航億葦
20世紀(jì)主流科學(xué)家的意見是宇宙起源于一次大爆炸。據(jù)說那是在150億或120億年前,大爆炸形成了時(shí)間、空間和物質(zhì)。數(shù)學(xué)物理教授圖羅克最新提出的“開放暴脹”理論認(rèn)為,宇宙最初是一個(gè)像豌豆大小的物體,懸浮于一片沒有時(shí)間的真空,“豌豆”狀的宇宙存在的時(shí)間與“大爆炸”相隔一個(gè)極短瞬間。他認(rèn)為,“豌豆”狀的宇宙在大爆炸前的瞬間內(nèi)經(jīng)歷了被稱為“暴脹”的極其快速的膨脹過程。根據(jù)大爆炸理論,宇宙由于爆炸不斷膨脹,膨脹到一定程度又將坍塌,然后整個(gè)宇宙烏呼哀哉,所有的一切宣告消亡。雖然科學(xué)家宣稱宇宙的消亡也要有一二百億年以上的時(shí)間,但是卻把人類所謂“永恒”的信念徹底打碎?;谟钪孀罱K消亡這一判斷,使不少人對于生命的存在感到失望,如果一切都將完結(jié),所有的善與惡又有什么意義?
其實(shí)大爆炸和大坍塌的理論,均沒有很好地解決宇宙的起源和宇宙的生命問題。大爆炸的理論,是基于一種假說,從這個(gè)假說推論出來的,確實(shí)說明了一部分宇宙問題。但是,它不能在所有的宇宙現(xiàn)象中自圓其說,例如關(guān)于黑洞,又比如某些觀測結(jié)果似乎證明有更久遠(yuǎn),即比銀河“年齡”更長的宇宙天體存在,再如時(shí)間的不對稱性等等。最近幾年,一些天文學(xué)家又認(rèn)為,宇宙將永遠(yuǎn)向外膨脹,即使膨脹的速度會(huì)放慢,但絕不會(huì)最后走向大坍塌。英國著名理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金也改變了對宇宙的起源和歸宿的看法,認(rèn)為宇宙最終將無限地膨脹下去,而不是膨脹到一定程度后在引力作用下收縮。
在大爆炸理論之前,曾經(jīng)有一個(gè)原子湯或混沌湯的概念,認(rèn)為宇宙存在一種基本物質(zhì)。正是這種物質(zhì)的存在,才使得光子或電磁波得以傳播。但這種理論架構(gòu)過于籠統(tǒng),很多推論與天文學(xué)觀測結(jié)果不符,結(jié)果被大爆炸理論取而代之;而大爆炸理論,可以說是眾多觀測和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié),因此得到眾多科學(xué)家的認(rèn)同,建立了大爆炸宇宙模型。可是,大家沒有想到模型建立之后,又因?yàn)樾碌挠^測和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明它并非像原來設(shè)想的一樣完善,所以客觀上要求人們推翻這個(gè)理論,重新尋找正確的宇宙模型。但是方向在哪兒呢?筆者認(rèn)為應(yīng)該從宇宙暗物質(zhì)(反物質(zhì))和超核能量方面尋找答案。
暗物質(zhì)(反物質(zhì))相對于正物質(zhì)而言?,F(xiàn)代科學(xué)研究已經(jīng)推論出暗物質(zhì)的存在,但卻從來沒有得到證明。我們居住的世界,一切可見的宇宙天體,都屬于正物質(zhì),通常所說的宇宙,就是正物質(zhì)構(gòu)成的。但是除了正物質(zhì)以外,還可能存在反物質(zhì),它和正物質(zhì)完全相反,就像正負(fù)電子一樣,如果相遇,就會(huì)化為烏有,并且在化為烏有的同時(shí),變成光(注意,光又可以轉(zhuǎn)變?yōu)槟?。也有大爆炸理論家認(rèn)為,宇宙開始大爆炸的時(shí)候,同時(shí)產(chǎn)生正反物質(zhì),兩種物質(zhì)由于相互分離,就形成了正反宇宙。我們正宇宙的任何物質(zhì)不能進(jìn)入反宇宙,否則就會(huì)化為烏有,同樣反宇宙的物質(zhì)也不能進(jìn)入正宇宙,不然同樣化為烏有。這種理論有助于解釋宇宙中的一些奇怪現(xiàn)象,但卻難以得到實(shí)證。
在宇宙中還有一種奇特的現(xiàn)象??茖W(xué)家計(jì)算出某種類星體爆炸產(chǎn)生的能量,遠(yuǎn)超過核爆炸能量的倍數(shù),甚至達(dá)到1000倍以上。這說明宇宙中有一種能量超過核能,但屬于什么能量,人類尚不清楚。人類已知的最高能量是核能,太陽就是通過熱核反應(yīng),產(chǎn)生強(qiáng)烈的光和熱,為類地行星提供生命的可能。在觀測到超核能量的同時(shí),一些證據(jù)還表明,宇宙中一些物體的運(yùn)動(dòng)速度超過光速,而一般的看法是光速是宇宙速度的極限。是什么原因促使物體的運(yùn)動(dòng)速度超過光速呢?
我們還需要注意的是來自實(shí)驗(yàn)室的報(bào)告,這就是夸克??淇耸且阎淖钚∥镔|(zhì),它們構(gòu)成了強(qiáng)子、核子,強(qiáng)子、核子又進(jìn)一步構(gòu)成了原子,在原子的基礎(chǔ)上,再形成普通的物質(zhì)世界。在實(shí)驗(yàn)室中,我們可以看到強(qiáng)子,但組成強(qiáng)子的一個(gè)個(gè)單獨(dú)的夸克,卻誰也不能看到。這是什么原因?科學(xué)家無法解釋。
現(xiàn)在我們這樣來加以設(shè)想。首先,我們堅(jiān)決地否定傳統(tǒng)大爆炸理論,然后我們說宇宙原來就存在一種奇異的物質(zhì),這就是反物質(zhì)或暗物質(zhì)。這種物質(zhì)沒有重量、能量和空間,也沒有時(shí)間,它為何存在,什么時(shí)候存在,我們難以理解,或許,我們可以稱之為混沌?;煦缫?yàn)闆]有重量、能量、空間和時(shí)間四個(gè)要素,因而存在,以致我們沒有辦法問它為什么。它可能從一開始就存在了,是真正的永恒。然而,它卻又實(shí)實(shí)在在是宇宙的基礎(chǔ)。
大約150億~120億年前,暗物質(zhì)由于自身一個(gè)特殊過程,產(chǎn)生了大量的能量。這個(gè)過程類似水中產(chǎn)生氣泡一樣,這些能量就是夸克或更小的物質(zhì)單位,是最基本的正物質(zhì)。它們大量地從暗物質(zhì)中溢出,并且相互進(jìn)行比核子反應(yīng)更劇烈的連鎖反應(yīng),類似于大爆炸,卻又不同于大爆炸,并且急劇地聚合,就變成相對隨意的強(qiáng)子和核子,然后就變成各種相對穩(wěn)定的物質(zhì)單位——原子,于是我們現(xiàn)今的正宇宙就開始了,重量、時(shí)間和空間也都隨能量的產(chǎn)生開始了。正宇宙開始的階段,就已經(jīng)有了一個(gè)很大的空間,由于能量不停地相互作用,所以宇宙開始的景象非常壯觀:不同的原子隨著一個(gè)個(gè)類似漩渦的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行聚集,那時(shí),銀河的中心是一些最大的漩渦,變成最大的引力源。散布在銀河中心以外的小漩渦,則逐漸變成恒星,跟隨著恒星的則是更小的漩渦,它們變成行星或更小的星體。與此同時(shí),銀河中心、恒星及行星也在旋轉(zhuǎn)過程中拋出部分物體,或由于星體相撞,產(chǎn)生奇怪又復(fù)雜的天體。由于恒星擁有的物質(zhì)過多,自身引力強(qiáng)大的擠壓作用,很快點(diǎn)燃了物質(zhì)的熱核反應(yīng),使恒星紛紛變成燃燒的天體。而那些行星則由于自身引力不足以自動(dòng)產(chǎn)生熱核反應(yīng),故而都變成冷天體。
在銀河的中心,由于這個(gè)大漩渦在自身能量的引導(dǎo)下進(jìn)行的熱核反應(yīng)過快,所以很快就將物質(zhì)的能量用完,最終將銀河中心變成—個(gè)巨大的黑洞。在黑洞的中心,物質(zhì)一方面失去熱核能量,另一方面又由于黑洞的特殊性質(zhì),沿著漩渦的中心軸向宇宙的深處噴射能量,從而產(chǎn)生新的正宇宙。因此,物質(zhì)世界一經(jīng)產(chǎn)生,就沒有終點(diǎn),會(huì)永恒地存在下去。
在銀河系整體上,由于引力、斥力、離心力和旋轉(zhuǎn)的關(guān)系,就產(chǎn)生了宇宙膨脹現(xiàn)象,膨脹速度在銀河開始的時(shí)候非???,但后來卻越來越慢,到一定的時(shí)候,可能接近于零。
銀河系的恒星,到一定的時(shí)候,也會(huì)坍塌,變成比銀河中心小得多的黑洞。黑洞產(chǎn)生以后,會(huì)吃掉一部分行星以下的星體。黑洞本身,在自身的壓力釋放完畢以后,就轉(zhuǎn)化為暗物質(zhì),因?yàn)樗哪芰坎粡?fù)存在。但正物質(zhì)世界,因?yàn)樗拇嬖冢匀猾@得新的生命。當(dāng)銀河系消亡的時(shí)候,部分殘留的天體,會(huì)因?yàn)槭ャy河系的引力而變成漂浮的天體,最終與另外的銀河系重新組合,形成新的引力系統(tǒng)。與此同時(shí),在暗物質(zhì)世界卻也仍然會(huì)產(chǎn)生新的銀河系,但這種銀河系,不會(huì)在現(xiàn)有銀河系附近產(chǎn)生,憑借人類現(xiàn)代觀測技術(shù),也難以看到,即使能看到,也需要等待上百億年以后。
宇宙中的超核爆炸,最有可能的是暗物質(zhì)與正物質(zhì)之間的一種特殊過程,所以才產(chǎn)生那種不可思議的宇宙現(xiàn)象。宇宙中的奇異速度,同樣與暗物質(zhì)有關(guān)??赡艿那樾问钦镔|(zhì)突然走進(jìn)暗物質(zhì),但暗物質(zhì)又不與正物質(zhì)完全吻合,所以正物質(zhì)并不化為烏有。由于暗物質(zhì)的時(shí)間、空間和能量均為零,所以我們觀測到的天文速度就超過了光速。
從化學(xué)元素周期表上我們得知,越是原子量大的元素越容易分解,在元素周期表后面的人造元素,有些只能存在很短的時(shí)間。元素通過人工的方法,都可以互相轉(zhuǎn)化。當(dāng)所有的物質(zhì)都變成氦的時(shí)候,就意味著物質(zhì)能量最后的衰竭。熱力學(xué)第二定律告訴我們,物質(zhì)的能量遵從熵變,這也就是說,物質(zhì)本身有從能量轉(zhuǎn)化為非能量的需要。因此,在一定的范圍內(nèi),如一個(gè)太陽系或一個(gè)銀河系,最終的結(jié)局是要面臨死亡的,盡管它們從生到死的距離或時(shí)間相當(dāng)長,但這種死亡并不意味著全部正物質(zhì)的死亡。
所有銀河系的出生與死亡時(shí)間,都不是完全相等的,并且新的銀河系,正在距我們上百億光年的地方誕生著。正物質(zhì)的基本點(diǎn)在于能量,而能量是可以反復(fù)轉(zhuǎn)換的。正負(fù)電子轉(zhuǎn)化為光,是能量轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要形式。正因?yàn)槿绱?,我們完全沒有必要絕對地悲觀,認(rèn)為所有的一切都將化為烏有。了解到暗物質(zhì)世界,也就了解到了人類的真正未來,宇宙的真正未來。