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在2300多年前，中國(guó)偉大的詩(shī)人屈原在他的有名詩(shī)篇《問(wèn)》中就曾經(jīng)提出過(guò)“上下未形，何由考之”、“惟茲何功，孰初作之”的深邃設(shè)問(wèn)。意思是說(shuō)，字宙在天地尚未形成之前，它又是從哪里得以產(chǎn)生?對(duì)于宇宙這樣一個(gè)如此規(guī)模的巨大工程，到底是誰(shuí)最先來(lái)建造它的呢?從那時(shí)以來(lái)，人們就始終沒(méi)有間斷地上下求索，以探究宇宙的本源，試圖盡量準(zhǔn)確地回答“宇宙是如何產(chǎn)生的”這一世界性難題。 我國(guó)自古有“盤(pán)古開(kāi)天辟地”的神話，西方世界則認(rèn) 是“上帝”創(chuàng)造天地萬(wàn)物，然而，不少科學(xué)家推測(cè)，宇宙起源于一次難以想象的“宇宙大爆炸”! 
迄今為止，回答這一難題的答案成百上千，但是人們真的得到了終極答案嗎?雖然有人宣稱(chēng)他們提出的有關(guān)于宇宙誕生理論的正確性已經(jīng)無(wú)可撼動(dòng)，但是，在現(xiàn)有的諸多理論中，甚至是在宇宙誕生理論研究中占有統(tǒng)治地位的大爆炸宇宙學(xué)，似乎仍然沒(méi)有把宇宙誕生過(guò)程中許多關(guān)鍵的問(wèn)題交代清楚。筆者也正是懷著與先人對(duì)宇宙同樣的敬畏和探索的心情，提出自己想弄明白的問(wèn)題，以期得到研究宇宙學(xué)的前輩和權(quán)威們的真正解惑。 1.經(jīng)典的大爆炸理論認(rèn)為，在宇宙誕生之前沒(méi)有時(shí)加、沒(méi)有空間，也沒(méi)有物質(zhì)或能量。大約在距今137億年前，就在這真正的一切皆無(wú)的“虛無(wú)”之中，發(fā)生了一次偶然的量子漲落，形成了一個(gè)體積無(wú)限小的所謂“原始原子”。正是由這個(gè)“原始原子”的大爆炸才產(chǎn)生了今天的宇宙。但是，既然在大爆炸發(fā)生的那一刻之前，空間、時(shí)間和物質(zhì)都不存在，那么量子是如何產(chǎn)生的?又是在哪里發(fā)生的漲落? 真的是無(wú)中生有嗎? 2.有人說(shuō)，根據(jù)海森伯不確定性原理，可以從“虛無(wú)”中借取少許能量，而能量隨后又會(huì)自動(dòng)消失，這樣就不會(huì)違反能量守恒定律。但大爆炸的結(jié)果是，那時(shí)借取的能量不僅極其巨大而且沒(méi)有隨后消失并一直存在至今。那么，又怎么解釋從“虛無(wú)”中借取能量不違反能量守恒定律呢? 3.有人認(rèn)為，宇宙誕生最初的普朗克時(shí)期及大統(tǒng)一時(shí)期僅充滿(mǎn)了巨大的純能量而沒(méi)有“物質(zhì)”。那么，其間10nK及102SK的極高溫是如何由純能量得到的?也有人說(shuō)，這兩個(gè)時(shí)期有物質(zhì)，比如說(shuō)就至少分別存在著磁單級(jí)及x玻色子。但比原子核還小得多的“原始原子”中其實(shí)連一個(gè)磁單級(jí)或x玻色子都容納不下，又如何獲得那樣極高的溫度? 4.物質(zhì)能是一種正能量，而物質(zhì)本身的引力能是一種負(fù)能量。據(jù)說(shuō)二者剛好抵消，所以“宇宙的總能量準(zhǔn)確為零” (《時(shí)間簡(jiǎn)史》)。但物質(zhì)能是一種與其質(zhì)量成正比的標(biāo)量，而引力能則是一種與物質(zhì)質(zhì)量的平方成正比而與物質(zhì)塊半徑成反比的矢量。這二者又如何剛好抵消?此外，宇宙中至少還存在著另外一種所謂的暗能量。那宇宙的總能量又怎么能準(zhǔn)確為零呢? 5.有人說(shuō)，物質(zhì)是由大統(tǒng)一時(shí)期的正負(fù)x玻色子衰變后生成的夸克構(gòu)成的。但據(jù)說(shuō)每一個(gè)正x玻色子衰變成109+1個(gè)正夸克，而每一個(gè)負(fù)x玻色予衰變成109個(gè)負(fù)夸克。當(dāng)109對(duì)正負(fù)夸克湮滅之后，僅剩下1個(gè)正夸克，這就是今天宇宙物質(zhì)的來(lái)源。但問(wèn)題是，這湮滅后所產(chǎn)生的能量(相當(dāng)于2×109倍物質(zhì)所具有的能量)又到哪里去了呢?即使加上所謂的暗能量和暗物質(zhì)，現(xiàn)今宇宙中全部的能量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及當(dāng)時(shí)正負(fù)夸克湮滅產(chǎn)生能量的一個(gè)零頭。 6.有獨(dú)立存在于物質(zhì)之外的所謂純能量嗎?有人說(shuō)光子就是一種由純能量構(gòu)成的能量包，那么構(gòu)成光子能量包的能量又是一種什么能量? 7.暴脹時(shí)，所謂“正能量產(chǎn)生物質(zhì)”，而自旋為零的能量場(chǎng)被分工用來(lái)驅(qū)使空間暴脹。那么這兩種能量是如何產(chǎn)生的?自旋為零的能量場(chǎng)又是如何驅(qū)使空間暴脹的? 8.說(shuō)“正能量產(chǎn)生物質(zhì)”的同一位科學(xué)家叉說(shuō)：“那么能量又是從何而來(lái)以創(chuàng)生物質(zhì)的呢?其答案是，它是從宇宙的引力能中借來(lái)的。” (《黑洞、嬰兒宇宙及其他》。)誰(shuí)都知道，只有物質(zhì)的存在才能產(chǎn)生引力能，那么到底是先有物質(zhì)而同時(shí)產(chǎn)生引力能還是先有引力能而后才產(chǎn)生物質(zhì)?此外，引力能被看做是一種負(fù)能量，那么又是如何由負(fù)引力能借到正能量的呢?可以合理地設(shè)想，正能量被借得愈多，負(fù)引力能反而會(huì)被愈借愈多。 9.有人認(rèn)為，“星系之間的空間本身像橡皮布一樣伸展，空間(或者更準(zhǔn)確地說(shuō)是時(shí)空)在膨脹，星系騎在上面被攜帶著跑開(kāi)”(《大爆炸探秘》)。那么宇宙空間的膨脹到底是如何攜帶星系運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)星系是如何“騎在”膨脹的空間上運(yùn)動(dòng)的? 10.據(jù)說(shuō)宇宙正常的膨脹過(guò)程是因?yàn)橐环N不同于自旋為零的能量場(chǎng)的暗能量斥力促使的。那么，暗能量斥力又是怎樣促使宇宙空間膨脹的?或者說(shuō)，空間是怎樣像橡皮布一樣伸展的?又因?yàn)榇蟊ㄊ且环N所謂的“各個(gè)地方同時(shí)發(fā)生的爆炸”(《宇宙最初三分鐘》)，而按照大爆炸理論，暗能量只有在空間達(dá)到宇宙尺度的范圍時(shí)(約幾十億光年)才能與物質(zhì)引力抗衡。那么，為什么它卻能在宇宙空間的“各個(gè)地方同時(shí)”促使空間發(fā)生“爆炸”，使“每個(gè)物質(zhì)粒子都與其他粒子分離開(kāi)來(lái)”? 11.暴脹以后，現(xiàn)今存在的明物質(zhì)據(jù)說(shuō)已經(jīng)由暴脹那頓免費(fèi)午餐提供了(不知暗物質(zhì)是否也已產(chǎn)生?)。那時(shí)物質(zhì)密度極大，引力也極強(qiáng)。物質(zhì)的引力半徑要比宇宙當(dāng)時(shí)的尺度大上何止幾億倍。而當(dāng)時(shí)量子漲落的“余威”又早已減弱甚至已經(jīng)消失，促使宇宙暴脹的能量也逐漸消失了，暗能量的斥力至少還極其微弱。那又是什么力量驅(qū)動(dòng)宇宙空間能夠抗拒形成黑洞的超強(qiáng)引力而繼續(xù)高速膨脹呢?即便是在宇宙溫度已經(jīng)降到3000K時(shí)，明、暗物質(zhì)的引力半徑仍是當(dāng)時(shí)宇宙半徑的幾十倍。為什么這個(gè)超強(qiáng)的引力系統(tǒng)――宇宙，同樣不會(huì)重新塌縮成“原始原子”或成為一個(gè)黑洞? 12.也有人認(rèn)為，星系鑲嵌在空間當(dāng)中，只不過(guò)是在星系間不斷地制造越來(lái)越多的空間，因此才有“任何兩個(gè)星系間的距離持續(xù)增加”(《比光速還快)。如果真是如此，那么是“誰(shuí)”在制造空間?這些空間又是如何被制造出來(lái)的? 13.如果宇宙空間以超光速膨脹，而被攜帶的物質(zhì)又不能以超光速運(yùn)動(dòng)，那么暴脹又怎么能解決宇宙物質(zhì)(不是僅指光子)分布的均勻性問(wèn)題呢?物質(zhì)團(tuán)塊被比喻成畫(huà)在膨脹氣球膠膜上的墨點(diǎn)，那么隨著氣球的膨脹(即使膨脹速度再快)，墨點(diǎn)除了會(huì)淡化外，又怎么可能在整個(gè)氣球的膠膜上被均勻化呢? 14.認(rèn)為宇宙空間的膨脹速度可以例外地不受光速的限制，這有什么理論或?qū)嶒?yàn)的根據(jù)嗎?或者僅是大爆炸理論的需要? 15.按照大爆炸理論，暗能量驅(qū)使空間膨脹，而膨脹的空間又將能量反過(guò)來(lái)注入暗能量，進(jìn)一步增強(qiáng)了暗能量的所謂張力，進(jìn)而保持了暗能量的能量密度不變。這種說(shuō)法符合能量守恒定律和物質(zhì)不滅定律嗎?更何況暗能量的稀釋程度是一個(gè)標(biāo)量，與膨脹空間半徑的立方成反比；而暗能量張力則是一個(gè)矢量，與空間半徑成正比。那么，這兩個(gè)量是怎樣互相轉(zhuǎn)換和傳遞的? 16.光波波長(zhǎng)真的可以被膨脹的宇宙空間拉長(zhǎng)嗎?膨脹的空間又是如何將光波拉長(zhǎng)的呢?有人試圖將宇宙空 間和光波分別比作一塊橡皮膜和畫(huà)在橡皮膜上的波形?？臻g的性質(zhì)真的像一塊橡皮膜嗎?也有人試圖對(duì)宇宙空間膨脹能夠拉長(zhǎng)光波這一命題做出純數(shù)學(xué)的證明(《宇宙最初三分鐘》)，但該證明也只有在宇宙空間膨脹是勻速的條件下才能成立。事實(shí)上，大爆炸理論現(xiàn)在一直在強(qiáng)調(diào)，宇宙空間在六七十億年前就已經(jīng)在加速膨脹了。 17.在空間和時(shí)間尺度均為無(wú)窮的宇宙中，只要觀測(cè)設(shè)備的觀測(cè)能力足夠，我們就可以觀測(cè)到遙遠(yuǎn)的星系。但在大爆炸的宇宙中，人們真能觀測(cè)到宇宙初期誕生星系的最原始狀態(tài)嗎? 18.有人十分詳細(xì)地描述了在宇宙誕生之初，占宇宙物質(zhì)總量4％的明物質(zhì)是如何生成的。但占宇宙物質(zhì)總量96％的暗物質(zhì)和暗能量是如何生成的?又是在何時(shí)生成的?在明物質(zhì)生成的過(guò)程中，似乎沒(méi)有給暗物質(zhì)等的生成留有任何余地。 19.有人斷言，因?yàn)榘滴镔|(zhì)是由不同于普通物質(zhì)(如質(zhì)子、中子、電子)的粒子構(gòu)成的，所以它們與光子不會(huì)發(fā)生作用。既然明物質(zhì)引力對(duì)物質(zhì)、對(duì)光子都能產(chǎn)生作用，而暗物質(zhì)引力也能對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生作用，那么為什么卻斷言暗物質(zhì)不能對(duì)光子產(chǎn)生作用?同樣，暗能量的斥力能對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生斥力作用，那么暗能量是否也理應(yīng)能對(duì)光子產(chǎn)生斥力作用? 20.銀河系誕生之際也正是宇宙中星系誕生的高峰期，可是當(dāng)時(shí)宇宙空間的尺度僅有十幾億光年，該尺度中也只能容納下不多幾個(gè)超星系團(tuán)的原始物質(zhì)團(tuán)塊(因?yàn)樵嘉镔|(zhì)團(tuán)塊要比最后生成的超星系團(tuán)的尺度大得多)。那么，現(xiàn)在已經(jīng)觀測(cè)到的至少數(shù)萬(wàn)個(gè)超星系團(tuán)的原始物質(zhì)團(tuán)塊(哪怕僅是其中的一小部分)，當(dāng)時(shí)的宇宙空間又是如何容納下的呢? 21.以銀河系為例。從銀河系誕生到現(xiàn)在的100余億年來(lái)，有近30％的氫燃燒生成了氦。但時(shí)至今日，為什么銀河系中氫、氦的比例卻仍然保持著與其誕生之初的氫、氦比例基本不變? 22.宇宙誕生之初生成的氫與氦之比約為72：28，誕生之初的星系及恒星中氫與氦之比也約為72：28。但為什么星際及星系際氫與氦之比卻均約為90：10? 23.物質(zhì)引力造成宇宙時(shí)空的正曲率彎曲，而暗能量斥力又造成宇宙時(shí)空的負(fù)曲率彎曲。試問(wèn)，在二者共同的作用下，宇宙時(shí)空曲率又將做什么樣的變化呢?按照大爆炸理論，宇宙空問(wèn)就是在物質(zhì)引力的作用下被拉回到自身，形成所謂三維的超球面。那么，在暗能量斥力強(qiáng)于引力的條件下(這種情況已經(jīng)持續(xù)了六七十億年了)，宇宙空間又將會(huì)演變成什么樣的空間呢? 24.宇宙空間對(duì)于輻射透明時(shí)(也就是產(chǎn)生所謂宇宙背景輻射時(shí))其溫度大約是3000K。一，當(dāng)時(shí)應(yīng)該只能存在氫、氦等少數(shù)幾種元素的譜線。二，由當(dāng)時(shí)的熱力學(xué)溫度可以知道，其時(shí)的黑體輻射的峰值波長(zhǎng)也只在1.2微米左右。這些輻射在被宇宙空間膨脹拉長(zhǎng)1000余倍后，其黑體輻射的峰值波長(zhǎng)也不超過(guò)1.5厘米。因此，上述輻射根本不能覆蓋我們現(xiàn)今探測(cè)到的黑體輻射譜(一般認(rèn)為其波長(zhǎng)范圍為0.1厘米～100厘米)。那么，有什么理由可以認(rèn)定，我們測(cè)得的黑體輻射譜就是從最遙遠(yuǎn)的宇宙邊際發(fā)射過(guò)來(lái)的所謂的宇宙背景輻射呢? 25.即使真的存在宇宙背景輻射，但因?yàn)楫a(chǎn)生宇宙背景輻射時(shí)的宇宙空間尺度相對(duì)于現(xiàn)今的宇宙空間尺度來(lái)說(shuō)只是一個(gè)很小的點(diǎn)，或者說(shuō)只相當(dāng)于一個(gè)很小的點(diǎn)輻射源。因此，和我們能否看到宇宙初期誕生星系的原始狀態(tài)的問(wèn)題一樣，我們真能夠觀測(cè)到這個(gè)原始的點(diǎn)輻射源嗎?此外，既然是點(diǎn)輻射源，那么現(xiàn)在又怎么可能會(huì)被我們從全天域都觀測(cè)到呢? 26.如果人們都承認(rèn)星系的飛離確能引起速度紅移，而且離我們距離愈遠(yuǎn)的星系飛離的速度也愈快，引起的速度紅移也愈大。根據(jù)愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論，飛離的非慣性系統(tǒng)又必然存在時(shí)間延緩效應(yīng)，因此也必然因時(shí)間延緩效應(yīng)而引起相應(yīng)的時(shí)間延緩紅移。此外，如果暗能量能夠產(chǎn)生斥力紅移，而大爆炸宇宙學(xué)又認(rèn)為由于空間膨脹又會(huì)產(chǎn)生所謂宇宙學(xué)紅移。那么速度紅移、時(shí)間延緩紅移、暗能量的斥力紅移及宇宙學(xué)紅移之間是什么關(guān)系?我們現(xiàn)在實(shí)際測(cè)到的光譜線的紅移，和上述紅移間又有著什么樣的關(guān)系? 27.大爆炸宇宙學(xué)認(rèn)為，我們這個(gè)宇宙沒(méi)有一個(gè)真實(shí)的膨脹中心。但該宇宙中的任意一點(diǎn)又都可以將自己看成是膨脹的中心(比如我們的地球)，其他星系相對(duì)自己都在飛離，而且飛離的速度與該星系同自己的距離成嚴(yán)格的正比關(guān)系。我們姑且將這種現(xiàn)象稱(chēng)為宇宙的特殊膨脹效應(yīng)(即哈勃定律及其推論)。那么，如果并不真的認(rèn)為我們的宇宙是一個(gè)吹脹氣球的表面(盡管是所謂三維的)的話，一個(gè)沒(méi)有真實(shí)膨脹中心(或者說(shuō)一個(gè)沒(méi)有球心)的膨脹球體有可能獲得上述特殊的膨脹效應(yīng)嗎? 28.如果宇宙空間的加速膨脹真的存在，并且如果并不真的認(rèn)為我們的宇宙是一個(gè)吹脹氣球的表面的話，那么，大爆炸宇宙空間中物質(zhì)的分布由于宇宙空間各處膨脹速度的巨大差別(從零到接近光速)，其密度應(yīng)該是沿著膨脹方向逐漸變化的。比如，距被看做中心的地球足夠遠(yuǎn)的某點(diǎn)A，其密度應(yīng)該較地球所在空間為低。但事實(shí)上這種情況并不存在。反之，如果從點(diǎn)A看，地球所在空間的物質(zhì)密度則應(yīng)該比A點(diǎn)所在空間的物質(zhì)密度低。這相互矛盾的推論，是否就應(yīng)該表明宇宙的加速膨脹其實(shí)并不存在? 后語(yǔ)： 宇宙在遙遠(yuǎn)的過(guò)去是一個(gè)混沌的“原始火球”，它的溫度極高，體積極小，近乎一個(gè)點(diǎn)，因而密度極大，大約在二百億年以前，由于某種原因，原始火球在遠(yuǎn)小于一秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)生大爆炸，宇宙早期溫度高達(dá)百億度以上，物質(zhì)處于原始狀態(tài)，僅僅幾分鐘后，便形成了質(zhì)子、電子和少量中子，再經(jīng)過(guò)一刻鐘或稍長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間，溫度降到百億度以下，便產(chǎn)生了氦核，但在如此高的溫度下還不能形成原子，經(jīng)過(guò)一百萬(wàn)年，宇宙進(jìn)一步冷卻，才形成了氫原子和氦原子，開(kāi)始有氣狀物質(zhì)，爾后，在漫長(zhǎng)的歲月中，這些氣狀物質(zhì)收縮成多種星體，而整個(gè)宇宙還在不斷膨脹。 也許，你會(huì)對(duì)此表示懷疑，二百億年的事有誰(shuí)能知曉，這不是任人瞎吹!不，宇宙大爆炸的理論是有其科學(xué)根據(jù)的，科學(xué)家在觀察遠(yuǎn)方星系發(fā)出的光時(shí)，發(fā)現(xiàn)星光的頻率變低了，科學(xué)家把這叫做“紅移”，星系距離越遠(yuǎn)，光譜紅移越明顯，這種紅移現(xiàn)象正好說(shuō)明這些星系都正在離我們而去，進(jìn)一步的研-究知道，離我們一億光年處的星云，其離去速度達(dá)每秒一千五百千米，而各星系離去的速度和距離成正比，根據(jù)這個(gè)速度而倒推過(guò)去，可以求出宇宙是在二百億年前從一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始膨脹開(kāi)來(lái)的。 還有，根據(jù)大爆炸理論，宇宙在膨脹過(guò)程中物質(zhì)密度逐漸變小，溫度也逐漸降低，目前宇 宙空間應(yīng)冷卻到只有絕對(duì)溫度幾K(OK相當(dāng)于-273℃)，1965年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙中確實(shí)充滿(mǎn)了溫度約 2.7K的微波輻射，這種輻射可以解釋 正是宇宙大爆炸的一種“回聲”或余燼。 另外，現(xiàn)代天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)的測(cè)量結(jié)果表明，各種恒星、星團(tuán)、星際物質(zhì)和河外星系等天體的含氦量(氦豐度)都在百分之三十，氦是一種惰性元素，這么大的氦豐度只有在二百億年前宇宙初期高溫下才能產(chǎn)生。 那么，宇宙在大爆炸之前又是什么樣的呢?有人認(rèn) ，在大爆炸之前有個(gè)收縮階段，宇宙的收縮和膨脹是交替進(jìn)行的，也有人認(rèn) 宇宙的膨脹將永遠(yuǎn)繼續(xù)下去，大爆炸是宇宙的根本起源，各執(zhí)一是，科學(xué)家們還在探索。 |
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來(lái)自： ldjsld > 《星際政治 外星人與UFO之謎》
