塞进10个TB的信息。
下面就是困扰我的事。量子力学薛定谔方程暗示着,信息不可能被创生,也不可能被毁灭(见第6章)。也就是说,随着宇宙的膨胀,每一升空间中所包含的信息量在持续减少。在大冷寂情景(我在天体物理学家中进行了一圈投票,大冷寂的得票处于宇宙末日选举中的领先地位)中,宇宙会永远膨胀下去,那么,当每升空间所包含的信息含量的数量级从GB降到MB,甚至少于一部手机能存储的数据时,会发生什么呢?降到每升1字节呢?在我们用详细模型来取代连续统空间模型之前,我们无从知晓具体的结果,但是我想,我应该把赌注押在下面这种情况:某些糟糕的事情会发生,将逐渐改变我们所知的物理定律,让我们这样的生命形式不可能继续存在下去——欢迎来到我所谓的“大断裂”。
下面的事更让我困扰:我经过简单的计算发现,大断裂将在几十亿年后发生,甚至比我们的太阳耗尽燃料、吞噬地球的时间还早。暴胀理论是将“爆炸”放入宇宙大爆炸的最好理论(见第4章)。暴胀理论说,在早期宇宙中,存在相当多的高速拉伸区域,某些区域拉伸的程度比其他区域大。如果空间拉伸存在一个上限,到达上限后就会遭遇到大断裂,那么,大部分体积(因此也包括大部分星系、恒星、行星和观察者们)都将处在拉伸得最多、最接近断裂的区域内。
那么,这个即将来临的大断裂会是什么样呢?如果空间的颗粒性逐渐增长,那最先陷入困境的就是尺度最小的结构。我们可能会先注意到,核物理学的性质发生了变化,例如先前稳定的原子发生了放射性衰变。接着,原子物理学开始改变,扰乱了所有化学和生物学。幸运的是,我们宇宙中的伽马射线暴就像一个便利的预警系统,就像煤矿中的金丝雀,或许可以早在大断裂伤害我们之前就发出警示。伽马射线暴是灾难性的宇宙爆炸,从遥远的宇宙深处而来,向我们爆发出短波的伽马射线。在连续空间中,所有波长移动的速度都相同,等于光速,但是在一个颗粒空间中,短波移动的速度稍慢。我们最近发现,两个波长不同的伽马射线从一个遥远的爆炸出发,在宇宙中旅行数十亿年后到达同一张照片的时间差在0.01秒之内。从表面上看,这排除了大断裂将发生在亿亿年之后的可能性,将上一段中的时间预测呈现在我们面前。
实际上,问题比这更加严重。我们空间的膨胀并不均匀,其实,某些区域(例如我们的银河系)根本不膨胀。因此,有人可能会认为,在星系间的空间经历大断裂之后,住在星系里的观察者还可以快乐地生活很长时间,只要这些遥远区域的恶化效应还未传递到我们的星系就好,但是,这种情景只能拯救观察者,却拯救不了潜在的理论!实际上,理论和观测之间的差异只会变得更糟——现在,再重复一下先前的论证就可预测道,我们有极大的可能性正幸福地生活在某个幸存的星系中,而其他大部分空间早已发生了大断裂,所以,奇怪的伽马射线时间滞后现象的缺乏就变得更加难以解释。
所以,我们将宇宙学和量子力学中某些最受人珍视的配料混合在一起,再加上一些实验数据,搅一搅,就炮制出了一味奇怪的佳酿。结果是什么呢?配料混合得并不好,这意味着,至少其中一个方面出了问题。我热爱神秘的事物。我发现,悖论是大自然赐予我们物理学家最好的礼物,因为它们常带来突破的线索。我想,我们理应在空间本质的研究上获得突破,大断裂的悖论正是一条有趣的线索。