能量守恒,是現代物理學的一個重要原理。很多人甚至把它當作公理來看待。
我寫這篇文章並不是想挑戰這個原理。雖然否定這樣一個物理學原理的可能性還是有的,隻不過那肯定遠遠超出了我的知識結構,就留給將來的人或是神去做吧。我想聊的,是由此產生的一個悖論。
首先,讓我們假定能量確實是守恒的,也就是說不管我們現在所知所能觀察的勢能,熱能,核能,質能,還是我們所不知道所不能觀察的其它能量(比如說暗能量),它們的總量是不變的。換一句話說,宇宙的變遷,星係的興衰,人類的出生滅亡,都隻是形式上的變化,不會在根本上改變這個總量。
好了,問題來了。我們現在所認識的能量,本身是一個標量,也就是說沒有負能量的定義;那麽,把所有的已知和未知的能量加起來,這個總和應該是個非常大的值。具體有多大呢?這個肯定超越了我的認知。我甚至可以大言不慚地說一句,也超越了過去,現在,以至於在有限的未來,所有智慧生物的認知。但是,不管有多大,它總歸還是一個有限的正數值。
那麽,這個恒常不變的能量總值,它是從何而來的,它有起點嗎?這就是我所想到的一個悖論。為什麽說是一個悖論呢,如果我們假設宇宙是一個從無到有的變化過程,那麽這個從零能量到現在的能量總值的變化過程,它本身就有違於能量守恒的原理。如果從相反的角度來思考,如果宇宙不是從無到有,能量從一開始就是守恒的,那麽,最初的能量又是從何而來?
現在的大爆炸理論,是假設由一個奇點膨脹到現在的整個宇宙。根據能量守恒原理,那麽,這個奇點必須是有能量的,而且它的能量應該等於我們前麵所講述的總量。如果這樣的假設成立的話,那麽奇點的巨大能量從何而來?
當然,關於宇宙的起源,大爆炸理論隻是一種猜測。我覺得不管是何種理論,關於這個總能量的起源問題總是一個繞不過去的謎團。我自己的想法是,也許能量守恒原理僅適用於我們這個宇宙本身,並不適用於它之前或是之後的那些未知的領域。
當然,還有一些開腦洞的理論。其中一個理論,是無限循環假說。它的思路是這樣的,我們的宇宙,是由奇點的大爆炸產生的。經過萬億年的膨脹以後,這個宇宙就會開始收縮;在經過萬億的收縮,整個宇宙就會收縮到一個奇點。然後,新的一輪大爆炸,膨脹,收縮。這樣的過程,周而複始,無始無終。
除此之外,還有一個更複雜一點的假說。它的大致意思是,我們現有宇宙中的每一個黑洞,它所對應的,都是一個新的宇宙;隻不過,我們沒有辦法穿越黑洞的事件視界,去了解那個新宇宙中的任何信息;而那個新宇宙裏的智慧生物(如果有的話),也沒有辦法穿越黑洞的事件視界來了解我們所處的宇宙。同理,我們自己的宇宙,其源頭,則是另一個宇宙係統中的許許多多個黑洞中的一個。這就是一個多重宇宙的假說,和我後麵所要提到的佛家的一花一世界倒是有異曲同工之妙。如果進一步推演一下,平行宇宙的概念,也可以套在這樣的假說裏麵。
還有一個量子漲落理論,則是另一種假設。這個理論類似於我們現在所觀察到的在真空中隨機產生的正負電子對。通俗一點說,就是我們的宇宙,是由一片具有能量場的虛空所隨機產生的。不僅如此,這一片虛空還可以隨機產生出多重宇宙。我記得以前和網友交流,提到過佛家所說虛空是萬物的本質的問題,這個理論也有異曲同工之妙。
說到佛家的思想,佛家也有一個關於宇宙起源的理論。用通俗的語言描述一下,大概的意思是這樣的:佛家說一花一世界,假設我們的宇宙就是這樣的一朵花;而那朵花所屬的宇宙,有可能是另一個宇宙中的一朵花;以此類推。如果這是一個無限開放的係統,那麽,能量總和還是可以守恒,隻不過這個總能量可以是一個無窮量。
現在的問題是,雖然這些個假說聽起來都花裏胡哨的不怎麽靠譜,但是要想在理論上證偽卻也很不容易,這是因為這些平行的宇宙,鑲嵌的宇宙,無限循環的宇宙,多重宇宙,它們彼此之間都是不可觀察,也是不能相互理解的,這也就是佛家所說的不可思議。這裏所說的不可思議,並不是說我們人類的智慧不夠,而是說我們沒有辦法獲取超出本宇宙之外的任何信息,也就無法想象另外那些個宇宙的表現形式和客觀規律。
我個人比較傾向於接受大千世界是無始無終的。我這裏所說的大千世界,不是單指我們現在所生存的宇宙,而是包括了前麵所討論的所有宇宙的總集或者說是無限集。當然,不管是什麽理論,僅僅就我們這個單一宇宙來說,在空間上是以億萬光年,在時間上是以萬億年為尺度的。
考慮這麽大時空尺度上的宇宙起源問題,就像那個誰說的,可不就是閑的發慌嗎
(本文圖片來自網絡)
科學家為什麽現在才有機會探測暗能量呢?因為暗能量理論雖然提出已經很久了,也已經有了令人信服的間接證據證明它的存在,但是直到現在還沒有任何關於它的直接證據。因此暗能量的探測優先級排在了最後。
https://www.163.com/dy/article/IVQ3LKQD05129C83.html
消失了的物質與暗能量
那人,身體死後轉成灰,冒成煙,那靈去哪兒了.看不見,不等於不存在,我很好奇!嘻嘻
我們要接受的現實是:人類可能永遠也不會知道宇宙的起源。
何必糾結?
回複 'luren_1970' 的評論 : 路人兄好文章,我剛剛拜讀了,很有見地!俺寫這一篇,胡說八道之餘,也希望能拋磚引玉,看來達到效果了 :) 祝周末愉快!
謝謝平等性網友鼓勵!我這都是在課堂上聽老師講的,也許根本就不對。科學的更新比IPHONE更快。我那些知識也許早就該扔到曆史的垃圾堆裏去了。嗬嗬。
宇宙學不是我的專業。我隻是在業餘時間看了看。
好像現在比較靠譜(根據觀察結果)而且支持者最多的看法是:宇宙會永遠膨脹下去,而且膨脹的速度會越來越快。
到最後,每一個星體都不能觀察到其他的星體,因為兩個星體之間快速增加的新空間,使一個星體的光永遠也到不了另外一個星體。
那時候的人會非常孤獨,隻能看見自己星球上的東西,天上一個星星也沒有。
了解一下,我設想的多頻宇宙。
我們的宇宙可能是低頻生物創造的高頻智能體。
神仙為啥下凡?- 多頻宇宙與多維宇宙
https://blog.wenxuecity.com/myblog/56281/202108/18404.html
當然咯,俺在這裏胡說八道,純粹是一家之言,如果有所得罪,希望各位包涵。
說到反物質,反物質其實也是正質量,隻是其質子和電子的電荷和我們現實中所觀察到的物質完全相反。所以理論上,並不是和我們所認識的物質抵消,隻是當正反物質相碰撞,雙方的質量100%轉換為能量。
至於說到生命的起源和高等智慧生物的產生,這一點我也非常感興趣。有一點可以肯定,那就是生命是可以從非生命狀態產生的,也就是說智慧是可以由混沌狀態產生的。這一點在佛家的思想中,叫做覺性。當然佛家思想比較開腦洞,認為覺性是無時無處不在的。也就是說,不管宇宙再怎麽生生滅滅,覺性總是處處存在的。
知可知,探未知;人生有涯,可知亦有涯,求知則欲盡此涯。
本質上,單向流動的時間、三維分布的空間、萬有引力、能量守恒、物質不滅定理,都是在我們所能觀察到的這個宇宙“小環境”裏推到出來的。也許符合這些條件的multiverse中的某一個才有這種規律,也許這些條件下才能夠形成一個相對穩定持續的宇宙,而別的宇宙則可能完全基於另外一套不相同甚至是與地球所在宇宙不兼容的物理規則之上。要證實或證偽這種假設卻可能永遠超出了我們這個宇宙的規則所規定的物理能力。不要說說現在的地球人,就是多少億年以後的地球人和本宇宙外星人也不可能打破這個藩籬。
打個不完全恰當的比方,水裏的魚有可能躍到空中,天上的鳥也有可能潛到水裏,而魚和鳥都沒有辦法鑽到岩層裏活動。
不可能即是不可能,不可知就是不可知。人類能力和物理規則的局限,卻又促生了人類另一個有趣的能力——做夢編故事的能力。日前看某個分析說homosapien能打敗尼安德特人的一個根本原因就是腦子發達、能編會算,陰謀詭計層出不窮,肌肉發達但是腦子不夠用的尼安德特人自然敗下陣來。扯遠了,聊作酒後話資。
也覺著有這種可能,不然不好解釋看到一些東東時自己心裏的強烈感覺和觸動。如果是的話,希望咱們的靈魂也可以做好姐妹 ;-))。 哈哈哈。
平等性 發表評論於 2024-07-12 06:08:44
回複 '阿留' 的評論 : 關於多維時空,特別是時間的定義,我覺得現在的理論還有許多的疑點,都是些很有趣的研究方向。我真的很希望靈魂是不滅的,這樣可以多看一看,多學一點東西。
這事情換個角度看其實就是另一回事,首先就是能量守恒與限定時空的問題,在人們可以認知的“有限”的範圍內,能量守恒可以解釋很多概念,但如何肯定我們認識的就是“全部”呢?那麽在這個可能的全部的範圍,有多少事情是我們還沒有認識的呢?比如暗物質是能量,但目前也是假設,反物質也是能量,理論上能與我們認識的物質抵消,算是能量守恒?
宇宙的一切可以認為是能量在不同形態的轉換,比如大爆炸理論不過就是假設了一種能量形態的轉換過程。甚至能量這個概念都不過是人們為了方便對自然的一種描述而創造出來的,誰能肯定就是準確的,尤其是在不同的範圍?比如人類一直在尋找統一場,讓電,磁,力場等場的轉換有解釋,也始終沒做到。再如量子力學與經典物理的矛盾,等等。
從哲學角度講,產生第一因的原因並不難解釋,這本身就是人類認知的局限性的表現,不能理解的,就使用可以理解的概念去套,產生辯證邏輯來自圓其說。這其實是雙刃劍,一方麵這是科學研究的途徑,生成辯證邏輯,但也是人類所有思維誤區的根源,兩者的區別在於世界觀。
承認人類對宇宙的認知是有限的,而且永遠存在未知,比如那個未知可以解釋如今還琢磨不透的東西,這是一種世界觀,是哲學基本問題。
大爆炸理論“無中生有”,不合理性,但據說是用廣義相對論推算出來的,也跟大量的天文觀測比較符合。
能量守恒這些物理定律,也是在大爆炸後的有限時空才有意義。
我個人更關心生命的起源和高等智慧生物的產生條件。。。
I know I know nothing.
You are smarter than most of us, who don't know even that.