第一〇六章 奇点
讨论宇宙的命运,交谈中,自然会涉及到相关的概念。
方然所说的“宇宙大爆炸”,是关于宇宙起源的一种近似猜测的理论,认为现今的宇宙,发源于密度无穷大奇点的爆发;称其为“猜测”,并不是说这理论很脆弱,而是人类目前还没有办法确切的知道,宇宙的起源究竟如何。
为什么没办法知道,按一般共识,是因为人类认识手段的限制。
宇宙的起源……要讨论它,必须得接受一个前提假设,就是“宇宙并非自有永有,而是有确切的开端”,这本身就是一个无法证实、也无法证伪的假设,如果不在这上面纠缠不清,直接讨论宇宙起源,那么,按大爆炸理论的说法,甚至连时间、空间这样的客观存在,也缘起于大爆炸。
那么可想而知,倘若在宇宙开端之前,甚至连时间、空间都不存在,人类的认识手段也就到此为止,而无法再追溯向前。
窥测宇宙的手段,在人类,根本上只有物理这柄利剑。
然而物理本身就是建立在时间、空间,或曰时空一体概念上的体系;
倘若在某阶段,甚至时间和空间都不再有意义,脱离了人类能摹想的概念,那么,不管那阶段是否真的客观存在,都不是人类能探知、甚至加以研究的。
宇宙诞生之前的凡此种种,站在追寻永生的立场,方然并不感兴趣。
但讨论宇宙的命运,从大爆炸理论开始,却是一个还算不错的出发点,在这方面,理查德*费曼显然也认可主流的观点,毕竟如果认为宇宙起源于大爆发,那么,今天人类对宇宙的观察,很多现象,就可以有比较自洽的解释。
由此出发,涉及宇宙命运的一个关键现象,就是宇宙的膨胀。
和莫须有的“宇宙大爆炸”不同,宇宙在膨胀,膨胀速度还是难以想象的快,这是科学观测已经确认的事实。
所谓“宇宙大爆炸”,终究还只是一种猜测、而非确证了的事实,为什么呢,且不说大爆炸之前的认知虚空,即便在大爆炸理论中,从爆炸0时、到爆炸后10^-33秒的过程,也完全超脱了人类的既有认知。
大爆炸的极端条件下,任何现有的物理定律完全失效,即便时空已经存在,对人类而言,关于那短暂的10^-33秒之内究竟发生了什么,仍然是一无所知。
但是“宇宙膨胀”,观测和分析就简单得多,从光谱红移就能发现一些端倪,结合大爆炸理论来稍加分析,就不难猜到宇宙正在膨胀,而且这种膨胀,并非通常理解的“天体互相远离”,而是宇宙空间本身的膨胀,是时空在不可知存在中的持续扩张,天体的互相远离,正如膨胀气球上的一个个点,只是这种扩张的外在表现。
但即便宇宙在膨胀,这和热力学、和宇宙的命运,又有什么关联呢。
这方面,费曼教授先简单评论了一下现有的宇宙演化假说,让方然暗自松了口气。
坐在物理系的某间办公室里,他的担心,首先来自于和大爆炸理论对应的“大挤压”,按照这种猜想,宇宙的膨胀只是暂时的,或迟或早,总有一天这膨胀会被引力所终止,继而,开始反演,从浩瀚无垠的存在一步步收缩,最终回归大爆炸初始的奇点状态。
大挤压理论,毋庸置疑,在方然眼中是极其恐怖的存在。
想一想也知道,倘若这种理论真的被证实,那么,不论经过多么漫长的时间,宇宙终将步入收缩,直到奇点,一个人的力量,是断然无法从在这一过程中幸存下来,任何永不下车的执念也就成了妄想。
当列车被毁灭,甚至,连列车疾驰的时空都被压缩为奇点;
永生,又怎可能实现呢。
不过还好,在思维被大挤压的恐怖摹想压垮之前,查阅资料,再加上自己的思考,方然梳理了学术界的主流观点,对“大挤压”的认识也更加明晰,意识到这仅仅只是一个不甚完善的设想,目前还没有像大爆炸那样,在实践层面得到充分的支持。
所谓“有初必有终”,很符合人类的一贯思维,但是套用在宇宙上,就未必准确。
不管怎样,经由自学而暂时摆脱“大挤压”的阴影,方然从理查德*费曼口中确认了一件事,目前的宏观物理观测,的确找不到多少证据,能证明宇宙膨胀终将被引力扭转方向,在遥远的未来转变为全局性的收缩。
当然,受限于人类的基础科学水平,尤其是科学观测的水平,这一切都还未有定论。
宇宙的膨胀,根本上讲,唯一与之对抗的东西正是无处不在的万有引力,但如果要定量分析,明确宇宙总体的引力强度,是否足以成为宇宙膨胀的刹车器,这就是一个很难回答的问题,按费曼教授的介绍,直到今天,人类仍“非常不确定”宇宙中究竟有多少物质,能提供多大的引力:
“宇宙中究竟有多少质量?
不同研究机构提出的数字,彼此的差距非常大,一般认为宇宙中物质的总质量,上、下限可以差三到四个数量级;
很显然,这种精度的数据,根本无法用来预测宇宙膨胀是否会终结。”
无法预测,也就是还有的商量,方然很专注的竖起耳朵,他的确很想知道答案。
“既然无法从原理上探究,至少暂时还不能,那么,我们就只能求助于天文学的观测结果,发现了什么呢,宇宙膨胀的速度超乎想象,直到今天,也一直在向未可知的外界扩张,即便这种扩张在减缓,但,尚未有任何减速至零的迹象。”
也就是宇宙一直在膨胀,未来,大概率也会继续膨胀吗;
方然暗自归纳到。
宇宙膨胀,在大学物理的课堂上只概略提及,细节一概欠奉,有关的数据却容易跟人留下深刻印象。
在方然的记忆里,可观测的宇宙,事实上对人类而言也就是“宇宙的全部”,直径达到惊人的九百二十亿光年;相比之下,宇宙的预测年龄才“不过”一百四十亿年,这就产生了一个不大不小的矛盾,或者说佯谬。
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方然所说的“宇宙大爆炸”,是关于宇宙起源的一种近似猜测的理论,认为现今的宇宙,发源于密度无穷大奇点的爆发;称其为“猜测”,并不是说这理论很脆弱,而是人类目前还没有办法确切的知道,宇宙的起源究竟如何。
为什么没办法知道,按一般共识,是因为人类认识手段的限制。
宇宙的起源……要讨论它,必须得接受一个前提假设,就是“宇宙并非自有永有,而是有确切的开端”,这本身就是一个无法证实、也无法证伪的假设,如果不在这上面纠缠不清,直接讨论宇宙起源,那么,按大爆炸理论的说法,甚至连时间、空间这样的客观存在,也缘起于大爆炸。
那么可想而知,倘若在宇宙开端之前,甚至连时间、空间都不存在,人类的认识手段也就到此为止,而无法再追溯向前。
窥测宇宙的手段,在人类,根本上只有物理这柄利剑。
然而物理本身就是建立在时间、空间,或曰时空一体概念上的体系;
倘若在某阶段,甚至时间和空间都不再有意义,脱离了人类能摹想的概念,那么,不管那阶段是否真的客观存在,都不是人类能探知、甚至加以研究的。
宇宙诞生之前的凡此种种,站在追寻永生的立场,方然并不感兴趣。
但讨论宇宙的命运,从大爆炸理论开始,却是一个还算不错的出发点,在这方面,理查德*费曼显然也认可主流的观点,毕竟如果认为宇宙起源于大爆发,那么,今天人类对宇宙的观察,很多现象,就可以有比较自洽的解释。
由此出发,涉及宇宙命运的一个关键现象,就是宇宙的膨胀。
和莫须有的“宇宙大爆炸”不同,宇宙在膨胀,膨胀速度还是难以想象的快,这是科学观测已经确认的事实。
所谓“宇宙大爆炸”,终究还只是一种猜测、而非确证了的事实,为什么呢,且不说大爆炸之前的认知虚空,即便在大爆炸理论中,从爆炸0时、到爆炸后10^-33秒的过程,也完全超脱了人类的既有认知。
大爆炸的极端条件下,任何现有的物理定律完全失效,即便时空已经存在,对人类而言,关于那短暂的10^-33秒之内究竟发生了什么,仍然是一无所知。
但是“宇宙膨胀”,观测和分析就简单得多,从光谱红移就能发现一些端倪,结合大爆炸理论来稍加分析,就不难猜到宇宙正在膨胀,而且这种膨胀,并非通常理解的“天体互相远离”,而是宇宙空间本身的膨胀,是时空在不可知存在中的持续扩张,天体的互相远离,正如膨胀气球上的一个个点,只是这种扩张的外在表现。
但即便宇宙在膨胀,这和热力学、和宇宙的命运,又有什么关联呢。
这方面,费曼教授先简单评论了一下现有的宇宙演化假说,让方然暗自松了口气。
坐在物理系的某间办公室里,他的担心,首先来自于和大爆炸理论对应的“大挤压”,按照这种猜想,宇宙的膨胀只是暂时的,或迟或早,总有一天这膨胀会被引力所终止,继而,开始反演,从浩瀚无垠的存在一步步收缩,最终回归大爆炸初始的奇点状态。
大挤压理论,毋庸置疑,在方然眼中是极其恐怖的存在。
想一想也知道,倘若这种理论真的被证实,那么,不论经过多么漫长的时间,宇宙终将步入收缩,直到奇点,一个人的力量,是断然无法从在这一过程中幸存下来,任何永不下车的执念也就成了妄想。
当列车被毁灭,甚至,连列车疾驰的时空都被压缩为奇点;
永生,又怎可能实现呢。
不过还好,在思维被大挤压的恐怖摹想压垮之前,查阅资料,再加上自己的思考,方然梳理了学术界的主流观点,对“大挤压”的认识也更加明晰,意识到这仅仅只是一个不甚完善的设想,目前还没有像大爆炸那样,在实践层面得到充分的支持。
所谓“有初必有终”,很符合人类的一贯思维,但是套用在宇宙上,就未必准确。
不管怎样,经由自学而暂时摆脱“大挤压”的阴影,方然从理查德*费曼口中确认了一件事,目前的宏观物理观测,的确找不到多少证据,能证明宇宙膨胀终将被引力扭转方向,在遥远的未来转变为全局性的收缩。
当然,受限于人类的基础科学水平,尤其是科学观测的水平,这一切都还未有定论。
宇宙的膨胀,根本上讲,唯一与之对抗的东西正是无处不在的万有引力,但如果要定量分析,明确宇宙总体的引力强度,是否足以成为宇宙膨胀的刹车器,这就是一个很难回答的问题,按费曼教授的介绍,直到今天,人类仍“非常不确定”宇宙中究竟有多少物质,能提供多大的引力:
“宇宙中究竟有多少质量?
不同研究机构提出的数字,彼此的差距非常大,一般认为宇宙中物质的总质量,上、下限可以差三到四个数量级;
很显然,这种精度的数据,根本无法用来预测宇宙膨胀是否会终结。”
无法预测,也就是还有的商量,方然很专注的竖起耳朵,他的确很想知道答案。
“既然无法从原理上探究,至少暂时还不能,那么,我们就只能求助于天文学的观测结果,发现了什么呢,宇宙膨胀的速度超乎想象,直到今天,也一直在向未可知的外界扩张,即便这种扩张在减缓,但,尚未有任何减速至零的迹象。”
也就是宇宙一直在膨胀,未来,大概率也会继续膨胀吗;
方然暗自归纳到。
宇宙膨胀,在大学物理的课堂上只概略提及,细节一概欠奉,有关的数据却容易跟人留下深刻印象。
在方然的记忆里,可观测的宇宙,事实上对人类而言也就是“宇宙的全部”,直径达到惊人的九百二十亿光年;相比之下,宇宙的预测年龄才“不过”一百四十亿年,这就产生了一个不大不小的矛盾,或者说佯谬。
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