| 自美國天文學家哈勃（Edwin Hubble）於1929年觀察到宇宙的膨脹之後，宇宙的膨脹特性成為了前端物理的一個熱門課題，2011年的諾貝爾物理學獎授予了三位通過對遙遠的超新星的觀察而發現宇宙的加速膨脹的物理學家（即for the discovery of the accelerating expansion of the Universe through observations of distant supernovae）。而對於造成這種膨脹，尤其是加速膨脹的原因普遍被歸於一種暗能量。在皇家瑞典科學院的Olga Botner教授的頒獎致詞中有這樣一段話： What, then, is causing this expansion rate to increase? The answer might be: a special form of energy, called dark energy, which is pushing the universe "outward". A similar form of energy – the cosmological constant – was discussed by Einstein as early as 1917 but was later removed from his theory. Dark energy seems to make up about 73 per cent of all energy in the universe, which has been confirmed during the past decade by the distribution of galaxies across large distances and by studies of cosmic background radiation. 值得注意的是，這裡提到暗能量可能是（might be）而還未被確定為一定是造成宇宙膨脹尤其是加速膨脹的原因。暗能量又稱為真空能量（Vacuum Energy）,暗喻它是存在於原本被認為是沒有任何存在的真空之中的能量。 幾年前我曾在網上的一個由美國物理愛好者辦的物理論壇（physics forum---其中不少是專業物理工作者）里向那裡的人請教宇宙的膨脹是否為空間本身的特性，如果是為什麼我們這裡感覺不到。當時一位在那裡的super mentor（即在那裡回答過上千個問題而享有一定的聲譽的人，通常只有專業物理工作者才有此殊榮）給我的回答是其實這種膨脹在我們這裡也應該有，只不過我們這裡的物質密度大，因而萬有引力抵消了這種膨脹的因素。他當時並沒有用暗能量來進行解釋，不知是否因為是他個人的理論傾向問題。 這讓我想起一個曾經在哲學家（科學家）中引起過熱議的一個古老的哲學問題：空間到底是什麼？它到底是一個純粹虛無的容器來承受具體的物質（能量），還是一種特殊的存在。愛因斯坦的廣義相對論和後來的量子力學的發展似乎表明空間其實是一種特殊的存在；因為根據廣義相對論，時間與空間可以轉換，而時空在物質周圍會發生扭曲，而後來的量子力學更告訴我們說時空是不連續的。既然時空會發生扭曲，而且時間空間可以相互轉換那麼空間就應該是一種特殊的存在，而不連續的空間更不象是古人們所說的完全虛無的容器的那種空間的概念了。 但是，當人們用暗物質的概念來解釋宇宙的膨脹的時候，讓我似乎又隱約地感覺到了把空間作為一種虛空的容器的思路。如果我們把空間當作是一種特殊的存在，那麼宇宙的膨脹就完全可以象前面提到的那位物理論壇的mentor和我說的那樣被看成是空間本身的一種特性，而沒有必要被認為是存在於真空中的一種特殊能量作功的結果。 那位mentor還提到，這種宇宙膨脹並不會引起局部的物理定律的改變，甚至不會改變穿過宇宙真空的光子的運動。這也就是說，如果宇宙膨脹確實是由所謂的暗能量引起的話，那麼那種暗能量的功除了使星際之間的距離加速增大之外，並不會轉化為其它的能量，甚至不會與經過它的光子發生能量的交換。這樣的不會傳播，不會轉換的特性似乎與我們通常所說的能量的概念並不一致。我在網上和書店也查了一些有關暗能量的文章，也沒能找到關於宇宙膨脹引起局部能量轉換或膨脹的能量傳播的介紹。這引起了我對宇宙膨脹的意義的一個哲學上的思考：這到底是空間的一種本性呢，還是空間作為一種容器所含有的特殊能量的作功的表現呢？我這裡是拋磚引玉，望精通這一問題的專家尤其是物理學專家們前來指教。。。。。。 |
