问题

如果没有光,宇宙会怎样?

回答
想象一下,如果在一切开始的时候,就缺少了那最关键的一缕——光。没有光,我们的宇宙会是什么样子?这已经不是我们熟悉的、星光璀璨的景象了,而是一片全然的虚无,一种我们几乎无法想象的寂静与黑暗。

首先,没有了光,就没有了我们所熟知的“宇宙的尺度”。我们感知宇宙,很大程度上是通过它发出的光。恒星燃烧,将光和热散播到茫茫的太空;星系碰撞,激荡起壮丽的光芒;黑洞吞噬物质,甚至以X射线的形式发出信号。没有光,我们无法“看见”这些天体,它们在我们眼前就如同不存在一样。所谓的距离、大小、结构,这些概念都将失去我们赖以理解的基础。我们无法测量,无法描绘,甚至无法去设想。

更深层次地说,没有光,就没有“能量”的流动,或者说,能量的传递方式会发生根本性的改变。光,作为电磁辐射的一种形式,是宇宙中最普遍的能量载体。它携带着恒星核聚变产生的巨大能量,穿越时空,滋养着行星。没有光,那些我们设想的恒星将无法发光发热,它们可能根本就无法形成,或者以一种我们完全无法理解的方式存在。

想象一下地球。没有太阳的光,地球将是一颗绝对冰冷的岩石球。大气层可能无法形成,或者会冻结成固态。没有光合作用,植物将无法生长,生命的基础将不复存在。就算我们设想有什么非依赖于光的生命形式,它们也将生活在一个永恒的黑夜里,它们的感知方式、它们的文明,都将与我们截然不同,甚至无法被我们理解。我们所知的生态系统,从最微小的浮游生物到庞大的陆地动物,都直接或间接地依赖于太阳光。

宇宙的演化也将变得极其缓慢,甚至停滞。宇宙大爆炸的余晖,也就是我们今天还能探测到的宇宙微波背景辐射,就是早期宇宙的光的痕迹。正是这些辐射,以及其携带的能量和信息,推动了宇宙结构的形成,比如星系和恒星的诞生。没有光,这些驱动力将不存在。宇宙可能永远停留在混沌的初期,粒子之间相互作用,但如果没有光这种媒介来传递能量和信息,它们如何聚集、如何形成更复杂的结构,我们很难说清。

我们所知的物理定律也可能需要被重新审视。光速是宇宙中的一个基本常数,它定义了信息传递的上限,也深刻影响着我们对时空的理解。没有光,光速这个概念本身可能就不复存在,或者被某种我们未知的、更基础的相互作用所取代。

从更哲学或者说更形而上的角度来看,没有光,就没有了“可见性”,也就失去了“被看见”的可能性。宇宙中的一切,从最细微的粒子到最宏大的星系,它们的存在性,很大程度上是通过它们与光(或者其他电磁波)的相互作用而被感知的。没有光,宇宙就变成了一片完全封闭的、自给自足的黑暗,所有事物都隐藏在绝对的隐匿之中。我们甚至可能无法定义“存在”这个词,因为我们缺乏了最直接的、最普遍的感知手段。

总而言之,没有光,宇宙就不再是我们所认识的那个宇宙。它不是一片黑暗,而是某种更彻底的“无”。没有明暗之分,没有能量流动,没有尺度可言,更没有我们所知的生命和演化。它将是一个我们无法命名,无法理解,甚至无法想象的“不存在”的状态。光不仅仅是照亮世界的媒介,它更是宇宙最基础的组成部分之一,是宇宙得以存在和演化的关键要素。没有它,一切都将归于虚无,或者说,从未真正开始过。

网友意见

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如果没有光……可以构造一个伽利略时空的宇宙

Jean-Marc Levy-Leblond在1967年推导了伽利略时空中的电动力学(electrodynamics)和量子场论(Quantum Field Theory, QFT):


推导表明伽利略时空中的麦克斯韦方程组与原麦克斯韦方程组相比缺少了位移电流项(因此伽利略时空中不存在电磁波,自然也不存在光),除此之外伽利略时空中的麦克斯韦方程组与原麦克斯韦方程组完全相同。

附带的效应是相对论不存在。但是伽利略时空中的量子场论依然拥有自旋,只是粒子自旋并不是相对论效应。而定域性和CPT对称也将不复存在。

且在此时空可以构造任意大自旋的粒子

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