張文木

（1.北京航空航天大學(xué)，北京 100191）

一、從牛頓到愛因斯坦

近現(xiàn)代學(xué)人對(duì)宇宙模式的構(gòu)想大致可分為牛頓式和愛因斯坦式。牛頓的宇宙是一個(gè)不依賴物質(zhì)而存在的平面式的推外，無邊無垠；愛因斯坦的宇宙是一個(gè)有邊無限的球形宇宙。有邊是由于它是單環(huán)式的，環(huán)邊就是宇宙的邊，無限是在單環(huán)的邊上找不出起點(diǎn)和終點(diǎn)。這就是愛因斯坦的彎曲空間，與牛頓不同，其中的一切運(yùn)動(dòng)都不是直線的，而是曲線的。后來出現(xiàn)的宇宙理論，如恒星演化理論、宇宙大爆炸理論等，都沒有走出愛因斯坦的單環(huán)的宇宙模式。

牛頓和愛因斯坦的宇宙模式都達(dá)到了他們所處時(shí)代最高的認(rèn)識(shí)水平。牛頓的形而上學(xué)達(dá)到了如此完美的境界，以至于把一切變的東西都看成不變，把彎曲看成直線，把整體肢解成無限細(xì)小的局部，這在他的微積分中得到了盡善盡美的體現(xiàn)。愛因斯坦是20世紀(jì)物理學(xué)的奠基人之一，這時(shí)人類的認(rèn)識(shí)從局部轉(zhuǎn)向綜合，從形而上學(xué)轉(zhuǎn)向辯證法。愛因斯坦的宇宙模式將牛頓模式中的直線還原為曲線，把不變的東西還原為變的東西。愛因斯坦的宇宙是彎曲的，這是當(dāng)時(shí)人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的結(jié)晶。

愛因斯坦的宇宙模式是對(duì)牛頓宇宙模式的革命，然而又由于他的單環(huán)式有邊無限的特性，使他在拋棄了牛頓的宇宙的無邊性假設(shè)后，又無法解釋“宇宙之外將是什么”這樣一類的問題，有邊無限的宇宙模式遇到了悖論。

與此并行，從19世紀(jì)到20世紀(jì)，辯證法日益成為人類思維的主導(dǎo)方法，但這時(shí)的辯證法仍有濃重的單極色彩，研究問題時(shí)總是從一個(gè)極點(diǎn)開始，通過“否定之否定”的辯證過程，最終以復(fù)歸這個(gè)極點(diǎn)為結(jié)束。這種認(rèn)識(shí)方式在研究我們這個(gè)狹小的宇宙時(shí)，曾取得了很大的成功，并出現(xiàn)了著名的“三論”學(xué)科及其思維方式①三論，指20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的系統(tǒng)論、控制論和信息論，三者合稱“老三論”。后又出現(xiàn)耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、突變論，三者合稱“新三論”。。然而，如果我們跳出狹小的宇宙圈，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，單極的思維方式解決不了愛因斯坦遇到的難題。

二、弦與超弦：從物體研究到關(guān)系研究

愛因斯坦的困境不是數(shù)學(xué)的困境，而是哲學(xué)的困境。超弦理論試圖打破這種困境并對(duì)宇宙做出更合理的解釋。

人們?cè)谄髨D建立統(tǒng)一場(chǎng)時(shí)，引力與量子力學(xué)之間的明顯沖突成了最大的障礙。在量子場(chǎng)論中，引力子（一種特殊的基本粒子）以及所有其他的基本粒子都被描述為沒有體積的數(shù)學(xué)點(diǎn)?！斑@可能是問題的根源”。②趙鑫珊著：《哲學(xué)的起源和演化：自然律和道德律》，上海辭書出版社，2016年版，第243頁(yè)。英國(guó)倫敦大學(xué)的理論物理教授邁克爾·格林（Michael Boris Green）博士提出由他發(fā)現(xiàn)的弦理論，認(rèn)為構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子不是一個(gè)相互獨(dú)立的，而是兩個(gè)或者兩個(gè)以上粒子由一種弦聯(lián)系在一起的，弦，沒有厚度，只有長(zhǎng)度，其長(zhǎng)度根據(jù)情況而變化。

這樣就產(chǎn)生了弦理論和超弦理論。弦理論告訴我們，宇宙中的萬(wàn)物是由基本粒子構(gòu)成的，而那些基本粒子則是由弦的振動(dòng)表現(xiàn)的。也就是說，弦才是宇宙中最終的根本存在。每一個(gè)基本粒子的出現(xiàn)都是一個(gè)基本弦的振動(dòng)，而弦振動(dòng)的特征則決定了粒子的屬性，例如粒子的質(zhì)量和電荷等。因?yàn)橄业恼駝?dòng)方式有許多種，所以會(huì)產(chǎn)生不同類型的粒子?？茖W(xué)家在弦理論的基礎(chǔ)上又提出了超弦理論。弦本身就是沿著一個(gè)空間維度進(jìn)行延伸的，而且還會(huì)穿越時(shí)間。點(diǎn)狀的物體可以在三維的空間中自由移動(dòng)，而弦則可以在更多維度的空間內(nèi)進(jìn)行自由移動(dòng)。在超弦理論中，任何基本粒子都不再是一個(gè)點(diǎn)，而是一根閉合的弦。當(dāng)弦發(fā)生振動(dòng)的時(shí)候，會(huì)分別對(duì)應(yīng)宇宙中不同的粒子③李娟娟著：《星際穿越那些匪夷所思的宇宙常識(shí)》，中國(guó)法制出版社，2015年版，第105頁(yè)。。

這種理論給我們?nèi)缦掠幸娴膯⑹荆海?）物質(zhì)粒子不是由單一的獨(dú)立的方式構(gòu)成，而是由一個(gè)或者更多的物質(zhì)與之相矛盾的粒子共構(gòu)，粒子存在的意義已由粒子本身轉(zhuǎn)到它們之間的聯(lián)系。（2）宇宙是粒子的宏觀存在方式，粒子的結(jié)構(gòu)也就規(guī)定了宇宙的結(jié)構(gòu)，因而宇宙必然是粒子的全息形式。與粒子存在樣式相同，天體也是由彼此矛盾運(yùn)動(dòng)和群環(huán)共構(gòu)的宇宙充實(shí)的空間，也就是說，宇宙內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不僅是多極的，而且整個(gè)超宇宙天體也是由多極的宇宙共構(gòu)而成的。（3）基本粒子不再是點(diǎn)而是被稱之為弦的存在，弦沒有厚度，其長(zhǎng)度根據(jù)情況而變化。與此同理，彼此共構(gòu)的宇宙環(huán)之間也是一種“弦”的聯(lián)系，總的宇宙群又是由“超弦”為媒介來聯(lián)系的，“弦”是總控的引力場(chǎng)，具有更高更抽象的內(nèi)容。（4）早在一百多年前，這種認(rèn)識(shí)已被馬克思應(yīng)用于對(duì)人的研究，馬克思說：“人的本質(zhì)并不是單個(gè)人所固有的抽象物。在其現(xiàn)實(shí)性上，它是一切社會(huì)關(guān)系的總和?！雹荞R克思：《關(guān)于費(fèi)爾巴哈的提綱》（1845年），《馬克思恩格斯選集》第1卷，人民出版社，1972年版，第18頁(yè)。天人是合一的，文理也是相通的。同理，“宇宙”概念反映的也不是單個(gè)宇宙“所固有的抽象物”，在現(xiàn)實(shí)性上，它是諸宇宙之間的某種關(guān)系；也可以說“宇宙”是諸宇宙間關(guān)系的總和。

三、從光速到超光速：極限突破之后的世界

上面的討論僅局限于——為了方便——靜態(tài)的模式，現(xiàn)在我們來討論宇宙存在的動(dòng)態(tài)模式。這時(shí)我們的眼前立即呈現(xiàn)出一個(gè)富有變幻的超宇空間，大群大群轉(zhuǎn)動(dòng)的宇宙環(huán)，其中有著不盡的新生和毀滅。

要正確地認(rèn)識(shí)宇宙的生成與毀滅，我們還必須理解愛因斯坦的光速及超光速理論。

依據(jù)愛因斯坦的理論，光速為宇宙體中的極速，是一個(gè)不變的值。①“光速不變?cè)硎菒垡蛩固箘?chuàng)立狹義相對(duì)論的基本出發(fā)點(diǎn)之一?！敝x兆帥著：《萬(wàn)有引力新論》，中國(guó)商業(yè)出版社，2017年版，第82頁(yè)。假設(shè)，一個(gè)宇宙環(huán)中只有一個(gè)引力場(chǎng)。根據(jù)愛因斯坦提出的質(zhì)量與能量轉(zhuǎn)換即E＝mc2公式，如果其中的m（物質(zhì)的質(zhì)量）＝1，那么其能量E就等于光速c2，那么E＝1·c2，這時(shí)，該物質(zhì)的能量就達(dá)到了它所處引力場(chǎng)所允許的最高值，這就是光速值。又假設(shè)由運(yùn)動(dòng)速度加快并超過光速，于是該物質(zhì)就會(huì)出現(xiàn)尺縮效應(yīng)，其質(zhì)量m立即轉(zhuǎn)為零甚至負(fù)數(shù)，相繼而來的是E也化為零甚至負(fù)數(shù)，于是零甚至負(fù)能量的物質(zhì)“黑洞”出現(xiàn)了。這是理論解釋。

那么，超光速條件下的質(zhì)量和能量是如何實(shí)際表現(xiàn)的呢？

我們知道質(zhì)量和能量是相對(duì)于引力而言的，沒有引力也就無所謂質(zhì)量和能量。如果一些星球因宇宙生命衰竭的原因脫離了它的引力場(chǎng)，在多環(huán)共構(gòu)的宇宙結(jié)構(gòu)中，這些脫離自己宇宙的星球一定會(huì)漂移至幾個(gè)相互矛盾的宇宙引力場(chǎng)的斥力平衡或抵消點(diǎn)上，并在那里停留下來，在相當(dāng)一個(gè)時(shí)期，停留在此的“流浪星球”處在一個(gè)有質(zhì)無量和有能無量的狀態(tài)，相對(duì)于其周圍的幾個(gè)引力場(chǎng)來說，它是失速和失重的零狀態(tài)。（參見下圖）

圖中，AD＝DB＝DC，D是脫離比如 A引力場(chǎng)又不能進(jìn)入B或C引力場(chǎng)，僅處在A、B、C引力場(chǎng)的斥力平衡或抵消點(diǎn)上的星體，在這里，其能量和質(zhì)量均為零。這個(gè)D星體在以光速為最高值的A、B、C的觀察者來說因其逆行互為超光速，這個(gè)“超光速”起初并不是D星球——這時(shí)它只是一個(gè)失速失重的自在之物——本身固有的，而是生活在A、B、C星球上的人的觀察感受。

資料來源：筆者自制

超光速的物質(zhì)能量在特定光速宇宙看來就是負(fù)能量。它們之間的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)因果倒置，時(shí)間倒流，正如愛因斯坦描繪的那樣，這時(shí)人看到的生命是先死后生，先老后小，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)是先看到后果再看到原因等②“愛因斯坦的狹義相對(duì)論告訴我們，超光速運(yùn)動(dòng)可以使時(shí)間倒流。但同樣是在狹義相對(duì)論中，光速是速度的極限，任何物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度不可能超過光速，而超光速可使時(shí)間倒流?！崩铨埑季幹骸队钪婧?jiǎn)史》，廣西人民出版社，2011年版，第224頁(yè)。。目前，我們還沒有發(fā)現(xiàn)超光速的物質(zhì)，這是因?yàn)槲覀兊囊磺邪l(fā)現(xiàn)不能超越我們所處的宇宙所能提供的極限手段——光。但我們可以做出哲學(xué)猜想，比如兩列相向而行的列車，如果甲以相對(duì)于地球參照系的每一小時(shí)一百里的速度運(yùn)行，乙以相對(duì)于地球參照系處在靜止?fàn)顟B(tài)，那么甲車上的觀察者就會(huì)看到乙車——如果抽象掉中間的距離的話——以與自己相同的速度逆向運(yùn)行。于是甲乙速度在他們看來是互為超過自己的速度運(yùn)行——這就是圖中ABC和D之間相互觀察到的情況。再假設(shè)乙車開始與甲車都以每小時(shí)一百里的速度逆向運(yùn)行，甲乙車的觀察者會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)對(duì)方竟以自己車速的倍數(shù)快于自己列車運(yùn)行。而且各自的因果關(guān)系從逆行的那一刻起就互為倒置，時(shí)間互為倒流。

當(dāng)然這里是在同一光速并低于光速下的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)——超過光速的試驗(yàn)不能進(jìn)入人的視覺體驗(yàn)。在真正超光速的條件下，對(duì)象的速度從運(yùn)動(dòng)開始就觀察不到了，超光速運(yùn)動(dòng)將使物質(zhì)發(fā)生尺縮現(xiàn)象以至消失?？床坏胶拖Р⒉皇遣淮嬖?，只是它超越了本宇宙可以提供給我們發(fā)現(xiàn)它的終極手段即光的檢測(cè)能力。

超光速物質(zhì)就是這樣，光速是某一確定引力場(chǎng)的最高速值，也就是說，超出這個(gè)速值的物體只能在本引力場(chǎng)即宇宙之外。如果在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的宇宙之外有一個(gè)靜止的星球，那么，與甲乙車所見的現(xiàn)象一樣，它們就因逆行而互為超光速；如果周圍有另一個(gè)或幾個(gè)與之逆向旋轉(zhuǎn)的宇宙，那么，它們的速度都是光速翻倍。因此，超光速物體運(yùn)動(dòng)的速度并沒有超過光速，它只是不受我們所在宇宙的引力場(chǎng)作用而受其他宇宙引力場(chǎng)作用的物體運(yùn)動(dòng)速度。超光速及其現(xiàn)象反映的不過是特定宇宙與其他宇宙體運(yùn)動(dòng)之間的逆向關(guān)系。這種關(guān)系在同向運(yùn)行的物質(zhì)之間不可能發(fā)生，在同向運(yùn)行的物質(zhì)間，光速無法超越，其間的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)從而時(shí)間、因果關(guān)系等也是并行不悖的。

與當(dāng)年康德提出太陽(yáng)系星云起源假說一樣，當(dāng)我們不能用經(jīng)驗(yàn)的方式認(rèn)識(shí)問題時(shí)，我們卻可以用先驗(yàn)的即哲學(xué)的方式根據(jù)一定的原理得出某些結(jié)論。上述結(jié)論的得出是建立在速度和引力關(guān)系的分析上的，認(rèn)為速度不外是引力作用下物體運(yùn)動(dòng)的方式；光速是確定引力場(chǎng)中物體作用空間的極限，也是確定引力場(chǎng)中物體運(yùn)動(dòng)速度的極值。根據(jù)這個(gè)原理，我們得出超光速只是某一引力場(chǎng)的物體運(yùn)動(dòng)對(duì)與其逆行的引力場(chǎng)物體運(yùn)動(dòng)的感覺的認(rèn)識(shí)。

四、宇宙的衰亡與新生

找到了光速的實(shí)質(zhì)，我們?cè)賮硌芯恳幌乱?chǎng)及其表現(xiàn)形式。

前面講了，速度與引力不可分離，在引力確定的前提下，速度是一定的。通過這樣的關(guān)系，我們研究了光速的本質(zhì)，并反推出速度確定的條件下，引力場(chǎng)的強(qiáng)度也是確定的，光速仍為宇宙引力場(chǎng)不變值，那么引力場(chǎng)的強(qiáng)度也當(dāng)然是不變值。

但是由于宇宙自身矛盾的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)新陳代謝的過程，那么一個(gè)宇宙的衰老首先表現(xiàn)為引力場(chǎng)作用力的衰減，這種必然性表現(xiàn)在引力理論上，可稱之為“引力遞減規(guī)律”。這個(gè)規(guī)律是一個(gè)新宇宙進(jìn)入“而立之年”后的必然表現(xiàn)。但是我們不能把這個(gè)規(guī)律看作引力本身的遞減，而應(yīng)當(dāng)看做是宇宙引力作用范圍的遞減。通常的表現(xiàn)是，宇宙引力遞減之前，其密度開始松弛并產(chǎn)生膨脹——與人中年以后不久開始“發(fā)?！钡牡览硪粯?，隨后一部分外圍星球與之脫離并漂移出去，當(dāng)引力范圍縮小到最低值時(shí)，整個(gè)宇宙體就接近瓦解。

在上面的分析中，我們明顯地發(fā)現(xiàn)這樣的矛盾，即光速不變和引力遞減這兩種現(xiàn)象在理論上的悖論，這只是一種誤解。這里變化的不是引力值及其作用下的光子速值，而是宇宙體積及其引力作用的范圍。但是不管這兩項(xiàng)如何變化，引力在相應(yīng)的范圍內(nèi)總能取得一個(gè)確定的引力強(qiáng)度，這樣在這個(gè)強(qiáng)度內(nèi)的光子的速度也與原來一樣是不變的，不同的是，這些光子運(yùn)動(dòng)的圓周隨著引力作用范圍的遞減變得越來越短了，那些脫離引力場(chǎng)的星球就變成了失速或超光速物質(zhì)。

下面我們?cè)倏纯从钪娈a(chǎn)生與毀滅的機(jī)理。

如果宇宙是群環(huán)共構(gòu)而不是單一的體系，那么宇宙的新生與衰亡就有了合理的安排。一些宇宙衰老會(huì)將越來越多的星球拋出，這些被拋出的星球又受到其他宇宙的引力場(chǎng)斥力和向心力的作用，其結(jié)果表現(xiàn)為如前圖所描述的兩種：

（1）這些從原來諸引力場(chǎng)（比如前圖中的A、B、C）脫離出來的星球最終必然在其他宇宙的斥力相抵消的某一區(qū)域（比如前圖中D）滯留下來，隨這些“流浪”的星球數(shù)量增加，這一區(qū)域便出現(xiàn)了質(zhì)和能處在零狀態(tài)即失重失速和相對(duì)靜止的新的星球群。

（2）這些失重失速和相對(duì)靜止的星球在周圍多個(gè)的宇宙引力場(chǎng)斥力的作用下，經(jīng)過若干時(shí)間，開始與對(duì)其施加斥力的宇宙逆向旋轉(zhuǎn)（只有斥力才能推動(dòng)另一物體的逆向運(yùn)動(dòng)），并且以越來越快的速度形成自運(yùn)動(dòng)。

這兩種結(jié)果就造成了新宇宙的產(chǎn)生。隨著周圍宇宙體的引力變?nèi)酰粧佅蜻@里的星球和物體就越來越多，它們?cè)谥車饬Χ撬^“上帝的第一推動(dòng)力”①“上帝的第一推動(dòng)力”是牛頓在研究太陽(yáng)系各行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)提出的想法。楚麗萍編著：《圖解時(shí)間簡(jiǎn)史》，中國(guó)華僑出版社，2015年版，第136頁(yè)。的拉動(dòng)下形成自運(yùn)動(dòng)，在自運(yùn)動(dòng)中逐漸形成自身的凝聚力和密度越來越緊的核心。有了內(nèi)核就有了引力，有了引力就最終形成自身的宇宙體系。原來的質(zhì)能的零狀態(tài)就轉(zhuǎn)為正狀態(tài)——它對(duì)其他宇宙運(yùn)動(dòng)就是負(fù)狀態(tài)，原來被動(dòng)的旋轉(zhuǎn)就變?yōu)橹鲃?dòng)自轉(zhuǎn)。自轉(zhuǎn)加速又——猶如一個(gè)巨大的“黑洞”——同比地增大了吞噬被衰老宇宙拋出的“流浪星球”的能力。

新宇宙的產(chǎn)生與舊宇宙的消亡是同時(shí)進(jìn)行的，新宇宙引力的遞增是與舊宇宙引力范圍的遞減同時(shí)進(jìn)行的。這個(gè)遞增和遞減一旦到了一定的關(guān)節(jié)點(diǎn)，就必然催化老舊宇宙的毀亡和新宇宙生長(zhǎng)。這個(gè)老舊宇宙毀滅的過程在20世紀(jì)的恒星演化理論和宇宙大爆炸理論中都有精彩的描述。但筆者認(rèn)為，這些理論都是在一個(gè)單環(huán)封閉的宇宙中推演的，因而它們對(duì)爆炸后的空間內(nèi)容，并不能作出令人滿意的解釋，結(jié)果只能在神學(xué)中尋找庇護(hù)。馬克思指出：“凡是把理論導(dǎo)致神秘主義方面去的神秘東西，都能在人的實(shí)踐中以及對(duì)這個(gè)實(shí)踐的理解中得到合理的解決?！雹隈R克思：《關(guān)于費(fèi)爾巴哈的提綱》（1845年），《馬克思恩格斯選集》第1卷，人民出版社，1972年版，第18頁(yè)。如果把這些導(dǎo)致神秘主義的單一宇宙模式放在我們的群環(huán)共構(gòu)的宇宙模式中，宇宙的毀滅和新生，在其中都有了合理的安排。

在單環(huán)的宇宙模式中只可能有永恒的生和永恒的死——這當(dāng)然是不可能的，這種宇宙模式必然導(dǎo)致神學(xué)；在群環(huán)共構(gòu)的宇宙模式中，有無相生，生滅并存，“一陰一陽(yáng)之謂道”，生死只是同一矛盾展開過程的兩個(gè)方面。在這種宇宙模式中必然生長(zhǎng)出辯證唯物主義。

五、從天際關(guān)系到國(guó)際關(guān)系：幾條原理

至此，我們?cè)谂ｎD和愛因斯坦宇宙模型的悖論上，找到了一個(gè)開放的和群環(huán)共構(gòu)的宇宙模式。在這種模式中，宇宙群環(huán)，環(huán)環(huán)相扣，個(gè)體有限，總體無邊，無盡地延伸，其總和構(gòu)成了超宇宙天體：大群大群的宇宙環(huán)就在這超宇宙天體中經(jīng)歷著自身新陳代謝的運(yùn)動(dòng)，其總運(yùn)動(dòng)又遵循著一種內(nèi)在的規(guī)律，這種規(guī)律規(guī)定了這全部宇宙群的聯(lián)系。在這個(gè)模式中，不管宇宙怎樣矛盾地演化，物質(zhì)是不滅的，能量是守恒的。

這個(gè)模式并不否定牛頓宇宙觀的積極成果，又吸取了愛因斯坦光速不變的結(jié)論，它將變幻無窮的大千世界更緊密地統(tǒng)一于世界的物質(zhì)性，使當(dāng)代流行的宇宙學(xué)說失去神學(xué)光環(huán)并在唯物主義大平臺(tái)上找到了合適的地位。鑒于此，筆者認(rèn)為，這種模式在宇宙諸模式比較中可視為一種接近宇宙理性的范式存在，它也可能是一種終極存在。

天際關(guān)系可以說是國(guó)際關(guān)系的終極存在，群環(huán)共構(gòu)是宇宙長(zhǎng)久存在的恒久樣式，由此理解國(guó)際關(guān)系也可以得出如下結(jié)論：（1）單一的國(guó)際體系是不可能長(zhǎng)久的，霸權(quán)治理的世界是短命的。（2）與單一霸權(quán)體系作斗爭(zhēng)的邊緣國(guó)家是新的世界體系誕生的最有希望的國(guó)家，不斗爭(zhēng)則不能進(jìn)步。（3）能量在共享中守恒，環(huán)球在互惠中涼熱，人類在命運(yùn)共同體中互扶互助，應(yīng)是國(guó)際體系得以長(zhǎng)久存在的守福之道，也是資本主義之后世界新體系即社會(huì)主義世界體系的必然特征。