由买买提看人间百态

boards

本页内容为未名空间相应帖子的节选和存档,一周内的贴子最多显示50字,超过一周显示500字 访问原贴
Physics版 - 老子与科学宇宙论比较
相关主题
老子的宇宙循环过程简述zz新超导体将中国物理学家推到世界最前沿
老子与粒子物理比较请问如何在球体表面均匀分布N个点(赠送包子) (转载)
老子《道德经》与宇宙论、量子场论和相对论美杂志披露:爱因斯坦一生曾犯23项科学错误
科普文章要贴专业人士的--宇宙学的末日免费论文下载地址集锦
宇宙真的在膨胀吗?请教一个各向同性的问题
稳态宇宙说这块狗头金是真金考考大家的数学
[转载] 走过超导之路-元江(转)俄勒冈大学王海林入选科大新一轮千人计划
(zz)走过超导之路物理开始研究纳米材料,nano-photonics算不算堕落了
相关话题的讨论汇总
话题: 老子话题: 宇宙话题: 引力话题: 具有话题: 空间
进入Physics版参与讨论
1 (共1页)
m*******u
发帖数: 30
1
这是300万字拙作《道德经新论》第一篇第四章的第二节。有些内容需要结合该篇另外
章节理解(网友如果快速阅读,不清楚之处可以跳过。另外此节的“象”就是“道”)
论坛排版不便,有兴趣者可下载全书或去博客阅读,链接见文末。
二 老子宇宙论与宇宙观测事实和科学宇宙模型
1,各向同性及“象”的分布
2,膨胀、空间与时间
2.1 膨胀
2.2 空间与时间
3,大爆炸
4,引力与电磁力
4.1 引力
4.2 电磁力
5,电磁波、双缝干涉、光子与光波
6,微波背景辐射、元素丰度、暗物质、暗能量
7,相对论、熵增原理
8,星际物质、星际分子、星云、星体形成
9,宇宙归宿和循环、宇宙边际
10,地外文明
1,各向同性及“象”的分布
各向同性是指在不同方向测量的物理量都相同。实际上是说物理性质与测量取向无关,
具有均质性。与此相应,各项异性是指在不同方向测量的物理量不同,具有非均质性。
各向同性与各向异性在不同的学科中所指有别。从宇宙学来说,目前的宇宙观测表明,
宇宙大尺度空间的物质分布是各向同性的,物质分布也是基本均匀的(时间、空间、宇
宙射线等也具有各向同性的特征)。正是在这些观测事实基础上,人们提出了宇宙学原
理。
老子的宇宙也具有各向同性的特点。这主要是因为“象”均匀分布、各向同性。而宇宙
生衍过程中,“一”也是大体均匀分布的、并且具有各向同性的特质(此由42章“道生
一”和39章“一”的情况可以推定。因为到处存在的道的最初生成物,老子都称为“一
”。这就表明最初生成的纤细实物,看起来都是一样的、同一的。再由39章可以推测“
一”应该是均匀分布的),可以推测,“二”、“三”的情况与“一”差不多。在天地
万物阶段,小区域的物质分布将会集中,故具有分布方面的各向异性。但从大尺度空间
来看,象、“一”以及“二、三”等深隐存在层面占据了广阔的空间,星体只占据了小
区域,所以大尺度空间的物质分布理应是各向同性的,具有均匀性。
在宇宙最初和最终阶段,亦即没有任何稳定的纤细实物阶段,“象”是均匀分布的,这
种均匀性既体现在宏观方面,也体现在微观方面。在“一、二、三”阶段,“象”也是
均匀分布的。但在天地万物阶段,“象”的分布有一些变化,而在整个宇宙生灭过程中
,“象”的密度也是不同的。
首先,宇宙生衍阶段,“象”一直在扩张延展,所以虽然分布均匀,但“象”的宏观分
布“密度”一直降低。另外,因为“象”不断地生育,所以自身必定减少,这也是“密
度”降低的原因。在宇宙消亡阶段,情形相反。
其次,天地万物阶段,由于实物的聚集会对“象”发生一定的影响,我们推测,这种影
响体现在局域“象”的卷缩和“密度”提高方面。也就是说,恒星、行星等实物密集的
天体周围,“象”的密度会高一些,卷曲的程度会大一些。由星体向外,“象”的分布
密度逐渐降低,卷缩程度也逐渐降低,到了一定距离,“象”的分布密度就与外太空的
分布密度一致,而这个分布密度就等于或者近似等于“象”的整体分布密度。也就是说
,从星体至太空,象网逐渐稀薄,形态逐渐舒展。
再次,象网是类似于蛛网、丝网那样的存在,那么在扩张中,“象”段会不会越来越细
呢?我们认为,变细现象有可能存在,但不会无限细。我们知道,“象”在极微区域不
停地破碎裂解,而破碎裂解的“象”段又会与“象”网粘合联结。所以在扩张中,虽然
可能会逐渐变细,但因为粘结作用,“象”不会一直变细,直至无限细小。事实上,老
子已经指出“象”是宇宙中最为纤细的存在,若此,我们倒有理由认为“象”不在扩张
中变细,或者说变细的程度很小。这就是说,在宇宙生灭过程中,“象”的粗细基本不
变化。
2,膨胀、空间与时间
2.1 膨胀
哈勃红移证明宇宙在膨胀,距离越远,星体远离的速度越快。另有迹象表明,膨胀似乎
有加速的趋势。
老子这里,宇宙也在膨胀。但与通常的膨胀见解不同,具有这样几个特质。
首先,膨胀实质上是大道本身在扩张伸展,是“象”在扩张延伸。由于“象”在宇宙生
衍阶段一直处于膨胀状态,因此,“象”的生成物如“一、二、三”乃至天地万物,在
其生成之时,也就具有“相互离开”的秉性(实则是观测效应。因为“象”在扩张,所
以实物生成后,即便在“象”中静止,但可以观测到他们之间是在相互离开。正如静止
在水面上的船,若果水面在扩张,船之间的距离就会加大,但他们相对于水面却是静止
的)。虽然在天体形成过程中,局域的“象”会有卷缩回旋,实物有所聚集,但并不妨
碍整体性的扩张伸展。所以,我们今日所谓的星系远离,实则是因为“象”在膨胀;我
们以为是各个星系在疾速跑远,但实则是“象”在延伸扩展。只是在我们眼中,呈现出
的表象是星系在高速逃逸。
这就是说,假如“象”不扩张或者停止了扩张,并且星体星系没有旋转现象,那么他们
就即不存在相互远离的现象,而是相互静止的,并且对于“象”而言也是静止不动的;
假如“象”不扩张或者停止了扩张,星系星体仅具有旋转现象,那么他们之间的距离变
化就只是旋转运动产生的变化,而星系星体对于静止的“象”,就只有旋转运动。
由于“象”弥漫遍布、各向延伸,所以“象”就是实实在在的真实空间(与理想化的抽
象空间不同)。故此,“象”的膨胀就是空间膨胀,就是空间在一直扩张。这一点上博
简《恒先》说得更清楚。
其次,“象”的膨胀速度我们不能确定(可以借助哈勃红移来推测。假定150亿光年处
膨胀速度是光速,则每年膨胀速度约为20厘米。在老子这里,哈勃红移中波长变化是“
象”的扩张造成的,不是星系的运动造成的),但在一定阶段,大体可以确定是各向匀
速的。假如在某时能给“象”网中的两个点做上标记,我们会看见,两点之间一直匀速
地相互离开;如果标记更多的点,会发现点间距离越大,他们相互离开的速度越大。这
是因为,任意两点之间都在膨胀扩张,犹如立体的网状橡皮筋被从各个方向同时拉伸那
样。
这样,星体间距离越远,他们的相互远离速度越快。这与哈勃红移是一致的,在某种意
义上是对哈勃红移的有力支持(红移一般被解释为星体远离观测者,即多普勒效应,但
物理学界也有另外的解释。哈勃红移被当成星系在运动、在逃离,但老子这里却是象网
或空间在膨胀,引起电磁波的波长变长,于是出现红移现象,在表观上则是星系在远离
。也就是说宇宙学红移中波长的变化,本质上是象网或空间扩张造成的,不是星系远离
造成,但也可以视为星系远离。两种看法具有等效性)。
相对论假定的光速上限,在老子这里不适用。我们不知道宇宙中有无超过光速的事实,
但从哈勃红移来推测,“象”在遥远区域的扩张超过光速。这是因为老子的宇宙应该是
或者说很可能是无边无际的,而现今的观测和计算表明,宇宙视界内的星系逃逸速度已
经接近或超过了光速。这在物理学中是很难解释的,但在老子这里不成问题。
“象”最终还要收缩,收缩的速度更不易确知,是否与扩张的速度具有对称性,这更难
知晓。我们猜测,在膨胀阶段,早期的膨胀速度可能较小。随着“一、二、三”和天体
的生成,“象”变得稀薄,此时膨胀速度可能加快。到了一定程度或许因为“象”网张
力的原因,或许因为其他原因,膨胀速度减慢。然后逐渐收缩,收缩之初,速度较慢,
到了一定程度或许会加快,随着天体逐渐消亡、纤细实物复归于“象”,可能会变慢,
最后所有实物全部复归于“象”,开始下一轮循环。除了速度,还可以从加速度来分析
,这里不再进行。
2.2 空间与时间
人类关于空间和时间的观念很早就形成了,并且毫无疑问与物体的运动变化关联在一起
。物体在运动,而为运动提供场所的就是空间;物体在变化,变化的顺次就是时间。在
普遍的认识中,空间和时间是连续不间断的,也具有均匀性和各自独立性。空间没有方
向性,各个方位上都是一样;时间则具有方向性,一直均匀的向前流逝。这些观念在牛
顿那里被归结为绝对空间和绝对时间,是一种抽象思辨的产物。绝对空间就是抽取所有
物质之后的绝对空无,这种空间与物质及其运动无关,也与观测者所处的环境(参照系
)无关。绝对时间就是抽去了所有物质及其变化之后的单纯时间,与物质运动和观测者
没有关联。牛顿体系就是建构在这两个假定前提上的,于是有了绝对静止、绝对运动、
绝对参照系以及各种具体推论和理论建构。牛顿的抽象时空倒是比较符合常识经验和人
类普遍的分析思辨,因此得到了广泛认同。但在深入思考的哲学家、物理学家那里,却
又不断地被质疑、被批评。这是因为,即便这种抽象的绝对时空真实存在,但却无法被
测量感知(近现代物理学中,只有可测性的物理量才被认为是真实存在的,才具有物理
意义),何况绝对时空仅仅是头脑中的思辨抽象产物,而比绝对时空更根本的是物质及
其运动。正是物质及其运动才使得人们有了时间空间观念,而抽去了物质及其运动也就
抽离了时空之本。无本无根的时空,也就成为虚玄飘渺的存在。
爱因斯坦的时空观,不仅涉及到物质和观测者(参照系),还将时间和空间联系在一起
。物质(事件)、时间、空间、观测者构成了相互作用和影响的体系。在这种时空观中
,没有绝对时间和绝对空间,空间和时间都具有相对性,与物质分布和测量系统必定相
关。在不同的物质系统和不同的测量者那里,空间和时间是不同的。不过这种时空观却
又导致了许多奇谈怪论,因此也引起了大量争议和分歧。
老子没有论述时间和空间。但是,依据五千文有关表述,我们可以建立起老子的时间和
空间观念。
先看空间:
从今日的空间概念去审视,大道亦即“象”就是空间。更准确讲,老子的“象”涵摄了
今日的空间概念;或者说,单纯从方位意义上考察,“象”就是空间。由于“象”具有
循环胀缩的特性,所以老子的空间也是循环胀缩的,这与任何已知的空间特性截然不同
(这样的话,老子的空间似乎是有方向的,膨胀阶段和收缩阶段指向不同。但是这种方
向性应该并无实质性意义,并不意味着收缩阶段的物理特性以及“道、一、二、三”、
天体万物的性质运演发生变化,至于物理定律是否会有变化就不好遽断了。与下文对时
间方向的分析结论相同,我们认为空间方向性并不是恰当的说法)。
老子的“象”绵延伸展、连续不断,所以老子的空间是连续的,其变化也具有连续性。
量子化不适用老子的空间。
老子的“象”均匀分布,所以空间也具有均匀性。当然,恒星等星体形成后,“象”的
分布在小尺度区域略有差异,因此空间分布也会略有不同,但对大尺度区域而言,这些
差异可以忽略。
老子的“象”具有各向同性的特点,因此,老子的空间也具有各向同性的特质(严格来
讲,“象”在整个胀缩循环中不是各向同性的,但在膨胀和收缩的各自阶段,可以视为
各向同性)。
由于胀缩循环十分漫长,所以在任何一小段过程以及较小区域中,倒可以看成绝对空间
。也就是说绝对空间概念在一定条件下近似正确。我们也可以将牛顿绝对稳定不变的空
间改成均匀胀缩性的绝对空间。
由于天体形成后,象的分布略有差异,因而空间的分布(或许应该称作分布密度)也略
有不同,这倒可以与爱因斯坦弯曲空间的曲率不同有点相通。
再看时间:
我们可以从“象”的扩张和收缩来考察时间,这个时间其实就是宇宙时(目前物理学领
域常用单调递减的物理量标度宇宙时间)。假如能够认为扩张阶段和收缩阶段具有匀速
性或近似匀速,那就可以用胀缩尺度标度时间。但如前所述,胀缩的速度可能有变化,
所以这样的宇宙时也不很准。
由于“象”有扩张和收缩两个大的阶段,因而宇宙时也有方向性。但正如前文对空间的
分析一样,这种方向性应该并无实质性意义。也就是说,当宇宙收缩时,物理特性和以
及“道、一、二、三”、天体万物的性质运演并无变化,只是收缩阶段以消亡为主,而
扩张阶段以生成为主。
在物理学里,时间是没有方向的,物理定律在时间反演时保持不变。也就是说,在任何
时间方向上物理定律都具有同一性,从物理定律去看时间,看不到过去未来现在的区别
。而在热力学中,熵增原理告诉人们,随着时间流逝,熵增不可避免,这就是热力学的
时间箭头,亦即在自然状态下,系统自发趋于无序状态,人们从无序的程度就可以判断
状态的先后。热力学的时间方向与宏观经验事实、人们对时间的心理感受是一致的。
老子的时间虽然具有方向性,但与热力学的时间箭头等却有绝大差异。热
力学的时间箭头指向终结,而老子的时间箭头实则是往复循环、没有终点。正因为此,
我们认为老子体系中时间具有方向性应该是不恰当的提法。
空间与时间:
牛顿体系中,时间与空间各自独立,相互无关。爱因斯坦相对论中,时间与空间相互关
联,没有各自的独立性。老子的空间与时间既相关也无关。所谓相关,是指空间本就是
“象”,而时间则是“象”运演过程的度量,时空都与“象”有关。通过“象”,时空
有了关联。所谓无关,是指空间本是“象”,其存在及性征不依赖于时间。有没有时间
,对“象”的运演没有影响,亦即对空间及其变化没有作用、效应。这就是说,在老子
体系中,时间并不是独立自存的实在,无非是用来表征、度量、描述事物的人造概念,
是人们加诸于事物的思维构造。因此,在老子这里,空间是实在的、是实体;时间是虚
拟的、是概念构造。
物理学理论因为要描述运动变化,所以必然引入时间参数。但在一些不明究里的人看来
,时间成为实体、成为实在。人为设定的抽象概念逐步演进为实体,正是思辨哲学的弊
端。物理学中能量概念也是如此。虽然不是所有的物理学家都作是想,但在大量的科普
读物中,混淆在所多有,造成了本不该发生的混乱。
至于多维空间以及四维时空,都是数学构造、思想建构,在数学中甚至在物理学中有其
意义,在现实中并不存在也很难想像。在老子这里不存在也无意义。
空间与时间在老子体系中没有什么值得注意的突出地位,事实上老子本来没有对空间和
时间予以阐述,我们上文只是从老子体系出发审视现今的空间和时间,换言之,是将空
间和时间放在老子体系中,看看他们会是怎样的情形。
3,大爆炸
在老子这里不存在大爆炸,也不会有奇点、黑洞(黑洞本是奇点的一种)等奇怪的物理
学构造。大爆炸理论最大的观测证据还是红移现象,但在老子这里红移也是必然的事实
,红移也是对老子宇宙论的有力支持。
实际上,奇点黑洞之所以能够在物理学中大行其道,还是拜理论所赐。广义相对论以时
空结构代替了引力物质,又以几何数学描摹物理世界,在这样的模型中,奇点黑洞的存
在不成问题,只要曲率无限大即可。至于是否能够现实的存在,物理学家是不太关心的
。方程允许,理论可行,那就有存在的可能。哲学家关心逻辑是否自洽,而不论是否与
事实悖谬;物理学家关心方程是否许可,而不论是否能够真实存在。密度无限、温度无
限等数学可行性成了物理真实,这些都是常识的脑袋无法想象的。物理学进入神话世界
,大概已是世界潮流。
4,引力与电磁力
在“老子与粒子物理学”一节“四种相互作用”一段中,我们已经分析对比过老子的“
象”与引力和电磁力,这里对一些具体问题再作讨论。
4.1 引力
“象”网具有柔韧性,对“象”网中的实物具有牵拉效用,这就是引力的本质。所以,
引力既不是牛顿的瞬时超距,也不是广义相对论的光速传播和空间弯曲,而是一直蕴涵
在“象”中,一直都存在。除了牵引作用,“象”网应该还有拒斥作用,即在局域收缩
以及在整体收缩到一定程度,“象”网的牵引会变为拒斥,正如我们挤压弹簧或橡皮筋
那样。正是因为“象”网收缩到一定程度会很可能会变为拒斥,所以就不可能永远收缩
下去而挤成一团。奇点黑洞之所以在老子这里不可能存在,这也是原因之一。
引力的大小取决于“象”网的牵拉力。有三种主要因素,一是与象网的密度(单位区域
内“象”丝的数量)亦即分布有关,密度越大,牵拉力越大。二是与“象”网的拉伸程
度亦即拉力有关,“象”网在扩张过程中,拉力会有所增加(这种增加不是线性的,必
须考虑“象”网破裂而变为纤细实物)。这也表明,引力强度不是不变量,而是变化的
,随境域不同而有别。三是物体的结构组成、大小密度等。
先看第一种因素。前文分析表明,“象”网在不同的生衍阶段以及生衍过程中不同的区
域,其分布略有差异。在宇宙最初的大道阶段,“象”网的分布是均匀且平直的,但此
时的引力效用只是潜在的。在纤细实物如“一、二、三”生成阶段,“象”网的分布也
是均匀且平直的,对“一、二、三”中纤细实物具有牵拉作用,但整体来说主要表现为
碰撞以及电磁作用。假如此时纤细实物相对于“象”网没有移动,那么就不存在牵拉效
用。在天体形成阶段,“象”网的分布出现了差异。一方面,从天体周围至外太空,“
象”网逐渐稀疏,并且以星体为中心呈一定的发射状。而到了外太空,此时的“象”网
分布就近似于整体性的平均水平且具有平直性;另一方面,不同的区域比如不同大小的
星系中,“象”网的密度可能也不同(即使确实不同,差异也不会太大,而且密度的可
能差异与星系的大小及星体实物的分布有关);再一方面,星体周围的“象”网应该会
有卷缩回旋,不再是早前的平直形态了。
我们以太阳系为例试予说明。整个太阳系处于“象”网之中。太阳周围的“象”网比较
密集,行星周围则随其大小而异,体积大者,“象”网比较密集、牵拉力就大,反之稀
疏就低;密度高者,“象”网对其作用就大,反之就小(“象”网虽然可以轻易穿透任
何坚固实物,但密度越大,“象”网与物体的相互影响和作用就越大,因此牵拉作用越
强)。卷缩回旋的程度也相仿。一般来说,星体周围的“象”网应该呈发射状。从太阳
系至外太空,象网逐渐稀疏和平直,到了一定距离,就与平均密度或平均分布一致了,
并且处于平直状态。行星与太阳之间的牵引力与他们之间“象”网的密度、他们自身的
密度、相互间距离(星体周围的“象”网呈发射状,因此距离越大,相互联结的“象”
网就越少)直接相关,体积越大、密度越高,牵拉力就越强。行星之所以围绕太阳运行
,是因为当他们“想要”离开的时候,必定会受到“象”网的牵拉,因此就会被“象”
网牵动而作类似于圆周的绕行(太阳周围的“象”网具有卷缩回旋样态,太阳自身还在
自转,这两方面合起来可以形成行星的绕行)。如果行星靠近太阳并且假如“象”网在
此过程中受到挤压(可能性很小,因为“象”网可以穿透任何坚固实物,所以“象”网
的阻滞作用会稍稍明显,而挤压作用就很小了,甚至可以排除),在一定程度上就会变
为斥力,阻止行星进一步靠近。在地球附近的物体,受到的牵拉力也与地球与物体之间
的“象”网密度以及距离有关。假如此物体与地球相对静止(前提是地球不自转),那
么“象”网的牵拉力就无法体现;假如此物体想要逃离,就会受到牵拉,从而会追随地
球的自转、公转而运行,这类似于早前的以太拖曳。在太阳系外太空,“象”网已是平
均分布,并且比较稀薄,此中的物体受到的“引力”,已不是太阳系的引力,而是“象
”网自身的阻滞牵拉等作用。假如此物体相对于“象”网静止,那就不会受到“引力”
作用了。需要特别提请注意的是,“象、一”以及各种物体,具有电性或磁性,许多被
认为是引力效用者,实则应该是电磁力效应。
再看第二种因素。“象”网处于扩张之中,因此其牵拉作用可能会逐渐增加。但是这种
增加作用不是线性的。因为,首先,“象”网会破裂变为纤细实物,因此“象”网自身
的密度或者说“象”丝会减少。其次,“象”网在拉伸过程中未必一定越变越细,这是
由于“象”网不仅破裂,还可粘合。我们推测,在整体的扩张过程中,“象”网的拉力
是有增加的,因而引力也会非线性地略有增强。但在局域比如星系、太阳系中,“象”
网拉力是否增加,却要考察具体的分布密度是否增加。也就是说虽然整体性的象网拉力
在整个膨胀过程中会有增强,但在具体区域内,引力是否逐渐增强还不能遽断,应当根
据区域的“象”网分布是否变强而最终确定。
再看第三种因素。物体的体积越大,就与“象”网的接触越多,其相互作用就大,牵拉
力就强。物体的密度越高,就与“象”网的相互作用越强,牵拉力也越大。物体不同的
结构组成,可能会与“象”网的相互作用有异(“象”网具有电性或磁性),这也影响
了牵拉力的强弱。
引力佯谬:又称西利格尔佯谬。德国天文学家西利格尔在1894年指出,无限的宇宙中存
在无限的星球,根据万有引力定律,任何物体都将受到无限大的引力作用,产生无限大
的加速度,并且这无限大的引力必将地球撕成碎片,他甚至提出修改引力的平方反比关
系。对这种佯谬,牛顿力学体系是无法解释的。相对论中,引力以光速传播,而且目前
观测到的宇宙是有限的,在一定程度上可以解释引力佯谬(当然也存在问题,比如每年
传至地球的引力应该使地球的运动有所变化等等)。老子这里根本不存在这种引力佯谬
,因为引力是“象”网对作相对移动的物体产生的牵拉力,而不是从任意物体发出的相
互牵引力。
关于“引力”的简结:
物体之间并不存在万有引力,因而也就不存在瞬时超距、光速传播、引力场、引力量子
化、引力佯谬、质量乘积及平方反比等。但是物体之间存在相互关联。这种联结——部
分类似于我们熟知的万有引力效应——源自于“象”网的牵拉。假如物体相对于“象”
网静止,就不存在牵拉效应。当物体在“象”网中移动,或者“象”网相对于物体移动
,牵拉效应出现。
牵拉力的大小与这几方面有关,一是区域中“象”网分布密度,二是物体的结构组成、
大小密度,三是“象”网拉力随着扩张伸展的变化。
“象”网不仅仅是牵拉力,在一定条件中会成为拒斥力。比如在“象”网整体收缩的最
后阶段。
“象”网的牵拉力不是固定的,随着整体的膨胀扩张,可能有一定的非线性增强(象网
张力扩大),也可能是减弱(象网生出纤细实物之后,密度变低)。
星体周围的“象”网具有一定的卷曲回旋性,并以星体为中心呈现某种形式的发散性或
放射状。从星体周围至外空间,“象”网逐渐稀薄,最后达到平均分布、呈现平直性。
4.2 电磁力(另请参阅“老子与粒子物理学”中四种相互作用一节)
“象”具有“电”性(或“磁”性,我们以为“电”性可能更准确真实)。“象”在破
碎后的粘合能力可能就是因为这种电性。“象”是绵延伸展,到处弥漫的至为柔细轻缓
的存在,所以宇宙充满了“电”的海洋。“象”一直疾速的振荡闪动,按照今日电磁理
论,宇宙也应该是“磁”的海洋。“一”是具有电性的纤细实物,类似于电子那样的存
在,应该比电子更纤细,电子可能是“一”的某种结合。“一”也遍布宇宙,是所有存
在物的基元。“一”运动不止,有移动、自转、摇摆、振动等可能的形式,这样就会有
磁性呈现。同样可以推测,“二、三”以及后续生成物也具有电性——这种电性以及产
生的磁性可能是对外显现的,也可能只是隐涵内具的。现已知道,从基本粒子到星体,
都或多或少具有电、磁性。
既然“象”、“一”具有电性,并能产生磁性,而他们又是遍布于宇宙之中,并能深入
物体内部,再加之物体也沉浸于电和磁的海洋中,所以电磁相互作用才是最普遍的相互
作用。
前文分析引力时,断定引力是“象”的牵拉作用。物体与“象”网之间存在相互移动时
,牵拉力就表现出来。在这种分析中,牵拉力实则是一种机械力。依据今日对力的归结
和划分,则牵拉力应该是电磁力。即当物体与“象”网间相对运动时,因物体与“象”
网有许多接触或作用,电磁作用发挥了效力。假如这种看法是正确的,那么引力就可归
结为电磁力(参见“老子与微观世界”一节“四种相互作用”一段)。
电磁力在星云、星际物质、星体、星系的形成中起到了至关重要的作用,而这种作用以
前都被纳入引力去考察。从老子来看,这是误入歧途。
5,电磁波、双缝干涉、光子与光波
经典电磁场理论中,电磁波是经过场(一种假定的不可观测的弥漫性存在。曾经认为电
磁波是通过以太传播的,但以太未被发现,因而以太被场替代了。现今则干脆认为电磁
波的传播不需要媒介)传播的,量子场论中电磁波是光子的飞行。两者都认为电磁波以
光速传播。
在老子这里,电磁波必然是通过“象”传播的。交变磁场或带电物体的移动,会与电性
(或磁性)的“象”发生作用,引起“象”网振动的变化,再通过“象”网将这种变化
了的振动传导至远方。“象”网是具有柔韧性和电性的至微至柔的存在,是各向同性的
弹性媒介,可以传递横波也可以传递纵波,是优异的传播媒质。
电磁波的叠加、干涉以及波动的反射、衍射、折射、散射等应该都能在“象”网的特性
中得到说明,这需要专业的研究者去进行。
电磁波在传播中也会衰减,这可能是在传播过程中与空间中的物体(一般都具有电磁性
)、纤细实物亦即基本粒子发生了作用,也可能与“象”网对其的作用有关。我们认为
应该是前者。
电磁波的传播速度可能是光速,也可能不是(在老子体系中,没有光速限制),需要实
验和观测的检验。按照波动理论,波的传播速度与波源的移动速度无关,电磁波是在象
网中传播的,所以在象网中具有固定的传播速度。迈克尔逊—莫雷的实验以及随后的各
种实验都证实在各个方向上,光速即电磁波速是固定值。迈克尔逊—莫雷实验虽然是检
测以太存在与否的判决性实验,但与老子象网的存在与否并无关系。反倒在一定意义上
可以支持象网的各向同性以及电磁波是通过象网传播。因而,电磁波速在象网中就是每
秒30万公里(严格说来只是当下的太阳系系统中的光速,因为象网分布和密度有所改变
)。
以上所述可同时参考“老子与粒子物理学”一章中“四种相互作用”一段。
双缝干涉是著名的判决性实验,证实了光的波动性。产生干涉的光源是相干光源,即两
列光源的振动频率、振动方向相同,相位相同或相位差恒定。这样的相干光源会产生明
显的干涉条纹,而干涉只是波动的特性而不是运动粒子的特性。
在“老子与粒子物理学”一章我们已经证实,粒子是粒子,波动是波动,没有波粒二象
性现象。可是这样一来不就与各种粒子的干涉、衍射等实验矛盾了吗?实际上并无矛盾。
我们先看光子。光子是在光电效应中提出的光量子假设(与此前的光微粒说略有不同)
,光电效应是指金属在光照射下发射出电子的现象。各种金属在一定频率(每种金属的
极限频率不一,只有达到或超过极限频率才有电子发出)的光辐射下,都能发射出电子
,发射几乎是瞬时的且与光强(光波振幅)无关。光电效应用经典电磁理论无法解释,
因此爱因斯坦提出了光量子假设,认为光波应该是量子化的光微粒或波包即光量子流,
一个个的光量子照射在金属表面,他们的能量会传递给金属中的电子。如果照射光的频
率足够高(频率高意味着光量子能量较大),电子吸收后足以克服逸出功而逃离金属表
面,就会产生光电效应。
那么光波会不会就是光子或光量子在宇宙中奔跑呢?尽管不能全然排除这种可能,但大
量的实验却表明光波具有波动性,而这种远程传播的波动必然是通过“象”网的。所以
我们认为光波以及各种电磁波都是波动,都通过“象”网传播,不存在光子或光量子。
老子这里粒子就是粒子,波动就是波动。
那么如何解释光电效应呢?我们知道,光照射在金属表面,就是“象”网将波动传递到
金属表面甚至金属内部(“象”网可以自由穿透金属,当然也会与金属在微观层面具有
相互作用),这样的波动会影响到质量较轻且具有电性的电子状态。当光的频率增大,
则“象”网传递的振动速度越快,这种快速振动或许就与金属中电子具有某种契合,使
得电子产生类似于共振那样的情况,于是能量增加飞出金属。也可能是这种快速振动被
传递给电子,改变了电子的振动或运动状态,从而脱离金属。当然,具体的解释需要专
业研究者进行,我们只是根据老子体系做出这种推测。还需注意,“象”网具有电性或
磁性;“一”是否在其中起到什么作用也是可以考虑的。这就是说,不用光量子和光微
粒说,应该可以解释光电效应。
再看电子。电子的波动性是在电子流通过晶体时产生衍射而被证明的,当电子落到晶体
上时,被晶体中原子散射,各散射电子之间产生了干涉现象,这就证明了电子的波动性
。这个实验过程比较复杂,产生干涉的条件也比较苛刻。我们推测,在这种复杂碰撞的
过程中,对其中的“象”网产生了扰动或某种相互作用,形成了某种波动(应该是一种
电磁波),从而产生干涉。也可能是电子在碰撞中形成了电磁波,这种电磁波产生了干
涉。
至于其他的粒子波动实验,笔者所知无多,故不再论。总之,从老子对“一”以及“二
、三”的描述去分析,波动和粒子是两种物理存在,前者类似于水波,长距离传输的波
动必定是通过“象”网传递的;后者就是粒子,没有波动性。
由于电磁波是在象网中传播的,因而,或许能够通过双缝干涉探寻象网的一些情形,诸
如空间分布等。
6,微波背景辐射、元素丰度、暗物质、暗能量
微波背景辐射被认为是对大爆炸理论的支持,但也有一些另外的解释。我们推测,微波
可能是来自遥远星系的高频或高能电磁波在膨胀的“象”网中传播时,波长变长,频率
降低的结果。即微波背景辐射是象网的扩张造成的效应。
元素丰度也被认为是对大爆炸理论的支持。从老子体系来看,宇宙中元素的数量、性质
以及丰度应该基本一致,这是因为大道的生成物如“一、二、三”等在宇宙中是均匀分
布的(至少在“三”生成的一段时期内如此),再由“三生万物”可知,“三”之后的
生成物在结构、性质、组织等方面具有类同性。所以,元素丰度、数量、性质、比例等
现今的观测事实,也是对老子体系的支持。至于个别元素的奇异分布,应该是星体形成
后,不同星体的内部反应不同而产生的,然后发射到星际空间。
暗物质是宇宙中无法通过电磁波观测到的物质(人们对遥远物质的观测都是通过电磁波
)。尽管观测不到,却可以通过星系内星体的旋转运动、光线的透镜现象等推知其存在
,据称可以观测到的物质仅占总质量(总质能)的4%,而暗物质占到23%。暗能量是一
种不可观测的推动宇宙间物质运动的能量,占到总质能的73%。由于老子体系与物理学
体系不可通约,况且现今对暗物质和暗能量的推测大都基于引力理论和相对论,而这两
种理论在老子体系中并不成立,所以暗物质和暗能量在老子这里也无法确切对应。再者
,在老子体系中,能量和质量不能相互转化(参见“老子与微观世界”一节中“质能关
系”一段)。
虽然如此,无妨从老子体系对暗能量和暗物质作一推测。大道亦即“象”是宇宙间最为
细微轻柔的存在,目前的观测手段根本无法观测到。“一、二、三”也与当今能够观测
到的基本粒子不在同一存在层面,应该比基本粒子更为隐微。“象”、“一、二、三”
具有质量,也许对应暗物质。“象”在疾速振动且有牵拉甚至推拒作用,具有能量(振
动能、胀缩能和张力能),也许对应暗能量。
7,相对论、熵增原理
无论是狭义相对论还是广义相对论,在老子这里都是不成立的。广义相对论是一种几何
化的引力理论,但是在老子这里引力被涵摄在“象”网中,况且老子体系中的“引力”
与物理学中的各种引力观念都不相同。狭义相对论是关于时空的理论或者说是一种运动
学理论,认为时空相关、光速不变、电磁波传播不需要媒介、质能互转,这些都与老子
体系不协调或不相容。
热力学第二定律即所谓熵增原理是说系统自发的趋向无序。这是从热现象、分子运动等
得出的定律。从老子体系来看热力学第二定律,则该定律只具有限适用性。事实上在老
子体系中,电磁力、电磁现象才是最根本和最主要的相互作用和物理现象,也是有序结
构产生的主要因由(“象”网的牵拉和振动也是因由之一),热力学第二定律没有考虑
电磁相互作用,更不可能涉及深隐不显的“象”网振动及牵拉。再则,热力学第二定律
是孤立系统单调性的单向演化,但对一个巨大系统,如果存在不同局域的各自扰动(一
些物理量的随机涨落),而这些扰动又改变了局域的物理状态,那就很难形成巨系统整
体性的单向熵增。事实上象网的振动和牵拉,“象、一”的“电”性(或“磁”性)才
是真正的“负熵”。
8,星际物质、星际分子、星云、星体形成
星际物质是指星体之间存在的物质,包括星际气体﹑星际尘埃和各种各样的星际云﹐还
包括星际磁场和宇宙射线。具体言之有离子、原子、分子、尘埃、电磁辐射、宇宙射线
和磁场。星际气体中含气态原子﹑分子﹑电子﹑离子。星际尘埃大小约10-6厘米,主要
有水、氨、甲烷等冰状物;二氧化硅、硅酸镁、三氧化二铁;石墨晶粒。星际分子是指
星系之间存在的有机和无机分子,以有机分子为主,已发现140多种分子,其中有的地
球上尚未见到。
星际物质、分子如何形成,迄今尚无确定答案。我们从老子的宇宙论尝试分析一下。
“象、一、二、三”都是均匀分布于宇宙中的,当“三”生成后,具体实物的基本结构
单元就形成了。一段时期后,在宇宙各处开始生成了具体的纤细实物(可能与物理学基
本粒子有一定对应关系)。这些纤细实物在碰撞中可能会结合,但更重要的是:“象”
、“一”是电性或磁性存在,“二、三”及后来生成的粒子或许也具有一定的电性或磁
性(也可能只是其中的部分粒子具有电性或磁性),在电磁力而不是“引力”的作用下
,纤细实物和粒子或聚或散,逐渐形成了原子、分子、离子,成为气体样态,有的继续
结成团块,就成了宇宙尘埃。
老子体系中,原子、分子等的产生、合成,不需要通过恒星进行(当然,恒星也能合成
原子),可能除了一些特殊的原子、分子外,都可以在宇宙空间直接生成。这就是说,
现今发现的宇宙空间中的原子、分子、离子、尘埃,不全是物理学认定的由大爆炸、恒
星合成并抛射,他们可以在宇宙空间自然产生。
星云是由星际空间的气体和尘埃结合成的云雾状天体,一般认为星云是恒星抛射物质而
形成的,这对行星状星云应该是正确的。在老子这里,有些星云如弥漫性星云也可能是
“象、一、二、三”以及基本粒子形成的,在“象”的牵拉和卷缩中,在电磁力的作用
下,会逐渐收缩演化为恒星。也就是说,在老子这里,恒星可以是星云形成的。
我们尝试分析下恒星的形成。“三”产生后,“象、一、二”会协助“三”继续生成各
种粒子,在碰撞、“象”的振动和牵拉、电磁力的作用下,有的粒子逐渐会聚,形成宇
宙尘埃,进一步的会聚将产生更大的实物团块(也可能是更密集的气态,未必是石头那
样的凝聚态,下文放此)。在此过程中,由于极小局域的物质分布失衡或不一,将对“
象”网的平直性产生影响,使得局域“象”网回旋卷曲,带动了更大区域的“象”网形
态发生改变,逐渐地形成大区域的旋转卷曲样态(星系的旋转大概就是这样形成的),
于是,在碰撞、“象”的振动和牵拉、电磁力的作用下,实物进一步集中会聚,形成更
大的实物团块,再次促动“象”网回旋卷曲,如此反复,最后产生了恒星。在这个过程
中,电磁力是最主要的作用力。
9,宇宙归宿和循环、宇宙边际
大爆炸模型得出的辐射结局和热力学推衍出的热寂说,给人们描述了一种悲观无望的宇
宙结局。要么整个宇宙成为光辐射,要么成为温度均衡不再演化的疏散的气态存在。
老子的宇宙是循环往复、周而复始的永恒生衍过程。当现今的宇宙扩张到一定程度,很
可能因为“象”网张力或拉力的原因(这是“象”网的内禀性质)而开始回缩。收缩过
程并不是扩张过程的反演,在收缩过程中仍有天体产生和消亡。当收缩到一定阶段,天
体的生灭停止了,所有的实物开始消解,逐次复归为“三、二、一”,最终“一”完全
消解而复归于“象”,完成一次循环。接着,又开始扩张,再次进入“道生一、一生二
、二生三、三生万物”的生育过程。如此循环不已、无休无止。
当大道收缩到最后,宇宙全部成为“象、物”的时期,所有的生命也回复本真,成为道
境之“情”。而当大道再次开始生育时,“情”又对外境产生欲望情感,于是再造生命
机体,开始漫长的反复生灭过程。
胀缩循环是象网自身的运动特性,且永远不变。我们推测之所以如此是因为象网的柔韧
性,犹如没有任何阻力的弹簧的振荡。象网扩张到一定程度,因其内禀的柔韧性(牵拉
性)而开始回缩,当回缩到一定程度,又因为内禀的柔韧性(变为推拒性)而开始膨胀
。因为没有任何外在阻力,所以永恒振荡。
宇宙有无边际?科学宇宙模型是有边际的,因为宇宙起源于大爆炸,至于在无限远的未
来,应该就没有边际了。老子的宇宙应该是无边无际的,至少是这样,老子自己没“看
”到边界。
假如老子的宇宙真的无边无际,那他是如何得知宇宙整体性的循环胀缩的呢?难道说老
子描述的只是无边界宇宙中的极大区域的情形?难道说无边界宇宙的每一个极大区域各
自处于循环胀缩过程?这些都不好确定。佛陀也亲证了宇宙和生命真相,但佛陀对于宇
宙有无边界也不予回答,我们推测佛陀也没有见到边界,否则会给出确定的答案。
10,地外文明
人类对地外文明充满了憧憬和向往,但其探寻和推测都是基于人类自己以及地球生命的
生存条件和生命形式,如构成生命的必须元素、生命必须的水、氧等等。在老子这里,
生命在宇宙中是普遍存在的,但因为“势成之”之故,其生命形式不一定与人类相同、
相近。这些内容我们在本书第二篇老子与生物学、老子生命论两章探讨。
拙作《道德经新论》(副标题:揭开宇宙和生命的玄秘),全书计分九篇,共300万字
,历经20年,已于日前完成。兹发布于网络,供有兴趣者参研、指正。参见本人博客,
内有下载链接、内容简介、阅读建议、章节目录等。拙作无意出版、仅作网上交流。http://blog.sina.com.cn/u/3178680977 ; http://mkongjian.blog.163.com/http://user.qzone.qq.com/1171724360/main
第二版下载链接:http://pan.baidu.com/s/1mg3P0MW
第一版下载链接:http://pan.baidu.com/s/1kT9kXAR
1 (共1页)
进入Physics版参与讨论
相关主题
物理开始研究纳米材料,nano-photonics算不算堕落了宇宙真的在膨胀吗?
天堂的原始本能:Is an Algebraic Cubic Equation the Primitive Instinct ?稳态宇宙说这块狗头金是真金
下学期要学电动力学了...[转载] 走过超导之路-元江(转)
其实吧,不承认不行(zz)走过超导之路
老子的宇宙循环过程简述zz新超导体将中国物理学家推到世界最前沿
老子与粒子物理比较请问如何在球体表面均匀分布N个点(赠送包子) (转载)
老子《道德经》与宇宙论、量子场论和相对论美杂志披露:爱因斯坦一生曾犯23项科学错误
科普文章要贴专业人士的--宇宙学的末日免费论文下载地址集锦
相关话题的讨论汇总
话题: 老子话题: 宇宙话题: 引力话题: 具有话题: 空间