宇宙大统一模型是什么电影

1. 朝闻道，夕死可矣

严格来说，《朝闻道》不是一本书，只是大刘的一篇小说。

大概就在下个世纪，人类建成了绕地球一周的粒子加速器——爱因斯坦赤道。塔克拉玛干沙漠上，丁仪等顶尖物理学家等待着，因为第二天，加速器将以最大功率运行，他们为之探索一生的宇宙大统一模型即将被解开。

然而，当朝阳升起，与赤道等长的粒子加速器消失了，取而代之的是一条东西延伸的青草带。

一个自称“宇宙排险者”的“人”出现，告诉科学家们：他们即将进行的探索将会引起真空衰变，最终将毁灭整个宇宙，而作为更高级的智慧生物，他们监视地球已久，此时不得不出手阻止，所以，他蒸发了加速器，还沙漠以草原作为补偿。

而宇宙中更高级的智慧生物，又是从何时开始监视地球的呢？

原来，远在3亿年前，他们看到了两条湿滑的两栖动物，吓了一跳，便在地球放置了监测器。

监测器发出预警信号是在37万年前，因为那一刻，非洲大陆上的一个原始人，抬起头，仰望星空。排险者说，这个原始人仰望星空的时间超出了预警阈值，已对宇宙表现出充分的好奇，所以触发了报警器。

可是，粒子加速器被蒸发，这群物理学家毕生的研究和希望就这么毁了吗？难道人类永远不能探知宇宙终极奥秘吗？

“我们知道宇宙大统一模型，只是，宇宙中高级文明禁止向低级文明传送知识，这是‘知识密封准则’，所以，我不能告诉你们。”这位宇宙排险者如是说到。

这些话，重燃了丁仪的心中火焰。

“请把宇宙的终极奥秘告诉我，然后，毁灭我。”这是丁仪想出的两全之法。

排险者同意了。

一天后，各国各界学者纷纷来到塔克拉玛干，要求用自己的生命换取真理。三天后，排险者搭好了“真理祭坛”，等待着这群即将朝闻夕死的低等智慧生命。

数学家来了，古生物学家来了……甚至经济学家、社会学家……都来了。

他们的亲友也来了，希望用亲情、爱情挽留这些即将赴死的人们。

各国政要也来了，许之以荣誉、利益，想为自己国家、为人类保留精英。

然而，朝闻道，夕死可矣。

没有人回头。

如排险者所说，“当宇宙之美一览无遗地展现在你面前，生命只是一个很小的代价。”

数学家们、古生物学家们……一批批走进“真理祭坛”，排险者以天空为屏幕，投影出他们想知道的各个领域终极问题的答案。带着真诚的谢意和无比的满足，这些科学家们纷纷化作等离子火球，腾空，消失。

丁仪和80多位物理学家一起，走进“真理祭坛”，在天幕上看完了宇宙大统一模型的推演，化作火球升空而去。

最后一个进入“真理祭坛”的是斯蒂芬.霍金，他的电子语音器中传出：“宇宙的目的是什么？”排险者的脸上闪现一丝恐慌，对他说：“博士，您可以回去了。……我不知道，我，怎么知道呢……”

曾经连熬两个通宵看完《三体》，随后马上下单大刘的小说集，《朝闻道》是让我印象极深的一篇。

“当生命意识到宇宙奥秘的存在时，据它最终解开这个奥秘只有一步之遥。”这是小说中“宇宙排险者”说的一句话。原来这一切，起源于37万年前一位原始人对星空的凝望。而就是始于仰望，原始人类开始与其他地球生物一日千里地拉开差距，成就到如今。

《朝闻道》中，排险者把原始人的仰望比作“看见一颗宝石”，把那之后发展出来的人类科学技术及一切文明必作“弯腰拾起这颗宝石”。看见，意识到，至关重要。

然而，“仰望星空”不仅给人类带来“文明”，也给人类带来了不可能穷尽的“痛苦”。

小说中，丁仪走进“真理祭坛”之前，女儿文文伸出小手将他抱住。丁仪问文文：“你有过很难受的事情吗？”文文告诉他，是一次丁仪带她走到门口却又没能进门的动物园之行，她真的很想去看动物们。丁仪对女儿说：“爸爸现在就站在一座动物园门口，里面有爸爸真的很想看的动物们。”文文对他说：“那你去吧。”

如果一个小孩子哭闹着要吃糖，或者撒泼打滚非要进动物园，大人们多半会教育他，让他不要无理取闹。而一个科学家，捧着自己的生命，抛开父母妻儿，非要以自己祭真理时，谁又能教育他呢？

“宇宙大统一模型”之于丁仪，如同动物园之于文文，抽丝剥茧，不过都是一层层欲望而已。

当丁仪等科学家为无法得到大统一模型而绝望时，排险者说了一句话：“智慧生命有多种悲哀，这只是其中之一。”这一句，近乎佛了。

佛说，人生之苦，皆为生老病死、忧悲恼苦、成住坏空，只因人有三毒贪嗔痴，三业身口意。行为、语言、意念，且是作业，而所谓外部世界，不过是人作出的业。从“仰望星空”起，人类的求知之欲便上了弦，开弓没有回头箭，文明被人类的欲望推动至今，现代社会又何尝不是“仰望星空”这一个意念引发的一连串作业的结果呢？

丁仪的妻子见文文也无法劝回丈夫，便把女儿从丁仪身上抱开，愤恨地说：“你正走在通向自己梦中天堂的道路上。”

没错，对执着于“宇宙大统一模型”的丁仪来说，“真理祭坛”就是终极解脱，就是极乐世界。

我读《朝闻道》，很多次热泪盈眶。内心最原始的冲动呼喊着：如果有这样的机会，我也要走上“真理祭坛”！

小时候，我也曾苦苦思索为什么地球会存在？为什么人类会存在？为什么我会存在？最后，我得出的结论是，我、人类、地球，都存在于另一个人（准确来说，是另一个生物）的梦里。也许，它醒来后，对它妈妈说：“我做了一个梦，梦到了一个地球……”这个隐秘的想法被我封存多年，直到前两年，对老公说起，他告诉我：“我小时候也有同样的想法！”

大概，非洲大陆上那位原始人对浩瀚星空的仰望，已嵌入人类基因，遗传至我们每一个人体内，成为最底层的驱动欲望。

所以，人类只能，也只会继续向前，逆水行舟，被推向永远也回不去的起点。

于是，15年后，将要攻读物理学博士的文文站在已经成为草原的塔克拉玛干上，仰望星空，说：“宇宙的目的是什么呢？人生的目的又是什么呢？”

就是这个问题，让宇宙排险者终于产生了一丝恐慌，让霍金博士成为唯一离开“真理祭坛”的人。这是不是预示着，终极追问的这个基因，终将驱动人类文明达到甚至超越“宇宙排险者”所属的那些高级宇宙文明，哪怕最终结局是奔向毁灭？

最后还想说，“仰望星空”的泰勒斯，与说出“朝闻道，夕死可矣”的孔子，几乎是同一时期的人。大刘的这个脑洞，将两者结合，纵深至人类文明的轴心时代，横跨东西方文明，实在是高明！我很想知道，这是他有意设计，还是无意为之呢？

2. 宇宙有多大，大爆炸是什么，

宇宙诞生之前，没有时间，没有空间，也没有物质和能量。大约150亿年前，在这片四大皆空的“无”中，一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。

刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟之后，宇宙的温度降到约100亿度，这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继续变冷，核反应开始发生，生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，并逐渐演化成星系、恒星和行星，在个别天体上还出现了生命现象。然后，能够认识宇宙的人类终于诞生了。

这幅大爆炸图景，是目前关于宇宙起源最可能的一种解释，被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生于20世纪20年代，在40年代得到补充和发展，但一直寂寂无闻。直到50年代，人们才开始广泛注意这个理论，不过也只是觉得它很好玩，并不信服。人们更愿意认为，宇宙是稳定的、永恒的。

但是，越来越多的证据表明，大爆炸模型在科学上有强大的说服力，至少现在没有比它更好的理论。我们不得不相信，宇宙有一个开始，也将有一个终结。它产生于“无”，或许也终将回归于“无”。

沉寂的永恒

在人类历史的大部分时期，有关创世的问题，一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处？终点又在哪里？生命如何产生？人类怎样出现？对这些疑问，许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于上帝从哪里来，这种问题是不该问的。直到最近几个世纪，人们才开始学着把神撇开，以超越宗教的角度，去思考世界的本源。这样一来，就有一个重大的原则性问题需要解决：宇宙是永恒存在的，还是有起始的？

这个问题长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家，更不用说普通人。不同版本的宗教和神话都认为世界是有起始的，并把创世的时间定在不太遥远的过去——一般是几千年前。这当然不足为信，因为后来地质和天文观测都表明，地球和其它天体年龄大到在以亿年来计。如此长的时间实在难以想象，因此很多人倾向于认为宇宙一直存在，在时间上没有起源，即宇宙的年龄是无穷大。无穷大这个概念，一听就让人头昏脑胀：既然已经过去了无穷久的时间，我们的“现在”又是什么呢？而如果说宇宙是有起始的，那么它是怎样从“无”中突然产生的呢？我们真的需要一个创世的上帝吗？

以人类短暂生命中获得的知识，要完全弄明白这些是很难的。不过，我们可以从科学上寻求一些佐证，来尽量靠近真理。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限，这个说法令人信服的直接理由，来自物理学中一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律，冥冥中似乎早已规定了宇宙的命运。

简而言之，第二定律认为热量从热的地方流到冷的地方。对任何物理系统，这都是显而易见的特性，毫无神秘之处：开水变凉，冰淇淋化成糖水。要想把这些过程颠倒过来，就非得额外消耗能量不可。就最广泛的意义而言，第二定律认为宇宙的“熵”（无序程度）与日俱增。例如，机械手表的发条总是越来越松；你可以把它上紧，但这就需要消耗一点能量；这些能量来自于你吃掉的一块面包；做面包的麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量；太阳为了提供这些能量，需要消耗它的氢来进行核反应。总之宇宙中每个局部的熵减少，都须以其它地方的熵增加为代价。

在一个封闭的系统里，熵总是增大的，一直大到不能再大的程度。这时，系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态，不会再发生任何变化，除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说，是不存在“外界”的，因此宇宙一旦到达热动平衡状态，就完全死亡，万劫不复。这种情景称为“热寂”。

宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这种不可抗拒的命运，几代智者为此怀疑人类的存在是否有意义。暂且抛开这种沮丧的情绪，作一个简单的推理，我们就可以发现，宇宙不可能有无限的过去。很简单，如果宇宙无限老，那它早就已经死了。以有限速率演变的东西，是不可能永远维持下去的。换句话说，宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。

星辰远去

第二定律明示了宇宙有起始，19世纪的一些科学家曾模模糊糊地谈到过这个结论，如英国科学哲学家威廉·杰文斯在1873就曾提出应该有一个“创世”的时刻。不过大多数科学家都忽视了这个推论，它只是在后来成为大爆炸模型的佐证之一。该模型的提出，最早的理论基础是爱因斯坦广议相对论，实证基础则是19世纪末、20世纪初的天文观测。

大家都非常熟悉多普勒效应，最常见的例子是火车通过的汽笛声：当火车快速接近我们时，汽笛的音调升高，远去时音调则降低。音调的变化是由于声波相对于我们的频率发生了变化。

多普勒效应不仅适用于声波，也适用于光波。当运动光源的光波到达我们的眼睛时，光波的频率也会发生相应的改变。如果光源向着我们运动，我们看到的光就会向光谱的高频端（紫端）偏移；反之，如果光源离我们远去，光波就会向光谱低频端（红端）偏移。

多普勒效应是奥地利天文学家多普勒在1842年首先发现的。它首先被用于观察太阳和行星的自转。1968年，英国天文滂学家W·哈金斯首次应用此原理测量了天狼星的视向速度，并宣布它正以每秒47公里的速度离我们远去。这一数字不算精确，但基本结论是对的。此后，各国天文学家对其它恒星乃至河外星系进行了大量类似的观测。结果发现，星系光谱有普遍的红移现象。除了几个最近的星系外，所有的星系都在离我们远去。

1929年，天文学家埃德温·哈勃提出，这些星系的退行速度在有规律地增加，一个星系的退行速度与其距离成正比。这个规律叫做哈勃定律，它很快就为天文观测所证实。

离我们越远的星系远去得越快，为什么为这样呢？设想一个表面涂满小点的气球，当气球膨胀时，小点便各自远离。假设有个小人站在任一点上，在它看来，其它所有的点似乎都在离它远去，而且离它越远的点远离得越快。不论它站在哪个点上，效果都是一样的。（这也意味着，哈勃定律决不表示地球是宇宙的中心）。

星系这种远去的行为使人们觉得宇宙仿佛是在膨胀，就像膨胀着的气球一样。天文学家现在大都承认了宇宙膨胀这一事实。而且对爱因斯坦广义相对论中“场方程”的解释，能够与膨胀宇宙相符合。

爆炸的起点

既然宇宙一直在不断地膨胀，那么可以合理地设想，它在过去应该比现在小。如果能把宇宙史这部影片倒过来放，我们应该会发现，在很久很久以前的某个时候，所有的星辰都是聚合在一起的，宇宙最初是一个致密的物质核。

1922年，苏联数学家A·A·弗里德曼首先提出这种可能性。当时哈勃定律还没有提出，弗里德曼完全是通过理论推导得出此结论的。在此之前，爱因斯坦已经发现自己的方程只能描述一个膨胀或收缩的宇宙。但这位科学巨匠缺乏敢于预言宇宙并非静止的自信心，遂强行在方程中引入一个斥力，描述了一个静态宇宙。

弗里德曼指出，爱因斯坦静态宇宙是极不稳定、不可能维持的，一个膨胀的宇宙虽然听上去有些古怪，却更为合理。爱因斯坦被说服了。年轻的弗里德曼率先预言了宇宙膨胀。可惜天妒英才，弗里德曼未能看到他的理论被哈勃所证实。1925年他因伤寒去世，终年37岁，其成果鲜为人知。

1927年，比利时天文学家勒梅特独立研究出了类似的膨胀宇宙说。由于宇宙一直在膨胀，所以它在过去某一时刻会体积非常小而密度非常大，这东西被勒梅特称为宇宙蛋。他还提出，宇宙一直在膨胀，并且是从过去的一次超级爆炸开始的；今天的星系就是宇宙蛋的碎片；而星系相互退行，就是很久以前那次爆炸的回波。

勒梅特的成果在当时也未受人注意，直到更有名望的英国大科学家爱丁顿阐述膨胀宇宙论，才引起科学界的普遍关注。到20世纪30年代和40年代，俄国血统的美国物理学家伽莫夫才真正普及了宇宙起源于爆炸的观念。有趣的是，“大爆炸”（BIG BANG）这个词，是一位大爆炸理论的反对者造的。这位叫霍伊尔的天文学家认为，认同大爆炸模型等于“公然邀请创世理论”，与上帝妥协，不是严肃的科学态度。

大致说起来，大爆炸模型是这样的：宇宙是不断膨胀的，而且由于引力的作用，膨胀的速度会随时间发生变化。万有引力作用于宇宙一切物质与能量之间，起到刹车的作用，阻止星系往外跑，从而使膨胀速度越来越慢。在诞生初期，宇宙从高密度状态迅速膨胀，随着时间的推移，宇宙体积越来越大，膨胀速度越来越小。将此过程回溯到宇宙创生的那一刻，可以发现当时宇宙体积为零，而膨胀速度为无限大。这就是大爆炸。

大爆炸是空间、时间、物质与有量的起点。这些概念都不能外推到大爆炸之前。大爆炸之前是什么、什么引起了大爆炸，这些问题在逻辑上就是没有意义的。那以前所有的，只是“无”。

这个结论让人接受起来很不容易。1948年，两位奥地利天文学家邦迪和戈尔德提出另一种理论，承认膨胀宇宙但否认大爆炸。后来英国天文学家霍伊尔发展并普及了这一被称为“连续创生论”的理论。该理论认为宇宙是稳恒态的；在星系散开的过程中，不断有新的星系从空间中产生出来；形成星系的物质是无中生有的，而且运动速度非常缓慢，用现有技术无法测出。结论是，宇宙总是保持着同一状态，在没有限度的过去和没有限度的未来中，它一直是这样，没有开始也没有结束。

在十多年的时间里，大爆炸和连续创生论和争论非常激烈，但没有实际的证据来裁决到底哪一个对。在这段时间里，“大爆炸”这个词是一种贬义用语，引申含义是“不严肃”、“可笑”。

光焰的余辉

热寂、宇宙膨胀等理论，似都不足以令大多数人信服大爆炸的存在。如果过去某个时候曾发生过一次大爆炸，如此惊天动地的力量是否在今天的宇宙结构上留下了某种印迹？既然有那么多宗教考古学家热衷于寻找伊甸园的旧址、亚当夏娃的文物，科学家是否该去发掘一下宇宙创生的遗迹呢？

1948年，伽莫夫指导的一位年轻研究生R·A·阿尔弗在他的博士学位论文中提出，宇宙源于约140亿年前的一次大爆炸，并详述了宇宙诞生的最初几分钟里，基本粒子结合成为元素的过程。论文的题目是“化学元素的起源”，发表于《物理评论通讯》杂志上。在这篇文章里，伽莫夫玩了一个文字游戏，将对此项研究并无贡献的物理学家H·贝特的名字添入论文中。这样，论文的三位作者阿尔弗、贝特、伽莫夫的名字，念起来与希腊字母表中头三个字母阿尔法、贝塔和伽马颇为相似。这对一篇谈论宇宙起源的论文来说，实在是再合适不过了。

这篇论文给出了大爆炸理论的第一个数学模型。此后不久，阿尔弗与另一位科学家赫尔曼一道，在《自然》杂志上发表了另一篇论文，提出了一个证实大爆炸理论的方法。

按照大爆炸理论，最初的几分钟里，宇宙是一个炽热的火球，到处充满温度高达几十亿度的光辐射。由于此时的宇宙处于热动平衡中，这种辐射具有独特的光谱特征，称为“黑体谱”。随着宇宙的膨胀，辐射的温度不断下降，但仍保留着黑体谱的特征，以及总体均匀性。按照推算，现在的宇宙应存在着温度约为5K的背景黑体辐射。

这个杰出的预言在当时并未引起重视，而被埋没在浩瀚的物理学文献之中。在没有电脑、没有互联网的1948年，科学家之间的交流无法与今天同日而语。阿尔弗与赫尔曼不是射电天文学家，没办法自己设计出合适的探测器来在太空中搜索大爆炸的残留辐射——即使他们愿意那样做，在那个时代也没有足够的技术力量。而且，在40年代和50年代，在多数物理学家看来，再现宇宙早期史的细节并不是一种严肃的学术活动。

多年以后，即1965年，美国贝尔实验室的两位无线电工程师A·彭齐亚斯和R·威尔逊，在为跟踪一颗卫星而校准一具非常灵敏的天线时偶然发现，接收器中存在着某种无法消除的噪声。这表明宇宙浸润在一种辐射当中，它相当于在电磁波谱微波波段波长7.35厘米的某种无线电信号，以相同的强度从空间各个方向射向地球，在大尺度上分布非常均匀。其温度约为3K，谱线有完美的黑体谱特征。与此同时，美国普林斯顿大学R·迪克领导的一个科学家小组，独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言，并着手设计一台探测器供搜索大爆炸的残余辐射。他们听说了贝尔实验室发现的这种辐射之后，立即将它解释为大爆炸后原初宇宙高热的遗迹，即大爆炸火球黯淡下去的最后光芒。

由于这种背景辐射频率集中在微波波段，因此被称为微波背景辐射。大多数天文学家都认为，它的发现为大爆炸理论提供了结论性的依据。大多数人因此而接受了大爆炸曾经发生的说法，抛弃了连续创生论。因为这项发现，彭齐亚斯和威尔逊获得了1978年诺贝尔物理学奖。然而，最早对微波背景辐射作出预言的阿尔弗和赫尔曼，却未因此获得荣誉，甚至在许多总结大爆炸理论发展史的文献中被遗忘。

还应当提及的是，在1983年，人们开始获悉苏联无线电物理学家什茂诺夫或许早在1958年就发现了这种辐射，并用俄文公布了这一事实。什茂诺夫建造了一具对微波信号敏感的天线，并报道探测到了某种在天空中各个方向上均匀的信号，与之相当的辐射具有的温度在1K到7K之间。当时无论是他本人或是其他任何人都不清楚这项发现的重要性。事实上，什茂诺夫直到1983年才闻知大爆炸的预言及彭齐亚斯和威尔逊的发现，这已是他们两位获得诺贝尔奖五年后的事情了。像阿尔弗和赫尔曼一样，什茂诺夫亦未能获得应有的荣誉，科学史上往往颇多此种遗憾。

最初三分钟

大爆炸是什么时候发生的呢？由于红移容易测量，所以我们相当确切地知道星系退行的速度。但确定宇宙的年龄，我们还必须确定星系的距离。距离越大，星系退行到现在位置所需的时间也越长。但距离并不容易确定出来。科学界对宇宙的年龄有不同说法，大体在100-200亿间之前，比较通行的说法是150亿年。我们并不确切地知道大爆炸已经过去了多久，倒是对大爆炸刚刚发生之后1秒到几分钟的时间里发生的事了解得更多。

最初的1秒钟是宇宙史上的一道分水岭。在此时刻以后，宇宙的温度已降到一定程度，能用我们现有的物理知识来描述，从而获得一幅大致准确的宇宙鸟瞰图。而在1秒钟之前，致密、高热的宇宙是一堆人类尚无力了解其行为的粒子，现有的物理规律不足以描述其行为。这是黑箱式的1秒钟。

在1秒钟之前，宇宙中应该存在着等量的质子和中子，因为弱相互作用会使质子与中子相互转化，维持其数目的平衡。但到了1秒钟时，膨胀速度变得太大了，弱相互作用不能再维持质子与中子数的平衡。由于中子比质子稍重一些，质子转变为中子需要消耗较多能量，比中子转变为质子困难一些。然后，弱相互作用停止，中子和质子不再大量互相转换，留下的中子与质子相对数目有一个确定的比值——大概是1比6。

在最初1秒过后、3分钟之内，中子和质子进行剧烈的聚合反应，形成氘核、氦核和锂核，主要是形成氦核。这个过程用完了所有的中子，余下的质子就成了氢原子核。3分钟过后，宇宙的温度降到10亿度以下，物质密度也迅速下降，这类核反应遂告中止。计算表明，最初三分钟里大约有22-24%的物质形成的氦4，剩下的物质几乎全部保持氢的形式，仅有十万分之几成为氦3和氘，还有百亿分之几成为锂。

因此，大爆炸模型预言宇宙中应有22-24%的物质为氦，余大绝大部分为氢。最初三分钟里形成的氢和氦，构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素，只占宇宙总质量的不到1%，它们大部分是在大爆炸之后很久于恒星的内部形成的。

对宇宙各处的氦、氘及其它元素等的观测，极好地证实了上述丰度值的普适性。简单的大爆炸模型与严格的天文观测间形成了美妙的一致。这一预言是大爆炸图景最大的成功。

时空尽头

大爆炸模型并不是终极真理。它只是现有宇宙起源理论中最好的，但仍有许多难题未能解决。例如最初三分钟过后的许多年里，物质如何聚集成团形成星系、恒星，依旧是一个模糊的过程。此外，把“大爆炸之前是什么”简单地归为逻辑上不合理的问题而不予回答，虽然很高明却似乎有点不负责任。

对于大爆炸模型，科学界目前存在的一个主要分岐在于，宇宙是“开放”的，抑或是“闭合”的。这个问题关联到宇宙的终结。

根据推断，宇宙的形成距今约100-200亿年。天文观测表明，各种天体的年龄均小于200亿年，这与大爆炸理论符合得很好。我们的地球大概是50亿年前形成的，至于人类出现的历史便短得不值一提了。宇宙现在还算得上年轻，担忧末日来临，对单个人来说是十分无聊的事。然而，为全人类的命运想一想这个问题，还是有必要的。

按照大爆炸模型，宇宙在诞生后不断膨胀，与此同时，物质间的万有引力对膨胀过程进行牵制。如果宇宙的总质量大于某一特定数值（临界质量），那么总有一天宇宙将在自身引力的作用下收缩，造成与大爆炸相反的“大坍塌”，这样的宇宙是“闭合”的。如果宇宙总质量小于这一数值，则引力不足以阻止膨胀，宇宙就将永远膨胀下去，即“开放”的。

开放宇宙和闭合宇宙两种理论都很流行，且相持不下。这是因为给宇宙过磅实在过于困难，无论从实际观测或理论推导上都不易实现。最近几年，天文观测结果似乎更多地支持开放理论，即宇宙总质量太轻，达不到引起收缩的临界质量；甚至有人声称发现了造成宇宙加速膨胀的“反引力力”。不过，这些结果没有一项是决定性的。

有趣的是，科学家发现，无论宇宙是开放或闭合的，它都必须非常接近临界质量。如果质量太大造成引力太大，宇宙便会在膨胀后不久就开始收缩，活不了太长。这样，恒星还来不及形成，生命和人类就更不用提。如果宇宙质量太小，宇宙就会膨胀得太快，物质很快就变得非常稀薄，不足以聚集成恒星、星系，生命也不会产生。在这两类宇宙里，都不会产生人类这种对宇宙起源寻根究底的麻烦东西。或许在某些地方存在着与临界质量相距很远的宇宙，但既然眼前这个宇宙里有我们的存在，那末它的质量必须与临界质量相差不大。这个事实无形中使确定宇宙是开放或闭合更为困难——我们需要非常精确的数据来确定宇宙的质量到底是大于或小于临界质量。

因此，我们不得不对两种未来都进行一下预言。

如果宇宙永远膨胀下去，在非常遥远的将来——譬如1亿亿亿年以后，所有的恒星都已燃烧完毕，茫茫黑暗中，潜伏着一些黑洞、中子星等天体。宇宙的尺度已经膨胀到今天的1亿亿倍，而且还在扩张下去。在这个系统里，引力不足以使膨胀停止，但不动声色地消耗着系统的能量，使宇宙缓慢地走向衰亡。黑洞在霍金效应的作用下释放出微弱的辐射，最终全都以光和热的形式蒸发掉。足够长的时间之后，连质子这样稳定的基本粒子也衰变、消亡了，宇宙最终变成一锅稀得难以置信的汤，其中有光子、中微子，越来越少的电子和正电子。这些粒子缓慢地运动，彼此越来越远，不会再有任何基本物理过程出现。这是寒冷、黑暗、荒凉而空虚的宇宙，它已经走完了自己的历程，面对的是永恒的生命，抑或永恒的死亡。这种情景，与传统意义上的“热寂”并不相同，荒凉程度却甚为相似。

如果宇宙质量大于临界质量，终有一天开始收缩，又将何如呢？在大尺度上，收缩过程与大爆炸后的膨胀是对称的，像一场倒放的电影，收缩的过程起初很慢，随后越来越快。在从膨胀到收缩的转折点过后，宇宙的体积开始缩小，背景辐射温度上升。漆黑寒冷的宇宙变成一个越来越热的熔炉，生命无处可逃，全都被煮熟烤焦。最后，行星、恒星也毁灭了，分布在如今浩瀚空间里的物质被挤进一个很小的体积中，最后三分钟来临了。

温度变得如此之高，连原子核也被撕毁，宇宙又成了一锅基本粒子汤。然而这种状态也只能生存几秒钟的时间。在最后的1秒钟里，质子和中子也无法区分，挤成一堆由夸克构成的等离子体。在最后的时刻里，引力成为占绝对优势的作用力，它毫不留情地把物质和空间碾得粉碎，时空曲率不断加大。在这场“大坍塌”中，所有的物质都不复存在，一切“存在”的东西，包括时间和空间本身，都被消灭。剩下的只有一个时空奇点。

这就是末日。它是一切事物的末日。大爆炸中诞生于无的宇宙，此刻也归于无。多少亿年的辉煌灿烂，连一丝回忆也不会留下。

3. 《宇宙大爆炸学说》能够解释出宇宙是怎么样形成的吗

大爆炸理论的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。
从1948年伽莫夫建立热大爆炸的观念以来，通过几十年的努力，宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史：
大爆炸开始时 约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。
大爆炸前10~43秒 宇宙从量子背景出现。
大爆炸前10~35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。
大爆炸前10~5秒 10万亿度，质子和中子形成。
大爆炸后0.01秒 1000亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不断下降。
大爆炸后0.1秒后 300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61。
大爆炸后1秒后 100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。
大爆炸后13.8秒后 30亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。
大爆炸后35分钟后 3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。
大爆炸后30万年后 3000度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。
根据哈勃常数也可以推算大约150亿年前，宇宙起始于一个奇点。
温格.波缪说：“爆炸1/100秒时，温度为1000亿摄氏度，宇宙处于最简单的热平衡状态。从纯能量中产生出来的光子和正负电子搅和在一起，连幻影般的中微子也泡在这盆热汤（就是我们所说的基本粒子浓汤）里。光子和质子的比例为10比1。爆炸1秒后，温度降到100亿摄氏度，中微子开始抽身逃离热平衡。三分钟是个划时代的时间，温度降到10亿摄氏度，正负电子湮灭完成。宇宙主要由光、正反中微子组成，核粒子只占很少份额，其中氢和氦的比例为73∶27。另外就是湮灭中多出来的与核粒子同样稀少的电子。此后70万年没有大事发生，直至温度降到3000摄氏度，自由电子渐渐各有其主，与核结成了氢和氦，物质于是脱离了辐射的热平衡，宇宙开始透明。
大爆炸宇宙模型（big-bang model）
一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论；第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。
大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：
（a）理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
（b）观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。
（c）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。
（d）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。
按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。
但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样，或者说发生这次大爆炸的原因是什么？按照大爆炸理论，宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程，从大爆炸到黑洞的周而复始，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。

4. 超大统一之路的“超大统一理论”的认识

过去，人们在探索“超大统一理论”时存在一个很大误区，即把统一所有粒子的希望寄托在寻找同级粒子上，实际上要统一这些能相互转化的粒子必须探索它们是由什么构成，因为它能相互转化必然还有内部结构，不可能是物质的最基本单位，粒子就象一杯水。如我们要统一分子世界，就必须先找到它们是由什么构成，找到了一百多种化学元素，就能方便地将纷纭复杂的分子世界统一起来。如我们要统一原子，就必须先找到它们是由什么构成，找到了质子、电子、中子，就能简便地将所有原子统一起来。历史的经验告诉我们，要统一所有粒子就必须从它们是由什么构成着手，那什么物质比粒子小呢？这在目前的加速器中是观察不到的，让我们把目光转向宇宙天体这个超级实验室，恒星是原子的世界，中子星是粒子（中子）的世界，由中子星塌缩成的黑洞里有什么？只有引力及其载体引力子，因此引力子必然是粒子的结构材料之一，但一种引力子不可能构成稳定平衡的粒子，因为引力子只产生向内的力，必须还有一种与之相反的力来制衡它才能形成稳定的粒子。我们再联想到宇宙大爆炸之初，引力是最先生成的，根据对称性原则，与引力子同时诞生的必然还有一种同量对称的反引力子，它们是反引力的载体，这些反引力子不可能消失，那今日它们又在何处？那要看引力时刻在与谁抗衡着，无疑是强核力、电磁力、弱核力，由此可知它们是由反引力分化而成，所有粒子都是由反引力子和引力子构成。由于反引力的直线向外性，必须在与引力的对抗中才能稳定存在，因此由反引力分化成的强核力、电磁力、弱核力是以粒子为载体。
大统一能标1015GeV是一个极高的能量，迄今为止，人类制造的加速器的最高能量为103GeV，与之相比简直微不足道，如果按照原有的思路走下去，想用今后三百年内人类能制造出的高能加速器来建立“大统一模型”是极难的，因此必须借助于宇宙天体这种天然的实验室，那里的能量是加速器的1012－1030倍，而且是免费的。用现有加速器来建立大统一模型，就象点燃2公斤汽油来推测5000万吨级氢弹的威力，因为随着能量、温度的跃升，实验结果是大相径庭的。

5. 标准宇宙模型最早提出是什么年代

1922年被看做是标准宇宙模型形成的源起。

1922，弗利德曼提出了宇宙在膨胀的假设。1927年，勒梅特利(G. Lemaitre)进一步指出，当时已发现的星系谱线红移现象，可能就是宇宙膨胀的表现。这些预言，被1929年发现的哈勃定律所证实。这就是着名的弗利德曼宇宙模型。

而标准宇宙模型是根据弗里德曼宇宙为基础伽莫夫将其运用于早期宇宙的演化而形成的一种宇宙模型。

经典宇宙模型

牛顿最早用经典力学方法和欧几里得几何观念建立了绝对的无限的宇宙体系。

相对论宇宙模型

爱因斯坦1915年11月发表了广义相对论，指出空间和时间不能脱离物质单独存在，建立起了有限无边的四维宇宙模型。

大爆炸理论模型

在膨胀宇宙的观念下，1932年勒梅特提出了宇宙是由一个极端高温高压状态下的“”原始原子“突发膨胀产生的，这一理论启发了伽莫夫，并于1948年和他的学生发表了《宇宙的演化》建立了宇宙大爆炸理论模型。

标准宇宙模型

20多年以后，由于宇宙微波背景辐射被证实，再加上核物理学的深入发展，使大爆炸模型大放异彩，成为人们公认的标准宇宙模型。

弦理论宇宙模型

上个世纪逐渐发展起来的超弦理论，则在另一个角度建立了更加深奥的超弦理论宇宙模型，提出了11维的宇宙模型观念。

(5)宇宙大统一模型是什么电影扩展阅读

宇宙模型的历史演变

标准宇宙模型最早是相对论宇宙模型，它是爱因斯坦1915年11月发表了广义相对论，指出空间和时间不能脱离物质单独存在，建立起的有限无边的四维宇宙模型。

公元前7世纪，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。

古犹太人认为，地球是宇宙的中心，周围绕着一圈星球，再往外去，寥落地分布着其余天体。有一个静止的天球存在，在其内部，星球各居其位，转动不止。

6. 宇宙无限本原大统一元学是什么啊，怎么没听过呢

宇宙无限本原大统一元学内容提要

本着《宇宙无限本原大统一元学》是宇宙大统一科学的纲领。被誉为“无限宇宙第一经典宝书”、“宇宙第一经典”、“世界第一经典名着”、“宇宙网络全书”、“世界最大经典名着、“世界最权威的最高经典”。作者首次神驰宇宙，纵贯今古，站在宇宙最大统一的高度，运用易学、哲学与具体科学相结合的方法，反思无限宇宙本原之谜，探索宇宙整体统一总规律，探索宇宙与人生的全息关联，在宇宙全息统一论、宇宙统一科学、宇宙相关学、时空大科学、宇宙大潜显总体学等一系列重大统一科学理论的基础上，创立“宇宙无限本原大统一元学”这一宇宙最大统一科学，真正实现了宇宙大统一研究的具有划时代意义的新飞跃！

宇宙无限本原是什么？宇宙本原有没有精神？无限怎样理解？是否存在万有斥力？时间的本质是什么？怎样才能让时间相对停止或倒流？怎样理解天人合一？易学、科学、宗教到底有没有内在的统一性？如何正确理解宇宙与人生的关系？人类社会的发展究竟遵循什么规律，未来世界究竟奔向何方？人类的终极目标是什么？本着第一次科学地深入浅出地回答了这些极为深奥、令人不可思议的难题。众多宇宙人生的万古之谜，在这里都可以找到正确的答案。

宇宙无限本原大统一元学又称“世界本原大统一科学”、“统一论”、“一统学”、“惟全一元学”。这一新学科以“宇宙无限本原大统一元经”和“一统易”为灯塔，以“宇宙中心统一律”为核心，创建“宇宙本原大统一模型”，系统阐明了宇宙大统一数术律、宇宙重演周律、宇宙最大全息统一定律、宇宙全统一相关律、宇宙统一潜显定律、世界五阶周期律、世界统一整体律、周期统一定律、宇宙一统明律、宇宙和谐统一律、宇宙守恒不守恒定律等三十五条宇宙大统一法则和一系列宇宙新定律，推出了令人惊叹不已的六大物理新论、宇宙斥力定律、大万有引力定律、第一引力定律、时间总定律、全时功定律，介绍了简单易学极为有效的快速提高智能的科学方法和成功优化宇宙万物的永通全优学。这一迄今为止最宏大、最深刻、最全面的宇宙大统一科学体系创新性极强，科学描绘了宇宙无限本原大统一元学在易学、宇宙学、伦理学、医学、养生学、心理学、教育学、优化学、物理学、社会学、全息书画艺术等诸多领域的巨大应用价值，其范围所及，遍布哲学、自然科学、社会科学、思维科学乃至宇宙的所有领域，从理论与实践的结合上，展示出一幅辉煌壮丽的宇宙大统一画卷。

序言

独立极顶，统览宇宙，风光无限！看那生命的旋律、神秘的精神、旋转的电子、飞舞的天体、浩瀚的星系、广袤无垠的宇宙，和谐统一，异彩纷呈，都是按照同一模式宇宙中心统一律构成的。宇宙万物如此精美的结构，让我们激动不已！那些熟视无睹的事物，也变得那样新奇！思绪若翱翔的鸿鹄，飞遍宇宙。

当我们进入沉思的宇宙之梦时，仿佛听到了美妙的宇宙之歌，看到了迷人的宇宙之舞！进入了玄妙的和宇宙合一的境界。

当我们发现这一切时，感到了难以形容的神奇，产生了无比辉煌壮丽的感觉！放眼宇宙，神采飞扬！

神驰宇宙，揭去大自然的层层面纱，使一块块绮丽的异邦领土统一在真理的阳光之下。

人类的的天性就是怀疑，就是崇尚真善美。只要略加深究，就可以发现，宇宙就象梦幻一样，令人困惑。宇宙仿佛是由无数个问号组成的，而我们自己则更是一个斯芬克斯之谜！

似乎，人类的认识史上，每一页都写着“为什么”？

宇宙万物，千差万别，五彩缤纷，令人目不暇接，又如此统一和谐，令人惊叹不已！

宇宙究竟有没有统一的本原？怎样理解无限宇宙本原？为什么宇宙万物同源异化？为什么在看来截然不同的事物中会呈现出十分相似的全息景象？为什么对立着的东西能够相互转化？为什么失去生命的生物会变成活的物质？为什么会出现个体重演整体、万物重演宇宙的奇迹？为什么宇宙中会产生神奇壮美的精神之花？为什么人的精神能够认识宇宙？……

这是多么不可思议，令人困惑的宇宙万物之谜！

人类似乎太狂妄了，早在童年时期，就用怀疑的精神向大自然发起了进攻，向那深邃无极广袤无垠的太空宣战，居然要探寻宇宙的本原！人类似乎在一开始就坚信，在这纷纭复杂的宇宙现象中一定隐藏着深刻的统一性。这种信念对于人类的进步是极为重要的。如果宇宙不是同一的，人类就没有希望揭开宇宙的神秘面纱，认识宇宙的真面目。

人类怀着真诚的童心，步履蹒跚地踏上了无限遥远的认识之程！

在多少个晴朗的夜晚，翘首仰望那深邃无际的苍穹。那灿烂的星斗，皎洁的明月，浩茫的银河，亘古不语的宇宙，仿佛给人类留下了无尽的沉默和思索......

幻想着“飞天”，神往“奔月”，追求着“天人合一”的神奇境界。统一的思想，从对宇宙的惊奇、沉思中爆发！

人类精神的闪电，一次又一次地照亮了神秘的宇宙迷宫，爆发出神奇的辉煌！宇宙大统一的洪钟在浩瀚无垠的太空中交响！宇宙大统一科学的精神再次从古老的东方升起!照亮了神奇的宇宙殿堂，发现了永恒的自我，解开了宇宙大统一定律的密码，发现了将宇宙万物彻底统一起来的宇宙最大统一法则，宇宙中心统一律的曙光射向整个科学的天空！将西式现代科学导出了迷宫。统一东西方科学文明的宇宙无限本原大统一元学昂首云天，俯视全球，雄视宇宙！

《宇宙无限本原大统一元学》阐明的宇宙大统一科学，以宇宙中心统一律为核心，揭示了宇宙整体的统一性。宇宙万物构成结构缜密不可分割的宇宙统一巨网。宇宙大统一科学是一门整体性的新学科。这一宇宙总体统一科学，既是理论科学又是应用科学，既研究宇宙整体的最大统一理论，也研究一切科学领域的统一现象、统一规律，从而建立起一系列的分支学科，构成一个无与伦比的超级统一的最大学科群，第一次将易学、哲学、宗教文化、社会科学、自然科学、思维科学乃至一切学科知识彻底统一起来，正在创造和发展一个全新的时代！

报道

王存臻无限主席享誉国内外的宇宙全息统一论创始人首创的宇宙无限本原大统一元学第一次从无限的宇宙本原出发，解开宇宙统一之谜，竖立起人类科学文明史上最大统一的里程碑，具有极为重大的划时代意义。为研究宇宙万物提供了捷径，引起中外科技专家的极大重视。

世界最伟大的科学家、宇宙中心大统一委员会主席、世界统一科学联合会主席王存臻先生，在1988年创立被誉为“人类认识史上的第三大里程碑”的宇宙全息统一论后，潜心研究二十余年，站在宇宙大统一的高度，从物质、能量、信息、时空、精神等各种潜显宇宙要素的总和上，第一次打开宇宙迷宫，首创将哲学、自然科学、社会科学乃至一切文化知识彻底统一起来的宇宙整体新学科世界本原大统一科学，揭开宇宙统一之谜，引起中外科技专家的极大重视。

这一新学科以宇宙本原和宇宙整体统一总规律为主要研究课题，能够具体地解释现有科学理论解释不了的宇宙统一规律的根源、各种社会现象和自然现象，把握自然界、人类社会和宇宙间的各个发展规律，揭开宇宙之谜。

王存臻无限主席首创的宇宙无限本原大统一元学引起中外学术界震动！世界着名哲学家北京大学博士生导师汤一介、张世英教授、美国美田大学教授唐力权、世界着名科学家霍金、中国工程院院士向仲怀教授、世界着名演说家全息艺术教育家李燕杰、中外着名语言学家于根元、钱连冠教授、中国社会科学院研究员博士生导师何中华、世界着名易学家山东省广播电视厅厅长山东大学兼职博士生导师刘长允教授、山东广播电视大学高级工程师刘考柱教授，皆认为全息统一基本原理、统一论具有重大学术价值，“从宇宙本原的高度探讨大千世界的规律，意义深远而广大”。“石破天惊”！突破“果壳中的宇宙”，扫清时空迷雾，提出了超越牛顿和爱因斯坦的“全新的宇宙整体统一时空观”，“极具开拓性，具有重大科技价值”。华中师范大学教授刘远传、重庆大学生物工程学院副院长博士生导师世界着名生物工程专家王贵学教授各从哲学方法论和自然科学技术角度，依据世界尖端科技成果，分别对宇宙无限本原大统一元学的论着进行了论证，证明观点是正确的。认为世界本原大统一科学是“对宇宙统一的全新的解释，是世界观和方法论研究的深化、创新和革命”。“是一种全新的宇宙统一理论”，具有很强的实用价值。

宇宙无限本原大统一元学引起国内外学术界和社会各界的广泛重视。世界学术界认为，“这一新学科是具有划时代意义的最伟大的学说”。这一新学科“不仅具有最深远的理论意义，而且具有最大的实践价值”。

7. 超大统一之路的宇宙天体实验室中四力大统一过程

在宇宙天体实验室中，时刻都在进行着四力大统一的过程。在原子中，引力与强核力、电磁力、弱核力实现对立统一的平衡。在恒星中，强核力、电磁力、弱核力与引力进行激烈对抗，并形成长期平衡，但最终必将是引力获胜，在恒星塌缩成的中子星后，强核力、电磁力、弱核力逐渐走向统一，集聚在中子中与引力作最后抵抗，最终引力将中子压碎，塌缩成引力子和反引力子，反引力子在巨压中转化成引力子，融入纯引力子的黑洞。在黑洞中，强核力、电磁力、弱核力与引力实现统一。加入正确引力的超大统一模型，能使四力简便地统一起来，能使广义相对论与量子理论形成和谐的统一，而过去的错误，恰恰是人们对引力存在极大的错误认识。
目前物理学界探索超大统一理论，太注重理论计算推导，或者是一种纯数学游戏，有时难免走进死胡同。而没有有效利用宇宙天体这个天然的实验室，自然科学的任何真理都存在宇宙中，宇宙天体天天在演绎着各种科学真理，超大统一理论也在其中。真理就展示在我们面前，只在于找对方向。
一百种原子可以统一分子世界，三种粒子（质子、中子、电子）可以统一原子世界，一种引力子和一种反引力子可以统一粒子世界，一种奇子可以统一引力子和反引力子，统一宇宙万物，宇宙万物的源头是同一的，且越接近越源头就越简明、质朴。
如果将螺旋运行的反奇子与圆周运行的正奇子看成是“弦”，笔者的量子引力理论可容纳经修正后的“超弦理论”。由于传统理论的光速限制，以超超光速运行的类点能量“正奇子”和“反奇子”就被看成是两根“弦”在运动（见图39，40），两者都与普朗克尺度（10－33厘米）相当。正、反奇子也具有“波粒二象性”，其中的“波”态可以理解为“弦”，“粒”态即是指正、反奇子这种类点能量本身。正奇子(d)与反奇子(b)的不同组合就可以演化出宇宙万物，与“弦”的不同振动模式道理是相通的。

8. 统一场论完成了吗霍金的大统一理论，和统一场论有关系不

霍金说，自古以来人们就一直尝试建立宇宙的统一模型，从亚里士多德到牛顿，人类对宇宙的认识走过了一段曲折的道路。牛顿的理论问世后，人们似乎认为找到了一个能解释一切自然现象的理论，所以１９世纪初，法国科学家拉普拉斯就声称：“如果我们知道某一时刻宇宙内所有粒子的位置和速度，那么我们就可以预测宇宙的未来。”

但２０世纪量子论的问世使得绝对的决定论失去了基础，因为量子论的测不准原理认为，不可能同时准确地测到一个粒子的位置和速度。后来，科学家又发现了混沌现象，即在一处很小的扰动会在另一处引起巨变。一只蝴蝶在一个地方扇扇翅膀，就可能在很远的一个地方引起大雨。这就是为什么天气预报不准确的重要原因。因此，绝对的决定论就更站不住脚了。

拉普拉斯的梦想破灭了，那么会不会出现一个新的描述整个宇宙的统一理论呢？自爱因斯坦晚年尝试建立一个能描述自然界所有力的统一场论后，很多科学家一直在追求建立一个能描述整个宇宙的大统一理论。

目前，很多科学家提出有可能存在一个能描述一切物理现象的理论，并把这一理论称为Ｍ理论，或超弦理论。中国科学院理论物理所研究员朱传界在报告会后接受新华社记者采访时解释说，Ｍ理论又称膜（Membrane）理论、矩阵（Matrix）理论、母（Mother）理论和神秘（Mystery）理论。它认为弦或者膜是物质组成的最基本单元，所有的基本粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦或膜的不同振动激发态。它有可能将２０世纪创立的两大基础理论广义相对论和量子力学完美地结合起来。

他阐述了哥德尔不完备性定理。这一定理是数学家库尔特·哥德尔１９３１年证明的。它指出，在任何公理化形式系统中，总存留着在定义该系统的公理的基础上既不能证明也不能证伪的问题。也就是说任何一个理论都有解决不了的问题。尽管自爱因斯坦之后科学家又发现了很多自然界的基本特征，提出了一些新理论，但霍金毫不客气地指出，目前我们关于宇宙的所有理论“既不协调，又不完善”。这说明在物理学领域，很可能存在类似哥德尔不完备性定理的规律。因此他认为，不太可能建立一个单一的能协调和完善地描述整个宇宙的理论。

9. [惊悚]宇宙大爆炸 The.Big.Bang.720p.BluRay.x264

宇宙大爆炸学说
宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设麦哲伦星云[NGC 265]
想。 大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的，现在只能从理论研究的基础上，描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。
宇宙的不断膨胀
科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想象的能量大爆炸，宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。大爆炸散发的物质在太空中漂游，由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的，我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不再膨胀，但是，科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。 大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争，爆炸产生的动力是一种斥力，它使宇宙中的天体不断远离；天体间又存在万有引力，它会阻止天体远离，甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关，因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀，还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小，这完全取决于宇宙中物质密度的大小。 理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度，宇宙就会一直膨胀下去，称为开宇宙；要是物质的平均密度大于临界密度，膨胀过程迟早会停下来，并随之出现收缩，称为闭宇宙。 问题似乎变得很简单，但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×8^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间，如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间，那么，平均密度就只有2×10^-31克/厘米3，远远低于上述临界密度。 然而，种种证据表明，宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质，其数量可能远超过可见物质，这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此，宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过，就目前来看，开宇宙的可能性大一些。 恒星演化到晚期，会把一部分物质（气体）抛入星际NGC 5139 半人马座Ω
空间，而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程中气体可能越来越少（并未确定这种过程会减少这种气体。）。以致于不能再产生新的恒星。10^14年后，所有恒星都会失去光辉，宇宙也就变暗。同时，恒星还会因相互作用不断从星系逸出，星系则因损失能量而收缩，结果使中心部分生成黑洞，并通过吞食经过其附近的恒星而长大。（根据质能守恒定律,形成恒星的气体并不会减少而是转换成其他形态。所以新的恒星可能会一直产生.) 10^17～10^18年后，对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星，这时，组成恒星的质子不再稳定。10^32年后，质子开始衰变为光子和各种轻子。10^71年后，这个衰变过程进行完毕，宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。 10^108年后，通过蒸发作用，有能量的粒子会从巨大的黑洞中逃逸出。宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙“末日”到来时的景象，但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。（但质子是否会衰变还未得到结论，因此根据质能守恒定律。宇宙中的质能会不停的转换。） 闭宇宙的结局又会怎样呢？闭宇宙中，膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍，那么根据一种简单的理论模型，经过400～500亿年后，当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时，引力开始占上风，膨胀即告停止，而接下来宇宙便开始收缩。 以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样，大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后，宇宙的平均密度又大致回到目前的状态，不过，原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年，宇宙背景辐射会上升到400开，并继续上升，于是，宇宙变得非常炽热而又稠密。 在坍缩过程中，星系会彼此并合，恒星间碰撞频繁。 这些结局也只是假想推论的。 近几年来，一批西方的天文学家发表了关于“宇宙无始无终”的新论断。他们认为，宇宙既没有“诞生”之日，也没有终结之时，而就是在一次又一次的大爆炸中进行运动，循环往复，以至无穷的。 至于“宇宙无始无终”的新论是否正确，科学家认为，过几年国际天文学界可望对此做出验证。
宇宙的创生
1.有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的，这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。 2. 宇宙是如何起源的？空间和时间的本质是什么？这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。 目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后，经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。但是该理论存在许多使人迷惑之处。 宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢？ 人类把地球绕太阳转一圈确定为衡量时间的标准——年。但宇宙中所有天体的运动速度都是不同的，在宇宙范围，时间没有衡量标准。譬如地球上东西南北的方向概念在宇宙范围就没有任何意义。既然年的概念对宇宙而言并不存在，大爆炸宇宙论又如何用年的概念去推算宇宙的确切年龄呢？ 1929年，美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快--星系红移量与星系距离呈正比关系。但他没能发现很重要的另一点--星系红移量与星系质量也呈正比关系。 宇宙中星系间距离非常非常遥远，光线传播因空间物质的吸收、阻挡会逐渐减弱，那些运动速度越快的星系就是质量越大的星系。质量大，能量辐射就强，因此我们观察到的红移量极大的星系，当然是质量极大的星系。这就是被称作“类星体”的遥远星系因质量巨大而红移量巨大的原因。另外那些质量小、能量辐射弱的星系（除极少数距银河系很近的星系，如大、小麦哲伦星系外）则很难观察到，于是我们现在看到的星系大多呈红移。而银河系内的恒星由于距地球近，大小恒星都能看到，所以恒星的红移紫移数量大致相等。 导致星系红移多紫移少的另一原因是：宇宙中的物质结构都是在一定范围内围绕一个中心按圆形轨迹运动的，不是像大爆炸宇宙论描述的从一个中心向四周作放射状的直线运动。因此，从地球看到的紫移星系范围很窄，数量极少，只能是与银河系同一方向运动的，前方比银河系小的星系；后方比银河系大的星系。只有将来研制出更高分辨程度的天文观测仪器才能看到更多的紫移星系。 宇宙中的物质分布出现不平衡时，局部物质结构会不断发生膨胀和收缩变化，但宇宙整体结构相对平衡的状态不会改变。仅凭从地球角度观测到的部分（不是全部）可见星系与地球之间距离的远近变化，不能说明宇宙整体是在膨胀或收缩。就像地球上的海洋受引力作用不断此涨彼消的潮汐现象并不说明海水总量是在增加或减少一样。 1994年，美国卡内基研究所的弗里德曼等人，用估计宇宙膨胀速率的办法计算宇宙年龄时，得出一个80～120亿年的年龄计算值。然而根据对恒星光谱的分析，宇宙中最古老的恒星年龄为140～160亿年。恒星的年龄倒比宇宙的年龄大。 1964年，美国工程师彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射，是因为布满宇宙空间的各种物质相互之间能量传递产生的效果。宇宙中的物质辐射是时刻存在的，3K或5K的温度值也只是人类根据自己判断设计的一种衡量标准。这种能量辐射现象只能说明宇宙中的物质由于引力作用，在大尺度空间整体分布的相对均匀性和星际空间里确实存在大量我们目前还观测不到的“暗物质”。 至于大爆炸宇宙论中的氦丰度问题，氦元素原本就是宇宙中存在的仅次于氢元素的数量极丰富的原子结构，它在空间的百分比含量和其它元素的百分比含量同样都属于物质结构分布规律中很平常的物理现象。在宇宙大尺度范围中，不仅氦元素的丰度相似，其余的氢、氧……元素的丰度也都是相似的。而且，各种元素是随不同的温度、环境而不断互相变换的，并不是始终保持一副面孔，所以微波背景辐射和氦丰度与宇宙的起源之间看不出有任何必然的联系。 大爆炸宇宙论面临的难题还有，如果宇宙无限膨胀下去，最后的结局如何呢？德国物理学家克劳修斯指出，能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程，适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件，在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量，他把这个物理量取名为“熵”，孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域，不可能出现绝对均匀的状态。所以，那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时，宇宙就会进入一片死寂的永恒状态，最终“热寂”而亡的结局，是把我们现在可观测到的一部分宇宙范围当作整个宇宙的误识。 根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的缩影，那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。 奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用，大至旋涡星系，小至DNA分子，都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔直的形式，自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此，确立一个“螺旋运动形态宇宙模型”，比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径，以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能体现真实的宇宙结构形态。
大爆炸宇宙模型
（big-bang model） 一种广为认可的宇宙演化理论。其要点是，宇宙是从温度和密度都极高的状态中由一次“大爆炸”产生的。时间至少发生在100亿年前。这种模型基于两个假设：第一是爱因斯坦提出的，能正确描述宇宙物质的引力作用的广义相对论；第二是所谓宇宙学原理，即宇宙中的观测者所看到的事物既同观测的方向无关也同所处的位置无关。这个原理只适用于宇宙的大尺度上，而它也意味着宇宙是无边的。因此，宇宙的大爆炸源不是发生在空间的某一点，而是发生在同一时间的整个空间内。有这两个假设，就能计算出宇宙从某一确定时间（称为普朗克时间）起始的历史，而在此之前，何种物理规律在起作用至今还不清楚。宇宙从那时起迅速膨胀，使密度和温度从原来极高的状态降下来，紧接着，预示质子衰变的一些过程也使物质的数量远超过反物质，如同我们今天所看到的一样。许多基本粒子在这一阶段也可能出现。过了几秒钟，宇宙温度就降低到能形成某些原子核。这一理论还预言能形成一定数量的氢、氦和锂的核素，丰度同今天所看到的一致。大约再过100万年后，宇宙进一步冷却，开始形成原子，而充满宇宙中的辐射则在宇宙空间自由传播。这种辐射称为宇宙微波背景辐射，它已经被观测所证实。除了原始物质和辐射外大爆炸理论还预言，现在宇宙中应充满中微子，它们是无质量或无电荷的基本粒子。现在科学家们正在努力找寻这种物质。 大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实： （a）理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。 （b）观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。 （c）在各种不同天体上，氦丰度相当大，而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。 （d）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等，可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。 按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。 但是，大爆炸理论无法回答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样，或者说发生这次大爆炸的原因是什么？按照大爆炸理论，宇宙没有开端。它只是一个循环不断的过程，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。 这只是一个设想，并不是一个完美的理论。
大爆炸的论据
大爆炸理论虽然并不成熟，但是仍然是主流的宇宙形成理论的关键就在于目前有一些证据支持大爆炸理论，比较传统的证据如下所示： （a）红位移 从地球的任何方向看去，遥远的星系都在离开我们而去，故可以推出宇宙在膨胀，且离我们越远的星系，远离的速度越快。 （b）哈勃定律 哈勃定律就是一个关于星系之间相互远离速度和距离的确定的关系式。仍然是说明宇宙的运动和膨胀。 V=H×D 其中，V（Km/sec）是远离速度；H（Km/sec/Mpc）是哈勃常数，为50；D（Mpc）是星系距离。1Mpc=3.26百万光年。 （c）氢与氦的丰存度 由模型预测出氢占25%，氦占75%，已经由试验证实。 （d）微量元素的丰存度 对这些微量元素，在模型中所推测的丰存度与实测的相同。 （e）3K的宇宙背景辐射 根据大爆炸学说，宇宙因膨胀而冷却，现今的宇宙中仍然应该存在当时产生的辐射余烬，1965年，3K的背景辐射被测得。 （f）背景辐射的微量不均匀 证明宇宙最初的状态并不均匀，所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生。 （g）宇宙大爆炸理论的新证据 在2000年12月份的英国《自然》杂志上，科学家们称他们又发现了新的证据，可以用来证实宇宙大爆炸理论。 长期以来，一直有一种理论认为宇宙最初是一个质量极大，体积极小，温度极高的点，然后这个点发生了爆炸，随着体积的膨胀，温度不断降低。至今，宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线。 科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现，其温度确实比现在的宇宙温度要高。他们发现，背景温度约为-263. 89摄氏度，比现在测量的-273.33的宇宙温度要高。

10. 宇宙外边是什么，科学的尽头是神学么

宇宙的“外面”是人类现在观测不到也猜不到的地方，因为宇宙本身一直在超光速膨胀，所以我们看到的宇宙永远都是“过去”的宇宙，宇宙目前是什么情况我们永远不会知道，我们只能研究“过去”的宇宙。

在科学这条路上，人类走得越远就发现路越长，牛顿等理论不是终极理论，爱因斯坦的相对论也不是终极理论，量子论也不是终极理论，终极理论一直是人类科学家梦寐以求的东西，如果将来人类搞出了“大统一模型”，那么就会进入一个全新的阶段，而不是进入了科学的尽头。

关于科学的尽头是否是神学，宇宙是否是由神创造的，我们对此一无所知。但就目前来看，科学就是科学，和神学一点关系都没有。