探索宇宙的奧秘（簡體書）

; 說也說不清楚的問題 有人講：把世界上最偉大的數學家請到世界上最先進的計算機前，請 他用人類所已知的最大數來表述宇宙的尺度。讓全人類都來做他的助手， 不停地幫他在這個大數後面添“0”，演算的最後結果會是多少呢？結果 將是“毫無結果”，人類永遠無法算出這道題，因為這道題本身不是數學題 。 “其大無外”，“宇宙是無限的”。古今的哲學家們都是不厭其煩地 重復著這一答案。他們認為這才是對宇宙尺度問題的準確表述。其實，哲 學家們并不比數學家高明多少，數學家們算不出來的時候，就已經使用了 一個哲學符號——∞，即表示宇宙無窮大。哲學家們講的“無外”“無限” 本身就意味著：人類的思維已無法思考這道題，或者說它在哲學上無解， 故它也不是一道哲學題。 “上帝是至高無上的”，當把上帝同宇宙相比時，誰比誰“大”呢？ 如上帝在宇宙之中存在，那么“上帝至高無上”則為謊言；如上帝不在宇 宙之中，那么宇宙之內沒有上帝存在。無論神學家們如何想象宇宙與上帝， 他們永遠想象不出宇宙與上帝的確切邊界，所以“宇宙有多大”這道題在 神學上無解，它不是一道神學題。 正因為物理學家、數學家、哲學家、神學家都弄不清宇宙的大小，說 明這一問題本身就有問題。《莊子·庚桑楚》中曰：“有實而無乎處者， 宇也。有長而無本(開始)剽(末梢)者，宙也。”《淮南子·齊俗訓》日： “往古來今謂之宙，四方上下謂之宇。”可見宇宙本身就指的是空間和時 間。問宇宙的大小，就同問純空間的大小、純時間的長短、純質量的質量、 純溫度的溫度一樣，這些問句都不完整，缺少主詞。任何空間都是指某物 的空間大小，任何時間都是指某物的時間長短，故宇宙是指某物所占據的 空間與時間。撇開“某物”這一主詞，而去問一種抽象的時空尺度是沒有 意義的，如同問一個抽象“生物”的身高與年齡一樣，無法回答。 其實，人們在討論“宇宙”問題的時候，往往站在完全不同的角度， 物理學家們所說的宇宙完全不同于哲學家們所說的宇宙，哲學家們所說的 宇宙又完全不同于神學家們所說的宇宙。這倒不是因為宇宙中的空間、時 間有什么不同，而在于人們研究時空的方法與途徑完全不同。宇宙的物理 學解顯然只能通過觀測的途徑去獲得，而且還要通過觀測來驗證，任何視 覺觀測不到的宇宙解均不會被物理學家們所接受。因此，物理學宇宙是 已觀測到的和可被觀測的宇宙，它的解存在于人們視界范圍之中，它的 尺度等同于人類的視 界。宇宙的哲學解必 然以已有的物理學宇 宙解為內核，并根據 已經觀測證實的結論 定理去進行歸納、演 繹、推理，用思維邏 輯去拓展哲學宇宙的 時空，直到這種思維 走到盡頭，到無法繼 續進行思維的界段為 止，這種哲學宇宙的 尺度等同于人類的思 維宇宙。宇宙的神學解并不排斥物理學與哲學的宇宙解，但神學家們力圖 用一種無法被觀測與被思維的“神”來解釋宇宙，這種“神”的真實性顯 然依賴于人類的想象能力，故神學宇宙的尺度等同于人類的想象極限。 宇宙有沒有盡頭 這又是一個說也說不清楚的問題，大家想一想，是不是這樣的呢？ 如果說宇宙是有盡頭的，那么它的外面是什么呢？其實，這樣提問題 本身就很荒唐。既然你問宇宙外邊是什么，就等于你承認了宇宙有邊界， 否則怎么會有“外面”呢？盡管這個問題回答起來十分困難，但因為它是 物理學研究領域中一個極其重要的宇宙學問題，所以歷代科學家都在積極 地加以探索，力爭對此做出合理的解釋來。在伽利略和牛頓以前，人們普 遍相信亞里士多德的觀點，認為宇宙是一個有限的結構，宇宙的最外層是 曲恒星天組成的，因此恒星天就是宇宙的邊界，在它之外，就沒有空間了。 到了牛頓時代，人們開始接受無限無邊的觀點，即認為宇宙的體積是無限 的，沒有空間邊界。宇宙空間是一個三維無限的歐幾里得多向空間，即在 上下、左右、前後這六個方向上，都可以一直走下去，以至延伸到無窮遠。 進入20世紀後，愛因斯坦提出了“廣義相對論”，他認為不應該先 假定宇宙空間必定是三維無限的歐幾里得空間，因為宇宙的空間結構并不 是與宇宙間的物質運動無關。愛因斯坦給出的宇宙模型既不是亞里士多德 的有限有邊體系，也不是牛頓的無限無邊體系，而是一個有限無邊的體系。 所謂有限，指的是空間體積有限；所謂無邊，指的是這個三維空間并不是 一個更大的三維空間中的一部分，它已經包括了全部空間。人們可以這樣 來理解愛因斯坦提出的這個有限無邊的世界：假如有一只小螞蟻在一只大 球上爬行，這個球本身是有限的，但球面根本沒有邊界，對于螞蟻來說又 是無限的。我們人類和這只螞蟻一樣，就生活在這樣一個有限而無邊的宇 宙中。 P18-20