真空力的宇宙學意義

(1)真空力是一種在宇宙中自然存在的力,經典物理學的實驗證實了真空力的實在性,比如:大氣壓力在本質上是一種真空力。如果一個相對封閉區域的“真空度”越大,那麼周圍物質對封閉區域形成的壓力越大;封閉區域的體積越大,周圍物質對封閉區域形成的壓力越大。我們對真空力本質的理解十分有限,就像我們不完全理解引力的本質一樣,我們對慣性力本質的理解也是如此,我們對引力、真空力和慣性力“一知半解”的認識符合哲學認知論的“等效原理”。我們不知道“宇宙真空力”在多大的程度、多大的範圍發揮了作用,我們甚至在天文學和宇宙學的研究中“壓根”就沒有考慮真空力的作用。如果在天文學和宇宙學的研究中考慮真空力的作用方式,掌握了真空力的作用強度和作用範圍,那麼我們有可能將真空力“抬升”為自然中的一種基本力,就像引力和磁力被我們視為自然中的基本力一樣,由於慣性力、真空力與引力的概念不同,我們在宇宙學的研究中不能僅僅考慮引力的單一作用,也許在宇宙學的尺度上,引力和磁力,慣性力和真空力都發揮了相應的作用,在對“四種基本力”的認識中,我們對引力和磁力瞭解得較多,而對慣性力和真空力瞭解得較少。

真空力的宇宙學意義

由於不十分清楚真空力在宇宙學尺度上發揮怎樣的作用,因此,我們不能判斷真空力理論將會對“暗物質理論”和“暗能量理論”產生怎樣的影響,不排除一種可能性,即:真空力的存在改變了“暗物質”和“暗能量”的功效。就像有物理學家嘗試用“修正引力”替代“暗物質”、甚至替代“暗能量”一樣,我們也許可以考慮用真空力的存在來替代“暗物質”、甚至“暗能量”的作用。由於物理學家在過去幾十年的實驗和搜索中一直未能發現暗物質和暗能量的存在,因此,不排除存在一種替代暗物質和暗能量作用的其它物理機制,而“修正引力”和真空力屬於其它物理機制的範疇。即使在未來的5到10年,物理學家經過千辛萬苦的努力發現了暗物質和暗能量的存在,由於他們早在經典物理學的時代就發現了真空力,因此,研究真空力的屬性和它在宇宙學尺度上的作用也很有必要。愛因斯坦認為引力不是物質和物質,而是物質和時空的相互作用,我們“隱約”地發現,真空力似乎是一種物質和時空的相互作用,顧名思義,真空力是一種在時空中存在的力,由於物質在時空中的分佈不平衡造成了“真空力”的效應,引力和真空力在物質和時空相互作用的概念上符合哲學屬性論的“等效原理”。

真空力的宇宙學意義

(2)作為宇宙個體的行星和恆星,中子星和黑洞表現了週而復始的循環演變,宇宙大爆炸的“氣體物質”形成星雲。從星雲中誕生了恆星,不同質量的恆星在生命週期的最後階段通過劇烈爆發的形式轉變為白矮星、中子星和黑洞,白矮星和中子星通過超新星暴的形式轉變為塵埃和星雲,黑洞通過“霍金輻射”轉變為星際介質。作為宇宙個體的天體表現了循環運動的演變,這就像動植物的生命體生生不息的循環交替一樣,從作為個體的天體循環的普遍性能夠推斷作為整體的宇宙的循環演變。天體的循環是一種“特稱判斷”,而宇宙的循環是一種“全稱判斷”,在特稱判斷到全稱判斷之間不存在邏輯的通道,由於天體循環論得到了天文觀測的檢驗,而宇宙循環論沒有得到天文證實,因此,高概率事件的宇宙循環論只是一種假說。我們可以將循環宇宙看成是多重宇宙的一種特殊形式,“第一次循環”形成第一重宇宙,“第二次魂環”形成第二重宇宙,依次類推。循環宇宙指向了時間的無限性,多重宇宙指向了空間的無限性,如果時空是無限的,那麼我們永遠不能判定我們的宇宙在多重宇宙中的位置,永遠不能斷定我們的宇宙屬於第幾代循環宇宙,這種“無可奈何”的未知屬性奠定了宇宙哲學“廣義測不準原理”的根基。

真空力的宇宙學意義

(3)黑洞不僅是理解循環宇宙的關鍵,而且是理解多重宇宙的根本,對於循環宇宙而言,黑洞好似宇宙的“種子”,宇宙的“基因”潛藏在宇宙的“種子”中,存在基因的序列,宇宙的演變按照基因的序列依次展開,存在量子力學描述的“基因突變”,宇宙變著變著就發生“突變”,在我們的宇宙中誕生了生命和人類的智慧生命,也許在之前和之後循環階段的宇宙會產生“一片荒蕪”的景觀。存在經典力學和相對論描述的“基因保留”,也許在之前和之後循環階段的宇宙產生了“山還是那座山”、“河還是那條河”的相似圖景。對於多重宇宙而言,黑洞好似宇宙的“大門”,黑洞不僅是連接過去與未來的“橋樑”,而且是進出多個宇宙的“大門”,推開宇宙級別的“黑洞大門”,人們也許會進入另一個宇宙,在不同的宇宙進行“時空穿梭”就像我們到鄰居家“串門”,這一切設想都是人類在“未來簡史”中將要探索的內容,目前的人類未來學家只能“心存疑慮”地暢想一番,“未來已來”是企業家、經濟學家和社會學家的說法,而不是物理學家和宇宙學家的想法。

真空力的宇宙學意義

(4)由於存在宇宙和黑洞形成機制的“等效原理”,我們的宇宙在“量子宇宙”、或“種子宇宙”時期好似一個超級的宇宙黑洞。由於黑洞物理學和宇宙物理學符合哲學機制論的“等效原理”,因此,我們有可能通過黑洞的研究來間接地檢驗宇宙大爆炸理論。目前探測“宇宙引力波”、或原初引力波屬於一種檢驗宇宙大爆炸理論的直接方法。愛因斯坦沒有預言宇宙在誕生時刻有產生引力波的可能,現代的宇宙物理學家依照宇宙哲學“等效原理”的思維方式,預言了原初引力波的誕生,既然大質量的物體在加速運動中能夠產生引力波,那麼超級質量的“宇宙種子”在暴漲階段的超光速運動中更能產生原初引力波,這反映了宇宙科學家“等效原理”的思維邏輯,目前的天文學家要做的觀測是發現原初引力波的存在。同樣根據宇宙哲學“等效原理”的思維方式,物理學家和天文學家提出了兩種類型的黑洞概念,我們可以將第一種類型稱之為前恆星時期的黑洞,而將第二種類型稱之為後恆星時期的黑洞。

真空力的宇宙學意義

(5)我們已知的、已探測的黑洞是在後恆星時期形成的,這類黑洞是大質量的死亡恆星通過超新星爆發的方式而形成的,它們是恆星的“化身”、或者是死亡恆星留下的“屍骨”。我們未知的、未探測的黑洞是在前恆星時期形成的,這類黑洞或者是最高質量級別的“宇宙黑洞”,宇宙在大收縮時期的終點形成了“奇點黑洞”,或者是最低質量級別的“微型黑洞”、或“量子黑洞”,宇宙在誕生的暴漲階段通過緻密物質的擠壓作用形成了“微黑洞”,它們好似海洋風暴潮中的一個個“水珠”,我們願意將它們稱之為晶瑩剔透的“黑珍珠”。通過恆星的塌縮作用產生的是第二種類型的黑洞,通過宇宙大爆炸和大收縮的擠壓作用產生的是第一種類型的黑洞,兩種類型的黑洞在產生的物理機制上符合哲學原理論的“等效原理”,引力的高強爆發在其中發揮了關鍵的作用。就像通過探測引力波能夠發現黑洞的存在一樣,物理學家和天文學家通過探測原初引力波能夠發現宇宙黑洞的存在,兩者的“等效原理”關係是尋找宇宙大爆炸證據的重要思路。就像引力波和黑洞的發現能夠獲得諾貝爾物理學獎一樣,原初引力波和宇宙黑洞的發現同樣能夠獲得物理諾獎。

宇哲筆記:鄧如山

時間:2015-3-10


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