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记得前一段时间，发了篇《今天咋们一起旅游吧，从10的负16次方到10的23次方》的文章，以一片叶子为起点，通过宏观和微观不同距离的图片，描述了人类目前认识世界的距离边界，以及不同距离展示出来的宏观世界的波澜壮阔，和微观世界的精妙绝伦。 昨天发了个12年前写的个人日志，记叙了自己面对星空的所思所想，期盼着人类将来有一天，科学技师发展到某个程度，可以发明一种光学仪器，收集、整理来自宇宙的各种光线，通过还原成三维影像，来发现人类是怎么来的？地球是怎么来的？宇宙是怎么来的？ 对于这个问题，人类一种孜孜不倦的追问着，人类历史是波澜壮阔的，地球是多姿多彩的，宇宙是美妙绝伦的，那宇宙是如何演化的呢？对这个问题感兴趣的，不妨看看吧。 大爆炸宇宙模型 自古以来,无数先哲和学者为揭开宇宙的创生和生命的起源提出了种种假设。相传5000年前伏羲氏得《河图》而创画八卦。伏羲八卦方位图的要义是:太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生六十四爻。这就是说,天地宇宙是由简单向复杂演化的。我们的祖先能在几千年前对天地万物的生长发展过程,提出这样高度概括的哲学总结,实是难能可贵的。这种发现的宇宙观,并不带有上帝创造世界等神话迷信色彩。这是朴素的唯物论,也是人类历史上最早提出了二进位记数制,直到今天仍有深远的哲学意义。它和现代科学提出的大爆炸宇宙理论的哲学思想是一致的。 最先在1992年提出宇宙膨胀模型的是苏联数学家佛里德曼，随后1999年美国天文学家哈勃发现宇宙处在膨胀之中,建立了哈勃定律。1948年俄裔美国物理学家伽莫夫在爱因斯坦1917年提出的《根据广义相对论对宇宙所作的考查》的基础上,以哈勃定律为根据,提出宇宙起源于热爆炸的学说。这一学说认为宇宙的过去要比现在小得多,最初可能是一个温度非常高、密度非常大的“原始火球”,通过大爆炸而迅速膨胀、温度迅速降低,逐渐形成现在的宇宙。这一学说后来得到越来越多的实验和理论支持,经过许多科学家的不断改进,发展成为现在的大爆炸宇宙模型。 哈勃定律 哈勃定律是宇宙大爆炸模型的实验根据。1929年哈勃在仔细研究了一批星系的光谱之后发现,绝大多数星系的谱线都表现出红移,而且红移量大致与星系和观察者的距离成正比。如果将红移解释为多普勒效应,那就意味着所有星系都在离开我们而远去,其退行速度正比于同我们的距离。这一关系称为哈勃定律,比例常数称为哈勃常数。如果确认我们在宇宙中并不处于特殊的中心位置,那么哈勃定律对于任何一个星系上的观察者都是成立的。直接的推论就是:宇宙中所有的星系都在彼此远离,而宇宙处于普遍的膨胀之中;如果星系目前仍在彼此远离,那么过去它们必定相互靠得较近。按照哈勃定律可以前推出距今约150亿年前,全宇宙的物质应当处于极其高温高密的状态;也在那时发生了“大爆炸”,开始了宇宙的膨胀。 宇宙大爆炸理论也得到爱因斯坦相对论的支持它一举将恒星演化理论和化学元素起源的学说纳入到一个统一的理论框架。 宇宙大爆炸的开始 我们把“大爆炸”开始的时刻看作我们今天观察到的宇宙的开端。宇宙学家称这个开端为“奇点”,也可按伏羲氏把天地宇宙的开端称为“太极”,或按恩格斯的《自然辩证法》,把宇宙的开端称为混沌。奇点或太极或混沌,均是指集中全部宇宙广义物质的极其高密、高温,而又完全对称的状态。在太极这种状态,即宇宙大爆炸的开始,那时不仅没有任何天体,没有物质粒子,也没有时间和空间。理论物理学家把它叫做一种单纯而对称的“真空状态”。但这里真空的含义是高度抽象的,它是不含通常的物质,但却孕育着全部宇宙“广义物质”（这里是指4种作用力统一的辐射场）和时空的原始状态,是最高度密集的广义物质,决不是空无一物的真空。 那为什么理论物理学家叫它真空？如有一个密闭的容器,把空气全部抽去,则容器中的空间称为真空,在真空中,应该没有任何物质粒子,但４种作用力场还是存在的。因此物理学家在此把没有“物质”、只有辐射场的空间叫做真空。宇宙大爆炸的开端,正是没有物质、只有辐射的状态,所以物理学家叫它真空,但却是一种能量密度非常大、温度非常高的特殊状态。 经常有人问,宇宙起源之前,物质世界又是怎样的？这个问题若能成立,必定要求时间是绝对的,即时间有无限的过去和无限的未来,因为“之前”二字就是指过去的时间。但是按照爱因斯坦的相对论和宇宙大爆炸理论,时间和空间不是绝对的,它们和物质、运动（能量）这4个范畴是相互依赖而存在的。大爆炸之前,时间和空间还没有分化出来,因而“之前”这个表示时间的名词是没有意义的。 宇宙进化的８个层次结构 宇宙的进化从大爆炸开始到现在的150亿年间,可以分为8个层次结构 宇宙进化的8个层次开始的时间有先后,例如最初开始的是物理进化,其次是化学进化,然后依次是天体演化、地质演变、生物进化、社会进化、人工自然进化和大成智慧进化（由物质产生精神,又由精神反作用于物质）。以上８个层次的顺序就是按开始时间的先后排列的,但每一层次终了的时间为无穷尽。这就是说,到现在宇龄150亿年,8个层次都还在进化发展,因此它们之间就互相穿插交叉,形成一个最复杂的超级巨系统。兹分述如下。 第一层次是物理进化从大爆炸开始到3万年,是宇宙的婴儿时期。在婴儿时期,宇宙由太极首先分化出时间和空间、场和物质,场又通过3次“一分为二”形成引力场、强场、弱场和电磁场,共4种作用力场。物质又分化为2种物质粒子（夸克和电子等轻子）,然后由夸克结合成中子和质子,再结合成核子,并和电子结合成原子。 第二层次是化学进化是在宇龄3万年,即中性原子形成的时候开始的。它的主要特征是从原子形成分子和原子与分子的聚集态,以及生物大分子。这是宇宙的幼童时期。 第三层次是天体演化从大爆炸后10～30亿年开始,宇宙由原子分子云凝聚成星云、星系和现在夜空中灿烂的星星,这是宇宙的青春时期。 第四层次是地质演变从46亿年前地球诞生开始,是地球的青年时期。 第五层次是生物进化从34亿年前开始。从尚无生命的生物大分子到有生命的单细胞微生物,是由化学进化到生物进化的飞跃。 第六层次是社会进化从300～400万年前有猿人开始。 第七层次是人工自然进化。 第八层次是由物质产生精神,形成文化和科学技术等,又由精神反作用于物质如果借用钱学森先生提出的“大成智慧学”,这一层次可称为“大成智慧进化”。 以上每个层次又可分为若干时期,时期的划分可粗可细,共计大约５０～７０个时期。这种由简单向复杂的进化发展,大致和易经里面“太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生六十四爻”的“二进位”哲学观点相符合。也和道德经里面，道生一，一生二，二生三，三生万物，天下万物生于有，有生于无的观点相合。 宇宙是怎么来的？对于宇宙演化，没有使用任何先进仪器来测量，就得出了和宇宙大爆炸近似的结论，不得不佩服我们的先祖的直觉思维，抽象思维的强大。 再复杂的事物，其实也是简单的，只要你用心。 |
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