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安逸123:愛翁也糊塗
送交者: 安逸123 2009年12月29日00:00:39 於 [教育學術] 發送悄悄話

 

“糊塗”這個詞原意在貶,難得糊塗出自我國鄭板橋之口,而又寄寓些許褒獎之意。人生難得糊塗,即使是世界上最偉大的科學家,人類科學巨匠,有着科學泰斗之稱的愛翁,有時也“糊塗”。這裡的“糊塗”是褒是貶人們可以自由品味.

世界上最偉大的科學家阿爾伯特·愛因斯坦,在其建立狹義相對論廣義相對論確立質能關係式並建立量子理論,而奠定現代物理學基礎,,可謂成果纍纍,聰明才智蓋世,無人莫及。

   然而愛翁在將他的引力場方程——廣義相對論公式,應用於整個宇宙時,結果他的公式指出,宇宙在膨脹。但是,為了使他的公式適應於當時靜態宇宙的觀點,愛翁引進了宇宙常數項.1929年當埃德溫·哈勃根據多普勒效應, 證明宇宙在膨賬時。愛翁不得不遺憾地承認,引入宇宙常數項,是他一生中最大的錯誤,亦是最大的糊塗.

愛翁在狹義相對論中,把光速定義為宇宙極限速度.即宇宙中任何物質,包括光速在內,均不得超越這一速度.實際上早在70億年前,當暗能量(反重力)取代引力,促使宇宙的膨脹(即暗能量使時空獲得一種張力),這可看着是暗能量加速了宇宙前沿已具光速,且具運動質量的光子,實現整體宇宙的膨脹,此時的光速就已經超越了宇宙的極限速度了。

  而且膨脹的宇宙,延續至今,處於宇宙邊緣130億光年的星星和星系,也由於暗能量(反重力)的加速,它們的退行速度,即宇宙物質的運行速度,也超越了宇宙的極限速度光速.對此,愛翁是否也糊塗.

愛翁在他的廣義相對論中,把孤立的時間和空間統一起來,稱為時空,或曰四維宇宙時空,時空作為物質存在的屬性,即物質存在的本身,包含着時空的概念,時空與物質密不可分,不可能拋開時空有物質的存在,沒有物質的時空更是不可思議.愛翁在狹義的相對論中,用沒有物質的真空來定義光速.是否也糊塗。因為沒有物質存在的真空”。時空會存在嗎?既然連時空都不存在,何以定義光速,豈不也糊塗。

愛翁注意到無限宇宙與牛頓引力相悖,而放棄無限四維宇宙,並在黎曼幾何的基礎上建立有限無界的宇宙模型。愛翁的所謂有限無界:是指雖然範圍有限,卻沒有邊界;儘管宇宙的大小是有限的,但任何物體都休想離開這個封閉的宇宙。並提出了宇宙的極限為百億光年.一顆恆星發出的光線,百億年後還會返回出發點。

一般來講宇宙應包括地球及其它一切天體的無限空間,應是一切物質及其存在形式的總體,宇宙應包容萬物及其伸展性和廣延性.。所謂宇宙是指無限的空間,是指無限的時間,因此人們將質疑愛翁,有限宇宙之外存在什麼?無界又作何解釋?也許回答是正如前面提到的:“注意到無限宇宙與牛頓引力相悖,而放棄無限四維宇宙空間,建立有限無界的封閉的靜態宇宙模型”。這不是與愛翁的場方程所得出的膨脹的、動態的、開放的宇宙相矛盾嗎?愛翁再次懷疑自己的場方程,是否也糊塗;“無界是當人們往地球的任何方向走下去時,將永遠也找不到邊界”.這不是立足於宇宙之外,並把宇宙中的生物也搬到宇宙之外來論述有限無界的宇宙嗎?這是否也糊塗;愛翁將宇宙的大小定為百億光年,事實上當今的宇宙半徑已被公認為137億光年了。若是按70億年前,暗能量取代引力,促使宇宙膨脹至今,實際宇宙半徑的大小,已經是243億光年了。對此,愛翁是否也糊塗。

按照愛翁的相對論,只要空間的物質平均密度不為零,它的大尺度空間就不可能是平直的歐幾里得空間,空間必須發生彎曲。

愛翁的廣義相對論,用黎曼幾何來描述四維宇宙空間,引力作用下,這種空間是彎曲的。宇宙不存在直線,所有線都是不同曲率的曲線,只要你一直畫下去,線都可以畫成一個圓。所以任何事物的空間都是有限的,愛翁提出了有限無界的宇宙假說。

時至2003年繞軌道運行的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP和斯隆數字天文台(SDSS)發現了暗能量,它是一種反重力,即反引力或稱作斥力。通過望遠鏡,人類在宇宙中發現近2000億個星系,每個星系中又有約2000億顆星球,所有這些加起來,僅占整個宇宙的4%;約23%的宇宙 物質是“暗物質”;而近73%的宇宙是暗能量。這種奇特的暗能量似乎正在促使宇宙加速膨脹。

正因為暗能量這個反重力即反引力(斥力)在宇宙組成中,所占的絕對優勢,促使宇宙加速膨脹,當今的可見宇宙有望與無始無限的暗宇宙融為一體,成為大勢所趨;而在單一引力趨勢下,用黎曼幾何建立起來的宇宙有限無界論,將最終成為不可能。對此,不知愛翁在天之靈有何感慨!不過,請愛翁寬心,當代科技界會歷史地、辯證地看待以上問題的。

 

                                             2008-9-20  於烏魯木齊

 

                

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