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第四章 柳暗花明(13/20)

逃出母宇宙  | 作者:网络收集|  2026-01-14 14:27:28 | TXT下载 | ZIP下载

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夜色中摇摇头,“他的疑虑不是没有道理,可惜我还不能解释。”

“天乐哥哥,这件事我一直想不通。宇宙既然从空间和时间上说都有限,是从一次大爆炸开始的,那它怎么可能没有中心呢?比如,对膨胀宇宙最经典的比喻是说它像一个嵌着很多松籽的大蛋糕,当它膨大时松籽会互相退行,越离越远。这个比喻很形象,不过——膨大的蛋糕可是有中心的!”

楚天乐点点头:“你说得对,这个经典比喻其实不合适。爱因斯坦早就说过宇宙是个超圆体,但人类的脑袋瓜儿是为三维世界进化的,无法想象更高维的世界。我们只能降低维度来想象出一个画面,然后用推理能力来把它升高一维。现在,咱们假设宇宙是个二维气球,表面上粘着沙粒。当气球膨胀时,其上的沙粒会互相退行,相距越远的两个沙粒,其相对退行速度越大。你看,这个宇宙有限但没有边界。它也有膨胀中心的,但中心在(2+1)维度。所以二维宇宙内的观察者会发现本宇宙处处平权,没有特别的中心。好了,现在咱们可以拿推理来描述三维宇宙的图景了:三维超圆体也是有限无界,宇宙内处处平权,没有特别的中心。它的膨胀中心位于(3+1)维度。注意,这个多出来的一维并不是常说的时间维,而是空间维。”

“空间维?它在哪里?”

“不知道,到目前为止还没人说得清。还是那句话,我们的三维脑瓜儿很难直观想象超三维的玩意儿。也许它就蜷缩在空间的深处,存在于真空的深层结构。洋洋,这个问题交给你啦,你长大后把这个鞑子杀了。”他拍拍洋洋的小脑瓜,“知道这个典故不?来自于民族英雄岳飞的故事。岳飞的儿子岳云从小有远大志向,曾对爸爸说:爸爸你不要把鞑子杀完了,留两个给孩儿杀。”

洋洋这代人对这些典故没有概念,也就没接这个茬。他目光中星光闪烁,“脑袋拨棱一下”又冒出一个新问题:“天乐哥哥,我有一个新问题……”

天乐笑着截断他:“慢着慢着,你前天问的问题我还没回答呢,饭要一口一口吃嘛。”

前天洋洋问:虽然你已经排除了逆向湍流的存在,飞船肯定不会变成负速度了。但在暴烈收缩的空间里行船,船速会不会降低?降低多少?他还说,他最想不通的是下面这件事,科学家们说,在膨胀或收缩的空间中,光速是这样的表现:

——假设在年膨胀率(或收缩率)为10%的空间中有A、B两星体。一束光从A出发时,A、B相距一光年,那么尽管空间在膨胀(或收缩),这束光仍将在一年后到达B;

——但在这一年中,AB之距已经膨胀成1.1光年(或收缩成0.9光年),从直观上说,就相当于光在一年中走了1.1(0.9)光年的距离,光速看起来增(减)了10%;

——不过等膨胀空间被确定下来后,此时光再从A到B,就要按AB的实际距离,花上1.1年(或0.9年)的时间了。

洋洋当时曾疑惑地问:“天乐哥哥,我觉得上帝定的这个规则很不讲理。为什么空间正在胀缩时光就会变快变慢,停止胀缩时又恢复原状呢,逻辑上没法子解释呀。”

楚天乐当时没回答,说这不是一两句话能说清的,我得把思路理清再回答你。这会儿他笑着说:“这正是我十几年前问过我干爹的怪问题,当年我干爹没能回答,我直到十年后才大致想通。你别说,要想把这个问题彻底撕掰清还真不容易,得引入几个全新的概念。”

“什么概念?”

楚天乐慢悠悠地叙述了这几个新概念:

1、把不膨胀的空间定义为标准真空,或称零真空,“正在”(他加重语气念出这俩字)膨胀的空间定义为疏真空,“正在”收缩的空间定义为密真空。

2光在零真空中的速度定义为内禀光速,内禀光速在疏密真空中其实也是不变的,那个“看起来”变化了的光速定义为实效光速。

“标准真空和疏密真空?内禀光速和实效光速?”洋洋努力咀嚼着这些全新概念。

天乐拍拍洋洋的脑袋:“你别急,我下边给你细讲。”

他说:要想弄懂疏密真空中光速的变化,就必须接受“空间不连续”的概念。这倒不难,因为科学界已经公认空间不连续,其最小尺度就是普朗克长度,10-35米。所以空间从实质上说并非连续光滑的混凝土桥面,而是由一个个不连续石蹬组成的漫水桥。光线“跨过”每一个石蹬所需要的时间是一样的,即普朗克时间10-43秒。当空间正在胀缩时,石蹬的数目不变(只是暂时不变),光跨越每一格石蹬的时间也不变(即使石蹬的间距略有变化),所以光线走完这个距离的总时间保持不变,也就是说内禀光速不变。但在空间胀缩时,其实石蹬间距有微小的动态变化。把改变的石蹬间距乘上不变的石蹬数量,意味着实效光速在增大或缩小,其增减的量值正比于空间的胀缩率,也就是说实效光速变了。

但你肯定会产生一个疑问:既然如此,为什么胀缩既成后,光线就要按的新的距离来花费时间了?是这样的。不连续空间的“最小单元”是基于普朗克长度,这是空间最“自然”的稳定态。当石蹬间距随空间胀缩而增减时,只能是一个量子态的瞬间偏移,随即回复自然状态,即恢复到原来的普朗克长度。但这也意味着原有的石蹬会随着空间胀缩而自动创生或寂灭!比如说,当一光年的距离膨胀为1.1光年(或收缩为0.

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