宇宙是如何运行的微观尺度上的无序微粒

在科学领域中，一个常被忽视但至关重要的成就，便是以数学方式描绘物理宇宙。这涉及到运用连贯且流畅的数学函数，比如正弦函数来描绘光和声音。这样的实践有时被称作牛顿运动第零定律，以此致敬伟大的牛顿三定律背后的数学原理。这些定律背后的数学原理同样具有卓越的价值。

在20世纪初，阿尔伯特·爱因斯坦的理论对牛顿宇宙学说产生了深远的影响。他提出了两个全新的宇宙特性：质量能够弯曲空间，空间和时间之间存在内在联系。爱因斯坦称之为时空理论。尽管这一理论令人震撼，但它的数学表达方式和牛顿定律一样，都展现出流畅连贯的数学美。

近期的研究进展却揭示了新的发现：时空本身具有内在随机性。这一发现意味着在小尺度上，牛顿第零定律不再适用。我们必须重新审视和理解宇宙的基本构成和运行方式。那么，究竟什么是时空呢？想象一下在平面几何中，当你选择两个点并画出x轴和y轴时，这两点之间的距离是x²+y²的平方根。在三维空间中，距离则是x²+y²+z²的平方根。这些距离是恒定不变的，无论我们如何改变坐标轴。这就是空间的本质。

那么，当时间被引入作为第四维度时，情况会如何呢？四维时空中的一个点被称为“事件”，它在空间上的位置由x、y和z轴确定，在时间上的位置由t确定。两个“事件”之间的距离并不是x²+y²+z²+t²的平方根。实际上，这一距离是x²+y²+z²-ct²的平方根，其中c代表光速。这是一个关键的改变：采用不同的坐标系可能会改变x、y、z和t的值，但这个平方根的值却始终保持不变。爱因斯坦以惊人的逻辑推断出引力的本质是时空自身的几何特性——曲率，而这一曲率是由质量引起的。如果宇宙中没有质量存在，那么时空将是平坦的，没有曲率存在。这一理论为我们理解宇宙提供了新的视角和思考方向。在科学的道路上，新的发现和理论不断涌现，不断推动着我们对未知世界的认知与理解走向深入。