陶朱、猗顿之富;蹑足行伍之间,而倔起阡陌之中,率疲弊之卒,将数百之众,转而攻秦;斩木为兵
  • ·晚上下班去找了朋友圈热推的周黑鸭汉堡,全都售罄,被迫走了一万步,不甘心最后点了个鸡卷,与图严重不符…·虽然很不高兴,一路上骂骂咧咧,但拍穿搭的时候还是一秒变脸
  • #音乐推荐##陈卓璇# 今天给大家推荐的歌是《FIy Away》对于这首歌相信大家并不陌生,是的它是飞儿乐队的一首歌。#全球旅游# #AISSIM2FLY国际卡
  • 按我最近转发抽奖微博的次数,该中个小奖了吧,咋还不中?我自觉我还算是个比较讨人喜欢的人,但在这种情境下,我的处境如此艰难,无人可帮。
  • .    学会顺其自然的去面对,让心情更明朗,不要让负面情绪干扰生活的态度,人生的方向就在于能不能用一份积极的心态去化解消极,不去和人生计较什么,而是能包容的对
  • 【昼夜温差大,#接下来的天气需要洋葱式穿衣#】接下来,一连串好天气纷至沓来,预计未来七天浙江以晴到多云天气为主。#浙江天气预报#【昼夜温差大,接下来的天气需要洋
  • ❁❁═─…═─LYN═─═─═❁❁ 你是我零零碎碎烦躁无趣的生活琐事里 唯一耀眼且可爱的存在 ​​, 你尽管好好努力, 我一定不离不弃,加油 @摩登兄弟刘宇
  • 通告中说,6名叫“yu wei”的民警都否认自己与当事人认识,这段话引起很多网友的质疑也正常,毕竟谁也不想往自己身上揽事,但也有可能是真的不认识。在交警的“制止
  • 那么……有人当我面说肖战不好我也会告诉他肖战很好他的世界滚烫、赤诚、充满爱。那么……有人当我面说肖战不好我也会告诉他肖战很好他的世界滚烫、赤诚、充满爱。
  • 27日、記者会見で愛知県の大村知事は、県内の新たな感染者数が過去最多の2347人となったことについて「感染は驚異的な状況に陥っていて、まさに暴風雨のまっただ中で