討論宇宙的命運,交談中,自然會涉及到相關的概念。
方然所說的“宇宙大爆炸”,是關於宇宙起源的一種近似猜測的理論,認爲現今的宇宙,發源於密度無窮大奇點的爆發;稱其爲“猜測”,並不是說這理論很脆弱,而是人類目前還沒有辦法確切的知道,宇宙的起源究竟如何。
爲什麼沒辦法知道,按一般共識,是因爲人類認識手段的限制。
宇宙的起源……要討論它,必須得接受一個前提假設,就是“宇宙並非自有永有,而是有確切的開端”,這本身就是一個無法證實、也無法證僞的假設,如果不在這上面糾纏不清,直接討論宇宙起源,那麼,按大爆炸理論的說法,甚至連時間、空間這樣的客觀存在,也緣起於大爆炸。
那麼可想而知,倘若在宇宙開端之前,甚至連時間、空間都不存在,人類的認識手段也就到此爲止,而無法再追溯向前。
窺測宇宙的手段,在人類,根本上只有物理這柄利劍。
然而物理本身就是建立在時間、空間,或曰時空一體概念上的體系;
倘若在某階段,甚至時間和空間都不再有意義,脫離了人類能摹想的概念,那麼,不管那階段是否真的客觀存在,都不是人類能探知、甚至加以研究的。
宇宙誕生之前的凡此種種,站在追尋永生的立場,方然並不感興趣。
但討論宇宙的命運,從大爆炸理論開始,卻是一個還算不錯的出發點,在這方面,理查德*費曼顯然也認可主流的觀點,畢竟如果認爲宇宙起源於大爆發,那麼,今天人類對宇宙的觀察,很多現象,就可以有比較自洽的解釋。
由此出發,涉及宇宙命運的一個關鍵現象,就是宇宙的膨脹。
和莫須有的“宇宙大爆炸”不同,宇宙在膨脹,膨脹速度還是難以想象的快,這是科學觀測已經確認的事實。
所謂“宇宙大爆炸”,終究還只是一種猜測、而非確證了的事實,爲什麼呢,且不說大爆炸之前的認知虛空,即便在大爆炸理論中,從爆炸0時、到爆炸後10^-33秒的過程,也完全超脫了人類的既有認知。
大爆炸的極端條件下,任何現有的物理定律完全失效,即便時空已經存在,對人類而言,關於那短暫的10^-33秒之內究竟發生了什麼,仍然是一無所知。
但是“宇宙膨脹”,觀測和分析就簡單得多,從光譜紅移就能發現一些端倪,結合大爆炸理論來稍加分析,就不難猜到宇宙正在膨脹,而且這種膨脹,並非通常理解的“天體互相遠離”,而是宇宙空間本身的膨脹,是時空在不可知存在中的持續擴張,天體的互相遠離,正如膨脹氣球上的一個個點,只是這種擴張的外在表現。
但即便宇宙在膨脹,這和熱力學、和宇宙的命運,又有什麼關聯呢。
這方面,費曼教授先簡單評論了一下現有的宇宙演化假說,讓方然暗自鬆了口氣。
坐在物理系的某間辦公室裡,他的擔心,首先來自於和大爆炸理論對應的“大擠壓”,按照這種猜想,宇宙的膨脹只是暫時的,或遲或早,總有一天這膨脹會被引力所終止,繼而,開始反演,從浩瀚無垠的存在一步步收縮,最終迴歸大爆炸初始的奇點狀態。
大擠壓理論,毋庸置疑,在方然眼中是極其恐怖的存在。
想一想也知道,倘若這種理論真的被證實,那麼,不論經過多麼漫長的時間,宇宙終將步入收縮,直到奇點,一個人的力量,是斷然無法從在這一過程中倖存下來,任何永不下車的執念也就成了妄想。
當列車被毀滅,甚至,連列車疾馳的時空都被壓縮爲奇點;
永生,又怎可能實現呢。
不過還好,在思維被大擠壓的恐怖摹想壓垮之前,查閱資料,再加上自己的思考,方然梳理了學術界的主流觀點,對“大擠壓”的認識也更加明晰,意識到這僅僅只是一個不甚完善的設想,目前還沒有像大爆炸那樣,在實踐層面得到充分的支持。
所謂“有初必有終”,很符合人類的一貫思維,但是套用在宇宙上,就未必準確。
不管怎樣,經由自學而暫時擺脫“大擠壓”的陰影,方然從理查德*費曼口中確認了一件事,目前的宏觀物理觀測,的確找不到多少證據,能證明宇宙膨脹終將被引力扭轉方向,在遙遠的未來轉變爲全局性的收縮。
當然,受限於人類的基礎科學水平,尤其是科學觀測的水平,這一切都還未有定論。
宇宙的膨脹,根本上講,唯一與之對抗的東西正是無處不在的萬有引力,但如果要定量分析,明確宇宙總體的引力強度,是否足以成爲宇宙膨脹的剎車器,這就是一個很難回答的問題,按費曼教授的介紹,直到今天,人類仍“非常不確定”宇宙中究竟有多少物質,能提供多大的引力:
“宇宙中究竟有多少質量?
不同研究機構提出的數字,彼此的差距非常大,一般認爲宇宙中物質的總質量,上、下限可以差三到四個數量級;
很顯然,這種精度的數據,根本無法用來預測宇宙膨脹是否會終結。”
無法預測,也就是還有的商量,方然很專注的豎起耳朵,他的確很想知道答案。
“既然無法從原理上探究,至少暫時還不能,那麼,我們就只能求助於天文學的觀測結果,發現了什麼呢,宇宙膨脹的速度超乎想象,直到今天,也一直在向未可知的外界擴張,即便這種擴張在減緩,但,尚未有任何減速至零的跡象。”
也就是宇宙一直在膨脹,未來,大概率也會繼續膨脹嗎;
方然暗自歸納到。
宇宙膨脹,在大學物理的課堂上只概略提及,細節一概欠奉,有關的數據卻容易跟人留下深刻印象。
在方然的記憶裡,可觀測的宇宙,事實上對人類而言也就是“宇宙的全部”,直徑達到驚人的九百二十億光年;相比之下,宇宙的預測年齡才“不過”一百四十億年,這就產生了一個不大不小的矛盾,或者說佯謬。