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宇宙中的“奇點”是怎么樣誕生的

 汐鈺文藝范 2018-07-03

    奇點是物理學上的一個極端情況,是宇宙誕生的起始。宇宙是由奇點爆炸而來,至于奇點怎么來的,為什么會存在奇點這樣一種極端情況,物理學家一直在探討。 



     宇宙是在膨脹,至于問宇宙外面是什么,這么問本身就是沒有意義的。宇宙即時間和空間的意思。討論宇宙誕生之前是什么或宇宙外是什么是沒有意義的,因為奇點爆炸,宇宙誕生,時間由此而來,空間擴張,產(chǎn)生了空間。所以討論宇宙誕生“前”是什么就默認了宇宙誕生前有時間,宇宙誕生后才產(chǎn)生時間,沒有“前”!同樣 討論宇宙外面是什么這個問題潛意思中就默認了宇宙外面有空間了,有宇宙的地方才有空間,根本沒有所謂的“外”,討論那個是沒有意義的!  宇宙本身就是很難讓人理解的,需要很高的形象思維能力跟想象力才行的。

宇宙中是否存在奇點結構?

    構成宇宙萬物的原子之內(nèi)是很空曠的,原子核的直徑約為原子直徑的十萬分之一,相當于標準足球場中心的一粒大豆,電子相當于足球場外圍的幾粒沙子.

    宇宙中是可能存在奇點的。以前有理論認為黑洞中心就存在奇點。那么奇點是如何存在的呢?



    首先,構成奇點的粒子足夠小,其次,有可能是超光速粒子高速繞中心旋轉,形成了奇點。

    在以前,我覺得時間是種幾率波。時間代表宇宙中每時刻能量的總和或者體現(xiàn)。

    每時刻宇宙中能量的變化顯然是不均勻的,按照現(xiàn)有理論,能量以輻射形式表現(xiàn)出來。那么時間具有波動性,也就可以理解了。

    在地球上發(fā)生過很多不可理解的被稱為時間裂縫的事件,如果以上理論成立,那么時間裂縫的存在是可以解釋的。當宇宙中發(fā)生大的能量變化時,也許這時候就有可能形成奇點。

    另外,也許最小粒子的中心是中空的。或者說超光速粒子的中心是中空的,而不是實心結構。

    質(zhì)能方程的產(chǎn)生,當時人們認為光速是宇宙速度的極限?,F(xiàn)在,如果存在超光速的粒子,我覺得質(zhì)能方程的本質(zhì)還是成立的。只不過不再局限于光速而已。

    如果存在超光速粒子,那么能量的傳播就有介質(zhì)作為依托了并可以解釋了,而不是象現(xiàn)在這樣以輻射這樣的模糊來解釋。



    應該說在本世紀五、六十年代之前,就人們所認識的限度而言,愛因斯坦的觀點應該是正確的:超光速是不可能的??稍谄呤甏昂螅潆娞煳膶W家卻發(fā)現(xiàn),宇宙中有4個致密的河外類星體射電源。河外射電星體有時會拋出一、兩對射電星云——射電子源,這似乎是一次猛烈爆炸引起的,它們彼此高速分離,其中大約有半數(shù)出現(xiàn)超光速運動,甚至達到光速的5倍至10倍。

    這些難以解釋的現(xiàn)象有些使科學家們膽怯,生怕被不精確的測量所愚弄??擅绹臀鞯碌囊恍┛茖W家經(jīng)過十多年的認真觀測,積累了足夠多的數(shù)據(jù),令人信服地證實他們的觀測是真實的。這就是說,超光速粒子在茫茫宇宙中是客觀存在的。

    目前資料,就地球上的科技手段還未能偵測到超光速粒子。不過理論上是否可以預測,這種粒子在光速或低于光速運行時,質(zhì)量會趨向于無限大,在以超光速運行時,質(zhì)量會接近零,類似于光子。也符合質(zhì)能方式。

    目前提出的虛質(zhì)量、虛能量讓人有點難以理解。能量就是能量,它應該是恒定的或者說是守恒的。

    虛質(zhì)量、虛能量是以相對論為基礎的,它有個缺陷,就是粒子的虛能量和它具有的速度相互矛盾(除非它的速度也是虛速度)。當然,在數(shù)學上玩數(shù)字游戲就可以的,但是在物理上卻是很難解釋通的。


    美國建立的數(shù)學模型,一個最大的缺陷就是忽略了粒子具有的波粒二相性。微觀粒子具有波動性和粒子性。美國建立的宇宙模型,只建立了波動模型,而忽略了粒子特性,好像宇宙中到處都是波,到處都是場,承載它們的粒子不見了。所以在物理上是很難理解的。

宇宙奇點  廣義相對論本身預言:時空應該有一個起點和終點。

    1948年,喬治·伽莫夫發(fā)表了一篇“大爆炸宇宙論”的文章,他認為宇宙起源于一次大爆炸,并作出了一個驚人的預言:宇宙的熱的早期輻射(以光的形式)今天還應在周圍存在,但其溫度已被降低到5k。理論預言后被彭齊亞斯和威爾遜于1965年證實。伽莫夫的“大爆炸宇宙論”主要從大爆炸1秒鐘討論起的。他未能論述是什么力量使宇宙發(fā)生大爆炸的?那宇宙的第一推動力是怎樣的?從廣義相對論的理論看,當時空等于零時,是宇宙的最小條件,這時宇宙出現(xiàn)一個奇點。奇點處宇宙體積為零,物質(zhì)密度、奇點溫度、時空曲率都出現(xiàn)了無窮大。這些都是現(xiàn)代物理定律無法解釋的。由此可見,宇宙的最小條件時空絕對不等于零,盡管它相當小,但還是一個有限值。我們用三聯(lián)數(shù)來論述奇點的情況。宇宙的確存在奇點,奇點問題不能回避。但對于奇點的描述應該科學,我們認為奇點處宇宙的體積不等于零,物質(zhì)的密度不是無限大,奇點的溫度不是無限高。奇點是可以用物理定律定性定量描述的。

    在論述宇宙起點之前,我們必須把時空量子化。也就是說時空存在著時空量子。所謂的時空量子就是時間、空間的最小單元。前面我們已經(jīng)論述過宇宙中還存在著反空間、反物質(zhì)等。由反空間、反物質(zhì)構成的宇宙我們稱為反宇宙。



    現(xiàn)在我們來簡述一下宇宙的創(chuàng)生過程:當宇宙在奇點時,此時的

        時間為1.4006×10^-74s,

        空間半徑為1.4868×10^-108m,

        宇宙的體積為3.44×10^-324m^3,

        奇點的溫度為9.39×10^56k,

        時空球面的曲率為4.52284×10^215。


    而物質(zhì)與能量存在于反宇宙的1秒鐘所在的反空間中,所以

        奇點的物質(zhì)密度應為1.44477×10^48kg/m3,

        能量密度應為3. 251×10^114J/m^3。


    此時宇宙中的物質(zhì)只有反普朗克力子。反普朗克力子以1.5×10^33m/s的反速度由反宇宙一秒鐘的空間里經(jīng)奇點向宇宙空間運動,因其速度相當高,從而引發(fā)宇宙在奇點處大爆炸。

1秒鐘內(nèi)宇宙的體積由3.44×10^-324m3暴脹至1.41372×10^100m3,

而反宇宙空間的體積由1.41372×10^100m3縮小至3.44×10^-324m3。


    此時宇宙中只存在普朗克力子。宇宙大爆炸1秒鐘之后,一部分普朗克力子迅速衰變成引力子、光子、玻色子、膠子。宇宙大爆炸1秒鐘的溫度由下式計算. 


    這與伽莫夫的“大爆炸宇宙論”1秒鐘時宇宙的溫度10^10k相吻合。但還有一些普朗克力子仍然以1.5×10^33m/s的速度使宇宙繼續(xù)膨脹,直至宇宙時空的最大尺度。 




    宇宙大爆炸1秒鐘后,一部分普朗克力子很快衰變成膠子、光子、玻色子、引力子。


        光子以2.962962963×10^8m/s的速度傳遞電磁力,從而形成電磁場;


        膠子以1.5×10^8m/s的速度傳遞強力,形成強力場,經(jīng)6.7×10^-24s后衰變產(chǎn)生四代夸克;


        玻色子以2.25×10^6m/s的速度傳遞弱力,形成弱力場,經(jīng)4.4×10^-24s后衰變產(chǎn)生四代輕子及輕子中微子;


        引力子以1.5×10^10m/s的反速度傳遞引力,形成引力場,反空間,至少在1秒鐘后衰變產(chǎn)生四代暗物質(zhì)粒子i1、i2、i3、i4。這些暗物質(zhì)粒子也許是形成生命意識的物質(zhì)基礎。我們通過 的數(shù)字結構已經(jīng)推算出四代暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量:mi1=9.61779×10^-43kg,mi2=1.33061×10^-43kg,mi3=5.12978352313×10^-43kg,mi4=5.244825×10^-43kg。 


    光子、引力子的壽命至少大于或等于1秒,而它們的力程大于或等于2.962962963×10^8m、1.5×10^10m。故它們均是長短力。膠子、玻色子的壽命分別為6.7×10^-24s、4.4×10^-24s,而它們的力程為10^-15m,10^-17m,故它們是短程力。

    在宇宙大爆炸1秒零6.7×10^-24 s時宇宙產(chǎn)生了電子、電子中微子、u夸克、d夸克。兩個u夸克與一個d夸克結合形成質(zhì)子,兩個d夸克與u夸克結合形成中子。 



    至少在大爆炸2秒鐘后宇宙才產(chǎn)生四代暗物質(zhì)粒子,而暗物質(zhì)粒子形成不占正空間的生命意識體。它們所帶的溫度正好是宇宙微波背景輻射溫度。

    大爆炸后大約100秒,宇宙溫度降到10億度,也即最熱的恒星內(nèi)部的溫度。在此溫度下,質(zhì)子和中子不再有足夠的能量逃脫核力的吸引,所以開始結合產(chǎn)生氘的原子核。然后氘核和更多的質(zhì)子中子相結合形成氦核,還產(chǎn)生了少量的兩種更重的元素鋰和鈹。

    大爆炸后的幾個鐘頭之內(nèi),氦和其他元素的產(chǎn)生就停止了。之后的100萬年左右,宇宙僅僅只是繼續(xù)膨脹。最后,一旦溫度降低到幾千度,電子和核子不再有足夠能量去抵抗他們之間的電磁力,它們就開始結合形成原子…… 



    當宇宙膨脹到最大尺度時,所剩的普朗克力子已衰變殆盡,宇宙停止了膨脹。引力子因吸收能量其傳遞引力的反速度就會逐漸增大,此時光子、玻色子、膠子的傳遞力的速度都小于引力子的反速度。宇宙因此而收縮,宇宙再經(jīng)過大約4.53×10^66年,所有引力子都增變成反普朗克力子,宇宙會收縮到1秒鐘時的反空間,此時宇宙反空間里只有反普朗克力子,反普朗克力子以1.5×10^33m/s的反速度由反宇宙空間經(jīng)奇點向宇宙空間運動,宇宙再次從奇點處大爆炸,如此循環(huán)無端。我們推測宇宙存在一次的時間大約為9.06×10^66年。

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