1.化石一词源自拉丁文fossillis,意为挖掘。我们把生物留下来的遗体或痕迹在地层中的石化物称为化石。
从化石中可以看到古代动物、植物的样子,从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境,可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化,可以看到生物从古到今的变化,从而构建起生物进化史。
2.那么,在宇宙演化过程中,有没有一种东西,象生物化石一样,封存保留了宇宙演化进程中的各种信息,通过研究它,就能科学的建立起宇宙演化史呢?从而把宇宙学推进到一个全新阶段,转变成一种实证科学。这种东西当然有,就是电磁波,电磁波就是宇宙化石,电磁波封存保留了宇宙演化进程中的各种信息,通过研究电磁波,可以建构起宇宙演化史。
3.从科学角度来说,凡是物质,都会释放出电磁波。且温度或者能量越高,放出的电磁波波长就越短。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,除光波外,人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。
电磁波也是物质的特殊存在形式,按辐射频率分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。宇宙中的一切物质及物体,都与特定频普的电磁波有对应关系。
电磁波是物质和能量的附属品,它本身又可看成是独立的物质和能量,独立的物质形式就是光子,独立的能量形式就是光波。
4. 电磁波的质能凝固性
特定物质产生特定的电磁波,特定电磁波对应特定物质;特定电磁波对应特定能量,特定能量也对应特定电磁波。电磁波与物质和能量的特定对应关系,就是电磁波的质能凝固性。
5. 电磁波的时间凝固性
电磁波即光。根据相对论的四维时空理论,任何物体的时空运动速度都是光速c。当物体在空间中静止时(运动速度为0),它在时间方向的运动速度达到最大值c,空间和时间两个方向的合成速度就是c;当物体在空间中运动时,它在时间方向的运动速度就要减小为c’(即运动物体的钟慢效应),但空间和时间两个方向的合成速度仍就是c。这就是任何物体的四维时空运动速度都恒定为c。而我们生存的宇宙,就是四维时空构成的。
在宇宙中,我们只观察到电磁波且只有电磁波的运动速度为光速c,并且一切电磁波的速度都恒定不变为c,而其他一切物体的运动速度都要小于c,并且永远达不到c。根据四维时空理论,在四维时空中,电磁波在空间的运动速度就为0,即电磁波在四维时空中的空间中是静止的,电磁波的空间静止性,使它永不变老,它出生时什么样,只要没有其它干扰因素,它就永远这样,直到天老地荒。
在爱因斯坦建立狭义相对论之前,人们已经实验测出了光速,知道了光速不变,但没人敢相信光不需要任何参照物也是运动的,且运动速度恒定不变,因为经典理论讨论运动都是相对于参照物的,没有参照物就没法研究运动。爱因斯坦正是想到了光不需要参照物就能运动这一点,很快就建立起了狭义相对论。如果从四维时空角度,光在空间的运动速度为0,是静止的,当然不需要任何参照物,这样就很容易理解光的时空运动不需要参照物了。
电磁波在四维时空中的空间静止性,就是电磁波的时间凝固性。
6. 电磁波的空间凝固性
宇宙中特定物质产生特定的电磁波,并有特定的频谱,即特定物质与特定光谱是一一对应的。根据多普勒效应,光在变化的空间频率会受到多普勒效应影响,如果空间膨胀,光谱会红移,如果空间收缩,光谱会蓝移,正是观察到光谱红移现象,我们才发现了宇宙在膨胀。
电磁波的光谱红移变化,与电磁波所在的空间变化,是有对应关系的,分析光谱红移变化情况,就能反映空间变化情况。
电磁波光谱变化中记录的宇宙空间变化情况,就是电磁波的空间凝固性。
7.为什么电磁波是宇宙化石
正是电磁波具有质能凝固性、时间凝固性、空间凝固性,从电磁波中,可以窥见电磁波产生时的物质情况、空间情况、时间情况,为宇宙不同时段演化历程提供了实物证据,就象生物化石为生物进化史提供证据一样,电磁波的“三性”,就使电磁波成为了宇宙化石。
8.根据“宇宙化石”电磁波建构宇宙演化史
以前宇宙演化几乎都是基于理论推演的,实验观测只是作为辅助性的。现在要反过来,以电磁波为实物证据,建立起宇宙演化树及宇宙演化导图,把观测到的电磁波进行质能性、时间性、空间性还原,把它填充到宇宙演化树及宇宙演化导图中,随着电磁波化石发现不断增加,各个碎片的不断拼接,就会慢慢的建立起基于科学实证基础上的宇宙演化史。
天文观测几乎都是观测的电磁波,几百年来积累了大量电磁波化石,发现了宇宙中绝大多数物质,时间拓展到约138亿年,空间拓展到约460亿光年,依据已经收集到的电磁波化石,已经能够拼接出宇宙演化史的大致轮廓了。
9.发展四维时空为五维时空
四维时空是在时间和空间的基础上建立起来的,它的不足之处是没有考虑到物质的影响。物质与空间和时间是不可分割的,它们是相互依存和影响的,没有物质的四维时空是不存在的,所以四维时空中必须加入物质的因素。
根据狭义相对论,物质和能量是相互转换依存的,物质和能量可以统一为一个维度,称为质能维。
把质能维引入四维时空之中,就可以建立起五维时空,宇宙演化史,就是五维时空的展开过程。
根据广义相对论,物质、空间、时间是相互影响的,五维时空的展开过程就不可能是线性的,使宇宙演化变得很复杂。广义相对论研究物质对空间的影响是基于静态空间的,用静态空间的几何变形来描述物质引力,所以推导得到了无穷大的奇点问题,无穷大是无解的,从数学上把广义相对论引入了死路。只要存在无穷大的奇点问题,广义相对论就是不完备的。
我们观测到的宇宙空间是动态的而非静态的,暗能量暗物质问题也是广义相对论无法解决的。
10.从五维时空到一维时空
根据广义相对论,可以用空间弯曲来描述引力,实际上是把物质和空间统一了起来,在这个基础上,就可以把质能维和空间维统一为一个维度,称为质空维。广义相对论的奇点问题,就可以用质空维来描述,从而避免奇点难题。质空维是向量,当空间维为0时,质空维就等于质能维。
质空维与时间维也是一体的,逆着时间方向,质空维与时间维合为一体,此时宇宙为一个没有空间尺度的点,称为一维时空。
宇宙演化史,就可以看成维度展开史,从一维宇宙展开为五维宇宙的过程,就是宇宙从大爆炸到现在的演化过程。
11. 从一维时空到多维时空
从一维时空、四维时空、五维时空的定义可以看出,从低维时空到高维时空,时空维度是层级结构的!一维时空包含了四维时空,四维时空包含了五维时空,时空结构,就是能量展开为空间、时间、物质的过程,就是时空维度展开的过程,就是宇宙演化的过程。
宇宙大爆炸时,最先展开为空间,呈三维;空间展开过程就是时间,就有了四维;时空展开变换中产生了物质,就有了五维时空。但各维度间是层级等级结构,而不是平行同级结构。这一点非常重要。
质能维也是层级结构的,物质在时空中的开合变换,就构成了万物,开合变换的法则,就是各种规律。因此,各种规律的关系,构成了规律的维度,也是呈层级结构的,而不是平行结构。这一点是我们认识各客观规律关系的关键,规律普适是规律在各自层级结构中的适用,是有适用范围的。
质能维中究竟包含了多少个维度,要依据各具体客观规律的层级结构而定,一定是很多维的,但也一定是有限的很多维的,这就是质能维的多维性。
当宇宙中演化出了人这样的质能维时,智慧生物认识世界的特点,是要产生虚拟维,智慧生物对五维时空的每一个维度,都可以产生虚拟维,就形成了人认识世界的无数个维度。虚拟维对人类认识世界创造了条件,也增加了干扰因素,所以要用科学实证的方法还原。