第202章 对于宇宙模型的假设
简单来讲,
在宇宙大爆炸之后,
释放出的无数单位波组成的宇宙,
就像是无数水分子形成的浩瀚大海,
理想状态下,它应当是一个平静流淌的海面,
但因为水波具有一定的波动性,
所以波峰的干涉叠加,
让本来平静流淌的海面,出现了一些不太平静的浪花,
对于宇宙而言,这些浪花就是浩瀚宇宙中的星系、星辰
叶老若有所思道:“按照你这个类比的话,浪花中的水分子,就是基本粒子,平静流淌的海面中的水分子,就是作用力和场”
“但海洋有一个问题,就是他的各种现象,除了自身的波动之外,还有引力和磁场的影响”
“如果摒除一切外力,它或许应该静止”
虽然顾然举的例子很直观,
但问题在于地球上的洋流受着诸多外力作用,
因为这个逻辑漏洞的存在,很难从海洋推及宇宙
叶老接着说道:“或许宇宙经历过类似‘大爆炸’的事件,给‘水分子’提供了初始力,”
“根据牛顿定律,他或许是匀速直线运动,或许是匀减速运动”
“但事实是根据观察,宇宙仍旧在加速膨胀”
按照正常的物理学,爆炸之后产生的冲击波,
一般来说在爆炸的那一瞬间,速度最快,
然后受空气阻力的影响,越来越慢,最后消失不见
而对于宇宙模型,
按理来说,在宇宙大爆炸的那一瞬间,不管是单位波还是基本弦,或许是以光速释放了出去,
如果说有阻力影响,那它应该是一个速度逐渐变慢的过程,而宇宙膨胀的速度,也应该越来越慢,
哪怕说没有阻力,那它也应该是一个匀速膨胀的过程,始终以光速膨胀
但根据天体物理学家的研究发现,星系之间的远离速度,并不是匀速或者减速,
而是一个加速过程
也就意味着,宇宙正在加速膨胀
在叶老的质疑之下,顾然又继续思考了起来
这个难题倒并不让他感到懊恼,
反而让他更加兴奋了起来
他之所以来找叶老,目的就是为了不断的发现猜想中的漏洞,从而完成理论上的修正,
而叶老也确实,总能给他出一些抓耳挠腮的问题
减速,或者匀速,
这些都好解释
因为在物理世界中,万事万物似乎都是在周而复始的重复着从运动到静止的过程,
人类所看到的一切,都是消耗或转换能量和势能的过程,
能量不会凭空产生,已经成了约定俗成的常识
而宇宙加速膨胀之所以很难被接受,
一个重要的原因就是,这意味着宇宙整体的能量并非平衡,似乎是在不断增加的
否则没有外部作用力和能量的补充,又该怎么解释它的加速
就像摊面饼,一摊面汁泼在烙锅上,面汁向四周蔓延的速度总会是越来越慢的,
而想要加速摊平在整个锅底,需要人为的用铲子去向四周波动
那对于宇宙而言,难道也有这么一个“铲子”?
顾然思索了半晌,似乎怎么也无法通过物理角度进行解释
一个小小的加速问题,让他再一次陷入了逻辑悖论之中
叶老只是安静的在一旁等待着,
这个问题已经触及宇宙的底层逻辑
目前物理界的猜想主要有几种,
要么拿出了毫无根据的宇宙学常数,强行给了宇宙一个加速度,
要么把问题抛给毫不了解的暗物质或者暗能量……
但这些猜想,都无法说服他
“为什么宇宙大爆炸之后,单位波是匀速或者减速运动?”
顾然一边思索着,接着喃喃说道:“我们或许从一开始就错了”
“假设一个光滑平面,一个小球a碰撞到另外一个小球b之后,我们知道小球b会做匀速直线运动,这是没有问题的”
“所以我们拿我们所看到的爆炸来分析宇宙,那么匀速或者减速都是有可能的,”
“因为爆炸产生的动能,在短时间内给物质赋予了一个速度,然后这个物质以这个速度被释放了出去,有阻力就是减速运动,没有阻力就是匀速运动”
“但实际上,在匀速之前,物质从0到拥有初速度,是有一个加速过程的,”
“只是因为相互作用力的传递速度太快,所以我们将加速的过程忽略了而已”
顾然说着,紧接着脑海中的思路也就越发清晰了起来:
“那么小球a撞到小球b,因为作用时间忽略不计,那怎么求出来小球b的速度?”
“最常用的就是动量守恒”
“而使用动量守恒有一个重要的前提,那就是小球b要有质量”
顾然仿佛骤然间在黑暗的迷宫中找到了光亮:“但问题在于,单位波或者说基本弦,本身是没有质量的”
“也就是说,在宇宙大爆炸的那一刻,它的速度是无穷大”
“或者说对于最初释放的单位波而言,它们不存在速度,而是在释放的那一刻,最初的宇宙便已经形成”
叶知寒听到顾然的猜想,也是对他的大胆设想感到惊讶:“你的意思是在宇宙大爆炸的瞬间,宇宙就已经形成?”
顾然点点头:“就像是千层饼,这最下面的第一层饼,就是这个宇宙的基本物理法则,”
“而随后释放的单位波,在这层饼上运动的时候,由于频率、振幅相互干涉,从而不断被激发,形成了强子、轻子、传播子等基本粒子,”
“在第n层饼之后,无数的基本粒子开始形成物质、尘埃、星辰和星系”
叶老对这个千层饼的理论感到很是新奇和有趣:“那还有一个问题,光速呢,如果单位波是无穷大或者说是瞬时的,那作为宇宙的一个基础参数光速不变且有一个固定数值该怎么解释?”
顾然胸有成竹道:“光速是人为定义的,描述的是光一秒走了多少距离”
“那假如光子也是单位波的激发态,”
顾然埋头在本子上画了一个波形图:“假定这个波形图就是单位波的示意图”
他又用笔尖指着两个波峰:“这两个波峰之间的时间是一个周期t,这两个波峰之间的距离是一个波长λ”
“假如光子只会在波峰上由干涉产生,那就意味着在一个周期t中,光子移动的距离是λ,”
“光速就是单位波的波长除以单位波的一个周期,自然也是固定的”
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