空间膨胀的困惑
文章来源: 来罘2023-12-20 03:40:01

一个钻古文字牛角尖的人对宇宙空间感兴趣有点不靠谱。的确不靠谱,我一直以为宇宙以光速膨胀。QualityWithoutName网友找来ChatGPT的答案,为我纠了错。很高兴,但高兴仅持续了片刻,忽又陷入更大的困惑。

技术细节超出常人的能力范围,我充其量就是做做思想实验。圣诞将至,闲着也是闲着,不妨到宇宙边缘去旅游一次。

如果距离增长的速度 = 哈勃常数乘以距离,那么,最可疑的就是这个哈勃常数。哈勃常数(Hubble constant)是怎么来的?据查,那是Edwin Hubble(1889/11/20 - 1953/09/18)于1929年,在有限观察的基础上,对无限空间进行计算所得的结果。类似的观察持续了近百年,而科学家仍无法就该常数的准确值达成统一意见。

须知,差若毫厘,缪以千里,说的就是这类常数。本质上,这类常数是为了消弭计算结果与观察现象之间的差异而做出的修正。也就是说,哈勃常数本身就是个假定。空间膨胀假说建基于另一个假定之上,令人顿觉,这是在流沙上打下基桩。更令人困惑的是,这一结果至少在两个方向上有违直觉。

一,光速不是速度的极限。
我们一直被告知,光速是速度的极限,而哈勃常数乘以距离导致空间膨胀的速度超过光速。可能吗?可能,因为光速也是在有限观察的基础上,计算所得的结果。既然都是算出来的,那就是正晌午时说话,谁也没有家。目前,哈勃常数极具争议,而光速似乎没有争议。不过,真理往往掌握在少数人手里,科学的事不好根据音量来做取舍。皮柔主义认为,这种情况需要悬置,亦即存而不论。

二,以有涯随无涯,殆矣。
两千年前,庄子如是说,两千年后,布劳维尔亦如是说。布劳维尔(Luitzen Egbertus Jan Brouwer 1881/02/27 - 1966/12/02)否定传统逻辑中排中律的普遍有效性,他认为,排中律是从有限事物中概括出来的,但是如果人们忘记排中律的有限来源,将其用于无限的场合,就会犯错误,譬如,集合论悖论。

排中律(LEM,law of excluded middle)可简述如下,对于任何命题 P,(P ∨ ¬P) 为真,换言之,命题P要么为真,要么为假。

圆周率π是无理数,即无限不循环小数。假如有这样一个命题,圆周率π的小数表达式3.1415926...中有9个连续出现的5。我们称之为命题P。试问,命题P是否成立?亦或,命题P是真,还是假?如此一问就危险了,因为,这是明显的以有涯随无涯。

人类目前的计算手段是有限的。到目前为止,人类尚未发现(或证明)π的小数表达式中有9个连续出现的5,因而,不能断定命题P成立,也不能断定命题P不成立。这就导致了对排中律的拒斥。可以说,布劳维尔用数学语言重述了“以有涯随无涯,殆已”。

反观空间膨胀假说,撇去技术泡沫,其致命弱点就是以有涯随无涯。有了集合论悖论的教训,人类对哈勃常数之属要格外小心。欧氏几何去掉平行公设,非欧几何赫然问世。敢问,去掉哈勃常数,会导致什么结果?与浩瀚的宇宙相比,望远镜的有限视界曾不如个井大,以有限视界去推测无限的宇宙,难免有坐井观天之嫌。计算再准确,也是以有涯随无涯。因此,在理性接受空间膨胀假说之前,至少要抓上三把盐。

圣诞大餐还没吃,先把自己齁死,不合适。断然否定又显得武断,也不合适。存而不论,保持开放心态,似乎比较可取,反正不影响我过圣诞。思想实验就做到这里,该出去挂灯了。