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宇宙中的“奇点”是怎么样诞生的

 汐钰文艺范 2018-07-03

    奇点是物理学上的一个极端情况,是宇宙诞生的起始。宇宙是由奇点爆炸而来,至于奇点怎么来的,为什么会存在奇点这样一种极端情况,物理学家一直在探讨。 



     宇宙是在膨胀,至于问宇宙外面是什么,这么问本身就是没有意义的。宇宙即时间和空间的意思。讨论宇宙诞生之前是什么或宇宙外是什么是没有意义的,因为奇点爆炸,宇宙诞生,时间由此而来,空间扩张,产生了空间。所以讨论宇宙诞生“前”是什么就默认了宇宙诞生前有时间,宇宙诞生后才产生时间,没有“前”!同样 讨论宇宙外面是什么这个问题潜意思中就默认了宇宙外面有空间了,有宇宙的地方才有空间,根本没有所谓的“外”,讨论那个是没有意义的!  宇宙本身就是很难让人理解的,需要很高的形象思维能力跟想象力才行的。

宇宙中是否存在奇点结构?

    构成宇宙万物的原子之内是很空旷的,原子核的直径约为原子直径的十万分之一,相当于标准足球场中心的一粒大豆,电子相当于足球场外围的几粒沙子.

    宇宙中是可能存在奇点的。以前有理论认为黑洞中心就存在奇点。那么奇点是如何存在的呢?



    首先,构成奇点的粒子足够小,其次,有可能是超光速粒子高速绕中心旋转,形成了奇点。

    在以前,我觉得时间是种几率波。时间代表宇宙中每时刻能量的总和或者体现。

    每时刻宇宙中能量的变化显然是不均匀的,按照现有理论,能量以辐射形式表现出来。那么时间具有波动性,也就可以理解了。

    在地球上发生过很多不可理解的被称为时间裂缝的事件,如果以上理论成立,那么时间裂缝的存在是可以解释的。当宇宙中发生大的能量变化时,也许这时候就有可能形成奇点。

    另外,也许最小粒子的中心是中空的。或者说超光速粒子的中心是中空的,而不是实心结构。

    质能方程的产生,当时人们认为光速是宇宙速度的极限。现在,如果存在超光速的粒子,我觉得质能方程的本质还是成立的。只不过不再局限于光速而已。

    如果存在超光速粒子,那么能量的传播就有介质作为依托了并可以解释了,而不是象现在这样以辐射这样的模糊来解释。



    应该说在本世纪五、六十年代之前,就人们所认识的限度而言,爱因斯坦的观点应该是正确的:超光速是不可能的。可在七十年代前后,射电天文学家却发现,宇宙中有4个致密的河外类星体射电源。河外射电星体有时会抛出一、两对射电星云——射电子源,这似乎是一次猛烈爆炸引起的,它们彼此高速分离,其中大约有半数出现超光速运动,甚至达到光速的5倍至10倍。

    这些难以解释的现象有些使科学家们胆怯,生怕被不精确的测量所愚弄。可美国和西德的一些科学家经过十多年的认真观测,积累了足够多的数据,令人信服地证实他们的观测是真实的。这就是说,超光速粒子在茫茫宇宙中是客观存在的。

    目前资料,就地球上的科技手段还未能侦测到超光速粒子。不过理论上是否可以预测,这种粒子在光速或低于光速运行时,质量会趋向于无限大,在以超光速运行时,质量会接近零,类似于光子。也符合质能方式。

    目前提出的虚质量、虚能量让人有点难以理解。能量就是能量,它应该是恒定的或者说是守恒的。

    虚质量、虚能量是以相对论为基础的,它有个缺陷,就是粒子的虚能量和它具有的速度相互矛盾(除非它的速度也是虚速度)。当然,在数学上玩数字游戏就可以的,但是在物理上却是很难解释通的。


    美国建立的数学模型,一个最大的缺陷就是忽略了粒子具有的波粒二相性。微观粒子具有波动性和粒子性。美国建立的宇宙模型,只建立了波动模型,而忽略了粒子特性,好像宇宙中到处都是波,到处都是场,承载它们的粒子不见了。所以在物理上是很难理解的。

宇宙奇点  广义相对论本身预言:时空应该有一个起点和终点。

    1948年,乔治·伽莫夫发表了一篇“大爆炸宇宙论”的文章,他认为宇宙起源于一次大爆炸,并作出了一个惊人的预言:宇宙的热的早期辐射(以光的形式)今天还应在周围存在,但其温度已被降低到5k。理论预言后被彭齐亚斯和威尔逊于1965年证实。伽莫夫的“大爆炸宇宙论”主要从大爆炸1秒钟讨论起的。他未能论述是什么力量使宇宙发生大爆炸的?那宇宙的第一推动力是怎样的?从广义相对论的理论看,当时空等于零时,是宇宙的最小条件,这时宇宙出现一个奇点。奇点处宇宙体积为零,物质密度、奇点温度、时空曲率都出现了无穷大。这些都是现代物理定律无法解释的。由此可见,宇宙的最小条件时空绝对不等于零,尽管它相当小,但还是一个有限值。我们用三联数来论述奇点的情况。宇宙的确存在奇点,奇点问题不能回避。但对于奇点的描述应该科学,我们认为奇点处宇宙的体积不等于零,物质的密度不是无限大,奇点的温度不是无限高。奇点是可以用物理定律定性定量描述的。

    在论述宇宙起点之前,我们必须把时空量子化。也就是说时空存在着时空量子。所谓的时空量子就是时间、空间的最小单元。前面我们已经论述过宇宙中还存在着反空间、反物质等。由反空间、反物质构成的宇宙我们称为反宇宙。



    现在我们来简述一下宇宙的创生过程:当宇宙在奇点时,此时的

        时间为1.4006×10^-74s,

        空间半径为1.4868×10^-108m,

        宇宙的体积为3.44×10^-324m^3,

        奇点的温度为9.39×10^56k,

        时空球面的曲率为4.52284×10^215。


    而物质与能量存在于反宇宙的1秒钟所在的反空间中,所以

        奇点的物质密度应为1.44477×10^48kg/m3,

        能量密度应为3. 251×10^114J/m^3。


    此时宇宙中的物质只有反普朗克力子。反普朗克力子以1.5×10^33m/s的反速度由反宇宙一秒钟的空间里经奇点向宇宙空间运动,因其速度相当高,从而引发宇宙在奇点处大爆炸。

1秒钟内宇宙的体积由3.44×10^-324m3暴胀至1.41372×10^100m3,

而反宇宙空间的体积由1.41372×10^100m3缩小至3.44×10^-324m3。


    此时宇宙中只存在普朗克力子。宇宙大爆炸1秒钟之后,一部分普朗克力子迅速衰变成引力子、光子、玻色子、胶子。宇宙大爆炸1秒钟的温度由下式计算. 


    这与伽莫夫的“大爆炸宇宙论”1秒钟时宇宙的温度10^10k相吻合。但还有一些普朗克力子仍然以1.5×10^33m/s的速度使宇宙继续膨胀,直至宇宙时空的最大尺度。 




    宇宙大爆炸1秒钟后,一部分普朗克力子很快衰变成胶子、光子、玻色子、引力子。


        光子以2.962962963×10^8m/s的速度传递电磁力,从而形成电磁场;


        胶子以1.5×10^8m/s的速度传递强力,形成强力场,经6.7×10^-24s后衰变产生四代夸克;


        玻色子以2.25×10^6m/s的速度传递弱力,形成弱力场,经4.4×10^-24s后衰变产生四代轻子及轻子中微子;


        引力子以1.5×10^10m/s的反速度传递引力,形成引力场,反空间,至少在1秒钟后衰变产生四代暗物质粒子i1、i2、i3、i4。这些暗物质粒子也许是形成生命意识的物质基础。我们通过 的数字结构已经推算出四代暗物质粒子的质量:mi1=9.61779×10^-43kg,mi2=1.33061×10^-43kg,mi3=5.12978352313×10^-43kg,mi4=5.244825×10^-43kg。 


    光子、引力子的寿命至少大于或等于1秒,而它们的力程大于或等于2.962962963×10^8m、1.5×10^10m。故它们均是长短力。胶子、玻色子的寿命分别为6.7×10^-24s、4.4×10^-24s,而它们的力程为10^-15m,10^-17m,故它们是短程力。

    在宇宙大爆炸1秒零6.7×10^-24 s时宇宙产生了电子、电子中微子、u夸克、d夸克。两个u夸克与一个d夸克结合形成质子,两个d夸克与u夸克结合形成中子。 



    至少在大爆炸2秒钟后宇宙才产生四代暗物质粒子,而暗物质粒子形成不占正空间的生命意识体。它们所带的温度正好是宇宙微波背景辐射温度。

    大爆炸后大约100秒,宇宙温度降到10亿度,也即最热的恒星内部的温度。在此温度下,质子和中子不再有足够的能量逃脱核力的吸引,所以开始结合产生氘的原子核。然后氘核和更多的质子中子相结合形成氦核,还产生了少量的两种更重的元素锂和铍。

    大爆炸后的几个钟头之内,氦和其他元素的产生就停止了。之后的100万年左右,宇宙仅仅只是继续膨胀。最后,一旦温度降低到几千度,电子和核子不再有足够能量去抵抗他们之间的电磁力,它们就开始结合形成原子…… 



    当宇宙膨胀到最大尺度时,所剩的普朗克力子已衰变殆尽,宇宙停止了膨胀。引力子因吸收能量其传递引力的反速度就会逐渐增大,此时光子、玻色子、胶子的传递力的速度都小于引力子的反速度。宇宙因此而收缩,宇宙再经过大约4.53×10^66年,所有引力子都增变成反普朗克力子,宇宙会收缩到1秒钟时的反空间,此时宇宙反空间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间经奇点向宇宙空间运动,宇宙再次从奇点处大爆炸,如此循环无端。我们推测宇宙存在一次的时间大约为9.06×10^66年。

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