時間旅行不是夢，哥德爾的旋轉宇宙

愛因斯坦與牛頓被認為是人類歷史上最偉大的科學家，他們都站在了當時的思想領域的最高峰。牛頓的天才是多方面的，他在天文、地理、數學等方面都有輝煌的成就，他最有名的著作《自然科學的數學原理》是近代科學的基石。牛頓的時代具有科學發展的局限性，當其在最後尋找宇宙答案的時候，他把此歸結為了「神」。

時間旅行不是夢，哥德爾的旋轉宇宙

神學世界觀認為，世界和萬物都有一個積極明確的意義。既然我們的世俗存在從本質上講意義就不確定，由此可以直接得出，這只不過是走向另一種存在的手段。世界萬物都有一個意義的想法類似於世界萬物都有一個原因的理念，後者是所有科學理論的根基。

哈雷是牛頓的好友，英國著名天文學家，哈雷彗星的軌道就是他所推算的，他不相信宇宙中的天體是神創造的。有一次，牛頓造了一個太陽系模型，中央是一個鍍金的太陽，四周各大行星各自按照各自的位置排列整齊，一拉曲柄，各星球立即按照自己的軌道和諧的轉動，形象非常的美妙。有一天，哈雷來訪，看到這個模型，玩弄了好久，驚嘆不已，立刻問這是誰造的。牛頓回答說，這個模型沒有人設計和製造，只不過是偶然間各種材料湊巧碰在一起而形成的。哈雷說，無論如何必定有人造它，並且是位天才。

這時牛頓拍著哈雷肩膀說：「這個模型雖然精巧，但比起真正太陽系，實在算不上什麼;你尚且相信一定有人製造它，難道比這個模型精巧億萬倍的太陽系，豈不是應該有全能的神，用高度智慧創造出來的嗎?」

牛頓的三大定律，描述了宇宙發展變化的規律及其原因。可以這樣說，牛頓對「動」起來之後的世界的解釋是清晰明了的，但對宇宙是如何「動」起來的是無法解釋的。世間萬物，日月星辰，為什麼會按照一定的規律運動，這「最初的一擊」是從何而來的?沿著這裡思路推理下去，最終牛頓把這個「最初的一擊」歸結為上帝。由於受時代的限制，牛頓基本上是機械唯物主義者。

他認為運動只是機械力學的運動，是空間位置的變化，宇宙和太陽一樣是沒有發展變化的。晚年的牛頓隨著科學聲譽，政治地位的提升，他不時表示出對以他為代表的領域的厭惡。同時，牛頓與著名科學家如胡克在力學領域、與萊布尼茲在微積分領域都發生了優先權的糾紛，他們紛紛指責牛頓進行了剽竊。

牛頓擔任英國皇家學會會長的二十四年時間裡，他以鐵拳統治著學會。沒有他的同意，任何人都不能被選舉。晚年的牛頓開始致力於對神學的研究，他否定哲學的指導作用，虔誠地相信上帝，埋頭於寫以神學為題材的著作。當他遇到難以解釋的天體運動時，提出了「神的第一推動力」的理論。他說「上帝統治萬物，我們是他的僕人而敬畏他、崇拜他」。

而對於物理學與信仰之間的聯繫，很顯然愛因斯坦看的更高。來源於《愛因斯坦文集》第一卷里的《宗教與科學》一文里，愛因斯坦試圖揭示宇宙科學、宗教、與人之間的關係。愛因斯坦把宗教分為三個階段：恐懼宗教、道德宗教和宇宙宗教。

愛因斯坦認為，支配著宗教思想和宗教經驗生長的是各式各樣的情感。在原始人的心裡，引起宗教觀念的最主要的是恐懼——對飢餓、野獸、疾病和死亡的恐懼。在人類生活的這一階段，對因果關係通常並不怎麼理解，於是人們就在心裡造出一些多少可以同他們自己相類似的虛幻東西，以為那些使人恐懼的事情都取決於它們的意志和行動。人們為了求得它們的恩寵，於是便按照代代相傳的傳統，通過一些行為和祭獻，以邀寵於它們，或者使它們對人有好感。愛因斯坦在這個意義上稱其為「恐懼宗教」。

社會衝動是形成宗教的另一個源泉。父親、母親和範圍更大的人類集體的領袖都不免要死和犯錯誤。求得引導、慈愛和扶助的願望形成了社會的或者道德的上帝概念。就是這個上帝，他保護人、支配人、獎勵人和懲罰人;上帝按照信仰者的眼光所及的範圍來愛護和撫育部族的生命，或者人類的生命，或者甚至是生命本身;他是人在悲痛和願望不能滿足時的安慰者;他又是死者靈魂的保護者。愛因斯坦指出，這就是社會的或道德的上帝概念。

愛因斯坦認為猶太經典說明了從恐怖宗教到道德宗教的發展，而東方人的宗教主要都是道德宗教，從恐怖宗教到道德宗是民族生活的一大進步。文明人的宗教純粹以道德為基礎，實際上，一切宗教都是這兩種類型不同程度的混合，隨著社會發展道德宗教愈佔優勢。所有類型的宗教共有的，都是上帝概念擬人化的特徵。

愛因斯坦認為所有人在經歷宗教的第三個階段就是宇宙宗教感情，人們要求把宇宙作為單一有意義的整體來體現。宇宙宗教感情的開端早已出現在早期的歷史發展階段中，比如在大衛的許多《詩篇》中，以及在某些猶太教的先知那裡。佛教所包含的這種成分還要強烈得多。

愛因斯坦說：「我認為宇宙宗教感情是科學研究的最強有力、最高尚的動機。只有那些做了巨大努力，尤其是表現出可以熱忱獻身，要是沒有這種熱忱，就不能在理論科學的開闢性工作中取得成就的人，才會理解這樣一種感情的力量，惟有這種力量才能做出那些確實是遠離直接現實生活的工作。」愛因斯坦看到，為了清理出天體力學的原理，開普勒和牛頓，花費了多年寂寞的勞動，他們對宇宙的合理性——而它只不過是那個顯示在這世界上的理性的一點微弱反映——的信念該是多麼深摯，他們要了解它的願望又該是多麼熱切。只有獻身於同樣目的的人，才能深切的體會到究竟是什麼在鼓舞著這些人，並且給他們以力量，使他們不顧無盡的挫折而堅定不移地忠誠於他們志向的。給人以這種力量的，正是宇宙宗教感情。

斯特恩(A. Stern)在1945年發表的一篇訪問記中這樣寫道：只要愛因斯坦的非凡的心靈還活著，它就不會停止對宇宙秘密的沉思。他自己的哲學，他稱之為「宇宙宗教」，鼓舞他始終忠誠於他的事業：探索「自然界里和思維世界裡所顯示出來的崇高莊嚴和不可思議的秩序。林斯頓大學出版社於1954年出版的Al-bert Einstein: The Human Side《人道這邊》一書：「未來之宗教，乃關乎整個宇宙之宗教。其所尊崇之『神』將超越人格化之上帝，其教理之圓融，將勝過世間任何之教條，乃至神學。不外乎『物質』和『精神』兩方面，其教理之基礎，乃源於對所有——由『精神』或『物質』，或『精神與物質之不思議結合體(有情眾生)』所產生之一切現象和事實之概括與總結。佛教對此有相關論述。假如世間還有一種宗教，能與現代科學研究之需求而相適應，此一宗教，非佛教莫屬也。」

哥德爾的旋轉宇宙

愛因斯坦年老後喜歡告訴人們說：「他去辦公室上班，只是為了獲得能和庫爾特·哥德爾一起步行回家的榮幸」。

庫爾特·哥德爾(Kurt Godel)(1906年4月28日—1978年1月14日)是位著名的數學家、是繼亞里士多德後最重要的邏輯學家，他也是一個善於思考的哲學家。其最傑出的貢獻是哥德爾不完全性定理和連續統假設的相對協調性證明。不完全性定理指出：即使把初等數論形式化之後，在這個形式的演繹系統中也總可以找出一個合理的命題來，在該系統中既無法證明它為真，也無法證明它為假。連續統假設的研究中他得到了選擇公理的相容性證明，證明了(廣義)連續統假設的相容性定理。他的工作對公理集合論有重要的影響，而且直接導致了集合和序數上的遞歸論的產生。不完全性定理徹底粉碎了希爾伯特的形式主義理想。

1906年，哥德爾出生在奧匈帝國的布爾諾。1924年，哥德爾進入維也納大學學習物理學，但很快又被數學吸引住了。因為他的教授欣賞，他很快被邀請加入了鼎鼎大名的研討小組「維也納學派」(the Vienna Circle)。他們在咖啡館討論哲學、邏輯學和科學問題，其中經常參加活動的有路德維希·維特根斯坦、伯特蘭·羅素和卡爾·波普爾。但哥德爾是卻思索與眾不同，他是唯一不相信經驗是知識的唯一來源的人，也不相信數理邏輯是解決哲學問題的唯一工具。

哥德爾熱衷於用數理邏輯的方法來分析哲學問題，認為健全的哲學思想和成功的科學研究密切相關。他在1967年致華裔數學家王浩的信中，自稱為「客觀主義」，並說他的客觀主義觀點對於他的邏輯研究來說是根本的。哥德爾是個要求嚴格的人。因此，他很多的想法在生前都沒有正式發表甚至記錄，需要逝世後從其手稿找出。

在普林斯頓時，哥德爾和愛因斯坦成了很好的朋友。後人常將他們比較，哥德爾和愛因斯坦都在自己的領域有極為重大的貢獻，他們都很聰明，都有好奇心，且十分直率，但是哥德爾後期患上了嚴重的精神疾病。雖然哥德爾不是猶太人，但為了逃避自己祖國日益猖獗的法西斯勢力，輾轉波折，後來定居美國。因為相似的經歷及文化背景，1942年，哥德爾成了愛因斯坦的親密夥伴，兩個人都能講德語，都對哲學表現出了濃厚的興趣。他聽從愛因斯坦的建議，加入到了相對論的研究工作中，尋找新的愛因斯坦方程組的解。1947年，哥德爾發現了愛因斯坦引力場方程的神秘解，這個讓愛因斯坦及學術界大吃一驚的結果，就是宇宙是一個不斷旋轉的整體宇宙!

哥德爾宇宙存在三個不同的特點：

第一，哥德爾的旋轉宇宙模型是一個不膨脹的宇宙，所有的物質都繞著一個對稱軸勻速轉動。一種整體旋轉式的時空，光線在其中以螺旋態移動。

第二，在哥德爾宇宙模型里，愛因斯坦宇宙學常數是小於零的負數，因此產生的是引力，和物質的引力一起抵消了轉動產生的離心力。

第三，哥德爾的旋轉宇宙允許時間旅行。哥德爾證明，時空中的一些路徑形成了閉合的迴路。旋轉宇宙的外部「線速度」比內部要快，因此這裡就存在一個邏輯上的半徑，可以滿足運行速度超過光速。

包括愛因斯坦的大多數人都認為哥德爾的旋轉宇宙應該違背了其他的物理定律，並且會導致科幻電影里經常演到的邏輯悖論(例如，殺死嬰兒時期的自己)。但有研究證明愛因斯坦的理論是允許時間旅行的，而且不與任何已知的自然法則相矛盾。起初，一些著名物理學家質疑哥德爾的宇宙允許時間旅行，但實際上他們是把這些時間旅行的歷史特性理解錯了，最終哥德爾的推導被證明是正確的。

依據哥德爾宇宙(整體旋轉宇宙)我們似乎可以「超光速」旅行，我們現實中的宇宙可以想像為在大質量天體周圍圍繞著「看不見的曲線」。當處於「旋轉宇宙」中時，物體運動可沿著一條「封閉類時曲線」運行，它可描述偽黎曼流形中粒子在時空中運動的世界線(四維時空中的軌跡)。曲線定義下的粒子可通過時間循環而回到原來的空間中，當然「封閉類時曲線」並不是一種時間機器，它不能帶你回到過去，但如果沿著這條奇異的路徑，你將會前往未來的時空，然後再回到原點，恢復原來的時空狀態，這就有點兒像你突然發現自己回到了十年前。

在這個宇宙時空里，宇宙的旋轉可以帶動邊緣的光線沿著封閉曲線運動。這與我們宇宙中的黑洞旋轉類似，黑洞的引力拖動了周圍時空的旋轉，形成一個旋轉的球體，科學家邁克爾·布塞認為我們期待類似的效應出現於其他時空區域，也可能存在於我們的宇宙中。要想在哥德爾的宇宙中進行時間旅行，就必須接近光速，並且要求物質以一種不同尋常的方式分布其中。

無論是霍金，還是愛因斯坦、哥德爾等總是最後都回歸到了哲學。因為哲學邏輯的辯證能從更深層次的角度定義物理世界的深度，物體的因果關係(物理定律)是宇宙最深的奧秘，而數學方程也可能存在因果關係失效的地方。雖然哥德爾的發現實際上並不能描述我們的膨脹宇宙，但它給我們帶來了新的發現，愛因斯坦的方程組中可能還隱藏了更多類似的奇妙事物。現在看來，宇宙可能有一些特殊的總體性質，從局部是看不出來的。只是因為時間和空間在太陽系中看來很正常，並不代表它們不會在整個宇宙的尺寸上以奇怪的方式糾纏在一起。儘管局部性質完全正常。哥德爾的宇宙表明，宇宙的旋轉以一種極端的方式扭曲了空間，以至於把時間都閉合了。哥德爾證明，這樣的宇宙滿足愛因斯坦場方程，但不滿足牛頓引力。

在哥德爾的一些筆記中，他好像覺得用時間循環來證明永生的可能性是件相當有趣的事情。指引哥德爾發現旋轉宇宙模型的是他的一個信念，他想證明時間的流逝並不是客觀的：關於時間並沒有絕對的標準。他的宇宙很古怪，因為從其中的每一點看，宇宙都是一樣的(只有勻速轉動，沒有膨脹)，但是沒有額外的標準可用以衡量旋轉的速率(因為他的理論中的宇宙只有一個，不存在「宇宙外部」)

有人認為現實證據表明，我們的宇宙不是哥德爾的宇宙。首先，這是一個膨脹的宇宙，如果宇宙旋轉的話，它的膨脹速度就會變得特別慢，這會導致微波背景輻射從四面八方傳來，其密度會隨不同的方向而變化。宇宙的旋轉也會扭曲微波背景輻射的溫度譜形狀，使得它沿著自轉軸的方向最熱，垂直於自轉軸的方向最冷。其次，在哥德爾宇宙中宇宙學常數是負的，而我們觀測到的宇宙學常數卻是正的。因此我們所生活的宇宙顯然不是哥德爾宇宙。定量的計算還表明，即便我們真的生活在一個哥德爾宇宙中，也很難實現時間旅行，因為沿哥德爾宇宙中的閉合類時曲線運行一周所需的時間與宇宙的物質密度有關，對於我們所觀測到的密度而言，沿閉合類時曲線運行一周起碼需要幾百億年的時間。因此哥德爾宇宙對於時間旅行並無現實意義。

哥德爾是一個傑出的的數學家，動搖了數學大廈的基礎，他並不是不懂物理學，他知道這確實不是物理學的主流。哥德爾小心地計算出，進行循環式時間旅行需要的速度大小，並花了許多時間用來收集天空中星系分布的數據，因為他相信宇宙在旋轉，他希望科學家能夠觀察到旋轉宇宙的證據。後來哥德爾就再也沒有發表關於宇宙學的研究，他的注意力轉向了邏輯學和哲學中最最艱澀的問題。

關於哥德爾的旋轉宇宙，是在此書已經完成後，2013年2月7日發現一篇《德國科學家模擬旋轉宇宙中的「時間旅行」》文章後才了解到的。原來早在上世紀五十年代之前，哥德爾就通過愛因斯坦本身的公式對宇宙做出了新的解釋，提出了旋轉宇宙模型理念。圓轉聚合的宇宙模型是我本人獨立思考後單獨提出的，此前並不知道哥德爾及其宇宙模型。在本書里，聚合旋轉宇宙模型是此書的核心。對比本書提出的旋轉宇宙模型與哥德爾的宇宙模型。雖然存在相似性，但是還存在很多本質的問題。

這體現在幾個方面：

1. 本書提出的旋轉宇宙模型屬於一個更大的宇宙模型，我們的本體137億光年的宇宙只是這個宇宙的很小一部分。

2. 關於萬物的誕生本書提出了三個核心既：足夠大的自我旋轉的宇宙，足夠多的宇宙「無」元素，多層聚合運動三個核心概念，這三個概念是萬物形成的核心。

3. 本書否定了萬有引力的方向，並指出了萬有引力的局限性。

4. 物質粒子與力的關係本身提出了力弦粒子模型。

5. 本身提出了回歸三維空間，時間只是粒子的一種表現，不同層級宇宙里，粒子時間表現不同。當然除了這幾種區別之外，還有其他很多不同點。

此書名字之所以叫第三種宇宙猜想，是因為在這裡單獨提出了一個超越當前主流理論的新宇宙模型——圓轉聚合的宇宙模型，此書提出的核心理論是繼宇宙大爆炸，弦理論之外的第三種理論，所以名字叫第三種宇宙，書名符合了本書的核心主題。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！