宇宙還沒有膨脹到的地方算不算是宇宙本身?如果不算,那叫什麼?
霍金在天體物理上的一大貢獻,就是奇點定理。
但是,由於它是用來研究黑洞的,目前科學家還沒有找到真正物理意義上的黑洞,霍金的奇點定理也就無法尋求實驗上的支持,只能停留在廣義相對論層面繼續拓延的理論計算上,貢獻再大,也無法拿到諾貝爾獎。
奇點定理雖然是針對黑洞的,其實,它在整個宇宙都是普適的。宇宙誕生的普朗克時間之前就有一個奇點。奇點是時空創生的襁褓,時間,空間與物質都是從奇點的那個起點打響了發令槍??。
誰要問到奇點之前與奇點之外的事件,客氣一點,誠實的科學家會告訴你,他們也知道。宇宙大爆炸理論的首倡者伽莫夫也不知道,再往前,愛因斯坦也不知道,牛頓也不知道。
大約兩千多年前,有一位著名的哲學家,也是神學家,叫奧古斯丁。他提出著名的關於時間的理論。
他曾說過,到底什麼是時間呢?沒有人問我,我是明白的。如果有人問我,我就不明白了!
但是,針對當時西方對神學與科學的困惑,奧古斯丁設問,世界為什麼沒有更早地被創造呢?因為不存在所謂「更早」的問題。時間是與創世的同時被創造出來的。上帝,在超時間的意義上來說,是永恆的;在上帝裡面,沒有所謂以前和以後,只有永遠的現在。上帝的永恆性是脫離時間關係的;對上帝來說一切時間都是現在。他並不先於他自己所創造的時間,因為這樣就意味著他存在於時間之中了。而實際上,上帝是永遠站在時間的洪流之外的。
奧古斯丁這一套近乎玄幻的說法,在當時令人十分欽佩,被稱為時間相對性理論,在一定程度上協調了科學與神學之間的衝突與困惑。
到了近百年前,比利時神父,也是著名的天文學家勒梅特,支持宇宙大爆炸理論,並具有創造性的提出宇宙膨脹假想,對穩恆態宇宙模型提出了前所未有的挑戰。
他把他的文章發給了英國天體物理學家亞瑟·愛丁頓,愛丁頓將其翻譯成英文,並發表在《皇家天文學會月刊》上。
當更多人看到這篇論文後,人們提出了更多問題:如果宇宙一直在膨脹,那膨脹是什麼時候、如何開始的呢?這是否意味著宇宙起源於時間和空間中某個特定的點?
針對這些問題,勒梅特做了深入探索和分析,並於1931年在《自然》雜誌上發表了一篇堪稱傳奇的論文。他認為,我們所知道的世界是以一個原始量子作為起源開始的。時間和空間的概念在這個世界開始之前沒有任何意義,只有在這個原始量子被分成足夠多份後,時間和空間才開始有合理的意義。如果這個想法是正確的,那麼宇宙中的所有一切,都是由這個原始量子的爆炸和持續膨脹形成的。
雖然他並沒有真正解釋清楚奇點問題,倒是為後來的科學界在宇宙學和量子力學兩大領域不斷探索,並試圖將其統一到一個普適的宏觀微觀均能協調一致的理論之中,儘管困難重重,荊棘遍地,科學家們仍在孜孜不倦的求索之中。
現在回到本文所要嘗試回答的問題上來。問到宇宙尚沒有膨脹到的地方是什麼?也許有人會說,甚至有的科學家會說,這個問題本身就有問題。沒有膨脹到的,根本就沒有時空。沒有時空的概念,哪來的方位,哪來的地方?
永恆君負責任的對大家說,但凡這樣回答你的,多半是不懂裝懂的。他們脫口而出,說這個問題不成立,其實就是不斷將奧古斯丁的時間理論與霍金的奇點定理和稀泥的攪和在一起,裝著很有學問,高深莫測的樣子,這樣可以將一頭霧水的大眾與這個終極問題一起拒之千里,而不失他作為一個看上去很有學問,高人一籌的智者風範。
其實,無論是奇點還是宇宙膨脹之外,都是人類的未知世界,倒是關於黑洞,蟲洞與時空互換,時間隧道,平行宇宙,多維空間等等的假想,比盛氣凌人的拒絕問題更有意義。
人類已經能夠認知和掌握的關於宇宙的真理,上帝的奧秘,僅僅是九牛一毛。一切的一切,還有待人類進行艱苦卓絕、前仆後繼、鍥而不捨、抽絲剝繭的研究和探索,這不是幾代人幾十代人百千代人的事情,而是千萬代億萬代的事情。 我們不知道就說不知道,不要拿什麼混沌理論,不存在時空,「無中生有」等等來糊弄大眾。
我們的宇宙它也只是存在於一個高維空間中的三維膜(D3膜)而已,宇宙沒有膨脹到的地方,是蜷曲的高維空間,並不是我們宇宙本身。
根據M理論可知:我們的宇宙有10維(除去時間緯度),這10個緯度(原初空間)高度蜷曲緊化,尺寸很小。量子漲落時刻發生在這個原初空間之中,一些正反粒子不斷地漲落出來然後再泯滅,類似於狄拉克的電子海。在偶然的情況下,會發生一些巨大的量子漲落,一些全部由正質量組成的正奇點和全部由負質量物質組成的負奇點被漲落了出來。然後這對奇點由於能量過於強大,發生的了爆炸而沒有相互泯滅。
正奇點演化成了我們的宇宙,負奇點演化成了一個和我們互為鏡像的負宇宙。而且這對奇點的爆炸只是撐開了10維中的三維,還有7維繼續蜷曲緊化,以至於我們根本發現不了。那麼由此可見,宇宙沒有膨脹到的地方,仍然是蜷曲的高維空間,屬於原初空間的地盤。當然,我們也相信整個原初空間不止我們一家宇宙,還有很多各種類型的宇宙,有高維的,例如6維,5維,4維等等,甚至還有2維,1維的。只是可能這種低緯度無法容忍生命的誕生而已。
宇宙是什麼?宇宙是空間+時間。
其中宇就是空間的意思。
那麼,問題來了,宇宙還沒有膨脹到的地方算不算是宇宙本身?
這個問題的關鍵點在於,宇宙的膨脹並不存在一個外部空間,所以不存在你說的「宇宙還沒有膨脹到的地方」。
換句話說,宇宙膨脹出來的空間是自己衍生出來的,而不是早已經在那裡存在的。
這就好像一個男人與一個女人在一起,這兩個人之間衍生出了愛情。並不是說愛情一直都存在那裡。
對宇宙膨脹來說,道理也是一樣的。
空間本身衍生出空間,這話並沒有什麼毛病。
高斯以來的微分幾何的發展,尤其以他的絕妙定理的發現為契機,告訴我們一個道理,那就是空間本身並不需要嵌入到一個更高維的空間。空間本身就是一個幾何體。
而愛因斯坦的相對論則告訴我們,空間本身可以看成是一個幾何對象,這個幾何體隨著時間演化,這完全是可以的。
如果你還是不能理解,那麼我可以問你一個類似的問題:北極點朝北走,是哪裡?
所以,你自己去領悟一下,就能明白,宇宙的膨脹是空間的膨脹,空間已經無所不包了,它不需要一個外部空間。類似的問題還有:宇宙大爆炸之前,宇宙在哪裡?宇宙大爆炸是時間的開端,沒有大爆炸之前這樣的概念,這樣的概念已經脫離出時間的定義域了。
叫什麼?還能叫什麼呢?還是宇宙唄,宇宙膨脹,是說它自身在膨脹。說一個不恰當的比喻,你餓的時候,肚子是扁的,吃完後肚子就大了,在這個過程中,肚子也在膨脹,難道沒膨脹前就不叫肚子了嗎?
其實在哈勃測出哈勃紅移之前,科學家們一直認為我們的宇宙是靜態的。也就是說,星系,恆星等等,它們都在運動,但是不會影響宇宙本身。
愛因斯坦原本也是這個想法,但是當他對引力場方程進行分析時,發現我們的宇宙它並不是靜態的,它要麼是收縮不然就是在膨脹。愛因斯坦很慌,因為這個太離譜了,優美的宇宙怎麼能是動的呢?
於是愛因斯坦就通過數學手段,給引力場方程加了一項,稱為宇宙學常數。但是後來哈勃的觀測打破靜態宇宙的夢,隨後愛因斯坦稱這是他最後悔的一個失誤。
但是在愛因斯坦死後的數十年里,天文學又出現了新的概念,暗能量。大多數科學家認為宇宙膨脹的動力來自一種被稱為暗能量的東西。直到現在,我們對它的性質,還是一無所知。
物質是被牽制禁錮的能量,空間是看不見的物質,萬有引力充分表現了物體之間被空間之繩索無所不至的聯繫作用。物質和能量能夠在空間運動傳輸,說明空間是個萬能載體,既能承載萬物說明空間不空,只是無法直接感受到。
所謂"宇宙",姑且理解為我們所在的這個空間吧,它並不存在"外面",它就是唯一時空,它有限,無邊界。如果你一定要以常人思維分個所以然,那所謂"宇宙外"什麼都不存在,沒有空間時間,不能承載任何形體,也不會有任何能量存在。
宇宙永遠膨脹,直至時空消失。也許你在想,假如你站在宇宙外靠近宇宙無限近,宇宙膨脹就能使你進入宇宙了,事實是這種狀況是不存在的,"宇宙外"本不存在,你也永遠永遠無法進入宇宙。
也許你會想,即使如此,也不排除有另外的宇宙存在。事實是,這並不矛盾,但毫無意義,不存在的"宇宙外"存在無論什麼樣的"其他宇宙,都與我們宇宙毫不相干,永遠不接觸,永遠不作用,存在等於不存在,即是不存在。
所以說,宇宙是有限的,無邊的,唯一的,不存在"宇宙外"的。
也許你還是無法理解這種狀態,退一步講吧,"宇宙之外",是"無",連"無"都不存在。
徹底的虛空,不存在的虛空!
宇宙還未有膨脹到的「地方」,那不能叫做「地方」。你可以稱之為「洪荒」,或者叫做「神秘場」,但是那裡沒有宇宙,沒有容納宇宙的空間。
不過,就一定需要存在這種「沒有物質,沒有時間,沒有空間」的「洪荒」嗎?數學上有一個分形,證明有些物體並不需要有外面空間。我們所知曉的宇宙,很可能就是這種分形結構。如果是這樣,宇宙就不需要一個容納它膨脹的「所在」。
這個有點讓人難以理解,過去的哲學家總也想不明白。這是因為,過去的哲學家的科學知識有限,而想像力必須建立在知識的基礎之上。沒有知識,就沒有想像力。知識越牢靠,想像力越多彩。沒有科學和數學知識的支撐,古代的哲學家打破腦袋也想不明白「宇宙的外面」是怎麼一回事情。科學理論上,有一個狄拉克海,宇宙最初的奇點就可以從狄拉克海裡面誕生,然後開始自然演化。這些都是嚴謹的科學研究,不是哲學。
曾經看過一篇文章,說宇宙沒有中心,就象一個氣球被吹脹,表面上的點(在氣球的表面畫了一些紅點)距離就會很快拉開,但沒有中心點。
假設這論點成立!那麼,我們地球這個點,與太陽那個點,在宇宙膨脹的前提下,而且是以超過光速的速度膨脹下,是不是應該以超過光速的速度拉開距離?
可是,並沒有,那麼,是哪個或者是哪些科學家提出宇宙膨脹說的?能不能再思考仔細點,好好地自圓其說?
很簡單,很重要的一個問題是
你怎麼可以用裡面的規則,討論外面呢?
有一個理論是,科學永遠無法探索奇點爆炸之前是什麼狀態,因為現在所有的一切,都是奇點爆炸後產生的。
譬如玩一個遊戲,遊戲裡面地圖變大了,難道需要佔用物理空間嗎?(存儲空間不算),譬如你知道一把泥土,你如何知道這把泥土曾經不是一把骨灰呢?你如何知道地球上的水來自何處呢
科學理論是對規律的猜想,譬如說你每天早晨給金魚投食,金魚中的科學家發現,每天早上,食物會掉下來。變成了公理,對他們來說,既不可想像,亦不可證明。因為它們是水裡面的人。
古人不能登月之時,以為月亮是一隻蟾蜍所化,他們連地球是圓的尚且不知,如何想像月亮是個球形天體呢?
1+1=2至今未被證明,也並不是不可理解,有些人覺得1+1也需要證明,就好像魚覺得,每天早上有食物從天上掉下來也需要證明?
科學並不是牢不可破,只需要現在跳出一個上帝,那麼,許多理論都可以推翻。科學之所以讓人覺得牢固,是因為它隨時是可以證明的,是男是女,褲子一脫就知道,地球是扁是圓,轉一圈就知道。這同時也是科學之美。
「生也有涯而知也無涯」越探索越覺得渺小,宇宙外面是什麼,有的理論說有平行宇宙,或許是橘子一樣,一瓣瓣一起隨時間長大,而一個個橘子又隨著樹一起長大,我現在就可以提出一個理論:宇宙不光是隨時膨脹的,而且是和平行宇宙共同膨脹的,平行宇宙無窮之多,正如宇宙無界一般。但我說了不算呀。
這個問題可以這樣看,假設我們現在開始認為宇宙本沒有空間,沒有時間,沒有質量,本身連宇宙都沒有,沒有世界,沒有存在,沒有意義,什麼都沒有,是一種絕對的空。
不知為什麼,也許是存在感的召喚,如夢驚醒一般,從絕對虛無開始,混沌中突然爆發出巨大的存在感系統,這個存在感系統就是我們的宇宙,而更離奇的是爆發前的一切不受時間約束,沒有時間差,甚至應該說,沒有時間。
宇宙最初的大爆炸,不是因為一個超級質量,是由於不知名的原因,就像竹筍出土,就像平靜的湖面被投石擾動,迸發出了一系列物理定律,這些物理定律導致宇宙從一個奇點開始瞬間擴張,而基礎物理定律形成類似鏈式反應,在對稱性破缺的指揮棒下,希格斯機制誕生了質量,泡利不相容原理維持了空間,愛因斯坦相對論穩住了物理定律的基石,最終完成了宇宙這個傑作,在引力將宇宙回收之前能夠拖延一下,於是就有了時間。我們可以設想一下,宇宙誕生前,也許已經誕生了無數次各種奇怪的存在感系統,但都無法維持住,又回到了絕對空。而不知怎麼一下,就誕生了我們現在的物理體系,從而從大爆炸開始到現在人類出現。
在幾十億年的演進下無數種湊巧誕生了生命,就像生命誕生一樣,我們宇宙的物理定律誕生也需要無數次的嘗試,也許在我們宇宙誕生前已經誕生過無數次的宇宙。
只是由於宇宙出現前,沒有時間,所以,多個不同版本的宇宙也許是同時出現的(這個有點像疊加態,或者說這個才是疊加態的原因),而只有我們的宇宙恰好擁有一套完備的物理定律體系,足以暫時支撐住一個存在感系統,在引力回收這一切之前,這就是時間。
而在我們現在的宇宙中也包含著那些不同版本的不完備的宇宙誕生過程,如果誕生了另一種模式的完備系統,有可能是另一次宇宙大爆炸或者某種大閃現,有點像暗物質,這種誕生是不遵守時間約束的,就是說存在感迸發的所有的可能性都處於疊加態,所以暗物質從宇宙誕生起就存在。(這個世界的出現就像一場夢,一場渾渾噩噩的夢)假設這個存在感沒有迸發出來,也不會有我們在這裡討論問題。
宇宙可以用一句話概括:從無中生有開始,最終化為烏有。
為什麼會有量子糾纏現象,為什麼會有蟲洞理論,這個世界原本就是空,任何位置的任何事件從本質上說都是要回歸空的,所以是不禁止產生超級聯繫的。這個世界原本不該有生命,無數種巧合發生在地球這個地方,最終擰巴出生命來。
同樣的,原本就不該有這個世界,原本就沒有原本,存在感在呼喚,如果呼喚不出來,就不會有世界,也許曾經呼喚出存在感,但是太小或者物理定律無法連續萌發存在感。而突然有一天沒有任何理由,一系列巧合的基礎物理定律使得新萌發出的存在感可以連續的萌發,於是就有了我們的宇宙。也許不是宇宙大爆炸,也許是宇宙大閃現,其實這一切可能性都不受時間約束,不存在先後。
引力為什麼無法被其他力統一,引力是這個世界空無本質的證據,因為這個宇宙是無中生有的,所以無中生出的有就像貸款一樣,是需要償還的,引力就是討債者,討債的過程就是時間,引力之於時間,就像熵增之於生命。生命都有生和死,同樣的,存在感本身也是一種曇花一現,從貸款開始,無中生有,到清償結束,化為烏有。請你回想一下自己,在你出生前,你的意識在哪裡?其實你的意識就是無中生有,你再暢想一下未來,每個人都會死,死後你的意識在哪裡?這就是化為烏有。
都是一樣的,出來混,都是要還的。雖然以下的話很難理解,更會讓人悲觀,但還是有必要說:
宇宙的誕生前和回收後,沒有時間差,是同時存在的,站在這個角度,我們沒有存在過,這個世界沒有存在過,沒有意義。
但人類不就是最勇敢的生命嗎?明明知道未來都是同一個宿命,明知道世界沒有意義,但仍然要開心的活出意義,因為我們就是意義。
仔細想想,其實我們所處的世界,宇宙沒有任何理由存在,宇宙本不存在也許才是對宇宙最有意義的判斷,但,畢竟我們存在,這又是怎麼回事?從另一個樂觀的角度來看:
既然沒有時間差,那「沒有存在過」和「一直都存在」是同一個意思,所以我們還可以說,世界一直存在著。
(每當這時我都會想起太極,無極就是虛無到極致,太極就是存在到極致,無極由於是虛無所以不展現,存在和虛無本身就是疊加的,而陰陽兩儀互相涉及、互相轉換、互相疊加,在此基礎上再生出八卦,然後無窮盡也。對比一下現代物理學的各種理論,正反物質、費米子與玻色子、對稱性破缺、相對論、波函數與疊加態等等,不得不說我們的老祖宗太他妹的厲害了。為什麼中國一直沒有出現一個強大的宗教,因為我們的老祖宗早已知道了世界的本質規律,而西方古代需要神的安慰,其實是對這個世界的無知造成的。)正是由於世界本質的這種疊加性,才誕生了意識和智慧,不信你自己想想,你是不是可以同時想不止一件事,並且可以控制都不得出答案。而且最奇妙的是你的思維不受時間和空間的約束,和宇宙的疊加態有種聯繫。
其實要說我們這個世界從最根本上講就是最根本的哲學概念:「有」和「無」的疊加態。
雖然很戲謔,但誰說不像一場戲呢,你說呢?
以上大部分內容僅為本人的一些推斷和設想,這些設想大部分沒有目前的物理學理論發現作為依據。不過任何人在談論宇宙外是什麼的時候也只能去設想。目前沒有物理理論和實驗直接解釋宇宙之外這個概念,只有一些模型在幫大家理解宇宙的膨脹,理解什麼是質量等等,很多物理學家心裡也都有自己的理解,只不過任何物理學家拋出概念都需要數學或實驗來支撐。不過在宇宙內,數學是有效的,在宇宙外這個概念上,數學可能會無效。
首先你提出的問題有一個原則性錯誤,也可以說是認知的局限性,這就是「沒有膨脹到的地方」,實際上沒有這樣的所謂「地方」,沒有膨脹到的就不能稱之為「地方」!那究竟是什麼呢?
答案是,什麼也沒有!什麼都沒有是什麼概念?想像宇宙大爆炸「之前」(假設有「之前」存在,事實上不存在所謂的「之前」),就是那種狀態。
宇宙不斷膨脹的本質就是不斷地衍生時空結構,而萬事萬物存在的根本就是時空。
這可能不太好理解,就像很多人問「宇宙之外是什麼」,這種問題本身就是不正確的,宇宙沒有所謂的「宇宙之外」,只有宇宙本身。非要給出一個答案的話,那還是:什麼都沒有,虛空!
這又回到的宇宙的起源:無中生有,但「無」如何生出「有」呢?需要用量子真空來解釋(不再詳解,可以簡單百度下)。
總之,不要太糾結太強迫自己去問「宇宙之外是什麼」這類的問題,不然會走進一個死胡同,最後上升到哲學甚至神學層面。
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