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2008-02-18 02:08

时间旅行可能吗?





    下面是本豆1999年写成的一篇假说,论证过程可能在物理专业的人士看来是漏洞百出,但是,核心观点及宇宙模型具有开创性,也许能改变人类的宇宙观.该文在此发表时,仍保持1999年的原貌,文中提到的时间有效性仅在1999年.


我的宇宙观

关于宇宙的模式,爱因斯坦曾提出过“有限无边的三维弯曲空间”这样一种理论,似乎很有道理,但是,关于宇宙的起源,他只是模模糊糊地领悟到了后来我们称之为“大爆炸”的理论,前段时间霍金教授更是大大地发展了这一理论,认为现今的宇宙由豌豆大的东西膨胀而来,且目前还在加速膨胀。据说这一理论已准备盖棺定论了。但是,如果要问这豌豆又从何而来,则问题——宇宙起源这个问题还是没有解决。笔者在此提出自己的拙见,阐述宇宙的模式及其起源,希望能与广大读者共同探讨。

一、正负同体的宇宙

设想存在这样一个理想的黑洞,它的周围布有密密麻麻的白矮星,且这些白矮星正不断地被黑洞吸入其中。我们来推测黑洞中将要发生的事。显然,黑洞的质量会越来越大,引力也将越来越大,时间流逝越来越慢。随着质量的无限加大,在强大的引力下,黑洞中的硬核部分无法保持原来的体积,于是硬核进一步塌缩,而引力仍无限地加大,如此发展下去,硬核体积逐渐缩小,时间流逝亦逐渐变慢,最后体积缩小为0,时间亦停止。根据它此前的变化趋势,我们把它“理想化”:体积仍逐渐变小,变为0后仍开始呈现负值,时间停止后则开始倒流。那么,负体积的东西是什么样子呢?我们不妨这么认为:它的体积为绝对值,仍为正,但时间流逝方向与正体积的东西正好相反,即当某物体正体积为tV时,它的负体积为-tV,-tV+ tV=0,口头上的表述为:某物以体积V存在了-t秒,而它与存在t秒的等体积物体可化为体积为0的物体。下面我们来看看物质进入黑洞“奇点”以后的运行情况。

如图1所示,质点a被吸入奇点的运行过程是:最初它在A点,此时时钟读数为t1,过一段时间后它运行到点B,时钟读数为t2,时钟读数为t3时,它运行到C点,当它进入奇点Q时,时钟读数为t0,a亦开始呈现负体积状态(简称-a),这样它的运动将遵循先前的轨迹,但时间顺序倒过来,即t0→t3→t2→t1,而运行的轨迹则是Q→C→B→A。注意到质点a的运行情况的读者会发现,随便取个时刻,如在t1这一“幕”里,质点a及其负体积状态体同在A点,而且在别的时刻,a和-a都在同一点,这样我们得出一个重要的结论:只要a点最终被吸入奇点,则a与-a时时刻刻正负同体。考虑到某些物质如-a,它是从奇点“出来”的,因此把这个结论推广到整个宇宙,就是:任何出入奇点的物质都是正负同体的。






  

二、“莫比乌斯带”的特性

正负同体的宇宙如何存在?为什么不互相抵消而化为乌有呢?要解决这个问题,请大家先来看一看莫比乌斯带,如图2所示:






ABCD是一张长方形纸带,它有正反两面。现在,要把它粘成一个带圈,先把它弯曲,A点对着C点,B点对着D点粘上去,则成为一个常圈(如图3),里“面”和外“面”不相通,纸带还是正反两面。另一种粘法是把纸带扭转180度,让A对着D,B对着C粘上去,则得到一个怪圈(如图4),它把纸带正反两面给连起来了。也就是说,如果一只蚂蚁在图4的圈中爬行,它不必打洞也不经过边缘就能自然地从一面爬到另一面,这样正反两面实际上就是一面了。但在纸带上的任一段,它仍可表现为正反两面。这个怪圈是在1858法国的一次数学论文比赛中,德意志数学家奥古斯特·费迪南德·莫比乌斯首先论述到的,因此命名为“莫比乌斯带”。莫比乌斯带仅仅将纸带扭转180度再粘连,原来的正反两面就变成一面了,而纸带上任一段又都保留纸带原先就有的“正”、“反”两面的特性,即这一面既是正面,也是反而。这是它的奇异之处,而造成这一奇异现象的关键就是将纸带扭转180度。






       

在AB上取中点O1在CD上取中点O2,那么,不论是常圈还是怪圈,当纸带两端粘合在一起时,O1 与O2 重合,我们把它们合称为O点。不难发现,上面提到的“将纸带扭转180度”,实际上就是要A、B以O点为中点左右对调。如果把怪圈中的曲线O1O2 展直,则纸带上的任何一条垂直于O1O2 的线段在从AB移动到CD的过程中,其在与O1O2 垂直的平面上的投影扫过的区域正好是一个圆,O为圆心,AB为直径,如图5(C、D相对静止,A从C运动到D,B从D运动到C)。








    

在图5中,A到D的运动轨迹为半圆弧,其在CD上的投影即为线段CD,现在,定O点为原点,OD为正方向,OC为负方向,建立数轴,A的投影A′在运行到D的途中必经点O。定C点坐标为-r,则D点坐标为r,如图6。如果纸带只是扭转90度,则A′应在O点,代数上的表示为:A′(-r)→ A′(0)。如果纸带扭转120度,则是:A′(-r)→ A′(r/2),扭转180度则表示为:A′(-r)→ A′(r)。由此可见,如果纸带上引x轴和y轴建立二维坐标系,那么,将纸带扭转180度再粘连的功用在于:使得纸带中任何一点上的物质(如一只蚂蚁)沿纸带爬了一圈以后回到出发点时,其坐标有一维已经呈现相反数值。很显然是z呈现相反数值,而x、y不变(如图7)。














             

现在,我们把“将纸带扭转180度”这一过程定为Q,那么,我们所处的宇宙就是许多个类似这样的莫比乌斯带,但它是三维的,姑且称之为“莫比乌斯三维空间”,宇宙中的黑洞就相当于过程Q,莫比乌斯二维空间(即莫比乌斯带)上的蚂蚁在爬过Q点以后回到出发点时,其第三维(即第2+1维)坐标呈现相反数值,而莫比乌斯三维空间中的某一物经过黑洞奇点后回到出发点时,其第四维(即第3+1维)坐标呈现了相反数值。那么拉下来的问题就是这第四维的确定了。

三、何为第四维

目前的理论把时间当成了第四维,这与笔者在本文中讲的第四维不同。现代物理学认为:越靠近黑洞的区域,时间流逝寄生虫越慢,而黑洞奇点的时间是停止的。如果我们把时间间隔度换成长度,那么就发现:时间多么像以奇点为轴心作扇形运动的棒子,棒子上各点角速度一样,但线速度却不一样,离奇点越远线速度越快,如图8。因此,笔者在这引入一个新的物理量,姑且称之为“时间的线速度”,记为V t,它的定义是:物质因运动速度变化或引力变化而引起其所处的空间区域出现时间膨胀(或收缩),膨胀(或收缩)后的单位时间与在此单位时间内相应流逝的日常时间之比就是该物质此刻的时间线速度。其表达式为:V t=t/t′,式中t为膨胀(或收缩)后的时间,t′为在t时间内相应流逝的日常时间,设某质点运动速度为t,据爱因斯坦的时间等式,我们有: ,

 

另外,为避免这个比值出现过多的小数位,我们将它乘以100.这样,我们日常所用的时间线速度就是100,黑洞奇点的V t 值为0(即的极限是0),而一个以3/5光速运行的质点的V t 值为80,以4/5倍光速运行的质点的V t 值为60.笔者在此把时间线速度定为第四维,这一维表明了各个质点到黑洞奇点的“距离”,但请注意,这一距离不同于平常我们所讲的某地到另一地的“距离”,也不同于1900年到现在的“距离”。举个例子,质点A的坐标为(a,b,c,100)(时间线速度为100),而在某一瞬间,光子B以1倍光速飞过(a,b,c)点,当A与B重合的一刹那,B点的坐标为(a,b,c,0),此时如果附近就有黑洞,那么A点到黑洞尚有一段距离,而B点到黑洞的距离为0,实际上,在B点看来,A点到奇点的距离已被简化成一点,它不需任何时间就可以到达。在此我们还可作个推测:如果给某一有质量的东西无限地施加能量让它加速,当它无限接近光速时,它的质量无限大,体积趋于0,此时它将成为黑洞奇点。






上面,我们已经划定了第四维从0到100的刻度,假如宇宙中某区域的时间流逝得比我们这里快,那么那区域的时间线速度就大于100,这样我们就基本上划定了第四维中正方向的刻度。接着,我们规定,把倒流的时间之线速度定为负值,这样我们就有了一条完整的第四维坐标轴(虽然根据爱因斯坦时间等式,V t的取值范围是0≤ V t100,但在V t=(t/t′)×100式中,理论上V t可小于0,也可以大于100,而能将爱因斯坦时间等式包含在内但取值范围更广泛的时间等式还有待大家共同探讨)。于是,宇宙的莫比乌斯性即如下所述。

四、宇宙的莫比乌斯性

1、我们所观测到的宇宙,它是无数个相对独立的系统的总和,而每一个独立系统就是一个莫比乌斯三维空间,各个系统的中心就在黑洞奇点(即前面提到的Q点),一个奇点就有一个系统。

2、各系统内部的任何一点都正负同体,所谓正体积的物质是指它的时间线速度为正,而负体积则时间线速度为负,同一物体正负两态的时间线速度正好互为相反数。

3、各系统本来一切皆无,可以记为0,但0=-n+n,于是就什么都有了,宇宙就是这样诞生于乌有,这就是宇宙的起源。-n和n等体积等质量,且共用一个三维空间,但因时间流逝方向相反而不能相加化为乌有,只有在时间流逝方向相同时,即一般情况下只有在时间线速度都为0时,两者相互抵消。事实上如果某物的时间线速度是0,则它一刻也不存在,所以肯定是乌有。

4、各系统按各自的曲率绕“圈”,如系统α中的一点A,其时间线速度按本系统特有的曲率只能运行到距Q点的“距离”为∣V t∣时即返回,过Q点后再运行到∣-V t∣再返回,如此往复。由于点A正负同体,且两态可互相抵消为0,因此倘若其在特定条件下逃逸出系统α不会影响到α的完整性,而其闯入另一系统β亦不影响β的饱和性。因此,各系统独立的相对性是指各系统之间有各种媒介质相连,但无论放出还是纳入媒介质都不会破坏本系统的完整性,也正因为如此,各系统之间可以通过媒介质感知对方,我们也才可看见河外星系。

5、设系统α和β的曲率一样,α上的一点A时间线速度为V t1,β上有一点B时间线速度为V t2,且0﹤V t1V t2A与B有媒介质相连,此时V t1V t2均已过了最大值而返回Q点,这样,A上的观测者看β系统,通过观察B的运行,他认定β系统是一个黑洞,但当A已过Q点而时间线速度变为负值时,B的时间线速度较大而暂时还呈现正值,此时A由将来走向现在,而B则由过去走向现在,此时A点上的观测者将认为B点是从Q点“出来”的,β系统为白洞。这样我们就明白了“白洞”和“黑洞”其实就是那么一回事:当A看β系统为黑洞时,-A就看β系统为白洞,中间起决定作用的是观测者的时间流逝方向。另外,很显然,不同曲率的两个系统也具有这种特征。

6、由此可知不存在反物质,或严格地说:不存在“独生”的反物质,物质是双生且正反同体的。至于人工制造的反氢能与氢相撞而湮灭,其湮灭原因应该是上面第3点提到过的情况,在某种暂时不为人知的条件下其时间线速度骤降为0,于是湮灭。

7、同一系统中时间线速度不一样的区域。互为“平行世界”。若某一区域局部出现时间线速度的变化,则称这一局部“出现空间在第四维上的弯曲”。

8、宇宙中的物质创生于奇点,白洞、黑洞的奇点都是0=-n+n的“工厂”,正是这些奇点制造出物质。因此,从未或绝不出入奇点的物质是不存在的,所以本文第一部分的重要结论可以进一步推广为:宇宙中任何物质都是正负同体的(本文讲的物质不是哲学上的物质,而是指一切有质量的东西)。

此外,用时间线速度这一新物理量还可以解释某些白矮星比宇宙年龄还大的“孩子比母亲老”的现象。

下面,笔者列出一些由宇宙的莫比乌斯性衍生出来的研究方向,希望能与广大读者共同探讨。

五、关于“莫比乌斯性”的进一步探索

1、人类对宇宙的探索是不是在盲人摸象?什么时候我们有了第六感官,就发现自己其实被较低感官欺骗了。地球大气层尚且存在海市蜃楼,难道广袤的宇宙就没有海市蜃楼吗?我们应该有这样的准备:此前我们很多理论是建立在不可信的观测基础之上的。

2、“空间弯曲产生万有引力”,是否可进一步说成是空间在第四维上的弯曲产生了万有引力?火车在高速奔驰时纸片、树叶之类的东西会往列车车体“贴”上去,除开流体动力学因素外,是否与与在第四维上的弯曲有关?因为火车尽管速度远不及光速,但它的的确确使其所处的空间在第四维上出现微小的弯曲。

3、如果宇宙是全息的,那么我们就无法排除下面的猜想:

宇宙的运行规律在人脑中应有全息的反映,古人在极低的生产条件下所创造出的意识形态理论是否就是宇宙运行规律在人脑中的全息反映呢?中国古代“天上一日,地上一年”的朴素思想已被现代科学所验证;太极图与宇宙莫比乌斯相符(详见《科学世界》1997年第11期李以渝《怪圈之谜》;《读者》1998年第二期转载);道家学说所讲的万物生于无,这多像笔者在此讲的“0=-n+n”啊。如果我们最终能得到验证,证明我们的想法是正确的,那么有关“灵魂”的传说,是否也存在合理的解释呢?

虽然探讨灵魂有陷入唯心主义的嫌疑,笔者在此仍提出一个研究切入点:既然质能可以转化,那么我们是否可以把灵魂看成是古人在表述上的不贴切,而重新审视我们的身体和意识呢?身体是物质(有质量),而意识是能量,生命是质和能的结合体。再考虑到某些昆虫的蜕变,且蜕变后还具有第三维活动能力(如蚕在平面上爬,具有二维活动能力,但蜕变成飞蛾后可上下飞,具有第三维活动能力),此外还加上某些人的濒死体验,笔者在此提出这样“荒诞”的设想:人的自然死亡是一种蜕变,蜕变后的生命脱离质量体而成为完全的能量体生命(也许与某些专家说的“场形生命”不谋而合),具备了第四维活动能力,可以穿梭于各个平行的三维空间,但由于“四维人”(场形人或能量人)因无法用质量体表达,而我们这些“幼虫”又暂时无第六感官,因此无法勾通。没准我们看见的UFO就是这些四维人制造的四维飞行器在我们三维空间上的投影呢?

    从上文中看得出来,要"回到过去",只能呈现负体积状态,且正体积状态体所经过的变化是不可重来不可更改的,所以说"时间旅行"尤如考古,毫无意义.



 






 

 

















 

 


 

Tags: 时间旅行  


类别: 科海时评 |  评论(5) |  浏览(8610) |  收藏 |   本文固定链接 | 推荐
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马特 2008-02-18 02:50 Says:
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