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2024.8.8
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9. 为什么宇宙是个球面
侯工
笔者在7.《宇宙的结构》里说:“宇宙的结构是一个膨胀的球面。”为什么宇宙是个球面?
关于宇宙的形状,中国古人认为天是圆的,地是方的。
古埃及人把宇宙想象成一个大盒子,天空作为盖子,地球作为底部。尼罗河位于地球的中心。
——因为他们没有见过黄河和长江。
古代犹太人认为地球是宇宙的中心,被一圈恒星围绕着。
——因为他们以为太阳和月亮一样大,而且都比地球小多了,那些恒星就更小了。
看来古人有点离谱,然而现代人比古人更离谱。古人住的井还有个井口,现代人住的井,上面还加了一个井盖。
现在虽然科学进步了,但是对宇宙形状的认识却更加不靠谱了,简直是五花八门,千奇百怪,怪到你想不出来。
爱因斯坦认为,宇宙空间在引力作用下会产生弯曲,每个天体周围都凹下去了。
——就像农民种树时在地上挖了很多坑。宇宙的形状远看就是一张麻子脸,虽然不是很美观,但是颇具沧桑感。但是,宇宙是美的,不可能长个麻子脸,所以宇宙是个完美的球面脸。
斯蒂芬·霍金认为宇宙的形状可能是一个不可思议的几何图形,更接近超现实主义艺术,就像荷兰艺术家莫里茨·科内利斯·埃舍尔创造的那样奇形怪状,犹如阿茂整饼,没那样就整那样。
——据说霍金的想法基于弦理论,那真是玄之又玄,也只有霍金的大脑才会有这么多奇葩的想法。估计霍金将自己的形象投射到宇宙上去了,宇宙就变得奇形怪状了。
现代大多科学家相信宇宙是平坦的,他们根据美国宇航局的调查,有关数据说明宇宙可能是平坦的。
——平面上的点前进方向都垂直于平面。如果宇宙是平坦的,历史就会像千层糕一样只有简单的重复,什么都像是克隆的,孙子像父亲,父亲像祖父,而且千人一面,张三李四一个样,甚至所有树叶长一个样子,所有花儿同一样子同一种颜色。
由于他们承认我们这个宇宙是一个平面,于是有些想象力丰富的人就提出了平行宇宙。所谓平行宇宙,是指有一个平行作用力的宇宙,与我们这个宇宙是对立面,就像两块平行的“木板”。他们那个宇宙的力是平行的,是产生纯基本粒子的宇宙,而我们这个宇宙是万有引力的,是产生纯星球的宇宙。
他们进一步打大脑洞,想象在两个平行宇宙的两边,还有很多个互相平行的宇宙。这样就形成多元宇宙,也就是有很多块平行的“木板”。
在这些互相平行的宇宙中,也有和我们的宇宙相类似的宇宙,那里很有可能存在着和人类居住的地球相同的、甚至具有和我们相同历史的行星。由于宇宙太多了,当然也可能存在着跟我们宇宙完全不相同的未知相互作用力的宇宙。在这些不同相互作用力的宇宙里,事物的发展会有不同的结果,可能那里会有怪物,也有可能住着神仙。
——奇葩啊!听起来就像科幻,你能想到的,他们肯定想到了,你想不到的,他们也能想得到,想象力比整饼的阿茂还丰富N倍。
还有一种学派认为,宇宙只是人类视觉和触觉的产物,更根本的是一个思维世界,或者是信息流,它不是一个物质世界,它只依赖于人类意志的客观存在。
——按照他们的说法,没有人类前是没有宇宙的,那么人类从哪里来的?他们会说,只有上帝制造出人类以后,宇宙才能够出现。——也是醉了!
其实,物理是相通的。很多事情,只要想明白其中道理,就可以触类旁通。很多事情就在我们身边,大家却对它熟视无睹。例如,球面与半径的不确定性就是宇宙的动因。人们宁愿相信上帝,也不会相信这个,因为这个太浅了。人们宁愿往深处想。好比高考时,有道题是求负1与正1的差,很多人就搞错了,正所谓浅水浸死人。
其实,每人都有祖先。假设你的一个远古祖先,他繁衍的后裔到现在已经有一千万个,分布在全球各个地方。请你将这一千万个人当成一千万个点,然后与祖先画出一千万条连线。由于一千万个后裔是同时存在的,你会发现每条连线的长度都是相同的。——这样就构成了一个球面。
同理,宇宙也是由一个胚胎分裂形成今天这样的大千世界。假设将亿万星球当成亿万个点,然后与宇宙原点画出亿万条连线。由于亿万个星球是同时存在的,你会发现每条连线的长度都是相同的。——这样,宇宙万物就构成了一个球面。
科学已经证明宇宙在膨胀,宇宙只有是球面,才能够做到同步膨胀,就象吹气球一样;如果是平面,膨胀时就会凹凸不平,平面也就不存在了。
球面上每个质点都具有自己的方位,没有两个质点是相同的,这样就可以避免千人一面,而且可以欣赏到不同形状不同颜色的鲜花,世界就不会那么单调了。
在上章《宇宙数学模型》里,给出宇宙形状的概念——宇宙是按照球面公式运动的。虽然宇宙球面不是标准的球形(如果是标准的球形就不会做膨胀运动了)但径向误差也只有一个最小粒子的直径那么一点点。即使误差这么小,却成为宇宙运动的根源:当宇宙球面要达到标准球面时,半径就要伸长,这样导致球面膨胀而产生间隙。最小粒子填补间隙时,由于间隙不是最小粒子的整数倍。因而又扩大了球面,使球面变歪,于是又要通过伸长半径来修复球面……如此反反复复,就使球面不断膨胀,这就是宇宙运动的根源。