● 蔣鎮(zhèn)嶷
要解決宇宙模型問題,必須先解決時(shí)間與空間的關(guān)系問題。長期以來,人們?cè)谶@方面做了大量探索,也取得了不少成果。但時(shí)間之軸是否存在,至今仍無定論。所以,我們只有不斷提出新的假想,不斷探索,才能一步步接近真理?,F(xiàn)在,我就時(shí)間與空間的關(guān)系問題提出一些自己的認(rèn)識(shí)。
空間是三維的,時(shí)間是一維的。三維的空間和一維的時(shí)間,共同構(gòu)成了四維的時(shí)空。時(shí)間是一條從過去指向未來的軸,無極無限。三維的空間在時(shí)間這條軸上,只不過是一個(gè)個(gè)的點(diǎn)。每個(gè)三維空間都是一個(gè)點(diǎn)。一系列的空間,從過去到未來,排列在這軸上。這樣,時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn),就代表一個(gè)瞬時(shí)的空間。
普朗克下限的存在讓我們得出這樣的觀點(diǎn):物理研究表明,時(shí)間和空間上都存在著最短間隔,即普朗克下限。這樣,我們會(huì)很自然地想到,時(shí)間和空間都是不連續(xù)的。時(shí)間上的不連續(xù),在于時(shí)間之軸是由一系列的瞬時(shí)空間構(gòu)成??臻g上的不連續(xù),在于空間是由各個(gè)不同的空間層次構(gòu)成。瞬時(shí)空間仍然保持了三維的特性。因而,時(shí)間之軸存在于三維空間中的各個(gè)方向上,呈放射狀。時(shí)間是在不斷流逝的,因而瞬時(shí)空間也就在不斷變化。就如放電影一般,無數(shù)的幀連續(xù)起來,就形成了動(dòng)的畫面。同樣,無數(shù)的瞬時(shí)空間連續(xù)起來,就形成了連續(xù)不斷的時(shí)間進(jìn)程。
隨著時(shí)間的流逝,成為“當(dāng)前”的瞬時(shí)空間逐次推移著。時(shí)間的流逝等于光速,這也正是空間瞬間轉(zhuǎn)換的速度。如同電影中的視覺暫留,由于時(shí)間的流動(dòng)是光速的,所以我們感覺到過去、現(xiàn)在、未來是連續(xù)的。
這樣,四維的時(shí)空可以用這樣的模型表示:
以無窮遠(yuǎn)的過去一點(diǎn)為起點(diǎn),做無數(shù)的同心球面。相鄰兩球面的半徑之差為普朗克時(shí)間下限。每一個(gè)同心球面表示一個(gè)瞬時(shí)空間。從球心向外,表示時(shí)間從過去向現(xiàn)在、再向未來的逐次推移。而這個(gè)球心,就是所謂的“奇異點(diǎn)”。
時(shí)間之軸從球心出發(fā),呈放射狀貫穿每個(gè)瞬時(shí)空間,作為一個(gè)標(biāo)尺。而時(shí)間是不斷流動(dòng)的,時(shí)間之軸在從里向外不斷推移。這樣,標(biāo)尺上的“現(xiàn)在”這個(gè)刻度會(huì)依次經(jīng)歷過去、現(xiàn)在和未來,“現(xiàn)在”在不斷變化著。時(shí)間之軸推移的速度是光速的,由于類似視覺暫留的作用,我們感覺到的時(shí)間的演進(jìn)也就是連續(xù)的。
在這個(gè)模型中看來,隨著時(shí)間的推移,瞬時(shí)空間——也就是同心球面——是在不斷擴(kuò)大的。也就是說,未來的瞬時(shí)空間比過去的瞬時(shí)空間的范圍要大。這樣,我們可以得出隨著時(shí)間推移,字宙是在不斷膨脹的結(jié)論。這與宇宙膨脹理論相符合。
相對(duì)論說時(shí)間可以變慢,空間可以縮短,也是可以用這一模型解釋的。時(shí)間之軸在推移,但空間中的物質(zhì)也在運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)本來是屬于空間的,是空間的組成部分。但運(yùn)動(dòng)使它可以脫離空間。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)可以和時(shí)間之軸的推移產(chǎn)生相對(duì)效果,使時(shí)間之軸相對(duì)于物質(zhì)的推移變慢。如果物質(zhì)是以光速運(yùn)動(dòng)的,那么時(shí)間之軸相對(duì)于物質(zhì)的推移速度就為零。對(duì)物質(zhì)而言,也就是時(shí)間靜止了。光速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)間靜止現(xiàn)象,已越來越被人們所關(guān)注。
當(dāng)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)超過光速時(shí),就會(huì)進(jìn)入普朗克時(shí)間下限的范圍,也就是相鄰兩同心球面之間的區(qū)域。這里,就是人們常說的“時(shí)空隧道”,一個(gè)可以產(chǎn)生奇異現(xiàn)象的地帶。
有一些問題需要說明。以上面所說,看起來好像我們經(jīng)歷著過去、現(xiàn)在和未來,雖然這只是時(shí)間之軸的運(yùn)動(dòng),而我們并沒有運(yùn)動(dòng),我們的空間也并沒有運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上不是這樣,因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。經(jīng)歷過去、現(xiàn)在與未來演進(jìn)的主體又是誰呢?是我們,是一個(gè)個(gè)不連續(xù)的瞬時(shí)空間中一個(gè)個(gè)不連續(xù)的“我們”。事實(shí)上,每一個(gè)瞬時(shí)的“我們”并沒有隨著時(shí)間的推移而變化。只是在這演進(jìn)的過程中,傳遞著一種信息,或稱之為“記錄”。生命,就是從過去到現(xiàn)在,再到未來的一系列的記錄。這或許有些難以理解。的確,這是難以理解的,生命本身就是這樣難以理解的。
古人云:“上下四方曰宇,古往今來曰宙。宇之表無極,宙之端無窮?!薄爸妗迸c“軸”音形皆相似,莫非古人早就知道了時(shí)間之軸的存在?不管怎樣,這句話中所蘊(yùn)含的真知,不能不令人驚嘆。