宇宙的第三种猜想

第八节:新宇宙模型——圆转无穷的宇宙

圆转无穷的聚合运动—宇宙第一推动力这是非常有意思的一件事情,难道宇宙万物的逻辑,要归结于道家的“万物生于有,有生于无,道生一,一生二,二生三,三生万物”的逻辑吗?

在周易正義二七则里,《论易之三名》讲到:“舍字制音,呼之为“伦”。“伦”者轮也,言此书义旨周备,圆转无穷,如车之轮也。”

圆转无穷,如车之论,(如下图)是宇宙的朴素之理,也是宇宙深层的简单哲学。但是这个简单的圆转无穷,恰恰是构成宇宙的万物之理,形成了宇宙第一推动力,也是宇宙的内在秉性。

简单的逻辑是微观与宏观宇宙

的联系纽带,使宇宙从无到有,然后有生万物,符合“万物生于有,有生于无”的物理哲学,也是宇宙的本质,宇宙的第一推动力。在这里,我们把这种现象暂时称为“聚合运动”。

万物生于有,有生于“无”。

这个“无”并不是真正的无,它无法以微观粒子衡量,它是宇宙中的微观基本元素,却拥有非常快的速度,单个的“无”元素因为速度等于或者超越量子纠缠,也许能量也非常大,也许非常小,由于聚合运动,无中开始生有。

也许就像弦理论中描述的那样,这些“无”元素像燃烧的烟丝,或像跳动的琴弦——无穷的看不见的丝弦充满宇宙,跨越宇宙空间,跳动、缠绕,多层的蜷曲,在宇宙深处与宇宙纠缠一体。

“万物生于有,有生于无”与惠勒的质朴性原则如此接近的时候,一个新的描述宇宙的假想诞生了,混沌深层的宇宙深处,宇宙成为一体(道生一),宏观与微观(一生二)成为宇宙的两个特性,通过多层聚合运动(二生三),形成万物(三生万物),简洁的宇宙观呈现在人们面前,中国传统哲学的质朴、深度,再次熠熠生辉。

多宇宙状态下的物理环境

多宇宙已经被科学界认为是想当然的事情,在多宇宙状态中,我们的宇宙就像是太阳系中的地球、银河系中的太阳系、宇宙中的银河星系团一样。

没有太阳,地球毫无意义;没有银河系,太阳系就不会孤立存在;如果没有宇宙的怀抱,银河系必然不是现在的样子。多宇宙环境中必然不是绝对真空的环境,有其“粒子,磁场,或者特殊的环境”,有其物理学规则。

如果说我们的宇宙与多宇宙世界的环境是没有影响、没有互动的,这其实看起来就是荒谬可笑的,就好比说人类没有空气环境、鱼类没有海洋照样能够生存一样,多宇宙环境必然产生我们宇宙与多宇宙的互相影响。

按照银河系——太阳系形成的物理学原理,多宇宙环境对于我们宇宙的诞生具有决定性的意义。宇宙有奇点大爆炸的假说必然要接受颠覆性的讨论,而且在宇宙73%的物质为暗能量、23%的物质为暗物质的环境下,万有引力决定宇宙的观点也必须被给予颠覆性的重新讨论。甚至我们地球人所谓的万有引力,根本是有局限性的。地球上的人对于太阳系之外,根本没有单独的引力,人只是地球系统中的一部分。

当宇宙是有更大范围内聚合而来的时候,那么很多基本粒子,甚至包括光、电子、质子,也许早在我们宇宙诞生之前就已经存在。宇宙在聚合之后,在聚合足够缩小的时候,由于内部压力就会出现爆炸行为,或者不爆炸的空间反弹扩展。

很显然,基本粒子在我们137亿光年宇宙诞生前如果就存在,那么宇宙的时间就必须重新定义,那么广义相对论存在问题、宇宙大爆炸自然不成立。

刹那空间,一个有感知的宇宙吗?

惠勒提出“万物源于比特”。他认为物理世界的所有单元,在最根本、最基础的意义上,归根结底产生于“是-否问题”的问题。也就是说所有的物质性及事件,如果究其根源,都是来源于“是与否”这个简洁的“理论上的信息”。这就相当于中国传统哲学上的“万物生于有,有生于无”。

无论多么远的距离,量子纠缠都可以超过光速瞬间传播。针对量子对于双缝干涉做出的观察后的反映,在玻姆理论里,像电子这样的基本粒子中心发散出一种势场,这种势场能达到宇宙的边缘。当一个电子向一个双缝进发时,它的量子势会在它到达之前便感应到双缝的存在,从而指导它按照标准的干涉模式行动。

按照道家质朴哲学“道生一,一生二,二生三,三生万物”的道理,结合惠勒的信息宇宙中的现代信息计算机模式“是-否”逻辑。是否可以这么设想:宇宙(道)充满这种信息(一),宇宙这种基本信息单元有两性,一个是自我属性(道生一),一个是宇宙属性(一生二)。然后宇宙与基本单元做轮回转运动(二生三)。

宇宙没有充满的“基本信息”单元,不能称为宇宙。基本信息单元在宇宙中,与宇宙互相作用,属于超光速的量子纠缠行为,可以产生瞬时反映。

在宇宙深层领域,我们把这种行为简称为“宇宙的感知”,理想的称谓是“有感知的宇宙”。

多层聚合宇宙

本书作者认为:玻姆的隐含秩序在说明物理与意识的深层实在性和决定性之后,隐含秩序的非定域性与定域性世界是联系的。虽然因果关系能够维持在一个特定“定域性”的区域内,但是也会受定域性之外的物理世界影响。

惠勒提出质朴性原则的“变易性”原理里提出古老的从物理学结构上产生变异性的弹性定律。每一条物理定律,都在某种物理条件的极端状态下被突破、被超越。按此逻辑,惠勒认为所有的定律都具有变易性,都不可能是永远不变的。

我们的宇宙在各级粒子形成后,由于本体宇宙的聚合,就会产生内部的粒子压力,各级粒子也必然做出相应的调整。比如气体,在密封罐中的压力之下就会变成**。原子力是具有稳定结构的单位,但是原子核分裂、辐射,原子就会改变性

质。

宇宙如果存在多层聚合,那么

就不难理解目前的宇宙状态、地球系统、太阳系、银河系、宇宙、多宇宙环境(等)存在不同的宇宙单元的组合与压力。而且多宇宙环境中,我们宇宙之外还可能有宇宙。越是最微观的单元越容易受到更大范围宇宙因素的影响,比如宇宙信息单元受宇宙的互相影响,那么越大的宇宙范围,越是与微观环境产生互动。

宏观与微观的关联超对称:就像弦理论认为的那样,宇宙中粒子宇宙也存在着超对称性,R与1/R的宇宙定律是相同的。比如,我们的宇宙范围大约有1026米的大小,但与10-26米的微观物理存一样的物理定律。当然作者本人不这么认为,R与1/R的宇宙世界应该存在关联性,正如本书对时间的定义一样,不同的宇宙物质层级里,具有不同的定律表现,时间也会体现在不同的物质世界里。

正如生物社会一样,单细胞聚集,逐渐演化为多细胞动物,虽然个体细胞能够完成单独作用,但表达的集体却意义不一样。

在质朴性原则的“物质和定律的物理学”里,惠勒认为麦克斯韦时代的物理学是建立在寻找构成物质世界的基本粒子单元之上的物理学,比如发现夸克等。而此后的物理学则是定律的物理学,具体的物理粒子成为理论本身的导出结果,而不再是基本不可变的粒子。这体现在他说的“没有物质的物质”和“没有电荷的电荷”,这些理念都是试图通过最基本,简单的定律,推出其他定律及粒子来。

如果有多层聚合宇宙的解释,朴素的宇宙单元只具有信息的简单的两面性,一个是自我属性,一个是宇宙属性,最后还要表现出所在层级宇宙的属性。由于多层聚合运动,就会形成不同的宇宙要素,比如原子核、电子、光、地球、太阳系、银河系、我们所在的宇宙等。电荷只是宇宙多层聚合压力之下的粒子属性的一种物理表现。

宇宙时间的本质是一种粒子表现

惠勒在“推出时间、量子和连续性”提出既然物质和电荷都可以从物理学自身的结构中给出。惠勒大胆地猜想,现在从物理学之外给入的时间将来也可以从物理学中推导出来,由绝对的量变成近似的量,由基本的量变成导出的量。正如光速曾经是外来的、绝对的量,后来则成为导出的量,近似的量。事实上,惠勒希望把所有外来的量,乃至把物理学本身建立在观察之上,希望从最质朴的观察出发,给出量子的定义,时间的定义,并解决数学连续性和物理的分立之间的矛盾问题。这就是所谓的物理学的质朴性。

本质上来讲,上面在多宇宙环境里讲到我们的宇宙在多宇宙环境之中,我们所在宇宙的很多超寿命的粒子,比如光子寿命为永恒(相对论这么认为),质子寿命为1034年,远远大于宇宙预期的寿命,宇宙的时间是相对的,宇宙诞生于更大范围内的粒子聚合。我们所在宇宙的时间,是完全因为聚合而创造出来的。本质上来讲,我们认为的时间,是我们的一种感知,深层讲,就是一种多层宇宙下的粒子表现。

万有引力弄错了方向

早在三百多年前,物理学家牛顿就发现了万有引力定律,根据它科学家们成功地解释了行星的运动、月球的运动、潮汐形成的原因等科学难题。

爱因斯坦重新界定了万有引力,并把质量、引力与空间、时间联系起来,从而把万有引力引申到到时空弯曲中去,爱因斯坦把三维空间与时间结合为四维空间。

而格林等弦理论科学家们,正是在相对论物理学基础上,经过多年探索,把时空与基本粒子,再次解释为各种震动的弦,推出了十一维弦理论、集大成的M理论,试图寻找出人们梦寐以求的大统一理论。

为了传递引力,引力子必须永远相吸、作用范围无限远及以无限多的形态出现。在量子力学中,引力子被定义为一个自旋为2、质量为0的玻色子。

在M理论中,引力子被定义为自由的闭弦,可以被传播到宇宙膜外的高维空间以及其它的宇宙膜上。

在膜理论中,引力被扩散到宇宙之外,弦理论认为,宇宙有弦(就像小提琴上的琴弦)构成,构成基本粒子的其他看不见的维卷曲在四维弦空间中,弦构成了时空结构的丝线。丝线的弦结构通过恰当振动构成目前的宇宙,引力子是弦的一种振动模式。

诸如质子和中子这样的粒子可被认为是一根弦上的波动。1974年,巴黎的朱勒·谢尔克和加州理工学院的约翰·施瓦兹发表了一篇论文,指出弦理论可以描述引力,但是只不过其张力要大得多,大约是1039吨,现在有人认为可能更多。

从理论上讲,既然引力波可以到达宇宙边缘,甚至跨越宇宙,有时候我们可以展开丰富想象,假设其为震动的琴弦,时空的结构,甚至张力达到1039吨以上。

但是没人真正的见过引力波,人们只是通过类似苹果掉到地上的一些表面现象的观察,认为万物之间是互相吸引的。颠覆性来看,如果说所谓的引力属于一种外来的无形的粒子弦压力,像膜理论中的弦一样,只是方向错了,与弄引力相反,效果一样,那么谁又说不可能呢!

地球属于太阳系,太阳系属于银河系。银河系悬浮在太空中依靠强大的暗物质把银河系束缚起来,防止星系的分散,那么你还能坚持认为万有引力是正确的吗?被物理学界认可的弦理论、圈量子引力不再把宇宙万有引力认为是一种引力,而是一种丝弦,或者大范围的圈量子。而且构成宇宙、维持星系不分离的是暗物质,而不是万有引力,而宇宙的96%是有暗物质、暗能量构成的。如果万有引力存在方向错误,不影响万有引力的计算结果,但是在宇宙形成中,方向错误意味着宇宙大爆炸的错误。

无论是空中的飓风,还是海洋中的洋流,生物学领域的细胞之间的连接,这DNA与核蛋白质的精确量子化的折叠,使我们都感觉到力的作用方式是缠绕结构,是包裹式的。

我们有理由对力的作用方向提出质疑,万有引力的方向弄反了,当宇宙因为聚合运动而诞生成立的时候,力的方向确实更值得怀疑。而且在圆转无穷的宇宙模型下,聚合运动主导了宇宙的物理学逻辑,而这也符合我们日常的常识。万有引力方向确实弄反了,属于一种粒子压力。

从效果看来,好比对一个石头,对重心给予同样力的情况下,拉与推效果都是一样,但是重新认识力的方向对宇宙学的意义是不一样的,这意味着现代物理学的整个基础性颠覆,意味着在物理学界不仅仅万有引力出现了问题,其他力也出现了问题。

弦理论是个很好的理论,如果加以改造,把弦认为是宇宙“基本”元素从虚无诞生,在深层,宇宙粒子与物质是有超高速度、出发点一样的弦、经过不同层级的蜷曲构成。因为蜷曲一次,速度降低一次,从比普朗克长度10-35米更小的尺寸10-160米(这个尺寸已经超越常识,物理界认为普朗克长度已经足够的小,当然更小的就是无了)开始。

在多层宇宙之下,真正的万有引力(粒子压力),是从更基本的“无”的单元、从更大范围(我们宇宙的外层的外层)的聚合开始的。力在不同层级的宇宙有其不同的表现,有的粒子具有宇宙后续创造性,部分性质不属于多层聚合宇宙诞生的起因,正如我们的大型对撞机,很多粒子是实验创造的。正如每秒穿越人体的数以十亿的中微子一样,这些中微子又能穿越地球,但是人是无法感知的、更基本的单元,人类通过仪器也无法观察到。

力弦粒子是力与粒子的本质

从宇宙的深度来讲,力就是粒子,粒子就是力。由于宇宙圆转无穷的运动,由于宇宙微观“无”单元的特性,宇宙本身赋予了万物第一推动力,由此万物可以从“无”到有,力与粒子纠缠一起。

正如地球有磁场屏蔽太阳高能粒子的冲击、太阳系与银河系之间有自己的磁层保护一样,宇宙基本信息也有自己的自我性与宇宙属性,那么每层宇宙都应该有自己力的独特性,万有引力真正的内涵绝对不是我们目前认为的那样,而应该首先与宇宙圆转无穷的本性有关系,这是所有力与宇宙粒子的根源。

根据新的物理模型,宇宙的信息单元在宇宙中具有两性,一个是自我性,一个是宇宙属性,然后进行聚合运动。在形成不同宇宙层次后,(比如太阳系就会在自己的系统内整理、重整,体现出太阳系属性)包括万有引力、电磁力、弱相互作用、强相互作用、分子之间的范德华力、高分子化合物之间的官能团、酶的催化等不同层级的物质聚合有其独特作用的表现。除此之外,甚至暗能量、暗物质等之外在更微观、更外层的宇宙范围内还有有其他人类还没有观察到的相互作用。

任何的力都是来自多层聚合后的综合反映,并对于力的本质属性来说,来源于基本单元的自我属性与宇宙属性这两个方面在多层聚合运动中的表现。每一层的物质聚合,都是体现基本单元的这两个属性,但表现在每一层的自我独特属性上,而每一层又具有宇宙属性。

粒子的自我属性一般表现与向外的冲击力量表现为排斥力,与所在宇宙层级的束缚力量表现为引力,这两种力量达成平衡后形成稳定粒子。正如弦理论认为的R与1/R.之间存在对称性一样,越是微观粒子,越与宏观宇宙存在某种对应联系。

动感的宇宙——回归三维空间

在聚合宇宙中,时间只是粒子的一种表现。时间维度不存在,只有三维空间。宇宙也不是弦理论认为的有多维弦组成,而是有宇宙“基本”元素,经过多层聚合形成各级粒子。万物及其运动完全可以用简单的圆转运动下的宇宙来解释,那么理论研究者可以思考用新的模型推论出数学公式,来解释万物形成及互相作用。

新模型下,传统的相对论时空弯曲不在适用,在宇宙深处或我们的视野范围内,力与粒子天然纠缠形成丝弦粒子(力弦粒子或者叫力线粒子),这些丝弦粒子像烟的丝线一样蜷曲,继续聚合,然后再卷曲。在宇宙的深处这些力弦粒子绵延远超过137亿光年范围,甚至达到几万亿光年之上,越是基础的力弦粒子速度越快,其速度远远大于光速,它们与整个宇宙汇合互动。

我们的宇宙万物由此聚合而成,自我旋转,在三维空间中多层卷曲、聚合,互动,形成各级粒子、暗物质、暗能量、地球、太阳、星系、各层宇宙及空间,粒子与各级物质的演化又表现出相对的时间性。多层宇宙中,多粒子自我属性与宇宙线粒子压力形成动态平衡,形成相对稳定的粒子。

新宇宙模型适合霍金的模型条件吗?

格林说:“衡量一个物理理论有多深,是看它在多大程度上向以前那些似乎不可改变的时间观提出了严峻的挑战。”布朗诺夫斯基说:“每个时代都有一个转折点,都有一种新的认识与评判时间秩序的方法。”爱因斯坦认为,一个理论应该尽可能简单,但不能更简单了。霍金认为好模型的条件:1.它是优雅的。2.它包含很少任意或者可调整的元素。3.它和全部已有的观测一致并能解释之。4.它对将来的这种观测可以做详细的预言,如果这些预言不成立,观测就能证伪这个模型。

本书要简单阐述一个更加合理的宇宙概念,一个有三句话就能概括的物理学原理:

第一,一个足够大圆转无穷运动着的三维宇宙。

第二,无数多的“无”单元,速度足够快,具有自我性与所在系统整体性。

第三,多层级的聚合运动。

由此,诞生宇宙的多层结构,力与粒子纠缠一起构成万物,每层微观与宏观自成一体,每层力粒子都具有向外的自我属性,内外力量区域平衡,构成稳定性。时间是后续创造粒子的表现形式。

爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论,继而又在1915年提出了广义相对论,狭义和广义相对论一提出便震惊世界。相对论是对牛顿的万有引力新的升华,把宇宙表述为时间与空间纠缠一起的四维空间,从此奠定了爱因斯坦在物理界的伟大地位。

但是在1927年和1930年的两届索维尔会议中,关于量子力学的辩论,爱因斯坦两次都被以玻尔为首的哥本哈根派打败。爱因斯坦强调量子世界的因果关系,而哥本哈根派强调量子世界的不确定性。爱因斯坦由于被羞辱,从此走上了大统一理论的研究上来,他试图通过寻找新的理论,把相对论与量子力学联系起来。

除了在哲学观念的冲突之外,相对论与量子理论的冲突主要表现在三个方面,即在普朗克长度一下的10-35米空间里,就会引发量子泡沫,而在宇宙大爆炸的开端、黑洞都需要相对论与量子力学结合起来,但是在这些方面相对论与量子力学都是矛盾的。

霍金在他的《时间简史》中坦言,当今世界上可能会有些人在有生之年发现大统一理论。但这个大统一理论并不是爱因斯坦最初想的大统一理论,不可能通过一个简单的美妙的公式来描述和预测宇宙中的每一件事情,因为宇宙是确定性和不确定性相互统一的,量子理论中测不准原理就体现了不确定性。

现代物理学证据证明,电子可以分裂,现代技术可以同时测量到量子的两种状态,量子力学并非不确定,科学证据说明量子理论存在缺陷,爱因斯坦的疑问并非完全错误,而爱因斯坦研究大统一理论也是准备用新理论代替和统一量子力学与相对论。至少爱因斯坦本人认为相对论并非完美,正如他认为的量子力学不完美一样。宇宙的深层里面,微观量子世界与宏观相对论时空世界必然产生联系。当然新理论还要囊括占据宇宙23%的暗物质与73%的暗能量。