宇宙探索 5天前

愛因斯坦認為時空不過是物質(zhì)廣延性的體現(xiàn)。一切物體也都在時空中。以相對論的角度來說，所有天體都被時空兜住了，而且時空是這個宇宙中最“堅硬”的東西。

是漂浮，還是墜落？

地面上的我們覺得星星都飄在空中，好像它們都能抵抗地心引力而不掉下來。事實上，地球引力太小了，根本拽不動它們。

但所有的天體卻都被更強大的引力拽著，使它們墜向強引力源，只不過天體在形成之時都有一個初速度，于是就變成了被強引力源拽著做圓周運動。

衛(wèi)星圍繞行星轉(zhuǎn)，行星圍繞恒星轉(zhuǎn)，恒星圍繞星系核轉(zhuǎn)，這些運動都由引力造成，所以所有的天體可以簡單地理解為都在墜向其環(huán)繞的中心引力源。月球墜向地球，地球墜向太陽，太陽墜向銀心，然而銀河系又墜向哪里？

以牛頓力學來解答這個問題會產(chǎn)生無止盡的追問。

然而以相對論的角度來思考，物質(zhì)告訴時空如何彎曲，時空告訴物質(zhì)如何運動。

沒有引力，只有時空。

時空將一切物質(zhì)裹在其中，空中的星球也被時空裹挾著運動。所以說，時空撐住了所有的天體、星系，以及我們。

我們安靜且渺小，因此時空待我們溫柔如水，一生還算過得平靜。但宇宙中的天體就不一樣了，它們的質(zhì)量讓時空倍感壓力，被擠壓，被扭曲，但最后總算還撐得住。扭曲的時空，就像被鐵球壓出一個深坑的乳膠墊，鐵球的質(zhì)量越大這個坑就越大。

也就是說，只有大質(zhì)量的天體才能讓時空表現(xiàn)出明顯的彎曲。日常生活中的物體，就像乳膠墊上的微生物，完全不會對墊子產(chǎn)生壓迫。一個鐵球可以把墊子壓出一個深坑，但它能使時空彎曲多少？幾乎為零，可以忽略不計。

因為鐵球與天體之間的質(zhì)量天差地別，也可以說支撐天體的時空比支撐鐵球的乳膠墊堅硬的多，到底有多堅硬呢？

時空的硬度

假設乳膠墊的堅硬程度為1，那么鋼鐵的堅硬程度大概就是10^11，而時空的堅硬程度是恐怖的10^43（這個數(shù)字剛好和普朗特時間：10^-43s的數(shù)字成倒數(shù)），這是一個天文數(shù)字，意味著億萬倍的強度差。

“時空具有硬度”這一結(jié)論讓人感覺違背常理，難以接受，其實只是因為我們習慣性地把時空認為是空的罷了。

如果說，所有的天體都在墜向自己所環(huán)繞的引力源，那最終那個最大質(zhì)量的引力源又墜向哪？如果我們都在以一種感受不到的方式下墜，那我們是否就生活在一個黑洞之中？

這樣看來，有時空兜底，反而讓人踏實一點。

有時空兜不住的質(zhì)量嗎？

按上面的概念來理解，時空的“硬度”與“韌性”可謂是這個宇宙中最強的，而黑洞可能是時空唯一兜不住的天體。

黑洞是巨大質(zhì)量被無限壓縮成一個不可逆的奇點。不去討論這個點的物理奇異性，單從承重的角度來看，黑洞周圍的時空就像被壓破了的紙。

這個被壓破的時空豁口到底通向哪？沒人知道?；蛟S是另一個時空，另一個“硬度”與“韌性”更大的時空。

黑洞的事件視界就是這個時空的洞口，而黑洞奇點可能根本就不存在于我們這個時空，所以不遵循我們這個宇宙的物理法則。

黑洞這個“向下”坍縮的方向，可以說是我們這個宇宙唯一能確定的“第四空間維度”，通向一個未知的時空。

現(xiàn)代物理學已經(jīng)明確知道這個時空的大門位于我們時空的下限：普朗克長度（1.61624×10^-35m）與普朗克時間（5.39121×10^-44s），這個下限之下所有的物理學定律都不適用。

在超弦理論中，那里是稱之為“弦”存在的時空，且“弦”具有巨大的張力，是一種“硬弦”，這是否和那個時空的“硬度”有關？

如果這樣理解，超弦理論就根本不是這個時空的物理理論，而應該是另一個時空的一種理論。弦與其說是構(gòu)成我們這個世界物質(zhì)的更基本單位，不如說是那個時空外溢出的能量成就了這個世界，而我們這個世界物質(zhì)坍縮后凝聚的能量，再次回到另一時空。

總結(jié)

如果時空是一種具有廣延性的物質(zhì)，那時空是否也該具有“時空密度”的概念。如果是，時空扭曲就是由于時空密度的分布不均造成的，只是唯有巨大的質(zhì)能才能造成時空密度的分布不均。

而就宏觀宇宙與微觀宇宙而言，我們身處的這個時空與普朗克尺度下的時空，其時空密度屬于不連續(xù)的兩個量級，類似于“能級”的概念。

兩個時空內(nèi)的物質(zhì)，就像電子一樣只會在自己的時空能級上運動。黑洞的出現(xiàn)就像是一次時空能級的“躍遷”，而逆向“躍遷”是否就是暗物質(zhì)的產(chǎn)生機制？畢竟暗物質(zhì)和黑洞本身一樣，都無法用電磁波探測。