長久以來,人類都認為宇宙浩瀚無邊,無窮無盡。
「莊子.雜篇.庚桑楚」裡有言:「有實而無乎處者,宇也;有長而無本剽者,宙也。」即是說明了宇(空間)宙(時間)的無邊無際,無始無終。
「墨經」裡有言:「久(古音同『宙』),彌異時也;宇,彌異所也。」同樣解釋說明了宇宙的浩瀚無邊,無窮無盡。
東漢張衡在其天文學名著「靈憲」裡同樣提到:「宇之表無極,宙之端無窮。」
唐代柳宗元同樣認為:「無極之極,莽彌非垠」;「東西南北,其極無方」,更是指出了宇宙的無邊無際。
不但古人對宇宙的認識如此,幾千年以來,人類對宇宙的認識基本上都如此。人類對自己的認知和自信,如同根深蒂固的千年古樹,穩如泰山的萬載磐石,可謂是早已尊奉成了真理,篤信不疑。
宇宙真的很大、無邊無際嗎?我們眼睛所看到的宇宙,真的如我們所看到的那樣嗎?你是否懷疑過,幾千年以來人類對宇宙的認知也許並不正確?探索科學,探索宇宙,水木長龍與您繼續我們的探索之旅。
在開始宇宙大小的探討前,以及科學家對愛因斯坦質能方程的逆向運用原理的分析論述前,我們可以先回顧一下科學史上幾個裡程碑式的革新。
託勒密的地心說,牛頓的絕對時空觀,歐幾裡得幾何,曾經也被人類篤信不疑地奉為真理,一直統治了人類許多世紀。而最終,哥白尼的「日心說」推翻了「地心說」,愛因斯坦的相對時空論碾碎了牛頓的絕對時空論,黎曼幾何彌補了歐氏幾何的不完善之處。
在早期科研領域,科研人員只要談及人造衛星,其工作職位就會岌岌可危,因為大部分科研工作者都認為人造衛星簡直就是天方夜譚,根本不現實;更不相信人類能從地球登到月球上去。但今天,這些所謂的不可能,曾經被嘲諷為「天方夜譚」的不現實,都已實現。尤其「人造衛星」時時刻刻都在服務著人類,成了幾乎所有領域都離不開的服務對象。
由此可見,科學的發展,人類的進步,認識的提高,是建立在不斷打破舊有理論認知、不斷探索新發現之上的,否則人類只能在原地踏步。不是嗎?
接下來我們就來深入探討分析宇宙之大小,宇宙之真假。
眾所周知,愛因斯坦最著名的方程就是我們耳熟能詳的「質能方程」(E=mc,E代表能量,m代表質量,c為光速),它是描述質量和能量之間相互轉化時所遵循的一種當量關係。簡單而言,質量和能量是相互聯繫的整體,消失的能量,不只會發生其它能量形式的轉移,也有可能會轉化成質量,反之亦然。這就是愛因斯坦在相對論中提出的著名的「質能守恆定律」,它是「能量守恆定律」的延伸擴展和完善補充。
正是愛因斯坦的質能方程,促進了對原子核的研究,為獲取原子核內隱藏的巨大能量提供了理論支持。通過愛因斯坦質能方程,可以計算出核變反應中原子核的質量虧損與轉化成的核能量之間的對應關係,從而也就使可控式核裂變(已用於發電站)、核聚變成為可能。
而未來,人類若能夠掌握可控式核聚變,便可以完全淘汰掉煤炭、石油、天然氣等有汙染的化石能源,因為核聚變是非常清潔的一種能源;並可以淨化海洋,解決霧霾、溫室效應等環境問題;還可以為星際飛船輕鬆提供所需消耗的大量能量。而所有的這一切——未來即將實現的科學成就,都離不開愛因斯坦的質能方程。
我們討論了這麼多,其實也只是運用了愛因斯坦質能方程的一半,為什麼這樣說呢?因為愛因斯坦的質能方程,不是單向的,而是雙向的——理論上,既可以計算物質向能量的轉化,也可以計算能量向物質的轉化。而前面我們討論的原子核能量的獲取,只是單向的。目前,人類比較容易掌握的僅是「物質—>能量」的轉化,而「能量—>物質」的轉化並不能隨心所欲。
不過,愛因斯坦質能方程的逆向研究(能量—>物質),科學家們早已著手開始,並有初步的成效,儘管只是在微觀粒子的尺度上。相信總有一天,愛因斯坦質能方程的雙向運用,一定可以被我們科學家們駕輕就熟地全部掌握。到時候,憑空創造一件物體,一棟房子,甚至一個人,或許都不在話下。
這比「全息投影技術」又更先進了一步。全息投影技術,我們僅是從視覺上感覺很真實;而運用愛因斯坦質能方程的逆向技術——能量到物質的研究,不妨我們稱之為「全息仿真技術」,不只在視覺上感到真實,且在觸覺上同樣感覺真實無比,因為當我們用手去觸碰時,「全息仿真技術」通過從能量轉化而來的物質,與真實物質幾無二致,可謂一模一樣。科學家此時可能會發現,「全息仿真技術」的難點在於怎樣讓轉化出來的「物質實體」能夠保持更長久的時間,這與「可控核聚變」不好控制掌握一樣困難,甚至更加困難。
探索是人類的愛好,研究創造是人類的興趣,而研究成果就是對人類褒獎的動力。如果未來人類完全可以雙向掌握愛因斯坦質能方程的運用技巧,別說創造出來一件物體,一個人類,或許創造出一個太陽系,一個銀河系,甚至一個小宇宙(可以通過光影視覺動態效應——相對位置隨著人的移動而動態緩移,讓視覺感覺起來如同是一個無邊無際的宇宙,即使宇宙僅有一間房子大小。),也並非不可能。
可以思考一個問題:屆時,當我們置身於被我們人類自己創造出來的銀河系之內時,又如何能辨別所在銀河系不是自然的銀河系,而是被人工製造出來的呢?同理,不妨也思考一下,我們現在所在的宇宙究竟是真還是假呢?會不會是某高智慧生物通過前面我們探討的「全息仿真技術」創造出來的?
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