分享

(3)[转载]从时间的起点到宇宙的边缘

 天上才一天 2015-02-15

时间的起点

 

根据宇宙大爆炸理论,时间起始于137亿年前,在那之前,既无时间亦无空间。在这完全空洞的状态下,莫名其妙地出现了一点微乎其微的空间,其中包含着一团质量和密度极大,温度非常高的物质,这个空间迅速膨胀,其中的物质也跟着膨胀,而且冷却, 渐渐演变成今天的宇宙。

 

许多人在想象宇宙大爆炸时,想到的是一个漆黑一团的地方有一个炸弹样的东西爆炸了。其实这和真正的宇宙大爆炸相去甚远。宇宙大爆炸是空间的爆炸,而不是空间中物体的爆炸;是空间本身膨胀 了,而不是空间中的物体在膨胀。“无时间也无空间”不是指一个完全黑暗的真空,因为真空中既有时间也有空间。

 

让我用一个比喻来解释。假设在一个池塘里有一群鱼,它们都没在游动,我们却看到它们任何两条之间的距离越来越远,我们仔细研究后发现,这个池塘本身在不断扩大,鱼只是被动地分开了。 我们算了算鱼和鱼之间分散的速度和方向,它们在离彼此加速远去,我们进行逆推,结果发现整个池塘都是从一点发散开的, 也许最初只是一滴水,然后扩展成一杯,继而一盆,直到整个池塘,将来也许会扩展到海那么大。

 

设想这个池塘就是我们的宇宙,而这些鱼就是宇宙中的星球,天文学家观察到其中任意两颗星球都在以越来越快的速度彼此远去。因为宇宙大爆炸仍在进行,你正以每秒近500公里的速度在太空“飞行”。

 

有意思的是,道家对宇宙起源的理解和宇宙大爆炸理论不谋而合。老子的《道德经》在解释宇宙起源时说: “道生一,一生二,二生三,三生万物。这也就是说,世间万物生于“一个东西”,这“一个东西”生于“道”。那么什么是“道”呢?老子又说, "天下万物生于有, 生于无。所以 “道”可以理解为“无”,所谓 “道即是空”。在现代物理中,这个“无”对应着没有时间和空间的状态。也许老子无法想象没有时间和空间是什么样子,于是将之统统称为“道”。

 

宇宙大爆炸开始后大约三十万年的时候,宇宙中温度降到约摄氏三千度左右,物质开始大量固化,许多能量转化成了光能,于是发出大量的光,这光能一直存在至今,因为今天的宇宙比当时膨胀了约一千倍,这光的波长也从约一微米相应增加了约一千倍,变成了处于微波波段的约一毫米,如果你用一台普通的收音机,在两个电台之间,你会听到“唦唦”的杂音,这杂音中约0.5%是宇宙大爆炸时发出的光所变成的微波造成的。这微波在现代物理中被称为CMB (Cosmic Microwave Background Radiation, 或“宇宙微波背景辐射”)。这也就是说,我们今天能“听到” 137亿年前宇宙大爆炸时发出的“回声”。

 

世间万物“其性本空”

 

关于“空” 和“无”的概念,佛和道有很多相通之处。佛教认为,构成宇宙的元素其自性是空的,所谓世间万物“其性本空”,这个“空”字和物理学的发现相吻合。我们所处的宇宙不仅是从没有时空的“空”的状态来的,而且其中的绝大部分也是空的。 

 

宇宙中95%以上的物质是看不见摸不着的暗物质和暗能量,对我们来讲是一种虚空。其余“实”的不到5%中,约99.9%是氢原子和氦原子,而氢和氦是所有元素中最轻的两种。但氢和氦毕竟不是空的啊,你也许会这样想。

 

我们周围看得见摸得着的一切均由原子组成,那么让我们来看看原子的构造吧。一个原子中绝大部分是“空”的,整个原子99.95%以上的质量聚集在位于其中心的原子核,这个核仅占整个原子0.0000000000001%的空间,也就是说,原子中的99.9999999999999%基本上是空的!

 

那么原子核和核外的电子就是“实”的吗?根据当代物理盛行的“弦理论String Theory, 世间万物都是由最基本的单位“弦”组成的。所谓“弦”,是物理学家们编出的名词,是一“圈或一“截”在一维上震动不息的能量。原子核和电子就是由这些“弦”的震动产生的--原来宇宙组成的最小单位也不是“实”的!

 

周而复始无始无终的园

 

宇宙大爆炸了137亿年,然后呢?宇宙物理学家们推论,宇宙大爆炸到一定程度,会开始收缩,回到质量和温度很高,密度极大的一点,最终归于没有时空的状态,然后宇宙又会大爆炸了。这一过程周而复始,无穷无尽。每一个周期大约是一千亿年。和现代物理相似,佛和道都认为世间万物在周而复始、无始无终的循环之中。

 

佛教认为宇宙在无数个称为“大劫”的循环中。每个“大劫”包括四个称为“中劫”的循环,每个“中劫”又包括二十个称为“小劫”的循环。每一小劫中,人类的寿命会从84,000岁每100年缩短一岁,逐渐缩短到10岁,然后又每100年增加一岁,逐渐增加回84,000岁。

 

不知你是否想到,如果宇宙在如此周而复始地循环,如果每次宇宙中都发生类似的事情,那么在你之前,曾有无数个你来过这个世界,未来还将有无数个你来到这个世界上。你也许曾无数次地读过这篇文章,也许每次感触都不尽相同。当你想到这些,也许你会感到宇宙从遥不可及突然回到了你的身边,而你可以在无数次读这篇文章后有一种新的感受。

 

宇宙的边缘

 

宇宙爆炸了137亿年,那么它一定很大很大,我们离它的边缘一定很远很远吧?那也不见得。要研究宇宙的边缘,当然得知道空间的“形状”。这并不是个可笑的问题,因为现代物理证实,空间在重力场的作用下是会弯曲的,这就意味着,空间可能是任意的形状。空间弯曲这个概念对常人来说是难以理解或想象的,因为无论空间如何弯曲,在我们所处的三维中是很难察觉的。我们在三维以上才能想象空间的弯曲,让我用一个二维空间来进行类比。

 

设想你是一只生活在一张很薄很薄的纸上的瞎蚂蚁。纸是平面的,是一个二维世界。你因为一生下来就生活在这张纸上,又看不见东西,所以你以为整个宇宙都是二维的。你不知道纸的上面和下面都有很大的空间,虽然你的背上和肚子下都贴着这二维空间的边缘,你并不知道。你沿着这张纸爬啊爬啊,寻找着它的边缘。假如这张纸被糊成了一个封闭的圆球,即使并不大,你也永远找不到它的边缘。假如这张纸被揉成很小的一团,虽然你认为自己所在的世界很广阔,其实却很小。

 

这和我们的三维世界有类比性。因为我们看不到三维以外别的维度,和那只瞎蚂蚁一样,也许即使我们就“贴”在宇宙的边缘,我们也感觉不到。假如空间象纸那样弯曲,并首尾相接,那我们连这三维中的边缘也找不到了。

 

空间可以弯曲意味着表面上很遥远的地方可以实际上离得很近。上海和纽约似乎相隔很远,但如果把它们之间的空间象纸那样折叠一下,让它们相邻,再在两“片”空间之间打个“洞”,上海和纽约之间不就只一步之遥了吗?科学家们推想宇宙中这种连接两片空间的“洞是存在的, 并将其命名为“虫洞”(即“Worm Hole”)。

 

这些似乎特玄,和我们今天的现实没有什么关系,所以有些人认为思考这些问题是浪费时间。试想那只生活在纸上的瞎蚂蚁,假如不去探究两维以上的维度,也许一辈子都忙忙碌碌,却没有明白自己生活在一张纸上。所幸人类的天赋之一,是想象和理解的能力。我们的思维,可以超越时空,任意驰骋。如果我们有这样的能力却弃之不用,那么我们岂不比那只蚂蚁还可怜?

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多