生活大爆炸之光速可变,光速可超

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

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

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,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

中微子:http://baike.baidu.com/view/9474.htm

米和秒的定义: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

超弦理论:http://baike.baidu.com/view/17269.htm

高维数世界: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 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,注意是咱们工程师发现的

暴胀宇宙模型:http://baike.baidu.com/view/753497.htm

 

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posted @ 2011-09-25 17:06  我的一天  阅读(290)  评论(0编辑  收藏  举报