引力波和真空力、黑洞和逃逸

（1）探测原初引力波的物理意义主要在于宇宙学的研究，就像宇宙微波背景辐射、遥远星系光谱红移的发现可以作为宇宙大爆炸的证据一样，原初引力波的发现同样可以作为宇宙大爆炸的一个重要证据。在宇宙大爆炸时刻产生的引力波就像在地震中心产生的地震波一样，离地震中心点越近的地方，地震的强度越大，同样，离宇宙大爆炸点越近的地方，引力波的强度越大；反之，离地震中心点越远的地方，地震的强度越小，同样，离宇宙大爆炸点越远的地方，引力波的强度越小。地震波在远离地震中心点的地方下降到人们难以感觉的程度，同样，在远离宇宙大爆炸中心点的地方，引力波下降到人们难以探测的量级。人们没有完全了解地震中心如何积累高强度的能量，同样，人们没有彻底掌握大爆炸中心如何积聚超强度的能量。超高温、超强辐射的光子产生向外的推力，超高密度的能量物质产生了向内的引力，量子波动的不确定性效应打破了光辐射的排斥力和能量物质的吸引力之间的平衡，两种相反方向的作用力形成“拉锯战”，对周围时空产生拉伸和扭曲的“往复运动”，时空的震动转换为早期的引力波，这种宇宙中最强的原初引力波随着宇宙的膨胀而在时空中传播，它们遍布整个宇宙。也许在宇宙微波背景辐射中会留下特别的印记，就像宇宙微波背景辐射是一种极其微弱的辐射信号，原初引力波在宇宙微波辐射中留下的印记极其微弱。

中外科学家不是在宇宙大爆炸的时刻探测超强的大爆炸引力波，而是在宇宙微波背景辐射上探测超弱的原初引力波。在缺少最精确的微波探测技术条件下，探测原初引力波的项目“想都不该想”，随着量子测量技术令人惊叹的成果，探测宇宙大爆炸引力波机制不仅能想，而且能做，即使在二十一世纪“第二次量子技术革命”、“第四次工业技术革命”的时代背景下，世界上只有少数几个国家具备了探测宇宙最初引力波的实力，中国是其中之一的最早探测宇宙引力波的国家。也许在未来几年，中外科学家探测不到宇宙诞生的“第一声啼哭”，然而，事情是明摆着的，没有收获也是收获，有收获便是最大的收获。探测宇宙最初引力波的实验推动了精确探测技术的发展，试图去探测比原子直径还小得多的“时空波动”，了不起的科学家把这种不可思议的想法变成了现实。一些网民不理解“发现之外的发现”、“收获之外的收获”，以为一些科学家为了获得科研经费挑选了一些没有实用价值的科研项目，这种言论缺少对科学价值的深刻理解，对科研经费的审核和监管需要另外考量。

（2）在自然界存在一种“真空力”，经典物理学在“大气压力”的概念上研究了真空力。如果从一个封闭的容器中抽出空气，那么大气对封闭的真空容器会产生压强。真空力的本质究竟是什么？真空力是不是一种自然基本力？真空力在宇宙学和天文学有怎样的表现？在量子宇宙和量子物理有怎样的显现？我们知道的还十分有限，为了研究真空力是怎样产生的，我们也许需要引进“量子真空力”的概念，将真空力进行“量子化”处理。将惯性力和真空力进行量子化处理，这就像将引力进行量子化的处理，或者量子引力和“量子惯性力”、“量子真空力”的三种概念符合哲学量子论的“等效原理”。为什么只有引力的方式产生引力波？惯性力和真空力的方式不能产生“惯性波”、“真空力波”？这些问题的存在说明惯性力和真空力存在我们未知的属性。虽然暗物质和暗能量在物理学的研究中占有核心位置，然而，这并不意味着研究惯性力和真空力的科学价值低于对暗物质和暗能量的研究。一切未知的自然现象都有同等的、或同比的价值，或者对一切未知自然现象的研究符合哲学同等性或同比性的“等效原理”。我们现在想知道两个问题的答案，第一个问题：真空力是怎样产生的、或真空力的本质是什么？第二个问题：宇宙真空力的作用方式、或哪些宇宙现象反映了真空力的作用？

（3）物理学家定义了三种、或四种类型的黑洞，它们分别是星系级别的超大质量黑洞、恒星级别的大等质量黑洞、行星级别的中等质量黑洞、微小质量的黑洞。除了这三种、或四种类型的黑洞以外，我们可以将宇宙级别的黑洞定义为“第五种黑洞”。一些宇宙学家相信，宇宙在诞生之前以一种“宇宙黑洞”的形式出现，所有的宇宙物质和能量被压缩在一个具有宇宙质量的黑洞之中，宇宙诞生的过程像宇宙黑洞的一次超级爆发，人类就生活在经过了宇宙大爆发的巨型黑洞中，我们看不见“外面的世界”，这是因为我们被黑洞所束缚，不能冲破宇宙黑洞的“牢笼”，宇宙外面的物质进不来，进来了我们也无法得知，现有的天文技术限制了我们的观测能力。从宇宙大爆炸理论可以反推“宇宙黑洞”的存在，我们的宇宙在大收缩中只要塌缩到宇宙的“视界”范围，宇宙黑洞就会自然形成，甚至不排除我们的宇宙在大收缩过程中塌缩成“宇宙奇点”的可能，宇宙的“奇点”刚好是宇宙的“大爆炸点”。如果宇宙黑洞只有一个，那么这是单重的宇宙；如果宇宙黑洞有多个，那么这是多重的宇宙。我们看不到多重宇宙的存在，这是因为我们“潜伏”在宇宙的黑洞中，同样，多重宇宙中的“外星人”看不到我们，这是因为他们“隐藏”在多重宇宙的黑洞中，“我们看不见他们”和“他们看不见我们”符合哲学未知论的“等效原理”。

（4）宇宙的膨胀好似它具有了一种“逃逸速度”，不同尺度的天体系统产生不同的“逃逸速度”、或“宇宙速度”，比如：逃离地球的“第一宇宙速度”，逃离太阳和太阳系的“第二宇宙速度”、“第三宇宙速度”，逃离银河系的“第四宇宙速度”。随着天体尺度的增大，天体质量带来的引力和物体摆脱引力约束的“逃离速度”也随之增大。在宇宙学的“哈勃距离”以内，天体的逃逸速度低于光速，而在“哈勃距离”以外，天体的逃逸速度高于光速。我们能看到一百亿到两百亿光年远的恒星发出的光，我们如何看到宇宙边缘的恒星传回的光芒，也许当太阳不再升起，地球不再绕太阳旋转时，那时的人们也看不到最遥远的恒星发出的光。如果将“哈勃定理”理解为宇宙在不同距离上的逃逸速度，距离我们地球越近的星系，它们逃逸的速度越小；距离我们地球越远的星系，它们逃逸的速度越大，那么天体物理学家的一项重要使命就是从理论上解释哈勃定律产生的原因。就像解释引力的本质导致了新物理学、或广义相对论的诞生，解释哈勃定律的本质将可能带来物理学的新发现，导致新物理学、或是暗能量理论、真空能量理论、或是修正引力理论的出现。就像牛顿发现了引力现象，却没有发现引力更深的本质一样，哈勃发现了星系逃逸速度的现象，却没有发现星系逃逸更深的本质，或者牛顿的万有引力定律和哈勃定律在经验公式的表达上符合哲学经验论的“等效原理”。爱因斯坦破解了牛顿万有引力定律的局限，二十一世纪最优秀的物理学家将可能破解哈勃定律的局限。

（宇哲笔记：2015年3月7日）