‘壹’ 未来人类如何往来太空和地球之间
据科学家的设想,当人类进入开发小行星的新时代之后,空间殖民化将可能出现两种不同的发展趋势一种是建立起超大型的太空城,另一种是发展自治的小型社会团体,或称为自治的“宇宙新村”?
在未来空间殖民化的时代里,主要是建立可居住1万人的车轮型太空城?因为根据地球上的经验,如果城市人口过多,例如超过10万人,不仅难以管理,而且也容易出现盗窃?暗杀?抢劫等种种犯罪活动或其他不道德行为等社会问题?但在未来空间殖民化时代里,为了建立完全独立于地球的社会实体,也需要建立一些较大型的太空城?这种太空城不同于1975年夏季研究中设计的斯坦福轮状太空城?这种超大型太空城是由两个圆柱体组成的“姐妹城”?
每个圆柱体长34公里,直径6.7公里?它们都以相反的方向和每隔两分钟就旋转一周的速度绕轴自转,以产生与地面上类似的重力?两个圆柱相隔90公里,但可以互相往来?这两个太空城虽然近在咫尺,然而寒暑各异,当一个太空城正处于炎夏季节时,另一个则恰好在寒冬腊月里,好似地球的南半球和北半球一样?
在“姐妹城”的外部有两个带有许多“花盆”状的圆环结构,每个“花盆”都是一个独立的农业区?那里没有旱涝灾害,而是土壤肥沃,阳光充足,气候温和,湿度适宜,风调雨顺,可以说是太空城上发展农业和畜牧业的理想场所?在圆柱体的顶部设立了工厂?通信设施和码头?在圆柱体的两端部署太阳能发电站,为太空城的农业生产和居民生活提供电力?
“姐妹城”的内部不仅有环城的河流,碧波荡漾的湖泊,美丽的花园,而且还有3000英尺高和2英里长的大气层,形成一个带有云彩的蓝天?这样厚的大气层和农业区的土壤是阻止宇宙射线侵入的天然“屏障”?因为整个圆筒体和外壳很厚,完全可以抵御流星体的袭击?对于这种超大型的太空城来说,万一在某个地方被一颗小流星击穿的话,需要300年才能把城内的空气漏光?
在这种超大型太空城里,如果它的人口密度象斯坦福轮状太空城那样的话,则可以居住2000万人?但在实际上,并没有必要居住那么多人?因为当人类能够建造这类超大型太空城之时,完全可以不用像初期设计太空城那样注意讲经济原则了,而是应该把环境优美?居住宽敞舒适放在首位?到那时,可以把太空城设计成开式布局,其市区安排大致与现在美国马里兰州的哥伦比亚市一样?许多像别墅一样的两层楼独家住宅,或傍山依河,或坐落在碧波荡漾的湖畔,或掩没在绿树丛荫之中,秀丽幽雅,犹如仙境一般?
在太空城内的各个居住区都设有医院?邮局?饭馆?商业中心和剧院,甚至还有美丽的公园?因为大型太空城是完全独立于地球的,因此那里既重视工农业生产和文化教育事业的发展,也重视各种服务性行业的发展?在太空城的居民们可以完全根据他们自己的专长和爱好选择职业?有的可能成为农业专家?工程师或管理人员,有的可能是艺术家或文学家,有的可能是从事研究某个科学领域的专家?
上面所讲的是空间殖民化向大型化发展的趋势?但在空间殖民化时代里,特别是在开发小行星的时代里,可能出现的另一种发展趋势,就是允许建立各种小型的自治式社会实体,或称作“宇宙新村”?有些不愿意在地球上生活的少数民族或有独特思想和生活方式的人们,可以自愿结合在一起,到小行星带之中建立起自治的社会实体?也许是因为,地球对于这些人来说,要建立一个他们所希望的国家或自治区,肯定会受到种种限制,或遇到不可想象的困难?例如,印第安人要求建立自治区,犹太人则试图牺牲巴勒斯坦人以建立他们的以色列国等?
在空间殖民化时代里,这种棘手的问题便可迎刃而解了?不论是少数民族?宗教团体或任何其他人,都允许他们建造起自治的太空城?
对于希望建立“世外桃源”社会实体的人们来说,更可以到空间去建造他们的太空城,让志同道合的一群人居住在那里,以验证他们新思想或新主义是否具有生命力?从长远的观点来看,通过这类试验,很可能为人类找到最为理想和更有发展前途的社会组织形式和文化形式,这也许是在空间殖民化过程中为人类作出最大贡献的一种崭新的社会组织?
如果有些人不喜欢在闹市里生活,也可以把全家搬迁到小行星上去安家落户,或者几个家庭自愿组成的小集体,将来在太空城上建造一种小型的宇宙飞船,飞船设备齐全,即有供水?供电系统,也具有开发小行星资源,从事工农业生产所需要的设备?据估计,这样的一套设备可能只要5~10万美元,大约相当于现在地球上许多地区买一座住宅所需的费用?在将来,凡是希望在太阳系内旅行和到小行星上安家落户的人们,只要购买这样的一套设备,就可以长期定居在小行星上或在太阳系内旅行?宇航专家们认为,这样的空间旅行比现在人们横渡波涛汹涌的大西洋还容易?万一遇到不测事件,只要向行星际调查队或附近的太空城发出呼救信号,不用多久援救飞船就会赶赴现场,帮助他们脱险?
天文学家还估计,在小行星带之间直径30米左右的小行星有数百万颗之多,每颗这样的小行星都可以居住一群人?对于地球上因为战争或政治原因而需要逃难的人们来说,这些小行星很可能是极为理想的“避难所”?当然,对于某些冒险家或具有浪漫主义色彩的人们来说,这些小行星更是他们暂时居住的理想地方?
上述设想,乍听起来有点像科学幻想一样离奇,但这不是科学幻想,而是完全可以达到的现实?在空间殖民化的进程中,随着人类建造太空城的经验不断丰富,空间交通工具的不断发展,在本世纪的某时候,人类将开始向小行星进军,他们将首先开发与地球轨道相交的那些小行星的资源,并利用这些资源来建造许多款式各异?大小不同的太空城,然后以这些太空城为基地,不断把人类的文明扩展到整个小行星之中?有人估计,在今后一百年内外,无数不同大小的太空城群或“宇宙新村”将像天女散花一样布满火星和木星之整个小行星带之中?每座太空城都以小行星上的资源来发展它们的工农业生产,以繁荣和发展它们的经济?虽然各个的太空城的经济是相对独立的,但是它们之间的贸易往来也是不可缺少的,特别是它们与地球之间的贸易联系或友好往来就更重要了?从某种意义上说,地球仍然是它们推销产品的重要市场,如果在今后一百年内过半数或者至少三分之一的地球人都迁到宇宙空间定居的话,人类往返于天地之间的旅行将变得十分频繁?据空间殖民化的最积极倡导者奥尼尔估计:“到2081年,每年将有2亿人往返于地球与太空城之间?”并预言,到那时将出现每秒3万公里的高速太空飞船?虽然某些太空城与地球相隔数百万甚至数千万公里之遥,但人类乘坐如此高速的太空飞船周游空间中的各个太空城,比今天人们乘飞机周游世界还要容易?这就是空间殖民化展现在人类面前的一个美丽前景?
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书名:星际争霸
作者:刘慈欣
豆瓣评分:6.8
出版社:现代出版社
出版年份:2017-4
页数:315
内容简介:
作者为你描写了奇幻的未来世界。以未来的高科技想象着未来的宇宙里的人类活动,包括外星人和一切有生命的“物类”的活动,他们争夺宇宙。这些人类和非人类,有的讲道德,有的不讲道德;有的善良,有的不善良;有的可亲可敬,有的令人憎恨厌恶,他们遭遇在星际太空里,演义新版的争霸战。
地球人运用高科技,使用核战,撬动小行星,给月球设置动力飞向木星并炸毁它;人类拥有了更强的生命力,枪炮打不死,身子被激光洞穿或腰斩依然可以恢复,可以克隆、记忆备份,三个克隆的小伙儿娶三个克隆的姐妹……
作者简介:
刘慈欣,科幻作家,中国作协会员,中国科普作家协会会员,山西省作家协会副主席,中国科幻小说代表作家之一。蝉联1999年—2006年中国科幻小说银河奖。2010年赵树理文学奖。2011年华语科幻星云奖长篇小说奖。2010年、2011年华语科幻星云奖科幻作家奖。2015年8月23日,凭借《三体》获第73 届世界科幻大会颁发的雨果奖长篇小说奖,为亚洲首次获奖。2015年10月18日,凭借《三体》获第六届全球华语科幻文学成就奖,并被授予特级华语科幻星云勋章,该等级勋章只有获得国际科幻奖项雨果奖和星云奖的作家有资格获取。2015年11月入选“中央电视台2015年度科技创新人物”候选人。
代表作有长篇小说《超新星纪元》《球状闪电》《三体》三部曲等,中短篇小说《流浪地球》《乡村教师》《朝闻道》《全频带阻塞干扰》等。其中《三体》三部曲被普遍认为是中国科幻文学的里程碑之作,将中国科幻推上了世界的高度。
‘叁’ 地球所处的宇宙环境的短文
宇宙
在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。
宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。
公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到:地球是绕太阳公转的行星之一,而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系—— 太阳系的主要成员。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。
在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。
18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。
近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。
宇宙演化观念的发展在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。
太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。
1911年,E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图;1913年,伯特兰•阿瑟•威廉•罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。
1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了着名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。
宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。 (冥王星目前以被从行星里开除,降为矮行星)。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有26颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米(以冥王星作边界)。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。
多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为0.70克/厘米3,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。
太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。
星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。
运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。
现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。
哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。
宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。
时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。
人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。
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我们存在的空间被称为第三空间,又称为三维空间。因为我们看到的物体都具有长度、宽度、高度。有人也称我们的空间为四维空间,前面所述再加上时间。
根据爱因斯坦的相对论,相对我们的空间是否还存在另一个空间呢?如果它存在,那这一个空间是由什么组成的呢?不同的空间的科技发展是怎样的呢?
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近日,在北京举行的第39届国际标准化组织(ISO)大会(以下简称“ISO大会”)再次将中国标准工作聚焦在世界舞台中央。随着中国社会经济的发展,中国在世界贸易格局中也正经历着从“中国制造”向“中国标准”的角色转变。
标准评定影响80%世界贸易
“标准”一词对普通民众而言可能稍显“无感”。但当提到“ISO9000质量管理体系”、“3C认证”,多数人则会感到熟悉。从某种意义上说,这些认证标准是人们确认产品质量和安全性能的“定心丸”,指导着人们的经济行为。