關于多維宇宙模型的探討

    宇宙從何而來？是神創造的？還是本來就有，無始無終的？從古至今，無論是宗教家，哲學家，還是天文學家都提出了不同的理論。但是時至今日，仍沒有定論。沒有一種理論可以完美的解釋幾乎所有宇宙現象，不是缺乏實際觀測的依據就是自相矛盾。本人在經過長期的對各個宗教的宇宙觀，以及哲學流派及科學理論模型的研究分析，推導出了一個相對比較完美的宇宙模型。雖然不一定能完全解釋所有宇宙現象，但是卻比其它宇宙模型更有說服力。僅此作為一種學術觀點加以論證。
    探討宇宙模型，就不得不首先探討一個哲學上的本質問題，也就是什么是物質，什么是精神。結合多種科學的觀點，本人在此將物質定義為振動的能量場。也就是說，物質的本質是能量場，物質形態的變化是能量場的不同表現形態。物質最本質的存在模式是振動，或者說是運動，宇宙中沒有不運動的物質。說到精神，似乎一般人都將其理解為虛無飄渺的東西，比如靈魂。但是，究竟有沒有靈魂，或者靈魂究竟是什么，仍沒有定論。這里，本人引入一個重要的概念，就是信息。在此將信息定義為物質（能量場）的內在表現形式。這就可以推論出一個重要的具有突破性意義的哲學理論，就是物質和信息是一個統一體，是在同一時間同一客觀存在的不同表現形式。無論是一個光子還是一個人，都是物質和信息的統一體，只是物質（能量場）和信息系統的不同的復雜程度決定了不同的振動（運動）模式。信息系統可以理解為一種“程序”。不僅生物體的遺傳受到遺傳信息系統的控制，而且所有的物質運動都受到信息系統的控制，只是控制不同物質的信息系統的復雜程度不同。隨著信息系統的復雜程度的不斷增加，最終生物體的信息系統的進化產生了意識，意識的產生是與人的身體的進化同步進行的，沒有先后之分。人的精神與整個物質、信息系統比，的確是后產生的，因為人是宇宙自身進化的一個里程碑。簡單的認為物質第一性或精神第一性，或者誰先誰后，誰決定誰是沒有意義的。下面我將展開論證新的宇宙模型。

一、關于大爆炸理論的探討

（big-bang cosmology）現代宇宙系中最有影響的一種學說，又稱大爆炸宇宙學。與其他宇宙模型相比，它能說明較多的觀測事實。它的主要觀點是認為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個時期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到稀的過程如同一次規模巨大的爆發。根據大爆炸宇宙學的觀點，大爆炸的整個過程是：在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上。物質密度也相當大，整個宇宙體系達到平衡。宇宙間只有中子、質子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態的物質。但是因為整個體系在不斷膨脹，結果溫度很快下降。當溫度降到10億度左右時，中子開始失去自由存在的條件，它要么發生衰變，要么與質子結合成重氫、氦等元素；化學元素就是從這一時期開始形成的。溫度進一步下降到100萬度后，早期形成化學元素的過程結束（見元素合成理論）。宇宙間的物質主要是質子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當溫度降到幾千度時，輻射減退，宇宙間主要是氣態物質，氣體逐漸凝聚成氣云，再進一步形成各種各樣的恒星體系，成為我們今天看到的宇宙。大爆炸模型能統一地說明以下幾個觀測事實：（1）大爆炸理論主張所有恒星都是在溫度下降后產生的，因而任何天體的年齡都應比自溫度下降至今天這一段時間為短，即應小于200億年。各種天體年齡的測量證明了這一點。（2）觀測到河外天體有系統性的譜線紅移,而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應來解釋，那么紅移就是宇宙膨脹的反映。（3）在各種不同天體上，氦豐度相當大，而且大都是30%。用恒星核反應機制不足以說明為什么有如此多的氦。而根據大爆炸理論，早期溫度很高，產生氦的效率也很高，則可以說明這一事實。（4）根據宇宙膨脹速度以及氦豐度等，可以具體計算宇宙每一歷史時期的溫度。大爆炸理論的創始人之一伽莫夫曾預言，今天的宇宙已經很冷，只有絕對溫度幾度。1965年，果然在微波波段上探測到具有熱輻射譜的微波背景輻射，溫度約為3K。
    這一宇宙模型更多的支持了“創世說”，也使得在進化論和日心說后一度遭受打擊的神創論宗教如獲至寶。但這一理論卻是對主張物質永恒不滅的唯物論的一大打擊。但就目前所獲得科學觀察證據而言，大爆炸模型仍不能解決一些疑問，如為什么會產生大爆炸？如果簡單的說是神的意志未免太牽強了。還有，現在科學家觀測到宇宙似乎正在加速膨脹，宇宙的將來又將如何？是不斷膨脹走向“熱死”，還是開始收縮回到奇點？就目前的觀測及理論來說，科學家比較支持“熱死”說，就是宇宙將無限趨近絕對零度，幾乎靜止。
   
二、關于循環宇宙論的探討

    本人并非專業人士，也不可能找到什么科學依據，但是通過對哲學的思考，我個人認為，宇宙的這一悲慘結局并不一定發生。也許正像佛教的輪回觀點，宇宙也將生生不息。

    美國普林斯頓大學的天文學教授保羅· 斯坦哈特與英國劍橋大學教授尼爾·圖羅克共同提出了新的觀點。他們指出，宇宙是處于不斷循環的過程中。如今的宇宙是在上個宇宙的塵埃中誕生。“大爆炸并非空間和時間的起點，而只是宇宙的兩個不同階段中間的過渡。”

　　科學家介紹說，他們的這一新理論的框架來自于弦論。弦論的基本內容是，宇宙物質已知是由各種極小粒子組成，但因為人類受到物理實驗精度的限制，實際上并無法測定出這些粒子是否真的是無限小的點。科學家假設這些粒子是極小的弦( 曲線)，然后據此描述基本物理定律。弦論能解釋其他基本理論無法解釋的物理現象，被認為具有廣闊的發展前景。此外，還有理論認為，人類所在的宇宙之外還有另外一個無限大的平行宇宙。這兩個宇宙在多重維度(我們所處的空間只有四個維度) 中互相區分開來。

　　兩位科學家根據上述現有理論計算出，在這兩個宇宙之間有一個力場，可以將兩個宇宙呈周期性地互相吸引、爾后又再排斥開來，如同人們鼓掌時兩只手的動作一般。新理論認為，當兩個宇宙互相碰撞的時候，第五維度暫時消失，這時就會發生一次大爆炸。新的物質世界在原有消散的物質塵埃中被重新“創造”出來。

　　于1968年最早提出弦論的意大利科學家加布里埃萊·韋內齊亞諾對新理論表示接受，認為該理論將使人們認識到 “大爆炸只是某些事件的果，并非所有事件的因。”
    在1920年代，當愛因斯坦正在構思他的一般相對論時，曾引進了一個后來為大家所熟知的宇宙常數概念來解釋他“靜態宇宙”理論。

    根據愛因斯坦的理論預言，宇宙將在自己的重力作用下崩解，但是觀察結果卻清楚地顯示：事實正好相反。宇宙常數代表了一個自由空間相關的連續的力，正是它抗拒著宇宙自身的重力從而抵制宇宙收縮。

    這個概念后來因為觀察到宇宙在擴張而被放棄了，同時這也被認為是愛因斯坦研究生涯中的最大錯誤。然而，人類的認識總是一再被修正。1998年，當宇宙被觀察到正在加速擴張時，宇宙常數重新獲得重視。

    宇宙常數的重新引進幫助科學家們在數學上解決了推算與觀察之間的矛盾。但是同時也提出了新的疑問，那就是物理學似乎還缺少了什么。

    據劍橋大學的圖洛克（Neil Turok）教授介紹說，當科學家們計算宇宙常數的數值時，發現它比預期小的太多了。為什么會這樣？這成了當代物理學的一個大問題。而目前唯一的解釋是， (或許)本來就該如此。而史坦哈德特與圖洛克已經發展出一個新理論來解釋為何宇宙常數值是如此的小。他們提出在大爆炸以前就已經存在一個宇宙。這也意味著現在這個宇宙遠比已知的還要古老。
    循環宇宙論的觀點目前還沒有獲得有力的科學觀察的支持。但是隨著暗物質和暗能量的發現，這一問題或許能有所改觀。循環宇宙論還有一個重大的問題無法解決，就是如何證實。如果宇宙在滅亡之后還有一個新的開始，我們是否能知道？顯然不能。因為身處于宇宙中的人類早在宇宙走向滅亡前也必然滅亡。那討論這一問題就失去了意義，成為不可知論。

三、宇宙信息論

    已有的宇宙模型無法系統的解釋宇宙的成因和發展規律。這正是本人引入宇宙信息論這一重要理論的原因。
    宇宙中物質和能量的存在和運動是有規律的，這種規律的物質表現就是信息元，信息元的構成各不相同，它們是物質屬性的內在體現。宇宙是時間、空間和信息的組合，空間是物質存在的外在體現，時間是物質運動的外在體現，信息是客觀存在（物質及運動）的內在體現。
    為什么我們的宇宙今天是這個樣子，而不是別的樣子？為什么宇宙中的規律是這樣，而不是那樣？如果不是一種未知的力量創造并保持了這種規律，那它就是宇宙本來就有的。那么宇宙的內在規律是什么呢？又是由什么決定的呢？眾所周知，宇宙是大爆炸的產物，那么今天宇宙中的規律應該在爆炸的一瞬間就已經決定了。假設是上帝創造了宇宙，首先上帝必須是存在的，如果上帝存在，那它也是客觀存在的，而不是簡單意義上的精神，認為精神可以憑空創造物質顯然是極其錯誤的。如果上帝是客觀存在的，那它是從哪里來的呢？神學解釋說上帝是自有永有的，那同樣宇宙為什么不能自有永有呢？如果宇宙本身就是有生命，有思想的呢？科學研究證明，我們的宇宙今天之所以是這樣，是由宇宙的初始能量決定的。宇宙的大小也許是無限的，但總的能量是有限的。如果宇宙誕生之初的能量比現在大或小，今天的宇宙就不是這樣的了，這的確是符合因果律的。
    我們知道宇宙的運動是有規律的，就像時間的運動方向一樣，從混沌中，已知的四種基本的力，或者說就是能量場的振動使物質不斷變化、分解組合，形成了原子、分子，進而組成了塵埃、石頭、星球，在漫長的進化中又誕生了生命，生命的經過漫長的進化又誕生了人類，如果說這一切都是偶然的，恐怕一切都可以用奇跡來解釋。我認為實際上這一切都是必然的，因為宇宙有它自己的“計劃”。宇宙并不是我們想象的那么簡單，宇宙存在“自進化機制”。
    物質和信息同樣不能獨立存在，而是一個統一整體。物質間信息交換的過程實質上是物質和能量交換的過程。假設宇宙的信息元由 –1、0和1構成，但并不是簡單的加減組合，而是有機的組合，它與物質的存在和運動在本質上是一致的，這如同生物的基因一樣可以看作是一種編碼，可以組成-1 0、-0 1，0 1、1 0，-1（0）1等基本形式。-1和1直接組合又變成0，三個、四個、五個組合可以形成更多的形式，它們構成物質和運動的內在信息。如組成一個0-101010，表示一個質子，0-1010表示一個中子，0-10表示一個電子，則0-1010100-10100-10表示一個氫原子，000表示運動，0001表示“向上”運動，000-1表示反向運動等等。這些信息組成一個信息系統，對應相應的物質（能量場）形態。
    每一個物質信息系統都在不斷地進行著交流，這種交流正是運動的基本形態，是促進個體或宇宙整體進化的重要手段。最初，宇宙中的基本粒子通過相互碰撞來交換物質和信息，形成新的物質信息系統。然后，重原子內部的場的振動導致分裂，衰變成更輕的原子，直到原子內部的能量場振動達到相對穩定的狀態，才有了我們今天所知的微觀宇宙。相對穩定的原子和離子的運動和碰撞逐漸產生各種分子，組成更復雜的物質信息系統。分子再組成更復雜的有機物質甚至生命的物質信息系統。但這并不是一個隨機的偶然的結果，而是信息系統的內在調控。假設基本粒子的隨機組合是可能的，也就是物理定律可以更加靈活，那么我們今天的宇宙中所產生的物質信息系統將是毫無規律可循，充滿各種可能的時空。但這種假設顯然是不成立的。這就涉及到一個根本的問題，即宇宙的規律從何而來？規律為什么是這樣而不是那樣？規律是否不可改變？

四、人在宇宙中的地位

    說道新的宇宙模型，就不得不提出人的問題。人的根本問題就在于我們存在的意義。因為宇宙的進化是有方向的，這個方向就是智能的出現和進化。因為人類是宇宙的一部分，人類的進化也就是宇宙進化的重要表現。正是通過智能的進化使宇宙本身獲得了新的“擴展”。這種“擴展”不是簡單意義上的物質或信息的擴展，而是“生命整體的擴展”，是宇宙進化的新的動力。
    人類的進化就是一個不斷克服自身局限性的過程。說到人的局限性，也許很多人不屑一顧，這種誰都知道的問題何必拿來說呢？但是我們卻不得不面對并認真討論這一問題。關鍵在于我們用什么樣的態度來看待人的局限性。
    我曾經和朋友談到一個很有趣的問題。我們正常人看一朵紅色的花是紅色，這點一般情況下并沒有人懷疑。但是對于一個紅綠色盲來說，他看到的這朵花卻不是紅色，我們不能說他看到的是紅色。假設因為基因遺傳的原因，世界所有的人都是紅綠色盲，那么所謂“紅色”也就“不存在”了。由此可見，任何人對外部世界的認識都是帶有主觀色彩的，都是有局限性的，這種局限性并不是個別現象。這與人自身的物質和信息系統的局限性是密切聯系在一起的。正是因為紅綠色盲的基因中缺乏對紅光所傳遞的“紅色”的信息反映，所以無法在神經系統中形成“紅色”的概念。人無法看見紅外線，但是一些昆蟲卻可以，并能做出反映，這就是因為它們的基因中包含了對紅外線的感知的信息系統，并形成了感知器官。蝙蝠可以發出超聲波，也能感知超聲波，它們可以利用超聲波來探測獵物和障礙物，這是因為它們的遺傳信息系統中包含了這一功能，并能相應的生長出器官，而人卻不行。可見，生命的進化方向是有選擇的，而不是無序的。一切不符合進化方向的系統都被更大的系統所制約，比如地球上的生物進化就受到地球，甚至整個太陽系的物質信息系統的制約，而太陽系的進化又受到銀河系乃至更大系統的制約。可見，這種機制不是偶然產生的，而是從一開始就有的，有目的，有方向的運動。
    人類的獨特性在于人可以通過認識、理解自己所在的系統而能動地對這一系統進行強有力的反饋，并在規律的制約下使系統產生改變，這一特性是沒有意識的物質信息系統所不能做到的。人的進化目標是不斷靠近規律的本質，并擴展自身的能力，與這一本質融合為一體，使宇宙本身的進化獲得新的動力，從一個無限到達一個新的無限！

五、“母體”，時間和空間的源頭

    通過前面的一系列的討論，終于要到達本文的中心論點了，這就是時間和空間的源頭和本質。以大爆炸理論的觀點，宇宙必然有一個開始，稱為奇點，這個奇點的確是奇特，因為它沒有原因！這和循環宇宙論最終的不可知論一樣，所不同的是，它一開始就沒有原因，或者找不到原因。于是有人就說，不需要原因。宇宙的開始或許不需要原因，但是宇宙的演變方式和方向為什么是這樣，而不是那樣？這也不需要原因嗎？退一萬步講，這些規律或許也沒有原因，不需要有原因。或許人類的誕生也不需要原因，但是人類的生存和發展不需要原因嗎？我們每天所做的，所想的，不需要原因嗎？而這一切一切的原因，歸根到底還是“宇宙為什么存在？”
    古往今來，人類多少先賢哲人無數次提出這個問題，無非是想找到人類自身存在的意義。如果人類的存在沒有意義，那我們為何存在？當人類存在的意義喪失，人類就必然走向墮落，自我毀滅或相互毀滅。一個沉重的話題擺在我們面前，人類的前途就是等待一個灰暗的末日嗎？不！我要大聲地宣告，人類的前途并非一片灰暗，而是要迎向光明，關鍵在于我們的選擇。

    我個人認為對宇宙的認識應當有幾個層次，第一個層次就是我們的感覺器官對外部事物的感知，比如看到、聽到、摸到的；第二個層次就是事物運動的規律，比如萬有引力定律，能量守恒定律，熱力學三定律等等；第三個層次就是為什么宇宙中的規律是這樣的，而不是那樣的，也就是決定宇宙規律的內在因素，比如宇宙的初始能量大小，這是宇宙內在的信息；第四個層次就是宇宙的本質是什么，它的存在和進化的目的是什么。我們今天的認識還處于很低的層次，宇宙的表象我們沒有完全了解，事物運動的規律我們的把握還很模糊，人類探索真理的道路還很漫長。但我們應當知道，我們是宇宙的一部分，我們的進步必須同整個宇宙的進步方向相一致（人與宇宙萬物的統一和諧）。

    在萬有之先，時空之外，一個自有永有的存在，那就是“母體”。它既非簡單意義上的物質也非簡單意義上的精神，在“母體”中，沒有時間和空間的分別，只有能量和信息的高度統一，無法用語言描述其存在的狀態和運動，它看似虛無，卻是實在，看似不在，卻是永恒，看似靜止，卻是不息，看似微小，卻是無限。宇宙就好象從它那里吐出的泡，一個又一個，這些獨立存在的宇宙卻又通過“臍帶”與“母體”緊密相連，宇宙產生，進化，最終又回到“母體”，“母體”在這一過程中獲得了新的“擴展”。這就是宇宙產生的原因和存在的意義，也是人類的最終歸宿——與“母體”融為一體，獲得新生。然后母體又產生新的“宇宙泡”，開始新的循環。
    也許立即有人會問，這個宇宙模型同樣沒有證據可以證實，同樣是一種推測，有什么道理呢？是的，這個宇宙模型同樣只是一種推測，但是與其它模型不同的一點在于，它指出了宇宙的進化方向和人類的進化方向，并解釋了宇宙存在的意義和人類存在的意義。如果有心的人認真思考一下就會發現，這一理論將人類有史以來的主要理論佛教、基督教、伊斯蘭教的世界觀，甚至馬克思的辯證唯物主義世界觀有機的結合了起來，消除了各意識形態之間的分歧，為人類指出了一條光明的道路。
    或許這一理論不是真理，但我們追尋真理的腳步永不停歇！

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