​宇宙外面是什么？科学家终于发现了答案！

宇宙外面是什么？科学家终于发现了答案！

引力波的概念和应用前景令人无限遐想，在上一篇《“引力波”又是个什么鬼？时空之门被开启？！》的文章里对时光机的原理也做了概念性陈述，在群里引起了热烈讨论。同学们还不过瘾，让东升多写一些科普类的文章以飨读者，同学们对科学的爱好令人始料不及，这也正说明我们的国家处在一个冉冉升起的、鲜活的、积极向上的年代。

废话不多说，这篇文章就讲讲宇宙外面是什么。

宇宙外面又是什么？这个问题恐怕99%的人都回答不了。

比如你约你喜欢的女孩出来玩，女孩不太情愿就提了个难题让你知难而退：“你要知道宇宙外面是什么我就跟你出去玩！”

她认为你肯定回答不出来，但是你看了这篇文章后，告诉她我当然知道！巴拉巴拉解释一番，是不是很酷？是不是一下就赢得了女孩崇拜的目光呢？

这个问题估计同学们小时候也都问过家长或者老师，一般过程是这样的：

孩子：“爸爸，地球外面是什么？”

爸爸：“地球外面是太阳系啊，我们的地球只是太阳系里面的一颗行星，它围绕着太阳在不停的旋转！”

孩子：“那太阳系的外面是什么？”

爸爸：“太阳系外面是银河系啊，我们的太阳系又围绕银河系的中心在不停的旋转！银河系里面像太阳系这样的恒星系有上千亿个呢！”

孩子：“那银河系外面呢？”

爸爸：“银河系外面就是宇宙啊，宇宙由很多像银河系这样的星系构成，统称河外星系，它们多的数不清，有上万亿个！”

孩子：“那……爸爸，宇宙外面又是什么呢？”

爸爸：“……，……，你这孩子作业写完没？给我写作业去！”

对话就这样“无情”的结束了。

别看上述对话这样轻松，人类从对宇宙的无知，到有对话里面的认知，其实经历了几万年！也就是最近几百年才有的真正发现，甚至为此还有过争斗、有过流血、有过牺牲，最终我们才选择了正确的道路：科学。

孩子提问的过程，也恰恰是人类对自己不断提问和解答的过程。

假设你回到过去，跟一千年前的人说，地球是圆的，他们肯定理解不了，他们会认为你是异端，你是胡扯，因为在他们的概念里，天圆地方，天是一个大锅盖，盖在方形的地面之上，他们认为无论你从哪个方向出发一直往前走的话，四个方向都是永远走不到尽头的，这是中国人最初的宇宙观。

而我们现在知道：事实上如果你沿着地面往一个方向一直走下去的话，总有一天你会回到出发点。

因为二维平面在第三维方向上弯曲了，使地球形成了一个球面，这样才有的你在不知不觉中又回到了原点。

那么好，我们现在设想一下，如果我们在地球上沿着一条不弯曲的光线，飞向太空宇宙的深处，一直飞下去，会发生什么呢？

有同学已经悟到了，我们有一天也会回到出发点！是的，宇宙的三维空间在第四维上不知不觉的弯曲了，使宇宙形成了一个四维球，所以，我们在未来的某一天又回到了原点！

有了这个认知，再去理解宇宙外面是什么，就很容易了。

我们为了便于理解多维概念，一般用降维的方式来思考，如图所示，我们把三维空间想象成平面，那么空间在时间维上的弯曲，就是平面的曲面：

一速光在不知不觉中已经在第四维上弯曲，让我们又回到了原点。

而这个四维球面又随着时间的流失在不断膨胀，就像一只正在被吹起的气球，我们都生活在气球的表面上。

“宇宙气球”在被吹起的初期就是宇宙奇点，在此之后的大爆炸使气球在不断的膨胀，我们观测到的极远处的星系在以光速远离我们的银河系，也是因为宇宙气球的表面的不断扩张导致的，这也是宇宙中所有星系之间都在互相远离的原因。

站在四维角度看，每一时刻的宇宙都有一个形态，下一时刻的宇宙又比上一时刻的宇宙稍大一圈。

所以宇宙又像一颗洋葱，每一时刻就是洋葱的一层薄薄的皮，我们人类活在洋葱皮上！

这时候聪明的同学已经明白了，宇宙外面是什么的答案：宇宙的外面是下一时刻的宇宙！而宇宙的里面是上一时刻的宇宙！就像一颗洋葱！

了解到这一步，已经是广义相对论宇宙观的核心内容了，全球没有多少人能理解，足够你拿去泡妞或者解释给孩子听了，但是其实真正的宇宙并不是这样的，你想进一步了解宇宙构成的话，就接着往下看。

前方“广义相对论+”烧脑预警

为什么说是“广义相对论+”？因为这是东升在广义相对论基础上的有益思考，只是尝试从另一个角度解释时间和空间的关系，并不是推翻相对论；初步尝试统一广义相对论和量子力学的不相容性，就像科学家统一了四维动量和能量。首次提出时间力概念，万有引力只是时间力的三维分量等等，这些思考也是全球独此一家，别无分店，所以里面的结论一个比一个惊悚，如果读者实在没兴趣可以不用往下看。

由于是思考，不免有知识面的局限性和不足之处，所以很欢迎有相同爱好的朋友点击文章标题上面的蓝字加以关注，让我们进行探讨。

我们知道宇宙包含时间和空间，在我们的固有概念里，空间是“刚性”的，除了引力可以弯曲空间之外，宇宙中并没有任何物质或者能量能影响到空间的存在，它在时间之箭的指引下不断的发展和变化。

由于我们人类是三维生物，无法真正理解多维宇宙的真实场景，所以，时间和空间的相关性到底是什么？它们之间是如何转化的？就成了物理学界最大的难题之一。

在大尺度的宏观宇宙下，所有星体之间不但遵循牛顿力学，还被广义相对论的原理所束缚；而在极小尺度的微观世界，微观粒子一方面也遵循牛顿力学的原理但是却被量子力学的理论所束缚，但放在现实时空里我们同时思考这两个命题时，广义相对论和量子力学又是如此的无法相容。

这个矛盾究其原因其实是因为我们用人类的视角观测的结果，就像笔者小说里提出的概念：是不是人类这种基于DNA性状表达的智能意识体无论如何进化都永远无法真正全面理解宇宙呢？

人类相比宇宙之恢宏，说是萤火之比日月，其实都是在自夸。人类智能出现的时间太短，短到一瞬间都谈不上，在这不到一瞬间的刹那，又如何能理解百亿年年龄的宇宙呢？

这确实是人类的“终极悲哀”！

但是幸好我们有数学，我们的大脑也能理解数学，我们或许能通过数学建模去解释宇宙！

真正的时间和空间应该是相辅相成的，它们不能相互脱离而独立存在，也不能单独拿出来分析和思考。

定理一：宇宙中真正的时间和空间的关系，并不是我们感觉到的空间在时间上的无限延伸和变化，时间并不是独立于空间之外产生的！恰恰相反的是，时间的形成，源自于空间的不断膨胀和变化！而不是时间导致了空间的膨胀和变化！

这个新思维确实不好理解，因为我们固有的角度来看：空间不变，时间也是均匀流淌，人类想改变这个固念很难，但是本文以下所有推论都是基于这个理解之上的，所以读者不管用什么办法，即使是冥想也行，必须首先理解这个概念！

我们改变固念得知：宇宙膨胀才产生时间之后，就能理解宇宙空间这个膨胀（变化）速率应该是一个常数了，它虽然叫速率但却是一种不基于时间而存在的常数（到此笔者都没有现成的语言能描述自己的想法，也就是说，到了这个思考的深度其实用于思考的工具：语言本身都成了思考的障碍！）

不难推导，这个常数就是光的速度C，而本身光速的大小就取决于这个常数。

也就是说，宇宙中一定存在一个“空间变化率”的基本尺度，这是一个空间相对变化的常数，东升认为它的值等于光速，这也解释了宇宙中没有超光速存在的真正原因，更解释了我们无法观测到背向而行的两束光等于二倍光速的真正原因。

因此推导出定理二：任何宇宙中的“速度”不能大于“宇宙空间变化常数C’”。命名为C’的原因是区别于光速的符号C。

我们明白了这点，再来思考“时间”的产生！

定理三：在常数C’的基础之上，我们再定义一个“观度系数G’”，它的定义是指空间观测尺度，最小值趋近于0，最大值趋近于1，当该值为0的时候就是真正的虚空，当该值为1的时候，就是指无穷大的整个宇宙空间。

常数C’在不同“观度系数G’”下产生的值就是所处空间的时间，这就是我们感受到的所谓时间的流逝，但是这个流逝速度却已经被证实是有区别的，比如在太空的人造卫星上面时间就过的慢！我们把这个流失速率记作时间密度T’。

至此，我们就可以定义“时间”这个东西是常数C’在空间尺度G’下的表达值，那么我们不难推导出一个公式：

公式一：T’= C’/ G’

其中当G’无限趋近于0的时候，T’趋近于无穷大，意思就是当空间尺度无限小的时候，时间的流逝会无穷大。生活在那样的空间的时候，因为时间密度值非常大，相对于我们就观察到它里面的钟表会走的非常快，当然它自己觉察不到。也可以里理解为在无限小的真正虚空里，是占有所有时间的永恒状态（接近于佛教的某些观点）。

当G’无限趋近于1的时候，也就是在相当于宇宙大小超级宏观尺度观测的时候，T’的值会趋近于C’，我们会发现它里面的钟就停止不走了。这就解释了为什么广义相对论预言当物体以光速运动时时间会停止的原因，因为它达到了观度系数为宇宙常数的最大值。

所以我们得出结论，时间密度T’的数值是介于1和C之间的任意一个数值，大小取决于它本身所处的空间尺度，也就是文中的新名词“观度系数”。

随着G’的变化，时间密度T’也在不同变化，在这个不断变化的过程中，产生一个变化率，绕口的说法大概就是：空间变化率的变化率，这个变化率就是第五维。这跟数学意义上高维空间之间，其意义有本质的区别，不要拿科学家早就发现了的十维空间来理解，要加以区分。

在第五维的视角再观察宇宙，时间就具有了物质性，既然是物质，那它就具有了物质所具有的特性，每个时间形成了“时间子”，时间子之间也会存在相互作用，不同的时间子之间的相互作用力，就是“时间力”，这应该是宇宙中的第五种力。

基于此我们能推导出公式二：L‘=1/C'

其中L'是每个时间子之间的距离，也就是霍金的“超弦”的大小，宇宙中所有物质和能量都来自于时间子在第五维上面的振动。

时间力的方向：

以上公式和定理比较烧脑，简单解释其实时间力也很好理解，在我们观察看来，它就是这一时刻的大宇宙对下一时刻的大宇宙的作用力，所以，时间力的指向对我们来说，就是指向过去和未来，有同学已经明白了：就是现在的大宇宙被过去和未来的大宇宙所吸引，同样，现在的我们被过去和未来的我们所吸引，避免我们成为一个个漂浮于时空中的片段。

而它的过去指向的方向，在三维上的分量就是万有引力，它未来方向上的指向，在三维的分量就是万有斥力！

正是因为时间子之间的作用力，才让整个宇宙不至于离散为一个个独立的片段，才让我们有了时间流逝的感觉。

时间力的大小：

同学们都知道力除了方向还有大小，那么时间力的大小如何理解呢？

时间力的大小取决于观度系数G’的大小，G’绝对小的时候，作用力也小，“时间子”处于互相之间作用力非常小的离散状态，所以这时候我们观察到在这个空间尺度下的粒子都呈现出了量子态，因为它们占有的时间密度非常大，所以无法测准它所在的空间和时间，解决这个问题的唯一手段就是我们也变成原子级别的大小；

而G'绝对大的时候，时间力非常大，大到压弯了空间，这就是广义相对论说的导致整个空间弯曲的真正原因。

我们三维生物无法观察到基于五维空间的时间力，但是可以观察到时间力在第四维的分量，那就是万有引力。

其实万有引力、时间、空间、质量以及能量之间，还有更深刻层次的联系，上述公式也并不完美，还有需要改进和完善的地方。甚至就连维度本身应该也有分数维而不仅仅只有整数维，思考到这里就知道这需要一定的数学知识，这篇文章不再深入探讨。

宇宙真正的面容，还需要我辈不断的探索和思考！人类存在的目的就是如此！

最后，由于人类本身的语言表达能力有限，东升用任何词汇都无法准确描述这一结论，只能等待语言的进化来弥补这个不足了，但希望从我不足的表达之中，读者能得到有用的启迪，这就足够了。