第四章 柳暗花明(第16/24页)
“是吗?这个感觉很棒,不过,如果以科学的语言来叙述,宇宙是没有中心的。人类曾长期认为自己处于宇宙中心,那只是一种自恋症。洋洋你知道吗?我们已经对这次宇宙局域塌陷给出了解释,但你马伯伯对这个假说一直心存疑虑,原因就是为这个‘中心’。他认为,塌陷恰恰在人类区域出现,这总像是‘人类中心说’的变相复活。”他在夜色中摇摇头,“他的疑虑不是没有道理,可惜我还不能解释。”
“天乐哥哥,这件事我一直想不通。宇宙既然从空间和时间上说都有限,是从一次大爆炸开始的,那它怎么可能没有中心呢?比如,对膨胀宇宙最经典的比喻是说它像一个嵌着很多松籽的大蛋糕,当它膨大时松籽会互相退行,越离越远。这个比喻很形象,不过——膨大的蛋糕可是有中心的!”
楚天乐点点头:“你说得对,这个经典比喻其实不合适。爱因斯坦早就说过宇宙是个超圆体,但人类的脑袋瓜儿是为三维世界进化的,无法想象更高维的世界。我们只能降低维度来想象出一个画面,然后用推理能力来把它升高一维。现在,咱们假设宇宙是个二维气球,表面上粘着沙粒。当气球膨胀时,其上的沙粒会互相退行,相距越远的两个沙粒,其相对退行速度越大。你看,这个宇宙有限但没有边界。它也有膨胀中心的,但中心在(2+1)维度。所以二维宇宙内的观察者会发现本宇宙处处平权,没有特别的中心。好了,现在咱们可以拿推理来描述三维宇宙的图景了:三维超圆体也是有限无界,宇宙内处处平权,没有特别的中心。它的膨胀中心位于(3+1)维度。注意,这个多出来的一维并不是常说的时间维,而是空间维。”
“空间维?它在哪里?”
“不知道,到目前为止还没人说得清。还是那句话,我们的三维脑瓜儿很难直观想象超三维的玩意儿。也许它就蜷缩在空间的深处,存在于真空的深层结构。洋洋,这个问题交给你啦,你长大后把这个鞑子杀了。”他拍拍洋洋的小脑瓜,“知道这个典故不?来自于民族英雄岳飞的故事。岳飞的儿子岳云从小有远大志向,曾对爸爸说:爸爸你不要把鞑子杀完了,留两个给孩儿杀。”
洋洋这代人对这些典故没有概念,也就没接这个茬。他目光中星光闪烁,“脑袋拨棱一下”又冒出一个新问题:“天乐哥哥,我有一个新问题……”
天乐笑着截断他:“慢着慢着,你前天问的问题我还没回答呢,饭要一口一口吃嘛。”
前天洋洋问:虽然你已经排除了逆向湍流的存在,飞船肯定不会变成负速度了。但在暴烈收缩的空间里行船,船速会不会降低?降低多少?他还说,他最想不通的是下面这件事,科学家们说,在膨胀或收缩的空间中,光速是这样的表现:
——假设在年膨胀率(或收缩率)为10%的空间中有A、B两星体。一束光从A出发时,A、B相距一光年,那么尽管空间在膨胀(或收缩),这束光仍将在一年后到达B;
——但在这一年中,AB之距已经膨胀成1.1光年(或收缩成0.9光年),从直观上说,就相当于光在一年中走了1.1(0.9)光年的距离,光速看起来增(减)了10%;
——不过等膨胀空间被确定下来后,此时光再从A到B,就要按AB的实际距离,花上1.1年(或0.9年)的时间了。
洋洋当时曾疑惑地问:“天乐哥哥,我觉得上帝定的这个规则很不讲理。为什么空间正在胀缩时光就会变快变慢,停止胀缩时又恢复原状呢,逻辑上没法子解释呀。”
楚天乐当时没回答,说这不是一两句话能说清的,我得把思路理清再回答你。这会儿他笑着说:“这正是我十几年前问过我干爹的怪问题,当年我干爹没能回答,我直到十年后才大致想通。你别说,要想把这个问题彻底撕掰清还真不容易,得引入几个全新的概念。”
“什么概念?”
楚天乐慢悠悠地叙述了这几个新概念:
1、把不膨胀的空间定义为标准真空,或称零真空,“正在”(他加重语气念出这俩字)膨胀的空间定义为疏真空,“正在”收缩的空间定义为密真空。
2光在零真空中的速度定义为内禀光速,内禀光速在疏密真空中其实也是不变的,那个“看起来”变化了的光速定义为实效光速。