无维空间和有限宇宙第四部分宇宙论.docVIP

《无维空间与有限宇宙》第四部分《宇宙论》 《无维空间与有限宇宙》第四部分《宇宙论》_启明星 2011年06月12日 　　第四部分 宇宙论 　　这里所说的宇宙是指原始宇宙大爆炸所产生的由万有引力联系在一起的全部客观物质存在的总和,是人类身处其中的现实宇宙。 　　在现实宇宙中,包括光(电磁波)以及万有引力在内的客观物质存在的总量是有限的。 　　宇宙大爆炸是分级爆炸。因此，宇宙大爆炸的产物--作为人类感官对象的客观存在体是分层次的。一切客观存在体都是所有层次中的一部分。如宏观的超星系团、星系团、星系、恒星系统、恒星、行星以及微观的分子、原子、质子、中子、电子等等 　　现实宇宙是无维的。在有限宇宙中不可能存在三维几何学空间里的“直线”，无论是从“直”的意义上，还是从“无限”的意义上；更不可能存在可以来确定绝对位置的直角坐标系。现实空间的无维与有限是相辅相成的。 　　现实宇宙中的一切客观存在体是由万有引力联系在一起的整体。客观存在体只是站在人类特殊角度观察客观物质存在所感觉到的存在形式。因为客观存在体，特别是天体中普遍存在的自转运动以及绕上一层次客观存在体的圆周运动，使万事万物的运动变化具有某种程度的往复性。宇宙的整体性、一体性，决定了包括人类在内的各层次客观存在体运动变化的协调性。这样的协调性使得在人类看来，各种运动变化是有规律的、可预见的。这是人类产生时间观念的根本原因。往复运动为时间的量度提供了可能性。但是,现实的、能够用来指导人类活动的自然时间和常识时间，不是超越现实空间、超越客观存在体运动变化的独立的客观存在，而仅仅是人类对于多层次客观存在体运动变化与自身生命活动关系的一种看法。绝对时间则是剔除掉时间的本质意义之后，只保留量的属性的数学化的纯粹思想存在。因此，现实空间的有限性从根本上决定了自然时间和常识时间的有限性。 　　时间和空间的有限性决定了宇宙的有限性。 　　第一章 万有引力 　　第一节 万有引力的概念 　　就万有引力的本质而言,它是将现实物质空间的全部物质联系在一起的客观物质存在。现实物质空间的多层次的客观存在体之间由万有引力将它们连结在一起,形成一个整体。 　　第二节 万有引力公式 　　物理学借助于现实空间十分有限的经验，推导出万有引力大小的计算公式：F＝GmM/r^2。即，两个物体之间的万有引力大小等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以两者距离的平方。其中G代表引力常量，约为6.67×10的负11次方单位，ｍ和Ｍ分别代表相互发生引力作用的两个物体的质量，ｒ代表两个物体的距离。 　　下面讨论公式中涉及到的两个概念,即客观存在体的质量和两个发生万有引力作用的客观存在体之间的距离。从而说明此公式在宇宙空间尺度的适用性。 　　一、关于客观存在体的质量概念。对于上面公式而言， “质量”是指客观存在体含有物质的量。显然，对于作为实体的某一客观存在体来说，质量只是它的一种属性，而不是实体本身。那么,质量概念的确切内涵是什么？如何来判断一个客观存在体含有物质的量是多少呢?回答这个问题,以下两个方面是不可缺少的：一是可以直观的基本计量单位，二是客观存在体含有基本计量单位的数目。这里所说的可以直观的计量单位，不是物理学中概念化的质量单位,譬如“公斤”（ｋｇ）。因为它只是思想存在，虽然能够满足计算的要求，但是并不符合直观的要求。概念化的质量单位只有通过某一特定的客观存在体，才会具有用作测量尺度所必须的具备的直观性。而且，即使规定了以某一客观存在体作为直观的标准“公斤”，仍然无法象使用标准米那样，用它去测量别的客观存在体的质量。这是因为标准“公斤”本身就不象标准米那样具有明显的视觉的直观性：标准“公斤”只有借助于另一个与其发生引力作用的客观存在体(如地球)才具有触觉(精确的测量还需要转化为视觉)直观性。因而,这种触觉直观性并不是其质量的直接反映。 　　用微观粒子来定义基本质量单位，是定义质量概念的另一可行途径。如果一切客观存在体都是由完全相同的更小的或基本的客观存在体组成的，而且这种更小的客观存在体的内部组成和结构是稳定的，就可以将这样的客观存在体定义为一个基本质量单位。然后，任一客观存在体的质量由其中所含基本质量单位客观存在体的个数来确定。但问题是，一方面，比较稳定的客观存在体，譬如微观粒子中的质子或中子，本身就缺乏直观性；另一方面，很难证明在大的时间尺度上质子、中子是稳定的，以及不同质子、不同中子之间是完全相同的。 　　因此，质量的概念还是要借助于引力的直观。实际上，人类就是通过引力来认识客观存在体的质量的：首先定义某一结构相对稳定的客观存在体作为标准质量单位，然后通过引力来推定、计算出其他客观存在体质量的大小。例如在常识空间，可以利用天平原理来测量。然而，这样的质量概念，对照前面计算万有引力大小的公式，