Physics 版 (精华区)

发信人: Landau (朗道), 信区: Physics
标  题: [转寄] 世界(转帖)(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年02月26日20:21:44 星期一), 转信

【 以下文字转载自 Landau 的信箱 】
【 原文由 pions.bbs@bbs.nju.edu.cn 所发表 】
发信人: galaxy (太阳风), 信区: UNIVERSE
标  题: 世界(转帖)
发信站: NJU Lily BBS (Fri Jun 18 15:05:31 1999), 站内信件

发信人: leizhou (道), 信区: Physics 
标  题: 周小珊 之 “宇宙的难题”之 颠倒了的世界 
发信站: 空间科学BBS站 (Wed Aug  6 18:43:22 1997) 
 
    颠倒了的世界 
 
    如果停顿模式、混合模式都不合适的话，G-P-1953又 
怎么办呢? 
 
    看来，必须得有另外一些模式，而它们也出现了。它们的产 
生不是因为有人想臆造什么非凡的东西，而是因为需要弄清宇宙 
是怎样构成的。 
 
    模式倒是出现了，它们甚至解释了一些东西，但是……在解 
释情况时，著名前苏联天文学家A.A.则尔曼诺夫指出： 
 
    “模式有许多，而宇宙却只有一个……”
 
    还需说明的是，宇宙千姿百态，变幻无穷，因此没有任何模 
式能够最终囊括它全部数不尽的性质。就是最完善的模式也只会 
多少更准确地反映世界构造的真实画面。 
 
    复杂的还在于，宇宙不仅绝无仅有，它还是同类中之唯一。 
任何一个科研客体都无法拥有如此不同寻常的性质。 
 
    举两个例子来说。一眼看去，可将宇宙当作一个由彼此相 
互作用的星星、星云、类星体、射电脉冲星、星系及其他星体组 
成的物理系统，这是很自然的，似乎一切都正常。只是任何一种 
物理作用，如我们所讲，均以不超过光速的速度扩散。既然如 
此，任何物理过程都要用几百亿年才能揽括整个宇宙，而几百亿 
年之间，宇宙的大面目已可能发生几次根本的变化!因为宇宙是 
不稳定的，它的过去不等于它的现在，而现在不等于将来。 
 
    这意味着，对宇宙而言，一个物理体系的概念便失去其常规
的涵义。 
 
    而这还不够!因为宇宙的客体和质量被分布在不平衡的空 
间，那么在其不同的领域里，时间的流失速度也不应相同。因为 
根据爱因斯坦的相对论，这一速度在质量大的以及引力场强的领 
域里会减慢。这就是说，同样的物理过程，在宇宙中不同的领域 
里，可能进行得不一样。这样的话，将宇宙作为一个整体的态度 
便在实质上发生了变化，甚至于发展的概念也可能会完全失去意 
义。 
 
    上面关于宇宙的非凡性质的阐述足以使人感到，那些反映宇 
宙这样或那样性质的理论上的模式，是多么的生疏。现在，我们 
已在某种程度上作好了研究德雷克提及的那个方案的准备．在开 
始的时候，我们因为它太怪僻而将其排除了。 
 
    20多年前，著名的数学家古尔特·哥特尔试图建立一个宇 
宙模式，它周期性地、准确地重复自身。这甚至是科幻小说家也
未曾用过的情景。 
 
    如果哥特尔的模式与实际情况相符，这就会意昧着，我们在 
周围世界观察到的一切或几乎一切，以前都曾发生过，并且不止 
一次。的确，后来发现，哥特尔提出的模式更接近于错误。人们 
紧张的是，哥特尔式的宇宙应该具有一些反常的性质。例如在这 
里，“在之前”和“在之后”这样的概念失去了涵义，从实质上 
说，就是时间的一些最基本的特性，如它的唯一指向性和不可逆 
转性，均失去了自己的意义。虽然如此，却仍然暂时无人能够证 
明，这种模式与相对论方程式是矛盾的。 
 
    而如果不断重复自我的宇宙只不过是一个不清楚的概念，是 
一个既未被确认，也未被推翻的可能的话，那么循环模式的其他 
方案则被设计得更详细。这些方案中，宇宙在脉动，或收缩，或 
扩张，并同时处于有周期地通过异常滚烫的浓浆的凝聚阶段。 
 
    这种模式之一被英国天文学家T.戈德设计出来。它所依据
的主要事实是，所有现代的物理理论原则上都允许时间循环。 
如果在这些理论的公式中将时间的指向性改为相反，那么就不会 
有任何矛盾，只是所有事件都会相反地发展。 
 
    至于我们在周围世界里未观察到类似的现象，这只是另一个 
问题。并且，看来是有原因的。虽然我们暂时还不知理是什么。 
在戈德的模式中。在每次由收缩阶段往扩张阶段过渡时，时间每 
次都转向往后。 
 
    在戈德设计活动的激励下，另一位英国天文学家戴韦斯决定 
建立一个自己的、在相当程度上相反的宇宙。在这个宇宙中，时 
间的指向在每一轮循环中同时转换为反向，但是在两个相邻的循 
环之间有一个领域，它相当于最大收缩阶段，这个领域中时间没 
有指向。很难说这在物理上意昧着什么，因为在现代物理学和天 
文物理学中，还没有从实质上研究清楚与物质在极端条件下及高 
质量下的状态有联系的问题。有意思的是，戴韦斯的设计允许某 
些物理过程从一个循环穿越过最大收缩领域，进入另一个循环。
自然，这要有相应的“加工”。戴韦斯正是试图从这个角度来解 
释10年前被发现的，被称作“残遗的放射”的东西。 
 
    根据理论，这一放射应出现在宇宙扩张的早期阶段之一，它 
均匀地充满所有的世界空间。因此天文学家们将它的发现视为用 
来证实大爆炸的有力证据，进一步讲，也就是对“扩张的宇宙” 
学说的全部理论之正确性的有力证明。 
 
    但是在戴韦斯的模式中，残遗放射具有完全另一种，直说就 
是出乎意外的涵义。它已不是从过去来的使者，而是……未来的 
回声。如果可以这么说的话，这正是回声，而不是预兆。它是宇 
宙进化中只是在将来才会到来的那个循环的与众不同的“放射曙 
光”。 
 
    戴氏的宇宙中现代自然科学的最基本的原则之一被违反，根 
据这个原则，结果不可能在原因之前。也许，仅此一点，已使人们 
难以认真地接受戴氏模式。但匆忙地下这个原则性的结论似乎为
时过早。实际上，我们完全了解因果关系吗? 难道原因和结果之 
间的直接从属关系是自然界相互关系的唯一形式? 
 
    让我们回忆一下。19世纪的古典物理学曾经宣扬各个现象的 
铁的因果关系——一个现象不可避免地、毫无置疑地从另一个现 
象中产生。本世纪韧物理学的伟大革命带来了更广泛的对因果关 
系的可能的理解。那么为什么正处于酝酿中的，而按某些大科学 
家的看法，已经在发生的现代天文学中的革命，不能因为这方面 
的新的进展而使众人皆知呢? 不管怎样，在试图解决物理和天文 
物理的迫切问题时，科学家们越来越经常地涉及到重新认识我们 
已习以为常的因果关系的必要性。因此，重新看待和总结现有 
的对因果关系的认识。并非完全不可能。极可能的是，戴氏模式 
尽管怪僻，但还是反映了莱些现实的，也许是极重要的宇宙结构 
的特点。 
 
    至于戴氏模式中是否包括神秘的超光射电脉冲星，那么我们 
可以想起，这个模式允许某些现象穿过两个前后相联的宇宙进化
循环之间的领域……但是射电脉冲星不单是物理现象，面是物 
体。因此暂时很难对这种现象渗透的物理机制做出具体的结论。 
 
    也许，关于这一点，更广泛的可能性在另一个循环模式中，它 
是由爱因斯坦的学生之一威列尔研究的。在这个模式中宇宙发生 
脉动，或收缩，或放大，但每次它都是从高密度的聚结块中再生， 
变成另一种样子，带着另一些特有的参数，甚至连原粒子的组合 
也不同。射电脉冲星在这里“飞快穿过”两个循环间的界限，以此 
将自己的存在廷长到无限长的期限很明显是不可能的，但这也用 
不上，因为在威列尔的宇宙中，时间作为一般概念是不存在的—— 
既没有现在也没有将来。因此这个宇宙中任何离奇的现象都是可 
能的，这里一切都是正常的。 
 
    自然，没有人会坚持说，上述模式之一即是我们宇宙的准确描 
写。而这些模式也不是为此而存在的，这不过是因为人们在探索 
中产生了有时筒直是不明智的疑问，因为事实和观察经常对合理 
的事物提出异议，而人们便竭力去寻找这些问题的谜底。
 
 
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