宇宙随着空间范围的增大,物质逐步增多,引力场也相应地增强,下面我给大家分享关于宇宙的科技论文,大家快来跟我一起欣赏吧。
奇妙的宇宙世界
关键词:镜子假说,奇点无限大,纯粹的运动,能量货币论。
论文 摘要: 边缘星球的速度是不是光速?如果命题成立,那么边缘星球的另一面光线是无法发散的。如果以光线逃不出宇宙边缘而论,因为宇宙的总质量大于光线的逃逸能量,光线就会弯曲,在宇宙边缘徘徊。甚至像有人预言的,再无穷的直线在宇宙中也能弯成一个圈,任何光线将形成一个闭合。因此宇宙边缘就是一个全反射的大镜子
宇宙大爆炸,超新星的爆发,常使人与原子的裂变、衰变、跃迁相 联系,与炸药爆炸相联系。然而它们又有本质上的不同。宇宙大爆炸,其机制完全超出了人们的想象,喷发的竟是些基本粒子。各种闪耀着光芒的力的触发现象,有着怎样的奥秘呢?
宇宙大爆炸喷发出的基本粒子,它们是如此基本以致我们怀疑宇宙奇点的存在,我们失去了大与小的观念。粒子的形成是瞬间的,而在那一瞬间我们失去了对时间的理解。粒子的每一次快速吸引与组合都以毫秒、纳秒 计算 ,极大与极小瞬间达到统一。极大与极小又带来了数量多少的认知,那些比质子、 电子 还基本的粒子到底有多少呢?这些粒子竟组成了三千亿个星系!这些粒子的多少几乎引起了我们对感觉的怀疑。是的,将两个镜子相对而立,中间放两个小球,在相对的镜子里你能看到多少个小球呢?无数!电脑也能模拟出无穷,在屏幕保护程序中你能看到图形延续的尽头吗?看不到,如果有可能的话它会一直延续下去,并且它也如人的面孔一样永远不会重复。这是不是一种幻觉?光线的传播是我们的唯一的凭证,如果我们不相信光线,我们就得不到任何实在的真理。
既然我们造出了镜子,我们就有理由相信宇宙的边缘有可能是一面面耦合的镜子,或许像足球的内部一样。镜子从各个不同的角度与方向反射,以造成宇宙形象在感官上看起来的无穷。我们所说的宇宙的边缘,是星球能达到的,而不是光线能达到的。由边缘星球的距离,我们才能知道光达到的距离,也是宇宙寿命的年限。而边缘恒星向外辐射的一面,光是怎样发散的呢?边缘星球的速度是不是光速?如果命题成立,那么边缘星球的另一面光线是无法发散的。如果以光线逃不出宇宙边缘而论,因为宇宙的总质量大于光线的逃逸能量,光线就会弯曲,在宇宙边缘徘徊。甚至像有人预言的,再无穷的直线在宇宙中也能弯成一个圈,任何光线将形成一个闭合。因此宇宙边缘就是一个全反射的大镜子。
我们不知道镜子是光滑的还是凹凸不平的,我们只知道宇宙在扩散,镜子也在扩张。我们看到的每一次超新星的爆发,各个镜子在一同相互反射中会导致多个同一物像一同发生作用的假象。这犹如你在由几十、几百个太阳能电池板的玻璃面上看到了几十、几百个太阳!而由于光线传播缓慢的 历史 性,镜子远近的不同,甚至不同的镜子处于神秘的且不同的四维及四维以上的时空里而使光线与历史发生严重扭曲。扭曲会使星系的大小、颜色甚至立体弯曲构象等一切都发生变化。因此我们看到的多个不同星系,甚至外形、时空的远近很不相同,其实它们是同一星系不同侧面、不同维度、不同历史时期的外部景象,甚至是无数平行时空同时存在的表现。
镜子假说只是一种假说与推论,然而它极有可能导致我们对 科学 的失望,使科学走向死胡同。然而我们对它完全不用在意,在我们的现实生活中,在我们的周围,在我们的 社会圈、生物圈、大气圈等数量级上,它是完全站不住脚的。即使如此,假如你团起一团泥巴,你能说一下它有多少个原子吗?这团泥巴是实在的,因此原子的数目是实在的,它是一定的。极多并不能够引起恐惧,极多只是一种客观存在。我们利用隧道显微镜可以对原子的个数进行清点。电子虽然以光速运转,然而它们各自的区域十分明显。
如果把原子变成房间,这团泥巴就是一个现实中的“超级立方体”,如果你进入其中,但并没有机关,你能顺利出来吗?电子的旋转并不能对你造成威胁,真正的威胁是极速的接近光速的旋转能将时空严重搅乱并使时空扭曲,原子核的巨大引力也会使时空产生漩涡塌缩,因此找准方位并顺利出来几乎是不可能的。我们在显微镜中所看到的“球体”的原子,都是因为他们本身结构而发生时空严重扭曲的东西,它们真的都是些球体吗?我们能数出它们的个数,但它们是否真的能论“个”?
现代 大型望远镜的深空探测使我们看到了宇宙的原始风貌,我们对宇宙大爆炸能够再一次回放。我们看到一个小点在放光,慢慢扩大。小点是一个圆亮斑,圆的周缘是宇宙的边缘,而圆斑的外围没有运动与能量的承载,也既没有时空,没有时空的东西是什么?它是漆黑一片!我们不能再推理了,因为无论怎么说它都是荒谬不可信的。然而有一点我们是确信的,就是假如实在论学说成立,假如这个球存在,这样“物质是实在的,星系有三千亿个”,同样“一团泥巴里有无数的原子,尽管无数,它也是数目一定的”,这些都可以成立了。
很显然“漆黑一片”的推理是错误的,因为我们的任何望远镜都逃不出这个亮斑的范围,并且看到的仅仅是这个亮斑中的一小部分,我们永远无法看到亮斑的外围。这种结论使我们失望,同时也使我们有了一个惊人的发现,既时空影像达到一定维度其构象产生了隧道效应,或者称其为纸筒效应。因为它只有时间与空间两个变量,我们称其为宇宙的四维纸筒影像模型 ,简称纸筒模型。这个纸筒对我们认知真理的过程是一个严重的阻碍,在短期内无法打破,或者说我们逃不出这个宇宙,我们摆脱不了这个宇宙的总能量的束缚。然而如果我们永远摆脱不了这个时空及“看守”这块时空的巨大能量,我们就永远看不到宇宙的外部世界。这也给我们提供了一个信息,就是外宇宙是有可能存在的,但它采取了宇宙能量对光线巧妙地完全屏蔽的方法,使我们怎么也找不到它。
由此我提出本宇宙、外宇宙与前宇宙的概念。外宇宙是我们宇宙外部的总宇宙世界,我们逃出我们的本宇宙,就到达了一个“五维空间”,这样我们就能真切的看到我们的四维宇宙构象是怎样的一个管道系统(这仅仅是个假设),管道不断的弯曲,有可能有交叉联合的地方,这就是所谓的时光隧道。如果我们的飞船如子弹般直线穿梭,冲出了管道的壁(这个壁并不远,或许就在我们的身边,只要我们的速度足够大。这个壁有可能是柔性的并能自动愈合),但很快就冲进另一个管道进入本宇宙的另一个时空段(这个时空段有可能很小,或者几秒钟的距离),这就是所谓的时空折叠的UFO式旅行。我们难以想象这是否会造成时空管道的千疮百孔!前宇宙是我们所能看到的,如果宇宙是不断循环的话,如果我们幸运的话,当我们的太空望远镜功率足够大,我们穿越了奇点临界,随着视野一片亮光的闪过,我们看到的将是前宇宙那遍布超级黑洞的处于垂死边缘的景象。黑洞造成光的折射,这是一个五彩斑斓的彩球世界。
宇宙在爆炸初期,基本粒子在极短时间内快速组合,新物质急速产生。基本粒子体积是极小的,极小的体积是否就意味着它们相互组合时间的极快呢?我们从它们极短的寿命周期或许就会明白它们是处于一个与我们截然不同的另一个时间极快的时空之中。然而极快的组合速度就意味着极大的力吗?我们知道原子核内巨大的能量就是极大力的真实表现,是否是力造成了我们现实世界各个数量级时空的断层?
如果我们有一个单位换算,如果我们能进入微型粒子之中,我们不能保证介子的寿命比地球的寿命还长,我们可以高效率的快速完成生物进化与现代高技术文明。然而那不过是立于地球上的人们眼中的“快速”与“高效率”罢了。我们不知道这里面是否有高级文明的世界,因为它们湮灭的速度使我们看不到它们的结构。
宇宙奇点是比原子还小,还是无限大?它的极小与极快,是否是因为高密度以及由此引起的时空的弯曲而造成的假象?然而我们不可以将宇宙想的太复杂,如果将奇点想得无限大,宇宙进化的初始是一个漫长的过程,就必然否认运动与体积的存在,将我们在现实中能依据的东西在宇宙中抹杀掉。我们一定是要依据现实的,在离开提及的存在与相对运动的不可靠性下,我们的理论无法进行。然而正如前文所述,循环论毕竟是一种可以理解的存在。我们很难理解宇宙的不均匀爆炸与初始粒子的快速结合;我们也不清楚为什么随着小粒子的不断兼并与大物质的逐步合成,极快的时空怎么就给改变了;为什么光和粒子能极速运动,而到了大块物质速度竟给降了下来。由于速度的下降而造就的不同时空,不是一种并行关系,而是一种包含与被包含的关系。我们看不到另一个时空,当它能够显现出来,就已经小到装进我们的感光细胞里。它就是这种奇妙的关系。
莫名的速度下降,也是一种能量储存的结果。运动的能量被储存进固定的几何结构中,基本物由原来的放荡不羁到被束缚产生相对静止,运动也就降下来了。如果我们压桌子压不动,这里面就含有运动的力。
然而运动的极限就是达到光速,它使力淋漓尽致的发挥了出来,力不再储存而变成了它的本原存在。粒子要么就达到光速,能量完全变为运动,粒子不再有压力与质量。光子没有了质量,同时也不成为实体物质了。粒子要么就小于光速,能量必定遭到了储存,就有了质量与手掌压力。这就是光磁能量为什么没有压力的感觉的原因,这也同时意味着,凡有固体压力感的东西,就永远达不到真正的光速。困难的解决是实体束缚力能否真正解决,能量得到释放,使我们能够做光速旅行,同时飞船不致分解变成光磁能源。
我们试想是否还有超光速的东西。真正的极速是没有任何实体感觉而唯有运动。可见光虽于人没有神经感觉,却能被反射,被吸收,遭到扼杀。伽马射线越往上,产生的阻遏力越小。真正的极速是没有任何的阻遏并能畅通无阻的,同时没有任何感觉,包括机器仪表所能得到的感应!于是它让我们失去任何察觉的可能。它没有视力感受,没有热浪的灼伤与辐射的危害,它在宇宙中具有绝对的穿透性与不衰减性,对任何物质也没任何影响。不衰减,不被吸收,于我们也没有感觉,而我们却也不能怀疑它的存在。它只存在于我们的观念之中,并且是宇宙的极限存在,它唯一的表现形式就是纯粹的运动。
宇宙的初始扩张是不均衡的,如果过于均衡的话,宇宙中就只会有各种射线,而没有从能量到物质再到黑洞的完美渐变性。这其中要有一种程序,一种编码。如果奇点内部有编制的话,它比生物的生理构造更加复杂,机制更加繁琐。它使宇宙中的物质与能量,使分属各个不同数量级又相对独立的东西,形成了交互作用,这是一个相互交融的统一体。
我们知道光子运动是最快的,基本粒子其次,原子也十分快速。星球运动虽然很快,但再快也达不到光速,也没有基本粒子快。这在一定程度上支持了能量储存与运动释放学说。我们一直不知道能波为何具有绝对运动的形式,虽然它几乎不受任何引力作用,原因就是它能量的绝对释放。
然而从月球到地球再到太阳各自的公转速度,以致河外星系、总星系以至整个宇宙的扩张,却表现出了数量级越大,运动速度越快的现象,最远的星系接近光速,这就是大质量产生大能量的结果,这种巨大的能量竟导致运动与质量的关系向相反的方向变化。
我们看到过星系的碰撞发出巨大的火花与强烈的声波,也看到过液体炸药的威力,看到过基本粒子剧烈对撞的惊心动魄的一面。在不同的数量级上我们能否对它们进行比较呢?如果我们把它们都看作相等大小,我们会怎样认知呢?我们会得出它们的剧烈程度是一样的结论,甚至在相对比较中我们会迷失。
这是越深入原子内部,能量越大,然而越大块的物质又包含更多的化学键等轻微能量之故。事实证明它们具有众多不可比性,如果我们把它们都换算成基本能量呢?黑洞的威力,氢弹的威力,与粒子碰撞的威力就有了可比性,表现为大物质大能量。
宇宙存在的两个定律,既大质量慢相对运动,小质量快相对运动定律,及大物质大能量,小物质小能量定律。二者是相互影响的,也具有相对性。
我们发现,在宇宙中并不是有着等级结构,制度十分严格。并不是因为星系太巨大了,就发射恒星;而恒星也不因其巨大,就发射原子,而原子这一级才有资格发出光线。不管是大到星系团,还是小到基本射线,它们都有一个特点,都以基本光子,一份一份的能量作为基本单位!我们把这种论断,叫做能量原子说,或能量货币论。这一论断也建立在实在论的能量基本思想上,也是我们实在论的研究中的一个重要的立足点,既能量不可再分,一份能量为1hv。我们把它称为宇宙分币,它或许应纳入宇宙的本位换算中,起到重要的实在论的换算作用。
或许我们因为四维及更多维度而迷茫,因为相对论而使许多定理不适用,然而任何知识都具有相对稳定性。在一份能量还没有再次分解以前,在能量实在作为宇宙本源存在的认知具有稳固地位以前,能量货币论将如牛顿经典力学一样,在人类的认知 历史 中发挥巨大作用。
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宇宙的诞生 我们现在观察到的宇宙,其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星,而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢? 宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个很小、温度极高、密度极大的奇点。在150亿年到200亿年前,奇点发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。 宇宙原始大爆炸后秒,宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。大爆炸后14秒,温度约30亿度。35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。温度不断下降,原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。 物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。 2003年2月份,美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示,宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份,国际天体物理学研究小组宣称,宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。 词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。 在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。 宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。 最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。 公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G.伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。 在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。.赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。 18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。 近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。 宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。 太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。 1911年,E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图;1913年,.罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,.爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。 1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。 宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。 层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。 多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为克/厘米3,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。 太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。 恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。 星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。 运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。 现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。 哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。 宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。 时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。 人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。 宇宙 宇宙,是我们所在的空间,“宇”字的本义就是指“上下四方”。 地球是我们的家园; 而地球仅是太阳系的第三颗行星; 而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧; 而银河系,在宇宙所有星系中,也许很不起眼…… 这一切,组成了我们的宇宙: 宇宙,是所有天体共同的家园。 宇宙,又是我们所在的时间,“宙”的本意就是指“古往今来”。 因为,我们的宇宙不是从来就有的,它也有着诞生和成长的过程。现代科学发现,我们的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,我们的宇宙诞生了!(这就是著名的“大爆炸”理论。) 宇宙一经形成,就在不停地运动着。科学家发现,宇宙正在膨胀着,星体之间的距离越来越大。 宇宙没有开始,没有结束,没有边界,更没有诞生与毁灭,只有一个个阶段的结束与开始,我们现阶段的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,这阶段的宇宙开始了!最新研究表明,大爆炸孕育于黑洞中,黑洞将所有物质,包括光子在内压到一个点,这时连电子,中子,质子等都已不存在(究竟是什么物质比电子还小呢?当代科技无法解释,暂称为夸克),这时发生了比核聚变更高等级的爆炸,这种爆炸的范围至少波及数十亿光年,又一个新的宇宙纪元就诞生了.题名]:宇宙 [英文缩写]: [英文]:universe;cosmos [解释]: 物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。 词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。 在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。 宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。 最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。 公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G. 伽利略 则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I. 牛顿 提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。 在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I. 康德 和.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。.赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、
我们都生存在同一个地球上,而地球又是宇宙中的一颗行星。宇宙是千变万化的,这一刻是这样的,下一刻就截然不同了。宇宙是神秘的,那一颗颗星系让我们眼花缭乱。 从我的知识体系中,我知道:在200年前,人们一直认为天空中有5个行星,加上地球就是6个。五大行星再加上太阳,月球,就被称为“七曜”。岁月流逝到了1781年3月31日这天,在英国,有个叫威廉·赫歇耳的天文学家用自己的望远镜,看到了在土星之外那颗蓝色的天体——天王星。这个发现,突破了千百年来的传统观念,为人类在探索宇宙的道路上,迈出了了不起的一步,起了解放思想的作用。这让我我想起了李四光说过的:真理,哪怕只见到一线,我们也不能让他的光辉变得暗淡。”正是因为这样,才会有如此重大的发现,这一切都归功于科学家们坚持不懈的努力。 宇宙,既美丽神秘,却又危险,各种星系中,最危险的就是黑洞了,“黑洞”顾名思义,就是不会发光,黑洞洞的。他虽然在宇宙中,但它并不是“星”,而是空间的一个区域,一种特别的天体。它具有强大的引力场,以致任何东西,甚至是光都不能从中逃逸,成为宇宙中一个吞噬物质和能量的“陷阱”。黑洞绝非是永久的隐蔽而毫无生气的物体。由于它的电荷和角动量,黑洞是一个动力学系统,能够受力和施力,能够吸收和提供能量,也就是说它是随着时间变化的,而且它的表面积绝不会随着时间减少,而会随着对物质和辐射的捕获而大。当两个黑洞相撞并成为另一个黑洞。这个面积就一定会大于两个之和。更让人惊奇的是,有一种黑洞会缩小叫量子黑洞。多么神奇啊!宇宙中竟然有如此多的奥秘,这正是人类科学的结晶,只有我们相信科学,探索科学,才能学到更多的知识!
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没有引用,则一般是两个问题之一:(1)知道以前文章中存在重复内容,故意不引用。这属于学术不端。(2)不知道以前有重复内容。这一点需要尽量避免,但有的时候很难避免,视工作的类型而定:对于有清晰脉络的一系列工作,如果你的文章是这一系列工作中的一部分,则“不知道以前有重复内容”不是个好理由。因为即使作者孤陋寡闻,这种漏引也是可以通过规范的手段避免的,即自己工作各部分基于哪几篇最重要的文章,这几篇文章有哪些引用,通过网络数据库(我们高能物理通常用 InspireHEP,基本没有遗漏;另外有通用数据库如 Google Scholar 等;Science Web 实时性差,遗漏较多)查一下这些引用都做了什么。这是做科研的基本功,工作开展同时必须要做的,没做好的话是自己的问题。对于天马行空想出来的主意,过去几十年都可能被想出来的,查重就难很多。比如我们 multi-stream inflation 的工作,早期宇宙演化路径分叉导致宇宙不同部分有不同性质的,09 年做出来至今就被别人“重新发明”了好几次。其原因我很理解:如果按引用重要参考文献来查,我们 multi-stream inflation 的“上级”文献直接就是早期宇宙的暴胀理论,目前引用接近万次了,要求“重新发明”我们模型的作者通过这近万次的引用找到我们的工作是不现实的。在网上搜关键字往往也未必能搜出来。所以他们之前不知道我们的工作可以理解,我也是善意提醒一下作者就完事了。最后,这里“非平凡”的意思是,超越标准教科书水平的。比如有的文章,通过给定拉氏量算了个运动方程(本科经典力学教科书水平),还在运动方程处,引一下这个运动方程是哪篇文章里的,这就不必要了。(但是一般来说,如果有相同的运动方程,说明引用文章与你的文章还是有相关性的,在 introduction 中提一下为好。)因为教学原因,有时我需要读一些六七十年前,甚至更早的文章。这些文章写于“good old days”,这些文章通常引用不超过十篇参考文献,只要考虑“注明参考”就好了。但是,现在写参考文献,还要考虑更多。
获得诺贝尔物理学奖的皮布尔斯,他的《物理宇宙学原理》作已成为领域内的标准参考文献。
皮布尔斯的《物理宇宙学》《宇宙的大尺度结构》《物理宇宙学原理》这三本著作已经成为了领域内的标准参考文献。
皮布尔斯研究成果
1、皮布尔斯在创新基本观念方面有着很长的记录,之后被其他科学家进行了广泛的研究。例如,在1987年,他提出了用于早期宇宙发展的原始等曲率重子模型。同样,皮布尔斯在1970年代初期为建立暗物质问题做出了贡献。他还因Ostriker-Peebles标准而闻名,该标准与银河系形成的稳定性有关。
2、皮布尔斯为大爆炸模型做出了许多重要的贡献。与狄克等人一起(在乔治·加莫夫,拉尔夫·A·阿尔弗和罗伯特·C·赫尔曼之后近二十年),他预测了宇宙微波背景辐射。在为大爆炸核合成、暗物质和暗能量做出重大贡献的同时,他还是1970年代宇宙结构形成理论的主要先驱。
3、在皮布尔斯的书《物理宇宙学原理》 中,他根据各向同性宇宙背景辐射表示了宇宙中任何地方的速度的首选参考系,这与先前的模型有所不同,但他认为这并不违反相对论。
阶度宇宙空间理论
一、真空与时空扭曲
古希腊学家德谟克利特认为,空间是无物的“虚空”,原子在“虚空”中运动。这些没有物质的空间的观念,同时也就包含了没有物质的时间的观念,而且“虚空”、或“真空”同样经历着时间的流逝过程。这种观点发展到16世纪中期,被牛顿进一步理论化。牛顿认为,时间是和物质运动无关,绝对均匀流逝的纯粹的持续性;空间是和物质相脱离的绝对虚空的框框,物质可以充塞其中,但空间本身却是永远静止不动、固定不变的。
在牛顿的绝对时空观中,时间和空间是两个独立的观念,彼此之间没有联系,分别具有绝对性;且时间与空间的度量与惯性参照系的运动状态无关,同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量(如坐标、速度)可通过伽利略变换而互相联系。
宇宙存在没有物质的绝对的“虚空”、或“真空”吗?时间究竟是什么?时间是与物质、或空间相对独立的绝对存在?空间能够绝对地静止、永远不变不动?
19世纪, 奥地利物理学家、心理学家、哲学家 恩斯特·马赫提出:时间和空间的几何不能先验地给定,而应当由物质及其运动所决定——爱因斯坦称之为马赫原理。爱因斯坦曾宣称,因为马赫思想的影响和启发,所以创建了相对论。
狭义相对论中,爱因斯坦论述因为观测位置不同导致的距离不等形成的对于同一事物变化同时性判断的相对性,并设定真空中光速c不变,由此推论出以光学测量仪器测定量杆物体静止时和运动时长度的不一致的尺缩效应,和运动中计时钟表的钟慢效应,建立不同参考系基于洛伦茨变换运动的相对论理论学说。在广义相对论中,爱因斯坦则提出了引力场和时空扭曲的全新观念,并由此论断,引力是时空扭曲的结果。
可是,我们同样要问:存在完全没有任何物质的真空吗?爱因斯坦、或人类迄今探测到过完全没有任何物质的真空吗?那么,爱因斯坦设定的真空中光速c不变条件的理论、或现实意义是什么呢?固然因为人类以光学仪器测量运动中的量杆长度会因为量杆运动速度与光速的相对值而影响最终的测量结果,但是,人们因此测量的相对结果能够决定、或就是量杆物体的绝对长度吗?时间是什么?一座时钟时针运转的快慢能够决定时间的快慢吗?那么,地球上那么多有快有慢的时钟,它们是不是都因此扭曲了宇宙的时空呢?
二、宇宙与空间的物质基础
在我国古代,宇指代空间,宙指代时间。在外国及至现代物理学也将宇宙视为所有的空间和时间及其内涵,统称为时空。所以,古今中外,无论是世俗民间、还是科学理论界,都似乎笃定地相信,时间和空间是对等、相同层级(或性质)的存在,所以,以空间和时间构成的时空的所谓“时空扭曲”为基础的爱因斯坦广义相对论才会在当今现代物理科学界广泛流行。
在《探究第一推动力与宇宙能量之源》的文章中,我们讨论了物质的质量和运动的两种根本属性,并基于它们阐述了力只是物体运动的动量线性传递的外部表现,而能量则是物体运动的动量离散性传递的外部表现;而且,因为不同的特征空间构成物质特性决定着处于其中相对独立的物质体相互作用的机制和方式,这样也就形成了所谓的万有引力、强相互作用力、电磁力等不同的力的形式,以及化学能、核能、电能等不同能量形式。
更进一步推论,我们认为,暗物质是客观存在的,电磁场就是暗物质一定形式的运动形成的特征空间;时间则只是人类以地球自转、及其绕太阳公转的运动过程,衡量人类生命及其它事物的发展变化过程的工具。所以,所谓空间、或宇宙,是、且仅只是不停运动着的物质的绝对实体存在的呈现;宇宙里面、或宇宙之外都并不存在完全没有任何物质的绝对的真空空间、或虚空;也没有与绝对存在的物质构成的空间相对应,具有完全独立性的所谓“时间”事物的绝对实体形式的存在。所谓“过去”,只是人类意识中关于自身及其它事物已经发生的变化过程的记忆,未来则只是人类意识关于自身及其它事物未来变化过程的推理和畅想。
基于宇宙是、且仅只是具有质量和运动两种根本属性的物质和暗物质构成的空间呈现这样极简宇宙理念的认知,并理解了在不同特征空间中物质的运动和相互作用会具有相应不同机制和外部表现的事实,我们不仅能够揭开困扰人类几千年的不同形式作用力、和所有形式能量的共同本质,而且能够完全规避、摒除一些陈规浅见和毫无必要的人为设定的误导与干扰,推动物理科学理论研究朝向正确的方向发展。
比如,既然所有的作用力都是物体相互的辐射和吸收在相应特征空间压强作用挤压下相互靠近运动的表现,传递各种作用力的就是构成相应特征空间的基础物质本身,并不需要、也不存在特定的传递万有引力的引力子、或传递其他作用力的物质粒子;而且,电磁场就是暗物质空间,电磁力即是暗物质粒子运动形成的作用力,那么,我们就完全没有必要引入、或设定所谓的时空扭曲,以及引力场和引力波的存在。这样,我们就可以心无旁骛地针对性的研究因为太阳核反应喷射物质和辐射导致太阳系空间物质构成状况的变化促使太阳系空间压强的变化,以及太阳与包括地球在内天体相互辐射和吸收的变化,共同作用推动太阳系过去、现在和未来演化的趋势,探究地球及人类的未来。
再比如,既然空间就是物质绝对存在的呈现,并不存在完全没有物质的真空、或虚空,而且,因为物质绝对运动的属性,所以,可以推断,不可能存在物质分布绝对均匀的空间。又因为人类认知、定义的“时间”事物并不是与物质相同性质的绝对存在,所以也就并不可能存在所谓的时空扭曲,只有不同区域空间构成物质的疏密之别。那么,我们关于“真空中光速不变”的设定,只可以解读为,在人类迄今探知的相对均匀的星际宇宙空间中,光速才可以人为设定相对稳定不变量值,以便人类作相关的科学研究。这样我们也就能够理解,在水中、大气空间、太阳球体附近光速和运动路线的各种不同和变化,以及现代量子力学中“量子纠缠”状态的超光速现象。因为它们分别处于不同的特征空间,或者我们可以这样表述,因为它们分别处于由不同物质构成的不同阶、不同维度的阶度空间,所以光的速度和运动路径才会发生改变,表现出不一样。
而且,既然宇宙空间就是物质存在的表现,宇宙间并不存在没有物质的绝对真空,那么,我们完全可以推论判断,光子在空间的高速运动的本质,是、且只能够是通过光子物质的传动实现。就像桌球上的母球击打目标球后,母球替代了目标球的位置,目标球则代替母球继续运动;当球桌上有许多目标球时,一个母球击出之后,可以同时击到两个目标球,这两个目标球又分别可以碰撞其它的目标球,这样,在一个母球运动之后,也就会发生不同目标球的相互碰撞。基于这些事实和原理,我们也就能够理解,现代量子物理“双缝干涉”实验中,发射光子与自己干涉的客观事实真相:被发射光子同时激发的多个其它光子之间的相互干涉;以及光子波粒二象性的本质:光子传动置换相对位移、与绝对位移(关于这些内容,我们将会在《 量子物理的哲学基础及其理论完备性科学阐释 》暂定名>文章中作更详细的阐述)。
三、宇宙空间的“阶”与“度”
既然宇宙的本质是、且仅只是物质构成的空间各种演化结果的呈现,所谓时间,是、且仅只是物质运动演化形成事物、及其发展变化过程被人类意识反映,抽象定义的一种理念事物。而且,因为运动是物质的根本属性,由此,可以推想,构成任何区域空间的物质的数量必然始终处于变化之中,所以,宇宙空间不同区域存在物质数量多少的不同就会是它的基本特征。每一块区域宇宙空间是物质的绝对的、自然的存在,每一种状态也就是它的正常存在现象,所以,并不存在所谓“时空扭曲”、或“空间扭曲”,只存在空间物质的疏密之别。
宇宙空间是物质的整体的存在,相对于宇宙空间中任何相对独立的物质个体,空间则是直接决定其存在和活动范围的区域空间。
比如,对于构成一块石头的原子而言,作为实体的石头就是它们的存在空间;对于水中的鱼而言,水就是它们的存在空间;地球大气层则是人类等动、植物生命存在的空间;太阳系则是地球、金星等行星物体的存在空间,等等。
很显然,这样不同的空间状态、或区域空间,根本地是因为物质分布多少、稠密程度不同相应地呈现出的不同空间层次特征。而且也非常显然,因为不同的空间状态、或特征空间中物质构成、分布结构的不同,决定着处于其中相对独立的物质个体运动和相互作用的机制、方式的不同。比如,鱼和虾等生命体在水空间中的游动,人类和其他动物在地球大气空间的走动和跑动,在太阳系空间中,地球、水星等物体围绕太阳的公转运动等等。而且,在 《探究第一推动力与宇宙能量之源》的文章中,我们已经阐述,因为在不同的特征空间中空间物质形成的相应空间压强的作用,与其中相对独立物质个体辐射、吸收机制共同作用,形成被称之为万有引力、强相互作用力、电磁力等作用力形式;以及,不同物质的混合(或添加催化剂)形成特定的物质空间,在这样的特征空间中物质相互作用产生化学能。
那么,鉴于空间物质分布呈现出清晰的层次性状态特征,并决定着相应不同的物质运动形式,所以,我们有必要对于这样的空间状况做出一种抽象的理论定义、区分,以便于科学研究。
比如,如果以人类为研究考察的基础参照,那么,人类直接依赖据以生存的地球大气空间,我们可以定义为一阶(或基态阶)空间;因为地球是依赖于太阳系空间存在,那么,太阳系是人类存在的更高阶的二阶(或相态阶)空间;太阳系又是存在于银河系空间,那么,银河系则是人类存在的三阶(或泛态阶)空间;以此类推,显物质空间和暗物质空间则分别是人类存在的四阶(或显态阶)空间、五阶(或玄态阶)空间。
在大气空间——人类存在的基态阶空间,又有各种水空间、地下空间、房屋空间、高海拔大气空间等,这些相互平行地被包含存在于基态阶空间的特征空间,我们可以定义为“度空间”。因为构成这样不同度空间的物质不同,也就直接地决定了处于其中的包括人类生命等物质个体的不同运动的特征。
比如地球上一块石头,对于构成该石头的物质分子,石头就是物质分子的基态阶空间,地球大气空间则是它的二阶(相态阶)空间,以此类推。如果将这块石头投放于地球上一个超高温的熔炉,石头中的分子就会高速运动以至石头融化形成液体,这样的高炉对于石头物质分子就是它的二阶空间的一个度空间,在这样特殊的阶度空间也就决定了物质分子的相应运动形式;如果在石头融化的高温的熔炉中同时再投入其它也能够融化的物质,这样对于石头分子而言,其实就是构造形成了更高维的度空间,在这样更高维的阶度空间中因此又决定了石头物质分子的相应不同的运动,或者与其他物质相结合、或者气化、或者爆炸等。
依此分析,可以推论,无论是核反应、化学反应,还是现在高能物理的电子对撞机制造新粒子,其基本原理其实都是通过制备不同的阶度空间,通过不同的阶度空间决定的物质分子不同的运动,产生不同的相应结果。
现代量子物理研究的物理基础,同样也就是在量子级别的空间,因为各种原因导致量子空间不同阶度的变化,决定着微观量子相应不同的运动,最终表现出波函数坍缩、状态转变等量子力学的相应特征。
四、从亚里士多德到量子力学
我们都知道,亚里士多德并不认同德谟克利特“空间是无物的虚空,原子在虚空中运动”的观点,在他看来,如果人们倒空一个容器,那么又有别的物体如空气进入容器,没有空的位置,位置总是某物的位置;所以他认为,“大自然厌恶虚空”,而且他还认为,“离开事物而独立存在的运动是没有的”。[1]31
依据亚里士多德的理解,宇宙在空间上是无限的,空间由万物的形体占据,而构成宇宙的物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的“以太”物质元素。
不过,亚里士多德并没有具体讨论和探究以太物质性质和存在特征,所以在他那里以太只是一种假想物质。至17世纪,R.笛卡尔将亚里士多德的以太引入科学,并赋予它某种力学性质。笛卡尔以为,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力 。
后来,因为提出光的波动说,R.胡克和C.惠更斯也认为,以太是荷载光波的媒介物质,且以太充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡尔一样反对超距作用并承认以太的存在。不过,在他看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说(当时人们还不知道横波,光波被认为是和声波一样的纵波)不能解释今天 称为的光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象 。
1 8世纪,由于法国笛卡尔主义者拒绝引力的平方反比定律而使牛顿的追随者起来反对笛卡尔哲学体系,连同他倡导的以太论也在被反对之列。随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功以及探寻以太未获实际结果,使得超距作用观点得以流行。光的波动说也被放弃了,微粒说得到广泛的承认
然而到了19世纪,T.杨、A.菲涅耳、M.法拉第和J.麦克斯韦等科学家逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等)。受经典力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用。
可是再后来,著名的迈克尔逊-莫雷实验并没有证实存在以太拖曳影响光速的变化,该实验被当作了并不存在以太的证据。以及1905年爱因斯坦在《论动体的电动力学》一文的前言中说:“光以太’的引用将被证明是多余的”,他抛弃了以太说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。
或许,因为著名物理学家洛伦茨虽然认为光速不变,但却相信以太存在,并不认可相对论。所以,1920年,爱因斯坦在莱顿大学做了一个“以太与相对论”的报告,试图调和相对论和以太论。他指出,狭义相对论虽然不需要以太的概念,但是并未否定以太,而根据广义相对论,空间具有物理性质,在这个意义上,以太是存在的。他甚至说,根据广义相对论,没有以太的空间是无法想像的。不过,爱因斯坦所说的“以太”其实是广义相对论中的度规场,并不具有物质性 。
1922年天文学家卡普坦(Jacobus Kapteyn)最早提出宇宙中可能存在“暗物质”。现代一些科学家一再通过各种的观测和计算证实,暗能量在宇宙中约占到73%,暗物质约占到23%,普通物质仅占到4%,预示着人们认识到的宇宙只占整个宇宙的4%。
2005年10月25日,李政道在清华大学演讲中 指出:21世纪初科学技术最大的谜是暗物质和暗能量。暗物质存在于人类已知的物质之外,人们知道它的存在,但不知道它是什么;它的构成也和人类已知的物质不同。
综合人类悠久文明史上包括以上众多著名和伟大思想家、科学家的理论和思想,和现代物理、天文科学的各项研究,尽管关于以太、或暗物质的特性还存在许多认知盲区、困惑,但是,完全可以确信,除了我们人类可以直接观测、探知的显物质空间,必定还存在有我们人类并不能直接观测、探知的由以太、或暗物质组构的更高层级、或更高维的阶度空间,而且,组构形成这样阶度空间的物质,也明显表现出人类至今尚不能认知的运动形式。
现代量子物理科学磅礴发展也客观、有力地证明,在非常微观的量子空间,微观量子的运动也非常显然地有着不同于常规、或宏观的物质空间中物质的运动形式和相互作用的机制。
这些能够佐证我们在这里建立“阶度宇宙空间理论”的科学理论的价值和现实的思想意义。
参考文献:
[1] 韩震 主编,2017:《西方哲学概论》,北京师范大学出版社。
[2] 百度百科:《以太词条》,作者, 曹昌祺 戴念祖
[3] 《中国大百科全书》(第二版) 物理学 词条:以太,中国大百科全书出版社,2009-07
地球大气层以外的宇宙空间,大气层空间以外的整个空间。 物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10~40千米)、中间层(40~80千米)、热成层(电离层,80~370千米)和外大气层(电离层,370千米以上)。地球上空的大气约有3/4在对流层内,97%在平流层以下,平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层。人造卫星的最低轨道在热成层内,其空气密度为地球表面的1%。在万千米高度空气继续存在,甚至在10万千米高度仍有空气粒子。从严格的科学观点来说,空气空间和外层空间没有明确的界限,而是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出,目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来,趋向于以人造卫星离地面的最低高度(100~110)千米为外层空间的最低界限。[编辑本段]领空和外层空间的划分 关于领空(空气空间)和外层空间的划分问题,历来有两种对立的主张。 ①“空间论”,主张以空间的某种高度来划分领空和外层空间的界限,以确定两种不同法律制度适用的范围。 ②“功能论”,认为应根据飞行器的功能来确定其所适用的法律,如果是航天器,则其活动为航天活动,应适用外空法;如果是航空器,则其活动为航空活动,应受航空法的管辖;整个空间是一个整体,没有划分领空和外层空间的必要。 就“空间论”而言,关于确定外层空间的下部界限大致又有以下几种意见: ①以航空器向上飞行的最高高度为限,即离地面30~40公里; ②以不同的空气构成为依据来划分界限。由于从地球表面至数万公里高度都有空气,因而出现以几十,几百,几千公里为界的不同主张,甚至有人认为凡发现有空气的地方均为空气空间,应属领空范围; ③以人造卫星离地面的最低高度(100~110公里)为外层空间的最低界限。 1976年,巴西、哥伦比亚、刚果、厄瓜多尔、印度尼西亚、肯尼亚、乌干达和扎伊尔等8个赤道国家发表《波哥大宣言》,主张各赤道国家上空的那一段地球静止轨道 (离地面35871公里)属于各该国的主权范围。上述主权要求,使外空划界问题进一步复杂化。近年来,一些持“空间论”者逐渐趋向于接受上述第三种意见,即离地面100公里左右为外层空间的下部界限。1975年,意大利在外空委员会提出以海拔90公里为领空(空气空间)的最高界限。1976年,阿根廷、比利时和意大利支持以海拔100公里为界。1979年,苏联建议离海平面100~110公里以上为外层空间,同时各国空间物体为到达轨道和返回发射国领土,有飞越其他国家领空(空气空间)的权利。但另外一些国家,如美国、英国、日本等,则认为从空间科技现状来看,仍无法规定一定高度作为领空(空气空间)和外层空间的界限。他们强调划定外层空间的条件和时机还不成熟。 外空的定义和界限以及地球静止轨道的法律地位问题尚在联合国和平利用外层空间委员会审议之中。外空委员会正在审议卫星直接电视广播、卫星遥感地球,以及在外空使用核动力源等问题,以便草拟有关的法律原则。[编辑本段]在外空使用核动力源问题 外空委员会科学和技术小组委员会在1979年研究报告的结论中称,只要充分履行有关使用核动力源的安全标准和规定,核动力源可以在外空安全使用。现在法律小组委员会正在上述研究报告的基础上审议能否在现有的国际法规范方面,补充有关在外空使用核动力源的规定问题。[编辑本段]外层空间法 联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会,分别审议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约,即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979),中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。 原则和规则 上述条约提出了一些重要原则和规则,对外层空间法的形成起了重要作用,它们包括:外空的利用应为全人类谋利益;外空和天体供一切国家在平等基础上自由探测和利用;任何国家不得将外空和天体据为己有;探测和利用外空应遵守国际法和维护国际和平与安全;禁止将载有核武器或其他大规模毁灭性武器的人造卫星或航天器放置在地球卫星轨道和外层空间;发射国对射入外空的物体及其所载的人员具有管辖权和控制权;对紧急降落的宇航员应给以一切可能的协助,尽力予以营救和送回发射国,发现的外空物体应予归还;发射国为其外空物体对地面上或对飞行中的飞机造成的损害负有赔偿的绝对责任;发射国在切实可行范围内将所发射的外空物体和有关情报通知联合国秘书长;各国探测和利用外层空间应进行合作和互助;在外空进行活动时,应照顾其他国家的利益;从事外层空间活动应避免使外空遭受有害的污染和使地球环境发生不利的变化;月球和其他天体应限用于和平目的,禁止各种军事利用;月球和其他天体及其自然资源为人类共同财产;公平分配这些资源带来的利益并对发展中国家和对探索作出贡献的国家给予特殊照顾,等等。 在国际法上,尽管有些学者曾经提出过领空无限的主张,但由于地球的自转和公转,以及整个太阳系的运动,认为国家主权无限制地延伸到宇宙中去是没有实际意义的。对外空的探测和利用以及数以千计的人造卫星不断地在围绕地球的轨道上运行的事实,表明外层空间依其性质是难以成为国家主权控制的对象的。1963年联合国大会通过的《各国在探索与利用外层空间活动的法律原则的宣言》,确定了外层空间供一切国家自由探测和使用,以及不得由任何国家据为己有这两条原则。 联合国和平利用外层空间委员会(简称“外空委员会”)作为永久性机构,于1959年成立。外空委员会设立了法律和科技两个小组委员会,分别审议和研究有关的法律和科技问题。除上述1963年联大通过的宣言外,外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约,即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966,简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和其它天体上活动的协定》(1979),中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。由柳洪平创建。[编辑本段]太空武器 太空武器大部分是新概念武器,主要有: “利剑”——激光武器:用激光作武器的设想是基于激光的高热效应。激光产生的高温可使任何金属熔化。同时激光以光速(每秒钟30万千米)直线射出,延时完全可以忽略,也没有弯曲的弹道,因此不需要提前量,简直指哪打哪。另外,激光武器没有后坐力,可以迅速转移打击目标,还可以进行单发、多发或连续射击。激光武器的本质就是利用光束输送巨大的能量,与目标的材料相互作用,产生不同的杀伤破坏效应,如烧蚀效应、激波效应、辐射效应等。正是靠着这几项神奇的本领,激光武器成为理想的太空武器。 “长矛”———粒子束武器:它是利用粒子加速器原理制造出的一种新概念武器。带电粒子进入加速器后就会在强大的电场力的作用下,加速到所需要的速度。这时将粒子集束发射出去,就会产生巨大的杀伤力。粒子束武器发射出的高能粒子以接近光速的速度前进,用以拦截各种航天器,可在极短的时间内命中目标,且一般不需考虑射击提前量。粒子束武器将巨大的能量以狭窄的束流形式高度集中到一小块面积上,是一种杀伤点状目标的武器,其高能粒子和目标材料的分子发生猛烈碰撞,产生高温和热应力,使目标材料熔化、损坏。 “神鞭”——微波武器:由能源系统、高功率微波系统和发射天线组成,主要是利用定向辐射的高功率微波波束杀伤破坏目标。微波波束武器全天候作战能力较强,有效作用距离较远,可同时杀伤几个目标。特别是微波波束武器完全有可能与雷达兼容形成一体化系统,先探测、跟踪目标,再提高功率杀伤目标,达到最佳作战效能。它犹如无形的“神鞭”,既能进行全面毁伤、横扫敌方电子设备,又能实施精确打击、直击敌方信息中枢。可以说,微波武器是现代电子战、电磁战、信息战不可或缺的基本武器。 “飞镖”———动能武器:动能武器的原理十分简单,说白了,它和飞镖伤人的道理完全一样。一切运动的物体都具有动能。根据动力学原理,一个物体只要有一定的质量和足够大的运动速度,就具有相当的动能,就能有惊人的杀伤破坏能力,这个物体就是一件动能武器。所谓动能武器,就是能发射出超高速运动的弹头,利用弹头的巨大动能,通过直接碰撞的方式摧毁目标的武器。这里最重要的一点是动能武器不是靠爆炸、辐射等其他物理和化学能量去杀伤目标,而是靠自身巨大的动能,在与目标短暂而剧烈的碰撞中杀伤目标。所以,它是一种完全不同于常规弹头或核弹头的全新概念的新式武器。
在网上搜搜霍金的果壳中的宇宙
建议你把太阳系中每种星体形成过程写一下,从星云开始写,然后是物质开始聚集,内部发生聚变,初始太阳系形成,行星开始形成,太阳系冷却。只是告诉你一下思路望采纳
太阳系是原始太阳爆炸形成的太阳系是怎样形成的,这是天文学的基础理论之一,这一基础理论搞不清楚,其他的很多天文学理论就搞不清楚。可到目前为止,太阳系是怎样形成的科学家们也没搞清楚。地球膨裂说认为,太阳系是原始太阳爆炸形成的。46亿年前,太阳因内部的核聚变而发生爆炸,飞出许多熔融的火球,这些熔融的火球冷却后形成了行星、月亮、小行星、卫星和慧星,地球就是其中之一。一些大的火球在冷却的过程中,由于受到表面张力的作用,形成了球形。一些小的火球来不及收缩成球形,而冷却成了不规则的形状,形成了火星和木星间的小行星带、小行星。一些小一点的火球由于离大火球较近而被“俘获”,形成了大火球的卫星。一些离太阳较近的行星具有较重的物质;一些离太阳较远的行星,具有较轻的物质。这是因为离太阳较远的行星具有的液态氢等物质和太阳表面的熔融物质一样,并且较轻,而且处在太阳表面,因此它们在太阳爆炸时获得了较大的离心力,飞离太阳较远;距离太阳较近的行星具有的岩石、金属等物质和太阳表面下面的熔融物质一样,并且较重,而且处在太阳表面的下面,因此它们在太阳爆炸时获得了较小的离心力飞离太阳较近。太阳系是原始太阳爆炸形成的证据:1、质量守衡经科学家们观测,太阳的质量是太阳系质量的,太阳系中行星的质量是太阳系的 (1)。那么太阳的质量+太阳系中行星的质量=太阳系(原始太阳)的质量。也就是。这足已证明太阳系是原始太阳爆炸形成的。2、角动量守衡太阳角动量是太阳系的 ,太阳系中行星的角动量是太阳系的(2)。那么太阳的角动量+太阳系中行星的角动量=太阳系(原始太阳)的角动量。也就是 。这足已证明太阳系是原始太阳爆炸形成的。3、能量守衡(转动能量守衡)因为天文计算中不可能绝对准确,所以我们可以把天文学家们关于太阳、行星的质量,太阳、行星的角动量占太阳系的百分比看成是整数。也就是把太阳的质量看成是太阳系质量的99.%,太阳系中行星的质量看成是太阳系的1% 、太阳的角动量看成是太阳系的1%,太阳系中行星的角动量看成是太阳系的99% 。这也就是说太阳的质量和行星的质量之比为99/1,太阳的角动量和行星的角动量之比为1/99。这也就是说太阳的质量和行星的质量之比和太阳的角动量和行星的角动量之比互为倒数1/99=1/99。我们设太阳的质量为m ,太阳系中行星的质量为m1 ,根据角动量公式mr2ω,设太阳的角动量为mr2ω ,太阳系中行星的角动量为m1r12ω1 。这样太阳的质量和行星的质量之比与太阳的角动量和行星的角动量之比互为倒数,也就是m1/ m= mr2ω/m1r12ω1 (1) 。我们假设太阳系是原始太阳爆炸形成的。原始太阳爆炸形成太阳系之后,行星在太阳万有引力的拖拽下围绕太阳公转,太阳的转动能就会不断向行星转移,直至太阳的转动能等于行星的转动能为止。根据实心球转动能公式E=2/5mr2ω2,我们设太阳的转动能为E=2/5mr2ω2 ,太阳系中行星的转动能为E1=2/5 m1r12ω12 。太阳的转动能等于行星的转动能,也就是2/5 mr2ω2 =2/5 m1r12ω12 , 也就是mr2ω2 = m1r12ω12 (2) 。根据(2)式得出 mr2ω/m1r12ω1= ω1/ω (3)根据(1)、(3)式得出 m1/ m =ω1/ω (4)根据(1)、(4)式得出ω1/ω= mr2ω/m1r12ω1 (5)根据(5)式得出mr2ω2 = m1r12ω12 (6)根据(6)式得出我们假设的(2)式成立,太阳的转动能=太阳系中行星的转动能,太阳的转动能+太阳系中行星的转动能=原始太阳的转动能,转动能守衡。4、行星的公转轨道是椭圆形。我们知道,椭圆形公转轨道是因为离心力大于向心力;圆形公转轨道是因为离心力等于向心力。以地球为例,地球在近日点自西向东公转时,离心力大于向心力,所以地球离太阳越来越远,到远日点时离心力等于向心力:地球在远日点自西向东公转时离心力小于向心力,所以地球离太阳越来越近,到近日点时离心力大于向心力。地球的公转轨道为什么是椭圆形呢?地球膨裂说认为,因为地球是太阳发生爆炸飞离太阳的,所以离心力大于向心力。这就像人造卫星的初始地球轨道是椭圆形一样。因为人造卫星是从地球上发射出去的,人造卫星有一个飞离地球的离心力,而且离心力大于向心力,因此人造卫星的初始地球轨道是椭圆形。因为人造卫星是被月球“俘获”的,离心力等于向心力,所以人造卫星的初始月球轨道为是圆形按照星云说的观点,太阳和行星是同源的,它们都是原始星云形成的,因此它们的公转轨道应该是圆形的。5、八大行星的近日点都在太阳的同一侧。为什么八大行星的近日点都在太阳的同一侧呢?这是因为八大行星是在太阳近日点的一次爆炸时同时飞出的。这就像人造卫星的地球公转轨道近地点就是人造卫星的发射点一样。按照星云说的观点,太阳和行星是同源的,不可能八大行星的近日点都在太阳的同一侧。6、太阳系角动量分布异常我们假设太阳系是原始太阳爆炸形成的,就应该太阳的转动能等于行星的转动能,也就是mr2ω2 = m1r12ω12 (2)。根据(2)式得出mrω2 /m1r1ω12= r1/r (3)根据(1)、(3)式得出 m1/ m = r1/r (4)根据(1)、(4)式得出 r1/r = mrω2 /m1r1ω12 (5)根据(5)式得出mr2ω2 = m1r12ω12 (6)因为m1/ m =1/99,所以 mrω2 /m1r1ω12=1/99 。也就是行星的角动量是太阳系角动量的99% 。因此,太阳系角动量分布异常是原始太阳爆炸形成太阳系的证据。如果太阳系是原始星云形成的,上述太阳系是原始太阳爆炸形成的6个证据就无法解释。参考文献:(1)、查百度:“太阳的质量是太阳系质量的,太阳系中行星的质量是太阳系的”。 (2)、查百度:“太阳角动量是太阳系的 ,太阳系中行星的角动量是太阳系的”。作者:赖柏林
宇宙一直在膨胀约在100亿至200亿年前,宇宙在他的“第一推动力”的推动下发生爆炸,温度巨高(有差不多几亿亿亿开)。由于受到热涨冷缩的作用,宇宙开始了第一次膨胀;随后仅仅过了一瞬间,出现了正夸克和反夸克,并且两种夸克互相碰撞,然后消失,释放能量,使得宇宙发生了第二次膨胀;又过了约秒,剩下的正夸克在极高温下组合成大量基本粒子,如中子、质子、电子等等。在组合的同时,各种粒子释放出能量,使宇宙发生了第三次膨胀;接着过了一百秒,质子和中子结合形成了氢原子核和氦原子核,并在结合时发出能量,使宇宙发生了第四次膨胀;又过了三十万年,各种聚合出来的原子核俘获了不同数量的电子,形成各种原子,并释放能量,发生了宇宙的第五次膨胀。直到今天,宇宙还在这前五次的膨胀所产生的惯性下继续膨胀着,温度也在继续下降着。 从上面的膨胀看,宇宙是有限的;但从理论上讲,宇宙是无界的。所以宇宙是一个很奇怪的有限无界的空间。这很令人费解。参考文献:《宇宙寻踪》、《迷人的星空》
目前是这样认为的,至于原因好像是大部分的恒星都是越离越远,温度也比平衡温度高,每立方米的分子数也比最低分子数要高,所以宇宙还在膨胀着。你可以找一些书去了解一下这方面的知识。
为庆祝“开放获取周”,英国剑桥大学23日首次在网上公开了英国著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金的博士论文,结果引发人们极大的兴趣,紧接着,由于下载人数太多,致使剑桥大学网站崩溃。大神吧友,来看看这论文写得怎么样? 使剑桥大学将1966年霍金在24岁时撰写的博士论文《宇宙膨胀的性质》免费发布在学校网站上,供公众下载。然而论文上线后不久,网站服务器便访问人数过多而崩溃了。周一下午,该网页需要数分钟才能打开。不过,打开后网页上没有显示任何内容。 剑桥大学发言人斯图尔特·罗伯特说:“我们在公开霍金博士的论文之后,收到了大量反馈,在不到24小时的时间内一共有将近6万次下载,因此,访问我们网站的用户可能会发现它比平时慢,有时甚至完全无法打开”。剑桥大学网站上霍金博士论文《宇宙膨胀的性质》下载页面现已恢复正常下载。 这篇名为“宇宙扩张的属性”的论文,共有134页。论文中,霍金利用宇宙的膨胀理论来挑战现有的引力理论,他认为,由于早期的摄动,星系是无法形成的。霍金还提供了一种引力辐射和膨胀的模型,表明时空奇异性是“不可避免的”。听上去是不是有些生涩难懂,尽管如此,大众依旧对这位传奇的物理学大师充满了好奇。剑桥大学透露,这篇论文是剑桥大学图书馆中最多人要求阅览的论文,从去年5月迄今有199次,且要求者多来自一般大众,而非学术界。要求阅览数第2名的论文仅有13次。此前霍金的论文只能在剑桥大学图书馆里读到,或者需要支付86美元来获取电子版。 霍金:鼓励全世界人民仰望星空 在网站崩溃之前霍金发声明称:“很高兴这么多人对我的论文感兴趣,希望他们看了之后不会失望!” 霍金说,公开博士论文的目的是鼓励全世界人民仰望星空,不要只着眼于脚下;去思考人类在宇宙中的位置,去理解这个太空世界。“世界上任何一个地方的任何一个人都可以免费获取的,应该不仅仅是我的论文,还应该包括在人类理解范围内每一个伟大思想进行的探索。” 霍金还说:“每一代人都是站在前人的肩膀上的,就像我在剑桥大学读博时受到牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦的启发一样。” 据悉,写作这篇博士论文时,霍金已经确诊了“肌肉萎缩性侧索硬化症”。虽然最初的诊断结果称,时年21岁的霍金仅剩下两年寿命,但半个多世纪以来,霍金不仅顺利完成博士论文,同时还成为剑桥大学教授。他在1988年出版的《时间简史》是世界上最为成功的科普书籍,被翻译成40多种语言,销量超过千万。 剑桥大学:“开放获取”打破获取知识的屏障 学术交流副主任亚瑟·史密斯博士表示“开放获取”能够为学术研究提供支持,通过消除人与知识间的屏障,科学、医学和技术各领域能够实现新的突破。他强调,尤其重要的是对博士研究知识的传播。博士论文包含大量独特的未被开发的信息正等着被使用,但通常这些内容都被排除在大众视野之外。 “从2019年10月起,所有剑桥大学的博士毕业生都被要求提交电子版博士论文,以便保存。”史密斯博士称,希望更多学生能像霍金教授一样让自己的论文“开放获取”。同时,他表示“会邀请剑桥校友考虑将他们的论文‘开放获取’”。 在最近的一次庆祝活动中,剑桥大学图书馆服务主任杰西卡·加德纳说:“剑桥是牛顿和达尔文等人的物理论文的‘家’。我们非常小心地保存他们留在纸上的研究数据,并通过我们的数字图书馆和公众分享。”
写星星,行星,地球,都可以呀
皮布尔斯的《物理宇宙学》《宇宙的大尺度结构》《物理宇宙学原理》这三本著作已经成为了领域内的标准参考文献。
皮布尔斯研究成果
1、皮布尔斯在创新基本观念方面有着很长的记录,之后被其他科学家进行了广泛的研究。例如,在1987年,他提出了用于早期宇宙发展的原始等曲率重子模型。同样,皮布尔斯在1970年代初期为建立暗物质问题做出了贡献。他还因Ostriker-Peebles标准而闻名,该标准与银河系形成的稳定性有关。
2、皮布尔斯为大爆炸模型做出了许多重要的贡献。与狄克等人一起(在乔治·加莫夫,拉尔夫·A·阿尔弗和罗伯特·C·赫尔曼之后近二十年),他预测了宇宙微波背景辐射。在为大爆炸核合成、暗物质和暗能量做出重大贡献的同时,他还是1970年代宇宙结构形成理论的主要先驱。
3、在皮布尔斯的书《物理宇宙学原理》 中,他根据各向同性宇宙背景辐射表示了宇宙中任何地方的速度的首选参考系,这与先前的模型有所不同,但他认为这并不违反相对论。
地球来自太阳系。太阳系来自于庞大的银河系。但还有许多像银河系一样庞大的星系。甚至可能在宇宙外还有很多个宇宙。每一个宇宙里都有一个你。每个你都在做一模一样的事情!
阶度宇宙空间理论
一、真空与时空扭曲
古希腊学家德谟克利特认为,空间是无物的“虚空”,原子在“虚空”中运动。这些没有物质的空间的观念,同时也就包含了没有物质的时间的观念,而且“虚空”、或“真空”同样经历着时间的流逝过程。这种观点发展到16世纪中期,被牛顿进一步理论化。牛顿认为,时间是和物质运动无关,绝对均匀流逝的纯粹的持续性;空间是和物质相脱离的绝对虚空的框框,物质可以充塞其中,但空间本身却是永远静止不动、固定不变的。
在牛顿的绝对时空观中,时间和空间是两个独立的观念,彼此之间没有联系,分别具有绝对性;且时间与空间的度量与惯性参照系的运动状态无关,同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量(如坐标、速度)可通过伽利略变换而互相联系。
宇宙存在没有物质的绝对的“虚空”、或“真空”吗?时间究竟是什么?时间是与物质、或空间相对独立的绝对存在?空间能够绝对地静止、永远不变不动?
19世纪, 奥地利物理学家、心理学家、哲学家 恩斯特·马赫提出:时间和空间的几何不能先验地给定,而应当由物质及其运动所决定——爱因斯坦称之为马赫原理。爱因斯坦曾宣称,因为马赫思想的影响和启发,所以创建了相对论。
狭义相对论中,爱因斯坦论述因为观测位置不同导致的距离不等形成的对于同一事物变化同时性判断的相对性,并设定真空中光速c不变,由此推论出以光学测量仪器测定量杆物体静止时和运动时长度的不一致的尺缩效应,和运动中计时钟表的钟慢效应,建立不同参考系基于洛伦茨变换运动的相对论理论学说。在广义相对论中,爱因斯坦则提出了引力场和时空扭曲的全新观念,并由此论断,引力是时空扭曲的结果。
可是,我们同样要问:存在完全没有任何物质的真空吗?爱因斯坦、或人类迄今探测到过完全没有任何物质的真空吗?那么,爱因斯坦设定的真空中光速c不变条件的理论、或现实意义是什么呢?固然因为人类以光学仪器测量运动中的量杆长度会因为量杆运动速度与光速的相对值而影响最终的测量结果,但是,人们因此测量的相对结果能够决定、或就是量杆物体的绝对长度吗?时间是什么?一座时钟时针运转的快慢能够决定时间的快慢吗?那么,地球上那么多有快有慢的时钟,它们是不是都因此扭曲了宇宙的时空呢?
二、宇宙与空间的物质基础
在我国古代,宇指代空间,宙指代时间。在外国及至现代物理学也将宇宙视为所有的空间和时间及其内涵,统称为时空。所以,古今中外,无论是世俗民间、还是科学理论界,都似乎笃定地相信,时间和空间是对等、相同层级(或性质)的存在,所以,以空间和时间构成的时空的所谓“时空扭曲”为基础的爱因斯坦广义相对论才会在当今现代物理科学界广泛流行。
在《探究第一推动力与宇宙能量之源》的文章中,我们讨论了物质的质量和运动的两种根本属性,并基于它们阐述了力只是物体运动的动量线性传递的外部表现,而能量则是物体运动的动量离散性传递的外部表现;而且,因为不同的特征空间构成物质特性决定着处于其中相对独立的物质体相互作用的机制和方式,这样也就形成了所谓的万有引力、强相互作用力、电磁力等不同的力的形式,以及化学能、核能、电能等不同能量形式。
更进一步推论,我们认为,暗物质是客观存在的,电磁场就是暗物质一定形式的运动形成的特征空间;时间则只是人类以地球自转、及其绕太阳公转的运动过程,衡量人类生命及其它事物的发展变化过程的工具。所以,所谓空间、或宇宙,是、且仅只是不停运动着的物质的绝对实体存在的呈现;宇宙里面、或宇宙之外都并不存在完全没有任何物质的绝对的真空空间、或虚空;也没有与绝对存在的物质构成的空间相对应,具有完全独立性的所谓“时间”事物的绝对实体形式的存在。所谓“过去”,只是人类意识中关于自身及其它事物已经发生的变化过程的记忆,未来则只是人类意识关于自身及其它事物未来变化过程的推理和畅想。
基于宇宙是、且仅只是具有质量和运动两种根本属性的物质和暗物质构成的空间呈现这样极简宇宙理念的认知,并理解了在不同特征空间中物质的运动和相互作用会具有相应不同机制和外部表现的事实,我们不仅能够揭开困扰人类几千年的不同形式作用力、和所有形式能量的共同本质,而且能够完全规避、摒除一些陈规浅见和毫无必要的人为设定的误导与干扰,推动物理科学理论研究朝向正确的方向发展。
比如,既然所有的作用力都是物体相互的辐射和吸收在相应特征空间压强作用挤压下相互靠近运动的表现,传递各种作用力的就是构成相应特征空间的基础物质本身,并不需要、也不存在特定的传递万有引力的引力子、或传递其他作用力的物质粒子;而且,电磁场就是暗物质空间,电磁力即是暗物质粒子运动形成的作用力,那么,我们就完全没有必要引入、或设定所谓的时空扭曲,以及引力场和引力波的存在。这样,我们就可以心无旁骛地针对性的研究因为太阳核反应喷射物质和辐射导致太阳系空间物质构成状况的变化促使太阳系空间压强的变化,以及太阳与包括地球在内天体相互辐射和吸收的变化,共同作用推动太阳系过去、现在和未来演化的趋势,探究地球及人类的未来。
再比如,既然空间就是物质绝对存在的呈现,并不存在完全没有物质的真空、或虚空,而且,因为物质绝对运动的属性,所以,可以推断,不可能存在物质分布绝对均匀的空间。又因为人类认知、定义的“时间”事物并不是与物质相同性质的绝对存在,所以也就并不可能存在所谓的时空扭曲,只有不同区域空间构成物质的疏密之别。那么,我们关于“真空中光速不变”的设定,只可以解读为,在人类迄今探知的相对均匀的星际宇宙空间中,光速才可以人为设定相对稳定不变量值,以便人类作相关的科学研究。这样我们也就能够理解,在水中、大气空间、太阳球体附近光速和运动路线的各种不同和变化,以及现代量子力学中“量子纠缠”状态的超光速现象。因为它们分别处于不同的特征空间,或者我们可以这样表述,因为它们分别处于由不同物质构成的不同阶、不同维度的阶度空间,所以光的速度和运动路径才会发生改变,表现出不一样。
而且,既然宇宙空间就是物质存在的表现,宇宙间并不存在没有物质的绝对真空,那么,我们完全可以推论判断,光子在空间的高速运动的本质,是、且只能够是通过光子物质的传动实现。就像桌球上的母球击打目标球后,母球替代了目标球的位置,目标球则代替母球继续运动;当球桌上有许多目标球时,一个母球击出之后,可以同时击到两个目标球,这两个目标球又分别可以碰撞其它的目标球,这样,在一个母球运动之后,也就会发生不同目标球的相互碰撞。基于这些事实和原理,我们也就能够理解,现代量子物理“双缝干涉”实验中,发射光子与自己干涉的客观事实真相:被发射光子同时激发的多个其它光子之间的相互干涉;以及光子波粒二象性的本质:光子传动置换相对位移、与绝对位移(关于这些内容,我们将会在《 量子物理的哲学基础及其理论完备性科学阐释 》暂定名>文章中作更详细的阐述)。
三、宇宙空间的“阶”与“度”
既然宇宙的本质是、且仅只是物质构成的空间各种演化结果的呈现,所谓时间,是、且仅只是物质运动演化形成事物、及其发展变化过程被人类意识反映,抽象定义的一种理念事物。而且,因为运动是物质的根本属性,由此,可以推想,构成任何区域空间的物质的数量必然始终处于变化之中,所以,宇宙空间不同区域存在物质数量多少的不同就会是它的基本特征。每一块区域宇宙空间是物质的绝对的、自然的存在,每一种状态也就是它的正常存在现象,所以,并不存在所谓“时空扭曲”、或“空间扭曲”,只存在空间物质的疏密之别。
宇宙空间是物质的整体的存在,相对于宇宙空间中任何相对独立的物质个体,空间则是直接决定其存在和活动范围的区域空间。
比如,对于构成一块石头的原子而言,作为实体的石头就是它们的存在空间;对于水中的鱼而言,水就是它们的存在空间;地球大气层则是人类等动、植物生命存在的空间;太阳系则是地球、金星等行星物体的存在空间,等等。
很显然,这样不同的空间状态、或区域空间,根本地是因为物质分布多少、稠密程度不同相应地呈现出的不同空间层次特征。而且也非常显然,因为不同的空间状态、或特征空间中物质构成、分布结构的不同,决定着处于其中相对独立的物质个体运动和相互作用的机制、方式的不同。比如,鱼和虾等生命体在水空间中的游动,人类和其他动物在地球大气空间的走动和跑动,在太阳系空间中,地球、水星等物体围绕太阳的公转运动等等。而且,在 《探究第一推动力与宇宙能量之源》的文章中,我们已经阐述,因为在不同的特征空间中空间物质形成的相应空间压强的作用,与其中相对独立物质个体辐射、吸收机制共同作用,形成被称之为万有引力、强相互作用力、电磁力等作用力形式;以及,不同物质的混合(或添加催化剂)形成特定的物质空间,在这样的特征空间中物质相互作用产生化学能。
那么,鉴于空间物质分布呈现出清晰的层次性状态特征,并决定着相应不同的物质运动形式,所以,我们有必要对于这样的空间状况做出一种抽象的理论定义、区分,以便于科学研究。
比如,如果以人类为研究考察的基础参照,那么,人类直接依赖据以生存的地球大气空间,我们可以定义为一阶(或基态阶)空间;因为地球是依赖于太阳系空间存在,那么,太阳系是人类存在的更高阶的二阶(或相态阶)空间;太阳系又是存在于银河系空间,那么,银河系则是人类存在的三阶(或泛态阶)空间;以此类推,显物质空间和暗物质空间则分别是人类存在的四阶(或显态阶)空间、五阶(或玄态阶)空间。
在大气空间——人类存在的基态阶空间,又有各种水空间、地下空间、房屋空间、高海拔大气空间等,这些相互平行地被包含存在于基态阶空间的特征空间,我们可以定义为“度空间”。因为构成这样不同度空间的物质不同,也就直接地决定了处于其中的包括人类生命等物质个体的不同运动的特征。
比如地球上一块石头,对于构成该石头的物质分子,石头就是物质分子的基态阶空间,地球大气空间则是它的二阶(相态阶)空间,以此类推。如果将这块石头投放于地球上一个超高温的熔炉,石头中的分子就会高速运动以至石头融化形成液体,这样的高炉对于石头物质分子就是它的二阶空间的一个度空间,在这样特殊的阶度空间也就决定了物质分子的相应运动形式;如果在石头融化的高温的熔炉中同时再投入其它也能够融化的物质,这样对于石头分子而言,其实就是构造形成了更高维的度空间,在这样更高维的阶度空间中因此又决定了石头物质分子的相应不同的运动,或者与其他物质相结合、或者气化、或者爆炸等。
依此分析,可以推论,无论是核反应、化学反应,还是现在高能物理的电子对撞机制造新粒子,其基本原理其实都是通过制备不同的阶度空间,通过不同的阶度空间决定的物质分子不同的运动,产生不同的相应结果。
现代量子物理研究的物理基础,同样也就是在量子级别的空间,因为各种原因导致量子空间不同阶度的变化,决定着微观量子相应不同的运动,最终表现出波函数坍缩、状态转变等量子力学的相应特征。
四、从亚里士多德到量子力学
我们都知道,亚里士多德并不认同德谟克利特“空间是无物的虚空,原子在虚空中运动”的观点,在他看来,如果人们倒空一个容器,那么又有别的物体如空气进入容器,没有空的位置,位置总是某物的位置;所以他认为,“大自然厌恶虚空”,而且他还认为,“离开事物而独立存在的运动是没有的”。[1]31
依据亚里士多德的理解,宇宙在空间上是无限的,空间由万物的形体占据,而构成宇宙的物质元素除了水、火、气、土之外,还有一种居于天空上层的“以太”物质元素。
不过,亚里士多德并没有具体讨论和探究以太物质性质和存在特征,所以在他那里以太只是一种假想物质。至17世纪,R.笛卡尔将亚里士多德的以太引入科学,并赋予它某种力学性质。笛卡尔以为,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力 。
后来,因为提出光的波动说,R.胡克和C.惠更斯也认为,以太是荷载光波的媒介物质,且以太充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡尔一样反对超距作用并承认以太的存在。不过,在他看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动,但以太的振动不是光,因为光的波动学说(当时人们还不知道横波,光波被认为是和声波一样的纵波)不能解释今天 称为的光的偏振现象,也不能解释光的直线传播现象 。
1 8世纪,由于法国笛卡尔主义者拒绝引力的平方反比定律而使牛顿的追随者起来反对笛卡尔哲学体系,连同他倡导的以太论也在被反对之列。随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功以及探寻以太未获实际结果,使得超距作用观点得以流行。光的波动说也被放弃了,微粒说得到广泛的承认
然而到了19世纪,T.杨、A.菲涅耳、M.法拉第和J.麦克斯韦等科学家逐步发现光是一种波,而生活中的波大多需要传播介质(如声波的传递需要借助于空气,水波的传播借助于水等)。受经典力学思想影响,于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质,而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用。
可是再后来,著名的迈克尔逊-莫雷实验并没有证实存在以太拖曳影响光速的变化,该实验被当作了并不存在以太的证据。以及1905年爱因斯坦在《论动体的电动力学》一文的前言中说:“光以太’的引用将被证明是多余的”,他抛弃了以太说,认为光速不变是基本的原理,并以此为出发点之一创立了狭义相对论。
或许,因为著名物理学家洛伦茨虽然认为光速不变,但却相信以太存在,并不认可相对论。所以,1920年,爱因斯坦在莱顿大学做了一个“以太与相对论”的报告,试图调和相对论和以太论。他指出,狭义相对论虽然不需要以太的概念,但是并未否定以太,而根据广义相对论,空间具有物理性质,在这个意义上,以太是存在的。他甚至说,根据广义相对论,没有以太的空间是无法想像的。不过,爱因斯坦所说的“以太”其实是广义相对论中的度规场,并不具有物质性 。
1922年天文学家卡普坦(Jacobus Kapteyn)最早提出宇宙中可能存在“暗物质”。现代一些科学家一再通过各种的观测和计算证实,暗能量在宇宙中约占到73%,暗物质约占到23%,普通物质仅占到4%,预示着人们认识到的宇宙只占整个宇宙的4%。
2005年10月25日,李政道在清华大学演讲中 指出:21世纪初科学技术最大的谜是暗物质和暗能量。暗物质存在于人类已知的物质之外,人们知道它的存在,但不知道它是什么;它的构成也和人类已知的物质不同。
综合人类悠久文明史上包括以上众多著名和伟大思想家、科学家的理论和思想,和现代物理、天文科学的各项研究,尽管关于以太、或暗物质的特性还存在许多认知盲区、困惑,但是,完全可以确信,除了我们人类可以直接观测、探知的显物质空间,必定还存在有我们人类并不能直接观测、探知的由以太、或暗物质组构的更高层级、或更高维的阶度空间,而且,组构形成这样阶度空间的物质,也明显表现出人类至今尚不能认知的运动形式。
现代量子物理科学磅礴发展也客观、有力地证明,在非常微观的量子空间,微观量子的运动也非常显然地有着不同于常规、或宏观的物质空间中物质的运动形式和相互作用的机制。
这些能够佐证我们在这里建立“阶度宇宙空间理论”的科学理论的价值和现实的思想意义。
参考文献:
[1] 韩震 主编,2017:《西方哲学概论》,北京师范大学出版社。
[2] 百度百科:《以太词条》,作者, 曹昌祺 戴念祖
[3] 《中国大百科全书》(第二版) 物理学 词条:以太,中国大百科全书出版社,2009-07
太阳表面也是6000度铁水?! 第一次听说这么奇怪的理论啊,不知道您是哪儿得到的?比如太阳系九大行星九个时空都有各自的轨道,顺序排列,与人体太极结构的形脏神脏九脏腑对应,排列顺序也一样?! 现在太阳系是8大行星!