● 蔣鎮嶷
要解決宇宙模型問題,必須先解決時間與空間的關系問題。長期以來,人們在這方面做了大量探索,也取得了不少成果。但時間之軸是否存在,至今仍無定論。所以,我們只有不斷提出新的假想,不斷探索,才能一步步接近真理。現在,我就時間與空間的關系問題提出一些自己的認識。
空間是三維的,時間是一維的。三維的空間和一維的時間,共同構成了四維的時空。時間是一條從過去指向未來的軸,無極無限。三維的空間在時間這條軸上,只不過是一個個的點。每個三維空間都是一個點。一系列的空間,從過去到未來,排列在這軸上。這樣,時間軸上的一個點,就代表一個瞬時的空間。
普朗克下限的存在讓我們得出這樣的觀點:物理研究表明,時間和空間上都存在著最短間隔,即普朗克下限。這樣,我們會很自然地想到,時間和空間都是不連續的。時間上的不連續,在于時間之軸是由一系列的瞬時空間構成。空間上的不連續,在于空間是由各個不同的空間層次構成。瞬時空間仍然保持了三維的特性。因而,時間之軸存在于三維空間中的各個方向上,呈放射狀。時間是在不斷流逝的,因而瞬時空間也就在不斷變化。就如放電影一般,無數的幀連續起來,就形成了動的畫面。同樣,無數的瞬時空間連續起來,就形成了連續不斷的時間進程。
隨著時間的流逝,成為“當前”的瞬時空間逐次推移著。時間的流逝等于光速,這也正是空間瞬間轉換的速度。如同電影中的視覺暫留,由于時間的流動是光速的,所以我們感覺到過去、現在、未來是連續的。
這樣,四維的時空可以用這樣的模型表示:
以無窮遠的過去一點為起點,做無數的同心球面。相鄰兩球面的半徑之差為普朗克時間下限。每一個同心球面表示一個瞬時空間。從球心向外,表示時間從過去向現在、再向未來的逐次推移。而這個球心,就是所謂的“奇異點”。
時間之軸從球心出發,呈放射狀貫穿每個瞬時空間,作為一個標尺。而時間是不斷流動的,時間之軸在從里向外不斷推移。這樣,標尺上的“現在”這個刻度會依次經歷過去、現在和未來,“現在”在不斷變化著。時間之軸推移的速度是光速的,由于類似視覺暫留的作用,我們感覺到的時間的演進也就是連續的。
在這個模型中看來,隨著時間的推移,瞬時空間——也就是同心球面——是在不斷擴大的。也就是說,未來的瞬時空間比過去的瞬時空間的范圍要大。這樣,我們可以得出隨著時間推移,字宙是在不斷膨脹的結論。這與宇宙膨脹理論相符合。
相對論說時間可以變慢,空間可以縮短,也是可以用這一模型解釋的。時間之軸在推移,但空間中的物質也在運動。物質本來是屬于空間的,是空間的組成部分。但運動使它可以脫離空間。物質的運動可以和時間之軸的推移產生相對效果,使時間之軸相對于物質的推移變慢。如果物質是以光速運動的,那么時間之軸相對于物質的推移速度就為零。對物質而言,也就是時間靜止了。光速運動產生的時間靜止現象,已越來越被人們所關注。
當物質運動超過光速時,就會進入普朗克時間下限的范圍,也就是相鄰兩同心球面之間的區域。這里,就是人們常說的“時空隧道”,一個可以產生奇異現象的地帶。
有一些問題需要說明。以上面所說,看起來好像我們經歷著過去、現在和未來,雖然這只是時間之軸的運動,而我們并沒有運動,我們的空間也并沒有運動。事實上不是這樣,因為運動是相對的。經歷過去、現在與未來演進的主體又是誰呢?是我們,是一個個不連續的瞬時空間中一個個不連續的“我們”。事實上,每一個瞬時的“我們”并沒有隨著時間的推移而變化。只是在這演進的過程中,傳遞著一種信息,或稱之為“記錄”。生命,就是從過去到現在,再到未來的一系列的記錄。這或許有些難以理解。的確,這是難以理解的,生命本身就是這樣難以理解的。
古人云:“上下四方曰宇,古往今來曰宙。宇之表無極,宙之端無窮。”“宙”與“軸”音形皆相似,莫非古人早就知道了時間之軸的存在?不管怎樣,這句話中所蘊含的真知,不能不令人驚嘆。