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| 2007/06/20 16:43:56瀏覽7165｜回應7｜推薦30 | |
時和說：「假如大爆炸之初宇宙是一個能量極高的奇異點，宇宙被暗物質所包圍。大爆炸之後，宇宙和暗物質就混在一起了？」（姑且稱為 A 假說） 又說：「黑洞也是奇異點，黑洞的外面仍然有空間。宇宙起始是奇異點，為何奇異點之外不能有空間？」 時和的問題很好，可以幫助我們釐清一些觀念。 第一個問題，答案就在問題裡。 依維基百科的定義：「在中國的文字裏，宇宙表示全部的時間和空間的綜合。而一般理解的宇宙，指我們所存在的一個時空連續系統，包括其間的所有物質、能量和事件。」 換句話說，宇宙之外是沒有時間、空間、物質、能量和事件的。嚴格說起來，「宇宙之外」這個概念就是虛妄的，沒有「宇宙之外」這回事。因為宇宙就包括了一切，一切之外又是什麼呢？ 假設，大爆炸前宇宙所有正常物質都集中在奇點，而暗物質分布在四周，然後發生了大爆炸。如果真是這樣，那麼，宇宙就不是由奇點大爆炸而來。 那麼，宇宙就沒有了起始點，而我們必須這麼說：宇宙的空間一直是那麼大的，它的暗物質一直分布在各處。在 137 億年前，所有可見物質都集中在一個奇點，而後發生大爆炸。之後，可見物質和暗物質就混在一起了。（姑且稱為 B 假說） 先不論事實真假，A 假說的陳述，邏輯上是有問題的，因為「宇宙之外有暗物質」這個假說，違反了宇宙的定義。 黑洞之外有空間、有物質，因為黑洞不是宇宙。宇宙之外，就不允許有時空、能量、物質和事件。 至於 B 假說，雖然科學上沒有任何的蛛絲馬跡可以暗示它的可能性，但至少它的陳述沒有邏輯問題。 只不過，B 假說讓我們面對許多更難回答的問題。例如，那麼宇宙是怎麼來的？宇宙的年齡是多少？我們現在知道宇宙是在膨脹中，那麼，暗物質是不是和整個宇宙一起膨脹呢？ 如果暗物質不跟著宇宙一起膨脹，那是為什麼？如果暗物質會跟著整個宇宙一起膨脹，那麼一開始的時候它為什麼又不在奇點內而遍布四周呢？ 時和之所以會想到的 A 假說這樣的問題，基本上是因為他相信時空是絕對的。然而相對論已經告訴我們，時空是相對的。我們都相信直覺，在人的經驗中，直覺也常常是對的。但是，極大尺度和極小尺度的物理現象，是沒有辦法用直覺了解的。 我們以電腦螢幕為例。如果我們把一張和螢幕一樣大的照片縮小，慢慢縮小到只有一個點。這個時候，螢幕還在那裡。所以這個小點的外面還是有著同樣的空間。 這是時和心目中的宇宙奇點和空間的關係。 但是要記住，宇宙外面沒有事物。所以，宇宙所謂的膨脹或塌陷，並不是和宇宙之外的固定時空架構來作比較，而是以宇宙本身各點之間的距離來表達。 以氣球作比喻。我們說這個氣球吹脹了，可能是拿氣球和我們的拳頭比較，也可能是跟我們熟悉的任何一件事物來比較，發現它吹得越來越大了。這是有外在參考架構的比較。 但是還有另外一種方法知道氣球膨脹了。那就是我們觀察氣球上的各個點，發現它們之間的距離慢慢拉開了，我們就知道這個氣球被吹脹了。這是不需要外在參考架構的比較。 我們發現宇宙正在膨脹中，用的是第二種方法。因為沒有「宇宙之外」這回事，所以我們沒有辦法用第一種方法來觀察宇宙的伸縮。 |
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