楠木軒

宇宙中越是簡單的原理,往往是最難理解的

由 申屠仲舒 發佈於 科技

宇宙廣漠無邊,因此從宏觀上人手來透視它,那將是不可能的。於是,我們只能在微觀上尋找宇宙的基礎及其本質,然後找出其規律性的東西並用這些規律去透視整個宇宙。

宇宙無非由三大要素所構成:空間、物質及時間。

空間與物質是宇宙的主體,而時間則是宇宙存在的狀態——這個狀態從直觀上來講便是運動。

那麼,就讓我們先從運動説起吧。

我們在日常生活中最常見的現象便是運動,因此,運動在人們的觀念中是平平常常的事情;但實際上,即便是最簡單的運動,也都包含着無比的奧妙。發現這一奧妙的,並非物理學家而是哲學家:物理學家所研究的往往是客觀現象的因果關係而不是事物內在的和本質的東西;而哲學的思維卻可以透過現象看到本質。

運動是客觀的事實,人類的感知器官雖然並不十分完美,但卻足以證明運動的絕對存在。那麼,隨處可見的運動究竟藴含着什麼奧妙呢?

古希臘的哲學家芝諾首先從微觀過程來考究運動,結果發現任何兩點間的運動從理論上來説皆是不可能的。

他認為,由於空間中任意兩點間都有着無數個點,因而如果要從某一點運動到任何的另一點,都需要經過無數個點,而無數個點是永遠也走不完的,因此任何運動都是不可能的。結論雖然很荒唐,雖然與現實相矛盾,可是長久以來這個悖論一直沒有得到徹底解答。在19世紀,黑格爾等大哲學家則乾脆認為運動本身便是矛盾,但是,將矛盾的東西説成是矛盾本身,這能説是解決了問題嗎?

其實,這個矛盾的根源就在於人們認為空間可以被無限分割,於是任意兩個點之間才會有着無限個點。

那麼,難道空間存在着不能再進行分割的基本單元(即空間基元)?這個問題在過去簡直是無法想象的,因為人們無法理解為什麼空間基元不能夠再進行分割。而現在,我們知道有質量的正粒子與相同質量的反粒子一旦相遇,便會完全湮滅在宇宙空間裏而只剩下能量;在這個基礎上,為什麼我們不能認為空間也藴藏着有質體(即物質性的東西),而空間基元是因為其有質體的結構因素而不能再進行分割呢?

當然,光有這種想法還不夠,還得經過科學的論證才能得出結論。下面,就讓我們拋棄原有的成見而以事實為根據來進行大膽的推論吧。

首先要擺出的一個事實是:運動是絕對存在的。

接下來,我們如果仔細地想一下便可以明白:從空間中的任意一點到另一點的推進過程,如果是每次推進前面路程的1/2(或者是任意的一個幾分之幾),然後就這樣重複進行下去,那麼由於前面永遠都還有尚未走完的路程,所以永遠也無法到達另一點。可是,要從這一點推進到另一點,難道只能經過這樣的推進過程嗎?我們知道,運動是絕對存在着的,所以有限的一塊空間絕對不能進行無限的分割,即空間絕對存在着空間基元。

確定空間基元的存在只不過是邁出了小小的第一步,接下來我們所面臨的問題將是巨大的,而對這些問題的解決則必將給我們帶來許多重大觀念的轉變。

首先,既然空間基元是不可能分割的,那麼空間基元便不可能是一團什麼都沒有的虛空:因為這樣的一團虛空可以被認為是由更小的一些虛空所構成的,它完全沒有不能被分割的理由;而且,只要空間基元裏頭存在哪怕一丁點兒的絕對虛空,則便肯定存在着比空間基元更小的空間,空間基元的概念便不能夠成立。因此,整個空間基元都應是由有質體構成的。由於所有的空間皆由空間基元來構成,而空間基元卻又全是由有質體所構成,因而,我們可以得出結論:空間是由物質構成的。人們之所以沒有測出這種物質的質量,只不過是因為構成空間基元的物質的質量和密度非常非常小。由此看來,物質與空間的區別只不過是密度的差異罷了。

那麼,一團有質體是如何成為一個空間基元的呢?

1構成空間基元的這團有質體應是一個整體,其所有的成分必須要有某種內在的聯繫(否則它便可以看成是由一些更小的、毫不相干的有質體所堆砌而成的)。那麼,空間基元內持續不斷的、有質體之間的相互聯繫意味着什麼呢?在我看來,這意味着有質體的所有成分必須不斷地運作,而且這種運作必須是作為一個整體的系統的運作。這種運作要維持下去,需要各有質體有相互的作用並構成一種動態的平衡。可是動態有質體的初始動力是從哪裏來的呢?所以,在原始空間基元裏頭應還存在着相互排斥的作用。

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宇宙中的相互作用如果究其根源無非是平衡的趨勢與抗逆平衡的趨勢:平衡的趨勢即相互吸引的作用,抗逆平衡的趨勢即相互排斥的作用。這樣説來,空間基元內的有質體還應存在着一個平衡態,是那兩種相互吸引的有質體完全結合後的產物;反過來説,那兩種相互吸引的有質體應是平衡態有質體分離後的產物。同一種東西卻分離成兩種不同的東西,它們之間最大的差異就只能是密度的差異了。因此,我們可以將平衡態有質體的密度設定為零(這種有質體可稱之為中間體),那麼那兩種相互吸引的有質體中有一種是密度大於零的(可稱之為正空體),還有一種是密度小於零的(可稱之為負空體)。之所以稱平衡態有質體為中間體,是因為這種有質體不僅密度處在正負空體之間,而且它的位置也必須處在正負空體之間。

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空間基元由三種基本有質體構成:正空體、負空體及中間體。既然空間是由物質構成的,那麼物質來源於何方呢?

對於物質,不管宇宙的歷史有多久遠,我們都仍然可以追問:最早的時候,物質到底是怎樣產生出來的呢?而空間,由於它本身是宇宙的基本框架,因而它沒有起源與如何產生的問題。但是,我們現在卻知道空間是由基本有質體所構成的,這個矛盾該如何解釋呢?於是我們只能認為,構成空間的基本有質體處於平衡態時其密度應該為零,而這種平衡態是空間基元的原始態,所有的常態空間基元都是由這種原始態空間基元演化而來的。也就是説,非平衡態的基本有質體全部來源於原始態空間基元(即平衡態的基本有質體)。可是,平衡態的基本有質體的密度既然為零,那麼它本應是空空如也、什麼也沒有的,可為什麼仍説它是有質體呢?這是因為,我們可以把平衡態空間基元看成是等量度的正空體與負空體完全結合的產物!