2009.11.19
關(guān)于空間的維度，歷來(lái)眾說(shuō)紛紜，一般認為是四維（包括時(shí)間一維），也有人說(shuō)是五維、八維、十一維、甚至二十七維。但學(xué)者汪宏華近日在北師大的講座時(shí)指出，空間是三維，時(shí)間也是三維，時(shí)空合計是六維。他還從理論上推斷光速并非恒定，應是從宇宙膨脹之初的0逐漸加速到現在的30萬(wàn)公里/秒的，而且現在仍在持續增大。
汪宏華在北師大的講座主要內容如下：
近一個(gè)世紀以來(lái)，盡管物理學(xué)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但關(guān)于宇宙最本質(zhì)的問(wèn)題——時(shí)間和空間的問(wèn)題，仍舊徘徊不前，至今無(wú)法說(shuō)清時(shí)間是什么，空間與時(shí)間的關(guān)系如何。在此，我想簡(jiǎn)單發(fā)表一些自己的看法，希望能對大家有所啟示。
首先，我認為空間是質(zhì)量存在的容器，時(shí)間是能量存在的軌跡?？臻g和時(shí)間是宇宙的兩個(gè)大維度，不能離開(kāi)事物而存在，那些認為“時(shí)間無(wú)關(guān)所有的人和事，獨立存在，永遠存在”的說(shuō)法是錯誤的。沒(méi)有質(zhì)量就沒(méi)有空間，沒(méi)有能量就不可能產(chǎn)生時(shí)間，前一句好理解，后一句話(huà)道理其實(shí)也很簡(jiǎn)單，鐘表必須有能量驅動(dòng)才能走動(dòng)，假如宇宙的能量全部消失，所有的鐘表都將減慢直至停止，宇宙的時(shí)間也就停滯、消失了。那么，這是不是與相對論有矛盾了呢？相對論認為，當一個(gè)物體運動(dòng)速度接近光速時(shí)，物體周?chē)臅r(shí)間會(huì )迅速減慢；當物體運動(dòng)速度等于光速時(shí)，時(shí)間就會(huì )停止。我認為沒(méi)有矛盾，只是相對論闡述還不夠完整，它檢測到的時(shí)間減慢，實(shí)際是該物體的“粒性時(shí)間”減慢，不是它全部的時(shí)間。那么，什么是全部時(shí)間？
其次，我認為物體的質(zhì)量是三維，能量也是三維。此前人們大都將時(shí)間作為空間的維度，稱(chēng)之為第四維，現在看來(lái)顯然是錯誤的，就像不能將能量當成質(zhì)量一樣?？臻g只可能是立體三維，沒(méi)有一維、二維，沒(méi)有四維、五維，更沒(méi)有傳說(shuō)中的十一維和二十七維?，F在我們的任務(wù)在于分解時(shí)間的維度，即能量軌跡的維度。那么，能量之軌跡是幾維呢？可從微粒子入手考察。我們知道，很早以前物理學(xué)家就發(fā)現微粒子的運動(dòng)具有波粒二象性。后來(lái)，又有人發(fā)現實(shí)物粒子也具有這種特征，甚至提出了一切物體都具有波粒二象性的假說(shuō)。很顯然，波粒二重運動(dòng)的軌跡是三維。其中粒性運動(dòng)是一維，波動(dòng)軌跡是二維（波長(cháng)與頻率）。如果“一切物體都具有波粒二象性”的假說(shuō)不能成立，也沒(méi)有關(guān)系，這樣一來(lái)，相對于不同的物質(zhì)，時(shí)間就可以分成一維（物體）、二維（場(chǎng)）、三維（微粒子）三種不同的情況。對應的時(shí)空維度總數則是四維、五維、六維（我認為這種可能性不大）。
說(shuō)到這里我們知道了，前面提到的“全部時(shí)間”即是波、粒三維的時(shí)間，不過(guò)我們現在用鐘表計量的時(shí)間都是一維的粒性時(shí)間，沒(méi)有包括波性時(shí)間。我認為物體的波、粒二象是此消彼長(cháng)的關(guān)系，當物體速度減小時(shí)，粒性強，波性弱；當物體速度增大時(shí)，粒性弱，波性強。當物體以光速前進(jìn)時(shí)，粒性就微弱到難以檢測了，所以它的粒性時(shí)間幾乎停止。然而，它的波性時(shí)間卻是增大的?？傮w上，它的時(shí)間并沒(méi)有減慢，只是我們現在還沒(méi)有找到計量波性時(shí)間的工具而已。
第三，我認為相對時(shí)間服從于絕對時(shí)間，絕對時(shí)間由宇宙的總能量決定，而宇宙總能量由光速決定。此前，由于人們沒(méi)有找到運動(dòng)物體時(shí)間變慢的原因，便以為時(shí)間會(huì )出現局部相互超越或倒流的情況。實(shí)際上運動(dòng)物體變慢，改變的只是粒性時(shí)間，這種變化就像你的鐘表走得比別人的鐘表慢一樣稀松平常。因為宇宙是一個(gè)能量可以自由交換的開(kāi)放空間，所以時(shí)間不會(huì )局部減慢或加快。宇宙中一切事物都必須服從同一個(gè)時(shí)間——絕對時(shí)間，不能超越或逆轉。絕對時(shí)間由宇宙的總能量決定。那么，宇宙的總能量又與什么相關(guān)呢？光速！就是因為光速無(wú)法超越，所以宇宙出現了質(zhì)量與能量?jì)煞N物質(zhì)形態(tài)。如果光速無(wú)窮大，就不會(huì )出現紅塵世界，只有“空空”之能量了。我認為宏觀(guān)物質(zhì)的質(zhì)量是光速的堆積。
第四，我認為光速必定隨時(shí)間持續增大。此前，我們一直認為光速是亙古不變的，依據是相對于運動(dòng)的光源和靜止的光源，每一位觀(guān)測者測得的速度都一樣。但這最多只能說(shuō)明光速與空間的變化無(wú)關(guān)，不能說(shuō)明它與時(shí)間的變化無(wú)關(guān)。宇宙在膨脹之初，其表面的一切懸浮物包括光都已經(jīng)被吸附了。沒(méi)有質(zhì)量了，也就沒(méi)有富余、松散的空間了。沒(méi)有了富余、松散的空間當然也就不可能發(fā)生宇宙大爆炸。也就是說(shuō)，宇宙只可能是緩慢膨脹而來(lái)，不可能是突然爆炸而來(lái)。那么，緩慢的膨脹是如何進(jìn)行的呢？由光引領(lǐng)！光是宇宙新空間的開(kāi)拓者，它所到達的邊際便是宇宙的邊際。宇宙緩慢膨脹，也意味著(zhù)光速是從0逐步開(kāi)始加速的。那么，光的加速度是不是恒定呢？現在看來(lái)也不是。光速的變化很有可能與宇宙膨脹曲線(xiàn)一致，從0開(kāi)始加速，曾經(jīng)有過(guò)一個(gè)暴漲的階段，現在則進(jìn)入了緩慢增大的階段。如此則宇宙地平線(xiàn)問(wèn)題也化解了。
隨著(zhù)光速的增大，宇宙總能量的增加，時(shí)間的速率也會(huì )相應提高，所以“洞中方七日，世上幾千年”的說(shuō)法不成立，但“過(guò)去方七日，現在幾千年”是完全可能的。
除此之外，還有很多宇宙現象支持上述光速加速變化的推斷，只是由于條件有限，我還無(wú)法用實(shí)驗證實(shí)，還只能算是假說(shuō)。但可以肯定的是，如果這一假說(shuō)成立，那么物理學(xué)、宇宙學(xué)的很多疑難都將出現新的轉機。
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