多層宇宙理論(下)

如果將物質結構簡要地劃分為分子、原子和基本粒子的“三個層次”,而將宇宙結構簡要地劃分為星系、星系團和總星系的“三個層次”,那麼對物質結構和宇宙結構“三個層次”的劃分符合哲學結構論的“等效原理”。從微觀的物質結構到宏觀的天體結構,物質的屬性和運動規律發生了根本的變化,與微觀物質結構對應的是量子力學,與中觀物質結構對應的是經典力學,而與宏觀物質結構對應的是相對論力學。就像古希臘的學者亞里士多德和托勒密將天體結構劃分為8個和11個層次一樣,現代的物理學家將最小的物質結構和最大的天體結構之間劃分為尺度不同的8個和8個以上的物質層級。

美國哲學家和心理學家威廉·詹姆斯在1895年提出了“多重宇宙”的概念,1957年,物理學家艾弗雷特第一次提出了多重宇宙理論,多重或多元宇宙理論認為,人類所在的宇宙只是多個宇宙中的一個,無限的時空由無數個物理參數和物理規律不同的宇宙構成,宇宙就像生命之樹一樣不斷地播撒種子,不斷地生長新的枝椏,每一個“種子宇宙”按照不同的物理常數和演變方式成長為“宇宙大樹”。存在多個版本的多重宇宙理論,就像存在多個版本的弦理論一樣,多重宇宙和絃理論的多樣性和不可檢驗性符合宇宙哲學未知論的“等效原理”,多個版本的多重宇宙和絃理論反映了人類宇宙認識的複雜性。

我們可以將弦理論理解為量子世界的多重宇宙、或平行宇宙理論,可以將多重宇宙、或平行宇宙理論理解為宏觀世界的弦理論,一些科學家在弦理論基礎上解釋了平行宇宙的形成,另一些科學家則在大爆炸理論基礎上解釋了多重宇宙的形成,弦理論和多重宇宙理論的緊密關聯符合宇宙哲學的“互補原理”或“協同原理”。目前,科學家提出了四種類型的多重宇宙,它們分別是我們宇宙視界之外的宇宙,宇宙早期暴漲誕生的“泡泡宇宙”,量子泡沫產生的宇宙,弦理論的數學工具計算的大數目宇宙。

以古今中外的宇宙結構理論和二十世紀以來的多重宇宙理論為基礎,我們“中規中矩”地提出多層宇宙理論,它是一種結構化的多重宇宙理論、或多重化的宇宙結構理論。就像宇宙結構和物質結構符合哲學結構論的“等效原理”一樣,宇宙結構和多重宇宙結構同樣符合哲學結構論的“等效原理”。我們以宇宙結構理論為前提,以哲學結構論的“等效原理”為推理的工具,可以推斷結構性多重宇宙、或多重宇宙結構性的特性,在我們宇宙的8個、或11個層次以外存在多重宇宙的層次,宇宙層次和多重宇宙層次、我們宇宙的物質層次和多重宇宙的物質層次符合宇宙哲學層次論的“等效原理”。

多重宇宙、或平行宇宙的概念指出了多個宇宙的存在,卻沒有指出多個宇宙的結構性,多層宇宙理論相當於多重宇宙結構理論、或平行宇宙結構理論,這三個詞條符合哲學語義論的“等效原理”。以多層宇宙理論的設想為依據,我們將物質結構論從我們的宇宙推廣到多重宇宙,或多重宇宙從最小的原子尺度到最大的多重宇宙尺度呈現了“一層套一層”的結構性,就像廣義相對論和量子論不能解釋宇宙生命週期的“不同步原理”一樣,廣義相對論和量子力學也不能充分解釋單重和多重宇宙的結構特徵,兩種主要物理學理論的非充分性符合哲學特徵論的“等效原理”,這種非充分性反映了人們對科學的認識受到“廣義測不準原理”的限定。

代表行星的地球尺度為0.425光秒,代表恆星的太陽尺度為46.3光秒,代表星系的銀河系尺度為10萬光年,星系團的尺度為1000萬光年,超星系團的尺度為1億光年,而代表多重宇宙的我們宇宙的尺度大約為920億光年,考慮到我們宇宙的膨脹和多重宇宙之間的天文距離,我們似乎要在一千億、數千億光年的尺度上觀測和分析多重宇宙的天文現象。可以將現有的天文學稱之為“小天文學”、或“狹義天文學”,而將多重宇宙尺度的天文學稱之為“大天文學”、或“廣義天文學”,單重宇宙天文學和未來的多重宇宙天文學只是一種天文尺度的劃分,而根據物理學規律隨時空尺度而變化的“等效原理”,在我們宇宙適用的廣義相對論可能在多重宇宙不再適用,或者場方程的公式需要替換,或者場方程的係數和宇宙學常數項需要調整。

就像銀河系由數千個恆星系組成一樣,“銀河宇宙”也許由數千個平行宇宙、或“宇宙島”組成,“銀河宇宙”和數十個“河外宇宙”組成了“本地宇宙群”,本地宇宙群和附近的數十個、數百個“宇宙團”組成了“本超宇宙團”,超宇宙團構成的多重宇宙的“絲狀結構”和絲狀結構圍合的多重宇宙的“空洞”也許形成了多重宇宙的最大結構。就像原子彷彿是物質的“細胞”、星系彷彿是宇宙的“細胞”一樣,可以將單個宇宙看成是多重宇宙的“細胞”,在多重宇宙的尺度上,宇宙物質依次聚集為“宇宙群”和“宇宙團”、“超宇宙團”和“超超宇宙團”,多重宇宙物質的分佈是均勻、各項同性的,每一個宇宙以“大爆炸點”為中心,而由宇宙群和宇宙團組成的無邊無際的多重宇宙則沒有中心點,我們的有限宇宙和無限的多重宇宙具有哲學有限行和無限性的對立統一性。

宇哲手稿:鄧如山

時間:2018-8-6

(The theory of Multi-layer universe)

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