考槃在涧-心外有物趣男分享 http://blog.sciencenet.cn/u/考槃在涧 坐在垃圾堆上仰望星空

博文

只有光的世界

已有 3755 次阅读 2007-10-31 22:54 |个人分类:天问

t=0的时候,到底有什么?

可以肯定的是,这一刻既是无限短,短到时间都不存在了;又是无限长,长到谁也无法确知,这一霎那到底有多长。

甚至还可以肯定,这一刻宇宙的空间极小,小到只有一点;又是极大,大到最基本的辐射在其中可以任意乱跑。

时间极短又极长,空间极小又极大,原因是这一刻(严格说来,这不是一刻,是一霎那)的宇宙中,各个部分间尽是毫无差异。只有在一个毫无差异的宇宙中,才可能是绝对的混沌无序。原因在于,只要任何一个部分同其他部分存在差异,这种差异性就可以驱动有序性的出现。事实上,也只有各部分都完全相同的系统中,才会出现绝对的混沌与无序。

但经验很容易举出反驳的例子。最常见的例子就是,假若在一个密闭容器中,一半是纯净的氧气,一半是纯净的氦气,中间用隔板隔着,突然我们把隔板抽掉(假定抽掉隔板不影响密闭,也不带入新的物质),我们知道,两种气体开始混合,这个时候整个容器是一片混乱,这个地方是纯净的氧气,那个地方是纯净的氦气,这个地方氧气30%,那个地方氦气30%;随着时间的推移,容器中最终每一个地方都将均匀起来也就是说,任意两个地方物质的成分-温度,都将是相同的这是多么的有序啊!怎么能说各部分完全相同的系统中,才会出现绝对的混沌与无序呢?

慢着。

有一个问题必须要清楚,那就是容器内的系统是极其脆弱的,只要外部有任何的扰动,容器内就开始发生看不见的变化,这样的变化又会带来暂时的无序,直到系统内环境“适应”了系统外环境之后。而宇宙,应当是一个绝对孤立的系统。尽管各种宇宙学说有“子、母宇宙”、“平行宇宙”之说,但我们思考这样的问题:假若两个宇宙之间任何物质、能量、信息的交换,我们难道不能把她们看为一个系统?假若两个宇宙之间没有任何形式的交换,彼此绝对的孤立,即便他们存在,我们也根本不用去管它。所以,即便宇宙之外的宇宙存在,不管她有多少,只要她们之间有任何的物质、能量、信息或者我们目前不能言说和理解的交换,我们就可以把她们看作“一个宇宙”;而在这样绝对的孤立系统中,系统演化的唯一动力就是差异性的出现,只要出现了差异,任何一个扰动都会导致大量的随机事件中产生大量的必然事件,这些必然事件必然使得系统趋向于有序。至于既然一个无差异而又绝对孤立的系统,怎么会突然产生了差异,还不可知,我们可以去思考,但是解决这个问题的意义纯粹因好奇之名,不会具有很大的价值。

同时,在我们所举的例子中,那个容器里倒不是绝对的均匀。事实上,在有限的时间和空间内(实际上我们应该说成是,有限的时间和有限的物质能量密度内),只能形成有限的有序或者有限的无序。绝对的无序或者绝对的有序,只能出现在无限的时间和无限的物质能量密度中。所以,在量子尺度,容器内的气体还是不均匀的。之所以均匀,是因为按照我们的统计标准,我们可以把它视为均匀。

好了,我们知道,t=0的那一霎那,是一个没有差异的一霎那。因为没有差异,所以没有时间,因为任意两个给定时刻点之间系统没有任何的不同,是一个“完全死寂”的世界,然而,在这个死寂的世界中,活跃着无数的“能量”。实际上,我们也可以不把它们称为能量。我们知道,就目前的体系而言,光、电磁波都是辐射,但这些辐射之间还是存在差别的,差异至少有波长,或者,其他我所不知或人类都不知道的属性。而在t=0时刻,宇宙中因为无限大的能量密度,这些能量包括引力、温度、核力等等,使得任何物质都被分解为最基本的态(事实上,我们是从我们可以造一个t=0时刻的宇宙的角度去思考这个问题,但事实是至少现在看来,我们永远不可能去构造一个t=0以前的宇宙,也就无法构造t=0时的宇宙),这种态你可以把它看成是一种粒子,也可以看成是一种能量形式,还可以把它们看成一种辐射形式,随你所愿。这些“能量”在一个无限大的空间里,像没头苍蝇一样乱撞,然而,这个空间里的每一个部分都是完全相同的,相同的原因是,这些“能量”的数量是如此之多,多到在任意一个给定点,向任意一个“方向”运动的“能量”数量和从任意一个“方向”运动过来的“能量”数量,没有任何差别。事实上,这个空间没有方向,每一个方向都是起点,又都是终点。这么说来,这个系统应该是一个绝对有序的,因为任意一个部分都是完全相同的,而给定任意一个时刻系统的状态,就可以预测以后任意一个时刻的状态因为这两个状态根本没有什么不同嘛。如果我们用有限的量去理解确实是这样,但是如果我们用无限的量去思考,情况就完全不一样了。整个系统都是以光速运行的,在那里根本不存在我们所理解的时间和空间。

这就是极其矛盾的t=0时刻,事实上,老子两千年前就已经说过了:有无相生,难易相成,长短相形,高下相倾,声音相和,前后相随。

两千年过去了,科学的高度拔高了至少3个数量级,而哲学的高度,还在同一个数量级上。



https://blog.sciencenet.cn/blog-2638-10035.html

上一篇:坐飞机和高压锅
下一篇:我的知识分子观
收藏 IP: .*| 热度|

0

发表评论 评论 (2 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-18 21:03

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部