劉文浩
【摘 要】有些物質與能量是與我們同時存在的,而有些物質與能量與我們不是同時存在的。與我們不同時存在的物質與能量,是看不到的。暗物質與暗能量就是過去的或者未來的物質與能量。人們看不到過去的或者未來的物質與能量,猶如看不到昨天的事件,這是由宇宙的結構造成的。
【關鍵詞】宇宙墻;總宇宙;暗物質
1 四維空時結構
愛因斯坦的宇宙模型的要點有三:無邊、有限、靜態。
在三維空間里不可能有愛因斯坦宇宙模型中的有限,因為在這里,以任意一點為中心,無論向著什么方向前進,都是無限遠。這就是說三維空間是無邊的。該模型中的有限只能到四維空時的時間一維之中去尋找。為便于理解,我們從“現在”說起。
時間由過去、現在、未來構成的連續的系統表現出來。過去與未來的量都是無限的,而在過去與未來之間的現在卻是有限的?,F在的量極短,這就是時間一維的量。
古典物理學中的同時性是絕對的,其時間長度是無窮小,但無窮小不能單獨存在。狹義相對論中的同時性是相對的,同時是指同一段時間。既然是一段時間當然有一定的量,該量大于無窮小,但卻有限。
若有限當然會有限界,若沒有限界豈不成了無限。宇宙的限界有兩個。在時間的過去、現在與未來的三個階段中,在現在與過去的交界處是一個限界,在現在與未來的交界處是另一個限界。這兩個限界就像兩道無限高大的城墻,可稱作宇宙墻。這兩道宇宙墻的中間就是我們所在的宇宙。
這兩道宇宙墻的作用就是保護我們所在的宇宙。其保護的方式之一是高速運動。在四維空時中,時間一維與空間三維是相互垂直的。在空間三維運動的物體與在時間一維運動的物體相比,二者的運動方向總體上是相互垂直的,因此,在空間三維運動的物體一旦深入到時間一維的內部,其運動方向就會受到干擾,因而不會沖到宇宙外邊去。宇宙墻還防止我們所在的宇宙的物質被外部時空區域吸去。
2 時間中的過去、現在與未來
時間之箭不是從過去無限遠的地方馳來,也不是向著未來無限遠的地方飛去。宇宙是如此之大,什么力量能推得動它?時間與距離是有差別的,時間過上一萬年,宇宙也未必移動一公分。這就是愛因斯坦宇宙模型中的靜態。
時間的量是如何積累的呢?宇宙過去的無限多的時間,是由過去的新舊事物的轉換而積累起來的;宇宙未來的無限多的時間,將由未來的新舊事物的轉換而積累起來。
無限長的過去的一切事物先后都已消失,舊事物留在過去了沒有?沒有。舊事物變為其他形式的物質留在了四維空時內。
未來將先后出現無限多的事物,但是,未來只是物質未來的存在形式,現在那里還沒有物質。在沒有物質的地方,能產生新事物嗎?不可能。
新事物究竟從哪里來呢?只能來自四維空時中現有的物質本身。現有的舊事物要轉化為新事物。這里要思考的是,當舊事物轉化為新事物的一瞬間,二者是既同時也同地而存在的。在二者轉換的這一瞬間,新事物從何而來,舊事物到何處去?
新事物不是來自沒有物質的未來,舊事物也沒有留在過去,四維空時的內層才是舊事物的歸宿,才是新事物的出生地。
現在的物質就是我們所在的宇宙的物質的全部,現在的宇宙就是我們所在的宇宙的全部。也就是說,我們所在的宇宙中的物質不在宇宙的過去或者未來,因此,宇宙的過去與未來都可以容納另外的物質。
每一個宇宙的時間一維都是極短的,或者說每一個宇宙的“現在”的時間都是極短的,而過去與未來的時間卻都無限長,因而無論是在過去的時空區域還是在未來的時空區域,都可容納無限個宇宙。
3 人們看不到過去或未來的物質
對昨天發生的事件,我們今天能看得到嗎?看不到。同樣,對過去的物質與能量,人們也是看不到的。暗物質與暗能量就是過去的或者未來的物質與能量,它們很難進入現在的時空區域。人們之所以看不到過去的或者未來的物質與能量,是由宇宙的結構造成的。這些物質與能量來自何處呢?
在發現了宇宙大爆炸后,人們就認識到物質有沖出我們所在的宇宙的可能,當然,其它宇宙也可能有這種情況。若在三維空間發生宇宙大爆炸,那么,大爆炸中所產生的物質不可能沖出我們所在的宇宙,它們無論飛多高,飛多遠,都仍然在我們所在的宇宙之中,因為三維空間是無限的。
大爆炸中所產生的物質從哪里能飛離我們所在的宇宙呢?這要看我們所在的宇宙結構。宇宙有兩道墻。若在宇宙墻處發生宇宙大爆炸,就可能炸開一個洞,有些物質就可以從這個洞沖出去。若沖出去的物質少,可能構成具有稀薄物質的時空區域;若沖出去的物質多,可能成為新的宇宙。若從現在與過去的交界處沖出去,那它就進入了過去的時空區域;若從現在與未來的交界處沖出去,那它就進入了未來的時空區域。
新的宇宙在什么地方呢?從時間的角度講,我們所在的位置是,在過去、現在與未來之中的“現在”的時空區域,而新的宇宙就在過去的或者未來的時空區域。
有的天文學家估計宇宙的年齡約為138.2億年。人們要問138.2億年之前有沒有宇宙呢?假如說沒有,那么,我們所在的宇宙豈不是無中生有。應該說有,那么,我們所在的宇宙就是從其他宇宙中派生出來的。
宇宙有兩道墻,在這兩道墻之外有什么呢?有兩種情況:有的時空區域有稀少的物質與能量,有的時空區域有另外的宇宙。
所有的宇宙加起來,再加上有稀少物質與能量的時空區域,共同構成總宇宙。我們所在的宇宙只是若干宇宙中的一個。
因為有的時空區域只有稀少的物質與能量,所以有極強的引力。這是第五種力。
在宇宙的兩道墻之外的地方,在時間上屬于過去或者未來的時空區域,人們是看不到過去與未來的,所以,那里的物質與能量是暗物質與暗能量。人們看不到過去或未來的物質與能量,這是由宇宙的結構決定的。
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