《弱水为眸》若水为眸

7、空间为何物 个人认为广

　　个人认为广义相对论之后，宇宙大爆炸理论是经过科学检验的理论中最富科学意义的理论。正是宇宙大爆炸理论使我认真思索空间的意义。

　　不论如何，我们必须承认的一个现实是宇宙大爆炸之初的奇点状态下宇宙并不具备空间。当今天的我们放眼广阔的宇宙时，我们总习惯于将我们的空间视为无并经常忽略它的物质属性。

　　这个世界真有所谓的“空无”吗？非也，2012年春天，当一个灵感闪现在我脑海中的时候，我明白了是什么阻碍了当今物理学的前行。

　　假设在宇宙中有两艘宇宙飞船相互远离并相互发射相同的电磁波，根据多普勒红移规律，两艘宇宙飞船接收的电磁波具有的能量总比发射出去的小；也就是说它们构成的体系里发生了能量散失。在牛顿力学体系中，有人会说它们的能量转化成了势能。但我觉得说它们散失的能量最终转化成了空间更加合适。

　　宇宙大爆炸会产生这样一个结果：宇宙空间的膨胀与宇宙物质的冷却。当宇宙最终变成一个由接近绝对零度的虚空与黑洞组成的世界时，能量去哪了？答案是能量全部转化成了虚空了。

　　牛顿体系中将丢失的能量归于势能是不够精确的，势能存在的基础是必须要有空间这个物质。

　　狭义相对论中忽略了空间这个变量，于是在广义相对论中爱因斯坦将引力场体系纳入进来得到了一个近乎完美的理论。但是将空间转化成引力场的势能多少会将简单问题复杂化，也客观上增加了学者们对于理论的理解难度。

　　既然能量可以转化为空间，而爱因斯坦的技能方程式中又发现了能量与质量的转化关系，那么质量与空间也应该算是可以转化的了。

　　也许这是一个美丽的误导。但是如果我们将质量、能量、空间这三个变量统一起来，宇宙的很多问题看上去就会变得简单多了。

　　想象一下，如果我们将这三者统一为空间。那么宇宙大爆炸的奇点空间何在？答案很简单，此时的空间都藏在宇宙那些粒子的内部。

　　宇宙就如一个二维空间，只存在里面与外面两个维度。宇宙的奇点中所有的空间贮存在基元粒子的内部，也许是这些粒子内外空间数量上的严重的不对等使得粒子内部的空间纷纷往外挤。于是宇宙爆发了，空间不停地从粒子的内部逃出来就像被扎破的气球。缩水的基元粒子不断重新组合，于是产生了原始的氢核，然后再次缩水后又合为氦等元素。元素周期表中的元素在基元粒子的内部空间不断逸散中相继出现在我们这个世界。

　　将宇宙的二维结构比喻成气球其实是不合适的。当物质内部的空间全部逸出，宇宙将会发生什么？这个时候与宇宙之初的情形是如此相似，只不过一个是空间全部集中于物质内部，一个是空间全部集中于物质外部。这是不是意味着宇宙外部的空间又将重新往内部传输。

　　就这样，宇宙也许将会像一个活塞一样在空间不停地在内与外转移中不停运转下去。