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空即是色,宇宙原来是无中生有的!
空即是色,宇宙的成住

世界万物,都有一个成、住、坏、空的生灭变化的过程。宇宙也不例外,也有一个创生演化(成住)的过程。宇宙万物是“无中生有”的,宇宙的演化是从“无”到“有”,又从“有”到“无”循环往复的一个过程。在“无”的时候,创生的力量是最大的,随着“有”的增加,创生的力量逐步减少。宇宙创生的一刻就是奇点。

奇点是空亦非空。说是空,因为奇点没有时间,没有空间,没有物质,也没有能量。说是非空,因为奇点蕴藏着创生宇宙的巨大力量。

奇点是空亦非空看似很难理解,不过我们如果用简单的数学概念来看待这个问题,则显得并非是不可能的。“零”就是一个具有似空非空属性的数字。“零”既表示什么也没有,即“空”;又可以分为“+1”和“-1”,“+2”和“-2”,或者“+1.1”和“-1.1”,“+i”和“-i”等等。正数和负数、实数和虚数都是阴阳的两个方面,可以代表正能量和负能量,或者正物质和反物质。正如由“零”可以分开为无穷多个数的集合,真空也可以产生正能量和负能量,或者正物质和反物质(是否会有正空间、反空间,实时间,虚时间的存在?)。在奇点,能量为“零”,质量为“零”,空间为“零”,时间亦为“零”。

“道生一、一生二、二生三、三生万物”是《道德经》描述世界万物创生的过程。用一个简单的数学概念来比喻:道是一切的本源,道生出一个零(空),零分为正数(正物质、正能量等等)与负数(反物质、负能量等等),正负数(阴阳)通过各种演化,生出了更多的数(万物)。

宇宙虽大,但物质肯定是起源于极微小的粒子。在量子的世界,物理规律与我们日常所见的宏观世界截然不同。要想解开世界起源之迷,我们首先需要知道一条十分关键的物理定律。

1927年,海森堡提出了不确定性原理,也即我们不可能同时知道一个粒子的位置和它的动量。当我们精准的知道一个粒子的位置时,它的动量就存在不确定性,反之亦然。类似的不确定性关系也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。这个原理表明一个微观粒子的某些最基本的物理量,不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。

不确定性原理看似只描述微观粒子的行为,但其中却隐含着很多深刻的哲学问题,它表明世界是基于概率的,我们不可能精准地预测未来,世界是不能被机械决定的。同时,这个原理也与宇宙的创生有着重大的关系,这就是量子涨落。

量子涨落是指不确定性原理允许在空无一物的空间(纯粹空间)中随机地产生少许能量,前提是该能量在短时间内重归消失。产生的能量越大,则该能量存在的时间越短,反之亦然。

能量(可转化为质量)与时空是统一矛盾体,产生能量的同时,必然产生时空。如果定义能量为正的,则时空为负的能量。时空的本质表现为万有引力。引力本身具有负的能量,因为引力是吸力,假设无限远的热能是0,那么当物体靠近后因为引力做功使得其势能为负值。在量子涨落产生的能量的瞬间,同时产生一个引力场。引力的负能量与能量对应的正能量互相抵消,使整个系统的总能量为0,并没有产生新的总能量,符合能量守恒定律。由于能量是量子化的,时空也必然是量子化的,而不是连续的。

宇宙大爆炸就是由一次量子涨落引发的。根据不确定性原理,空间越小,偏离守恒的动量越大,时间越短,偏离守恒的能量越大。在起始阶段,时间极小,空间极小,所以能量、动量很大。真空的涨落表现为正反粒子不断产生和湮灭。涨落一旦产生,就会像推倒多骨诺牌一样产生更多的涨落。连锁反应造成了宇宙大爆炸。随着时间的推移和空间的扩大,量子涨落产生的能量、动量逐渐变小,宇宙便慢慢冷却下来。

理论上,量子涨落所产生的正能量和负能量,或者能量所转化而成的正物质和反物质应该是一样的多,这样才符合能量守恒定律。但实际上,我们只观测到宇宙存在正物质所构成的天体和少量的反物质粒子,却至今还没有发现反物质天体。当今世界主要由正物质构成,反物质似乎压根不存在于自然界。正物质为什么比反物质多?正物质对反物质的绝对优势,或者说正反物质的不对称问题,是一个需要透彻说明的经验性事实。

当暴涨结束后,构成宇宙的物质包括夸克-胶子等离子体,以及其他所有基本粒子。此时的宇宙仍然非常炽热,以至于粒子都在做着高速随机运动,而粒子-反粒子对在此期间也通过碰撞不断地创生和湮灭,从而宇宙中粒子和反粒子的数量是相等的(宇宙中的总重子数为零)。直到某个时刻,一种未知的违反重子数守恒的反应过程出现,它使夸克和轻子的数量略微超过了反夸克和反轻子的数量——超出范围大约在三千万分之一的量级上,这一过程被称作重子数产生。这一机制导致了当今宇宙中物质相对于反物质的主导地位。

要解释这个问题,或许我们需要引入“多维空间”的概念。简单的说,一根直线就是一维空间,一个平面就是二维空间,一个立体就是三维空间。我们所生活并能感知的就是三维空间,如果再加上时间,就是四维时空。

根据M理论,时空应该是十一维的,也即十维的空间加上一维的时间。由于我们生活在三维空间,对四维以上的多维空间很难从形象上去理解,只能从数学上去想象或理解。以三维为例,我们能感受到的方向是前后、左右和上下,而在四维空间里,还会多出一个方向“内外”。即四维空间有四个坐标轴,其中第四条垂直于另外三个坐标轴。就像平面是立体的切面一样,三维空间也只是四维空间的一个“切体”。空间既有延伸的维度也有卷曲的维度,在十维空间中有七维空间是卷曲紧致的。由于卷曲维度的大小约为普朗克尺度,因而很难被观测到。

M理论认为质能在自身维度下不守恒,会逃逸到更高维的空间。这有助于我们理解正物质为什么会比反物质多。因为大量的反物质粒子可能通过一种类似于“台球跳跃”的机制逃离了我们所生活的三维空间而进入了更高维的空间,并被囚禁在更高的七个维空间里,从而没有被我们观测到。

我们打台球时,有时击球会遇到台球跳出桌面的情况,也即是台球从二维的台面逃逸到了三维的空间。如果台面是绝对平滑的,台球也是绝对为圆球体的,理论上台球不可能跳出桌面。但事实上,仔细观察,可以发现台面有细小的起伏,而台球表面也细小的凹凸。所以,在恰好的击球角度和力度下,台球便有可能跳出桌面,从二维空间进入了三维空间。

同样,由于不确定性原理,量子涨落产生量子泡沫(又叫时空泡沫,1955年惠勒根据量子力学提出的概念)。在量子泡沫的普朗克长度量级,时空不再是平滑的,许多不同的形状会像泡沫一样随机浮出,又随机消失。不过,就如台球桌面从远处看是平滑的,从宏观角度看,宇宙空间也是平滑的。这如同我们从飞机上俯瞰大海,海面看起来是平滑如镜的。随着飞机降落,我们开始看见海面上的波浪。如果我们坐在船上,还会发现海面有急流、漩涡和泡沫。普朗克长度是目前物理学所能描述的最小尺度。相对于普朗克长度,像质子那样的基本粒子都将是一片汪洋大海。

量子泡沫使一维、二维、三维空间变得不平滑,像波浪一样有极其微小的起伏。当粒子在这样的空间发生碰撞时,就会像台球一样从一维空间逃逸到二维空间,从二维空间逃逸到三维空间,从三维空间逃逸到四维空间。以此类推,由于某种原因,反物质粒子在碰撞中逃逸到更高维的空间。宇宙中大量的暗物质和暗能量可能就是通过这种机制逃逸并囚禁在高七维空间中物质和能量。

真空非空。量子理论预示,真空中蕴含着巨大的本底能量,它在绝对零度下仍然存在,称为真空零点能。1948年,荷兰物理学家卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案,经精确测量后,证实了真空零点能确实存在。

根据不确定性原理,一个粒子的位置和动量不可能同时确定。因而即使温度降到绝对零度时,粒子必然还在振动。否则如果粒子静止下来,它的动量和位置就可以同时确定,而这是违反不确定性原理的。粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是真空零点能。它表明了真空非空,真空中蕴藏着巨大的本底能量。据估算,真空的能量密度可高达10^19焦耳每立方米,约相当于278万度电能。狄拉克从量子场论对真空态进行了描述,把真空比喻为起伏不定的能量之海。

5.  色即是空,宇宙的坏空

宇宙有创生演化的过程,必然会有衰退灭亡的结果。日落日出,月圆月缺,潮涨潮落,花开花谢。世间万物皆循环往复,周而复始。宇宙应该也是如此。

根据大爆炸理论,宇宙未来有三种命运。一是“大膨胀”,宇宙会永远膨胀;二是膨胀然后开始收缩,最后在“大紧缩”事件中崩溃;三是“大撕裂”,宇宙向外加速,撕裂星系和恒星,只剩下冰冷的残骸物质,在宇宙加速度过大时,原子之间的结合力无法再拘束住自己,最终所有的物质将会分崩离析四处抛散。这三种命运,哪一种才是宇宙终极结局?

广义相对论认为,宇宙膨胀到一定程度之后会收缩,一直收缩到一个无穷小的点;而超弦理论认为,宇宙收缩到普朗克长度以后就达到极限,之后会再次大爆炸,一直这样循环往复下去……

宇宙的这种大爆炸、膨胀、收缩、回到奇点,然后又大爆炸、膨胀、收缩、回到奇点的过程,就像我们日常所熟知的钟摆。钟摆摆动是靠重力势能和动能相互转化来实现的。如果我们把钟摆拉高,由于重力的影响它就会往下摆,但由于到达最低位置时它具有一个速度,所以不会停在最低位置,而是继续冲过最低位置,在动能的推动下往另一个方向拉高,到达最高位置时又往下摆。如果没有能量的损耗,钟摆会如此循环往复,永不停息。钟摆往上拉高就如同宇宙的膨胀,往下摆就如同宇宙的收缩,最低位置就如同奇点。

宇宙大爆炸,然后膨胀,是宇宙创生演化(成住),从“无”到“有”,从“空”到“色”的过程;宇宙收缩,然后回到奇点,是宇宙衰败灭亡(坏空),从“有”到“无”,从“色”到“空”的过程。
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