某物理系学生关于物理的一些天真又民科的想象

来自某物理系学生的丰富的想象力（纯胡思乱想）（老师说做物理还得靠想象） 进一步学习前的一些想象 今天我们在上完课之后想去推自行车，结果发现找了半天找不到了，这时候我们想如果我能让过去的我注意一下好好记住自行车的位置就好了，但是物理规律决定我们不能向过去传递将来的信息，我转念一想，我们不是也不能预言将来的信息吗，我一细品，有没有可能这两种限制其实是同一种限制，我们可以简单地表示为，不能把未来的信息向过去传递。哦，不能把未来的信息向过去传递，那可以把过去的信息向未来传递咯，这其实很让人不能接受，这种毫无来路的不对称性。我再一品，实际上我们说不能传递信息是一层抽象，这个传递信息实际上可以被分解成更基本的比如说人记忆的保存（是一种把现在信息传到未来的方法），或者记录下某物的状态，或者一切暂时不会改变，从而能保存的介质；还有另外一种传递信息的方式是未来和过去的人互相通个电话，比如我可能对着一个时光电话，听到里面发出了什么什么声音告诉我应该怎么做，显然，这个应该是实现不了的。观察以上两种信息传递的方式，我们或许可以说，信息的传递是近距的，所谓信息不能从未来向过去传递实际上本质原因是时间上的影响是近距性的，或者说相互作用是近距的。这里的近距作用类比了一般的空间上的近距作用（话说场可以在空间里延伸凭什么不能在时间上延伸），不管怎样，这就相当于是说，某一瞬间只受到前一瞬间和后一瞬间影响，而不会出现未来的我和过去的我打电话这种在时间轴上跨越了一段距离的相互作用（或者可能其实有，就像场一样，可以隔空作用？）那么如果我们的世界观是这样的话（当然这样还有继续想象的空间，先止步于此），再换句话说，这个世界的每一瞬间是通过一定的方程连接起来的（比如牛二，或者麦克斯韦方程，或者薛定谔方程）那么我们之前那个信息传递的问题就自然消失了，所谓信息传递，只是这样一种承载物质的信息在时间上的连续性罢了，载体带着载体上的信息在时空中划出一道线，我们认为这是信息的传递。可能时光本身并不流逝，只是我们感到时光在流逝罢了。 先这样。我们仔细分析牛二，麦克斯韦方程，和薛定谔方程，会发现三者都是关于时间反演是对称的，似乎唯独统计力学尤其是其中的熵是随时间单调增加的，这似乎给我们了一种客观地说明时间方向的方法，换句话说，我们可以不用人来去感受那个是未来那个是过去，而只用说比较混乱，情况多的那个是过去，这很神奇，但我们似乎不能对满足牛二、麦克斯韦方程和薛定谔方程的一个系统下判断说那个发生在前，那个发生在后。甚至在麦克斯韦方程中，时间都可以进一步被写成一个跟空间坐标类似的坐标，麦克斯韦方程描述的宇宙就好像是静止四维时空中一幅美丽的画。我们比较好奇的一点是，假如只有各种场进行演化，我们能看出来先后吗？在一个只有电磁场的世界里，电磁场会不会直接全部逸散掉？（我们未来或许可以通过数值模拟来验证）但如果把仅仅是电磁场的系统看做是一堆光子组成的系统来看的话，似乎这些光子会很快逸散，而不会吸引到一起，最终只是在时空中的一小段时间和空间上留下来了涟漪。麦克思维方程的主要问题在于它只描述了场，而没描述粒子，好处在于似乎场的性质足够好，以至于可以统一到4维空间里去，其他两个理论都没这本事，而且这个似乎是确定的，没有一点不确定性，而且似乎可以解释光，但是没法解释光的量子性，整个麦克斯韦方程都是连续的没有一点量子化，所以它估计是某种更高理论的平均版本，可以说可能电磁场是一种平均场。 刚才说到麦克斯韦方程的一个问题是里面竟然没有提到粒子，（光子算不算？说实在光子真的很神奇，它似乎是麦克斯韦方程和相对论量子论之间的桥梁，如果我们能弄清楚到底怎么描述光子或许对这几个理论都有巨大的启发，而且光子本身没有静质量这就很神奇）其他几个理论都是把质点作为核心对象的，从牛顿力学到量子力学，再到相对论，粒子在其中扮演了很重要的角色，这个粒子都有质量，虽然我们不知道这个质量是从哪里来的（但估计最根本应该是从能量来的，可能基本粒子是空间的某种扭曲，或者是某种非线性方程的孤子解（这里不得不插播一句话就是我们研究的大多数都是线性结构，方程也大多数线性的，我们出于方便的理由去研究它们，去认识它们，但是有没有可能其实宇宙的基本方程并不是线性的，甚至说大多数方程都不是线性的，只是恰好我们研究线性的研究太多了我们才对线性的各种方程这么感兴趣，这么了解，或许真正的麦克斯韦方程并不是线性的，比如可能满足一个什么很美的数学结构，但不是线性的，只不过在特定情况下表现为线性的，在某些情况下，不是线性的从而形成了孤子比如说电子，然后因为这个孤子本身是对时空的一种扭曲，然后具有一定的能量，向橡皮筋被打了一个节一样具有能量，如果我们把节打开，会释放出能量并激起涟漪（光也即电磁波）））（在高能领域会有新的物理，因为这样就可以打破低能量的近似）。所以我们会比较关注正反物质的湮灭，正反物质湮灭的过程可能会让我们对物质本身的结构，物质质量的来源，甚至是相关的质量的引力的来源都有更好的认识，所以，如果一个小盒子里面动能很大，这个小盒子会变重吗。这些问题不能用解析解的话应该可以数值硬解出来吧，反正相对论应该是完备的，应该是可以以某种形式模拟出来这个解。回到这个正反物质湮灭的问题来，这有点像两个节互相打开然后释放出能量，很神奇。我们是不是可以考虑把正电子和其他微粒比如中子，质子相结合看看会有什么反应（既然已经知道了它和负电子会湮灭）同时反物质到底是怎么产生的也十分奇怪，难道就是能量在空间激起某种扭结，然后再分开就能把这种能量储存起来？像是氯化钠被分解成了氯气和氢气，一个有氧化性一个有还原性，两个可以碰到一起释放出能量。或许正常电子有负电性，正电子有正电性，碰到一起就可以释放出能量，就像是这个化学反应一样，如果是这样的话，我们能不能像电解池那样做出一个机器，输入能量一边源源不断输出负电子，一边源源不断输出正电子。Emmmm但有没有另外一种可能，正负电子湮灭放出的能量是二者之间的库伦势能，而不是其自身的某种性质，我们或许可以稍作估算，然后算出来具体的值（但考虑到麦克斯韦方程在这种情况下未必适用，也不知道会得到什么结果），如果二者的质量来源于库伦势能的话那么有望凭空产生电子吗。 总之，反物质可能是洞悉物质背后深入结构乃至质量，相互作用缘起的重要窗口。我们这时候也可以考虑我们这个理论能做出什么有效的预言，我们也可以看看别的理论，怎么求出它的预言部分，它怎么从一个抽象的理论到设计出来一个具体的实验来的，能够来对我们的想法进行验证和检测。 刚刚提到了孤子，扭结之类的说法，我感觉全纯函数的奇点有点像我们世界中的基本粒子，全纯函数非奇点之外的地方有点像场，有没有可能我们给一般的全纯函数加上什么动力学，使得它能够像某个系统一样动起来。当然这里还有很多问题比如说，全纯函数是二维的，比如怎么加入跟现实世界相兼容的动力学呢，，，