6、其实量子引力作用量,虚时间的引入平心而论,就类似在“点内空间”的事情,而且这只不过在强化实在性结构。实际上各种描述,包括真空和物理场在内的非实物的相互作用量,就都预设了类似“点内空间”的物质过程的存在,这在不同的理论中,可以指称不同类型的真空态量子场,它们的物理场及其涨落也可以不同,其宇宙的边界条件也就自然成了它没有边界。而有了无边界条件和虚时间,通过对宇宙所有可能的时空度规求和,也能类似如霍金找到那个理想化宇宙波函数,即“点内空间”能更多更好描写一个没有物质只有宇宙常数的理想化宇宙自发创生的过程。这个过程可想象成半个欧氏四维球面或环面,或者旋转的整个球面或环面。这里也能满足彭罗斯需要的,把场论分解为正频和负频部分,因这实际是指趋向于零的正虚数与负虚数频部分、正实数与负实数频部分。 7、不管是牛顿还是爱因斯坦引力公式,对质量巨大的星体,都会形成将三维空间分为两个区域:一个是以称之为视界的二维光滑曲面为边界的内区域;一个是以视界以外的渐近平直的外区域;而且要求内区域中的点不能与外区域中的任何点通信息。球面和环面拓扑结构不分的人,认为只要与坐标系的选择无关,就能反映时空的内在性质,而不必区分奇点和奇环的存在,或者认为在奇点和奇环处,就都只是时空的曲率无穷大(弯曲程度无穷大),物质的密度也无穷大。 由于他们只是希望时空中最好不存在奇点,也就推测真实的时空中没有奇点。其实这也对,情形也简单,只要了解宇宙大爆炸类似起于奇环就行。因为上述奇点的出现,是由于他们把时空的对称性只想象得如球面造成的。彭罗斯的扭量理论想到共形投影的黎曼球面,而没有想到环面,是他屈服于传统球面科学的强大压力的结果。 况且彭罗斯也还认为,只要爱因斯坦的广义相对论正确,并且因果性成立,那么任何有物质的时空,都至少存在一个奇点。而霍金参加进来,只是补充了另外的证明。不过,彭罗斯提出了“宇宙监督假设”来改善奇点的处境。他提出,“存在一位宇宙监督,它禁止裸奇点的出现”。也就是说,“宇宙监督”要求奇点必须包含在黑洞里面,这样生活在黑洞外面的人,不会受到奇点的“不良”影响。因为任何信息都不可能跑到黑洞外面来。 8、但研究也表明,裸奇点出现时,黑洞的温度会处在绝对零度。 因此这位“宇宙监督”很可能类似就是热力学第三定律。奇点定理表明,时空中至少存在一条具有如下性质的类光(光速)或类时(亚光速)曲线,它在有限的长度内会断掉,而且断掉的地方不能用任何手段修补,以使这条曲线可以延伸过去。即“奇点”就是时间过程断掉的地方。彭罗斯等人相信真正的量子引力论应该取代奇性处的时空的目前观念,以一种明晰的方式来谈论经典广义相对论中的时空奇点。 彭罗斯主张把实际的“奇异点”以及“无穷远处的点”,也就是理想点合并到时空中去。例如,令IP是不可分解的过去集。“过去集”是包括自身过去的一个集合,类似宇宙“膜”外的“点外空间”或“膜”内的“点内空间”。“不可分解”是指它不能被分离成两个互不包含的过去集合,即“点外空间”和“点内空间”不能被分离成两个互不包含的集合。IP有两个范畴,即PIP和TIP。一个PIP是一个正规的IP,即一个实际时空点的过去。一个TIP是一个终端的IP,而不是时空中的一个实际点的过去。TIP是未来理想点的过去。如果这个理想点“在无穷”,则称为∞―TIP,类似“点外空间”;如果这个理想点是奇点,称为奇性TIP,类似“点内空间”。彭罗斯指出,为了使一切分类行得通,我们必须假定没有两点有相同的未来或相同的过去。 这样一来,黑洞内部的那些封闭类时线在彭罗斯看来可能是没有物理意义的数学虚构;即使它们是实在的,由于被视界所包围,因果性和时序的混乱也不会影响黑洞外部的物理过程。霍金后来也提出“时序保护猜想”,认为时空的真空量子涨落必然会堵塞封闭类时线构成的虫洞或时间机器;而且,霍金从量子论的费曼图计算中得出Godel宇宙解出现的概率趋向于零。 9、彭罗斯相信在引入宇宙监督假设后,经典广义相对论可以保证因果性和时序。而霍金却相反,他认为在引入虚时和无边界条件,“点内空间”也可以倾向于一个闭合的宇宙;当然这仅是相对于他认为经典的广义相对论无法给出明确的时间箭头而说的。而彭罗斯认为,大爆炸奇性不同于黑洞奇性,由韦尔曲率假设,初始奇点(大爆炸)的韦尔曲率为零,而终结奇点(大挤压和黑洞)的韦尔曲率可能会发散;两种类型的奇性也许满足完全不同的定律,可能量子引力对于它们的定律是完全不同的。其实,这不是怀疑统一场论的可能存在,不是否定宇宙演化遵循统一的规律。彭罗斯和霍金的不同理解,都是把连续统中实数与虚数分开的,都是对的。例如,霍金认为,这种分开后,奇点的经典分类对于量子引力定律是无意义的。实际上,如果在宇宙“膜”内考虑引力熵和韦尔曲率假设的联系,热力学第二定律也可以从物质系统趋向稳定运动分布的这一更普适的事实中推导出来。 【3、对霍金黑洞辐射机制不同设想的解读】 霍金的黑洞辐射与奇点理论是统一的。爱因斯坦的广义相对论方程包括了球面和环面,如果是球面,反演收缩一定可以得到奇点。 这是微分几何的证明。黑洞辐射以虚实分演的“霍金环路”,既维护了相对论和量子力学,又把相对论和量子力学统一起来,开创了霍金新时代。所以与霍金对抗的形形色色理论,也以否定奇点或虚实观控相对界为突破口。 1、中国科技大学物理系李福利教授1979年10月参加全国光学学会学术会议,预测的“层子星”计算值为11.2公里。2002年美宇航局钱德拉X射线望远镜观测到了两颗奇异的星体,国外有人认为是“夸克星”,李福利教授与观测到的夸克星RXJ1856的可能的直径11.3公里非常接近。我国《科学时报》报道,这是对李福利教授预测的证实。不说至今有关夸克星还存在着诸多争论,单说李福利教授的“层子星”基于的理论,《科学时报》说,无论怎样他们都认为,层子(包括夸克)是基于物质含有无限层次,所以无限层次的层子对应无限层次的层子星(包括夸克星),所以无限层次的层子斥力与引力对抗,可能阻止黑洞坍缩到物质密度无限大的奇点,即物质是无限可分的。 众所周知,相对论和量子论都存在虚实观控相对界,所以无限层次的“层子星”是反相对论和量子论的。 2、北师大物理学系赵铮教授的设想另有不同,他是从热力学第三定律“不能通过有限次操作把物质的温度降为绝对零度”着手,但其本质与李福利教授的物质是无限可分相同。他认为,奇区的温度当且仅当k-=0时,即r+=r-时,k+才等于零。因此,黑洞若降不到绝对零度,视界就不会消失,外部的观测者就不会看到裸奇点。 赵铮认为,彭罗斯和霍金等人证明奇点定理时,却都用物质的具体结构,如测地线和在绝对零度或温度为无穷大的情况下证明的,也就是说奇点定律是在非物理情况下证明的,它违背广义热力学第三定律;而他的论证是不依赖于物质的具体结构的,所以他有理由相信,广义热力学第三定律可以排除时空奇点,保证时间的无限性。 当然,赵铮教授也承认,有存在达到绝对零度的可能性。自然界有可能存在着绝对零度的物质,光子有可能就是这样的物质。T=0和T=∞在某种意义上是等价的。不能通过有限次操作,把系统的温度降到+0K或升到-0K。意味着温度定义于实数轴上的一个开区间内,最低和最高温度都是不可达到的。因此,同一个奇点的出现,有时伴随绝对零度,有时又伴随着无穷大温度,“零”和“发散”都在温度定义的区间之外,但不属于温度。按照赵铮对时空奇点定理的热力学理解,一旦考虑热效应和量子效应,时间的起点或终点就消失了,它表现为无限绵延的存在物。比如什么是一个人的诞生,是受精卵或胚胎的出现,还是肉体的出身,还是心理现象的涌现,等等。谈论整个宇宙的开端也有这种不确定性,从绝对的意义上,它应当是没有开端的,任何事物都必须形成于其他事物;即使创世说也要预设上帝先于宇宙的存在。不论时间在宇宙诞生前是否存在,开端意味着从绝对的虚无向某种存在的荒谬突现,而这是逻辑上有矛盾的。但霍金求助于黑洞视界附近量子涨落的理解,和赵铮利用黑洞视界附近的统计力学效应来的理解是有区别的。例如,不能说婴儿在娘肚子中永远不能出生,活人永远不能死亡,虚实观控相对界的存在是荒谬的突现。 3、惠勒--费曼辐射理论,是关于其超前波与滞后波可以结合起来产生一个不需要时间的有效的“超距作用”的理论,这个思路与霍金黑洞辐射机制不同,这是一种瞬时量子起伏效应,霍金黑洞辐射相对是一种长时效应,类似活人的死亡,而不是活人瞬间昏迷复苏。 瞬时量子起伏的惠勒--费曼辐射实际是建立在趋向于零的正虚数与负虚数、正实数与负实数对粒子的基础上的。如果它们是通过波在趋向于零的正虚数与负虚数、正实数与负实数对时间的基础上,向前和往回的传播的方式来表现的,这就是所谓辐射的“吸收体理论”。 在这一绘景中,具有能参与量子相互作用潜力的粒子发射出所谓的正虚数与负虚数、正实数与负实数对“提供”波,在正虚数与负虚数、正实数与负实数对时间的两个方向上对称地运动,回到过去和走向未来,在两个粒子间留下一笔完成的交易,从波自身的观点看,整个事情花的时间为零。因此,惠勒--费曼辐射理论也是与霍金黑洞辐射的虚时间和正反粒子对机制等价的。如果把活人和死人都看成是一些“原子泡”,以此类比映射正虚数与负虚数惠勒--费曼辐射,人世间的生生、死死,也如同惠勒--费曼辐射绘景,那么这里的死人变成活人,仅是“原子泡”,而不是类似正虚数的活人直接变成的正实数的活人。这中间有个正虚数与负虚数、正实数与负实数的“原子泡”的类似黑洞视界,而与“原子泡”波包的拓扑结构无关。 【4、调和黑洞蒸发与量子力学】 彭罗斯的“宇宙监督”要求奇点必须包含在黑洞里面。他说,“存在一位宇宙监督,它禁止裸奇点的出现”。其实,黑洞的视界就自然地包围着奇点。这里,从视界到裸奇点,再到“点内空间”应有一些层次。例如,把“脑死亡”看成人死的类似“视界”,那么活人死时才进入“视界”,并没有立即就到消失不见的“奇点”或“点内空间”,因为这时的“死人”形体和“活人”的形体,区别还不大。 即使进入坟墓,也还算是在存留该人的信息。类此分析,“活人”的外部世界,都是“死亡空间”,但“活人”并没有经常死亡,其道理是“活人”通向“死亡空间”,类似有一个“通道”,即生命规律或生理规律。但也仅此生命规律或生理规律而已,“活人”的外部世界则确实是一个具大的“死亡空间”,以此类比黑洞奇点通向的“点内空间”存在的“负压力”,一点也不难理解。正因为如此,黑洞存在“点内空间”,有类似“膨胀子”或“暗能量”的“负压力”效应。 黑洞吞噬的一切,一旦进入“点内空间”就成了“虚数”信息。 所谓“虚数”信息,类似在黑洞损失殆尽之后,所有结构信息都会丢失。这里黑洞吞噬的一切到“点内空间”也应有一些层次。运用类比思维,把我们每天都能看到的人死,类比进入“黑洞”的视界;把我们还能看到的尸骨,类比“正虚数的结构信息”还停留在“视界”,因为此时还可能拿细胞克隆此人。尸骨没有了,不能克隆此人,还能看到此人的坟墓,生前的照片、档案、著作、别人的回忆录、新闻报道,或者听到对此人的传闻、评价等等。当几千年、几百万年过去,这一切的“交换信息”都没有了的时候,人类考古还可能发现此人的化石。连化石都找不到的时候,我们可以说,此人彻底进入了“点内空间”。但即使到这份上,我们还可像作家、宗教、巫师,编撰此人在“阴间”的“科幻”、“神话”、“鬼话”。如果这也算此人的“信息”,也只能算“负虚数的结构信息”或“负实数的交换信息”。如果笼统算信息,当然霍金是“错”了。这可称为宇宙“人体数论”模式。
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