湖心有个小岛 第208章 关于空间的对话

正月初六下午，高建、周洁、韩刚又来到风波巷，好久没有开过的沙龙又一次在李二狗的书房中开始了。

李二狗首先开场：“以前我们讨论过米、秒，讨论过什么是时间。关于什么是时间其实并没有结论，不论是从物理学还是从哲学的角度，时间似乎都无法定义。我们能定义的只是测量时间的单位——秒。但对于时间的本质到底是什么，却是各执一词，没有统一的结论。

“而关于什么是空间，根本还没有讨论过。以前讨论过的米，其实只是量度空间的单位而已。至于空间的本质是什么？为什么会有空间？这些问题并未涉及。”

高建道：“空间的普通定义是：物体存在、运动的场所。是物质客观存在的一种形式。”

李二狗道：“前半句所谓场所，其实和空间并没有什么区别，这种定义类似于循环定义，毫无意义。而后半句则是太抽象了，并未涉及本质性的东西。比如时间也可以说成是物质客观存在的一种形式。因此，这样的定义并未涉及空间的本质问题。”

“是啊，我好像找不到空间的准确定义。本身空间是怎么产生的也非常难以理解。”

李二狗道：“我们讨论时间离不开物质和运动，我们订论空间恐怕也离不开物质和运动。”

“一般地，我们凭感觉，如果物质都消失了，就会留下无尽的空间。这是数学上的空间，它没有边际，其中任意一点都可以认为是空间的中心。它的点数无限多，点点连续、点点不同又点点平权，没有一个点比其它的点更特殊、更优越。但是不借助物质，我们没有办法感知它。所以讨论物理学上的空间，是离不开物质的。但是是否需要涉及运动就比较难说了，我们谈运动离不开空间，如果谈空间又离不开运动，那么，运动和空间哪一个概念在前，哪一个概念在后呢？况且，运动本身也是以物质为主体和前提的，而不运动的物质是没有的。因此，物理学上的空间应该只要和物质相关联就可以了。”

“如果离开物质就不能谈空间，那是不是就意味着没有物质的‘地方’是不存在的。”李二狗问。

“按照这样的理解，如果大爆炸理论成立，那么物质是有限的，空间自然也是有限的。这和数学上的空间并不相同。”

“那这样有限的空间，它的边界在哪里？就像是一个有限容积的球，我们很容易求出它的半径。我们如果处在这样的空间里，是不是有一天我们会碰壁啊？我们射出去的一束光，到了边界了怎么办？空间会自然地增大而容纳它吗？”李二狗问。

“有限和有界是不同的概念。”

“你是说立方米的容器可以没有边界吗？”

“从数学的定义上来看，确实不可能。但是在物理学上则可以解释。”

“怎么说？”

“爱因斯坦的广义相对论认为：空间并不是均匀的，在物质存在的地方，就存在引力场，在引力场作用下，空间会产生弯曲。现实上所有的空间都弯曲的。”

“可是不管是一根直的棍子还是一根弯曲的棍子都是有边界的呀！”

“那是因为棍子本来就有边界。”高建道。

“没有边界还怎么有限啊？便是莫比乌斯环和克莱因瓶也是有边界的呀！”

“那什么是空间的边界呢？它是物质的吗？可以被感知吗？”

“这种界，只是一个概念，应该并不是可感知的存在。”

“我们是三维的生物，无法感知三维空间的弯曲。但是我们可以理解二维世界的弯曲。比如，有一个球面，它是一个弯曲的二维世界。一个二维的智慧生物在上面爬，它能知道这个面的面积是有限的，但是它永远也不知道这个面的边界在哪里，因为它根本就没有边界，它一直向前爬，结果会回到原点。三维空间的弯曲，只能在更高的维度上才能理解。”

“我可不可以这样理解，如果我们向前方射出去一支箭，有可能射中自己的后背？”李二狗问。

“确实如此。就像二维生物感觉不到球面的边界一样，我们也感觉不到三维空间的弯曲。”

“我觉得只有实体的东西才能弯曲，空间只是人类的一种感觉，它既没有能量，又无法固定，物质是如何与它发生作用，使其弯曲的呢？”

“应该说，这只是广义相对论的说法，我们三维的人真的无法理解。科学的理论只是为了能够解释现象，并不一定揭示事物的本质。”

“我感觉人类从未见过真正的空间，也从未抓住过真正的空间。”李二狗道。

“怎么说？”

李二狗开始讲述了他的思想实验。

“比如我们坐在一艘封闭的船里，这船是停在水面上还是在水面上匀速行驶其实我们是无从知道的。那么这船里的空间是在随着船一起移动呢，还是空间其实没动，只是我们的船在空间中穿行呢？

“如果空间是随船一起运动的，那么船尾的空间是从哪里冒出来的？船头的空间又去了哪里？而且，放在更大的体系中，整个地球都在绕日运行，谁又知道船是前进的还是后退的呢？

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喜欢湖心有个小岛请大家收藏：()湖心有个小岛全本小说网更新速度全网最快。“如果是船在空间中穿行，我们如何知道船与空间的相对速度？那些静止的空间是如何产生的，它和这艘船有关系吗？

“我们还可以做一个思想实验。假如我们在船的左舷安装一个发光器，朝正对面的右舷发射激光，而在船的右舷发光器的正对面安装一个接收器，那么当船高速行驶的时候，这个接收器能接收到发光器发出的光吗？

“如果不能，也就是说光发出时并不存在船行速度方向上的惯性。那它应该偏移多少？偏移量是跟船的相对速度（相对于湖水）有关，还是跟船的绝对速度（相对于绝对静止的空间）有关？我们是否可以通过这个知道船是否在运动？

“如果能，虽然在船上的观察者来看是正常的，但是在岸上的观察者来看，这光其实是在静止的空间中走了斜线。第一种解释是空间是随船运动的，第二种解释是由于光源是随船运动的，造成光在船的运动方向上存在惯性运动。这样得到的结论才和船上的观测者一致。

“那么我们将发光器改为小孔，让船在笔直的河流中匀速航行，而在河岸上安装固定的均匀的发光带，发光带发出的光透过左船舷上的小孔射向右舷，这样就可以消除发光器随船运动带来的惯性。那么接收器能否接收到光？

“如果仍然能，则证明跟光源的运动状态无关，只跟发光位置有关，从而证明空间是随船一起运动的。那么在船外的观测者看来，光走的就是不连续的两个线段。如果不能，则证明光源的运动确实会使光在光源的运动方向上产生惯性，且空间是静止的。如果空间是绝对静止的，那它和物质又有什么关系呢？它和卡尔·萨根的龙又有什么区别？

“还有，空间到底是被物质填出来的，还是被物质围出来的？宇宙膨胀空间变大了吗？是一粒芥籽里的空间大还是一个须弥山里面的空间大？在高速运转的微观世界里，尺子会变得很短的呀！这样量得的空间是不是也会很大啊？”

高建听了李二狗的思想实验，是一个脑袋两个大。

“你提出的这些想法我是闻所未闻，我也没有思考过，也不知道有没有人做过实验，或者给出过论述，更不知道答案。估计需要爱因斯坦来解答。但是有一点我觉得应该是肯定的，那就是空间是相对的，不是绝对的。芥籽和须弥山到底哪个大还真不好说。当一粒芥籽加速到接近光速时，其质量可能远远超过须弥山。那么由它界定的空间有多大又有谁能说得清楚呢？”

李二狗接话道：“我看我们不管讨论什么，其实始终没有离开的一个东西就是光。光本身既包含了物质，也包含了运动。它就是一切的标准和起源，而时间和空间仿佛都是它的衍生品。从质量上说，它是最小，可以认为是0，从速度上说，它是最大，可以认为是1，其它的运动都是1的部分。0和1就是宇宙中一切的本源。

“在我们看来一束光在宇宙中穿行了一万年，而对于光子这个精灵本人来说，用的时间却是零。穿行的距离自然也是零。那么对于它来说，宇宙还有尺度吗？时间还会流逝吗？时空的概念还有存在的意义吗？一粒芥籽和整个宇宙又有什么区别呢？

“如果时空都没有意义了，物质又是什么？我们的意识又在哪里安家？我，又是从哪里来的？”

高建道：“《创世纪》说：起初神创造天地，地是空虚混沌，渊面黑暗，神的灵运行在水面上，神说，要有光，就有了光。你看，上帝第一天创造的就是光。目前认为，光的本质是电磁波，其实，根据最新的弦理论，一切物质都是波，其形态只是我们的感觉而已。物质运动产生的引力波可能就是它们本身场的变化引起的。其传递的速度等于光速，我们观测者觉得它的传播需要时间，它们自己却认为不需要，因为在它们的概念里可能根本就没有时间，因此也没有空间。”

李二狗体味着时空的法则，心头一团迷雾。

他又想起了《庄子·庚桑楚》里的那段话：有实而无乎处者，宇也。有长而无本剽者，宙也。有乎生，有乎死，有乎出，有乎入，入出而无见其形，是谓天门。天门者，无有也，万物出乎无有。有不能以有为有，必出乎无有，而无有一无有。圣人藏乎是。

一切都生于无，而并没有一个所谓的无，想明白了，就悟了！就是圣人了！

佛说：凡有所相，皆是虚妄，若见诸相非相，即见如来。

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