生活大爆炸之光速可变，光速可超

喜欢ヅ旅行 2023-08-17 15:53 82阅读 0赞

为何读第二篇的人数远远大于第一篇的呢……因为两者是连续的，为了能看懂，请先阅读：[http://blog.csdn.net/cheny\_com/article/details/6819343][http_blog.csdn.net_cheny_com_article_details_6819343]

## 推论二：宇宙质量在增加？ ##

如果c^2=2GM/R，就出现一个问题：因为宇宙在大爆炸，所以R在增加，而c又不变，这就逼得要么G这个“万有引力常数”变化，或者宇宙的质量M增加。

“宇宙质量增加？博主太扯淡了吧。”不，这个曾经是在哈勃定律发现之前（也就是宇宙大爆炸被证实之前）的一个重要理论，叫做“宇宙恒稳态理论”。爱因斯坦就曾经坚持这个理论，但最后承认这是自己一生之中最大的失误（其实应该是“否认量子力学”，不过爱因斯坦到死都不承认量子力学）。

这种理论认为：宇宙不是从一个点炸出去的，而是一直无始无终无穷无尽，一直在慢慢炸（当年已经发现了红移，但没有发现红移随距离增加而增加，就是哈勃定律）。炸了无穷长的时间，我们宇宙中仍然密度很大，为什么？这个理论提出“每年在二到三立方公里的体积内产生相当于一个质子质量的物质来”，就足以保持宇宙密度不变。

不过这个理论解决不了“奥伯斯佯谬”，就是关于夜空为什么是黑暗的。去过国庆期间的天安门广场，或春运火车站的人都会发现一个现象：近处的人不显得很密，但是水平向远处望去，视线总会被远处一个人挡住，无法看到无穷远。这是因为在二维或三维的空间中，越远处物体越多（成二次方或三次方上升）。这样仰望夜空，视线迟早应该撞上一个星星，而不是看到黑暗的夜空。

这个简单的问题，后来推翻了无限无界宇宙的模型。还有一些理由能解释夜空的黑暗，但一一被破解，还是挺复杂的，有兴趣请看附录链接。

所以本文也不假设M变化。

## 推论三：光速在变慢？ ##

c^2=2GM/R，G和M不变，而R又在变大，这就逼着c变小。变小的速度有多快呢？

已知R现在是200亿光年，每年增加一光年，也就是每年变化1/(2\*10^10)，这也是c^2缩小的速度。算成c缩小的速度，就是开根号，得到每年1/(1.4\*10^5)，考虑到光速是30万公里每秒也就是3×10^5，那么每年将减速3\*10^5 /(1.4 \* 10^5) = 2.14 公里/秒。

这个数字也是让我前天没有发这篇文章的原因，因为我记得当年这个速度我算过，是每年减少1.8厘米/秒，两者相差巨大。仔细检查了公式，感觉没有错误；但当年天天琢磨这件事情，头脑比现在清晰地多，不应该犯这个低级计算错误，宁肯相信当年的数值是正确的，只是找不到原稿了不记得怎么算出来的了。先把结果记在这里，等我想明白了再来改正吧。先记住结论：**光速在变慢**。

“光速在变慢，难道别人就测量不出来？”是的，原来能，但最近不能了。

要测量速度，就要用到这个公式：速度=距离/时间。

现在时间的定义，是铯原子某种跃迁的某个整数倍，这个不多说了，就是我们常说的铯原子钟的时间标准。

而“米”的定义，早就不是巴黎博物馆的那个米原器了。1960年是“某种氪原子的某种跃迁所发出光线波长的X倍”，1983年改成“光在真空中X秒所走过的距离”，这两个定义都是用了光速本身。换言之是先用一把尺子量出一个距离，再用这个距离参与计算这把尺子的长度，当然测不出来了！

**除非，用一种不是光，但精度又足够的东西。比如：中微子！**

## 推论四：宇宙有多大？多重？ ##

c^2=2GM/R，只要知道G，R，就能算出来C，比较一下，就知道本文这个理论对不对了。

可惜，这两样东西都不知道。当年知道的宇宙直径忘了，就记得带入那个直径，得到的宇宙质量大约合10^86个中子或质子，是当时已知宇宙质量的100倍多一些。（注：我现在又重新计算一遍，却得到10^79的结果，很费解，还是需要原稿）

看似是一个很大的矛盾，然而喜欢天文的读者可能知道，关于暗物质有多少及中微子是否有质量（静止的和动态的），都可能导致百倍的差异，再加上原来“已知”质量只是观察到的发光体的质量，而不是“所有发光体”的质量，所以极有可能得到符合的数据。

## 其他推论 ##

如果这个理论是对的，除了光速变慢之外，还有一些其他推论。包括：

**1. 光速在早期曾经很快，因为那时候R接近0，但很快就慢下来了。**

这个还真有这么个理论，叫做“暴胀宇宙模型”，它需要宇宙在初期以超过光速的速度扩张。这件事情很不合道理，为什么导致了膨胀也说不清楚，但却能解释很多现在观察到的宇宙现象。

如果本文这个模型是对的，他那个暴胀也就“合道理”了。

**2. 光速可以突破，但超光速的物质将不能长期留在我们的世界**

就像人造卫星会离开地面这个三维世界中的二维空间一样，这个物体就离开我们的世界了。它仍然可以“回来”，比如砸向地面，但不能长期沿着地球表面飞行。

唯一一种能“持续碰撞”的情形，是我们的地球表面崎岖不平，比如像波浪一样，一个切着表面“直线”前进的物体，会持续地路过我们的宇宙。

这个听起来很玄乎，但这个就是霍金成名的“超弦论”，就是我们的世界在微观上十分扭曲而不平坦，有兴趣请看附录链接。

如果本文的内容是正确的，则“**我们的世界存在宏观的超光速现象=我们的世界至少是个四维世界**”。所谓宏观超光速，就是类似这次的中微子超光速事件，发生在730公里的尺度上，而不是类似电子云这样的“测不准”尺度上。

**3. 超光速可以离开我们的世界**

“任何东西不能离开黑洞，因为连达到光速都不能离开黑洞”，这是早期的黑洞理论。后来霍金提出了黑洞的蒸发理论，物质得以以“某种方式”离开黑洞。在我们看来，这种方式无需超光速，但这是我们从黑洞外面观察的结果，里边不知道。

现在在本文的模型中，我们的世界变成了黑洞，就要说明一下从里边看，宇宙中的物体是怎样离开宇宙的？

提醒一下就是像宇宙这么大的黑洞，蒸发所需时间非常之大，几乎认为是接近无穷的。

**4. 时间是一个维度吗？**

不知道为什么大师们都把时间列为一个维度，但是时间显然不和我们的其他三个维度正交。

所谓正交，就是垂直，比如我们可以向东向西，而不发生任何方向的南北、上下移动，所以说空间有三个互相正交的维度。

但时间就不同了，如果光速有限，我们在空间维度的任何移动，都要花费时间，也就是都伴随时间的移动，而且是单向移动！有点像鼠笼中的小白鼠，前后都在上坡；又有点像地球上的居住者，向那个方向，都沿着球面“下滑”。

如果本文的理论正确，而**时间真的是一个维度，则推出一定还有一个空间维度，那个维度导致了时间的不正交**。

在本文第一篇的积分公式中，其实就已经假设了至少存在4个空间维度，那个四维空间积分的第四维是个空间。

**5. 什么是时间？**

不知道。

不过既然前面曾假设什么环绕速度、逃逸什么的，就存在一个“支持力”的问题。比如一辆汽车高速行驶，由于地面是弧形的，它受到的支持力就会下降。等它到达7.9公里/秒的环绕速度，支持力就变成0了。

当年脑子挺灵的算了算本文情境中的支持力，发现它的公式和狭义相对论中的“钟慢”的公式相同。也就是如果把光速理解为我们世界的环绕速度，正好达到环绕速度的时候，时间流逝的速度变为0，而“支持力”也变为0；不但如此，中间状态两者的数值公式也是相同的，不只是两端。

想破脑袋也没想出来“支持力”是什么，看似和“与我们世界的作用强度”有点直观联想。从这一点上说，倒是很符合“为何超光速的是中微子”，因为它是所有已知基本例子中与其他物质作用强度最弱的一种（比光子弱多了），有本书上说“可以连续穿透100个地球而发生作用的概率低于50%”。因为这个原因，探测中微子的装置都非常巨大（其实每立方厘米中有1000亿个中微子，而在那么巨大的装置里边，也要等一段时间才有一个中微子与其发生作用）。

还是没解释时间是什么，只能说“支持力公式”是个线索。

**6.世界一共有几维？**

曾经看过一本书（应该是第一推动系列中的一本，可能是《可怕的对称》，讲杨振宁获得诺贝尔奖的“宇称不守恒”），里边提到利用伽罗华的群论得知，宇宙只能是5、11、50、100……中的一个（以上数字部分可能有误）。

本文的世界加时间是5维。5维和11维空间都有人提到过了（5维的在1929年就提到了，要不怎么说是白忙呢，呵呵），前者就是广义相对论里边的那个世界，后者是霍金的超弦论，有兴趣请看附录链接。

若高出的维数是宏观的维数，只能导致大尺度的弯曲，就是类似常看的科幻片或科普片中那个虫洞的样子。

如果高出的维数归为微观维数（就是卷曲而我们察觉不到的），则虫洞无处不在。而且利用推论2可得到：“宏观**连续**超光速”现象必将存在。连续的意思是：不止在730公里外能检测到，在任何中间的地方，都可能检测到。

两者的区别可以举例为：如果地球表面是平坦的，则人造卫星只能在一两个点上砸中我们；而如果地球表面是像极其细微的波浪一样的，则卫星（假设无限小），可以多次在我们世界上穿行，以至于我们觉得它一直在我们世界，但却以超光速运行。现在看来**这次的中微子超光速如果被证实是正确的，高维空间一定是微观的，否则谁能这么巧在730公里外那个地方遇到了穿越点**。

**7. 宇宙微波背景辐射**

忘了基于什么理论了，总之当年在看了《宇宙的最后三分钟》后，利用里边提到的一些公式计算了本文理论正确时，推导出来的宇宙微波背景辐射的强度，印象中是4.XK，比观测结果2.7K大，但是却比更早的理论预测的5K准一些。

有可能大家用的一个公式，只是两边用的常数不同。当年所知的宇宙半径，比现在所知的小很多，所以不准。

当然，物理学家最厉害的是能在不知道的情况下预测，而不是我这样事后重新算帐，哈哈。

只记得用了“R(t) ∝t2/3 (对于物质为主)”这个公式，但常数哪来的不记得了。这个公式在后面链接“暴胀宇宙模型”里边有。

刚才查宇宙的质量的时候，发现一个与本文思路很接近的认识（比如光速是我们宇宙的环绕速度，他称为“逃逸速度”，其实环绕就能“不回来了”，只是走不远而已。）

他的链接在：[http://zhidao.baidu.com/question/299766786.html][http_zhidao.baidu.com_question_299766786.html]

我刚才用Excel计算了一下，"我的宇宙"在200亿光年半径下质量是1.27E53千克，只有他的一半。可能原因是他用了4/3\*Pi\*R^3这个公式，这个是“三维世界的三维空间球体的体积”，在“四维世界”体积要小一些。这就像计算地球的表面积，不能按“半径2万公里的圆盘”这种纯二维世界来处理，而是要按“半周长2万公里的球面”来处理，数值会小很多。不过考虑到之前我也暴力替换过一次，所以说不上谁对谁错。

## 这堆东西有什么用？ ##

说实话，我也说不出来。15年前就没用，前天写，是因为这个月的博客已经达到我自己的标准20篇了，而偏偏又想写点什么，所以就写点与敏捷、管理无关的。

**书呆子嘛，问“有什么用”，就不不是书呆子了，对不对？呵呵。**

宇宙恒稳态理论：[http://baike.baidu.com/view/1643446.htm][http_baike.baidu.com_view_1643446.htm]，一种违反质量守恒定律的模型

奥伯斯佯谬（夜空为何是黑的）：[http://zhidao.baidu.com/question/27807998.html][http_zhidao.baidu.com_question_27807998.html]

中微子：[http://baike.baidu.com/view/9474.htm][http_baike.baidu.com_view_9474.htm]

米和秒的定义：[http://zhidao.baidu.com/question/363570.html][http_zhidao.baidu.com_question_363570.html]，注意按这个定义，“光速”变成尺子了，本身无法被测量。

黑洞蒸发理论：[http://baike.baidu.com/view/1694092.htm][http_baike.baidu.com_view_1694092.htm]

超弦理论：[http://baike.baidu.com/view/17269.htm][http_baike.baidu.com_view_17269.htm]

高维数世界：[http://baike.baidu.com/view/1385143.htm][http_baike.baidu.com_view_1385143.htm] 提到了5/11的情况。

伽罗华：[http://baike.baidu.com/view/251169.htm][http_baike.baidu.com_view_251169.htm] 高维数世界所需的基础理论“群论”的创立者，此人智商无限，死的时候只有21岁，是世界5大数学家之一，本人十分崇拜之。

宇宙微波背景辐射：[http://baike.baidu.com/view/250987.htm][http_baike.baidu.com_view_250987.htm]，注意是咱们工程师发现的

暴胀宇宙模型：[http://baike.baidu.com/view/753497.htm][http_baike.baidu.com_view_753497.htm]

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