我的宇宙观(修改完整版)

 

    (一)

 

    大爆炸宇宙的一些观点

 

    几天前,以下内容在论坛发出后,收到一些网友回复,有支持、有鼓励,在这里对他们表示衷心地感谢!再发此帖,望有更多网友参与。

 

    在观看央视有关宇宙起源的××电视片中,自己多少对现在宇宙的起源理论及其试验观测的依据,有所了解。如支持大爆炸理论的宇宙背景微波辐射 现象、支持宇宙膨胀理论的遥远星系红移现象等等。也许是在下太肤浅,甚至太愚蠢,总有几个问题,常常使自己陷入思考之中。虽然这些问题思考起来有困难,也 困惑,但我喜欢思考它们,我有想象它们的兴趣,也使自己在这些思考中获得乐趣和愉悦。我也知道宇宙的秘密太多、太深奥,而且往往不能用常理来分析理解。以 下是在下的对几个宇宙问题思考的体会,和有同样爱好和兴趣的网友们分享。

 

    一、星系红移和宇宙膨胀问题:星系红移是指在天文观测中,发现离我们越远的星系光谱的红移量越大,如距离我们120亿光年的星系光谱的红移 量,比距离我们几十亿光年的星系光谱的红移量更大;距离我们几十亿光年的星系光谱的红移量,又比距离我们几亿光年星系光谱的红移量更大。星系光谱红移量越 大,表明该星系远离我们的速度越快,由此结论是宇宙正在加速膨胀,膨胀动力是暗能量。我思考的问题是:我们在得出宇宙正在加速膨胀的结论时,科学家们有没 有考虑到,我们现在观测到的星系光谱是该观测星系在几亿年前、几十亿前年、120亿年前发出的光谱,这些被我们观测到星系,虽然离我们远去的速度,呈现, 越远的远去速度越快情况,但是这个远离速度是该观测星系在几亿年前、几十亿年前、120亿年前的离向速度。在几亿年前、几十亿年前、120亿年前,该观测 星系远离我们的速度,能说明它现在也与同样的速度远离我们吗?能得出现在宇宙正在加速膨胀吗?解决办法是:我们选定几个固定星系,对其光谱进行长期观测, 对其在观测期前后的光谱红移量进行量差比较,如果红移量是增大的,才能说明该星系离我们的离向速度加快。长期观测的时间跨度越大,就越能观测到红移量是否 是增大的,得出正确结论。据××电视节目内容称:宇宙年龄约150亿年。能否这样解释星系红移现象呢:对离我们120亿光年远的星系,120亿年前的星系 距宇宙诞生约30亿年,这个星系因为离宇宙大爆炸时间较短,所以星系在离向上离我们而去的速度快;对离我们几十亿光年的星系,距宇宙诞生几十亿年或上百亿 年,这个星系因为离宇宙大爆炸时间较长,导致当时星系在离向上离我们而去的速度较慢;能不能这样猜想呢:宇宙大爆炸之时,宇宙膨胀最快,随之,逐渐的,宇 宙膨胀速度变得越来越慢。我们能不能利用前述的解决办法,通过固定对一些星系进行长期观测,来比较红移量差,正确回答这些问题呢?这些猜测还要靠天文观测 来证实。

 

    二、宇宙背景辐射和暗能量:宇宙背景辐射是指,精密的无线电接收天线,无论指向哪个方向,都会接收到特定的噪声,即使是浩瀚飘渺的太空,也 依然存在这种噪声,依据黑体辐射理论,该噪声对应约5K(有的资料上是约3K)温度的黑体辐射波。暗能量是使宇宙加速膨胀的动力。据××电视内容称:宇宙 背景辐射和宇宙蛋图形的绘制,有力的支持了宇宙大爆炸理论,依据此理论,不难得出一个匪夷所思的结论:由于宇宙加速膨胀,暗能量的将动力越来越大。我的思 考问题是:宇宙背景辐射就是暗能量辐射,即宇宙背景辐射是暗能量的一种表现形式,暗能量是宇宙能量的一种表现形式,并且宇宙能量总量恒定。如果该问题成 立,则可依此估测出宇宙暗能量的总量值。1、从宇宙蛋估算出宇宙的体积Vy。2、在试验室测出单位体积(假如1nM3)5K真空冷却到人类所能达到的最低 温度(记不确定了,好像是0.××K,测出所耗能量,或在试验室测出单位体积(假如1nM3)0.××K人类所能达到的最低温度的真空吸热到5K 测出所吸能量,该值约为现在的暗能量密度Md。3、宇宙暗能量总值Ea=Vy×Md。(这不包括后面提及的,物质诞生时,被圈定的作为暗物质部分的暗能量 集团部分。)

 

    三、(为了迎合我所了解的宇宙现象)我的宇宙观:1、宇宙大爆炸就是暗能量大爆炸:在一个0K温度的大空间范畴内,一个不清楚的原因,某处 暗能量密度达到大爆炸的临界点,大爆炸发生。2、大爆炸之初,由于暗能量密度超大,宇宙体积迅速膨胀,光速c始终是一道关键制约因素(光速不变和光速不可 逾越原理),一切有能量超光速的富余能量“状态”都将向物质、反物质、暗物质转化,物质、质量由此诞生。3、物质和质量的诞生使宇宙膨胀速度开始变慢(以 光速c比较而言),但由于暗能量密度还很大,宇宙膨胀的很快,随着宇宙膨胀,暗能量密度下降,宇宙膨胀速度逐步变慢,这是看似离我们越远的星系,光谱红移 量越大的原因。4、随着暗能量密度的下降,宇宙背景辐射温度逐渐降低,这就是今天宇宙背景辐射温度约5K的形成原因,也是现在宇宙背景温度下降变慢的原 因。5、在0K空间与宇宙的交界面上,形成了一层特殊层,就叫暗能量膜,具有收缩性质,这就是当今宇宙蛋形成的原因,也是现在宇宙背景温度下降变慢的主要 原因。6、宇宙是膨胀还是收缩决定于:暗能量密度(膨胀因素)、宇宙体积大小(暗能量膜大小,收缩因素之一)、宇宙物质总量(引力,收缩因素之一)和有其 他未知因素等等。7、宇宙内能量的总量恒定。

 

    以上是在下的有些对宇宙的思考体会(或是我对宇宙大爆炸的基本观点),与有兴趣的网友一起分享,期望与有兴趣的网友交流,在下愿接受各位高手网友指教。并以此帖庆贺自己大专毕业和参加工作年满30周年!!!

 

    (二)

 

    我的宇宙暗物质观

 

    我的宇宙观我已经在前面的帖子大概阐述了。要点是:1、宇宙大爆炸就是暗能量大爆炸:在一个0K温度的大空间范畴内,一个不清楚的原因,某 处暗能量密度达到大爆炸的临界点,大爆炸发生。2、大爆炸之初,由于暗能量密度超大,宇宙体积迅速膨胀,光速c始终是一道关键制约因素(光速不变和光速不 可逾越原理),一切有能量超光速的富余能量的“状态”都将向物质、反物质、暗物质转化,物质、质量由此诞生。3、物质和质量的诞生使宇宙膨胀速度开始变慢 (以光速c比较而言),但由于暗能量密度还很大,宇宙膨胀的很快,随着宇宙膨胀,暗能量密度下降,宇宙膨胀速度逐步变慢,这是看似离我们越远的星系,光谱 红移量越大的原因。4、随着暗能量密度的下降,宇宙背景辐射温度逐渐降低,这就是今天宇宙背景辐射温度相当于约5K的黑体辐射原因,也是现在宇宙背景温度 下降变慢的原因。5、在0K空间与宇宙的交界面上,形成了一层特殊层,就叫暗能量膜,具有收缩性质,这就是当今宇宙蛋形成的原因,也是现在宇宙背景温度下 降变慢的主要原因。6、宇宙是膨胀还是收缩决定于:暗能量密度(膨胀因素)、宇宙体积大小(暗能量膜大小,收缩因素之一)、宇宙物质总量(引力,收缩因素 之一)和有其他未知因素等等。7、宇宙内能量的总量恒定。现在来看我暗物质观。

 

    从我的宇宙观的第2点:“大爆炸之初,由于暗能量密度超大,宇宙体积迅速膨胀,光速c始终是一道关键制约因素,一切有能量超光速的富余能量的“状态”都将向物质、反物质、暗物质转化,物质、质量由此诞生说起。

 

    1、 我们清楚,爱因斯坦的相对论有一个重要原理,就是光速不变原理:无论发光物体的运动状态如何,也无论测光物体运动状态如何,光在真空 中的传播速度不变,都为C,光速C大约为30万千米/秒。由此,据爱因斯坦相对论,得出了,任何物体,其运动的速度可能只能无限的接近光速,不能达到光 速;由爱因斯坦相对论还可知:伴随物体的速度增加,物体的质量也会随之增加,当物体的速度增大越到接近光速,物体的质量则趋于无穷大。在我的宇宙观中,说 光速c始终是一道关键制约因素的原因就据于此。要知道:运动是具有相对性的,对于不同的参照系,对运动的描述结果有时大大不同。我认为,由于光速不变和光 速不可逾越原理,对不同的参照系,造成现在我们对物质的认识出现了除我们熟知物质外还有我们陌生的暗物质。

 

    2、 依据我的宇宙观之第1点:“宇宙大爆炸就是暗能量大爆炸:在一个0K温度的大空间范畴内,一个不清楚的原因,某处暗能量密度达到大爆 炸的临界点,大爆炸发生。我认为,把0K温度的大空间称为绝对空间(或叫做绝对参照系);把我们所处的空间称为宇宙空间(或叫做宇宙参照系)。接前面的参 照系问题,按我的宇宙观之第2点有以下说明:1)在宇宙大爆炸时,对于绝对空间,在光速的制约下,向各个方向高速膨胀的宇宙产生了物质、质量。2)在宇宙 大爆炸时,对于宇宙空间,由于所生成的物质在相对地发生高速运动,在光速不变和光速不可逾越原理的约束下(因为无论哪个位置的物质,在观测宇宙中其他物质 或星系的运动时,其他物质或星系的速度都不能超过光速C),处在宇宙空间的物体就会觉得还有其他物质产生引力,使宇宙中的物体额外地受到引力作用,这就是 我们称的暗物质。3)依据前述可以得出的结论是:物质和暗物质,就象人和人影一样,暗物质就是我们宇宙物质在宇宙空间中的一种反应;没有物质,就没有暗物 质,就像没有你自己就没有你的影子一样简单。这就是我的暗物质观。

 

    其实,在我的宇宙观里,宇宙是简单的。所谓的暗能量,就是我们宇宙的创造之父的一面,它的表象是宇宙背景辐射,如今它充满了整个宇宙,仅仅 相当于5K温度的黑体辐射,由于宇宙巨大,暗能量总量是非常巨大的;我们宇宙的创造之父的另一面是,宇宙中的全部物质,而暗物质,就是宇宙中真实物质影 子,对于宇宙空间的物体来说,暗物质是暗能量集团,也具有引力性质,而且引力比真实物质更加强大。无需再费精力在宇宙空间中去寻找什么暗物质了,因为它就 是你和我的影子。

 

    (三)

 

    宇宙“暗物质”的通俗理解

 

    在“我的宇宙暗物质观”的帖子中,我提出了“暗物质就是:由于处在宇宙空间的物体,因为所选参照系是宇宙空间,物体除受到万有引力作用外, 还会觉受其他未知物质产生引力,这个未知物质,就是我们称的暗物质。”的观点。这对很多具有现代天文知识的人而言,或许不大好理解。下面我就用一个经典力 学的例子作分析,帮助大家认识由于参照系的不同选择,可能产生的有趣现象。

 

    在一个水平放置的大圆盘上,坐一人,人手里握一铅球,当大圆盘绕其竖直转轴旋转时,人手会有什么感觉呢?人手会感觉,铅球受到了离心力的作 用,人手要握稳铅球,必须在向心方向用力。如果这个人所处的这个圆盘很大,他以大圆盘为参照系会认为铅球处于静止状态,他用平衡态的观点来看铅球时,会认 为铅球受到了离心力的作用;而用地面参照系来分析铅球,铅球在做圆周运动,人手提供的指向圆心方向的力产生向心加速度,铅球没有受到什么离心力的作用。现 在,一个合格的高中生都能解释这个现象的原因。

 

    如今,我们处在宇宙空间中,在观测宇宙星系时,自觉或习惯地把宇宙空间作为参照系,好比前列中处在大水平圆盘上的人,把大圆盘作为参照系一 样。今天在宇宙星系观测中我们观测到的暗物质产生的引力,会不会像处在那个大圆盘中的人体验到的离心力类似呢?今天我们上天入地地努力寻找的暗物质,是不 是象那个处在大圆盘中的人正在费劲地找“离心力”的施力物呢?这个人会不会想象一个所谓的“离心物质”来产生离心力呢?如果暗物质是“离心物质”的翻版, 那我们今天就太错的可笑了,在我的宇宙观中,暗物质产生的强大引力,就是宇宙物质在宇宙空间中所产生的一种必然现象,该引力现象是在物质诞生时,伴随物质 而生的影子,是一个暗能量集团。所以,今天,我们世界许多天文学家,正在费力地试图在宇宙空间、地下深处,全力找“暗物质”,可能会像那些处在大圆盘上的 人,去找“离心物质”一样徒劳!我想,今天的人们,没有人会去找“离心物质”!因为“离心物质”本来就没有,它不存在。同样,暗物质是宇宙空间的特殊力现 象,是由于我们在选择参照系时,产生的特殊力现象,要把这种特殊且看似未知神秘引力,想象为由一种特殊特殊且看似未知神秘的暗物质产生的,并且还努力去寻 找,那就太浪费人力物力了,用句我们农村的俗话,那就是又亏马达又费油!

 

    在这里,我还要强调:绝对参照系和宇宙参照系问题。两种空间对比有如下不同:(我们把0K温度的大空间称为绝对空间(或叫做绝对参照系); 把我们所处的宇宙空间称为宇宙空间(或叫做宇宙参照系)。)1)绝对空间,能量密度为0;宇宙空间,有一定的暗能量密度。2)绝对空间,温度为0K;宇宙 空间,温度始终大于0K,当今的宇宙空间温度约5K,可能还要降低,但温度必须在0K以上。3)绝对空间和宇宙空间的交界面,是特殊的暗能量膜,具有收缩 性质和能量反射性质。这些性质使宇宙蛋保持蛋形状而不散乱以及整个宇宙总能量守恒。能量的反射性质是使我们能够看到看似遥远距离或是遥远时间的星系主要原 因。

 

    现在,我似乎明白在大专学习时,教科书说:绝对温度0开,是低温的极限,只能无限接近,不能达到这一伟大预言的真实含义了!无论你我他,还 是宇宙万物,我们本是能量体,又处在一层能量包衣中,就像蛋黄处在蛋白的包衣中一样。我们怎么可能,把自身的能量凭空消失,而物质还存在呢?所以,这个预 言,现在它就是真理,而且是我们所处的宇宙的铁律。就像爱因斯坦的光速不变和光速不可逾越的铁律一样。这两个铁律是制约宇宙的基本法。

 

    (四)

 

    “暗物质”是怎么来的

 

    在回答这个问题时,在下要强调注意前面提到的两点:1)光速不变和光速不可逾越原理。2)宇宙空间和绝对空间,即宇宙参照系和绝对参照系。 这两点是以下分析的立足点。此外,在宇宙大爆炸的观点基础上,为简化分析,假设宇宙大爆炸初期(也许在最初的极短时间内):由于物质还没有诞生,宇宙空间 还处在各向同性、非均匀的球形状态。其剖面如图所示。

 

    

 

    图1

 

    在绝对参照系下:实线外壳为大爆炸初期的宇宙空间与绝对空间的交界面暗能量膜,虚线壳为某物质诞生壳面,O为爆炸奇点,在大爆炸初期,那些 较小的暗能量团,在爆炸中很快加速达到光速,以电磁波形式辐射出去;而那些较大的暗能量团,加速慢,要经过较长时间,才能加速到光速,加速达到光速的那一 刻,暗能量团的暗能量E按照爱因斯坦质能方程E=mc^2,即m=E/ c^2 ,向物质的基本粒子转化,物质和质量由此诞生,宇宙物质的诞生会在一个相对较长的过程中持续进行,直到这个区域内的暗能量密度降到一个较低的水平为止,这 个过程是宇宙制造物质的过程。从这一过程看,暗能量确实是宇宙爆炸和膨胀的动力和源泉。只是随着宇宙的膨胀和物质的诞生,暗能量密度在经历了一段持续的制 造物质后,暗能量密度降到一定值以下后,宇宙的膨胀速度回逐步减慢,而不是加速膨胀。

 

    

 

    图2

 

    为了简化分析,把图1中的暗能量膜隐去,简化为图2左,再隐去影响作图分析的一些箭头线,简化为图2右。

 

    

 

    图3

 

    在物质诞生壳上任意选面积微元ds,设诞生的物质密度为ρ,微元ds内,产生的物质质量为m=ρ×ds,同样在物质诞生壳的其他微微元上,同理也可取到m的质量,如图3右。

 

    

 

    图4

 

    在宇宙参照系,假若有个观测者处在图4左的ds上观测,由于其已经对绝对参照系具有了光速的速度,在光速不变和不可逾越的制约下,物质诞生 壳的左半球壳上的物质相对没有超过光速,这部分物质对观测者,就没有附加引力作用,即,对处在微元ds上m物质受的暗物质引力没有贡献;而物质诞生壳的右 左半球壳上的物质相对有超过光速,由光速不可逾越原理,这部分物质对观测者,就有附加引力作用,即,对处在微元ds上m物质受的暗物质引力有贡献。简化为 图5左。

 

    

 

    图5

 

    设物质诞生壳的半径为R,任取夹角θ,取夹角微元dθ,计算出:微元带面积是:

 

    2πRsinθ×dθ×R

 

    =2πR^2sinθ×dθ

 

    微元物质质量元:2πR^2sinθ×dθ×ρ=2πρR^2sinθ×dθ

 

    超光速部分的速度为:v =Cconθ

 

    对应动能:πρR^2sinθ×dθ×Cconθ×Cconθ

 

    ρR^2C^2 sinθconθconθdθ

 

    这部分动能按爱因斯坦质能方程,转化为名义质量或叫暗物质质量:其对应的名义质量微元,或对应的暗物质质量微元为:

 

    πρR^2C^2 sinθconθconθdθ=C^2dm 简化为

 

    dm =πρR^2 sinθconθconθdθ 1式

 

    对于m上观测者观测到的,在诞生m时,同时诞生的暗物质:

 

    

 

    2式

 

    对2式的解释:在宇宙大爆炸初期,物质或质量诞生的过程中,诞生m的物质质量,在光速不可逾越原理的制约下,同时诞生Ma的暗物质。

 

    暗物质就是暗能量团,好比银行的存款准备金一样,或者像中央银行发行纸币的黄金保证,在诞生物质是,暗能量会划一部分暗能量作为能量 保证,是按照一定比例划定的、作为类似银行的准备金或中央银行的黄金储备;暗物质具有引力性质;物质越多,被圈定的暗能量也就越多;当宇宙物质随着物质耗 失过程的发展,暗能量将被释放,物质越少,被释放的暗能量越大,宇宙将膨胀。也许是因为暗能量团的这种构成,才使我们得到的宇宙形状是稍扁的宇宙蛋的形状吧!如果有处在绝对空间的观测者,那么他观测到的我们的宇宙将是一个标准的球形形状。

 

    通过以上分析,我们基本解决和回答了,宇宙是什么?暗物质是什么?暗能量是什么?宇宙大爆炸模型我是赞同的;我的观点否定了宇宙正在加速膨 胀,赞同宇宙可能在膨胀;否定了暗物质的存在,提出了暗能量团的存在,用暗能量团取代了暗物质;提出了绝对空间和宇宙空间的概念;解释了超万有引力的所谓 “暗物质产生的强大引力”是由于宇宙参照系所产生的必然现象;提出了宇宙空间与绝对空间之间有特殊的暗能量膜的存在;强化了光速不变原理,并且深化到光速 不可逾越,使之上升为光速不变和光速不可逾越原理。至此,我的宇宙观已经得以基本阐述,我的观点是对是错,已经无关紧要了,至少我思考了,最重要的是,我 在这些思考中,获得了满足和愉悦!在这里,衷心感谢给予我支持和鼓励的我的亲爱的同学们!!!衷心感谢给予我支持和鼓励的我的网络朋友们,没有你们的关 心、支持和批评,就没有一个完整的我的宇宙观,谢谢!!!。