能量守恒,是现代物理学的一个重要原理。很多人甚至把它当作公理来看待。
我写这篇文章并不是想挑战这个原理。虽然否定这样一个物理学原理的可能性还是有的,只不过那肯定远远超出了我的知识结构,就留给将来的人或是神去做吧。我想聊的,是由此产生的一个悖论。
首先,让我们假定能量确实是守恒的,也就是说不管我们现在所知所能观察的势能,热能,核能,质能,还是我们所不知道所不能观察的其它能量(比如说暗能量),它们的总量是不变的。换一句话说,宇宙的变迁,星系的兴衰,人类的出生灭亡,都只是形式上的变化,不会在根本上改变这个总量。
好了,问题来了。我们现在所认识的能量,本身是一个标量,也就是说没有负能量的定义;那么,把所有的已知和未知的能量加起来,这个总和应该是个非常大的值。具体有多大呢?这个肯定超越了我的认知。我甚至可以大言不惭地说一句,也超越了过去,现在,以至于在有限的未来,所有智慧生物的认知。但是,不管有多大,它总归还是一个有限的正数值。
那么,这个恒常不变的能量总值,它是从何而来的,它有起点吗?这就是我所想到的一个悖论。为什么说是一个悖论呢,如果我们假设宇宙是一个从无到有的变化过程,那么这个从零能量到现在的能量总值的变化过程,它本身就有违于能量守恒的原理。如果从相反的角度来思考,如果宇宙不是从无到有,能量从一开始就是守恒的,那么,最初的能量又是从何而来?
现在的大爆炸理论,是假设由一个奇点膨胀到现在的整个宇宙。根据能量守恒原理,那么,这个奇点必须是有能量的,而且它的能量应该等于我们前面所讲述的总量。如果这样的假设成立的话,那么奇点的巨大能量从何而来?
当然,关于宇宙的起源,大爆炸理论只是一种猜测。我觉得不管是何种理论,关于这个总能量的起源问题总是一个绕不过去的谜团。我自己的想法是,也许能量守恒原理仅适用于我们这个宇宙本身,并不适用于它之前或是之后的那些未知的领域。
当然,还有一些开脑洞的理论。其中一个理论,是无限循环假说。它的思路是这样的,我们的宇宙,是由奇点的大爆炸产生的。经过万亿年的膨胀以后,这个宇宙就会开始收缩;在经过万亿的收缩,整个宇宙就会收缩到一个奇点。然后,新的一轮大爆炸,膨胀,收缩。这样的过程,周而复始,无始无终。
除此之外,还有一个更复杂一点的假说。它的大致意思是,我们现有宇宙中的每一个黑洞,它所对应的,都是一个新的宇宙;只不过,我们没有办法穿越黑洞的事件视界,去了解那个新宇宙中的任何信息;而那个新宇宙里的智慧生物(如果有的话),也没有办法穿越黑洞的事件视界来了解我们所处的宇宙。同理,我们自己的宇宙,其源头,则是另一个宇宙系统中的许许多多个黑洞中的一个。这就是一个多重宇宙的假说,和我后面所要提到的佛家的一花一世界倒是有异曲同工之妙。如果进一步推演一下,平行宇宙的概念,也可以套在这样的假说里面。
还有一个量子涨落理论,则是另一种假设。这个理论类似于我们现在所观察到的在真空中随机产生的正负电子对。通俗一点说,就是我们的宇宙,是由一片具有能量场的虚空所随机产生的。不仅如此,这一片虚空还可以随机产生出多重宇宙。我记得以前和网友交流,提到过佛家所说虚空是万物的本质的问题,这个理论也有异曲同工之妙。
说到佛家的思想,佛家也有一个关于宇宙起源的理论。用通俗的语言描述一下,大概的意思是这样的:佛家说一花一世界,假设我们的宇宙就是这样的一朵花;而那朵花所属的宇宙,有可能是另一个宇宙中的一朵花;以此类推。如果这是一个无限开放的系统,那么,能量总和还是可以守恒,只不过这个总能量可以是一个无穷量。
现在的问题是,虽然这些个假说听起来都花里胡哨的不怎么靠谱,但是要想在理论上证伪却也很不容易,这是因为这些平行的宇宙,镶嵌的宇宙,无限循环的宇宙,多重宇宙,它们彼此之间都是不可观察,也是不能相互理解的,这也就是佛家所说的不可思议。这里所说的不可思议,并不是说我们人类的智慧不够,而是说我们没有办法获取超出本宇宙之外的任何信息,也就无法想象另外那些个宇宙的表现形式和客观规律。
我个人比较倾向于接受大千世界是无始无终的。我这里所说的大千世界,不是单指我们现在所生存的宇宙,而是包括了前面所讨论的所有宇宙的总集或者说是无限集。当然,不管是什么理论,仅仅就我们这个单一宇宙来说,在空间上是以亿万光年,在时间上是以万亿年为尺度的。
考虑这么大时空尺度上的宇宙起源问题,就像那个谁说的,可不就是闲的发慌吗
(本文图片来自网络)
科学家为什么现在才有机会探测暗能量呢?因为暗能量理论虽然提出已经很久了,也已经有了令人信服的间接证据证明它的存在,但是直到现在还没有任何关于它的直接证据。因此暗能量的探测优先级排在了最后。
https://www.163.com/dy/article/IVQ3LKQD05129C83.html
消失了的物质与暗能量
那人,身体死后转成灰,冒成烟,那灵去哪儿了.看不见,不等于不存在,我很好奇!嘻嘻
我们要接受的现实是:人类可能永远也不会知道宇宙的起源。
何必纠结?
回复 'luren_1970' 的评论 : 路人兄好文章,我刚刚拜读了,很有见地!俺写这一篇,胡说八道之余,也希望能抛砖引玉,看来达到效果了 :) 祝周末愉快!
谢谢平等性网友鼓励!我这都是在课堂上听老师讲的,也许根本就不对。科学的更新比IPHONE更快。我那些知识也许早就该扔到历史的垃圾堆里去了。呵呵。
宇宙学不是我的专业。我只是在业余时间看了看。
好像现在比较靠谱(根据观察结果)而且支持者最多的看法是:宇宙会永远膨胀下去,而且膨胀的速度会越来越快。
到最后,每一个星体都不能观察到其他的星体,因为两个星体之间快速增加的新空间,使一个星体的光永远也到不了另外一个星体。
那时候的人会非常孤独,只能看见自己星球上的东西,天上一个星星也没有。
了解一下,我设想的多频宇宙。
我们的宇宙可能是低频生物创造的高频智能体。
神仙为啥下凡?- 多频宇宙与多维宇宙
https://blog.wenxuecity.com/myblog/56281/202108/18404.html
当然咯,俺在这里胡说八道,纯粹是一家之言,如果有所得罪,希望各位包涵。
说到反物质,反物质其实也是正质量,只是其质子和电子的电荷和我们现实中所观察到的物质完全相反。所以理论上,并不是和我们所认识的物质抵消,只是当正反物质相碰撞,双方的质量100%转换为能量。
至于说到生命的起源和高等智慧生物的产生,这一点我也非常感兴趣。有一点可以肯定,那就是生命是可以从非生命状态产生的,也就是说智慧是可以由混沌状态产生的。这一点在佛家的思想中,叫做觉性。当然佛家思想比较开脑洞,认为觉性是无时无处不在的。也就是说,不管宇宙再怎么生生灭灭,觉性总是处处存在的。
知可知,探未知;人生有涯,可知亦有涯,求知则欲尽此涯。
本质上,单向流动的时间、三维分布的空间、万有引力、能量守恒、物质不灭定理,都是在我们所能观察到的这个宇宙“小环境”里推到出来的。也许符合这些条件的multiverse中的某一个才有这种规律,也许这些条件下才能够形成一个相对稳定持续的宇宙,而别的宇宙则可能完全基于另外一套不相同甚至是与地球所在宇宙不兼容的物理规则之上。要证实或证伪这种假设却可能永远超出了我们这个宇宙的规则所规定的物理能力。不要说说现在的地球人,就是多少亿年以后的地球人和本宇宙外星人也不可能打破这个藩篱。
打个不完全恰当的比方,水里的鱼有可能跃到空中,天上的鸟也有可能潜到水里,而鱼和鸟都没有办法钻到岩层里活动。
不可能即是不可能,不可知就是不可知。人类能力和物理规则的局限,却又促生了人类另一个有趣的能力——做梦编故事的能力。日前看某个分析说homosapien能打败尼安德特人的一个根本原因就是脑子发达、能编会算,阴谋诡计层出不穷,肌肉发达但是脑子不够用的尼安德特人自然败下阵来。扯远了,聊作酒后话资。
也觉着有这种可能,不然不好解释看到一些东东时自己心里的强烈感觉和触动。如果是的话,希望咱们的灵魂也可以做好姐妹 ;-))。 哈哈哈。
平等性 发表评论于 2024-07-12 06:08:44
回复 '阿留' 的评论 : 关于多维时空,特别是时间的定义,我觉得现在的理论还有许多的疑点,都是些很有趣的研究方向。我真的很希望灵魂是不灭的,这样可以多看一看,多学一点东西。
这事情换个角度看其实就是另一回事,首先就是能量守恒与限定时空的问题,在人们可以认知的“有限”的范围内,能量守恒可以解释很多概念,但如何肯定我们认识的就是“全部”呢?那么在这个可能的全部的范围,有多少事情是我们还没有认识的呢?比如暗物质是能量,但目前也是假设,反物质也是能量,理论上能与我们认识的物质抵消,算是能量守恒?
宇宙的一切可以认为是能量在不同形态的转换,比如大爆炸理论不过就是假设了一种能量形态的转换过程。甚至能量这个概念都不过是人们为了方便对自然的一种描述而创造出来的,谁能肯定就是准确的,尤其是在不同的范围?比如人类一直在寻找统一场,让电,磁,力场等场的转换有解释,也始终没做到。再如量子力学与经典物理的矛盾,等等。
从哲学角度讲,产生第一因的原因并不难解释,这本身就是人类认知的局限性的表现,不能理解的,就使用可以理解的概念去套,产生辩证逻辑来自圆其说。这其实是双刃剑,一方面这是科学研究的途径,生成辩证逻辑,但也是人类所有思维误区的根源,两者的区别在于世界观。
承认人类对宇宙的认知是有限的,而且永远存在未知,比如那个未知可以解释如今还琢磨不透的东西,这是一种世界观,是哲学基本问题。
大爆炸理论“无中生有”,不合理性,但据说是用广义相对论推算出来的,也跟大量的天文观测比较符合。
能量守恒这些物理定律,也是在大爆炸后的有限时空才有意义。
我个人更关心生命的起源和高等智慧生物的产生条件。。。
I know I know nothing.
You are smarter than most of us, who don't know even that.