打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
从宇宙的起源及本质谈起

为什么要了解宇宙的本质?

这篇文章结尾,我会分享之所以要了解的缘由。

宇宙是如何起源的?它的本质又是什么?

近几百年,尤其是20世纪到现在的100多年,自然科学突飞猛进,人类对宇宙的研究和认识也到了相当的程度。目前主流科学界最有影响的学说认为,现有宇宙是由大约138亿年前的一次大爆炸形成的。

那么,就让我们来梳理下这个认识的过程。

万有引力定律

近代自然科学,尤其是物理学,毫无疑问得从牛顿说起,在牛顿之前,人们或认为地球是宇宙的中心,或认为太阳是宇宙的中心,但这种现代看起来幼稚的学说直到牛顿出现才被推翻。

牛顿发现了“万有引力定律”,这个理论的大概意思是:万物之间存在相互吸引的引力,质量越大,距离越近,引力就会越大。

这就解释了为什么月球会绕着地球转,地球会绕着太阳转。从这个角度看,宇宙并不存在什么中心,或者说宇宙处处都是中心。

但牛顿穷其一生还是无法解释另外两个重要的问题:一是宇宙的边界在哪里?二是宇宙的起源是怎么回事?

牛顿之后,天文物理学沉寂了200多年,直到爱因斯坦横空出世。

引力场方程

1916年,爱因斯坦提出了一个著名的理论,即广义相对论,从这个理论中,他又推导出了一个方程,被称为“引力场方程”。

引力场方程是一个结合了时间、空间、物质、运动、能量、动量等物理量的方程。大概意思是:空间物质的能量、动量分布决定了空间的弯曲情况。

简单理解就是:随着时间流逝,宇宙空间会发生膨胀或收缩。

不过,爱因斯坦当时认为宇宙应该是相对稳定的,不会有大的剧烈变化,所以他把原来的方程式加入了一个宇宙常数,这样一来,宇宙就不会随着时间的流逝而剧变。

爱因斯坦打开了宇宙的一扇门,却很难轻易再关上。

宇宙起源的探索

1927年,比利时天文学家勒梅特发表了爱因斯坦场方程的一个解,并由此指出宇宙是膨胀的,最初起源于一个“原始原子或宇宙蛋”的爆炸。

这被称为“原始原子”假说,或者“宇宙蛋”假说,这就是宇宙大爆炸理论的原型。

勒梅特不仅提出了上述理论,还指出宇宙膨胀会造成星系远离我们这一现象。

并且,勒梅特认为,通过观测星系是否在远离我们,就可以证明宇宙是否在膨胀,进而证明宇宙是大爆炸产生的。

两年后的1929年,美国天文学家哈勃通过观测银河系外的其他星系,发现大多数星系存在红移现象。

什么是红移呢?光的本质是电磁波,不同的单色光波长不一样,把单色光按照波长,由短到长依次排序,就形成了光谱,其中,从紫色到红色,波长越来越长。

依据这个原理,当星系发出的光被我们接收后,我们会把它分成单色光在光谱上标记出来。如果星系正在远离我们,我们接受到的光,波长就会越来越长,这就是红移。

哈勃发现银河系外的星系大都在发生红移,而且距离地球越远,红移就越明显。

哈勃的这个发现成为宇宙膨胀的实例证据。

尽管勒梅特和哈勃通过推理得出了宇宙可能源自大爆炸的理论,但宇宙是怎么发生爆炸的?宇宙的早期发生了什么?他们还是无法很好地解释。

宇宙大爆炸模型

1940年代,俄裔美国核物理学家和他的两个学生一道,将相对论引入宇宙学,提出了热大爆炸宇宙学模型。

该模型提出了三个预言:1、宇宙起源于“奇点”的爆炸,奇点的温度和密度无限大;2、氦丰度,大爆炸产生的氢元素和氦元素质量之比是3:13、宇宙微波背景辐射,即宇宙大爆炸的余热至今还在。

关于第1个预言,后来的物理学家霍金和数学物理学家彭罗斯,从数学的角度证明了奇点可以存在。彭罗斯还因此获得了诺贝尔物理奖(尽管到现在都无法实证)。

关于第2个预言,这之后的天文学家们通过观测宇宙中各元素的组成,发现观测结果与此预言结果基本吻合。

关于第3个预言,1964年,美国贝尔实验室的两名无线电工程师,在偶然中发现了宇宙微波背景辐射。1978年,这两位可能压根不懂宇宙微波辐射的工程师,被授予了诺贝尔物理奖。

氦丰度和宇宙微波背景辐射被证实后,宇宙大爆炸论开始得到科学界的认同,成了关于宇宙起源的主流科学理论。

宇宙大爆炸的疑惑

既然各种观测研究推导出了宇宙源自大爆炸,那么为何宇宙会产生大爆炸呢?

通过广义相对论,科学家们将宇宙的膨胀进行时间反推,得出宇宙在距今约138亿年前,起始于一个密度极大且温度极高的太初状态,这就是宇宙学模型的奇点。

在宇宙大爆炸后大约1032秒,宇宙突然膨胀,其体积以1078单位增加(三维中每一维都以至少1026单位的距离增加),相当于将一个1纳米的物体长度扩张到大约10.6光年。

此后,宇宙的膨胀变慢,在膨胀和冷却的过程中,重子、原子核、原子等开始形成。

在宇宙大爆炸后约38万年,宇宙变得透明,电磁波(光)得以穿越太空。继续膨胀和冷却的宇宙,慢慢演化出星云、恒星、星系等天体结构。

再之后,宇宙的膨胀继续变慢,直到宇宙大爆炸后98亿年(40亿年前),才开始逐渐快速地膨胀,现在还是如此。

如果以上的科学推论成立,那么问题就来了。

大爆炸之前宇宙是什么呢?宇宙为什么会加速膨胀?宇宙膨胀的尽头是什么?

关于以上几个疑惑,科学界众说纷纭,观点各不相同,因此我们很难取舍,那么我们能不能找到一个逻辑能够自洽的路径呢?

实际上是可以的。

这就不得不谈到宇宙的本质。

宇宙的本质

宇宙的本质是什么?从研究宇宙起源论的各种实证证据,我们能够清晰的分析出,宇宙的本质是——能量。

如果确定是能量,第一个特征就一定有能量的二元性,有显能量,就一定有与之相反的暗能量,如果显能量是膨胀的能量,那么暗能量一定是收缩的能量。

宇宙中是否存在“收缩”的暗能量?

答案是肯定的。

暗能量

在哈勃于1920年代发现远星系存在红移现象后,虽然主流的科学界认为宇宙空间确实在膨胀,但不认为膨胀是加速的,因为引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。

1998年,两个研究小组通过观察发现,在遥远星系的一颗la型超新星,能够释放出数量巨大的、持久的光,通过仔细测量这些活动的光的红移现象,研究人员发现空间本身似乎在作为一种能够将物质分离开来的力量起作用,正是这种与引力相反的斥力加速了宇宙的膨胀速度,因为这种力量无法解释,于是提出了“暗能量”的概念(研究小组的两人因此获得2011年的诺贝尔物理奖)。

提到暗能量,就不得不说暗物质,首先解释下暗物质。

重力是一种中心力量,并将物体聚集在大质量物体的轨道上。宇宙中每个有质量的物体都具有引力。宇宙中的行星、恒星、卫星和其他物体也具有引力。这就是为什么物体之间会彼此绕行的原因,就像月球绕着地球旋转,而地球绕着太阳旋转一样。

同样地,科学家认为即使是恒星和星系也可以通过引力结合在一起。

但是当科学家们试图测量一个星系团的总物质质量时,他们发现星系内中根本没有足够的物质质量和可见物质,来提供足够的重力来将它们保持在一起。

据此,科学家推测在星系内部和周围必须存在一些看不见的东西,使这些星系束缚在一起,这种看不见的物质被称为“暗物质”。

暗物质既不发光也不反射光,因此无法被看到,但暗物质的存在可以根据其对可见宇宙的引力来推断。

根据科学家的说法,这种力量可以防止星系漂移。暗物质也可能在宇宙的产生中起作用,大爆炸之后暗物质在整个宇宙中形成了一个细丝网络,在这个网络中第一批恒星和星系诞生了。

而与暗物质同时存在的,是一种更神秘的东西,叫做暗能量。

正常物质和暗物质会产生引力,使物体结合在一起,暗能量则与重力完全相反,它能导致事物飞散。

暗物质和暗能量之间有什么关系?

虽然暗物质和暗能量不能被直接观测到,但根据质能方程计算可以得知,暗物质和暗能量具有能量释放转化的关系,如同是一枚硬币的两面,只是性质上有所区别。

简而言之,暗物质会吸引,暗能量就会排斥。

在天文学里,暗物质是补充星系内引力参数的不足。而在宇宙大爆炸理论中,暗能量是一个维持膨胀率的常数。

那么,在现有的宇宙观测中,有没有符合暗物质与暗能量现象的力量呢?

答案是有的,那就是——黑洞。

黑洞

依据爱因斯坦的广义相对论,当一颗恒星的热核反应已经耗尽了中心的燃料,由中心产生的能量已经不多,再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量,于是,在外壳的重压之下,恒星的核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体(几乎为奇点),质量导致的时空扭曲使得即使光也无法向外射出,“黑洞”就诞生了,此后,这个形成的黑洞会不断吞噬临近宇宙区域的所有光线和任何物质。

因此,黑洞应该就是暗物质和暗能量合二为一的能量体。

而在科学界,一项2023年发表的研究也表明,暗能量或是黑洞引力造成的现象。

在宇宙中的已知星系,包括我们居住的银河系的中心,都隐藏着一个超大质量的黑洞,星系的所有天体都围绕着各自中央的黑洞在运动,除此外,散布在星系其间还有大大小小的无数个黑洞,并且,黑洞通过吞噬周围的物质以及黑洞合并的方式,还在不断成长。

202319日,科学家就发现两个超大质量黑洞并排“进餐”。它们同时生长,相距只有750光年,是科学家们观测到的最为接近的黑洞,它们最终将融为一个巨大的黑洞。)

正是这种观测不到的黑洞(暗能量)和能观测到的星系天体(显能量)的相互作用,才维持住了目前的宇宙动态平衡。

黑洞的毁灭

英国物理学家霍金结合了广义相对论和量子理论,发现黑洞周围的引力场释放出能量,同时消耗黑洞的能量和质量。

于是霍金提出黑洞毁灭的假想:最终的黑洞体积会缩小,甚至会爆炸,会喷射物体,发出耀眼的光芒。

这个假想的物理学逻辑是:假设一对粒子会在任何时刻、任何地点被创生,被创生的粒子就是正粒子与反粒子,而如果这一创生过程发生在黑洞附近,就会有两种情况发生:两粒子一起湮灭,一个粒子被吸入黑洞。

“一个粒子被吸入黑洞”这一情况:在黑洞附近创生的一对粒子,其中一个反粒子被吸入黑洞,而正粒子会逃逸,由于能量不能凭空创生,我们设反粒子携带负能量,正粒子携带正能量,而反粒子的所有运动过程可以视为是一个正粒子的为之相反的运动过程,如一个反粒子被吸入黑洞,可视为一个正粒子从黑洞逃逸。

这种情况就是一个携带着从黑洞里来的正能量的粒子逃逸了,即黑洞的总能量少了,而爱因斯坦的质能方程E=mc2表明,能量的损失会导致质量的损失。

当黑洞的质量越来越小时,它的温度会越来越高。这样,当黑洞损失质量时,它的温度和发射率增加,因而它的质量损失得更快,如此直到黑洞的爆炸。

黑洞不断吞噬周围物质,以及黑洞彼此可以融合的现象,最终会导致现有的宇宙成为巨大的黑洞框架,而黑洞的归宿是形成一个大挤压处(类似宇宙大爆炸模型的奇点),这个大挤压处(奇点)达到临界点后开始爆炸。

最后,按照以上的诸多论述,把天文物理学已有的各种观测结论和各种未知假想结合起来,就能得到一个完美的终极脉络,即宇宙的框架是永恒存在的(并不是只有138亿年),只不过宇宙的存在具象在不断的变化。

当然,以上用了很长的篇幅阐述宇宙的起源、本质及归宿,除了已经确定的科学结论,任何的假想在现阶段,都不是100%定论的。

好,回到文章开头的立意,为什么要从宇宙的起源及本质谈起?

我是一个易学命理从业者,天文物理一度并不是我的所好,但易学是研究变化规律的学问,《吕氏春秋·下贤》篇有言“以道为宗,变化无所终穷,覆宇宙而无望,其大无外,其小无内。”

其大无外,大到无所大即是宏观宇宙,所以变化的规律大不过宇宙。如果寻找变化的根本,从宇宙终极规律中找寻并印证,是最佳的路径之一,于是便有了今天的解析。

通过分享宇宙起源及本质的内容,我们可以得出结论如下:

1)、宇宙的本质是能量及能量的运行。

2)、宇宙是“膨胀”与“收缩”两种相反相成的力量在主导。

3)、宇宙是全息关联的统一整体。

以上的结论,无论是仅从已经证实的天文物理学研究,还是经由我们今天梳理的脉络推理出的宇宙大爆炸前与宇宙大膨胀后的假想,都是成立的。

那么,宇宙本质的表述转化成易学的术语,是什么呢?那就是——“道”。

什么是道?《易传・系辞》有言:“一阴一阳之谓道。

所以,“道”就是能量及能量的运行,阴阳就是“收缩”与“膨胀”的能量两面性(阴为收缩性,阳为膨胀性)。

又,根据宇宙全息理论,在宇宙整体中,各子系统、系统与宇宙之间是全息对应的。也就是说,子系统包含系统的全部信息,系统包含着宇宙的全部信息。

在显态信息上,子系统是系统的缩影,系统是宇宙的缩影。

依据以上次序,我们可以得到这样的信息:人→地球→太阳系→银河系→室女超星系团→宇宙。

于是,我们便能推导出一个终极结论:一切万事万物的变化就是能量的阴阳变化。

后记:很多人总是不能理解阴阳的本质,这就是我写这篇文章的初衷,从宏观宇宙层面进行力所能及的解释。

如果以后有机缘,我还会从微观世界来解析,只不过现在就可以负责任的告诉你,结果依然会一样。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
宇宙是由什么组成的,对宇宙又了解多少?
宇宙中有两种奇点,都极其强大,一种可主导星系,一种创造了宇宙
《散文.宇宙是怎样的存在?》
宇宙起源已有答案!道家太极图与“黑洞”一起为你揭开宇宙奥秘
计沙健康密码:二、 时间和空间的起源及其归属
宇宙或许根本没有起源也不会结束
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服