科学怪谈——宇宙膨胀、双缝干涉、时间流速的关联

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   物理科学上,很多东西孤立的去看,往往万难得到突破,但是和联合在一起去思考,就会联想出很多有趣的东西来。本话题的立意是在符合逻辑的范围内,大开脑洞。把现有的理论、现象联合起来进行推导,本着剃刀原则避繁就简,对现有的物理现象换个方式进行解释。

   我们所在的时空是三维空间加上一维时间构成,在靠近超大质量的天体,比如黑洞的时候,时空会发生扭曲,大师黎曼告诉我们,扭曲的原因是,一个新的维度加了进来。新的维度垂直于现有的三维,并且越靠近黑洞,这个维度越明显。这里有个非常有趣的现象,我们看到的黑洞其实是一种错觉,黑洞并不在我们所观察到的位置上,原因是我们的观测还是基于三维空间的惯性思维,而黑洞已经扭曲向了第四个维度,我们觉察到的黑洞所在位置,只是黑洞在3维宇宙中的投影位置,如果我们要走到那里,实际要走的距离会比看到的距离多得多。

  

   我们观测到黑洞及其附近的物体大小也是一种错觉。空间扭曲,是比较抽象的概念,我们换个说法,对于身处于其中只对3维有感官认知的人来讲,最真实的体验其实是空间膨胀了,在球在弹性膜上的示例中,被拉伸的膜等同于我们的宇宙,当接近中心实心球的时候,膜的面积变大,等同于空间尺度变大,也就是空间膨胀。简单的说,如果我们远离黑洞的地方观测,黑洞附近某个区域,认为它的空间为100立方米,当我们走到这个区域的时候,发现它的实际大小可能有200立方米。原因是我们在远离黑洞区域看到的这个空间的体积,只是真实空间在3维标准空间中的投影。

  

   明显可见,处于大质量附近的空间网格被拉伸放大,如果身处其中,测量到的就是空间的膨胀

  

   这还不是最奇妙的,奇妙的在这里,众所周知,黑洞附近的时间流速会变慢,我们把这两者结合在一起——空间在膨胀的同时,时间会变得很慢。极端的情况:达到了史瓦西半径时,时间趋于静止,同时第四个维度彻底在空间中展开,空间膨胀到了极限值。虽然不知道空间膨胀和时间变慢哪个是主因,但是至少确实有这样奇妙的伴随关系。

   另外一个事物,也是可以让时间变慢甚至静止的,就是速度,接近光速的时候,时间的流速显著变慢,如果和上一段的推论保持一致,亚光速物体时间流速变慢的同时,其附近的空间被膨胀了,而膨胀出来的空间,使得我们看到的亚光速物体的速度,和其真正的速度并不一致,(其实也是一种错觉,这个世界对于我们3维人来说,充满各种错觉好像是一种常态),因其速度被膨胀的空间不断抵消,导致真实速度远远大于我们观测到的速度,或者其中存在一个公式,使得速度增加到一定程度和膨胀的空间刚好两两抵消,虽然真实速度还在继续增加,能量也在继续增加,但是从3维标准空间中观察到的观测速度不再变化,而这个值就是我们所熟悉的光速c。

  

   光子的能量公式是E=hv 普朗克常量h乘上频率v,如此简单,简直不合理!能想到的最近接近的模式就是一个打点计数器,打得越多,能量越大,光子每次打点就得到一个能量计数,如果按上一段的推论,光子能量上升的同时,虽然观测速度依然是c,但是真实速度还在上升,空间也在继续膨胀,那么光子的能量上升确实就是这么一个简单的公式,因为随着真实速度的增加,打点的次数确实上升了,而且这个体系相当的稳定,在可以观测的粒子能量里,打点机制一直未失效。

  

   如果这个打点机制,换个方式运用,假设光子被某种场束缚,被控制在某个狭小空间内不能脱身,那么从宏观视角去看,光子就不再是边跑边打点了,而变成了原地打点,与之对应的是,所谓的动态质量变成了静态质量。

  

   这个打点机制还可以和希格斯粒子场结合在一起,希格斯场和粒子的作用产生了质量,那么光量子质量又是怎么产生的,最好的解释,希格斯粒子密布在宇宙膜上,光子通过进出希格斯场,完成一次打点,当光子或者说电磁波离开希格斯场的时候,也就是离开了我们当前的宇宙膜。而当电磁波远离宇宙膜上时候,如果宇宙膜上有障碍物,电磁波就极其合理的绕开了该障碍,从3维世界的视觉去看是穿透,但如果能看到宇宙膜以外,那看到的就是电磁波绕过了障碍物。所谓的波粒二相性,其本质就是光子进出宇宙膜留下的痕迹,我们认为它是光子,和游离于宇宙膜或者希格斯场留下的投影造成的双重效应。双缝干涉则可以理解成当电磁波游离于宇宙膜(希格斯场)之外时候,可以在宇宙膜上留下多个投影,同时通过两个缝隙是其在宇宙膜上的投影。

  

   目前世界上最难解释的现象是观测者对双缝干涉的影响。在有观测者的时候,光子是以粒子子的形态,没有观测条纹;而一旦没有观测者,光子则以电磁波的形式前进,显现出干涉条纹。最为夸张的是,当光子、电子已经确定经过双缝后,这个时候再放上摄像机,依然是没有干涉条纹,这个实验看起来颠覆了我们世界的”因果律”。意识的作用可能在于能将光子锁死在宇宙膜上,使之呈现粒子态。粒子通过双缝的现象,按上一段的解释,只是其在宇宙膜上的投影通过了双缝,本体游离于宇宙膜之外,一旦被观测,则被强制拉回宇宙膜,呈现出粒子态。用一个形象的比喻,1、我们所看到的世界好比是水面,而用于实验的电子则是水面上的小水虫,它们平时在水面上跳跃前进的。2、而观察者则是水下的鱼,只能看到水中的事物,3、同时水面上有很多光源,当小水虫离开水面的时候,就会在水面上留下无数的投影,4、水虫对鱼有一定的戒备,当鱼盯着它们看的时候,它们不会离开水面。从鱼儿的角度,水虫有两种形态,一种是贴近水面的粒子态,一种是远离水面的波的形态(由一堆投影组成),当水虫在被鱼儿观测的时候通过双缝。是本体贴水面通过双缝,它只能在双缝中二选一,如果鱼儿没有观测水虫,那么水虫其实是跳跃着通过双缝障碍,跳过去的时候,水面会留下大量的投影。当等水虫跳过了双缝障碍后,鱼儿再去看水虫,水虫又立即紧贴水面,这个时候还是粒子态。这就解释了双缝干涉各种 诡异之处,而且也没有和因果律产生矛盾。

  

  

  

   解释完双缝干涉,我们来看看宇宙。宇宙的历史目前测出来是138亿年,如果我以目前我们所在的比较平缓的宇宙空间来计数这个时间,和用黑洞附近流速较慢的时空来计数,得出来的数值是完全不一样的,毕竟按公式计算,如果卡在史瓦西半径上,宇宙诞生到毁灭可能也就是一瞬的事情。那么有个问题了,我们是以我们现在的空间作为标准3维宇宙为基准来计数时间的,如果宇宙随着时间推移,这个标准在变化那我们该怎么办,时间尺度自己可能在变化,而且这完全是有可能的,因为宇宙在膨胀!按我们第二段得到的规律,可以得出宇宙的时间随着空间的膨胀变得越来越慢,之前的宇宙比现在要快,那么说整个宇宙的时间比我们想象的可能要短,但由于宇宙时间上变慢是整体性,影响到了我们所依赖的根本,甚至可能动摇了时间尺度的基准,元素的半衰期的准确性,让整个宇宙的时间周期更加难以说得清楚,从这个角度,时间更像上一个自身及其不准确的衍生物。而且当接近黑洞的时候,时间会越来越慢,到了史瓦西半径的时候,时间会被静止,到了黑洞内部,我们所依赖的时间完全被静止了并被展开成新的空间一维,新的时间维度从卷曲的微观中被打开,黑洞的内部呈现出空间四维+新时间一维的高维宇宙的形态。那么,我们宇宙的外部是什么?一个二维空间+时间一维的低维度宇宙,而我们宇宙只是深嵌其中的一个黑洞?每一层黑洞都代表维度的爬升,在最后一层的黑洞中,我们将触碰的是宇宙真正的中心——奇点。整个宇宙呈现出从一维空间+一维时间,到十维空间+一维时间多层嵌套结构,而且因为低维的时间对于奇点来说毫无意义,所以奇点和这些嵌套宇宙的结构,都是并存的,大爆炸的同时,也进行着大坍塌。用我们常用的时间去评估奇点,发现它在138亿年前,是过去时,但是奇点很不满意:你说的时间,对我来说只是一段空间距离,而且138亿年的数字也毫无意义,从我的角度去看,只有一瞬间,你的时间概念的立足点对我来说就是荒诞的。

  

   再说说宇宙的膨胀,因为宇宙尺度太大,我们深陷其中,这种膨胀极有可能是一种空间扭曲——好像除了黑洞附近的空间扭曲,人类也没证实过别的空间膨胀,既然黑洞附近是因为靠近了大质量天体,导致了空间的膨胀,那么我们宇宙的膨胀看起来也可能是整个宇宙接近了某个超大质量的个体。而且虽然膨胀的绝对数值可能比较大,但是相对整个宇宙的尺度来说,并不是很大,所以用黎曼几何测不出来也是正常的。

  

   如果宇宙在不断的膨胀,时间在变慢,新的空间维度在持续展开,那么宇宙膨胀的真实的趋势是从3维向4维转化,和大刘在科幻小说里说的二相箔相反,宇宙在升维,整个宇宙越是落向一个大质量的物体,宇宙的真实空间就越大。按这个逻辑去推导,奇点虽然是个致密的很小体积物质点,但其附近的空间应该是极端膨胀的,这两者联系在一起是非常矛盾的,如果观察者身处于其中,可能会发现是一个庞大无比的空间,只是从3维的惯性思维去看觉得空间比较小而已。这个结果确实是非常违反常识的,只能说,这又是一个宇宙给我们制造的错觉。

   如果宇宙升维的趋势不可抑制,本质上我们的宇宙实际上在坍塌回奇点,并不是大爆炸,而是在大坍塌。只是身在其中的人看起来这种空间膨胀是大爆炸引起的。

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