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大霹靂
2007/01/16 18:42:13瀏覽347|回應0|推薦2

小七: 目前對於宇宙創生, 物理學界普遍接受: 宇宙起始於大霹靂(big bang)事件. 大霹靂從一個比原子核還小很多的普朗克空間,10^-33公分的立方, 也就是10^-99cm^3, 與普朗克時間10^-43秒開始, 膨脹到10^-35秒時, 宇宙半徑達3X10^-25公分. 然後進入大暴漲階段, 膨脹速度超過光速. 這階段, 除了光以外, 空間中還沒有其他物質存在. 時間從10^-35~10^-33秒, 宇宙半徑由3X10^-25公分3公分. 這時期的真空, 其實不是真的全無, 它富含能量, 是一個高能量海. 卻沒有任何物質, 沒有實體.

 

爆炸頭: 這個學說, 仍存在一些無法自圓的破綻.

小七: 怎麼說呢?

爆炸頭: 首先, 空間和時間不是獨立存在的架構. 它們不是宇宙的鋼樑, 先撐起宇宙後, 物質再像傢俱填充進去. 實際上, 空間是測量兩個物體之間的距離而有的; 時間是測量兩個事件之間的時距而有的. 如果宇宙只有一個粒子存在, 那麼空間是無定義的. 如果只有一個事件發生, 時間也是無定義的. 更進一步說, 如果完全沒有粒子, 沒有物質, 沒有實體存在, 而談空間是無意義的. 如果沒有粒子, 沒有物質存在, 也就沒有事件發生, 那麼談時間也就顯然無意義. 也就是說,霹靂與大暴漲階段, 在沒有物質, 沒有實體情況下, 空談空間和時間, 是無意義的. 在此階段, 宇宙是沒有空間, 也就是沒有大小, 沒有膨脹的現象. 在大霹靂初期的膨脹是一個矛盾.

硬板凳: 你這樣說也不完全對呀. 當時雖然沒有物質, 沒有實體, 其實不是真的全無. 它富含能量, 是一個高能量海, 這階段還有光. 能量也是物質, 光子也是粒子. 有許多粒子存在, 因此空間是有定義的. 仍然可以有宇宙大小和膨脹現象.

 

爆炸頭: 我們若從光子的角度來觀察時空性, 而沒有其他具靜止質量的物質存在, 那是更詭異的事. 光子沒有靜止質量, 以光速做運動. 對光子而言, 依相對論計算, 距離收縮到零, 時間是凍結的. 也就是說, 對一個光子而言, 是沒有空間距離, 也沒有時間觀念;億萬個光子而言, 同樣沒有空間, 沒有時間. 因此, 對光子普遍來說, 億萬個光子是同處於一個位置和時點. 除非, 相對論在速度等於光速時的極限不適用. 它們只有態的不同, 而沒有空間時間的結構. 因此, 如果沒有其他觀察者存在, 只有光子的階段, 宇宙是沒有大小, 也沒有膨脹的現象. 我們不能以後來者的觀點, 觀察到宇宙正在膨脹, 便以外插法推測, 這個膨脹現象一直存在, 因而假設有一個全在觀察者存在, 觀察到大霹靂與膨脹.  時空擴張之說, 又回到原來的破綻.

 

小七: 喔, 不能用光子的角度來談論時空性, 這件事很詭異呀. 縱然到現在, 時空存在已經很確定的這個時刻, 然而以光子的角度來觀察, 距離仍然等於零, 時距也等於零.光子而言, 仍然沒有空間和時間, 宇宙仍然是沒有大小, 億萬個光子仍是同處於一個位置和時點上. 對光而言, 根本就沒有所謂時間空間. 老師, 是不是這樣?

 

大嘴: 量子力學指出, 任何東西都不喜歡被圈囿起來. 拘限在愈小的空間中, 就愈顯示不確定性. 當宇宙處在普郎克空間時, 量子現象就非常明顯. 惠勒提出量子泡沫來描述這種激躍的量子起伏, 量子起伏本身就是事件. 在普朗克這麼小的空間時間裡, 量子起伏足以產生夸克, 介子, 電子等任何具靜止質量的正反物質, 大霹靂就由這個量子起伏事件引發.

硬板凳: 誰是觀察者?

大嘴:子起伏產生的各種正反粒子.

 

爆炸頭: 老師, 您這兒做了遞迴定義. 您一開始用宇宙處在普朗克空間裡, 已經有空間概念. 再由量子起伏事件產生物質, 來定義空間. 並且在啟始處, 已經假設時間起點了.

大嘴: #$%&?!

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小七:霹靂學說, 還有什麼無法自圓的破綻?

爆炸頭: 第二, 時間和空間有明顯的差異. 空間維膨脹, 很容易理解. 但是時間維膨脹, 就很難想像. 因此, 在大霹靂學說中, 空間維是沿著時間軸膨脹. 只有空間的三維膨脹, 時間維不是膨脹, 只是往前展開. 如此,霹靂時點, 就成為宇宙時間的起點. 光這樣說, 還看不出很奇特, 不可思議. 不過, 如此一來,霹靂事件就變成宇宙第一事件, 這就是很怪異的理論模型了.

小七: 有一個宇宙第一事件, 為什麼理論模型就是很怪異?

爆炸頭: 第一事件就是第一因. 以邏輯來說, 第一因就是全部的開始, 由它產生以後的果, 它本身是沒有因的. 這個先驗存在, 就像宗教的上帝. 大霹靂事件, 就變成科學神話的上帝.

小七: 喔, 原來如此.

大嘴: 在宇宙的固定球面模型中, 以經度為時間軸, 緯度為空間軸, 宇宙空間從北極沿著經度逐漸膨脹的模型來說明: 球面架構先在, 但還沒有經度緯度坐標系. 時間空間是後來依觀察者而定義的坐標系. 這時,霹靂只是球面上的一個事件, 而沒有所謂第一事件, 第二事件的秩序關係.

爆炸頭: 老師, 沒有經緯度坐標系, 沒有觀察者, 那麼先在的球面架構是什麼東西?

大嘴: #$%&?!

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