对宇宙无限性的思考 冷眼热风一百二十七
2019/1/4 我在"物理学宇宙学前辈留下的祸根如何铲除"(冷眼热风一百二十五)那篇文章的第四个问题提岀了宇宙是有限的还是无限的?这个问题.尽管我在前面一系列文章中一再強调宇宙是无限的,但我从来没有正面论述过这个严肃的问题.经过这么长时间的思考我终于可以对这个问题说一说看法了.
首先说说宇宙二字."宇宙"(附录(1))一文中说:宇宙是万物的总称，是时间和空间的统一。宇宙是物质世界，不依赖于人的意志而客观存在，并处于不断运动和发展中，在时间上没有开始没有结束，在空间上没有边界没有尽头。宇宙是多样又统一的；多样在物质表现状态的多样性；统一在于其物质性。宇宙是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。我本人赞诚这段话的说法.下一段说词我就不赞同了.
那么我们古人是怎么看待宇宙的呢?"宇宙"(附录(1))一文古今观点一节里引了几位古人关于宇宙所说的话:《文子·自然》:"往古来今谓之宙，四方上下谓之宇。" 《庄子·庚桑楚》:"出无本，入无窍。有实而无乎处，有长而无乎本剽。有所出而无窍者有实。有实而无乎处者，宇也;有长而无本剽者，宙也。"《尸子》:"上下四方曰宇，往古来今曰宙。" 《淮南子》:"往古来今谓之宙，四方上下谓之宇"。其意思就是宇指空间而宙指时间的.《庄子·庚桑楚》外其他三位所说的关于宇宙的无限性都不明显.现在我们就细读庄子的这篇《庚桑楚》吧.这篇《庚桑楚》头一句话就是"出无本，入无窍".何为本?本可以解释为原来的、基础的、根源的，可以解释为自己的、现在的，也可以是名词，解释为根基等.在这里我们不妨把它理解为物质或物体.何为窍?窟窿，孔洞之义也.在这里我们不妨把它理解为门或门戶.虽然我批判过了爱因斯坦时空弯曲论学说,但他把时间空间和物质统一起来描述还是非常值得赞赏的.这里头一句话"出无本，入无窍。"的意思就是说无物质物体可再往外岀同时也要进来也无门戶可言.何事物是这个样子的?只有无限大的事物才如此.这不就是他接下来说的那个"有实而无乎处者，宇也;有长而无本剽者，宙也。"只有无限大的事物才能如此吗?我们再往下看.何为无乎处?"处"意为"在茶几旁"也即可认为"地方"之意.何为本剽?本剽者始末也即始终的意思."有实而无乎处，有长而无乎本剽"，这就把时间空间的无限性明确地表示出来了.
我在"物理学宇宙学前辈留下的祸根如何铲除"(冷眼热风一百二十五)一文中拿老子道德经举例说:老子道德经中第十四章和第二十五章实际就是在讲宇宙.在第十四章前面他说:"视之不见名曰夷，听之不闻名曰希，搏之不得名曰微。此三者不可致诘，故混而为一。其上不皦，其下不昧。绳绳不可名，复归于无物。是谓无状之状，无物之象，是谓惚恍。"实际上他是在描述通常人描述不了的宇宙.接着他说:"迎之不见其首，随之不见其后。……"这不就在说宇宙是无限的吗?第二十五章他又说:"有物混成，先天地生。寂兮！寥兮！独立而不改，周行而不殆，可以为天下母，吾不知其名，字之曰道，强为之名曰大。大曰逝，逝曰远，远曰反。故道大，天大，地大，王亦大。……"这句话前面不是在说时间是无限的吗?后面又是在说空间的无边吗?其实老子道德经中还有几个地方讲了宇宙的无限性.例如道德经第七章:"天长地久，天地所以能长且久者，以其不自生，故能长生。……".天长地久不就是说宇宙的无限性吗?还有老子道德经第十六章:"……天乃道，道乃久。没身不殆。"在这里老子在这里把天和道等同起来了.天和道久远呀永恒呀!等等.这里要特别补充一点:道德经第七章不是说"天长地久，天地所以能长且久者，以其不自生，故能长生"中不是明确说了"其不自生"吗?这个不自生不就是宇宙不自生吗?宇宙整体不自生,拿现在的话来说不就是宇宙不可能也根本没有发生宇宙大爆炸吗?老子在二千多年前就预见了宇宙没有发生大爆炸,他真了不起呀!
这里我举了几个我国古人关于宇宙是无限的认识例子,可能因为缺乏科学性而类似于爱因斯坦的直觉还不足以说服读者.那么接下来说一说我对当代一些科学实验的解读.
先就从前一篇文章"物理学宇宙学前辈留下的祸根如何铲除"(冷眼热风一百二十五)提到的事件解读起吧.前一篇文章在叙述第五个问题以后又转去讨论"揭秘宇宙加速膨胀背后的暗能量"(附录(2)前文的附录(1))一文中提到的"世界最大星系巡天eBOSS国际科技计划合作组织利用宇宙深处的类星体测量到了显著的重子声波振荡信号".因为太空是无法传播任何声波的.我不知道那些宇宙学家竟也无知到如此地步,在那篇文章就此对什么"重子声波振荡信号"也让中科院国家天文台研究员赵公博和中国科学院高能物理研究所研究员张新民两位大师作岀解释.我对此的解读是这不是什么"重子声波振荡信号"而是宇宙学家测量到的高能粒子信号.因为现有的宇宙测量仪器要么是光学仪器要么是某种电子仪器.接收到的信号便是光信号或电信号即能量信号.以测得光信号居多.
再往下讨论必需弄清一个概念,那就是"视野"或"视界".什么是"视野"或"视界"呢?通俗讲就是一个人能看多远也就是他的视线视觉范围.在白天他们向天上看能看到天上的风筝飞机或飞鸟等物.登上高山,人们可以看到比较更远的四野.在夜晩在黑暗里人们了望天空可以看到很远很远的星星.不管怎么说人的肉眼视野总是有限的只能看到一定范围.顺风耳千里眼只是一则小儿故事.不过宇宙学家利用天文仪器却大大延伸了人类的视觉范围大大扩大了视野.不过宇宙学家看得再远终究还是有限的始终比不过思维!因此人类绝不要局限于直觉.
由于宇宙学家借助于天文仪器大大扩大了人类的视野.下面就宇宙学家的视野进行讨论.现在应该对视野对宇宙学家的视野作岀几点结论来:
第一点.宇宙学家的视野就是人类天文仪器观测之总和.
第二点.宇宙学家的视野观察的是光子信号或无线电信号,通常是光子信号.
第三点.宇宙学家的视野也是有限的.原因是什么呢?原因就是天文仪器测量的是些光子信号或无线电信号.这些信号特别是无线电信号更易衰減.光子信号也由于光谱引力红移等原因而衰減.
第四点.总起来讲宇宙学家的视野也是有限的,因而宇宙学家的视野是有界的.宇宙学家也是看不到无限远去的.
第五点.由于天文仪器是各种各样的因而探测到的宇宙深度也是各不相同的.同一台天文仪器不同天文学家探测测到的宇宙深度也不是一样的更何况各人的解读不尽相同.因此宇宙学家视野边界不是光滑的,其边界是不清晰的是模糊的.
第六点.人类视线是向外的而接收信号是从外面射进来的,因而人类视野是开放的.
第七点.宇宙学家的视野也是人类共享的视野,简称人类视野.人类视野是有限的,其边界也是不清晰的是模糊的.
上述最后几点至关重要.
下面就谈谈本人对宇宙无限性的解读.这是本文的重点.
一.关于"揭秘宇宙加速膨胀背后的暗能量"(附录(2))一文中所说"宇宙深处的类星体进行的重子声波振荡测量"的解读.
本人认为宇宙学家们所说重子声波振荡测量不实.牛顿的万有引力理论表述得很清晰.万有引力是使物质物体相互吸引的,它不可能使宇宙中的物质物体或星球发生什么震动.我从"试谈万有引力的根源"(冷眼热风一百一十一)一文开始就利用马克思主义的对立统一规律表述物质基本属性是与能量相对立统一的凝聚性,它是跟万有引力一样是相向的向内的.所以宇宙中星球不可能像地球上的刚性物体那样发生震动.退一步讲宇宙中真有物质物体或星球发生震动也没有地球上空气那种界质传播震动.地球上发生地震能传到月球上去吗?宇宙中是可能发生超新是爆发那种事件或者两星球对撞事件.这类事件只会发岀強光.因此我认为所谓什么"重子声波振荡"实际上是宇宙学家测到的是強光子而已.最恰当的说是光爆,是从宇宙学家视野之外某星球发射过来的強光或它们的余跡.从光波的光谱分布来看它是很广的,光子的能量分布是很广的.光子的波长及频率范围也是很广的.因此那些高能光子在宇宙中行程就很长了.结合上述第四点到第六点这几点来看什么重子声波振荡,我觉得就是宇宙学家视野之外某次超新星爆发或类似事件強光子遗跡而已.这种解读既反对了暗能量存在之说又开创了宇宙是无限性这双大门.
二.对悟空号异常记录的解读.
我在"黑暗即将过去光明就在眼前"(冷眼热风一百二十四)一文最后提到我国悟空号探测到的异常记录.在那里说了一句悟空号数据的解读权不属于我的.现在因为要说明宇宙的无限性不得不冒用一下说明权了.如果错了当然是我的,当人家说明发布后看了认为确实我的解释是错的我就放弃了.
我现在认为悟空号测得的异常记录也是一种视野之外強光信号,它很有可能就是一些宇宙学家所说的宇宙之外某个或某次超新星爆发或类似事件.也可说成是从宇宙学家视野之外某星球发射过来的強光或它们的余跡.当然我只认为宇宙只有一个,只是它在我们视野之外发生的.这种观点对不对,欢迎读者点评.
三.对"揭秘宇宙加速膨胀背后的暗能量"(附录(2))一文所说重子声波振荡信号,本人也是同样看法.不过那篇文章里的第一张图片是照片吗?在大约13×10亿光年到13.8×10亿光年黑暗区以后怎么又光亮了?
总之,在这里解读的几个宇宙深空事件不像早在公元185年中国东汉时期我国古人早就观察到的一次超新星爆发事件.这几个事件要比那次超新星爆发事件远得很多很多.前不久国外还有宇宙学家在天文仪器中还看到那颗超新星的遗骸.而发生这几个宇宙深空事件的星体宇宙学家可能永远也是不能再看它们的了,因为它们实在太远了.人类的逻辑思维远胜于直觉.牛顿先生明知宇宙所有物质都具有万有引力而将宇宙所有物质都具有的万有引力只用两个星球之间的引力公式来表述.他比爱因斯坦要聪明得多.爱因斯坦硬是用一个广义相对论来描述不可描述的无限宇宙的全貌,爱因斯坦他把无限宇宙描述成一个大麻脸符合人们的认识吗?亦符合广大宇宙学家的认识吗?他哪有不碰钉子的.这里有很深的辩证法!亦或他是聪明反被聪明误.再就是我们的老子庄子等古人早就学会逻辑思维或辩证思维,现代人更不要像爱因斯坦那样只乐衷于直觉思维了.
在上述分析的地球人类视野以外的超新星爆发事件星球附近如果也有类似地球的行星,那么那上面也有人类一样的高智能生物.他们也看到他们视野外的某种高能光信号也是一种他们视野外一超新星爆发岀来的.在那个超新星附近还有类地行星在那上面的高智能生物还接收到他们视野外的高能光子信号还是更远的超新星爆发岀来.这样推论下去以至无穷,那么宇宙不就是无限大必定无疑了!
我根据三个条件证明了宇宙的无限性:
第一个条件是任何宇学家任何人都没有观察到宇宙的边界即人类视线的有限性.
第二个条件是人类视野不光滑性或人类视野的开放性即人类可接收到视野之外的高能光子信号.
第三个条件是地球人不是唯一的.关于这点恩格斯在自然辩证法序言中说得很清楚.他说人类这个最高智慧花朵在宇宙中某个地方某个时间还会崩发岀来.世界上不是已经有了那么多的UFO事件和外星人传说吗?不过我对这些是不相信的(现在我国玉兔四号已在月球背面上登陆了部分证明了外星人登陆过月球背面已成泡影,进一步可推测到人类宇宙航行可能与否以及霍金的时间机器能造得岀来吗?).然而对宇宙存在外星人的猜想我认为还是有合理性的.谁也没有理由说地人是唯一的.因为人类视野内外那么多行星中条件具备了就不会也生成高智能生物?
上述前两个条件是必要条件.第三个条件是充分条件.当然这第三个充分条件人类也是无法证实的.不过我这里对宇宙无限性的思考总比他们闭着眼睛说宇宙是有限的要优越得多充实得多.要完全证明宇宙是无限的这个命题本来是很难很难的.
建立起无限宇宙的宇宙观以后我们来重新省视一些问题就很容易理解和容易叙述得多:
第一.由于宇宙是无限的以及我们人类视野是有限的,其边界也是不清晰的是模糊的.因此我们老子在道德经中反复说了"惚兮恍兮""恍兮惚兮"类似的话就永远是正确的也是可以理解的了.
第二.首先重新认识和看待"揭秘宇宙加速膨胀背后的暗能量"(附录(2))中的重子声波振荡和所谓暗能量问题.附录(2)这篇文章第一节标题就是"暗能量确实存在，宇宙正在加速膨胀",它把暗能量的来源归结于宇宙学家观察到的"重子声波振荡"信号.其实宇宙学家观察到的什么重子声波振荡信号只是接收到的人类视野外射来的高能光子中的很少一部分.还有更大部分已经衰減得很小很小了.因为宇宙是无限大的,甚至有更大部分的光信号衰減至零!无限大宇宙与人类有限视野之比不说无限也应该是个不定数.怎么就把那个什么暗能量计算成68.3%的呢?26.8%的暗物质原因又是什么又是如何计算得到的?
第三.关于宇宙背景辐射的问题在前面文章中多次提及.而宇宙大爆炸论者把它解释成宇宙大爆炸的余孽.是这样的吗?我在"宇宙大爆炸有没有发生和时间反演值得商榷"(冷眼热风七十五)一文"十.何为时空"一节中就说过"只要坚持时间和空间是无限的就完全可以认为无限大的宇宙是没有中心的.也可说成是"无处中心处处中心""这样的话.现在就来解释人类观察到的宇宙背景辐射如此均匀的根源.由于宇宙是无限大的,在地球上的人类向四周透过视野望岀去都是无限的."尽管地球不是在宇宙的中心",其实对于无限的宇宙来说这句话已失去任何意义.人类从四面八方接收到的所有光子除去衰減成零的以外只剩下这点余辉了,平均看来这点微波是相当均匀的.这就得到我们现在这个较均匀的宇宙背景辐射图景.这里的解释跟我在"宇宙大爆炸有没有发生和时间反演值得商榷"(冷眼热风七十五)一文"十八.宇宙微波背景辐射"一节中所说的把宇宙背景辐射跟宇宙尘埃3K温度等同起来没有矛盾是並行不悖的.
第四.我在"太空为什么是黑的"(冷眼热风一百零八)一文中讨论了太空为什么是黑的.在这里还可以这样补充:由于宇宙的无限性,人类视野以外射来光线耗散殆尽只剩下一点点可见光以外的余辉.因而肉眼看来是黑的.当初也有宇宙学家考虑到环绕我们四周布满恒星,他们认为积分以后天空异常明亮.他们却却没有考虑到在我们视野之内的恒星是极其有限的,而无数的恒星是在我们视野之外.它们射来的光线绝大部分已经衰減为零只剩余部分余辉,因此将近乎为零的星光积分还会发散吗?由于他们把光线看成可以射到无限远去,光子速度虽大但也不是无限的.我在"万有引力的本质是什么？"(冷眼热风一百二十二)一文中讨论了万有引力的本质.万有引力虽然是瞬时的超距作用,其速度是无限大的.可是万有引力也不会影响到无限远去.更何况速度是有限的光子再加上它们的引力红移能量的衰減!说这些宇宙学家变了一把将人类视野之外很远很远的恒星变到人类视野边界或这之内的魔术不为过.当然他们实际上是缩小了宇宙范围或不适当地扩大了人类的视野而已.当然真有人想岀办法缩短人类视野内外所有恒星到我们距离的话说不定我们还真没有黑夜了.
第五.宇宙及其组成即物质与能量是永恒的.物质不灭也就是能量不灭,更是宇宙不灭!
至此我个人觉得已经形成了一套宇宙学系统思想.可能还不完整,欢迎读者批评赐教!甚至有严重缺陷,敬请各位指岀.我觉得说得对我定当放弃.