宇宙的第三種猜想

第八節:新宇宙模型——圓轉無窮的宇宙

圓轉無窮的聚合運動—宇宙第一推動力這是非常有意思的一件事情,難道宇宙萬物的邏輯,要歸結於道家的“萬物生於有,有生於無,道生一,一生二,二生三,三生萬物”的邏輯嗎?

在周易正義二七則裏,《論易之三名》講到:“舍字製音,呼之為“倫”。“倫”者輪也,言此書義旨周備,圓轉無窮,如車之輪也。”

圓轉無窮,如車之論,(如下圖)是宇宙的樸素之理,也是宇宙深層的簡單哲學。但是這個簡單的圓轉無窮,恰恰是構成宇宙的萬物之理,形成了宇宙第一推動力,也是宇宙的內在秉性。

簡單的邏輯是微觀與宏觀宇宙

的聯係紐帶,使宇宙從無到有,然後有生萬物,符合“萬物生於有,有生於無”的物理哲學,也是宇宙的本質,宇宙的第一推動力。在這裏,我們把這種現象暫時稱為“聚合運動”。

萬物生於有,有生於“無”。

這個“無”並不是真正的無,它無法以微觀粒子衡量,它是宇宙中的微觀基本元素,卻擁有非常快的速度,單個的“無”元素因為速度等於或者超越量子糾纏,也許能量也非常大,也許非常小,由於聚合運動,無中開始生有。

也許就像弦理論中描述的那樣,這些“無”元素像燃燒的煙絲,或像跳動的琴弦——無窮的看不見的絲弦充滿宇宙,跨越宇宙空間,跳動、纏繞,多層的蜷曲,在宇宙深處與宇宙糾纏一體。

“萬物生於有,有生於無”與惠勒的質樸性原則如此接近的時候,一個新的描述宇宙的假想誕生了,混沌深層的宇宙深處,宇宙成為一體(道生一),宏觀與微觀(一生二)成為宇宙的兩個特性,通過多層聚合運動(二生三),形成萬物(三生萬物),簡潔的宇宙觀呈現在人們麵前,中國傳統哲學的質樸、深度,再次熠熠生輝。

多宇宙狀態下的物理環境

多宇宙已經被科學界認為是想當然的事情,在多宇宙狀態中,我們的宇宙就像是太陽係中的地球、銀河係中的太陽係、宇宙中的銀河星係團一樣。

沒有太陽,地球毫無意義;沒有銀河係,太陽係就不會孤立存在;如果沒有宇宙的懷抱,銀河係必然不是現在的樣子。多宇宙環境中必然不是絕對真空的環境,有其“粒子,磁場,或者特殊的環境”,有其物理學規則。

如果說我們的宇宙與多宇宙世界的環境是沒有影響、沒有互動的,這其實看起來就是荒謬可笑的,就好比說人類沒有空氣環境、魚類沒有海洋照樣能夠生存一樣,多宇宙環境必然產生我們宇宙與多宇宙的互相影響。

按照銀河係——太陽係形成的物理學原理,多宇宙環境對於我們宇宙的誕生具有決定性的意義。宇宙有奇點大爆炸的假說必然要接受顛覆性的討論,而且在宇宙73%的物質為暗能量、23%的物質為暗物質的環境下,萬有引力決定宇宙的觀點也必須被給予顛覆性的重新討論。甚至我們地球人所謂的萬有引力,根本是有局限性的。地球上的人對於太陽係之外,根本沒有單獨的引力,人隻是地球係統中的一部分。

當宇宙是有更大範圍內聚合而來的時候,那麽很多基本粒子,甚至包括光、電子、質子,也許早在我們宇宙誕生之前就已經存在。宇宙在聚合之後,在聚合足夠縮小的時候,由於內部壓力就會出現爆炸行為,或者不爆炸的空間反彈擴展。

很顯然,基本粒子在我們137億光年宇宙誕生前如果就存在,那麽宇宙的時間就必須重新定義,那麽廣義相對論存在問題、宇宙大爆炸自然不成立。

刹那空間,一個有感知的宇宙嗎?

惠勒提出“萬物源於比特”。他認為物理世界的所有單元,在最根本、最基礎的意義上,歸根結底產生於“是-否問題”的問題。也就是說所有的物質性及事件,如果究其根源,都是來源於“是與否”這個簡潔的“理論上的信息”。這就相當於中國傳統哲學上的“萬物生於有,有生於無”。

無論多麽遠的距離,量子糾纏都可以超過光速瞬間傳播。針對量子對於雙縫幹涉做出的觀察後的反映,在玻姆理論裏,像電子這樣的基本粒子中心發散出一種勢場,這種勢場能達到宇宙的邊緣。當一個電子向一個雙縫進發時,它的量子勢會在它到達之前便感應到雙縫的存在,從而指導它按照標準的幹涉模式行動。

按照道家質樸哲學“道生一,一生二,二生三,三生萬物”的道理,結合惠勒的信息宇宙中的現代信息計算機模式“是-否”邏輯。是否可以這麽設想:宇宙(道)充滿這種信息(一),宇宙這種基本信息單元有兩性,一個是自我屬性(道生一),一個是宇宙屬性(一生二)。然後宇宙與基本單元做輪回轉運動(二生三)。

宇宙沒有充滿的“基本信息”單元,不能稱為宇宙。基本信息單元在宇宙中,與宇宙互相作用,屬於超光速的量子糾纏行為,可以產生瞬時反映。

在宇宙深層領域,我們把這種行為簡稱為“宇宙的感知”,理想的稱謂是“有感知的宇宙”。

多層聚合宇宙

本書作者認為:玻姆的隱含秩序在說明物理與意識的深層實在性和決定性之後,隱含秩序的非定域性與定域性世界是聯係的。雖然因果關係能夠維持在一個特定“定域性”的區域內,但是也會受定域性之外的物理世界影響。

惠勒提出質樸性原則的“變易性”原理裏提出古老的從物理學結構上產生變異性的彈性定律。每一條物理定律,都在某種物理條件的極端狀態下被突破、被超越。按此邏輯,惠勒認為所有的定律都具有變易性,都不可能是永遠不變的。

我們的宇宙在各級粒子形成後,由於本體宇宙的聚合,就會產生內部的粒子壓力,各級粒子也必然做出相應的調整。比如氣體,在密封罐中的壓力之下就會變成**。原子力是具有穩定結構的單位,但是原子核分裂、輻射,原子就會改變性

質。

宇宙如果存在多層聚合,那麽

就不難理解目前的宇宙狀態、地球係統、太陽係、銀河係、宇宙、多宇宙環境(等)存在不同的宇宙單元的組合與壓力。而且多宇宙環境中,我們宇宙之外還可能有宇宙。越是最微觀的單元越容易受到更大範圍宇宙因素的影響,比如宇宙信息單元受宇宙的互相影響,那麽越大的宇宙範圍,越是與微觀環境產生互動。

宏觀與微觀的關聯超對稱:就像弦理論認為的那樣,宇宙中粒子宇宙也存在著超對稱性,R與1/R的宇宙定律是相同的。比如,我們的宇宙範圍大約有1026米的大小,但與10-26米的微觀物理存一樣的物理定律。當然作者本人不這麽認為,R與1/R的宇宙世界應該存在關聯性,正如本書對時間的定義一樣,不同的宇宙物質層級裏,具有不同的定律表現,時間也會體現在不同的物質世界裏。

正如生物社會一樣,單細胞聚集,逐漸演化為多細胞動物,雖然個體細胞能夠完成單獨作用,但表達的集體卻意義不一樣。

在質樸性原則的“物質和定律的物理學”裏,惠勒認為麥克斯韋時代的物理學是建立在尋找構成物質世界的基本粒子單元之上的物理學,比如發現誇克等。而此後的物理學則是定律的物理學,具體的物理粒子成為理論本身的導出結果,而不再是基本不可變的粒子。這體現在他說的“沒有物質的物質”和“沒有電荷的電荷”,這些理念都是試圖通過最基本,簡單的定律,推出其他定律及粒子來。

如果有多層聚合宇宙的解釋,樸素的宇宙單元隻具有信息的簡單的兩麵性,一個是自我屬性,一個是宇宙屬性,最後還要表現出所在層級宇宙的屬性。由於多層聚合運動,就會形成不同的宇宙要素,比如原子核、電子、光、地球、太陽係、銀河係、我們所在的宇宙等。電荷隻是宇宙多層聚合壓力之下的粒子屬性的一種物理表現。

宇宙時間的本質是一種粒子表現

惠勒在“推出時間、量子和連續性”提出既然物質和電荷都可以從物理學自身的結構中給出。惠勒大膽地猜想,現在從物理學之外給入的時間將來也可以從物理學中推導出來,由絕對的量變成近似的量,由基本的量變成導出的量。正如光速曾經是外來的、絕對的量,後來則成為導出的量,近似的量。事實上,惠勒希望把所有外來的量,乃至把物理學本身建立在觀察之上,希望從最質樸的觀察出發,給出量子的定義,時間的定義,並解決數學連續性和物理的分立之間的矛盾問題。這就是所謂的物理學的質樸性。

本質上來講,上麵在多宇宙環境裏講到我們的宇宙在多宇宙環境之中,我們所在宇宙的很多超壽命的粒子,比如光子壽命為永恒(相對論這麽認為),質子壽命為1034年,遠遠大於宇宙預期的壽命,宇宙的時間是相對的,宇宙誕生於更大範圍內的粒子聚合。我們所在宇宙的時間,是完全因為聚合而創造出來的。本質上來講,我們認為的時間,是我們的一種感知,深層講,就是一種多層宇宙下的粒子表現。

萬有引力弄錯了方向

早在三百多年前,物理學家牛頓就發現了萬有引力定律,根據它科學家們成功地解釋了行星的運動、月球的運動、潮汐形成的原因等科學難題。

愛因斯坦重新界定了萬有引力,並把質量、引力與空間、時間聯係起來,從而把萬有引力引申到到時空彎曲中去,愛因斯坦把三維空間與時間結合為四維空間。

而格林等弦理論科學家們,正是在相對論物理學基礎上,經過多年探索,把時空與基本粒子,再次解釋為各種震動的弦,推出了十一維弦理論、集大成的M理論,試圖尋找出人們夢寐以求的大統一理論。

為了傳遞引力,引力子必須永遠相吸、作用範圍無限遠及以無限多的形態出現。在量子力學中,引力子被定義為一個自旋為2、質量為0的玻色子。

在M理論中,引力子被定義為自由的閉弦,可以被傳播到宇宙膜外的高維空間以及其它的宇宙膜上。

在膜理論中,引力被擴散到宇宙之外,弦理論認為,宇宙有弦(就像小提琴上的琴弦)構成,構成基本粒子的其他看不見的維卷曲在四維弦空間中,弦構成了時空結構的絲線。絲線的弦結構通過恰當振動構成目前的宇宙,引力子是弦的一種振動模式。

諸如質子和中子這樣的粒子可被認為是一根弦上的波動。1974年,巴黎的朱勒·謝爾克和加州理工學院的約翰·施瓦茲發表了一篇論文,指出弦理論可以描述引力,但是隻不過其張力要大得多,大約是1039噸,現在有人認為可能更多。

從理論上講,既然引力波可以到達宇宙邊緣,甚至跨越宇宙,有時候我們可以展開豐富想象,假設其為震動的琴弦,時空的結構,甚至張力達到1039噸以上。

但是沒人真正的見過引力波,人們隻是通過類似蘋果掉到地上的一些表麵現象的觀察,認為萬物之間是互相吸引的。顛覆性來看,如果說所謂的引力屬於一種外來的無形的粒子弦壓力,像膜理論中的弦一樣,隻是方向錯了,與弄引力相反,效果一樣,那麽誰又說不可能呢!

地球屬於太陽係,太陽係屬於銀河係。銀河係懸浮在太空中依靠強大的暗物質把銀河係束縛起來,防止星係的分散,那麽你還能堅持認為萬有引力是正確的嗎?被物理學界認可的弦理論、圈量子引力不再把宇宙萬有引力認為是一種引力,而是一種絲弦,或者大範圍的圈量子。而且構成宇宙、維持星係不分離的是暗物質,而不是萬有引力,而宇宙的96%是有暗物質、暗能量構成的。如果萬有引力存在方向錯誤,不影響萬有引力的計算結果,但是在宇宙形成中,方向錯誤意味著宇宙大爆炸的錯誤。

無論是空中的颶風,還是海洋中的洋流,生物學領域的細胞之間的連接,這DNA與核蛋白質的精確量子化的折疊,使我們都感覺到力的作用方式是纏繞結構,是包裹式的。

我們有理由對力的作用方向提出質疑,萬有引力的方向弄反了,當宇宙因為聚合運動而誕生成立的時候,力的方向確實更值得懷疑。而且在圓轉無窮的宇宙模型下,聚合運動主導了宇宙的物理學邏輯,而這也符合我們日常的常識。萬有引力方向確實弄反了,屬於一種粒子壓力。

從效果看來,好比對一個石頭,對重心給予同樣力的情況下,拉與推效果都是一樣,但是重新認識力的方向對宇宙學的意義是不一樣的,這意味著現代物理學的整個基礎性顛覆,意味著在物理學界不僅僅萬有引力出現了問題,其他力也出現了問題。

弦理論是個很好的理論,如果加以改造,把弦認為是宇宙“基本”元素從虛無誕生,在深層,宇宙粒子與物質是有超高速度、出發點一樣的弦、經過不同層級的蜷曲構成。因為蜷曲一次,速度降低一次,從比普朗克長度10-35米更小的尺寸10-160米(這個尺寸已經超越常識,物理界認為普朗克長度已經足夠的小,當然更小的就是無了)開始。

在多層宇宙之下,真正的萬有引力(粒子壓力),是從更基本的“無”的單元、從更大範圍(我們宇宙的外層的外層)的聚合開始的。力在不同層級的宇宙有其不同的表現,有的粒子具有宇宙後續創造性,部分性質不屬於多層聚合宇宙誕生的起因,正如我們的大型對撞機,很多粒子是實驗創造的。正如每秒穿越人體的數以十億的中微子一樣,這些中微子又能穿越地球,但是人是無法感知的、更基本的單元,人類通過儀器也無法觀察到。

力弦粒子是力與粒子的本質

從宇宙的深度來講,力就是粒子,粒子就是力。由於宇宙圓轉無窮的運動,由於宇宙微觀“無”單元的特性,宇宙本身賦予了萬物第一推動力,由此萬物可以從“無”到有,力與粒子糾纏一起。

正如地球有磁場屏蔽太陽高能粒子的衝擊、太陽係與銀河係之間有自己的磁層保護一樣,宇宙基本信息也有自己的自我性與宇宙屬性,那麽每層宇宙都應該有自己力的獨特性,萬有引力真正的內涵絕對不是我們目前認為的那樣,而應該首先與宇宙圓轉無窮的本性有關係,這是所有力與宇宙粒子的根源。

根據新的物理模型,宇宙的信息單元在宇宙中具有兩性,一個是自我性,一個是宇宙屬性,然後進行聚合運動。在形成不同宇宙層次後,(比如太陽係就會在自己的係統內整理、重整,體現出太陽係屬性)包括萬有引力、電磁力、弱相互作用、強相互作用、分子之間的範德華力、高分子化合物之間的官能團、酶的催化等不同層級的物質聚合有其獨特作用的表現。除此之外,甚至暗能量、暗物質等之外在更微觀、更外層的宇宙範圍內還有有其他人類還沒有觀察到的相互作用。

任何的力都是來自多層聚合後的綜合反映,並對於力的本質屬性來說,來源於基本單元的自我屬性與宇宙屬性這兩個方麵在多層聚合運動中的表現。每一層的物質聚合,都是體現基本單元的這兩個屬性,但表現在每一層的自我獨特屬性上,而每一層又具有宇宙屬性。

粒子的自我屬性一般表現與向外的衝擊力量表現為排斥力,與所在宇宙層級的束縛力量表現為引力,這兩種力量達成平衡後形成穩定粒子。正如弦理論認為的R與1/R.之間存在對稱性一樣,越是微觀粒子,越與宏觀宇宙存在某種對應聯係。

動感的宇宙——回歸三維空間

在聚合宇宙中,時間隻是粒子的一種表現。時間維度不存在,隻有三維空間。宇宙也不是弦理論認為的有多維弦組成,而是有宇宙“基本”元素,經過多層聚合形成各級粒子。萬物及其運動完全可以用簡單的圓轉運動下的宇宙來解釋,那麽理論研究者可以思考用新的模型推論出數學公式,來解釋萬物形成及互相作用。

新模型下,傳統的相對論時空彎曲不在適用,在宇宙深處或我們的視野範圍內,力與粒子天然糾纏形成絲弦粒子(力弦粒子或者叫力線粒子),這些絲弦粒子像煙的絲線一樣蜷曲,繼續聚合,然後再卷曲。在宇宙的深處這些力弦粒子綿延遠超過137億光年範圍,甚至達到幾萬億光年之上,越是基礎的力弦粒子速度越快,其速度遠遠大於光速,它們與整個宇宙匯合互動。

我們的宇宙萬物由此聚合而成,自我旋轉,在三維空間中多層卷曲、聚合,互動,形成各級粒子、暗物質、暗能量、地球、太陽、星係、各層宇宙及空間,粒子與各級物質的演化又表現出相對的時間性。多層宇宙中,多粒子自我屬性與宇宙線粒子壓力形成動態平衡,形成相對穩定的粒子。

新宇宙模型適合霍金的模型條件嗎?

格林說:“衡量一個物理理論有多深,是看它在多大程度上向以前那些似乎不可改變的時間觀提出了嚴峻的挑戰。”布朗諾夫斯基說:“每個時代都有一個轉折點,都有一種新的認識與評判時間秩序的方法。”愛因斯坦認為,一個理論應該盡可能簡單,但不能更簡單了。霍金認為好模型的條件:1.它是優雅的。2.它包含很少任意或者可調整的元素。3.它和全部已有的觀測一致並能解釋之。4.它對將來的這種觀測可以做詳細的預言,如果這些預言不成立,觀測就能證偽這個模型。

本書要簡單闡述一個更加合理的宇宙概念,一個有三句話就能概括的物理學原理:

第一,一個足夠大圓轉無窮運動著的三維宇宙。

第二,無數多的“無”單元,速度足夠快,具有自我性與所在係統整體性。

第三,多層級的聚合運動。

由此,誕生宇宙的多層結構,力與粒子糾纏一起構成萬物,每層微觀與宏觀自成一體,每層力粒子都具有向外的自我屬性,內外力量區域平衡,構成穩定性。時間是後續創造粒子的表現形式。

愛因斯坦在1905年提出了狹義相對論,繼而又在1915年提出了廣義相對論,狹義和廣義相對論一提出便震驚世界。相對論是對牛頓的萬有引力新的升華,把宇宙表述為時間與空間糾纏一起的四維空間,從此奠定了愛因斯坦在物理界的偉大地位。

但是在1927年和1930年的兩屆索維爾會議中,關於量子力學的辯論,愛因斯坦兩次都被以玻爾為首的哥本哈根派打敗。愛因斯坦強調量子世界的因果關係,而哥本哈根派強調量子世界的不確定性。愛因斯坦由於被羞辱,從此走上了大統一理論的研究上來,他試圖通過尋找新的理論,把相對論與量子力學聯係起來。

除了在哲學觀念的衝突之外,相對論與量子理論的衝突主要表現在三個方麵,即在普朗克長度一下的10-35米空間裏,就會引發量子泡沫,而在宇宙大爆炸的開端、黑洞都需要相對論與量子力學結合起來,但是在這些方麵相對論與量子力學都是矛盾的。

霍金在他的《時間簡史》中坦言,當今世界上可能會有些人在有生之年發現大統一理論。但這個大統一理論並不是愛因斯坦最初想的大統一理論,不可能通過一個簡單的美妙的公式來描述和預測宇宙中的每一件事情,因為宇宙是確定性和不確定性相互統一的,量子理論中測不準原理就體現了不確定性。

現代物理學證據證明,電子可以分裂,現代技術可以同時測量到量子的兩種狀態,量子力學並非不確定,科學證據說明量子理論存在缺陷,愛因斯坦的疑問並非完全錯誤,而愛因斯坦研究大統一理論也是準備用新理論代替和統一量子力學與相對論。至少愛因斯坦本人認為相對論並非完美,正如他認為的量子力學不完美一樣。宇宙的深層裏麵,微觀量子世界與宏觀相對論時空世界必然產生聯係。當然新理論還要囊括占據宇宙23%的暗物質與73%的暗能量。