老子傳人—霍金宇宙模型的非模型意義（廣義地震學?絕對論力學?第06章）(5)

崔長林原創 | 2010-07-16 11:12 |投票標籤：宇宙大爆炸時間簡史空間簡史有限無邊宇宙老子宇宙混成說宇宙大爆炸理論是時下最為時髦的一種理論了，其代表人物是霍金，其代表作是《時間簡史》。關於宇宙大爆炸有多種假說，但對於宇宙曾經發生過大爆炸，似乎持反對意見的很少，可以說已經佔了主導地位。然而筆者卻要與他們唱一下反調了。筆者以為，我們所了解和認識的這個宇宙並非無窮大或無窮小，而應該是有層次，且層次十分分明的。也就是說，到了一定的層級，其能夠拓展的規模就會受到空間的限制而無法再繼續拓展下去，而成為一個具有頂級性質與意義的宇宙。筆者甚至認為，我們的銀河系可能就是這樣的一個有「頂級」層次與意義上的物質系。而從這個意義上說，應該把宇宙大爆炸理論簡述為「超級巨星大爆炸理論」那就對了，因為只有一個宇宙。當然，如果把絕對空間產生第一推動力的過程解讀為宇宙大爆炸，那筆者也不反對。第01節·宇宙大爆炸理論是老子「混成說」的詮釋現代宇宙學是從整體認識宇宙結構和其演化開始的。按理說它應該是天文學上的一個分支，但發展的結果卻令天文學家們無不感到震驚，並衍生出了一門高深莫測的新的科學門類——天體力學。天體力學無疑是天文學與力學相結合的產物，但它的顯貴程度無疑已超過了其父母。尤其是「宇宙大爆炸理論」，對當代世界思想界、理論界、哲學界和物理學界的影響可謂不為不深刻，不為不深遠。它以現今科學技術設備所能觀測到的大天區、大尺度為研究對象與課題，既研究大尺度上的時空性質，又研究其物理分布狀態與運動規律。但不能不說，至今未搞出一個「准宇宙模型」。01·宇宙大爆炸理論起源於中國的證據宇宙是怎樣起源的？這恐怕是人人都想知道並試圖把它搞清楚，整明白的一個問題。在中國古代有許多關於宇宙起源的學說，其中比較有代表性的，無疑要數老子的「有物混成，先天地生」了。其意思是說，「有一種混囤不澄的氣物，它們在我們今天的天地產生之前就已經存在了，併產生了我們今天的天地」。筆者以為，上述認識講的就是一個宇宙起源的問題，同時亦有「宇宙大爆炸」的意思在裡邊了。而如果沒有猜錯的話，宇宙大爆炸理論正是在它的啟發下創立起來的。老子的「有物混成，先天地生」有下述意思的表達：（1）物質由氣體「混成」。（2）它們在現有的天地產生之前就已經存在。這顯然是對宇宙起源問題的最早的認識，而且是與大爆炸理論是非常接近的一種認識論，並且還具有唯物論的性質。唯物論認為，任何事物、物質都應該有一個生死的問題存在，宇宙當然也是不例外的了。從上世紀30年代開始，科學家們才相繼提出了一些關於宇宙起源的假說，最有代表性的是大爆炸，但從時間上看與老子相距甚遠。1932年，勒梅特從宇宙膨脹理論出發，根據元素的放射性，他推出了宇宙起源於「原始原子」的假說，認為宇宙物質最初都集中於一個「原始原子」之內（即所謂的宇宙蛋）。由於劇烈的放射性的衰變，引發了大爆炸，大爆炸的「碎片」迅速擴散後，逐步形成了一種氣體雲。這是一個快速膨脹過程，但在引力的作用下，一些相對較大的物質有可能形成更大的物質；於是，散開的「碎片」的速度開始放慢，相互碰撞和再吸引後，逐步形成了一些物質雲團……很顯然，勒梅特的宇宙膨脹與大爆炸說，與老子的「有物混成，先天地生」有極大的相似性，似乎是在詮釋老子的學說。而事實上是，老子的《道德經》在這之前就已經傳入了歐洲，並傳遍了世界各地（《道德經》的印刷量僅次與《聖經》，排在第二位）。勒梅特無非是加入了一些現代物理學辭彙如「原子」而已。如此，筆者又想說明一個什麼問題？筆者想說明的是，中國是當之無愧的宇宙大爆炸理論的起源地，之後的宇宙大爆炸理論其實都是對它的詮釋。02·大爆炸理論是對老子學說的詮釋1948年，美國物理學家伽莫夫等人受奧本海默核爆炸研究工作的啟發，第一次把核物理知識與宇宙膨脹理論結合在一起，提出了宇宙起源於一個溫度極高（約150億度）、密度極大（約水的10的14平方倍），由中子組成的「原始火球」的假說。這個假說發展了勒梅特的宇宙膨脹與大爆炸理論，其意義就在於說明了化學元素的起源。伽莫夫認為，在這個「原始火球」里充滿了輻射和基本粒子。後來，由於球內的基本粒子相互作用發生了核聚變，引起大爆炸。關於爆炸、膨脹後星際物質的是怎麼形成的，伽莫夫有如下描述：「原始火球」在大爆炸前即在「原始的宇宙湯」中，中子和質子分別佔14%和86%，並處於熱平衡狀態；大爆炸開始時，「原始火球」的溫度極高，約幾十億度，但沒有任何元素，而只有中子、質子、電子、中微子和光子等基本粒子；當溫度達到10億度的時候，質子與中子開始發生核聚變反應，生成氫的同位素氘、氚，以及氦、鋰等元素；而當溫度升至100萬度的時候，元素的生成就停止了。於是，出現了等離子體——沒有發生核聚變反應的少量的中子變成了質子和電子，數萬年之後，當溫度降到只有幾千度的時候，輻射降到了一個次要的地位，而宇宙中卻充滿了由電子和等離子體複合成的氣體；當溫度降到絕對溫度170度的時候，氣體生成氣體雲塊，並在引力與斥力的相互作用下，形成了星系、星雲團和恆星；由於星系、星雲團、恆星的平均空間密度小於等於臨界密度，膨脹開始。上述說明，我們的宇宙從誕生到發展經歷過從熱到冷的過程。老子傳人—霍金宇宙模型的非模型意義（廣義地震學?絕對論力學?第06章）(2)崔長林原創 | 2010-07-16 11:12 |投票標籤：宇宙大爆炸時間簡史空間簡史有限無邊宇宙老子宇宙混成說或許讀者已經從筆者的上述描述中看出了點門道，那就是西方世界的這些所謂的宇宙起源，與我國古代先哲老子的「有物混成，先天地生」非常接近，他們無非是把中國古代的「氣」解釋為「氣體」，把「氣說」解釋成「原子」或「元素」而已。如果沒有猜錯，現代天體膨脹說和所謂宇宙大爆炸理論確實都接受了中國傳統文化思想的啟發與營養，如果他們不承認這一點話，那麼他們的這種「接近」於包括老子在內的中國傳統思想，就是不折不扣的剽竊行為。第02節·霍金等宇宙模型的非模型意義大爆炸理論很自然地會使人們聯想到「原始火球」或「原始原子」究竟到底是從哪裡來的問題，當然也會使人們聯繫到它們存放於何處的問題。也就是說，所謂「原始火球」或「原始原子」應該是一定層次與一上的物質形式，而決不應該是一種非物質。而根據質量、動量守恆及能量守恆和轉化定律，它們應該是由一定的物質形式轉化而來。那麼，它們究竟、到底是由什麼轉化而來？根據狄拉克的「反物質理論」，很有可能來自一個反物質世界。但是，即便是真的來自一個反物質的世界，那它們也應該有一個「存放」與「運動」的場所才對。顯然，大爆炸理論沒有講清楚。01·愛因斯坦宇宙模型的非模型意義人們不應該承認，現代宇宙學的研究是從愛因斯坦開始的。廣義相對論創立之後，愛因斯坦就開始考慮是否可以用這一理論來考察、解釋宇宙結構，並於1917年在他的《廣義相對論的宇宙考察》一文中，提出了「有限無邊靜態宇宙模型」——被稱為「愛因斯坦宇宙」。所謂「有限無邊」，是說宇宙是唯一的，壓根就沒有「宇宙之外」；所謂「靜態」，是說宇宙在小範圍內的是運動的，但如果從大更大的範圍上來看，它應該是靜止的。他如何得出了這一點觀點？為此，愛因斯坦曾經假設：如果宇宙中的物質分布是均勻的話，那麼宇宙在大尺度上的物質特徵，就不應該隨時間而產生變化。什麼意思？就是說愛因斯坦的宇宙模型實質上是一個有物質而沒有運動的、靜態的宇宙模型。而為了得到這個靜態的解，愛因斯坦在他的模型中引入了「宇宙項」和「宇宙常數」的概念。而宇宙項，從現在看來，相當於是一種斥力——「宇宙斥力」。這種力只有在物質之間的距離特別大時，會比引力更大，抵消後得到一個平衡宇宙。為了求得宇宙常數的大小，天體物理學家們進行了10年的不懈努力，但最終的結果卻是，宇宙常數等於零。為什麼會等於零？半個多世紀以來人們無法給出滿意的解釋，而愛因斯坦也因為自己引入了「宇宙項」而失去發現宇宙膨脹、大爆炸理論而感到懊悔，並認為這是他一生「最大的失策」。其實，「宇宙常數」本來就「為零」。我國新疆大學講師查朝征破譯，在由共形對稱性高能到低能破缺時，宇宙常數必然等於零。他的成果，得到了世界物理學的公認。筆者以為，「宇宙項為零」就對了，這是因為，在一個物質還沒有產生出來的或宇宙還沒有發生大爆炸之前，「宇宙常數」必定為零。「宇宙項為零」所描述的，正是宇宙尚未大爆炸之前的景象，或者說正是「絕對空間」尚未把「第一推動力」和「第一推動力」尚未產生並轉化為「史前物質」的景象；反之，如果「宇宙項不為零」那就錯了。可惜的是，我們偉大的愛因斯坦未能將他的研究深入下去；可惜的是，我們的偉大的愛因斯坦沒有生在中華原理的故鄉！02·霍金們的宇宙模型的非模型意義在愛因斯坦的無限有邊靜態宇宙觀產生之後又誕生了許多宇宙模型，其中荷蘭天文學家德西特的「有運動而無物質的空虛宇宙」不能不提。德西特認為，宇宙雖然在不斷膨脹，但其「物質的平均密度等於零」。什麼叫「有運動而無物質的空虛的宇宙」？什麼又叫「物質的平均密度等於零」？可以肯定，他們是在描述「物質產生之前的空間（空虛的宇宙）」和描述「空間所具有的格物、格律、格力、格理作用（物質的平均密度等於零）」的。可惜的是，由於沒有生活在中國，也不了解我中華原理，所以也就自然錯過了發現「第一推動力」產生於「絕對虛無的空間」的契機。之後，前蘇聯科學家弗里得曼認為，在沒有宇宙項的前提下，去求引力方程，會得到一個均勻的、各向同性的動態宇宙模型。這樣，弗里得曼得到了愛因斯坦方程的解是一個不穩定的宇宙。有三種情況：如果空間幾何特性遵循歐幾里德，就得到一個不斷膨脹的宇宙；如果空間特性遵循黎曼幾何，就得到一個脈動的或既膨脹又收縮的宇宙；如果空間特性遵循羅巴切夫斯基幾何，就得到一個膨脹的、敞開的宇宙。那麼，如果空間是絕對的無呢？顯然回答不了。怎樣證明宇宙在膨脹和正在膨脹？「紅移現象」的發現無疑是一個非常有力的證據。但是，不能不說的是，此後的天體力學理論，無疑都放在了怎麼發現和如何證明天體確實是在膨脹的研究上了。1929年，美國天文學家哈勃發現了河外星系都在進行退行的運動，證明星系正在離我們遠去，紅移得越大，退行的速度也就越大，退行速度與退行距離成正比——被稱為哈勃定律。哈勃定律的發現，顯然是廣義相對論預言成功，揭示出大尺度天體系的物理表現特徵。到此，宇宙膨脹、大爆炸理論似乎再無可懷疑之處。此後，包括霍金在內的後天體物理學家無一例外的不是在證明、挖掘、發展上述理論的成功，可以說再無多大建樹，包括霍金先生的《時間簡史》在內。因為霍金的《時間簡史》無非是在解釋了一些如「蟲洞」或「黑洞不黑」等現象而已，因而筆者也就很難從他的理論中得到一些亮點和值得向讀者介紹的東西。但是，他給空間人為地給出那麼多的「緯度」即所謂「弦理論」，無疑開創了「偽天體力學」先河。為什麼說霍金開創了「偽天體力學」先河？其根本原因就在於，他們把本來是物質與物質的相互影響，全都嫁禍於空間的頭上，可以說都是愛因斯坦「空間彎曲」或「時間放慢」思想的延伸。考慮到將深入批駁之，就不再贅述了。
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