第四章 真 空 【31】

那麼，既然想盡一切辦法都難以同時阻止各種物質，包括高能粒子的侵入。這樣的真的真空似乎沒有辦法建立，那麼它的意義也就不大了。也就是說這樣的真的真空究竟存在嗎？答案應該是肯定的。在宇宙空間，也就是太空中始終存在著無數的真的真空。並且它在整個太空中一直佔據絕對多數的空間比例。而整個太空中所有物質的體積只佔整個太空體積中很可憐小的一點點——總體積幾乎為零。

從地球往外說，隨著高度增加，大氣層越來越薄，進入太空根本就不存在空氣了。並且太空中其它星球許多都沒有大氣層包圍。整個太空空間還存在有氣體，它的宇宙背景溫度約為2~3K（在－270℃以下）。空氣在－194.5℃時就已經凝成了淡蘭色的液態空氣。－200℃時二氧化碳則變成了雪白的結晶體；汽油、煤油、水銀、酒精都變成了固體。太空中已不復有氣體分子以氣態飄遊。太空中除了自從宇宙誕生之日起，由宇宙從奇點大爆炸逐漸形成的各種物質、星系而外，在體積占絕對優勢的空間，僅存的物質就剩微粒及能量了。

原先在研究光速時曾有人提出過在一個特定的坐標系中，整個太空空間充滿了一種叫以太的物質，它是光子、電磁波傳遞的媒介。但以太充滿整個空間無處不有並且是連綿不斷的絕對靜止的一種剛體。以太這麼定義就相當於是整個空間；但空間是空的，以太卻是以實體物質組成的整個空間。實在是太難以令人想象了，也沒法解釋它與其它實體、微粒之間的種種存在矛盾。微粒並不只是僅有一種，而是種類太多了，總不能給無數種微粒，設計出無數種以太，並且全要佔據整個太空空間。那要有多少個太空空間存放它們；並且這無數種重疊的以太。又要互不干擾地安布就班地各司其職，簡直矛盾重重不可思議。終不然，我們呼吸時也滿肺充滿了以太，隨後又吐出來，那麼生命離不了空氣又如何存在，如何供我們呼吸所需呢？因為至多說以太在太空空間與其它無數種微粒一樣，以自己的速度等個性可自由自在地遨遊整個太空空間。而以太卻在以後的邁克爾遜——莫雷實驗的結果中徹底否認了它的存在。以後愛因斯坦在發布狹義相對論時也宣布以太的存在是多餘的。

那麼宇宙中所有物質實體到底佔有宇宙空間多大的比例呢？目前我們所說的宇宙空間體積可假定為半徑是150億光年的球體體積那麼大；因為現在測算出來的宇宙年齡為150億光年；也就是說在150億光年前宇宙誕生時是從一個奇點大爆炸逐漸形成的。愛因斯坦相對論說光速每秒30萬千米是一切物質的最高極限速度，我們就假定這150億年裡宇宙物質一直是以光速往外擴散的，並且根據「紅移」理論宇宙還在繼續擴散。那麼它再也拿不出什麼依據來估算宇宙空間體積了；更主要的是相對於宇宙物質體積之比幾乎為無窮大而言，還是允許存在這樣的估算誤差。如今物理學家根據「紅移」理論發現了150億光年遠的天體，甚至有說發現了230億光年遠的天體。因為最初的全宇宙物質的體積只不過是一個奇點，理論上講直徑幾乎近似於零。那麼它與宇宙空間之比不就是無窮小了嗎？

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