宇宙将如何以“无”告终？

2025-04-30

英国《新科学家》周刊网站4月1日刊登题为《虚无如何能够毁灭宇宙》的文章，作者是英国诺丁汉大学物理学家安东尼奥·帕迪利亚：

大多数人都会抱怨“无”：打开冰箱，里面空空如也。

当然，这是一种相当主观的“无”。我们可以考虑两种更为精确的定义。

首先是小写的“无”(nothing)，就是从有到没有。

其次是大写的“无”(Nothing)，真正的“无”从来就不是任何东西，也永远不会变成任何东西。它什么都不是。如果有这样一个“无”的存在，那么一切都必须与之分隔开。

持续一千多年的冲突

我更感兴趣的是小写的“无”。古希腊哲学家提出，物质是由微小的不可分割的碎片或“原子”组成的，它们在无限的虚无中嬉戏。

亚里士多德要摧毁这种哲学。他认为物质是一种连续的流体，可膨胀和收缩，永远在土、气、火、水四种基本元素之间转换。

根据亚里士多德的说法，这最后一层是由物质世界之外的东西、“原动力”和上帝推动的。

在许多人认为亚里士多德战胜了原子论者。原子论哲学成了异端邪说。

东方哲学家则截然不同。据说佛陀悟出了空性，将自己从一切痛苦折磨中解脱出来。东方数学家的精神核心是“无”，他们提出“零”即“无”的数字表达。

13世纪早期，古希腊的影响力已经受到了打击。亚里士多德及其追随者成了异端邪说。上帝当然可以创造一个真空或虚空，“零”在西方世界也得到了赦免。

到了17世纪，能创造真空的不仅仅是上帝。物理学家通过水银气压计也做到了这一点。但他们真的创造出了“无”吗？

具无限负曲率的真空

20世纪初量子力学出现。在量子世界里，你无法精确说出一个粒子的位置，以及它的运动速度有多快。总有量子摆动存在。

你可以把真空想象成一个寂静的空旷之地，但它仍有量子摆动。它们赋予其足够的能量来弯曲空间和时间。这种来自虚空的能量可能会加速宇宙膨胀，宇宙膨胀得越来越快。

如果“无”不是真空的话，那“无”又在哪呢？它存在于我们的物质世界中吗？

1982年，物理学家发现了一种可怖的新形式的“无”，比虚空或真空更加激进。它揭示了时空的不稳定性，在这种不稳定中，可能出现一个真正意义上什么都没有的泡泡，并开始从内到外吞噬宇宙。这不仅仅是空白空间，而是空间本身的缺失。如果一个“无”的泡泡出现在你的房间，它不会留下缺口——而是连缺口都没有。它会带走你的一切。这毁灭性的幽灵会迅速蔓延，空间本身都会最终消失。

2011年，普林斯顿大学的学者发现了一种新方式来思考“无”：具有无限负曲率的真空。当能量为正时，会得到正曲率，宇宙以加速度膨胀。当能量为负时，会得到负曲率，宇宙会坍缩，消失。这就是弯曲至负无穷的真空时空泡泡。

开辟思考宇宙新方式

上述观点得到了“全息理论”的支持：宇宙可能就像一个投影，一个编码在低维边缘上的三维现实。把它想象成两种不同的语言：一方面，它是主体的三维语言；另一方面，又是低维边缘语言。

全息原理在负弯曲的时空中最好理解。在这种情况下，我们可将主体语言和边缘语言联系起来。

事实证明，边缘语言的单词数量取决于主体的曲率。当曲率骤降至负无穷时，单词的数量就会变为零！边缘语言就完全消失了，只留下“无”。

宇宙是如何“无”中生有的，亦或是它会如何以“无”告终。这是我们必须思考的事情。

在量子引力的全景中不存在孤岛。这是个包含一切有意义的量子引力理论，与我们所处的宇宙毫无共同之处。

最简单的量子引力理论，即描述“无”的理论。一定存在可以从“无”到有的方法。“无”并非是与物理学其他部分隔绝开来的孤岛。它就在那里静待我们去发现。

有些人畏惧它，有些人崇拜它，但“无”不可避免。终有一天，它会把整个宇宙当成早餐吃掉。