几千年来,科学界一直在探索夜空的奥秘,人类发现自己生活在一颗行星上,而这颗行星正绕着星系中的一颗恒星飞行。而在浩瀚无垠的宇宙中,还有无数个这样的星系。
然而现在,科学似乎又要迈进一步了。一种新观点可能会使宇宙学中先前取得的重大突破变得毫无价值。这是人类能想到的最卓越的理论,究其原因,是因为我们对因果关系了然于胸:原因和结果,简单却权威。
【资料图】
因为事物环环相扣,所以我们可以跳出现在,大胆跨入未来,或信心十足地回溯到过去。在这一理论的指导下,美国宇航员埃德温-哈勃通过观察星系运动,得出了影响深远的结论。哈勃得出的哈勃图堪称20世纪最伟大的发现,他绘制出了天体之间的距离,估计了相对速率,或者说星系运行速度。
可以想象,在绘制此图时,哈勃发现离地球越远的星系,正以越来越快的速度远离我们。哈勃图告诉我们宇宙正在膨胀,而这彻底颠覆了我们对宇宙的理解,宇宙不是一成不变的,而是在不断地膨胀,随着时间的推移,它会越变越大,所以人们很容易想到,如果它随着时间不断膨胀,那么它的起源在哪里?
这就产生了对宇宙起源的最初猜想,比如,宇宙大爆炸。宇宙膨胀说的提出是科学史上最重大的突破,足以跟达尔文的进化论相提并论,这一学说告诉我们,宇宙并不一直都是现在这个样子,它告诉我们,我们来自于某些变化,某些猛烈,极不寻常的变化。
对于科学界最大的难题,宇宙大爆炸给出了巧妙地回答,它是一项惊人的理论,它让我们对起源有了一个概念,不管这个理论听起来有多么奇怪,至少我们了解了自己来自何方,这一点令人欣慰。
科学使我们确信我们的宇宙形成于137亿年前的一次爆炸。多亏了因果关系,科学揭示了宇宙大爆炸后紧接着发生了什么。但有些问题宇宙大爆炸有些说不通,因此人们开始提出一些不可思议的观点,即大爆炸并非宇宙的起源,他们认为宇宙在大爆炸之前就已经存在了!
十几年前,这可绝不会发生,那时讨论大爆炸前的事完全是无稽之谈,但现在这是完全合理的。不得不承认,哈勃图尽管意义非凡,但仍存在着巨大的不足。它揭示了现在我们在宇宙中观察到的一切,我们自己,树木,星系,斑马都是瞬间产生的,从无到有。这就是问题所在:只有结果,却没有原因!
“一切从无到有”理论,是物理学家加来道雄职业生涯中一直涉及的课题。这个理论听起来很不现实,甚至很荒谬。试想,一切从无到有,星系,恒星,天空,都从一个点而来,怎么可能呢?怎么可能一切从无到有呢?但是,如果你仔细想想,就会发现这完全取决于你如何定义“无”。
在俄亥俄州的桑达斯基,有一个青梅溪研究所,在那里,美国宇航局模拟了宇宙的状态,也就是说营造“空无一物”,而且是大批量地。那里有世界上最大的真空室,研究所被厚达8英尺(米)的墙(用2000吨固态铝制成)所包围,抽尽里面的空气需要两天时间,还要一周时间用低温杀死残留的分子,以创造绝对真空的环境。
一座有教堂那么大的空间,里面空无一物。如果这座实验室开始运作,这就是我们追求的“无”的状态。不论看向哪里,我们总能看到物体,我们看到了原子,树木,森林和水。但是在那座实验室里,我们把所有的原子都抽走了,那里很可能就是起源地。所以如果你真正理解了“无”状态,你也就了解了宇宙起源的始末。
当然,事情远没有那么简单。首先,美国宇航员制造出来的“无”仍然有一个维度,那是三维的“无”,而且在真空室中进行的实验是可见的,在这个“无”中,光线是可以传播的。因此,美国宇航局的“无”是有属性的,这种“无”实际上也是“有”。
物理学家加来道雄认为有两种“无”,首先一种是“绝对无”,没有物质,没有空间,没有时间,任何人能想到的东西都没有,什么都没有。另一种就是真空,也就是仅仅没有物质。加来道雄教授所说的“无”是一种绝对真空,从表面上看,只有能量,但在绝对真空的环境中,能量有时会暂时地,直接地演变成物质,我们的宇宙就起源于这种极其微小的一丁点大的爆炸。
加来道雄的观点是,宇宙并非起源于绝对的“无”,不是没有物质,没有空间,没有时间,而是起源于一种已存在的状态,那也是“无”。正是那些小爆炸形成了我们今天的宇宙,继而引发了宇宙大爆炸,还有今天的星系和恒星。
关键词: