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全宇宙只有一个电子(第3页)

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“因为它们都是同一个电子!”

尽管惠勒想象出了单个穿越时间旅行的电子,但宇宙不可能只由电子构成。

所有其他粒子又怎样呢?比如说,质子和中子?宇宙中是有许多质子和中子,但只有一个电子吗?

答案是:惠勒的假说的确可以扩展,以囊括其他所有粒子。

惠勒专注于电子只是历史的巧合罢了。

因为在1940年,正电子是唯一被确认存在的反物质形式。

直到20世纪50年代,研究者们才证明其他粒子同样具有其相对应的反物质。

然而,惠勒在与费曼分享了他的怪想法之后,并没有试图进一步完善他的理念。

他认为这不过是胡思乱想罢了,单电子宇宙假说本可能就此沉寂,但费曼使它维持了生机。

费曼整体上对该假说持怀疑态度。

他不认为整个宇宙真的只有一个电子,但他对惠勒提出的穿越时间的电子之说极为感兴趣。

他进一步发展了这一概念,在此过程中他为将来的工作打下了基础,这些工作最终使他成为20世纪最著名的物理学家之一。

到了20世纪40年代末,费曼能够证明的是:把反物质看作时间上反向的物质一点也不离谱。

事实上,这一理论提供了一种理解亚原子粒子行为的强大手段。

如果你以这种方式想象亚原子世界,那么,当一个物质粒子与反物质粒子相撞,它们并未以释放能量的方式相互毁灭。

相反,表面上的相撞实际代表着粒子改变它时间上运动方向的时刻。

这现在被称为“反粒子的费曼-斯蒂克尔堡诠释”

,它被看作一个完全合理且被广泛使用的将反物质概念化的方式。

这倒不是说物理学家相信反物质真的是时间反转的物质,只是说这是一种为其行为建模的有用方法。

从数学的角度,一个正电子与一个时间反转的电子是一回事。

这给惠勒的单电子宇宙假说增添了一些可靠性,因为这意味着其核心存在合理的观念。

把反物质想成时间反转的物质并非荒诞的点子:这是物理学家很认真对待的一个概念。

1965年,费曼获得了诺贝尔奖,在发表获奖感言时,他讲述了1940年惠勒深夜给他打电话的故事。

正是由于这番演讲,单电子宇宙假说最终被更多人所了解。

如果费曼这么喜欢惠勒穿越时间的电子概念,那为什么他没有接受单电子宇宙假说的其余部分呢?这是因为他即刻就意识到,这种单一电子在时间起点和终点间往返运动的概念中有个大问题。

如果这是真的,半个宇宙应该都由反物质构成,因为这个粒子必须花去一半的时间(作为反物质)向过去运动。

但是,据研究者们所知,在宇宙中几乎没有反物质。

每次反物质被制造出来,不管是在自然界还是在实验室,它几乎即刻就会与物质相撞而湮灭。

从我们的角度来看,在我们周围没有更多的反物质存在是件好事,因为这意味着我们不必担忧会随机撞上它们,而瞬间被消灭。

但是缺少反物质是科学最大的谜题之一,因为物理学家相信:在宇宙大爆炸过程中,应当创造出等量的物质和反物质。

但如果这是真的,所有的反物质都去哪儿了?科学家并不确定。

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