时空之谜主要由两个相关的谜题构成,一是时空的本质问题,时空是什么以及为什么的问题,二是时空的连续和离散的问题,即时空怎么样的问题。第一个问题可以由宇宙(及存在)的质能时空统一关系直接给出,在上节讨论基本粒子的质能时空统一时已经开始涉及并部分(即在基本粒子的层次上)回答了该问题。第二个问题则由质能时空统一关系间接给出——即从第一个问题的答案中推理出来。系统解决这两个谜题是本章的主要任务,完成任务的步骤和环节则有三个:宇宙时空、物质时空和哲学时空。
第一节 宇宙时空猜想
这次我们是从一个有着空间方向的宇宙出发。
知识1.1:宇宙爆炸、收缩、再爆炸了无数次。
知识1.2:宇宙有方向性。
推论1.1:宇宙有可能一边爆炸着、一边收缩着,或一边收缩着、一边爆炸着。宇宙的爆炸和收缩——在一个宇宙中不可能同时的两个事件——在不同的宇宙中就有可能同时发生。
要详细地说明这一点,还得借助我们的“思想实验”。假设菱形OAO1B就是一个宇宙爆炸、收缩的全程,如果我们在两顶点O、O1处各添加一个小三角形,要问的问题是:这两个新添加的小三角形对宇宙来说意味着什么?是不是真实的存在?它们会给我们的宇宙图景带来什么样的严重后果?
如果图形表示的就是宇宙、其中中间的菱形OAO1B表示的就是我们现在的这个宇宙(此宇宙)的话,那么O点之前的小三角形表示的就是我们这个宇宙之前的处在收缩过程中的旧宇宙(前宇宙),而O1点之后的小三角形表示的就是我们这个宇宙之后的处在爆炸和膨胀中的新宇宙(后宇宙)。需要指出的是,只要宇宙有方向,情景就是完全可能的。只是这样的图形给我们提供了两个可供选择的方案。方案一说,如果前宇宙、此宇宙和后宇宙不能共时的话,就意味着只有我们这一个宇宙,表示的就是我们这一个宇宙的三个不同的历史阶段:此宇宙乃是从前宇宙走来,最终将向后宇宙走去并重新开始。方案二说,如果三者能共时的话,就意味着同时存在着三个宇宙:前宇宙、此宇宙和后宇宙,恰巧我们身处此宇宙中。现在的问题是:三者共时与三者不共时相比,谁的可能性更大一些?
为解决这一难题,我们还得求助“对称破缺”思想,同时将“假设宇宙爆炸收缩再爆炸了无数次”的提问改进为:“一个有着方向性的宇宙在爆炸收缩再爆炸了无数次”之后会发生什么样的事情?答案则是:宇宙新一次的爆炸会提前,提前的含义是指,宇宙在它还没有全部收缩到一点时爆炸就开始了。可以这样思考:在一个宇宙里,宇宙全部收缩到一点之后再开始新的爆炸是一个对称事件;这样的对称被重复了无数次之后也会发生“破缺”,其结果就只能是新的爆炸提前开始。
宇宙新一轮爆炸被提前的最直接后果就是宇宙有了“前世今生”,我们所在的此宇宙是从一个前宇宙中爆炸而来,说不定现在还正在生成着一个后宇宙。宇宙新一轮爆炸被提前的最为严重的后果就是“无限个宇宙”成为可能,前宇宙之前还有前前宇宙、前前前宇宙,后宇宙之后还有后后宇宙、后后后宇宙,以此类推,直至无穷。体现在中就是在过去和未来两个方向上,都有着无限多个用菱形表示的宇宙。
为描述无限多个连续的宇宙图景,就需要提及关于宇宙CPT对称的思想。
C称也叫电荷共轭对称。物理学家说,大到宇宙小到粒子都有正反问题。有带负电荷的电子就有反电子即带正电荷的电子,有质子就有反质子,有粒子就有反粒子,如果说粒子恰好构成了我们这个物质宇宙,那么反粒子就构成了一个反物质宇宙。粒子同反粒子、物质同反物质、宇宙同反宇宙相遇,都共同湮灭为光子。科学定律无论是在物质世界还是在反物质世界都应该同等有效。科学家们说,粒子与反粒子、物质与反物质的数量按理说应该同样多少,果真如此,宇宙就遵守了电荷共轭对称,简称C称守恒。但实际情况是,我们宇宙中的物质比反物质要多得多-C称并不守恒(说明:C称不守恒现象实际上是普遍存在的)!科学家们给出的原因是正负物质的“对称破缺”:宇宙爆炸之初,物质和反物质是同样多的、即是完全“对称”的,经过大量的共同湮灭之后对称发生“破缺”——物质比反物质多了那么一点,我们身处其中的宇宙乃是在经历过物质和反物质相互湮灭之后剩余下来的物质宇宙。
P称也叫镜像对称或宇称。设想你正在照镜子,镜子前的你和镜子里的你都是物理存在且互成镜像。P称理论认为,如果某物理定律对镜子前的你有效,那么对镜子里的你也同样有效,反之也然。在现实世界中肯定找不到这样的两个你——镜子里的“你”只是一种光学效应,但在粒子世界里却可以。物理学家告诉我们说,同样的粒子既可以左旋也可以右旋——两者正好互为镜像,如果物理定律对它们同样有效,则宇宙P称守恒。令人遗憾的是,中微子总是朝左旋的从不朝右旋转——P称守恒因此被打破。中微子的这一特征被称为中微子的左手征——有人形象地将此事说成“上帝是个左撇子”。
T称也叫时间对称或时间反演。该理论称,如果让一个事件逆着时间反演回去,科学定律对这逆着时间反演回去的事件和事件原本(即随着时间顺演的事件)应该同等有效。但科学家后来发现有个别粒子从情况A到情况B时与从情况B到情况A时所花费的时间不等——即不能逆着时间反演回去。宇宙原来也不遵守T称守恒。
但科学家们始终坚信CPT守恒,即C称P称和T称复合起来应该守恒。在我们这个物质世界中有效的物理定律,对于一个时间反演(T称)、与我们成镜像对称(P称)的反物质世界(C称)应该同样有效。CPT守恒肯定是人类意识所能产生的最为深刻的思想之一,同样也是宇宙中最为神秘的现象之一。借助这一思想的帮助,我们就可以着手描述连续、无限多个宇宙的图景了。
连续、无限多个宇宙此时也就组成了正、反物质宇宙相互连接的链条,即物质——反物质宇宙链。如果将我们所在的宇宙称为物质宇宙的话,那么前宇宙和后宇宙就都成了反物质宇宙——物质宇宙乃是从反物质宇宙中爆炸而来,最终会在下一次爆炸中生成另一个反物质宇宙,以此类推,直至无穷。如此一来,我们的物质宇宙也就不再是物质与反物质大量湮灭后剩余下来的残汤剩水了,而是宇宙自己选择的结果——这次它选择了物质宇宙。
这样的宇宙图景也带来了许多新的问题。第一,连续、无限多个宇宙还是一个统一体吗?即宇宙还是统一着的吗?第二,如果宇宙还是一个统一体的话,就引出了宇宙自身连续和离散的矛盾,统一的宇宙肯定是连续的宇宙,而无限多个宇宙则说明两个宇宙之间是离散着的。“连续”意味着“不可分割”或“无限分割”,“离散”的含义是指存在有那些“可分割的”离散点(注:这里只是一个含糊的描述,准确的描述要在讨论完连续与离散的物理状态之后,详见后面文字)。第三,引力在宇宙统一体中即在不同的宇宙之间是否依然有效?如果引力依然有效,它会导致什么样的后果?第四,这样的宇宙图景具有什么样的哲学含义?
首先,连续、无限多个宇宙依然是个统一体,宇宙统~的思想不容怀疑。只要无限多个宇宙都是相连着的,就没有力量将它们分开,也没有任何力量能从这样的宇宙图景中拿走任何存在——你打算拿走多少能量你就要留下同样多的能量,而你的能量又不能凭空产生,最终的结果就是你连同你打算要拿走的东西都得留在这个宇宙统一体内。
其次,物质、反物质宇宙链是连续与离散的统一。连续的含义是:就单个的物质宇宙或反物质宇宙来说,它们自身是连续的,它们所携带的时间和空间是连续着的;就无限多个宇宙来说,它们构成连续的整体。离散的含义是:单个的物质宇宙与单个的反物质宇宙之间是离散着的,其离散点就是旧宇宙的收缩点同时也是新宇宙的出发点。该离散点也是正、反物质宇宙之间的隧道,该隧道处的空间尺度被科学家描述为零,两个宇宙空间之间横亘着一个“零空间”,所以这两个宇宙空间是离散着的。考虑到基本粒子的存在,该隧道处的“零空间”不是真正意义的“零”,其空间尺度应该大于或等于一个基本能量场空间。因此,正、反物质宇宙通过这一近似的“零空间”而连续着——“零空间”本身就是连续和离散的矛盾统一。至于单个宇宙内部的连续与离散的问题,我们将在下一节文字中予以阐述。
引力效应在宇宙链中应该有效——因为引力不受电荷影响、对正反物质粒子同样有效。对一个正在“创生”中的新宇宙来说,处在收缩中的旧宇宙——作为新宇宙的前生——对新宇宙所产生的引力效应会将新宇宙往回拉,正如朝天空中喷射的焰火礼花总是被地球引力拉回到地面上一样,新宇宙总是朝外翻。无限多个首尾连接朝前走的宇宙图景,此时就变换成为无数多个首尾相连朝外翻的宇宙。宇宙朝前走的路线,总是朝外翻,直线变换成了弧线——宇宙总是呈圆弧线朝外翻。由引力导致的时空弯曲实际上开始于宇宙的“创生”处——宇宙朝外翻决定了宇宙时空的弯曲效应,至于天体引力导致的时空弯曲乃是宇宙自身时空弯曲在天体层次上的“自相似”而已。
最后来讨论一下上述宇宙图景所具有的哲学含义。第一,宇宙统一的思想获得了新的含义:宇宙链的统一是宇宙统一的最高形式。第二,此前所描述的宇宙关系流在这里获得了最高层次上的存在形式——正、反物质宇宙朝外翻的关系流,此前所描述的单个宇宙内部的宇宙关系流则成为下一个层次上的关系形式。第三,肯定了无限多个宇宙的思想,又还原了宇宙的客观实在性。而量子物理所倡导的无限多个宇宙最终会否定掉宇宙的客观实在性。第四,给数学哲学带来了更为扎实的客观实在性——虚数(和复数)获得了宇宙学意义,它们对应于反物质宇宙。第五,为进一步探索宇宙及存在的关系特性提供了新的平台,宇宙链也因此成为哲学宇宙整体出发的出发地。比如:宇宙链的连续与离散的矛盾就成为宇宙间一切连续与离散矛盾的出发地,宇宙链所呈现出来的时空弯曲就成为宇宙间所有时空弯曲现象的出发地,后者都只是前者在较低层次上的自相似。
具体描述这样的宇宙时空还有三个问题需要给出细节。一是宇宙链条中的离散点的物理学含义,二是被宇宙链定义着的基本粒子有着什么样的时空特性,三是宇宙链时空和单个宇宙时空的具体图景。
宇宙链条中的离散点过去曾被描述为宇宙爆炸处的黑洞,宇宙在黑洞处爆炸,最终又坍缩至新的黑洞处并酝酿下一次爆炸——不妨称该黑洞为宇宙黑洞。但还有另外一种黑洞,一个天体(而不是宇宙自身)坍塌到一个密集状态后,再次爆炸为一个新的天体,该密集状态也被科学家们描述为黑洞——不妨称之为天体黑洞。单个宇宙只有一个宇宙黑洞,却有很多个天体黑洞,宇宙黑洞只存在于宇宙的出发地,而天体黑洞则广泛存在于不同层次的星系、星团甚至单个星体中。科学家所能探测到的黑洞全是天体黑洞,天体黑洞只是宇宙黑洞在不同天体层次上的自相似。甚至还可以猜测:存在有这样一些不同层次上的天体黑洞,它们最终同宇宙黑洞相连。这一图景很像一片树叶,叶子的基部和尖部被看成是两个宇宙黑洞——宇宙从基部黑洞出发到到尖部黑洞结束,而叶片上的众多主干茎线(即直接连贯基部和尖部的茎线)则是一些大的天体黑洞,它们只会存在于大的星系团的中间,并直接同叶尖部的黑洞相连。至于那些更小一些的黑洞,则围绕着主干茎线并在某一段过程中同主干茎线相连。基本粒子物理学家告诉我们说,物理定律在天体黑洞乃至宇宙黑洞处依然有效——准确的说是物理定律对存在于宇宙黑洞处的基本粒子依然有效。
宇宙黑洞处只容许存在有基本粒子——所有可能的其它存在此时都会被分解为基本粒子,无限多的基本粒子密集在一起而形成了带有巨大质量和能量的宇宙黑洞。此时基本粒子收起了它随身携带的空间,并将它们在前宇宙中的时间纪录全部抹掉,唯一没有被抹掉的就是它们在前宇宙中关于CPT对称的记忆:如果它在前宇宙中电子带正电荷、中微子右旋的话,则它在即将诞生的此宇宙中被要求电子带负电荷、中微子左旋。引力又拉着此宇宙往回走——宇宙朝外翻的结果就是宇宙的时空往回走。这就决定了宇宙和基本粒子所携带的时间看起来都是“虚”的时间——用虚数“i”(i=√-1)描述的时间,看上去大步向前的时间箭头实际上是回头向后。反物质宇宙也并不比我们幸运,也同样生活在一个“虚”的时间里(身在反物质宇宙里的你看到物质宇宙的时间箭头时,可能会说:看上去向后退的时间箭头实际上是在大步向前),以此类推,所有的宇宙都只能生活在“虚”的时间里。霍金在《时间简史》里说道:所谓的虚时间是真正的实时间,“而我们叫做实时间的东西恰恰是子虚乌有的空想的产物”。霍金引入“虚”时间的概念想必是出于数学的需要——霍金运用的数学公式需要用“i”来描述时间。
需要特别说明的是,此时的基本粒子依然携带着自己的时间——这或许意味着它在宇宙黑洞处所停留的时间恰好是一个基本时间的长度。随后它立即以基本能量的形式,从宇宙黑洞中爆发出来。
前宇宙携带着自己的时间和空间,此宇宙也携带着自己的时间和空间,两个宇宙之间则存在有一个基本时间和一个基本空间,该基本时间和基本空间你也可以说成是此宇宙时空的起点并同前宇宙相连续,也可以说成两个宇宙时空之间的一个离散点。宇宙链在时空上的连续与离散的矛盾统一,在这个基本时空点上得到集中体现。
毫无疑问,在物质宇宙中有效的物理定律在反物质宇宙中同等有效,物质宇宙和反物质宇宙严格遵守着CPT守恒。这样的一个宇宙图景很容易诱导人们猜想:我们的物质宇宙能否在反反物质宇宙中获得重生?因为反反物质宇宙是物质宇宙在CPT上的回归,就物质构成来说两者并没有什么不同。对此本书的回答是:只要宇宙不在同一点上爆炸、也不收缩到同一点上,我们在另一个宇宙中再生的希望就只能是零。
第二节 物质时空考察
上帝用单手就创造了一个宇宙,这次用左手创造了我们这个宇宙,之前和之后他都用的是右手,先后创造了两个反物质宇宙。现在我们要从宇宙链中返回到自己的宇宙中,具体考察我们这个宇宙中的时空特性。因此,本节中所提到的宇宙(如果没有特别指明的话)就仅仅是指我们这个宇宙。
知识2.1:宇宙携带着自己的时空(其中时间是“虚”的,下同),宇宙时空是弯曲的。
知识2.2:宇宙同构的思想。
知识2.3:基本粒子时空成为宇宙中所有物理存在者时空的基本构件。
推论2.1:基本粒子携带着自己弯曲的时空,成为宇宙中所有存在者弯曲时空的终极构件。
该推论可以直接从上面给出的知识中导出,并成为我们向物质时空中挺进的新装备。只是我们的思想在向着物质时空出发之前,还需要先确定一下出发的方式:是从宇宙的整体出发?还是从宇宙的某个角落出发?所谓从宇宙的整体出发就是从宇宙自身的质能时空统一关系出发,迈向宇宙关系中的不同层次,最终展现出一个完整统一的宇宙图景。而从宇宙的某个角落出发,就是你对着自家阳台上的一盆玫瑰花开展哲学追问,最终发现宇宙的本质。通常情况下,只有宇宙自己才有可能从宇宙的整体出发,而我们只能是从宇宙的某个角落出发——除宇宙自身外的一切存在都只能存在于宇宙的某个角落里。但现在的情况是,我们已经有了一个完整的宇宙链图景和相应的质能时空统一关系等规定,即我们已经从宇宙的某个角落走到了宇宙的整体图景面前,现在的工作就是要从宇宙的整体出发,重新审视物质时空的属性。
我们还得从宇宙中普遍存在的连续与离散的矛盾开始,因为存在之连续和离散的实质乃是存在之物质、能量、时间、空间的连续和离散的问题。我们不得不将质、能、时、空分开来进行考察,只是在自己的心里一定要清楚:这是由语言的局限所致,而非宇宙的真实面貌。我们可以这样提问:宇宙中的物质、能量、时间和空间是如何连续着的、又是如何离散着的?连续和离散的矛盾在质能时空统一关系中是如何统一着的?它们为什么会有连续和离散的矛盾问题?
在本书看来,连续与离散的矛盾有着最为根本的来源。从存在的角度看,它来源于正、反物质宇宙链的连续与离散的矛盾,宇宙链的连续与离散的矛盾成为宇宙间一切连续与离散矛盾的出发点。从关系的角度看,它来源于宇宙关系中的连续与离散的矛盾,对存在层次来说,宇宙关系就是连续着的“流”,对宇宙关系来说,存在层次就是离散着的“点”。存在与关系本身是统一的,宇宙链和宇宙关系本身也是统一的,因而连续和离散矛盾的来源也是统一的。所有其它形式的连续与离散的矛盾,都属于宇宙链(和宇宙关系)连续与离散矛盾在不同层次上的同构和自相似。连续和离散的矛盾还告诉我们,亚里斯多德的剪刀和德谟克里特的剪刀原来是统一在一起的——它们各自都获得了片面的真实,只有将两者统一起来才能获得完整的真实。
接下来首先考察质量之连续与离散的矛盾关系。质量总是离散着的,宇宙中所有存在者的质量都可以表示为质点,质点就是离散点。也正是这些离散点很有效地界定了宇宙关系的层次规定,存在者获得相应质点的同时也获得了相应的存在层次。这些质点最小的计量单位(也即基本砖块)是基本质量,基本质量只存在于宇宙链上正、反物质宇宙之间的连接点处,无数的基本质量卷缩在只有一个基本空间的尺度里,也只存在了一个基本时间的时间长度。不同层次上的质点既可以分割成更小的质点直至基本质量的层次上,也可以被组合进更高层次上的质点之中直至宇宙链层次。
质点是离散的同义词,宇宙间所有的离散问题都是由质点的离散性而来。但质点又总是可以被组合进更高层次上的关系中直至宇宙关系层次,即质点总是可以被组合进一个连续着的存在层次上、最终总是可以被整合进连续着的宇宙关系中,现在的问题是:是谁帮助质点做到了这一切?
答案是“能量”,准确地说是能量场。能量场成为连接质点(或存在层次)的离散、同关系(或存在时空)的连续之间的桥梁。质点总是携带着自己的能量场,而能量场又总是连续着的,连续着的能量场构成了存在者之连续着的时空。当更小层次上的质点被组合进更高层次上的质点中,就意味着小的能量场被组合进了更大的能量场中,新的能量场同时构成了更高层次上的时空。
关于时空的复合效应拟放在涉及时空问题的的文字中谈论,现在来讨论能量场的连续性问题。结果我们发现,能量场的连续性和时空的连续性原来是同一个话题,也就是说,能量场的连续性总是存在于时空的连续性中——能量可以选择连续的形式存在于连续着的时空中。能量还可以选择离散的形式存在着,能量的离散就是能量的释放和吸收,能量的释放和吸收总是以粒子的形式进行着,因而能量的释放和吸收也就总是离散着的。能量的释放与吸收是能量在不同关系层次间的离散和转移,既维护着不同存在层次间的连续,又会导致不同层次上的存在之解体与重组。
如此一来,能量和能量场就成为连续和离散的桥梁。一方面,能量通过粒子形式的释放和吸收与离散着的质点相连,另一方面,能量场又以连续的形式同连续着的时空相连。能量场的连续性不仅联系着时空的连续性,还维护着宇宙关系和存在关系的连续性和统一性。而能量的离散性则维护着宇宙关系和存在关系变动不居的特性,最终还成为存在者时空(乃至宇宙时空)处在不断分解与组合之中的动力和原因。
现在不得不谈论令人发怵的时间和空间问题,好在我们在上一章中已经拥有了基本时间和基本空间这样的基本构件。现在的问题是,如果这些构件构成了存在者的时间和空间,那时间和空间还是连续着的吗?这就像用砖块砌一座房子,房子是砌起来了,但砖块与砖块之间的接缝(含黏合物)是清晰可见的。而对基本时间和基本空间来说,它们中间是不容许有任何接缝存在——否则它们就不再是基本时间和基本空间了。基本时间和基本空间是如何做到无缝对接的?
这样的问题源自于我们过去从基本粒子出发的路线,如果改为从宇宙整体出发的路线上述问题就不复存在。从宇宙整体来看,宇宙及其所有存在者的时间和空间都是连续着的。宇宙及所有存在者的时间和空间都不能被中断,被中断了时间和空间的宇宙及存在者,就不再是一个统一的宇宙和存在者了。时间和空间的连续性原来是由存在者的统一性所赋予的,存在者的统一性赋予了存在者的时间和空间的连续性,连续性也就成为时间和空间的内禀性质。任何存在者都携带着自己的时间和空间,任何存在者所携带的时空都是连续着的时空,只是不同层次上的存在者所携带的时空有着很大的不同而已——如果将宇宙链的时空比喻为一条两端可以无限延长的直线的话,那么单个的物质宇宙及任何有限存在者的时空都只能是一条有限的线段,而最短的一条线段(准确的说是一个点)就是基本粒子所携带的基本时空。
由此也可以看出,存在者的时空复合问题是由基本粒子提出来的问题,而不是存在者(及其时空)提出来的问题。从更为深刻的意义上说,存在者的质量问题、能量问题、时间问题和空间问题,也都不是存在者自己提出来的问题,而是我们这些观测者提出来的问题,存在者提出来的问题只有一个——即存在者之质能时空统一的问题。
既然我们这些观测者帮助基本粒子提出了存在者时间和空间的复合问题,接下来就尝试着以观测者的身份描述这一问题的具体含义。时间的复合是一种特殊的加法,至于空间的复合则是空间卷缩问题,将两者(时间复合与空间复合)合并起来就是时空的卷缩问题。
从终极的意义上说,任何存在者携带的时间都是由基本时间复合而成的。但如果将该存在者所曾拥有和现在所有的全部基本粒子的基本时间累计起来,可能不表示任何意义。该存在者所拥有的时间仅仅是它自己所携带的时间,其时间跨度从它获得该存在层次的那刻起到它丧失该存在层次的那刻止。虽然其开始获得存在的第一刻和结束存在前的最后一刻都可以精确到一个基本时间单位,但这并不意味着将所有被该存在包含于其中的基本时间累计起来就等于该存在者的时间。其累计的时间值将会远远大于该存在者的时间值,由于该存在者是由众多更小层次上的存在者组成,每个层次上的存在者也携带着自己的时间。你把这些基本时间混在一起,也就不表示任何存在者的时间。同理,将宇宙中所有的基本时间累计起来肯定远远超过宇宙的实际年龄。因为当你将宇宙中所有基本时间都累计到一起的时候,实际上是将宇宙的时间和宇宙间不同层次上存在所携带的时间混到了一起——它不能表示任何存在者的时间。
时间的复合方式是由时间的一维性质决定的。你必须将有限存在者的时间设想成由众多基本时间构成的一条线段,线段当然只是一种比喻的说法,其含义就是“一维”和“连续”。只有将该“一维”线段上相“连续”的基本时间累计起来,才是该存在者所携带的时间。对该有限存在者来说,此线段外的基本时间全部加起来的数值均为零。时间是一维的,而处在不同层次上的基本时间至少是以空间的三维形式分布着的,这就决定了时间的复合方式只能是一个维度上的特殊加法,而不是三个维度上的混合加法。
三维空间加上一维时间,我们就得到了一个四维时空。任何存在者都以四维时空存在着,如果它也能给自己建立坐标系的话。如果宇宙链给自己建立一个四维时空坐标的话,很有可能从银河系到基本粒子的时空都只能是零维——它们的四维时空被卷缩成了零维。反过来,如果基本粒子给自己建立了一个四维时空坐标,那它就要用“无限维”这样的概念来描述宇宙链的时空。此即时空卷缩的对立面——时空舒展的问题。在基本粒子的眼里,我们宇宙中的任何存在者的时空维度都是正整数,而反物质宇宙中的任何存在者的时空维度则都是负整数。凡事总有例外,如果一个存在者的时空不是以零维而是以三维形式(二维空间加一维时间)被卷缩到一个更高层次上的时空中,那它在更高层次上的时空中所获得的时空维度就是3/4维。当时空的维度为小数甚至为无理小数时,就意味着时空的变形:原本很光滑的时空很可能就变得不再光滑,容易理解的时空也从此变得古怪起来。描述非整数维度的时空属性是数学家和物理学家们的爱好,对我们这些普通人来说,仅仅知道时空因此而变形就足够了。
至此,我们就可以为存在者的时空特性做个小结,该小结构成了本节的第二个推论。
推论2.1:存在者的质量总是离散着的质点,时空总是连续着的统一,能量既能以质点的形式(在不同的关系层次中)被释放和吸收、又可在连续的时空中连续着。因而,能量既是连接质量和时空的桥梁,也是连接宇宙关系不同层次之间的桥梁。存在者的质量、能量、时间和空间因而获得了统一。
在存在者的质能时空统一中,所有的力都是完全多余的。设想你站在地球上的A点处扔出一块石头,石头最终落在B点。在物理教科书中,这块石头的运动轨迹(理想状态下)是被两个力——你给它的推力和地球对它的引力——共同决定的。但在本书看来,地球携带着自己的时空,那块石头也携带着自己的时空,石头所携带的时空原本只是地球时空中的一个相对静止着的质点。当你扔出石头的时候,这个质点获得了一定的能量,其由A点到B点的运动轨迹,乃是该能量携带着石块的质量转化为时空的过程,如此大小的能量无法改变石块的内在时空结构而只能改变它的外在时空。在这一运动过程中,石块始终遵守着质能时空统一的关系。
质能时空统一消除了所有的力。当你运用“力”的语法不能解释万有引力的超距和瞬时特征时,它反过来可以帮你。在本书看来,万有引力就是质能时空统一的“力”的语法形式。存在者之间的引力场作为一种能量场在宇宙时空中一直连续着,两质点之间的引力也因此一直连续着。设想两质点间的距离因受到外力影响发生大的改变时,这一变化看上去是非常巨大的且离散着的。但在引力场看来,两质点之间的距离一直是以基本空间为单位连续而非均匀地改变着,引力的大小也总是以基本时间为单位连续而非均匀地改变着。即:引力作用距离的每次改变,都是以一个基本空间为单位;引力数值大小的每次改变,都以一个基本时间为单位。“非均匀”则意味着两质点间的空间结构不一定是绝对均匀的,也可能意味着两质点间的位移运动是不规则的。由此而来的结论就是:万有引力总是瞬时的——只需要一个基本时间就可到达,也总是超距的——只需要通过一个基本空间就可以受力。为更方便理解这一点,不妨设想宇宙外的一个基本粒子进入宇宙,它只需要通过一个基本空间(即它自己所携带的空间)、花费一个基本时间(即它自己所携带的时间),就能感受到宇宙质点(位于宇宙的重心处)对它的引力。
描述完连续与离散的物理状态之后,我们才有可能讨论它们的准确含义。可以这样提问:什么是真正的连续?什么是真正的离散?对存在者来说,真正的连续意味着:第一,此在作为整体与其它彼在之间是无界的,或者说此在与彼在之间的边界是无限可分割的、也即无限可离散的;第二,此在的内部同样是无限可分割的、也即无限可离散的。由此得出的结论就是:真正的连续不可能被存在者所拥有,只能被宇宙关系自身所拥有。至于真正的离散则意味着:此在与彼在之间是不连续的,此在的内部也是不可再分割的。由此得出的结论是:真正的离散实际上是不存在的——因为它否定了关系。更进一步的结论是:离散因可分割而离散,连续则因为可无限离散而连续,宇宙间的绝大多数存在都是有限连续与有限离散的统一。此在的连续不是因为它与彼在成为铁板一块而连续,更不会因为其内部铁板一块而连续,而是因为此在内部以及此在与彼在之间可无限离散而连续。连续本身就是连续与离散的统一,离散也就只能是连续中的离散。离散并不是为规定自己而存在的,离散是为规定关系的连续性而存在的。真正的离散并不存在,离散也就不能自己规定自己。
第三节 哲学时空之谜
所谓哲学时空乃是指人类社会所携带的时空,包含人的物质时空、社会生活时空和人类意识时空。和哲学时空相对的就是自在的时空即物理时空,在哲学时空和物理时空之间的乃是自为的时空即生物世界里的存在者所携带的时空。自在的物理时空、自为的生物存在者们的时空、自觉的人类哲学时空,都属于存在者的时空而非观测者的时空。
自为存在者的时间就是该生物体的寿命,其携带的内在空间就是该生物体的物质组成结构(即有机体的空间结构)、其外在空间就是该生物体所能影响到的范围。相对于自在者的时空而言,自为者携带的时空有以下三点差异:一是自为者的时空以生命体的形式确立了内在时空的有机统一性和外在时空的自为性,二是自为者的时空中以感觉的形式卷缩了环境存在者的时空,三是自为者的时空中以细胞的形式卷缩了自己种类的历史时空。相对于自在者时空的三点差异,也同时成为自为者时空的三大特点。
任何生物体都至少由两大物质系统组成,一是信息接受和处理系统,二是能量交换系统。这两大系统都被按照一定的时空结构组织起来、并融入到自为者整体的时空结构中,最终构成了生物体的器官和身体结构。尽管非生命体有机物的分子也是被层层组织起来的,但它们仅仅是按照质能时空统一关系中的时空要求——即按照自在者的时空结构——组织起来的。生物体的细胞和器官在内部时空结构的构成上更进了一步:虽然它们在原子层次上也遵守质能时空统一关系并按自在者的时空结构组成了分子们的时空结构,但在完成了这一步骤之后它们并没有停下脚步,而是将分子们的时空结构以一种类别化的方式卷缩到自己的细胞和器官时空结构中,最终又融入到自为者的整体时空结构中。更为奇妙的是,每一种类生物体都有一种独一无二的时空卷缩方式。生物学家解释说,它之所以用这种方式完全是为了它自己——信息接受系统和器官的时空结构最大程度地方便了生物体的信息接受和处理,能量交换系统和器官的时空结构也最大限度地方便了生物体的进食、消化、吸收与排泄。生物体所具有的为它自己的特性,被哲学家们称为“自为”,生物体细胞、器官及身体的内在时空结构,被我们称为自为者的内在时空结构。
但这远不是自为者时空的全部。所有生物体都可以看成是有细胞的和前细胞的生物,细胞作为关系曾在第四章中被我们理解为:细胞预设了生命体内部作用者之间的关系、生命体与环境之间的关系、单个生命体与群体之间的关系。毫无疑问,该三组关系同样可以描述为质能时空统一关系。进一步考察该三组关系的时空含义,你就会发现:细胞虽不可能直接预设时空结构、但它却预设了时空与时空之间的未来关系——存在者内部时空结构关系、存在者与环境之间的时空结构关系、存在者与其群体之间的历史时空关系,当然还预设了(作为存在者内部时空结构的)感觉系统的时空结构关系进而为感觉时空的产生提供了可能。
自为者的信息接受和处理系统与感觉对象发生关系后,就生成了自为者的感觉。我们在第四章讨论“感觉和意识”时曾指出,感觉是感觉者以自身感觉系统的质能时空统一方式,对感觉对象的质能时空统一关系进行重组,从而生成一组新的质能时空统一关系即感觉。如果从上面对感觉的论述中寻找时空关系、或者从时空关系的角度来看待感觉的话,大致可以将感觉描述为感觉是感觉者以自身感觉系统的时空关系,对感觉对象的时空关系进行重组,从而获得一组新的时空关系即感觉。自为者所携带的感觉时空——对感觉对象来说——就是观测者的时空而不再是存在者的时空;但对感觉者来说,它又是存在者(即被观测者即感觉对象)时空的一个摹本;只有对感觉者自己来说,它才是新的存在者(即“观测者 存在者”这样的存在者)的时空。观测者所给出的关于存在者的时空,就是“观测者 存在者”的时空。
因此,自为者对它的环境——即彼在——来说,就成了一名观测者而不再只是一名单纯的存在者。上下、左右、前后、里外、中间、远近等空间方位在自为者时空系统里都获得了很好的定义,所有这些方位被定义的标准只有一个,那就是自为者。空间的绝对平等因而被打破,被自为者(以感觉的方式)分割的空间又按照自为者的标准被赋予了不平等的地位。自为者因此成为它所携带时空的实际主宰者,如果以每个自为者所携带的时空为一个小的独立宇宙的话,自为者实际上就成了这个小宇宙的中心。而这个小宇宙存在的时间也就构成了自为者的寿命,自为者小宇宙时空的解体也就意味自为者的死亡。自为者的时空无法突破这个小宇宙时空的局限,无论是以质能时空统一的形式还是以感觉的形式,自为者都无法从这个小宇宙时空中出走。这就决定了自为者的时空仍然只是一个有限的时空——它总是被限制在宇宙的某个角落里。
人的时空、意识的时空被我们命名为哲学时空,哲学时空不仅能通过意识的形式达成和宇宙时空的统一,而且还在宇宙时空之内创新出物理宇宙原本没有的时空特性——即数学时空中的一些“无理”部分(拟在下一章节中讨论,时空的无理数维度就属于此类情况)。真正的哲学时空开始于意识,因而人作为一般生命体(即肉体)的内在时空结构——同样属于自为者的时空——也就不在哲学时空的谈论范围之内。至于因人的意识作用而引发人的肉体时空产生一些神秘特殊性质(如中国气功和经络学说),以及按照人体美标准开展健身或整容的成果则都属于自觉者的时空。
意识和感觉的根本区别就是前者以整个宇宙为对象,而后者仅仅以自己为对象。意识之所以能做到这一点,就在于意识创造了一套不同于物质宇宙的符号系统,我们将这样的符号系统命名为哲学符号,用哲学符号描述的宇宙就是哲学宇宙。
符号是宇宙关系运动的一个普遍形式,甚至是宇宙关系的一个本质特征,有宇宙关系的地方就有符号存在——只是我们无法将这样的符号写在纸上而已。设想当两个相互独立的物理存在A和B发生真实、直接的物理关系时,两者之间的关系不仅是真实的而且还是完整的——是完整的A和完整的B之间的关系。但你深入到A和B的内部层次上就会发现,A和B之间的关系是通过A、B各自的内部作用者之间的关系实现的。更为严重的是,在某个瞬间A和B之间仅有部分的内部作用者在相互作用(即相互关系)着。意即A和B的部分内部作用者之间的相互作用,实现了完整的A与B之间的关系。
自在的符号此时就出现了。在A与B的关系中,对于A来说,B的部分内部作用者就成为B的符号,A通过与B的符号发生关系而实现A与B之间的关系;对于B来说,A的部分内部作用者就成为A的符号,B通过与A的符号发生关系而实现B与A之间的关系。符号总是关系的简写形式,关系总是以符号(即简写)的形式实际发生。符号作为关系,其本质是:存在者之间部分内部作用者的实际关系(作为符号)与存在者之间完整关系(作为意指)之间的和谐(“符号”与“意指”的对等即为“和谐”)关系。只是这里所描述的符号仅遵循存在者的质能时空统一关系,因而被称为自在的符号。
自为的符号开始于感觉。感觉对象呈现给感觉器官的也仅仅是感觉对象的符号而已,该符号作为一组质能时空统一关系也只是作为质能时空统一关系之感觉对象的简写形式,感觉器官通过自身感觉系统内部的质能时空统一关系对感觉对象的符号进行重组,而生成了作为感觉结果的一组新的质能时空统一关系——即感觉。感觉结果本质上并不等同于感觉对象,而是感觉器官对感觉对象的原始符号进行重组后生成的一组新的符号即自为的符号,感觉结果总是感觉对象的符号形式。自为的符号本质上是对自在的符号关系的重组。
自觉的符号来源于人的意识,以自为的符号为起点。感觉仅能生成感觉器官与感觉对象之间的符号关系即自为的符号关系,意识还能进一步生成自为的符号同感觉对象的关系、自为的符号同意识主体的关系、意识主体同意识对象的关系、甚至自觉的符号同自为的符号之间的关系。意识通过对符号关系的全面自觉,并对自为的符号关系进行再创造使之突破了质能时空统一关系的局限,完全摆脱了物质关系的束缚。用触觉和嗅觉去感觉一只馒头,与我们用一个词汇“馒头”来表述物理存在的馒头,是两个完全不同的行为。前者被称为感觉,后者被称为意识。前者所得到的符号仍然是以质能时空统一方式存在着的符号(与自在符号不同的是,它在感觉器官那里获得了很好的重组),后者得到的是超越了质能时空统一局限的自由的符号——即哲学符号。
以哲学符号“馒头”为例,无论是用不同文字、不同发音表达着的馒头,还是用其它形式(如图画)表达着的馒头,作为不受质能时空统一限制的符号,它们都可以指代物理存在者馒头。而对馒头的感觉则必须以馒头的部分物质关系(如气味分子、光感等)为基础。也就是说,哲学符号超越了质能时空统一的局限因而也超越了物质的局限。更为重要的是,你对馒头的感觉必须被要求与被感觉对象同时、且感觉的结果也是即时的——即你感觉到的馒头必然是与你的感觉处在同一个关联时空里的馒头。而用哲学符号指代的馒头则可以是宇宙中的任何一只馒头,其可能藏身的时空(从理论上说)覆盖至整个宇宙。总而言之,哲学符号的时空特质具有两大特点。第一、哲学符号把质能时空统一关系还给了物质世界,它没有也无须携带自己的物质时空。第二,当哲学符号(作为符号)要与物理世界(作为所指)建立其对应关系时,可临时藏身于某个具体时空中——重新获得了物理时空含义。
哲学存在者(如用“馒头”一词表示着的馒头)总是以哲学符号(即词汇“馒头”)的方式被描述。问题是:如果哲学符号没有携带着物质时空的话,那它又携带了什么没有?或者说它用什么替代了物理世界中的质能时空统一?虽然哲学符号也要借助物质载体出现,图画、文字、声音就是哲学符号的物质载体,作为物质载体它们(图画、文字、声音)也存在着质能时空统一的关系,但哲学符号的所指含义与其物质载体所携带的质能时空统一没有丝毫的必然性关系。
回答这样的问题就需要从哲学符号整体中去考察。按照本书的主张,哲学符号作为整体构成了哲学宇宙关系,单个的哲学符号只是哲学宇宙关系中的一个偶然的存在层次而已。那个用面粉蒸发而成的块状食品被称为“馒头”、甚至被切成类似的块状都只是一种偶然而已——偶然的它们是可以被替代的。语言学理论也告诉我们,赋予某一物理存在者的词汇的形和音是历史“约定俗成”的结果,并没有什么必然的道理。如果将人类所有的符号视为一个整体并从中寻找其共同的本质,则该本质可以被描述为“人关于宇宙关系的关系”。哲学符号的本质就是“人关于宇宙关系的关系”,被我们命名为哲学宇宙关系。哲学宇宙关系有点像黑格尔所说的“理念”,但和理念有着根本区别的是:哲学宇宙关系是从真实的宇宙关系而来,而黑格尔的理念则是从纯粹的精神世界而来。
在人类所创造的哲学世界里,单个的哲学符号未必是真实的,唯一真实的乃是哲学宇宙关系,单个的哲学符号因被哲学宇宙关系定义着而获得相对真实。语句中的哲学符号也因携带着哲学宇宙关系中的连续性、层次性、无限性、组织性和方向性的统一,而获得相对真实。哲学符号里没有了质能时空,自在符号中的质能时空在哲学符号中“映射”为外延、内涵、意义和所指等。外延、内涵、意义和所指等因素的统一,也就成为哲学宇宙关系之连续性、层次性、无限性、组织性和方向性统一的舞台,就像质能时空统一成为宇宙关系之连续性、层次性、无限性、组织性和方向性统一的舞台一样。
因而,哲学符号的关系特性就构成了哲学时空最为核心的本质特征:超越了物质时空的哲学符号不仅可以结合到宇宙中的任何时空里,甚至还提出了无限多个时空的可能。可以结合到任伺时空中的单个哲学符号,通过无数种可能的相互结合方式就产生了无限多个可能时空的问题。
哲学时空中还有更多的谜有待破解。如:人类的生活时空(从原始部落到网络社会、从区域时空到“虫洞”时空等)不断跃迁的历程是如何实现的,人体细胞结构如何卷缩进了人类社会漫长的时空关系内容,文学艺术作品中的时空和超时空分析,逻辑中的时空问题,哲学时空的连续和离散的矛盾统一问题等。详细地表述这些内容远远地超出了本书的能力,提出这些问题是想让更多的人来关注它们、思考它们。
最后,还得交代一下哲学符号的一个致命的局限——哲学符号总是以个在的形式出现。无论是单个词汇、还是一幅图画,一旦它进入哲学宇宙关系就被赋予了个在的形式。就像中文词汇“宇宙”乃至“宇宙链”一样,作为词汇它们都是个在,但它们所指代的存在却恰恰不是个在——“宇宙”和“宇宙链”都不是个在。哲学符号(作为个在)所具有的有限性,与宇宙(作为宇宙关系)所具有的无限性之间的矛盾由此而生。我们总是用有限形式的哲学符号来表述存在的无限思想,有限与无限的矛盾成为哲学符号的深刻矛盾。此其一。但事情并没有就此结束,哲学符号所具有的有限与无限的矛盾实际上来源于连续和离散的矛盾。个在总是离散着的,哲学符号作为个在也同样是离散着的。而当我们用离散着的哲学符号去表达连续着的宇宙关系时,就产生了哲学符号内在的连续与离散的矛盾。此其二。但第三,对哲学符号来说,有限和无限的矛盾、连续和离散的矛盾最终都得在哲学宇宙关系内部得到调和。比如词汇“宇宙”的有限性,就可以通过生成词汇“宇宙”(作为哲学符号)同词汇所指代的宇宙(作为物理存在)之间的关系,来实现有限与无限的统一。至于单个哲学符号的离散也可以通过与整体哲学宇宙关系的统一,来实现离散与连续的统一。如果我们不能看到这一点的话,就会将哲学符号的这一致命局限,视同哲学宇宙同物理宇宙之间的一道不可逾越的鸿沟,最终会对人类的认识能力产生怀疑。