第一百二十四章 第一百二十五章舊宇宙理論(1 / 3)

時代在進步 而理論也同樣在進步。

以前的大爆炸學說”認為宇宙是從一點極高密度的奇點突然爆炸擴散而成的,爆炸的時間推算為大約在距今137億年。如今擴散仍在進行之中,並且越來越快。

“大爆炸學說”認為我們的宇宙是“同質均勻的”及“物理上均等的劃一的” 。前麵一詞的意義,就是說,無論從任何一個角度來觀察,宇宙都是相同的。後麵一詞的意思是說:宇宙中的構成,無論在任何點,任何角度,都是均等的,換言之,我們在宇宙中,就好比在沙漠中的螞蟻,身邊的,遠處的,全都是看來完全相似相等的沙粒。

“大爆炸學說”認為宇宙內沒有異樣的成份或情況使我們分別或分辨異同,而且,它認為一切的物質都是以一致方式分布的。宇宙既是均等劃一的,也是同質均勻的。(雖然,一個同質均勻的宇宙,未必就是物理上完全均等劃一的。)

有一點很重要,從大規模範圍觀察上所發現的宇宙情形是高度的物理上均等劃一的。但是,我們無法旅行到外太空深處去實際接近觀察,因此,很難證實同質均勻性。

在標準的大爆炸學說模型內,認為是物質的密度決定宇宙最後的命運,倘若物質的密度太大,超過了“臨界密度”的極限(2乘10的-39次方),那麼,吸引力就會終於約束宇宙的膨脹擴散,而使之停止膨脹擴張。隨之而發生的將是宇宙的收縮。這樣的宇宙,稱為封閉的宇宙

“大爆炸學說”獲得科學界 研究界普遍接受的諸項理由之一,也是大部分的理論的主要來源之一,就是,該一學說成功地預報了宇宙中無盡份量的氦)與 重氫與及宇宙中的無窮的背景輻射)。假若物質的密度小於臨界密度的極限,那麼,宇宙就會繼續不斷地永遠地擴散擴張下去, 假如物質的密度,恰如臨界密度,那麼,宇宙就是作有極限的擴張,即是說,它們會永遠擴散而擴張下去,不過,它的擴張率逐漸遞減,直到到達“零”為止。

在極高密度的“虛無”大爆炸之後,最初的三秒鍾內,溫度高達一千億開氏度。開氏度是絕對溫度度數,零開氏度相當於攝氏零下273.15度。

在那麼的高溫情況下,中子就與質子結合,形成了重氫核子,這些又旋即結合而形成的氦核子,這些全部形成過程,隻需幾分鍾時間即可完成。

形成多少份量的這兩種核子,端視初期的宇宙中心密度而定。密度愈大,形成的氦核與重氫核愈多,這是“大爆炸學說”的要點之一,已經獲得天文學觀察的證實其理論符合現象。

“宇宙大爆炸學說”雖經多方的科學家證實合理,但是,也並非毫無缺點。它的最大的疑問,就是在於宇宙大爆炸一刹那的物理性質究屬如何?該階段的物質密度,壓力與溫度,都是無限大的),沒有一種已知的物理學定律可以適用於解釋它!而這一階段,正是時空發生的開始,也是物理發生之始。

而且,大爆炸學說模型,認為宇宙從大爆炸開始,就即以物理均等的方式擴展,而形成各處皆一致的物質。這一點,在形而上哲學來看,也是不無疑問的。

博得列夫博士提出了第一個謎團,就是所謂“扁平問題”.

所謂“扁平問題”就是:根據天文觀測的發現:被觀測的宇宙之內,物質密度是大約在“臨界密度”的十分之一以下,一般的觀測研究與理論研究,數學研究指出,在宇宙內的霸子(音譯 Baryons,有時譯為卑子,這是一種次原子微粒,透過“核子強力”而反應,);其密度是臨界密度的百分之四至百分之十之間。在原則上來說,物質的密度是那麼稀薄,它接近臨界密度的機會是很微的。

從這樣的觀測計算,那麼我們的宇宙就是幾乎扁平形的了。物理學家仍然致力於追尋根底。到底它是否扁平形的。這個“扁平問題”,是當前天文宇宙學家,數學家與物理學家都非常關切的問題。

假若我們的宇宙的宇宙現況是密度在百分之十以下,而又呈扁平形,那麼,又有更多的疑問產生了!在大爆炸後一秒鍾,宇宙的一部分在10-31秒之際,可能是扁平的,這一段時間,是公認的“總統一階段”“Grand Unified Epoch”,其時,核子強力,核子弱力,電磁力等都還結合在一起,而宇宙的一部分又可能在1050秒之際是扁平的。物理學界對於這些扁平現象及時間,尚未找到滿意的解釋。

另外有些科學家指出,宇宙在大爆炸的開始刹那,就是扁平形的,因此,倘若它在1050秒乃至10-35秒都呈現扁平,也不足為異。

另一個疑問謎題,就是所謂“地平線問題”!

要了解這一個所謂“地平線問題”,我們首先得再檢驗一下大爆炸學說的標準模型之中最不普為人知的特色:那就是──宇宙有兩個大小(體積)。

第一個體積是宇宙的年齡(以英文字母t代表之)乘光速(以英文字母c代表之)的乘積,寫成方程式就是:h = c x t這是根據光速最快最大的理論 而推論出來的。

我們目前無法達到超光速的速度,因此無法直接獲得超越地平線以外的任何資料。換言之,我們無法看到地平線後麵的宇宙情況,地平線是我們可觀測宇宙的邊緣。

今日的新科學已發現宇宙內,光速並非絕對最大的速度。此一話題,暫不在本文討論之列,因為勢非詳論難以說明,尚容另文討論。

但是即使以最新的“光速非最快”發現而言,上述的“地平線問題”依然存在,因為我們連光速都追不上,何況超光速?而且,就是再新式的天文觀測儀器,包括了電子及無線電波天文觀測儀在內,亦很難在地球表麵上越過地平線的障礙。但是,它雖可超越地球表麵的地平線,卻仍然難以超越宇宙的地平線,因為宇宙的形狀,無論是扁,是圓,也都有一個極終的邊緣,若無超光速航行,很難窺見它的遙遠地平線後麵的景色。

在大爆炸學說 的標準宇宙模型,有一個很重要的宇宙規模因子,以英文字母R代表之,在“封閉的宇宙”(即是有極限的之意),R是宇宙的半徑(見圖),可以圓形半徑比擬之。但是在無極限的擴散宇宙(又稱開放宇宙),因為宇宙既是無限大,R也是無限大,不可測量。

當代的科學界,顯然較為安於有限的“封閉宇宙”觀念,因為天文觀測站收到從宇宙各方向射來的無線電波,最遙遠的各距離,都相近或相等,他們推論顯然是因為宇宙像是氣球一般也有極限的邊緣麵,將無線電波反射回來,像回力球給牆彈回來一般(詳見上述拙著)。采信“封閉宇宙”觀念,問題就簡單得多。

在“封閉宇宙”之內,光子“Photons”的數量,並不因宇宙的擴張或收縮而致於有所增減,這一點我們首先必須知道。

當宇宙擴張之時,“地平線距離”(h)的增加,遠比宇宙半徑(R) 快。反過來說,時間倒回去,則“地平線距離”縮短亦快於宇宙半徑。

當前科學估計,我們的宇宙內的光子當前科學估計,我們的宇宙內的光子數量大約有1078個之多,倘若全部1078個光子都可以觀測得到,那麼,地平線的大小必然等於宇宙半徑(h = R)。

數量大約有1078個之多,倘若全部1078個光子都可以觀測得到,那麼,地平線的大小必然等於宇宙半徑(h = R)。

倘若我們從“現在”倒回去宇宙中心大爆炸的時期,能見的就越少,因為隻能看見在我們地平線以內的光子。

根據這一簡單原理,我們可以計算出來,在“大爆炸”後的第一秒鍾之時,“宇宙地平線距離是10 = 9R,其時隻有1060萬個光子可讓我們看見,跟1078萬比,是少很多了。

再倒回去看時間,在大爆炸後 1035 秒之時,h大約是:1027 k,那時候,隻有大約 一百萬個光子可給我們看見於地平線之內。

再倒回去看時間,回到大爆炸後10-43 sec秒之時,則在地平線內,全無光子可見!

這樣推算下去,回到“大爆炸”的伊始,彼時的初期宇宙全部的光子都在地平線距離後麵外麵,根據物理學法則,在地平線以外,質點

與第一質點不能交換資料,換言之,就是,在“大爆炸”伊始的宇宙,所有的質點均是不能互相溝通的。而且,無法彼此修正“不規則現象”,再換言之,即是早期的宇宙並不可能是物理上一致均等的──這一點,對於我們讀佛經的人,非常重要,留到後文再說。

毋寧說應該是很混亂不規則不一致的情況,是到後來才漸漸一致化。

持這種看法的科學家們,演創了“最大或然率原則” ,來解釋宇宙初期。不過,此一學說走進了死巷。因為,宇宙並未途徑在形成之後來劃一化物理。理由是,質點與質點之間距離若大於“地平線距離”。就無可能彼此產生相互作用。在“大爆炸”刹那之後,不可能彼此感應而修正不規則現象。