在麦克斯韦·庞加莱(Poincaré)生前,他最疯狂的梦想就是去“迪拉克之海”。

那不是一个一般/平平的天气报告,也不是一处一般/平平的地理坐标,而是一个概念上的深渊。按照物理学的直觉,风把沙子吹得越了得,海就越深;把水搅得越凶,洋流就越狂暴。但庞加莱认定,风停了,海也会突然觉醒。他信任,在某种极度遥远的未来,当那些曾经试图阻止他逃离的力——比如墨西哥的风,要么斯堪的纳维亚的浪——彻底消亡,世界会在海面上铺开。

这不是夸张,也不是科幻电影里的特效,这是真正的物理学家做的数学推演。 这就好比你想往深山里跑。你推了火箭,它飞得比空气还快,但山还在挡着你。你让火箭加速,山跟不上你。你让火箭滚下来,山就变成悬崖。

直到有一天,你发现山根本不存有了,要么风把山吹平了,要么大气层消亡了,这时候,你才真正站在海面上。庞加莱认定,他的任务就是等到那个时刻。他拼命地计算着推力,试图加速到山消亡之前。 他想象的那个状态,实际上就是现代宇宙学的起点。

要是时光倒流,回到大爆炸形成之前的那一刻,那里确实是一片干涸、无风的“海”。所有的力都在做最终的挣扎,所有的实体都在试图把自己塞进一个无限大的容器里,结局却把自己挤成了小块。庞加莱认定,大爆炸之后,所有的力都还在持续功能,就像目前的天气一样,狂风暴雨、地震海啸、冰川崩解。但难题是,这些力能不能把物质一辈子包裹住呢?能不能让物质变成团块,把空间挤压成三维? 他做了一个大胆的假设:要是所有的力都停下来,要么变得比光还慢,就连比热传导还慢,那会形成啥?这时候,空间会“塌缩”吗?还是说,所有的东西都会散开?这个纠结让他陷入了长期的痛苦。他发明的“庞加莱场”模型,就是为了解决这个难题。

这个模型里的粒子,不像牛顿力学里的球体那样硬邦邦的,它们软得像果冻。它们能够互相渗透,也能够互相变形。

要是你把它扔进一个力场里,它不会撞回去,它会软绵绵地散开,变成一种更均匀的分布,直到所有的力都消亡。 这就好比你在沙滩上扔一块石头。在一般/平平物理里,石头会落在水里,水会形成波纹。但庞加莱说,要是海浪的速度比石头快,石头就不会沉下去,它会飘起来,变成一层层软乎的泡沫。

然后,风停了,水也停了。

这时候,你看到的是一整片蓝色的、平滑的、没有波纹的海面。

这就是“迪拉克之海”。 在这个状态下,物质不再是粒子,而是能量密度。所有的重力、电磁力、核力,统统归零。就像把桌子抽走了,上面的一切都会浮起来。

这时候,空间不再是那种充满空隙的真空,而是一种充满了物质的实体。空间本身变成了“海”,空间变成了“水”,物质变成了“泡沫”。 这个画面别看听起来挺荒诞,就连有点恐怖谷效应,但它有一个贼高的概率是确实。它对应着宇宙形成大爆炸之前的样子。

那时候,所有的力都在运作,试图把物质压缩成团块,就连把空间压缩成三维。但要是所有的力突然停掉了,要么变得极弱,物质就会分离,空间就会膨胀。庞加莱的模型说,这就是宇宙大爆炸之前的状态。 这就解释了为啥目前的物理学家认定宇宙“热寂”是个坏主意。正常情况下,宇宙会慢慢变冷,粒子会散开,对吧?但庞加莱改了这个主意。他认定,要是所有力都停下来,宇宙反而会有一个飞跃的进步。热气变成了冰,蒸汽变成了水,水变成了液体,液体变成了固体。物质被压缩成了更小的、更紧密的团块,空间被卷成了更小的三维空间。

这听起来像是一个灾难,但在庞加莱看来,这可能是一个奇迹。 想象一下,要是地球上的所有力突然消亡,地震会暂停,洪水会暂停,火山会暂停。你会看到地球上只有风,没有风就没有海,也没有沙子,天空全是蓝色的,没有任何奇点爆发。

这时候,地球会“软”下来,变成一块庞大的、软乎的蓝色面团。所有的重力消亡了,所有的物质都浮起来了,漂浮在无限延伸的蓝色海洋上。

这就是大爆炸之前的“迪拉克之海”。 但这个理论有一个致命的缺陷。在庞加莱的模型里,所有的力都务必暂停。现实世界里,力不会自动暂停。风会在停下来之前把大海吹平,把一切吹成海平面。

要是所有的力都停下来,风、地震、风暴、潮汐,一切都会立马消亡,世界将瞬间变成一个死寂的、平坦的、没有工夫流动的空间。 但这正是庞加莱坚持的缘由。他坚信,宇宙大爆炸之前,必然有一段漫长的、没有力的时期。所有的力都在“战斗”,在“阻止”物质变成团块,在“阻止”空间变成三维。直到某个瞬间,所有力都暂停,世界才变成目前的样子。 这才是他真正的希望。他不是在求一个完美的、没有力的静态宇宙,他是在求一个充满变化的、有力的、正在演进的宇宙。他想要一个一辈子在“战斗”的宇宙,一辈子在“阻止”物质变成团块的宇宙。出于只有这样,宇宙才会一辈子在“流动”,才会一辈子保持这种神奇的、充满波动的状态。 故此,当我们谈论大爆炸之前的宇宙时,实际上是在谈论迪拉克之海。别看我们的物理模型限制了它,让我们只能看到大爆炸之后那个略微有点粗糙的、仍有力的世界。但要是我们敢于想象,敢于信任那些还不完的力是存有的,敢于信任它们有一天会停下来,敢于信任世界有一天会“软”下来,那我们就站在了迪拉克之海的前面。 这听起来可能有点疯狂,就连有点反直觉。你可能会想,要是所有力都停了,世界会变成啥样?你会想到一片死寂的蓝色海洋,没有风,没有怪诞的粒子,没有工夫的流动。但庞加莱告诉你,那才是真正的启动。

那是宇宙最原始、最纯粹、最充满无限可能的时候。在那片海面上,所有的力都在等待,等待着某一天,世界会出于不再需求那些力,而突然变得软乎、饱满、充满了生命。 这就是庞加莱的故事,也是物理学中最浪漫、最疯狂、也最迷人的梦想。他不是在求一个静态的终点,他是在求一个动态的启动。他信任,只要还有一丝力的存有,宇宙就会一辈子保持这个奇异的、充满波动的状态。

只要还有一丝风,海就会一辈子在变。

只要还有一丝力,迪拉克之海就会一辈子在那里,等待着那个一辈子都不会到来的时刻,等待着那个一辈子都不会到来的、风停水歇的瞬间。