暗能量與材料學


    “杞人憂天”在現代科學領域成為了具有現實意義的名詞。


    “杞人憂天”原意是不要人們為沒根據的事情而憂慮和擔心,與“庸人自擾”類似。要看到成語提出是在戰國時代,正是“百家爭鳴”中國文化成熟豐富時期。孔子提出“不在其位不謀其政”,天塌不塌由欽天監官員負責,與旁人無關,那些熱心星象陰陽的人更有可能成為道衍一流人物。而在國外天文學之處其實是一群天文愛好者推動起來的,像赫歇耳一家那樣的家族很多。到現代杞人憂天傳說中蘊含的積極進取、勇於探索的開拓精神和憂國憂民的憂患意識已經得到肯定。


    繞一圈迴到今天要說的:暗能量。這個題目有點大,因為現代科學家對於暗能量是什麽還沒有準確概念。


    個人認為:暗能量是一種時空效應。它既可能是宇宙存在的時間傳導遺跡,也可能是宇宙膨脹產生的微觀超量子級縫隙,甚至可能二者都是。它的綜合直觀效果是反引力。


    如果看一遍宇宙演化史或者大爆炸理論,可以明了宇宙的時空觀是一體的。在宇宙裏麵,時間可以表示為空間,空間也可以表示為時間。比如,光年這個概念的提出,首先是距離空間概念,但又包含著時間因素。


    在大爆炸理論中,有一種“暴漲理論”,如果宇宙存在暴漲期,也許可以觀測到暗能量顯示威力的痕跡。


    從目前看,暗能量是非物質性的。暗能量從某種角度複活了愛因斯坦消滅的“以太理論”。人類所觀察到的部分宇宙的物件大約是由4.9%的普通物質(構成恆星、行星、氣體和塵埃的物質或“重子”,26.8%的暗物質和68.3%的暗能量構成。那麽,暗能量是如何存在的?


    現代的解釋是暗能量充溢在宇宙空間中,或者說隨時隨地存在、與空間一體。也就是說暗能量存在於我們身邊以及我們身體裏麵。那麽,它就是一種微觀存在、宏觀顯現。在宇宙膨脹情況下,意味著我們也在膨脹,盡管是超量子級別,現在的科技手段也許還觀測不到。過去將宇宙膨脹比喻成吹氣球,那麽氣球裏麵的我們也在被吹脹,填塞我們膨脹的身體裏麵量子間距離的可能就是這些超量子級別的暗能量。


    現代最強大的歐洲大型強子對撞機的實驗對象是粒子,對量子漲落領域的量子產生之前是沒有辦法的。這就如同拿著笊籬去撈水一樣,水隻能在笊籬上留下痕跡。人類還沒有承裝能量的器具。


    這種情況與180年前達拉第研究電磁效應時的情況很類似,直至後來麥克斯韋提出麥克斯韋方程組,及至電動機發明。


    思考這些是因為現代科學在微觀宏觀等領域的觀測產生了大量的應用科學推動了人類的極大進步。


    各種極端條件研究層出不窮。比如,聚變研究。由於已經涉及能量場,現在麵臨種種問題。例如,場約束。


    現在看看電動機還是一個很粗陋的機器。隻是利用電磁場,對其整體影響很小;隻是切割磁力線,沒有抓住磁力線。人們可以在生活中將棉線紉進針鼻,但還是不能隨意扯動電磁場中任意一根磁力線。


    “無形入有間”在科學領域與莊子的“無厚入有間”還是有區別。


    能量方程式利用從愛因斯坦的質能關係式:e=mc^2,到原子彈、再到核電站,現在看也是比較粗陋的。


    如果深入星空也許能夠觀測到時空的膨脹微觀效應,也許可以推導出新的能量方程式服務於人類的生活,這可能需要跨越式思維引導。


    如果未來能量學轉入實用,無疑麵臨材料學的挑戰。自門捷列夫提出元素周期表後,人類對物質利用達到一個新的高度,未來希望的是出現新的超重穩定原子研究成果。


    目前材料學除普通實驗室有目的性或隨即性生產新材料外,還有極端條件實驗室,像可移動組合分子、原子級別物質的尖端實驗室,甚至是失重環境的太空站。


    從這個角度看,我國航天事業的投入是值得的,因為我們起步還是遲的。


    最後:2014年12月,河南開封申報的“杞人憂天傳說”入選第四批國家級非物質文化遺產名錄。


    2016.6.15

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