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终极的科学与终极的信仰——第一编时空与物质
第一编 时空与物质
第一章 空间与时间
第一节 空间膨胀 1
一个发光的球体快速远离你,发光球体发出的光,光的波长要变长,光的颜色要红,这是红移现象。
同样,你快速远离一个发光的球体,发光球体发出的光,光的波长也要变长,光的颜色也要红,也要有红移现象。
20世纪初,天文学家发现,宇宙中所有的星系发出的光都有红移现象,并且距离我们银河系越远的星系,他们发出的光,红移现象越明显。
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也就是说,宇宙中所有的星系都在远离我们银河系,并且距离我们银河系越远的星系,他们远离我们银河系的速度越快。
也就是说,我们银河系同时在远离宇宙中所有的星系,并且距离我们银河系越远的星系,我们银河系远离它们的速度越快。
根据这些,天文学家提出了“空间膨胀理论”:宇宙有个起始点,在宇宙起始点,没有时间,没有空间,没有物质。随着宇宙时间的行驶,宇宙空间以光速膨胀。目前宇宙时间是100多亿年,宇宙空间是100多亿光年(距离)。随着宇宙空间的膨胀,位于宇宙空间不同位置上的星系相互之间就会彼此相互远离,距离越远的相互远离的速度越大。
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打个比方,在我们身边有个地球仪,在地球仪的球面上画着各个国家的各个城市。相对于真的地球来说,这个地球仪就是个点。
现在,我们用1秒钟的时间,将这个地球仪,将这个点,吹的和真的地球一样大,那么画在地球仪球面上的各个城市相互之间就会彼此相互远离,距离越远的城市相互之间远离的速度越大。例如,北京——天津之间,1秒钟相互远离了上百公里;北京——上海之间,1秒钟相互远离了上千公里。北京——纽约之间,1秒钟相互远离了上万公里。
宇宙空间膨胀也是如此,只是宇宙空间是三维的,地球仪的球表面(下文简称球面)是两维的。三维是具有先后、左右、上下三个空间纬度;两维是只具有先后、左右两个空间纬度。
第二节 地球球面是有限无边的
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现在,让我们来看一个钟表的表盘,12点、1点、2点、3点、4点、5点、6点、7点、8点、9点、10点、11点、12点,又回到12点。这样一圈下来是一个环。
环是由两个弧形曲线组成的,这2段弧形曲线的方向互为相反,例如,12点、1点、2点、3点、4点、5点、6点是方向向下的弧形曲线;那么6点、7点、8点、9点、10点、11点、12点就是方向向上的弧形曲线。逆时针方向也是如此,12点、11点、10点、9点、8点、7点、6点是方向向下的弧形曲线,那么6点、5点、4点、3点、2点、1点、12点就是方向向上的弧形曲线。
弧形曲线是由一段一段具有方向性的线组成,环自然也是由一段一段具有方向性的线组成。
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现在,让我们来看看地球仪的球面、地球的球面,在这个球面上有一个赤道,分别向南、向北是一个一个的纬度,1度、2度……10度、20度……80度、90度。90度分别是南极点、北极点。
纬度就是一个一个的环,可以说,球面就是由这一个一个的环组成的。
如果环可以称为“一次环”,那么球面就可以称为“二次环”,或者说是“环的平方”、“环的二次方”。
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地球仪的球面、地球的球面,是个“面”。这个面是有限的,但是是没有边的,向南一直走,我们会从北边回来;向西一直走,我们会从东边回来。
球面是有限无边的,同时也是没有中心,你不能说南极这个点是这个球面的中心,也不能说北极这个点是这个球面的中心,也不能说北京这个点是这个球面的中心。球面是没有中心的,但是,你又可以说它处处是中心。如,你也可以说南极这个点就是这个球面的中心,北极这个点就是这个球面的中心,北京这个点就是这个球面的中心。
球面、二次环是有限无边,同时也是没有中心,或者说处处是中心的。
第三节 宇宙空间是有限无边的
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无数个一次环可以组成一个二次环(球面),无数个二次环自然可以组成一个三次环。
一个环、二次环、三次环都是有限无边、同时没有中心或者说处处是中心的。
宇宙空间自然就是个三次环形,它也是有限无边、同时是没有中心或者说处处是中心的。
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宇宙空间是三次环形,是有限无边、没有中心或者说处处是中心的。你可以以你现在所处的这个点作为宇宙空间的中心。
在这个中心点上,它具有先、后、左、右、上、下6个方向,6个中心点方向。沿着6个方向分别行驶2亿光年(距离),也可以是任何距离,例如,2万光年(距离),2亿光年(距离),或者是2米。这样你就来到6个点上,每个点都可以说是宇宙空间的中心,每个点都具有先、后、左、右、上、下6个方向,6个中心点方向。这样就具有了36个中心点方向,只是这36个中心点方向是不真实的。
宇宙空间是三次环形,第一次1变6:它具有6个中心点方向,每个中心点方向是真实的。第二次1变6:每个中心点方向还具有自己的6个中心点方向,这6个中心点方向是不真实的。宇宙空间是三次环形,它具有两次1变6的特点。
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地球是普通的三维空间,它只有地球球心这一个中心,你要想到达地球球心这个球体(不是球面)的中心点上,必须要通过钻井机向地下钻进几千公里。
在地球球体中心(球心)这个点上,也具有先、后、左、右、上、下6个方向,6个中心点方向。沿着6个方向分别行驶2公里,也可以是任何距离,例如,2百公里,2千公里,或者是2米。这样你就来到6个点上,每个点都不再是地球球体中心(球心),每个点自然也不具有中心点方向。
地球是普通的三维空间,第一次1变6:它具有6个中心点方向,每个中心点方向是真实的。第二次1变6:每个中心点不具有自己的6个中心点方向,不具有第二次1变6。地球是普通的三维球体,它不具有两次1变6的这个特点。
第二章 质量与体积
第一节 光速不变
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假设,我们做一次长距离的快速旅行,距离很长,整整100亿光年(距离)。从地球出发,我们的速度很快,第1秒这个时刻,我们就走完了全程,返回了地球。
在飞行中,我们测量光,光的速度还是30万公里/秒。也就是说,光还是以30万公里/秒的速度在远离我们、在快于我们。相对于我们来说,光的速度如同比我们的速度还要再快上30万公里/秒。
假设,在我们出发的同时,有一个光和我们一同出发,相对于我们来说,这个光的速度如同比我们的速度还要再快上30万公里/秒,这个光一定是飞到我们的前面去。我们是第1秒这个时刻返回地球的,那么这个光返回地球的时刻,相对于我们来说,一定是在第1秒之前的某一时刻。光是在我们之前返回地球的,我们是在光之后返回的地球。
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光是在我们之前返回地球的,我们是在光之后返回的地球。这一段距离是100亿光年(距离),这个光返回地球的时刻,相对于地球上静止的人来说,一定是第100亿年这一时刻。我们返回地球的这一时刻,相对于地球上静止的人来说,一定是第100亿年之后的某一时刻。光是在我们之前返回地球的,我们只能是在光之后返回的地球。
我们返回地球,我们和地球上静止的人相遇。就这一时刻,相对于我们来说,是第1秒这一时刻,时间仅仅过了一秒钟,我们的年龄没有变化。就这一时刻,相对于地球上静止的人来说,是第100亿年以后的某一时刻,时间已经过了100多亿年,他们的年龄已经长了100多亿岁。
这段时间,相对于地球上静止的人来说,是100多亿年,而相对于我们来说,仅仅是1秒钟。由于我们以很高的速度飞行,相对于我们来说时间变短了,100多亿年的时间变成了1秒钟的时间。
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目前,整个宇宙时间也是100多亿年,当我们以刚才的那个速度飞行时,整个宇宙时间的这个100多亿年,相对于我们来说,也要变成1秒钟。
如果我们的速度还快,相对于我们来说,时间还要变短。整个宇宙时间,相对于我们来说,就有可能是1万分之一秒、1万万分之一秒、1亿亿分之一秒。
如果我们的速度是无限大,那么整个宇宙时间(100多亿年),相对于我们来说,就一定是零点。
第二节 质量的最小单位
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相对于静止来说,目前宇宙时间是100多亿年,宇宙空间是100多亿光年(距离)。当我们以刚才的那个速度飞行时,宇宙时间相对于我们来说是1秒钟;那么,宇宙空间相对于我们来说就一定是30万公里。依据是,宇宙空间是以光速膨胀来的,当宇宙时间是1秒钟时,宇宙空间只能是30万公里。也就是说,当我们以很高的速度飞行时,时间(宇宙时间)变短,空间(宇宙空间)也要变短。
当我们以更高的速度飞行时,时间、空间还要继续变短。当宇宙时间,相对于我们来说,是1万分之一秒时,这时宇宙空间,相对于我们来说,一定是30公里;当宇宙时间,相对于我们来说,是1万万分之一秒时,这时宇宙空间,相对于我们来说,一定是3米;当宇宙时间,相对于我们来说,是1亿亿分之一秒时,这时宇宙空间,相对于我们来说,一定是30纳米。
当我们的速度是无限大时,这时宇宙时间,相对于我们来说,是零点,那么宇宙空间,相对于我们来说,一定也是零点。
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当我们的速度是无限大时,光仍然是以30万公里/秒的速度快于我们,它仍然是飞在我们的前面。自然相对于光来说,宇宙时间、宇宙空间一定也是零点。
相对于光、光子来说,宇宙空间是零点,光子不再具有存在的空间,光子本身只能是零点。光子一定是宇宙中的最小单位,因为在宇宙中,我们不可能再找到比零点还要小的东西。
光子组成夸克,夸克组成粒子。
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相对于静止,每个粒子,以及构成粒子的每个光子,在每一时刻,他们都在宇宙空间的不同位置上。而相对于光子自己来说,整个宇宙空间是零点,宇宙中所有的光子都在同一个点上。
这样,光子之间就具有了这样的特点,你在我这里,我在你那里,你吸引着我,我吸引着你,相互之间具有互在互吸的关系。这是万有引力,互在是万有引力的场,互吸是万有引力的力。
这样,粒子内具有这样的光子时,粒子也具有了万有引力、重量、质量。这种光子,称为质量光子。
第三节 体积的最小单位
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在宇宙起始点,没有时间,没有空间,没有物质。从宇宙起始点诞生出来的物质材料、材料一定是最简单的材料。空间、小空间自然是最简单的材料,在宇宙中,不可能还有其他东西比小空间来的更简单。
光子是最小单位,是从宇宙起始点直接诞生出来的,那么构成光子的材料一定是最简单的材料,光子只能是一个一个的小空间。
粒子内具有这样的光子,粒子就会具有空间、大小、体积。这种光子,称为体积光子。
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