华鸟随笔三:力量和命运 宇宙系列记事(十四)

日期:2019-10-09 15:09:34 来源:卓克艺术网
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华鸟 宇宙系列-奏之篇6-轻快地跃动

Cosmos Series - Third:Performance 6,Dance lightly. By Hua Niao

时间,嘀嗒,嘀嗒,……,在观察中调整目光,在颜料、纸张、画布的混合中变化,在创作中进行,在干和湿之间附着和剥离。

嘀嗒,嘀嗒,……,普朗克时间(Planck time,1900年普朗克提出)10的负43次方秒,长度10E- 43cm。

十维的宇宙分裂成四维宇宙和六维宇宙。六维宇宙崩溃,缩成10E-32cm。四维宇宙迅速爆炸,温度高到无法想象的10E32度(10的32次方);

10的负35次方秒,10E-35cm,大统一作用力崩解;10的负9次方秒,10E-9cm,电弱对称崩解,温度10E15度;

10的负3次方秒,10E-3cm,夸克开始凝聚,中子与质子出现,温度10E14度;3分钟,质子与中子开始凝聚成稳定的原子核;

以我们今天所在的四维宇宙为纵横,在137亿年前宇宙大爆炸;炸后10秒,电子凝聚在原子核周围,第一个原子出现;

炸后38万年,氢原子、氦原子形成。温度降到2700度。又经过几十万年第一个似星体(quasar)出现;继续冷却后,太阳系诞生;

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华鸟 宇宙系列-奏之篇9-傲慢中曼舞

Cosmos Series - Third:Performance 9,Arrogance in Dance. By Hua Niao

距今46亿年前,地球上诞生后,第一个生命诞生,再是人的万祖之先诞生了;

这个被科学家称之为“创世时间表”的数值,其实就目前人类科技水平,没有一个可以被测量到。

在中学时,我怀疑过学了数理化将来不会有什么用。后来看到这些的数值,心里还挺激动的:是不是离“我从哪里来?”答案近了一点点了!

泡一杯咖啡,望远外的风景,深呼吸一下,——我对时间、命运和力量的关注,依然无时不刻。

关于时间本质,始终没有结论,就像康德的二律背反提出的,也是爱因斯坦(1879年)说的:时间根本不存在,时间是人类的幻觉。

爱因斯坦是提出人类心象历程中的最伟大成就之一:相对论的科学家!他用麦克斯韦尔的场方程式推导出狭义相对论(Special Relativity),即光速恒定⇒ E=mc²。进而,光速会受重力影响,重力场会扭曲光线的行进路线,即广义相对论(General Relativity);空间是弯曲的⇒力学=几何学。

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得出的结论令人震慑——就是说,如果我们可以观测到光线以曲线前进,那就意味着空间本身是弯曲的!质能的存在造成周围时空的弯曲!

世界上几乎99.99%的人是不理解广义相对论?我也不懂!这好像也没影响做飞机呀!火车照样乘坐呀!但是,只要一知道:相对论为人类打开了核能利用的时代;人类足以有能力摧毁地球;这时没有一个人不是坐立不安的!因为摧毁的是人唯一可以居住的地方呀。

在跌宕起伏的心情中,我在那里画山水花鸟;心情起伏不平,我要画《宇宙系列》!

广义相对论是怎么说的?——就是说,光线以曲线前进+光线走两点间最短时间路径⇒空间是弯曲的⇒“质-能”造成“时-空”弯曲⇒力学=几何学,基本上是这样推导的。

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华鸟 宇宙系列-奏之篇10-无风中的跳跃

Cosmos Series - Third:Performance 10,Jump in the Windless .By Hua Niao 

要创作《宇宙系列》,连一点科学知识都没有,里实在心有点慌!那就先去回望一点人类了解的宇宙万物的来龙去脉吧。也许那里有令人激动的……

肉眼看不见的东西很多很多,力和时间也是。在数千万年里,人的力量只在双手和肌肉中,后来在马力的驱动中迅速前进。

牛顿(1643年)玩一个苹果,发现了万有引力和运动定律,让力学被简化成条理分明的方程组。再发现现代机械原理,催生出蒸汽机,为工业革命打好了基础。

人类掌握的力、能量达到数十到数百马力。第一次工业革命开始了。

撼动了两千年来未被动摇过的欧几里德几何学的黎曼(1826年)认为,欧几里德数学根基只是常识与直觉的流沙,不是扎实的逻辑推演结果。

虫洞(warmholes后被黎曼虫洞)的概念也是他提出的;他研究微积分和提出函数,认为:作用力源自于几何学,作用力只是由于几何结构扭曲所造成的必然现象。

他做出了划时代的重大突破,彻底推翻了牛顿的超距作用原则;可惜英年早逝,将这几项课题的重要发展留给了后人——麦克斯韦尔和爱因斯坦。

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华鸟 宇宙系列-奏之篇14-演奏给流失的旋律

Cosmos Series - Third:Performance 14,Playing the Lost Melody By Hua Niao

与牛顿齐名的大科学家麦克斯韦尔(1831年)成为物理科学又一个转折点。麦克斯韦尔方程式,是将电力和磁力统一了起来,建立了完整的电磁理论;为爱因斯坦的狭义相对论铺路,启迪了爱迪生等发明家,为进入电力时代打下了基础。

原来玄工和先见们研究的,是关于宇宙的力和时间。

有史的两千年来,终于发现和确定了微观粒子之间的四种自然力:万有引力、电磁力、强相互作用力(强核力)、弱相互作用力(弱核力)。

又发现宇宙间所有现象,包括十维空间的这四种作用力:强核力、电磁力、弱核力、重力。

喝一杯茶,眺望天空。——人类通过对力、力量、能量的不断掌握,而改变命运。

强核力 (strong nuclear force)有多强?只要知道氢弹是原子弹的几百倍威力,就能想象它有多强。氢弹爆炸原理运用了强核力的,夸克之间的吸引力,由胶子传递(束缚质子和中子于原子核中的是其附加效果由π介子传递)。在有效距离内,距离越大,力越大,就是说没有一个生命可以抵抗。

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华鸟  宇宙系列-奏之篇20-自豪不拒绝飘逸

Cosmos Series - Third:Performance 20,Pride does not refuse elegance By Hua Niao 

第2强是电磁力(electromagnetic force),包括电力、磁力和光本身的合称。电荷(磁级)正负相同为排斥力,相反为吸引力。由光子传递,与电量成正比,距离成反比。

第3强的弱核力 (weak nuclear force,左右了部分放射性物质的衰变形态,是造成β衰变一类的衰变的力。由希格斯粒子(W+、W-、Z0)传递,较弱,短程力,作用在夸克级的粒子。

第4是重力 (gravitational force,),或称引力,由引力子传递,与质量成正比,距离成反比。

在生活中用的电磁炉,是电磁力,很小的力,电磁炉比电炉更节能环保。

有了电磁力学,才有现代光学、电工学、电子学,才能发展电气化和通信技术。就是说,能量级数是逐步获得飞跃的,电磁力已经被广泛应用,极大地改变了人们的生活。

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华鸟 宇宙系列-奏之篇21-悲伤中的旋舞

Cosmos Series - Third:Performance 21,Rotating Dance in Sadness . By Hua Niao 

人类在了解到宇宙万物的来龙去脉后,发现能够改变时空的结构,让物质变得井然有序。任意地组合与改变粒子,制造出前所未有的物质形态。

爱因斯坦提出的“大统一理论”(Grand unified theories, GUT)中发现了微观粒子之间的四种相互作用力,即自然力,——在理论上解释为:宇宙间所有现象,包括十维空间都可以用这四种力,通过进一步研究,力图统一这四种力的理论和模型。

为何要统一自然力?为何构建这一理论?一旦人类将所有的作用力整合了,会发生什么事情呢? 

人类有史以来扔下来两颗原子弹,这在二战期间,原子弹的爆炸让几十万人即刻变为灰烬。——充满着诗意和情趣的世界,所有的玄道、神秘和一切即刻毁灭时,人们开始大恐慌,哲学家也重新反思科学和技术。

大统一理论的辉煌亮相,但是风向开始变换——另一套全新的理论:量子力学(quantum mechanics)风云再起。这是一套与黎曼、爱因斯坦学说迥异的解释自然力的理论。

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华鸟  宇宙系列-奏之篇28-失去记忆的旋律

Cosmos Series - Third:Performance 28,Melody of Lost Memory . By Hua Niao 

“超弦理论”和“M理论”的出现,都想统一广义相对论与量子力学,这是理论物理学最前沿的研究方向,想构建终极“大统一理论”。

超弦理论提出:宇宙的时空,是十维空间,宇宙就像一座大琴的音箱,拨动琴弦产生不同的音色,不同的基本粒子,进而发展出所有的物质与作用力。

我们现在的认知层面在三维空间。十维空间的概念对我来说简直就是天方夜谭、难以理解的事情!接下来还有对十一维空间的研究者。

玄妙、玄奥,也玄乎!但是,弦理论不玄。物理巨匠威藤(生于1951年)进一步提出了M理论,即结合了十一维空间和五种超弦理论的超引力理论,来解释所有物质与能源的本质与交互关系。

发现四种自然力、弦理论、超弦理论和M理论,最终理想无非是要应用!对“力”的整合和统一,无非就是为宇宙的主宰者做好准备。但是,我们能否左右时空和主宰宇宙,都未知!

无论远方的声音如何听不见,也无论近处的声音如何嘈杂, 既有的诗意离我越来越远,我要振作起来。

就让神秘的浮想联翩,就让一点点的诗情画意进入《宇宙系列》的创作里!

——华鸟随笔四 待续

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华鸟:国家一级美术师。北京大学特任讲师。

Hua Niao: National First Class Artists(China). Special lecturer of Peking University.

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