《易经》宇宙探秘:宇宙探秘

　　六、超前的宇宙本质观 　　 　　宇宙――空间与时间的总和 　　宇宙的本质是什么?我们的祖先有着最早、最正确的认识。 　　“宇宙”的俗称就是“世界”，把“世界”拆开来看，“世”是指时间，“界”是指空间。
　　汉代(公元前206～220年)古籍《淮南子・齐俗训》中说，“宇”是指空间，“宙”是指时间。
　　再往前推，战国(公元前480～前221年)时的尸佼在《尸子》一书中指出：“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”
　　再往前推，春秋时代(公元前770～前481年)的墨子在《墨子・经上》一书中说，所谓“宇”，是指包括一切的处所。
　　再往前推，就是《易经》、八卦了。64卦的方圆图，外圆内方，不仅代表着天圆地方的宇宙观念，更重要的是，“圆图指时间，方图指空间”。也就是，宇宙是“空间和时间的总和”。
　　这种对宇宙本质的超前认识，与20世纪初爱因斯坦狭义相对论“四维时空”(三维空间和一维时间)的宇宙观完全一致。
　　在《易经》中，在宇宙时空中运动的是日、月、星辰、金、木、水、火、土等各种物质，“盈天地之间者惟万物”。正是各种物质的运动，构成了千变万化的宇宙环境。这又与爱因斯坦广义相对论相吻合。
　　我们知道，概括起来说，爱因斯坦广义相对论是关于空间、时间和物质运动的理论，它描述万有引力如何控制我们宇宙的行为。爱因斯坦把深广的广义相对论理论，高度浓缩地囊括在《引力的场方程》(人称“爱因斯坦方程”)中。为了满足一些读者的好奇心，我们将这个方程引在这里：Gμv=8πKτμv
　　由于我们不是在研究广义相对论，因此，对方程中符号的复杂含义不作介绍。不过，可以说明方程的总含义：方程中等号左边的含义是“物质制造曲率”；右边的含义是“曲率使物质运动”。由此可见，在广义相对论中，物质(引力)告诉时空必须弯曲，弯曲时空告诉物质如何运动。
　　形象地说，宇宙时空像一块巨大的海绵垫，在垫上滚动的是各种天体物质，它们的质量(引力)在垫上压出一个个深坑，叫“引力阱”。质量越大，阱越深。在太阳系，太阳的引力阱最深，地球的引力阱浅得多。地球绕太阳运动，它的引力阱就成为一条引力阱槽，地球就在这条槽中绕太阳的大引力阱滚动。
　　在这里，我们可以看到，广义相对论使时空和物质运动(事件)密不可分，时间和空间是物质运动(事件)的体现，没有物质运动(事件)就无所谓时间和空间；没有时间和空间也就没有物质运动(事件)；弯曲时空是事件发生、发展的动力，即主动参与者。
　　那么广袤、复杂的宇宙，用时间、空间和物质运动就概括了?
　　这里讲一个“奥卡姆剃刀”的故事。在14世纪，英国有一个神学家叫奥卡姆，他提出一条原则，就是在有许多个理论都能解释同一件事情时，则可取的总是最简单，即需要最少假设的那一个。这条原则在后来自然科学和宇宙学大发展时的研究中显得特别管用，如多宇宙理论等等就不符合这条原则，因为它们需要的假设太多。后来人们将这个原则叫做“奥卡姆剃刀原理”或“简单性原理”。
　　那么，空间和时间的本质又是什么呢?下面，我们来讲时间的科学故事。
　　
　　“坐井观天”
　　像井底之蛙是真实的一样，人类是井底之蛙也是真实的，人类就是生活在地球小小的引力阱之中。长期以来，他们只能从这口“阱”中感受时间。
　　《易经》的创建者们对时间的认识，当然也摆脱不了“井底之蛙”的局限。地球不停地自转构成了昼夜循环，地球不停地倾斜着绕太阳转圈，构成了年复一年的四时变化，月球与地球、太阳的运动关系，构成了月球的朔望圆缺循环。这就形成了周而复始的循环时间观。60年一甲子更是循环时间观念的扩大。
　　中美洲的玛雅人，相信历史以260年为周期(拉马特)不断地重复着。
　　古希腊人也认为时间是循环的，如亚里士多德说过，“凡是具有天然运动和生死的事物，部有一个循环”。斯多葛学派的人认为，每当行星回到它们的初始相对位置时，宇宙就重新开始。
　　公元四世纪的尼梅修斯主教说得更具体：“苏格拉底也好，柏拉图也好，人人都会复生，部会见到同样的朋友，再与同样的朋友往来。他们将再有同样的经验，从事同样的活动，每个城市，每个村庄，每块田地都要恢复原样，而且这种复原不止一次，而是二次、三次，直到永远。”
　　直到19世纪末和20世纪初，还有所谓“彭加勒循环”。大数学家彭加勒认为，宇宙中物质粒子的不断排列组合，任何可能发生的事迟早都会发生，使宇宙对所有可能存在的状态部进入一遍，然后又开始进入先前有过的状态。
　　关于时间的本质，在很长时间内，人类将时间想象成一个超越一切的，亘古不变的背景大舞台，星球、生命，人类，甚至宇宙等等任何所有各种事物，部在这个舞台上发生和演变。这种时间观的时间是绝对的、普遍的，既存在于宇宙开端之前，又存在于宇宙死亡之后。绝对时间观认为，我们看到的所有地方(哪怕是宇宙最深处)发生的事，部与地球上的时间同步。
　　在古希腊亚里士多德和阿基米得等人的静力学中，空间是平直的，时间是笔直向前的；时间、空间是绝对的、无限的、永恒的；时间与空间相互分离和独立；物质静止是绝对的，运动是相对的。地球是宇宙的中心，其他星星围绕地球转。
　　对时间本质的认识，是对光具有有限速度的认识联系在一起的。人们曾经认为，光可在瞬时(即具有无限速度)弥漫所有空间。
　　1675年，丹麦人罗耶默在巴黎天文台研究木星卫星的不规则运动时，首次指出光信号具有有限速度。光源发出的光不是瞬时就可到达人的眼睛中。而是经过一段时间后才逐渐地传播过来的。这样，当我们夜晚观察遥远的恒星和星系时，我们看到的是它们很久以前的样子。
　　1687年，牛顿出版《自然哲学的数学原理》一书，书中给出了空间和时间的第一个数学模型。为了研究速度和加速度的需要，首先在自然科学中涉及到时间。这里的时间，像一条向两端无限延伸的线，是可逆的，向前向后都一样。
　　在牛顿力学的宇宙模型中，虽然砸碎了绝对空间的观念，但其时间观念仍然是绝对的。时间具有超越任何事物的地位，时间均匀地流逝，包括宇宙创生在内的一切事物在时间中诞生和发展，一句话，时间是事件发生的舞台背景；但事件不会对时间产生任何影响，即时间不受事件影响；时间与空间是相互独立的、分离的；时间无始无终，在宇宙创生前有时间，宇宙消亡后还有时间，时间是永恒的。总之，时间独立于事物和观察者之外而存在，是普遍的、不变的和绝对的。
　　1728年，英国天文学家布拉德雷证实了罗耶默的看法，使光以有限速度传播的概念逐渐被人们所接受。由于光只具有有限的传播速度，宇宙中各处发生的事，需要经过一定的时间才能传至地球，所以它们就不再与地球上的时间同步了。因此，绝对时间观念不能成立。
　　1904年，亨・洛伦兹首先提出时间与长度都随参考系速度的变化而变化。
　　1905年，数学家彭加勒在一篇论文中首先将时间作为第四个维度提出(后来由赫曼・闵可夫斯基于1908年完善)。
　　在彭加勒的论文之后一个月，爱因斯坦发表狭义相对论，最后彻底地结束了绝对时间观念。狭义相对论证明，时间是有弹性的，可以被运动抻长或压缩。
　　在随后的广义相对论中，爱因斯坦把时间维和三维空间合成了“四维时空”，时间和空间难分难舍地纠缠在一起了。同时，物质会使时空弯曲。这样，弯曲时空就使时间和空间从事件发生的被动背景，改变成为发生事件的动力参与者。
　　相对论有限光速带给时间的魔幻，正是它道出了时间的一个重要本质。时间和空间是不可分离的，没有没有时间的空间，也没有没有空间的时间。时间和空间交织在一起，被称为“时空连续体”。宇宙中的事物，我们生活中的一切事物，乃至行为举止和思维，都与时空有关，都用时间和空间来表征，因为它们都是在时间的洪流中不断变换着空间。人类正是通过时间和空间来认识宇宙的，把事物区别为先前的、以后的和当前的，远的、近的，运动的、静止的，有声的、无声的，弹性的和刚性的等等。
　　在广义相对论和量子力学中，时间有了起点和终点。在量子力学中，时间还可以创生。