宇宙外面是什麼？科學家終於找到了答案！

03-28

引力波的概念和應用前景令人無限遐想，在群里（435544646）也引起了熱烈討論。同學們還不過癮，讓東升時評（微信公眾號：dssp99）多寫一些科普類的文章以饗讀者，愛好時政新聞的大家們對科學的熱情令人始料不及，這也正說明我們的國家處在一個冉冉升起的、鮮活的、積極向上的年代。

廢話不多說，這篇文章就講講宇宙外面是什麼。

宇宙外面又是什麼？這個問題恐怕99%的人都回答不了。

昨天是情人節，如果你約你喜歡的女孩出來玩，女孩不太願意就問了一個難題讓你知難而退：「你要知道宇宙外面是什麼我就跟你出去玩！」

然後你告訴他，我當然知道！巴拉巴拉解釋一番，是不是很酷？是不是一下就贏得了女孩崇拜的目光呢？

這個問題估計所有人小時候也都問過家長或者老師，所有家長也都被孩子問起過，一般過程是這樣的：

孩子：「爸爸，地球外面是什麼？」

爸爸：「地球外面是太陽系啊，我們的地球只是太陽系裡面的一顆行星，它圍繞著太陽在不停的旋轉！」

孩子：「那太陽系的外面是什麼？」

爸爸：「太陽系外面是銀河系啊，我們的太陽系又圍繞銀河系的中心在不停的旋轉！銀河系裡面像太陽系這樣的恆星系有上千億個呢！」

孩子：「那銀河系外面呢？」

爸爸：「銀河系外面就是宇宙啊，宇宙由很多像銀河系這樣的星系構成，統稱河外星系，它們多的數不清，有上萬億個！」

孩子：「那……爸爸，宇宙外面又是什麼呢？」

爸爸：「……，……，你這孩子作業寫完沒？給我寫作業去！」

對話就這樣「無情」的結束了。

別看上述對話這樣輕鬆，人類從對宇宙的無知，到有對話裡面的認知，其實經歷了幾萬年！也就是最近幾百年才有的真正發現，甚至為此還有過爭鬥、有過流血、有過犧牲，最終我們才選擇了正確的道路：科學。

孩子提問的過程，也恰恰是人類對自己不斷提問和解答的過程。

假設你回到過去，跟一千年前的人說，地球是圓的，他們肯定理解不了，他們會認為你是異端，你是胡扯，因為在他們的概念里，天圓地方，天是一個大鍋蓋，蓋在方形的地面之上，他們認為無論你從哪個方向出發一直往前走的話，四個方向都是永遠走不到盡頭的，這是中國人最初的宇宙觀。

而我們現在知道：事實上如果你沿著地面往一個方向一直走下去的話，總有一天你會回到出發點。

因為二維平面在第三維方向上彎曲了，使地球形成了一個球面，這樣才有的你在不知不覺中又回到了原點。

那麼好，我們現在設想一下，如果我們在地球上沿著一條不彎曲的光線，飛向太空宇宙的深處，一直飛下去，會發生什麼呢？

有同學已經悟到了，我們有一天也會回到出發點！是的，宇宙的三維空間在第四維上不知不覺的彎曲了，使宇宙形成了一個四維球，所以，我們在未來的某一天又回到了原點！

有了這個認知，再去理解宇宙外面是什麼，就很容易了。

我們為了便於理解多維概念，一般用降維的方式來思考，如圖所示，我們把三維空間想像成平面，那麼空間在時間維上的彎曲，就是平面的曲面：

一速光在不知不覺中已經在第四維上彎曲，讓我們又回到了原點。

而這個四維球面又隨著時間的流失在不斷膨脹，就像一隻正在被吹起的氣球，我們都生活在氣球的表面上。

「宇宙氣球」在被吹起的初期就是宇宙奇點，在此之後的大爆炸使氣球在不斷的膨脹，我們觀測到的極遠處的星系在以光速遠離我們的銀河系，也是因為宇宙氣球的表面的不斷擴張導致的，這也是宇宙中所有星系之間都在互相遠離的原因。

站在四維角度看，每一時刻的宇宙都有一個形態，下一時刻的宇宙又比上一時刻的宇宙稍大一圈。

所以宇宙又像一顆洋蔥，每一時刻就是洋蔥的一層薄薄的皮，我們人類活在洋蔥皮上！

這時候同學們自己就明白了，宇宙外面是什麼的答案：宇宙的外面是下一時刻的宇宙！

了解到這一步，已經是廣義相對論宇宙觀的核心內容了，全球沒有多少人能理解，足夠你拿去泡妞或者解釋給孩子聽了，但是其實真正的宇宙並不是這樣的，你想進一步了解宇宙構成的話，就接著往下看。

前方「廣義相對論+」燒腦預警

為什麼說是「廣義相對論+」？因為這是筆者在廣義相對論基礎上的有益思考，只是嘗試從另一個角度解釋時間和空間的關係，並不是推翻相對論；嘗試初步統一廣義相對論和量子力學的不相容性，就像科學家統一了四維動量和能量。當然，這些思考也是全球獨此一家，別無分店，而且絕對屬於民科範疇，所以裡面的結論一個比一個驚悚，如果讀者實在沒興趣可以不用往下看。

由於是思考，不免有知識面的局限性和不足之處，但我這個民科的特別之處就是能清醒的認識到自己的不足，也願意不斷的求知和改進，所以很歡迎有相同愛好的朋友點擊文章標題上面的藍字加以關注，讓我們進行探討。

就像愛因斯坦當年發現了廣義相對論的時候，全世界沒有第二個人能理解，但是他堅信自己的發現是正確的一樣，雖然我清醒的認識到下面所述內容的不足和局限，但筆者也堅信自己的理論發現是正確的。它應該不會被現階段的所有人理解，甚至可能被冠以異想天開不切實際的扯淡，但是我希望有一天未來的人能看到這篇文章，並且得到有益的啟發。

言歸正傳，我們知道宇宙包含時間和空間，在我們的固有概念里，空間是「一成不變」的，它在時間之箭的指引下不斷的發展和變化。

其實，時間和空間是相輔相成的，它們不能相互脫離而獨立存在。由於我們人類是三維生物，無法真正理解多維宇宙的真實場景，所以，時間和空間的相關性到底是什麼？它們之間是如何轉化的？就成了物理學界最大的難題之一。

在大尺度的宏觀宇宙下，所有星體之間不但遵循牛頓力學，還被廣義相對論的原理所束縛；而在極小尺度的微觀世界，微觀粒子一方面也遵循牛頓力學的原理但是卻被量子力學的理論所束縛，但放在現實時空里我們同時思考這兩個命題時，廣義相對論和量子力學又是如此的無法相容。

其實究其原因是因為我們用人類的眼光觀測的結果，而人類又是基於三維的生物，所以無法理解真正多維宇宙，就像筆者小說里提出的概念：是不是人類這種基於DNA性狀表達的智能意識體無論如何進化都永遠無法真正全面理解宇宙呢？

人類相比宇宙之恢宏，說是螢火之比日月，其實都是在自誇。人類智能出現的時間太短了，短到一瞬間都談不上，在這不到一瞬間的剎那，又如何能理解百億年年齡的宇宙呢？

這確實是人類的「終極悲哀」！

但是幸好我們有數學，我們的大腦也能理解數學，我們或許能通過數學模型去解釋宇宙！

命題一：宇宙中真正的時間和空間的關係，並不是我們感覺到的空間在時間上的無限延伸和變化，時間並不是獨立於空間之外產生的！恰恰相反的是，正是空間的不斷膨脹和變化才形成了時間！

而宇宙空間的膨脹（變化）速率應該是一個常數，它雖然叫速率但卻是一種不基於時間而存在的常數（到此筆者都沒有現成的語言能描述自己的想法，也就是說，到了這個思考的高度其實用于思考的語言本身都成了思考的障礙！）

不難推導，這個常數就是光的速度C，而本身光速的大小就取決於這個常數。

也就是說，宇宙中一定存在一個「空間變化率」的基本尺度，這是一個空間相對變化的常數，東升時評（微信公眾號dssp99）認為它的值等於光速，這也解釋了宇宙中沒有超光速存在的真正原因，更解釋了我們無法觀測到背向而行的兩束光等於二倍光速的真正原因。

命題二：任何宇宙中的「速度」不能大於「宇宙空間變化常數C』」。命名為C』的原因是區別於光速的符號C。

我們明白了這點，再來思考「時間」的產生！

命題三：在常數C』的基礎之上，我們再定義一個「觀度係數G』」，它的定義是指空間觀測尺度，最小值趨近於0，最大值趨近於1，當該值為0的時候就是真正的虛空，當該值為1的時候，就是指無窮大的整個宇宙空間。

常數C』在不同「觀度係數G』」下產生的值就是所處空間的時間，我們把它記作時間密度T』。因此我們就可以定義「時間」這個東西是常數C』在空間尺度G』下的表達值，那麼我們不難推導出一個公式：

公式一：T』= C』/ G』

其中當G』無限趨近於0的時候，T』趨近於無窮大，意思就是當空間尺度無限小的時候，時間的流逝會無窮大。生活在那樣的空間的時候，因為時間密度值非常大，相對於我們就觀察到它裡面的鐘錶會走的非常快，當然它自己覺察不到。也可以里理解為在無限小的真正虛空里，是佔有所有時間的永恆狀態。

當G』無限趨近於1的時候，也就是在相當於宇宙大小超級宏觀尺度觀測的時候，T』的值會趨近於C』，我們會發現它裡面的鐘就停止不走了。這就解釋了為什麼廣義相對論預言當物體以光速運動時時間會停止的原因，因為它達到了觀度係數為宇宙常數的最大值。

所以我們得出結論，時間密度T』的數值是介於∞和C之間的任意一個數值，大小取決於它本身所處的空間尺度，也就是文中的新名詞「觀度係數」。

隨著G』的變化，時間密度T』也在不同變化，在這個不斷變化的過程中，產生一個變化率，繞口的說法大概就是：空間變化率的變化率，這個變化率就是第五維。這跟數學意義上高維空間之間，其意義有本質的區別，不要拿科學家早就發現了的十維空間來理解，要加以區分。

在第五維的視角再觀察宇宙，時間就具有了物質性，既然是物質，那它就具有了物質所具有的特性，時間之間也會存在相互作用，不同的時間之間的相互作用力，就是「時間力」，這應該是宇宙中的第五種力。

時間力的方向：

時間力理解起來就是，這一時刻的大宇宙對下一時刻的大宇宙的作用力，所以，時間力的指向對我們來說，就是指向過去和未來，簡單點講就是現在的大宇宙被過去和未來的大宇宙所吸引，同樣，現在的我們被過去和未來的我們所吸引。

正是因為時間之間的作用力，才讓整個宇宙不至於離散為一個個獨立的時間子，才讓我們有了時間流逝的感覺。

時間力的大小：

時間力的大小取決於觀度係數G』的大小，G』絕對小的時候，作用力也小，「時間子」處於互相之間作用力非常小的離散狀態，所以這時候我們觀察到在這個空間尺度下的粒子都呈現出了量子態，因為它們佔有的時間密度非常大。而空間絕對大的時候，時間力非常大，大到壓彎了空間，這就是廣義相對論說的導致整個空間彎曲的真正原因。

我們三維生物無法觀察到基於五維空間的時間力，但是可以觀察到時間力在第四維的分量，那就是萬有引力。

其實萬有引力、時間、空間、質量以及能量之間，還有更深刻層次的聯繫，公式一也並不完美，還有需要改進和完善的地方。甚至就連維度本身應該也有分數維而不僅僅只有整數維，思考到這裡就知道這需要一定的數學知識，這也正是民科的不足之處。

宇宙真正的面容，還需要我輩不斷的探索和思考！

由於人類語言的有限表達能力，任何辭彙都無法準確描述這一結論，只能等待語言的進化來彌補這個不足了，但希望從我不足的表達之中，讀者能得到有用的啟迪，這就足夠了。