广义节点 《广义场论》第3节(2)



二、什么是宇宙膨胀、坍塌、大爆炸?有什么本质特征?

 

如果细心观察就会发现,裂变、聚变运动本来就存在于一切物质的发展与转化过程中,条件是我们必须能够运动、发展、历史地去看问题。如果不能作到这一点,而把事物的发展与转化的历史割裂开来,那么,裂变、聚变运动就会变成一件偶然的事件了。笔者以为,世界上并不存在什么所谓的偶然事件,如果存在,那一定是由于我们的认识出了问题,不是没有认识到本质便是缺乏对本质的认识。

 

(一)什么是宇宙膨胀?有什么本质特征?

 

我们应该承认客观事物与物质都存在结构、核结构,世界上压根就没有无结构和缺乏核结构的事物与物质。如果有,那是因为我们不能辩正、历史地去看待客观事物与物质演化的全过程而陷入了“自相矛盾”的旋涡中。可是,一旦我们能够脱离自己为自己设下的圈套,那么,一切矛盾都会迎刃而解。

 

1、什么是宇宙膨胀?是怎样发现的?

 

现代宇宙学的研究是从爱因斯坦开始。广义相对论创立后,爱因斯坦试图用这一理论来考察宇宙的结构,虽然最终并未能得出一个正确、统一的结论,但结论的产生,起到了抛砖引玉的作用。在1917年,爱因斯坦发表了《广义相对论的宇宙考察》,提出“无限无边静态宇宙”概念,这种提法其实已经是一个关于宇宙的结构模型。作为一种观点,该模型被天文、天体物理学界称为“爱因斯坦宇宙”。

 广义节点 《广义场论》第3节(2)

 

该模型的主要观点是:所谓有限无边,是指宇宙没有内外之分,谈不到“宇宙之外”的问题,因为宇宙是唯一的;所谓静态是指:宇宙在小范围内是运动的,但从大范围、大尺度上看是静止的。于是,爱因斯坦假设:宇宙物质的分布大体上是均匀的,因此,从大尺度上看,宇宙的特征不应该随时间的变化而变化。由于在当时人们还没有发现河外星系,所以他的模型实际上是有物质无运动的宇宙。

 

然而,这种观点很快就被人们打破。1917年,荷兰天文学家德西特根据爱因斯坦的广义相对论也提出了一个宇宙模型,该模型认为:宇宙是在不断膨胀着的东西,但它的平均密度为零。在德西特看来,宇宙应该是个有运动而无物质的虚空宇宙,后来被人们称为“德西特宇宙”。与爱因斯坦的宇宙模型相比,德西特的宇宙模型区别就在于“有运动而物质”,可以说,他的宇宙观与爱因斯坦正好相反。

 

德西特的宇宙模型的贡献在于,提出了“宇宙在膨胀”的观点,而爱因斯坦却为自己由于提出了“宇宙项”而失去发现宇宙膨胀的机会而懊悔,认为是他“一生中最大的失误”。所谓“宇宙项”相当于一种斥力,被称为“宇宙斥力”,意思是说这种斥力只有在物体之间的距离很大时会变得比引力更大。于是,当“宇宙斥力”与引力相互抵消时,便会得到一个“平衡的宇宙”。后来证实,宇宙常数为零。

 

此后,有一位前苏联科学家叫弗里德曼的,在讨论了爱因斯坦的引力方程并把它应用在了宇宙结构上,得到了一个均匀的、各向同性的动态的宇宙模型,也就是说弗里德曼的方程得到了一个不稳定的解。有三种情况:第一,空间几何特性遵循欧几里德几何,得到一个不断膨胀的宇宙;第二,空间几何特性遵循黎曼几何,得到一个脉动——膨胀与收缩交替的封闭的宇宙。第三,空间几何特性罗巴切夫斯基几何,得到一个膨胀并且敞开的宇宙。总之,在这三种状态中,宇宙在膨胀是已经被肯定了。

 

2、宇宙膨胀的本质?为何是能量释放?

 

那么,宇宙膨胀的本质又是什么?笔者以为,宇宙膨胀的本质就在于它是能量被释放的过程。也就是说,宇宙之所以会膨胀是由于在宇宙中存在着巨大的能量,而膨胀正是宇宙能量释放的结果。这难道还用说吗?是的,因为不把这个问题讲清楚,我们就无法解释宇宙的这种膨胀运动能否停止的问题。换句话说,根据弗里德曼方程可以得到三种不同的解,那么,哪一种解是与宇宙的实际相符合呢?

 

这就是笔者为什么要讨论宇宙膨胀本质的原因。我们知道,客观世界是由质量、性量、能量这些物质形式组成,不管是多大的物质,也不管是多小的物质,当然也应该包括宇宙这种物质。现在我们先不讨论宇宙中的能量是怎样产生的,但有一点是可以肯定的,那就是:在宇宙这个物质系统中不仅存在质量物质,也存在性量、能量。因为忽略了这一点,所以爱因斯坦和德西特分别得出错误的结论。

 

换句话说,要想得到唯一正确的宇宙模型,我们就需要首先承认宇宙的物质属性,因为只有物质才是运动的,只有物质的运动才能体现出规律性。模型是什么?当然是物质运动规律的体现了,所以我们要想得到一个事物的正确的模型,就必须要把自己的研究,建立在客观物质的基础上,而一切错误认识的产生,笔者以为都与他们否定客观世界的物质性有关。过去如此,现在如此,将来依然如此。

 

于是,笔者便自然而然地得到这样一个结论:当我们对某一事物缺乏认识或我们的认识一旦出现偏差时,一定是由于我们已经成为了唯心主义者;反之,只要我们是唯物主义者,那我们的认识必定是正确的。当然,是否是一位唯物主义者并不在于你自己怎么认为而在于你能否坚持实践的检验,而能够得到实践检验的,是某一种理论是否科学的客观依据。广义相对论是否是科学性,当然需要检验。

 

我们知道,不管是狭义相对论还是广义相对论都是在阐述物质质量与物质能量关系的,否则人们为什么能通过它而推断出那么多的理论、模型呢?这正是相对论力学的伟大之处。换句话说,只要我们能够从物质质量与物质能量的关系上去认识客观世界和客观世界中的事物、物质,那就等于我们已经把握住了正确的认识方法。什么叫唯物主义辩证法?就是能够从物质质量与能量的关系上认识世界。

 

(二)什么是宇宙的坍塌?有什么本质特征?

 

由于我们认识的这个大尺度的宇宙至今仍然在膨胀的过程中,所以到目前为止我们很难用科学的手段来证明——是否有一天会发生与宇宙膨胀运动相反的收缩运动。其实,从哲学的角度上去看,不应该成什么问题,因为只承认膨胀而不承认收缩的观点,是不符合物质质量与能量守恒、转化定律的。

 

1、什么是宇宙的坍塌?是怎样形成的?

 

上述我们阐述了宇宙的膨胀。那么,如果说我们的宇宙至今仍然在膨胀过程中且膨胀得速度越来越快的话,那是否可以说,有一天它的膨胀速度会降低或停止呢?是的,回答是肯定的。笔者甚至以为,宇宙膨胀不仅会降低速度、停止,而且还会产生逆变状态。什么叫逆变状态?对于宇宙膨胀来说其逆变状态就是宇宙的收缩过程。为了说明问题,天文和天体物理学家有时也把它称为“宇宙的坍塌”。

 

与“宇宙的膨胀”进行比较,“宇宙的坍塌”显然属于逆变状态。现在,我们先不论我们的宇宙最终是否能发生坍塌,有一点是可以肯定的,那就是:一切运动都是能量物质的释放过程,而且一定是有针对性的。什么意思呢?就是说:包括我们的宇宙在内,客观物质总是具体的和有所指的。又是什么意思呢?就是说:质量是一定物质的质量,能量是一定物质的能量,不同物质有不同的质量、能量。

 

为什么要讨论这个问题?笔者认为:不管是质量物质还是能量物质都是具体和有所指的而不是孤魂野鬼。我们无论如何也不能把质量、能量看成是凌驾于物质之外的东西。我们知道,粒子、原子、分子和卫星、行星、恒星等都是既有质量,又有能量的物质,也就是说,不同的粒子、原子、分子和不同的卫星、行星、恒星所拥有的质量的大小和能量的多少不同,比较之后会发现相互之间存在差异。

 

为什么会得出这个结论?因为不同的粒子、原子、分子和卫星、行星、恒星存在质量差异、能量差异。这是再简单也没有的道理了。那么,同样是一种物质的宇宙,在演化或者说膨胀的不同阶段难道就不存在质量差异、能量差异了吗?回答当然是肯定的,因为从本质上说,所谓宇宙的膨胀其实也就是自身的物质能量释放的过程。既然是能量的释放过程,那么,这种能量就总有一天会消失殆尽。

 

现代科学证明:我们的宇宙经历了一个温度由高到低的过程。据说,宇宙“大爆炸”时的温度可达到10000亿度。爆炸后,它的温度开始逐步降低,到4000度的时候,开始形成物质团块。而大约在100亿年的时候,开始产生出旋转的星系,星系与星系又组合成星系团。又据科学家们推算,每120亿年左右宇宙便经历一次“大爆炸”。试问:什么叫“由高温到低温”?温度难道不是一种能量物质吗?

 

2、宇宙坍塌的本质?为何是能量聚集?

 

宇宙坍塌的本质是什么?笔者以为,它应该是能量物质聚集的开始。什么意思呢?就是说:当某种物质的能量释放了以后,就会由能量的释放或者说耗散转化为能量的聚集或者说聚敛。为什么?因为任何能量都具有从高能级的地区向低能级的地区转移的属性。也就是说,宇宙之所以会发生膨胀是由于宇宙的中心能量级大于其边缘的能量级;反之,一旦这种能量差异消失,就会产生另类差异积累。

 

为了说明问题,笔者把它称为差异的负积累。什么是差异的负积累?它讲的正是固有积累状态的逆变状态。比如,如果我们把能量由高能级向低能级的运动理解为正积累的话,那么,与之相反的运动状态便成为负积累——相反方向的转化过程。例如从宇宙演化的角度上去看,膨胀属于正积累而收缩或坍塌属于负积累;如果从能量的角度上看,能量的聚集属于正积累而能量的释放则属于负积累了。

 

可是,如果我们从宇宙膨胀的角度上看,收缩便属于负积累;如果从收缩的角度上去看,膨胀则属于负积累了。也就是说,由于存在人类认识角度的不同,积累与负积累是可以相互转化的。在一般情况下,积累具有两种方式:一种是物质质量的积累,表现为大物质吸引小物质,小物质吸引更小的物质;另一种是性别差异的积累,表现为本质相同而性别差异的扩大;其相反状态,则属于负积累。

 

当然,这种吸引不光体现在大物质吸引小物质和小物质吸引更小的物质,还应当体现在物质的本质差异和性别差异的积累上。本质差异是指结构相似而状态不同的物质结构,如同为分子、原子、粒子所构成的物质结构存在区别而产生差异;性别差异是指同一元素的分子、原子、粒子等由于携带了不同电荷而相互间产生了性状上的差异——形成离子、等离子体(与两性相比,中性也是一种性别)。

 

当然,本质、性别也是有层次的,均是比较的产物。也就是说,相同层次的物质之间才存在这种比较关系,比如粒子与粒子、原子与原子、分子与分子可以比较,卫星与卫星、行星与行星、恒星与恒星可以比较,而跨层次之间是无法进行比较的,因为这种比较的意义不同。于是,当确定了比较的层次以后,具有本质差异、性别差异的物质之间就会出现积累的状态。结论是:差异越大,引力越大。

 

通过上述,我们是否可以得到这样一个结论:对于宇宙来说,有膨胀运动就会有收缩运动,有收缩运动也就会有膨胀运动,否则,物质世界的运动就不完整和不对称了。而笔者要问的是,宇宙的这种膨胀与收缩的运动有没有一个统一的或者说规范的规律可循?有的,回答是肯定的,因为这种运动是周而复始的。一切物质运动都应该是周期性的,否则,我们也就无法从物质的运动中发现其规律了。

 

(三)什么是宇宙的大爆炸?有什么本质特征?

 

宇宙可谓博大精深也,因此,这就为人类对它的认识设置了屏障,但这不能阻止人类对它的认识进程,因为宇宙中存在着一个可以支配物质运动的“总规律”的存在,那就是“广义场”。比如,人类可以从原子的裂变去认识、感受宇宙的大爆炸,因为从本质上看,宇宙、原子内在结构应该是相似的。

 

1、什么是宇宙大爆炸?是怎样形成的?

 

宇宙“大爆炸”理论是现代自然科学“五大模型”之一,除了宇宙“大爆炸”模型,还包括“基因双螺旋模型”、“大陆板块模型”、“计算机运算模型”和“原子轨道模型”。关于宇宙的“大爆炸”模型,在中国古代,曾经有“有物混成,先天地生”的说法,我看这个“先天地生”东西,其实是在描述天地未开或者说宇宙尚未发生“大爆炸”时的状态,尽管它还不能与宇宙“大爆炸”理论相提并论。

 

勒梅特的“宇宙蛋”假说来自于一种推理,即如果我们向前推移1亿年,剔除了宇宙膨胀所走过的那些空间,就能得到:那时宇宙中的物质密度要比现在高或者说相互间的距离要比现在近一些。假如我们再把时间向前推得更远一些,比如推到50亿年以前,然后再剔除了宇宙膨胀所走过的那些空间的话,那么当时的宇宙就应该是个密度越发地高的“原始原子”,我们的宇宙就因它的爆炸而产生出来。

 

笔者以为,宇宙之所以会发生“大爆炸”,不仅取决于它所聚敛的物质质量、能量,还应该有一个一点也不比质量、能量次要的因素或者说过程,那就是物质本质差异、性别差异的积累与负积累。什么意思呢?就是说:第一,“宇宙蛋”的内部也有结构,结构的形成离不开本质、差异的积累。第二,单靠自身力量,“宇宙蛋”是不足以发生大爆炸的,因此需要有外界力量的突然介入或偶然事件的发生。

 

于是,从这个意义上说,“宇宙蛋”的存在只是一个内在原因,如果没有外界力量的突然介入或偶然事件的发生,单凭剧烈的放射性物质衰变是不足以引发大爆炸的。也就是说,“宇宙蛋”要想发生大爆炸,除了自身具有放射性衰变以外,还需要有外界物质或偶然事件的突然发生。换句话说,“宇宙蛋”也存在于一定的时空环境(非宇宙或反宇宙时空),只有到了一定程度和具备了一定条件,才可能发生大爆炸。而这个过程就如同原子核发生裂变的那种状态相似,而从状态看,宇宙大爆炸类似原子裂变。

 

2、宇宙大爆炸的本质?为何是个裂变过程?

 

笔者现在要讨论的问题是:宇宙的“大爆炸”是一个什么过程?能否认为它是个裂变过程?大爆炸理论认为:宇宙是由类似于“宇宙蛋”的物质经过“大爆炸”而形成的,而现代科学已经发现和证明了宇宙“大爆炸”的间接证据——发现了宇宙“大爆炸”留下的“原始尘埃”。另外,星云的“红移现象”也可以证明这一点。总之,有一点是肯定的,那就是:我们的宇宙肯定不是先天固有的东西。

 

笔者不禁要问:作为一种物质形态,宇宙为什么会形成“宇宙蛋”而又为什么要发生“大爆炸”的呢?这究竟是个什么过程?如果没有猜错,这应该是个裂变过程。也就是说,我们可以把“宇宙蛋”当作是一个存在内在的、核结构的“物质团块”。关于这一点,我们可以通过对原子的认识来诠释。什么意思呢?就是说“宇宙蛋”的内在结构与原子的内在结构相似,存在着属于自己的内在核结构物质。

 

那么,宇宙“大爆炸”的本质是什么?笔者以为,它的本质不是别的什么东西,正是“宇宙蛋”由于受到外界物质的突然介入而发生的核裂变。宇宙也发生核裂变吗?是的,因为从一切物质的运动状态上看问题,宇宙的“大爆炸”过程应当与原子的核裂变过程是相似的,可以说两者只存在差异而并没有什么本质上的区别。什么叫“宇宙蛋”?是否可以把“宇宙蛋”理解为是具有核结构的“大原子”?

 

笔者以为,只要是物质都会拥有自己的内在结构、核结构,而到目前为止,我们还没有发现一种不存在内在结构、核结构的物质,不管它们是原子、分子、细胞,还是卫星、行星、恒星,也不管它是星系、星云、宇宙。否则,我们将无法解释宇宙为什么会发生大爆炸和太阳围绕银河系公转一周需要2.25亿年,也就不要讨论原子是“宇宙的一极”和宇宙是由“原始原子”演化而来的“大爆炸理论”。

  

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