超弦理論(圖說)
2010-12-03 15:34阅读：
張嘉年
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超弦理論(圖說)
第一節:
宇宙的來源
一.宇宙源於反(能量)宇宙:
我們所居住的「萬有引力宇宙」(Universal of
gravity)實是起源於「萬有斥力的反(能量)宇宙」(Universal of repulsive force).
而「萬有斥力」是與「萬有引力」相反之力
,亦稱為「反引力」(Antigravity).「反引力」是一股「內推(內斥力)」加「外拉(外斥力)」之力,其中「內斥力」即內含能量的「暗能量」,而「外斥力」為不含能量的「負能量」.
因為這股「內推外拉」的「反引力」遠遠大於本宇宙的「總引力」高達15.7倍,故足以推動本宇宙「大霹靂創生」(big bang
creation)以及之後的「宇宙大膨脹」(Universe inflation).
若無「反引力」而僅有「引力」的話,我們的「宇宙」將永遠呈現為「緊縮態」(compactification
state)的「宇宙大霹靂奇異點」(singularity).,那麽就永遠不可能發生宇宙「大霹靂創生」.「反宇宙」是無限大的宇宙(Infinity
Universe),是本宇宙的「背景時空」(background spacetime),
亦是先於本宇宙而存在的「永恆宇宙」.
在無限大的「反宇宙」中存在著無限多個「有限生命」的「正宇宙」.
而本宇宙僅是無限多個「正宇宙」的其中一個.「萬有斥力中之-內斥力暗能量」加上「萬有斥力中之-外斥力負能量」, 進而使給「大霹靂奇異點」,由內向外推出並拉開,因此才會發生「宇宙大霹靂創生」.
一.無限,無始,無終的「超宇宙」
現今宇宙學普遍的認為:宇宙起源於「大靂靂奇異點」(big bang singularity),
而對於這個宇宙「大靂靂奇異點」的來源,大致有五派理論:
1.多重宇宙論(multiverse
theory):宇宙有無限多個「大靂靂奇異點」就像大海中無數的泡泡,不斷出現脹大又消失,
當「單一宇宙」膨脹過大時,還會分裂出「子宇宙」,子宇宙若膨脹過大,又會分裂出「孫宇宙」,「單一宇宙」也可能收縮而消失在宇宙海中,而消失的宇宙能量會再創生出新宇宙.
2.空無創生宇宙論(Creation of universe from nothing
theory)宇宙「大靂靂奇異點」誕生於無時間無空間的『空無』(nothing),這個『空無』不是「一無所有」的「空間」而是連「空間」也沒有,因為連「空間」都被壓縮成0了,所以這種『空無』有著巨大的「真空反彈力」(vacuum bouncing
force),因而彈出了一個無限膨脹的宇宙.
3.振盪宇宙論(oscillating universe
theoty):「大靂靂奇異點」來自前一次「宇宙大」(big
crunch),我們的宇宙是不斷的重複「終結」及「再生」,而且一次比一次大,我們現在的宇宙已是「第50次再生」了.
4.圈量子重力論(loop quantum gravity
theory):該論主要是說「超弦理論」中所述的-「弦」,是由更小單位-「圈」(loop)的「自旋網路」(spin
networks)編織而成. 故「圈」(loop) 才是宇宙的「最小單元」. 且還有最小單位的「絕對時間」,即「普朗克時間」的5.38×10-44秒與最小單位的「絕對空間」,即「普朗克長度」(Planck’s
length)的三次方(1.616×10-33公分)3=4.1×10-99cm3.
5.超弦理論(superstring
theoty):「大靂靂奇異點」來自一根含巨大「純能量」,且無法測量的「超弦」
本文的模型就是綜合了上述四種理論並以超弦理論為主,而推論出整個宇宙可能為:無限,無始,無終的「超級宇宙」(Meta
Universe),其可能結構如下(見下圖一):
1.整個「超級宇宙」分為二個無限區:
1,負能量無限區:為無限萬有斥力(反引力)場的反(能量)宇宙.
2,正能量無限區:無限的正能量主要集中在「反宇宙總超弦」.其次分散於無數
「大靂靂奇異點」所形成的各個宇宙中.
2.無限萬有斥力場的反宇宙,提供了無數正能量宇宙創生的負能量「真真空場」,並隔離了無數宇宙,使各個宇宙彼此獨立.
3.無限正能量的「反宇宙總超弦」,收回無數終結宇宙(宇宙黑洞)的正能量,而成為了下一代新宇宙的能量來源.
4.無限正能量的「反宇宙總超弦」,分裂出無數「弦片斷」,一個「弦片斷」就形成一個「大靂靂奇異點」,然後再暴脹成一個宇宙.
5.本宇宙就是其中一個「弦片斷」所形成的「大靂靂奇異點」而暴脹出來的宇宙,本宇宙這個「大靂靂奇異點」的最大可能能量為2.893×10126eV(見第二章註2),而單位能量就是「普朗克能量:1.22×1028eV」.
三.「膜世界假說」(brane world hypothesis):
根据1984年「超弦理論」發展而來,正如前述、宇宙原為一根無法測量的「弦」,「弦」的粗細為0,而且「弦」是「純能量」的「線形聚集」. 非任何物質構成
