夏希匯

【摘 要】本文根據(jù)宇宙起源于大爆炸的觀點(diǎn)，經(jīng)過合理推理，對(duì)宇宙的一些疑慮提出了自己的看法。一家之見，借以啟迪思維。

【關(guān)鍵詞】宇宙起源；大爆炸；奇點(diǎn)；時(shí)空；極限

【Abstract】Based on the view that the universe originated from the big bang， this paper put forward some opinions on some doubts about the universe through reasonable reasoning.A view，to inspire thinking.

【Key words】Cosmic origin；Big bang；Singularity；Time and space；Limit

宇宙起源，現(xiàn)在通常認(rèn)為是137億年前的一起大爆炸。有宇宙背景輻射2.72K和哈勃紅移定律作佐證。背景輻射2.72K說的是大爆炸的余溫。奇妙是的大爆炸的高溫經(jīng)漫長歲月的冷卻到現(xiàn)在還剩有溫度，而且觀測(cè)值與理論計(jì)算值相一致。哈勃紅移定律說的是離我們?cè)绞沁h(yuǎn)的星系其遠(yuǎn)離速度越大。這與我們司空見慣的爆炸知識(shí)相吻合。更驚奇的是這兩點(diǎn)已經(jīng)被探測(cè)數(shù)據(jù)所證實(shí)。高深的理論咱也不懂，但感覺這種說法最能自圓其說。憑自己的理解，根據(jù)大爆炸現(xiàn)有說辭，對(duì)一些疑義咱也自己說服自己一回，不知當(dāng)否？

大爆炸學(xué)說講的是宇宙起源于一個(gè)奇點(diǎn)，在大爆炸之前，因?yàn)闆]有時(shí)間、沒有空間，這個(gè)奇點(diǎn)無所謂大小，也無所謂浮在什么地方，冥冥之中就有那么一個(gè)虛無飄渺的點(diǎn)。因不知什么原因，也不知那里來的力量，這個(gè)奇點(diǎn)突然間就這樣爆發(fā)了，并創(chuàng)造了物質(zhì)，隨著不斷膨脹，開拓了空間，伸展了時(shí)間。經(jīng)過漫長歲月的演化形成了現(xiàn)在的宇宙，據(jù)說你我都是那次爆炸以后演化的產(chǎn)物。

粗略聽起來與以往的神話故事沒有什么兩樣，如盤古開天地，都是有一個(gè)了不起的神秘力量起了作用，只是將“神”或者“上帝”用“呯”的一聲代替，講法上再去掉了神化或宗教色彩，顯得科學(xué)理性一些。但對(duì)人們普遍關(guān)心的問題似乎諱莫如深，并沒有通俗易懂的說辭。關(guān)于宇宙人們常問的兩個(gè)問題是：在宇宙創(chuàng)世之前是什么？宇宙之外是什么？如果要相信大爆炸創(chuàng)世的科學(xué)學(xué)說，回答這兩個(gè)基本問題是必須的。

？？？？？？？實(shí)際上，根據(jù)大爆炸描述的過程，這兩個(gè)問題似乎已經(jīng)有了答案：在大爆炸之前，沒有時(shí)空，時(shí)空是隨爆炸過程一起拓展的。因此，宇宙創(chuàng)世之前無時(shí)無空。那么這是一種什么樣的狀態(tài)呢？我們?nèi)祟愂撬木S時(shí)空（三維空間再加一維時(shí)間）動(dòng)物，能理解四維以下的世界？對(duì)于五維以上的世界覺得不可想象。但無時(shí)無空是否正好等同于零維時(shí)空世界嗎？大家可以縮維思考，先三維，后二維，再一維，最后零維，如此想象零維時(shí)空世界到底是什么樣子的。同樣道理宇宙之外，也是無時(shí)無空，也是零維時(shí)空世界。也可以這樣說，我們四維時(shí)空的宇宙彌漫在零維時(shí)空的海洋里?？赡苓@個(gè)海洋就是五維時(shí)空。當(dāng)然這只能憑空想象，無法感知，暫且放下。而大爆炸有觀測(cè)數(shù)據(jù)作佐證，基本已經(jīng)無法辯駁。因此一切推理、想象可以以此為基礎(chǔ)。

可問題來了，沒有時(shí)空的點(diǎn)為什么會(huì)爆炸？這樣的爆炸會(huì)經(jīng)常發(fā)生嗎？我們的宇宙還會(huì)有其他奇點(diǎn)或者我們宇宙之外的奇點(diǎn)還會(huì)再次爆炸影響我們嗎？諸如此類問題相信還有許多，并沒有減少人們對(duì)宇宙起源新的疑慮?？赡茈S著科學(xué)的不斷深入，以及觀測(cè)事實(shí)的不斷發(fā)現(xiàn)，漫漫會(huì)減少這方面的疑慮。但在現(xiàn)有知識(shí)背景下，合乎邏輯推演一下，能否消除一些疑慮呢？

不知天高地厚，信馬由韁試論一下：奇點(diǎn)原存在大爆炸之前，之后因?yàn)橛辛藭r(shí)間和空間，在大爆炸拓展到現(xiàn)在的時(shí)空范圍內(nèi)，因到處彌漫著時(shí)空，這樣一個(gè)奇點(diǎn)再也不可能存在，因此，用不著擔(dān)心再來一次爆炸，不會(huì)有新宇宙取代舊宇宙的事情發(fā)生了。但在大爆炸未拓展到的時(shí)空范圍之外，因無時(shí)空一說，我們現(xiàn)在的宇宙是感覺不到它的存在的。宇宙之外無時(shí)空，按前推理，就有可能還存有奇點(diǎn)，有奇點(diǎn)也就有可能存在再一次爆炸，創(chuàng)造了另一個(gè)宇宙，但這兩個(gè)宇宙在各自創(chuàng)造的不同的時(shí)空中，因此彼此是感覺不到相互存在的，并不存在交集。我們不用擔(dān)心我們宇宙之外的爆炸會(huì)吃掉我們的宇宙。

由此可以說明我們能感覺到的宇宙是唯一的。它的生存和發(fā)展全依賴其自身。宇宙之外的有無與我們毫無關(guān)系，人類認(rèn)知的界域也就是本宇宙范圍。如果如此放下，也就釋然了，不用再去糾纏無法認(rèn)知的事情了。

宇宙大爆炸一說，就目前來說能較好解釋人們心中的疑慮。但無時(shí)空的這個(gè)奇點(diǎn)或許比較令人費(fèi)解。這個(gè)點(diǎn)雖然在大爆炸之前產(chǎn)生的，大爆炸后奇點(diǎn)已消失，我們己無從了解，但它卻是爆與不爆的臨界點(diǎn)。我們通過倒推逐漸趨近的方法來想象一下它的情形。不失為一種方法。

逐漸趨近的方法，數(shù)學(xué)上有極限一說，數(shù)學(xué)是老天爺?shù)恼Z言，不妨試解一下。

大爆炸作為時(shí)空起點(diǎn)，設(shè)這一刻時(shí)間t=0，任意兩點(diǎn)間的距離s=0。需要說明的是：大爆炸未爆之前，無時(shí)無空，不存在時(shí)間為零，空間為零的說法?，F(xiàn)在設(shè)的這個(gè)零時(shí)空指的是起爆后的這一刻。現(xiàn)在我們倒推，當(dāng)時(shí)間趨于爆炸時(shí)刻0時(shí)，空間也趨0的情況下，s/t會(huì)產(chǎn)生什么呢？數(shù)學(xué)告訴我們會(huì)產(chǎn)生兩種結(jié)果，一種是發(fā)散，一種是收斂有極限。如果發(fā)散當(dāng)然什么也得不到，如果有極限，這個(gè)極限值就可能是我們宇宙爆發(fā)時(shí)的時(shí)空變化速率值，即趨近奇點(diǎn)的時(shí)空變化速率值。

我們先來考察數(shù)學(xué)上一個(gè)著名的極限值：

當(dāng)t->0時(shí)，lim[sin（t）/t]=1；

根據(jù)這個(gè)極限，我們?cè)O(shè)想一下，如果空間拓展速度是時(shí)間的正弦函數(shù)，倒推時(shí)空變化率是有極限的，而且極限值為1。當(dāng)然諸如此類的函數(shù)關(guān)系還有很多，很有可能是其他什么函數(shù)，極限值也可能其他什么數(shù)字。借以說明的是這個(gè)趨近零點(diǎn)的極限值并不是什么怪物，也就是寫在天宇上的數(shù)學(xué)產(chǎn)物。

當(dāng)然，時(shí)空關(guān)系不可能正好滿足設(shè)定好的某個(gè)函數(shù)，一般情況大多數(shù)都是隨機(jī)的。既然是隨機(jī)的，就有可能在某一時(shí)刻符合某個(gè)函數(shù)，并且符合極限收斂的條件，在趨于零點(diǎn)時(shí)刻收斂。endprint

在時(shí)空零點(diǎn)有一個(gè)極值，憑空產(chǎn)生一個(gè)時(shí)空變化值，這是很奇妙的。時(shí)空零點(diǎn)的這個(gè)極值，是在大爆炸以后倒推得到，是個(gè)極限值。雖然能得到這個(gè)值，但這個(gè)值并不是在大爆炸后產(chǎn)生的，它的產(chǎn)生卻是在零點(diǎn)以前，是非時(shí)非空產(chǎn)生，因?yàn)闃O限值是個(gè)趨近值。但在倒推取得極限的過程中，我們也可以看出一些端倪：奇點(diǎn)雖是在零時(shí)空前產(chǎn)生，但倒推逐漸逼近，其產(chǎn)生根源可能與得到極限情形相類似。雙方或多方要滿足特定函數(shù)，并滿足極限收斂條件。這樣產(chǎn)生宇宙起源奇點(diǎn)可能是件偶然事件，并不是必須要發(fā)生的。而且這種偶然性是小概率事件。這符合人們心理的企求。誰也不相信新宇宙經(jīng)常會(huì)創(chuàng)造出來。我們慶幸的是在137億年前，這一事件發(fā)生了，通過演化成就了今天的一切。我們?cè)O(shè)想，非時(shí)非空的關(guān)系也是起伏的，一旦符合某個(gè)特定關(guān)系產(chǎn)生了奇點(diǎn)，而這個(gè)奇點(diǎn)的值正好等于起爆后的這個(gè)時(shí)空變化極限值。

從數(shù)學(xué)概念出發(fā)，趨于奇點(diǎn)這個(gè)極值雖是個(gè)常數(shù)，但在趨向它的附近卻是一個(gè)變量。因此，順推大爆炸后，它也是一個(gè)極劇變化的數(shù)值。也就是說時(shí)空速率產(chǎn)生了變化，換句話說具有了加速度a。由牛頓力學(xué)可知a是力F和質(zhì)量m的比值。因此造成時(shí)空變化必然存在一個(gè)力F，這個(gè)力F可能就是宇宙第一推動(dòng)力，同時(shí)質(zhì)量m就可能是創(chuàng)造宇宙的笫一塊材料。這樣創(chuàng)世開始了……。由此說來，是時(shí)空變化推動(dòng)了物質(zhì)的創(chuàng)造，和宇宙的膨脹。

現(xiàn)在梳理一下：非時(shí)非空某種起伏偶然產(chǎn)生了奇點(diǎn)，這個(gè)奇點(diǎn)存在一個(gè)數(shù)值，大小等于起爆后零時(shí)空的時(shí)空變化極限值。在0/0的情況下，它是不穩(wěn)定的，一下無窮大一下無窮小，瞬時(shí)奇點(diǎn)在零時(shí)空爆發(fā)，創(chuàng)造了時(shí)空，并引起了時(shí)空的極劇變化，產(chǎn)生了推力，并創(chuàng)造了物質(zhì)。隨著膨脹，伸展了空間，延續(xù)了時(shí)間。

根據(jù)哈勃紅移定理以及觀測(cè)數(shù)據(jù)，外側(cè)星系的逃逸速度大于內(nèi)側(cè)星系，說明宇宙創(chuàng)造的物質(zhì)是奇點(diǎn)爆炸的同一時(shí)間創(chuàng)造的，而不是邊膨脹邊創(chuàng)造，說明奇點(diǎn)這個(gè)無世界包含了宇宙這個(gè)大世界的一切質(zhì)量和能量，真可謂包羅萬象。而時(shí)空卻隨膨脹繼續(xù)拓展。

由此說來這個(gè)奇點(diǎn)極具不可思義，非四維時(shí)空的人們能夠想象，真可謂空靈也。

信天遐想，就當(dāng)癡人說夢(mèng)。關(guān)于宇宙還有很多理論，越說越玄。著名的是通過得到統(tǒng)一場(chǎng)論，再推斷得到宇宙起源的模型，可謂以小見大。其中有11維弦理論，還有膜理論。但理論必須有觀測(cè)事實(shí)作支撐，而且事物的發(fā)展規(guī)律一般由簡單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)。由此說來還是大爆炸理論比較靠譜。最后順便附打油詩一首作為結(jié)束。

物之奧理噢

一說是根弦彈奏，

另說是個(gè)膜鼓包。

又說暗物藏深宇，

還說暗能彌塵囂。

強(qiáng)弱這么四個(gè)力，

人類左右不對(duì)錨。

宇宙到底啥玩意，

上帝也會(huì)躲貓貓。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李杰信.著《宇宙起源》.

[2][美]比爾·布萊森.著《萬物簡史》.

[3][美]G·伽莫夫.著《從一到無窮大》.

[4]樊映川.著《高等數(shù)學(xué)講義》.endprint