第236章 小陈的补充:严谨的科学附录。(2/2)

他首先回顾了黑洞的热力学性质,特别是霍金辐射的发现,指出黑洞并非只进不出,它会有量子蒸发。由此引出了“信息悖论”:落入黑洞的物质所携带的信息,在黑洞最终蒸发后,是否就此彻底消失?这违背了量子力学中的信息守恒定律。

然后,他介绍了部分理论物理学家提出的可能解决方案,其中就包括“白洞”的猜想。作为黑洞的时空反演,白洞是只出不进的区域。有些模型(如圈量子引力中的尝试)预测,黑洞在演化末期可能转化为白洞,将其吞噬的物质和信息以某种形式“吐出”。陈智林引用了相关论文的数学框架,展示了如何从爱因斯坦场方程的某些特殊解中得到白洞的概念。

他进一步讨论了连接黑洞与白洞的可能桥梁——虫洞(爱因斯坦-罗森桥)。他解释了虫洞的概念、其对于实现时空旅行或超光速通信的理论可能性,以及维持一个可穿越虫洞所需要的奇异物质(具有负能量的物质)所带来的巨大挑战。

最后,他将这些概念与书中的“白洞信息库”联系起来。他提出一种假设:或许存在某种高度发达的宇宙文明,能够利用或创造某种稳定的虫洞结构,连接到一个作为宇宙级数据存储中心的“白洞”。信息的“存入”通过与之相连的黑洞端,“读取”则通过白洞端。他强调了这目前纯属理论推演和科学幻想,但其灵感源于对广义相对论和量子引力理论最前沿问题的思考。

“我们并非在凭空杜撰,”陈智林郑重地写道,“我们是在现有物理定律的边疆,进行一场思想实验。‘白洞信息库’是对信息本质、宇宙因果律终极形态的一种寓言式表达,其根基,深植于当代物理学最深刻的困惑之中。”

第五章附录:地外生命存在的概率学估计与搜寻方法

书中提到了可能存在的地外生命迹象。在附录a-5中,陈智林系统地处理了这个激动人心的话题。

他首先从宇宙学尺度入手,回顾了可观测宇宙中星系的数量(数千亿)、银河系内恒星的数量(约1000-4000亿),以及拥有行星系统的恒星比例(根据开普勒太空望远镜数据,可能非常高)。

然后,他引入了着名的德雷克公式。他逐一分析了公式中的各个参数:

· n*:银河系内每年形成的恒星数量(估算值)。

· fp:拥有行星系统的恒星比例(基于观测,取值较高)。

· ne:每个行星系统中处于宜居带内的行星数量(开普勒任务已发现众多此类系外行星)。

· fl:宜居行星上生命出现的概率(未知,但地球提供了唯一已知例子,且地球生命出现很早)。

· fi:演化出智慧生命的概率(高度未知,争议极大)。

· fc:智慧生命发展出能够进行星际通信的技术的比例(未知)。

· l:此类技术文明的寿命(未知,取决于其是否能够避免自我毁灭)。

陈智林展示了采用不同乐观或保守参数估算出的n值(银河系内可通信文明的数量),结果差异巨大,从孤零零的我们到成千上万。他明确指出,德雷克公式的价值不在于给出确切答案,而在于框定了问题,指明了我们需要努力探索的方向。

接着,他详细介绍了搜寻地外文明(seti)的主要方法:监听特定频率的无线电信号、搜寻光学波段的激光信号、分析系外行星大气光谱寻找生物标志物(如氧气、甲烷、水汽的特定组合)等。他还提到了寻找非生命起源的、可能由高级文明建造的“技术标志物”,比如戴森球结构的红外辐射特征。

最后,他讨论了费米悖论——“他们都在哪里?”并列举了各种可能的解释,从“大过滤器”假说(生命或智慧发展的某个阶段极其困难)到文明寿命短暂假说,再到“动物园假说”或“天文馆假说”等。

“寻找地外生命,不仅是技术挑战,更是对人类自身在宇宙中地位的深刻反思。”陈智林写道,“我们的叙述基于科学给出的可能性,而答案,或许就在未来某次观测的数据流中,或许,它本身就是我们不断追寻的意义所在。”

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当陈智林将厚厚一叠附录文稿交给傅水恒教授时,窗外已是晨曦微露。傅教授戴上老花镜,一页页仔细翻阅。那些复杂的公式、严谨的推导、详实的数据,与他文字中流淌的诗意与哲思形成了奇妙的对照。

“好,好,好!”傅教授连说了三个好字,眼中闪烁着欣慰的光芒,“智林,你这番补充,如同为我们的星海之舟装上了最精密的罗盘和引擎。它让我们的想象不再轻浮,让我们的寓言拥有了重量。现在,我们可以更有底气地,将这份关于家园与星海的思考,呈现在读者面前了。”

陈智林看着自己耗费无数心血完成的“科学基石”,疲惫的脸上终于露出了舒展的笑容。他知道,科学的严谨与人文的想象,从来不是敌人,而是人类认知宇宙、探索未知的双翼。这部《银河系漫游指南》,正因为有了这两只坚实的翅膀,才真正具备了翱翔星海的潜力。

而此刻,年幼的傅博文还在梦乡中,或许正梦着舅舅和爷爷带他穿越的那些瑰丽的星云与奇异的引力场。他尚不能理解那些附录中复杂的数学,但他感受到的那份对宇宙的好奇与敬畏,正是所有科学探索和人文书写最原初、也最永恒的动力。科学的种子,已然在他心中埋下,只待日后破土发芽,或许会长成另一棵参天的智慧之树。