宇宙为什么会有能量?而能量是怎么来的?
这个问题提的很好,其具有一定的哲学意义,需要我们提纲挈领地认识自然界以及宇宙的本质。
为什么呢?因为,无论我们给出何种答案,都无法通过观测获得直接的验证。我们人类就好比是井底之蛙和鱼缸中的金鱼,其对外部世界的了解受到了不同层次的限制?。我们只能根据局部的有限信息,来猜测整体的状况。
所幸的是,真正复杂的事物,只出现在我们的地球?上。因为,作为负熵的耗散结构,是需要苛刻的条件,来予以形成和维持的。
如果我们放眼宇宙,就会发现,世界意外地简单。其基本存在的形态只有两种,其一是离散的粒子状态,谓之能量;其二是封闭的系统,称为物质。
如果我们借用物理上的术语来说,就是自然界不外乎是由物理背景和物理对象这两种形态构成的。前者是离散的状态,而后者则是封闭的系统。
只是,由于变化的不连续性,存在着质的变化。于是,自然界形成了不同层次的物理背景与物理对象,从而构成了丰富多彩的现实世界。
因此,我们生存的环境必定是一个相对封闭的系统。因为,如果是开放的系统,那么根据熵增原则,其就只能是一个相对平衡的静态世界。
然而,在现有的环境下,质能转化的方向是由质量转化为能量。那么,如果我们向过去追溯的话,不禁会产生一个疑问?️,即物质是如何由能量聚集而成的呢?
根据耗散理论,只有当局部远离平衡态时,该局部才有可能形成具有负熵的耗散结构,以保证整体的熵增。确切地说,产生耗散结构的能量,是来自于外部环境的震荡,来自于物理背景的能量。
如果作为物理背景的粒子是彼此平衡的,仅具有无规运动和最低的能量状态(基态),就构成了影响物体运动的量子空间。
然而,如果物理背景产生了震荡如形成了引力波或其中的粒子受到激发如产生了光子,成为能量。这些能量就有可能被局部所吸收,形成了作为封闭体系的物质。
比如,如果地球是静止的,那么大海就应该是平静的。然而,由于地球的自转,由月亮?的引力,使海洋受到了潮汐力。此外,太阳?的照射,也会使不同地域的海水具有不同的温度。于是,海洋获得了能量,形成了波涛汹涌的海浪和绵延不绝的洋流。
综上所述,我们可以比较有把握地认为,宇宙是一个相对封闭的系统,是自然界的一部分。而作为耗散结构的宇宙,其之所以能够得以形成,必定是缘于其外部环境的震荡。
所以,宇宙是能量的聚集态,其聚集的能量来源于自然界的物理背景,来自于宇宙的外部空间。
正是因为能量的质变和不平衡,才使得自然界始终处于不断地演化之中。形成和破灭各种不同层次的耗散结构,是自然界演化的基本内容。
总之,宇宙是一个耗散结构,是能量的聚集,是一个相对独立的封闭系统。宇宙形成的能量来自其外部的空间,来自于外部空间的震荡和挤压。我们宇宙目前膨胀的动能,是缘于其过去受到外部空间的压缩所获得的势能。
于是,我们的宇宙,不仅得以形成。而且,其还会向弹簧那样来回不停地收缩与膨胀。直至其因为逐渐地失去能量而解体,还原为原有的离散状态,由物理对象退居为物理背景,等待⌛️着下一次空间的扰动,再次形成新的宇宙。