宇宙到底是什么样子的?
宇宙是什么?这个问题与其说是物理问题,不如说是哲学问题。因为,这是一个关于终极的问题。对此,我们只能根据已有的认识,来做出综合性的判断。
关于宇宙的认识,有以下三个常见的错误看法,是需要我们予以澄清的。
第一个常见的错误,是混淆了抽象概念与具体事物的区别。
宇宙的本意是时间与空间,其表示天地间的一切客观存在的事物。因而,宇宙最初的含义类似自然界,是一个抽象概念。
然而,随着认识的不断深入,宇宙被逐渐聚焦为一个产生人类并仍然影响着我们人类的具体物体。宇宙具有一些具体的统一特征。
比如,存在着星系的普遍红移现象、存在着温度相同的微波背景辐射,以及存在着万有引力等。
如果我们不清楚宇宙究竟是一个抽象的概念还是一个具体的物体,就会使我们关于宇宙的认识发生混乱。比如,经常有人发问宇宙之外是什么?宇宙诞生之前是否存在着时间与空间?
关于宇宙的第二个常见错误,是将宇宙的诞生归结为奇点的爆发。
奇点是数学上的术语,类似零点。奇点是没有物理意义的,其既没有空间,也不含任何物体。因此,由奇点的爆发形成宇宙,意味着无中生有,从而丧失了认识的逻辑性。
第三个关于宇宙的常见错误,是认为宇宙始终都是由各种基本粒子构成的,因而宇宙的膨胀仅只是这些粒子的彼此相互远离,并没有产生任何质的变化。
这种简单的认识所带来的困惑?,就是具有大质量的物体如何超光速运动?它们如何摆脱近距离时的万有引力束缚?
针对上述问题的困惑,有人认为膨胀的仅只是时间与空间,而各种基本粒子以及它们组成的天体只是在时空中漂浮的物体。于是,新的问题又产生出来了,即何谓时间与空间?它们是独立存在的吗?
上述关于宇宙的错误认识,阻断了我们对宇宙的深入研究。比如,质能转换的问题、光速不变和不可超越的问题,以及宇宙的产生与消亡的问题等。
如果我们把宇宙视为自然界的一部分,其仅只是自然界中的一个具体物体的话,那么根据自然界的不连续性,根据普朗克常数h定义的最小粒子即量子,我们有理由相信,宇宙是由无数个不可再分的最小粒子(量子)构成的一个封闭系统。
我们可以把宇宙比作量子的海洋,而各种基本粒子及其宏观物质,仅只是由于量子海的涌动所泛起的泡沫。
于是,宇宙的膨胀或收缩,是量子之间的远离与接近;宇宙的外部世界,仍然是量子的世界,只是宇宙内外部量子空间的能量密度是不同的。
于是,决定宇宙膨胀与否的因素,是宇宙内外部量子空间能量密度(压强)的比值。该比值的大小决定了宇宙变化的速率。这一比值会随着宇宙的变化而发生改变,从而使宇宙发生反转,产生膨胀与收缩的震荡。
于是,我们理解了物质的产生,仅只是宇宙极速膨胀引起了局部的不平衡,所形成的耗散结构。这些作为耗散结构的物体,会在宇宙相对平稳时,逐步解体还原为原有的最小粒子。
同理,我们可以将宇宙的生成也归结为自然界的涌动所形成的耗散结构。在自然界中,由于其的涌动,会不断地产生各种大小不一的量子气泡。这些气泡始终在不断地生成与破灭,而我们的宇宙仅只是这些气泡中的一个。
总之,如果我们放眼整个客观世界,将宇宙视为其中的一个具体的物体,那么我们的宇宙就是一个由不可再分的最小粒子构成的封闭系统。而包括我们人类在内的所有物质,都只是宇宙剧烈震荡的副产品。它们会随着宇宙的平静,而回归到原来开放的能量状态,即还原为离散的量子,成为量子空间的一部分。