有很多人认为,宇宙起源属于物理学,与人们生活没有任何关系,其实对宇宙的大概框架的认知,对人的生活及未来态度也会产生很大的影响,因为宇宙起源是所有万物之源。生命起源是建立在宇宙起源基础之上的,近几十年来,科学界一直试图把基于量子的物理学与生命学联系起来,并做了大量的工作。而经济、政治、文化等又都是建立在对物理科学与生命科学探索的基础之上的。所以说宇宙起源是基础中的基础,科学中的科学,哲学中的哲学。
真实的宇宙是什么,与日常忙碌的生活有关系吗?如果我说你的微笑、你的呼吸、你的每一个动作都会引发宇宙的反映,甚至被传递、被感知、储存,你是否感觉有趣,进而想了解一些简单的核心观点呢?其实这本书讲的就是宇宙之中万物之间的关联。
哲学探索与物理学探索是紧密相连的。无论什么样的探索,都是想弄清楚一些问题,而人们生活在这个世界上,总想要弄清楚三个大问题:第一个大问题就是什么是物质,为什么有物质,宇宙物质是怎么来的?另一个大问题是生命本身,为什么有生命,生命是一种必然吗?第三个大问题就是物质与生命之间的联系,他们是一种必然吗,为什么?
宇宙学太复杂了,难以理解的相对论、标准粒子模型(62种粒子)、11维度弦理论、计算公式数以亿计、暗物质与暗能量之谜等。我本人对于相对论的理解,关于时空弯曲,一直了解了十几年才算了解更多,当然我个人一直对时空弯曲、万有引力、宇宙大爆炸持质疑态度,这种质疑也促使我探索出了新理论,你只要承认我们137亿光年之外还有宇宙,还有比光速更快的量子纠缠,一切都有可能!
霍金的困惑
人类对于宇宙是永远充满好奇的,比如我们怎么理解身处于其中的世界?宇宙如何运行?什么是实在性?所有这一切从何而来?宇宙需要一个造物主吗?
霍金认为,按照传统这些都是需要哲学回答的问题。但是霍金又说:“哲学已死,哲学跟不上科学,特别是现代物理学的发展步伐!”霍金三十年前提出了量子无中生有的场景,其后有人追问,是有非无?宇宙与人何以存在?
无疑霍金是带着未知困惑探索物理世界的!
2006年夏天,霍金第三次访问中国,在记者招待会上,有人问他:“你能对宇宙和我们自身的存在作些评论吗?”
霍金回答:“根据实证主义哲学,宇宙之所以存在,是因为存在一个描述它的协调的理论,我们正寻求这个理论。但愿我们能找到它,因为没有一个理论,宇宙就会消失。”
霍金在其著作《时间简史》里写到:大部分科学家太忙于发展描述宇宙为何物的理论,以至于没有功夫问为什么。以寻根究底为己任的哲学家跟不上科学理论的进步。十八世纪,哲学家把包括科学在内的整个人类知识当做他们的领域,并讨论诸如宇宙有无开端的问题,然后十九世纪和二十世纪,对哲学或除了少数专家以外的任何人来说,科学变得归于专业性和数学化。
哲学家把他们的质疑范围缩小到了如此程度,以至于连维特根斯坦这位二十世纪最著名的哲学家都说道:“哲学余下的任务仅是语言分析”这是从亚里士多德到康德哲学伟大传统的何等堕落啊!
如果我们确实发现了一个完备理论,在主要的原理方面它应该及时让所有人理解,而不仅仅让几个科学家理解。那时我们所有人,包括哲学家、科学界以及普普通通的人,都能参与讨论我们和宇宙为什么存在的问题。如果我们对此找到了答案,则将是人类理性的终极胜利,因为那是我们知道了上帝的精神。
霍金随后在新书《大设计》里否认了上帝创造了宇宙,他说:“宇宙诞生不需要上帝,宇宙不是上帝创造的。宇宙创造过程中,上帝没有位置,没有必要借助上帝来为宇宙按下启动键。”这位被称作当代“爱因斯坦”的天才认为,支持宇宙大爆炸理论的物理学定律向传统宗教信仰发起了挑战。
霍金在《大设计》中指出:“由于万有引力等定律的存在,宇宙能够而且也必定是无中生有,自我创造,无须祈求上帝之手让宇宙运转,自我创造是宇宙、人类存在的原因。”
对于宇宙的无中生有,大物理学家惠勒,也提出过没有物质的物质,宇宙一切来源于信息的论述。惠勒是第一个提出“黑洞”、“量子泡沫”的人。
本书第三章,第七节讲到,1981年,大物理学家惠勒访问中国时候,当翻译告诉他戏剧中姜子牙“无”的含义是老子《道德经》中说:“万物生于有,有生于无”时,惠勒非常吃惊,认为与他自己倡导的无中生有的质朴性原理接近,并感慨地说:“现代物理学大厦就建立在一无所有之上,从一无所有导出了现在的所有。没想到的是,近代西方历经数代人,花费大量物力财力才找到的结论,在中国的远古早已有了思想的先驱。”
惠勒在“质朴性原理”提出没有物质的物质,没有电荷的电荷。本书就是本着科学原理,按照惠勒的轨迹、依据与大量天文观测和科学事实,提出了一个与中国老子哲学有一定关联的简洁的新宇宙模型理论。
其实物理哲学一直占有重要的地位,发生在上世纪二十年代的第五届、第六届索维尔会议,成为物理学哲学思辨世界级别的华山论剑,号称集合了人类一半的智慧,是一个近代物理学的一个世纪的缩影,是两个物理学派的经典大战,其意义一直影响到百年后现在的物理学发展。
这次会议上以爱因斯坦为首的学派遭遇到了自己的滑铁卢,他被波尔、海森伯等为代表的哥本哈根学派打败,从此哥本哈根学派崛起并奠定了现代量子力学。虽然爱因斯坦遭遇了挫折,但是从另一个角度,正是这次沉重的打击,促使了爱因斯坦开始了物理学上的又一次革命——即大统一理论。爱因斯坦后半生都在致力于把量子力学与相对论统一起来,来解决问题学商的矛盾。从上世纪后半期一直到现在,很多科学研究者一直在从事大统一理论的研究。
而弦理论正是诞生于对大统一的需要。霍金赞赏弦理论的M理论为大统一理论的模式,但是按他的简洁原则,很显然M理论过于复杂了。关于简洁的宇宙模型,霍金说“许多已被证明成功的理论后来被其他全新的理论取代,十九世纪的时候很多人因为看不见原子而拒绝接受。如果容纳新的观测所需的修正过分雕琢,这就标志需要新模型。”
霍金指出好模型需要满足如下条件:1。它是优雅的。2。它包含很少任意或者可调整的元素。3。它和全部已有的观测一致并能解释之。4。它能对将来的这种观测做详细的预言,如果这些预言不成立,观测就能证伪这个模型。正如爱因斯坦认为的那样:“一个理论应该尽可能简单,但不能更简单了。”
在本书阐述的关于宇宙模型的真实与有效型的新理论里,模型,更加简单的。如果用简单的话来总结这本书的核心思想,就是下面这几十个字:第一,跨越万亿亿光年以上的足够大的一个圆转运动的宇宙。
第二,数量足够多,速度足够快,跨越达到万亿光年之上的宇宙基本“无”元素(粒子)。
第三,宇宙“无”元素在宇宙中的多层力弦粒子聚合运动,形成多层次宇宙秩序。
这个理论算是足够简单的,比起相对论的理解更容易接受,因为本人理解相对论,大约用了最少十年的时间,本书的理论也会帮助你从霍金倡导的复杂弦理论中脱身,然后回归到三维简单的宇宙逻辑之中,在这里用物理事实与哲学辩证逻辑,来回答霍金的困惑。
这本书正好像是对于霍金困惑的回答,也是对相对论时空弯曲、宇宙大爆炸、万有引力方向等传统思维与理论的挑战。是否是更高层次的认知,或者颠覆,还需要时间与科学事实的验证。
在这里我还要说明一下,本书有些图是重复使用的,是为了契合该处的文章文字的表达氛围,有些内容重复是希望反复强调的,也是为了反映当时塑造的物理学环境。一些图比如天文图是允许使用的,一些图找不到原创者,一些文字比如第二章关于爱因斯坦的滑铁卢中索维尔会议就采用了网络上的某种表达模式,只不过做了部分的修改。如果这些都需要版权联系,希望原创者直接联系作者本人探讨补偿事宜。
此书出版得到很多人的帮助,周围的一些朋友的鼓励与帮助,还要感谢一些微博朋友阅读打印稿后的积极反馈,更要感谢那些再次从反对角度提出意见的读者,正是你们的帮助和意见,使得我对本书的内容做了更为严肃的修正,也使得这本书的内容更加地严肃并令人信服。
如果想单从结论看本书的创新之处,大家可以直接阅读第三章节与第九章节,有兴趣仔细翻阅其他章节。当然这本书更期望喜欢物理,并对数学有兴趣的朋友来共同研究并探索我在本书中阐述的观点。