一、初始宇宙
康德曾论证过,如果纯粹出于理性的思考,假设宇宙是有限的和无限的都会导致矛盾。然而,究其根源,宇宙必定是从无到有,从静到动的质的转变。犹如任何一条江河究其源头,必定是由一条溪流,直至一滴水开始一样,宇宙必定存在着一段空无一物的历史,在一个虚空的历史中,其必定是一个无限的空间。这个时期的宇宙图像可作为初始宇宙的空间考虑。
宇宙变化如果遵循热力学第二定律,熵随时间而增大。那么,在一个空无一物的虚空世界中,亦可视为有序程度最高,此时的宇宙空间处在平滑有序的阶段。虽然在真空条件下存在虚粒子。然而,在场还未能转化成粒子的那一刻前,无论其存在多么久远,没有熵变化的空间,在时间上是失效的。
普利高津的耗散理论告诉我们,早期物质的产生只能够是从场把能量转化为狭义意义上的物质(即粒子),那一刻开始,对于整个虚无的无限空间而言,是质的转变,它是从无到有,从静到动的转变。随着熵的增大,此时的空间具有时间的方向箭头,时间同时具有了形态和方向,在理论上,如果霍金先生描述的时间箭头是正确的话,可以认为此时的时间具有了热力学时间箭头,心理学时间箭头失效,而宇宙学时间箭头则不存在。 在一个无限空间中,由于粒子的不断产生,空间中的物质随着场转化成粒子数量的增多,在无限空间中必定会形成无数个中心点,每个中心点所形成的引力作用,一定会对其周围的粒子产生吸引力。所以,中心点物质的集聚是熵不断增大的主要原因。
为了区分我们所定为的宇宙概念,在本文中,我把在一个无限的虚无空间中,由第一个粒子产生的那一刻开始的宇宙称之为初始宇宙。把下一节描述的泡的世界中空间确定为宇宙概念,以示区别。无限的初始宇宙具有以下几个特征:
1、初始宇宙具无限空间,在空无一物的无限空间中,时间是时效的。
2、初始宇宙必定是从有序程度最高的阶段开始的。
3、初始宇宙满足宇宙演化的时空条件。
关于初始宇宙,本人所描绘的定义表示如下几个方面。首先,初始宇宙在空间是无限的,真正的宇宙必须注入时间概念,而时间注入的时机则又可假定空间中由于场的能量产生狭义意义上的物质开始即无限的空间中产生第一个粒子开始,这个时候的宇宙具备了无限的空间和无限时间,具有了高度有序初始条件,无序程度会随时间而增大,并且与时间箭头方向一致。为什么要这样定义呢?首先:原始宇宙的空间必定先存在虚空的前提;任何形式的物质均来自于最基本的粒子,如果在一个密闭的空间或是充满物质的有限空间作为原始宇宙同样是不可想象的,霍金先生的理论隐含了大爆炸前是一个有限的空间,奇点是唯一的。因为,其大爆炸开始的瞬间,奇点外围也必定存在着空间,这个空间一定亦是空无一物的,因为所有的物质已经成为产生唯一奇点的“材料”。当霍金先生把大爆炸之前的事件理解为“不可能产生任何效果的,并不作为宇宙模型的一部分”,亦即把这个过程排除在外,正因为这样的论述,让人们无法知晓大爆炸前的图像,在我的理论中,原始宇宙就是一个无限的空间,当空间中产生第一个粒子的那一瞬间,引入时间概念,时间具有与空间相一致的形态和热力学时间箭头,宇宙真正产生了,而在这之前不能称之为宇宙,只有时间和空间同时具备才能成为真正意义上的宇宙。同样的,无限的空间如何形成,是一个比较容易解释的,但是在这之前的宇宙图像却可以理解为不可能产生真正效果的。因为,这时的原始宇宙具备了宇宙创生的条件,也附合宇宙从高度有序到无序的过程。