新概念物理学-第六章 宇宙

2019-1-7

第6章 宇宙


第1节 物质宇宙


无际太空中的某一有限区域分布着尺度不等、运动状况不同、不断演变的物质,这便是宇宙。宇宙中最小物质为基本粒子,质量小于10-36克,最大的物体为恒星,质量超过1033克;运动速度最大的接近光速,最小的接近零速;运动方式有直线运动、往复运动和空间曲线运动几种。

绝大多数物质集中于恒星,以太阳系为例,太阳自身的质量占太阳系总质量的99.9%,八大行量加上卫星、星际物质只占了大约0.1%。由此可见,所有恒星的质量之和,可以代表宇宙间的物质总量。

但是,目前难以准确估算宇宙物质总量。主要问题是,更为遥远的星光太弱,连望远镜也难分辨,测到的最远距离约为146亿光年,不能肯定再远处没有星体存在。相反,不访假设宇宙比望远镜中观察到的要大得多。因为,现在观察到的天空,众星分布均匀。这有两种可能,一是地球恰好处于宇宙中心;二是宇宙的深度太大,映入望远镜的只是相对不太远的星体,再远处的星系已不能看到。从概率出发,第一种估计准确性太小,难以置信,因此,应当倾向于第二种可能。如果地球既不处于宇宙中心,太空中的众星又一无遗漏的被望远镜看到,会是什么情况呢?必定是,天空中星体密度不均匀,在接近宇宙边缘的方向星体密度比其它方向稀,与之相对的方向是离宇宙边缘最远方向,众星密度应当最密。据此判断,现在观察到这么多颗恒星,只是宇宙全部恒星的很少部分。众星在惯性与引力的作用下作“布朗运动”。因此,理论上说,每个恒星都有可能一度置身于宇宙边缘,即物质分布的最外层。但何时有此可能,不能予测。以太阳而论,即使宇宙深度只有140亿光年,用太阳现在的速度(不到光速的万分之一),即使一直不停地前进,需要二百万亿年。何况“布朗运动”不可能“一直”向前,更多的是“反反复复”无定向运行。

宇宙空间最小的物质为两种基本粒子,即作为斥力源的电子,和作为引力源的引力子,以前曾提到过,电子的质量比现在手册公布的9×10-28克小得多,理由是,现在认为氢原子外围只有一枚电子。实际上,那里应当布满了电子,9×10-28克乃是它们的质量总和,中国学者最近对“光子”质量的评估值是<10-51克,这一数值是电子质量的两倍,故电子质量约为5×10-52克,此值或许偏小,在氢原子外层分布1024枚电子,似乎太多。以上曾经根据宇宙射线的能级差判断, 这一数值是10-36克。

按“种类”说,宇宙空间更多的是各种被认为是“粒子”的“粒子聚合小组”、“群体”,因为,从粒子离开恒星起,引力使它们处于聚合态势,只要一有可能,便参加“集体”,成为“组织”的一员。不仅引力子如此,斥力子——电子也不例外,祗是,由于引力F3<F1而且电子同类之间具有斥力F2。尚未聚合的斥力子在空间扩散,形成空间电场。同样由于引力占优势,F3的存在,空间电场不可能向没有星体存在的遥远虚空中无限扩散,电子被微弱的引力吸引,散布在“物质宇宙”的“附近”空间中。

已经叙述过的两种典型的聚合方式,“蓄能聚合”使引力子聚合成为减失了直线运动速度在空间高速相互回旋的小组和群体;“代数聚合”则聚成保持粒子原来速度矢量的“粒子群体”——空间“高能粒子”。

参加“蓄能聚合”的引力子其速度矢量不可能非常对称,聚合“组群”存在一定速度的直线运动,达到中子、质子规模时依然具有一定速度,中子、质子相互吸引进一步产生原子时,它们在原子核中并不静止而是以中子、质子为单位相互回旋,回旋产生的离心力被它们之间的引力所克服,对外显示“稳定”。反之,如引力不足,便显示不稳定,很可能有中子、质子甩出,一旦质子被甩出,外层电子中相应的那“一份”也因引力减小而飞离原子外层。

成为质子、中子之前,聚合至不同程度的“粒子”已被发现了一大批,有多种介子、变子等等,它们尽管一直被称为“粒子”但相对于真正的粒子(基本粒子)说,它们是“群体”,是“粒子多倍体”。

空间中比这些“粒子”稍大的便是各种原子和由若干原子聚在一起的宇宙尘。

质量越大的物体“吸引能力”越大,“大鱼吃小鱼”也成为物质聚合的规律,小物体为大物体成长提供了“原料”。

恒星和“超新星爆发“向空间不断送出基本粒子;基本粒子聚合成为原子;原子合成物体;物体成长为小行星、行星或加入小行星、行星;行星成长为恒星。这是宇宙空间的“生物链”。引力成为驱动循环进行的动力,能量不灭规律使这一循环永无止境地进行下去。

对于所述物理事物尚有许多未能准确认定的事项,如:

引力子直径多大?质量的准确数值是多少?引力子之间、斥力子之间、引斥力子之间的力F1、F2、F3到底多大?

为了认识宇宙,需要掌握这些最基本的原始数据,目前还只能估计。现实宇宙中存在着大小不同的各种物质,它们都处在不停的运动和变化之中。


第2节 宇宙“诞生”议

2.1 宇宙大爆炸

2.1.1宇宙大爆炸的来由

大约一百年前,远星光谱向红色方向偏移的现象被发现,为什么出现“红移”?当时有两种看法,一是根据地球上的多普勒效应,认为谱线的“红移”代表该星体正以亚光速离去; 另一是爱因斯坦的观点,认为红移产生的原因是引力所起作用。不久,爱因斯坦放弃了“引力红移”,也同意宇宙中“星系的膨胀”。至此,宇宙膨胀和宇宙大爆炸理论已处于不受质疑地位。

经过测定,远星光谱谱线红移的量并不相等,约同距离成正比,换算成离去的速度,相当于光速的0.3~0.46倍,即超过10万公里/秒,对比炸药爆炸达到的速度(<1000米/秒),称为“宇宙大爆炸”远不过份。

“红移”似乎是宇宙向人们显示其历史的一项暗示,总算有了探索宇宙过去的蛛丝马迹,科学界对此十分重视是很自然的。由此,又根据对远星距离的测定,推算出大爆炸发生在大约140亿年之前。这就是说。认为宇宙诞生于一次大爆炸。

但问题也随之出现,使得进一步深追的努力只能暂停。问题是:现在空间的恒星,加在一起,体积远超过1035千米3,即使填满一个“球体”,直径超过1011千米,这么多的物质,当初处身何处?又如何发生爆炸?

此时,人们利用“质量可变”理论解此难题,让质量全部变为能量,又让能量没有体积,这样,对大爆炸以前物质情况的描述便趋于“方便”,在不断发表的文章里,上述“球体”不断缩小,先缩至若干“公里”直径,又骤减到数毫米,最近则有文章提出为“亚原子”尺寸即埃的数量级。称质量集中于此点,名为“奇点”,最新的说法则是“一个理论的点”。

从星体越远“红移”越大又引出了宇宙加速膨胀理论,从加速膨胀引出了暗能量,由此得出了前章所说的暗能量占了宇宙份额的一大半的理论。

很明显,以上介绍的全是一厢情愿的“理论”,是在多重假设基础上建立的理论,具有很大随意性,既未经过证实也未经过反复检验,令人感到“不可靠”。在第3节将要阐述《相对论》并不支持上述理论。关于“奇点”的理论,实际上又一次将数学事物混同物理真实,函数中出现奇点并不少见,它意味着在此点数量关系急剧改变,这是由自变量的函数关系所决定的;物理中若存在奇点,并非只列出它奇特之处即可成立,需要同时对发生奇点的因果关系探讨清楚,亦即,除了说明“奇在哪里”之外,更需证明出现奇点的物理过程,转变机理,如果根本做不到这点,奇点便失去依据,成为无稽之谈。数学上的“奇”,是人们对数字急剧改变使用的定语;物理学所探究的是“理”,从这个意义上说,物理中不存在“奇迹”“奇点”等以奇字作为定语的物理事物,在某一事件的真象尚未探明之前,客观存在的只是“为什么”而已。是什么力量使物质被压缩成“奇点”?

2.1.2 宇宙大爆炸果真发生过吗?

2.1.2.1支持宇宙大爆炸理论的理由

1、一件相关事实:“红移”;2、一则假设:地面多普勒效应在空间同样存在。3、质量可以无限压缩

2.1.2.2质疑宇宙大爆炸理论的理由

1、远星“红移”发生另有原因;

2、空间电场状态不同于地球表面,不能任意引用多普勒效应;

3、万有引力对他们是否存在? 远星为球形表明万有引力照常起作用, 这同“它们一直自由地向外膨胀甚至加速膨胀”相乖

4、远星中的“兰移”现象与爆炸理论抵触;

5、星体的位置分布与速度不相吻合。

2.1.2.3分析

正方理由业已常见,现将反方理由分述如下:  

1、“红移”这一事实能否唯一地表明是远星高速离去所产生的多普勒效应呢?客观地说,还有其它原因同样可能产生红移,有必要予以重视。其一是,光波极度衰减,按照波动理论,光波的振幅随距离衰减,频率不变。这一“理论”无疑正确,波的频率由质量m和常 数π和k计算,m指空间电场中电子的质量,可以视为不变,π是常数3.1416…,k是电子位移力和位移量之比,也被视为不变。对“红移”若引用多普勒效应作解释,由此,判定远星飞离我们,而且可计算出:速度为光速的0.3~0.46倍。比通常的爆炸速度大万倍以上!但这只是“理论”,上述常数K同虎克定律中的弹簧常数相当,就弹簧说,它的K值在实用范围内“不符合”理论的程度到达什么程度呢?约为10-2,巡视各种物理常数,如摩擦系数,比热,压电常数,共振频率等等,无不表现出存在一定的“不符合”理论的误差范围,当今稳定的原子振荡,保持不变程度约为10-11,光的频率不变的条件是空间电场中K值不变,K值是众多物理参数中的一种,既然迄今没有发现一种绝对不变的物理参数,怎能期望唯独电场的K值绝对不变呢?

遥远星光到达地球时,已经在空间走过若干亿年历程,它的亮度衰减达到10-13,K值肯定随之有一定改变,这种改变是由于光波已极度微弱所引起的“衰变”,自然是波长增加或频率减小。

K值衰变的原因是“遥远”,衰变的规律应当是:与距离相关,越远越大。

第二个产生红移的因素是太阳辐射电场,这个辐射场直接影响着地球的空间电场。当在夜空中观察远星时,太阳的辐射恰好对远星传来电波发生推拒作用,使其变慢,于是,向波长加大方向变化,即“红移”。这一因素的特点是均匀施加影响,与远星的距离无关。

但是太阳的影响至少在稍近的银河系恒星上并未显示出来,银河系千亿颗恒星不出现“红移”,这一情况似乎表明光谱同发射电场有关,相对较近的银河系恒星星光受到自身发射电场的运载,因而未受到太阳发射电场影响。

第三个可能引起红移——包括引起兰移——的因素是恒星所处空间电场密度同地球周围空间电场密度的差异。

空间之所以传播光,正是由于并非真空而是布满电子形成的电场,不均匀电场对于光便是不均匀介质,光速因此改变难以避免,认为这种改变是“引力弯曲”乃是误解(原因是坚信“光速不变”)。比引力强得多的“三种”力对光并未发生如此的影响便是反证。

不同电场密度中的光向地球传来时,它的始发频率不会改变,电场也不能对此施予调制,因而,速度的改变只有落到波长上面:红移或兰移。

为什么只有银河系以外的恒星光谱发生红移呢?这与“大爆炸”理论难以协调。若置“两个不灭”规律和因果关系于不顾,可以为以上现象创造出一些新论,但此类“理论”在回答一个问题的同时又附带出一批新问题。

可见,当今宇宙理论呈环环相扣态势,若有一环松开,势必影响其它环节。对于“红移”这一事实,看来难以代表远星高速离去;“红移”只是空间电场中光传播发生衰减和受空间电场不匀的影响所致。

2、多普勒效应在空间同地球表面完全相同吗?回答此问题需要分析电场状态,多普勒效应是波源相对观察者运动时,出现的频率改变,测量频率改变便可以算出运动速度。在此无意中有一个前提:所涉及的空间电场应相对稳定。如果该空间电场发生运动,其运动本身即可引起所传播的光波发生频率改变,1886年迈克耳逊重做过一次斐索所设计的试验,这次实验结果干涉带的变动说明媒质运动确使光速及频率发生改变,但由于光路上的水速显然小于平均水速,改变值未能达到予期而影响了对实验的判断。

空间电场的情况比地面复杂,当遥远星光在空间传播若干亿年路程时,要穿过不同密度和不同骚动的媒质空间。空间电场的密度变化客观存在,恒星不断发射,骚动也不断发生。这一切,在地球上都被臭氧层屏蔽了。由此说,多普勒效应不能无条件移用于空间。

3、万有引力对于远星起不起作用?

如果起作用,在大爆炸“炸完”之后,每一份物质都存在一定的负加速度,在它们离“爆心”不很远时,即使平均负加速度只有1米/秒2,即使那时所有物质以光速飞离中心,经过3×108秒即大约10年之后,所有离开爆心的物质速度逐渐减至零,此后将慢慢向中心加速。

而上述情况并未发生,这表明有两种可能:

(1)万有引力对它们这些物质已不起作用;

(2)大爆炸并未发生过,众星一直就在作自己的“空间布朗运动”。

但是,有两项事实不支持(1),一是众星之所以成为星球而不成为“一盘散沙”,这本身足以说明万有引力照常起作用;二是从遥远空间发现的双星、涡状星团均说明引力对它们起作正常的作用,同近星并无区别。

4、随着“红移”的发现,也发现了“兰移”远星,如果红移说明宇宙曾发生过一次大爆炸,“兰移”是否表明宇宙正在发生大塌缩?因为,若承认“红移”表示远星以亚光速飞去,就应承认“兰移”表示它们以亚光速飞来!

在此无意中又出现了一项新论题,是否“我们”处于宇宙中心?膨胀、塌缩为什么都以“我们”为中心?宇宙到底存不存在这样的中心?

5、假如“大爆炸“曾发生过,此后,众星形成且空间存在 “暗能量”和“暗物质”推动众星加速向“外”运动,此说法虽然可以解答为何星体越远红移越大这个问题,但随之带来的却是更多难题,如:暗能量的物理实质是什么?它为何140亿年来长期推动众星径向外移?为什么它对众星作用不均匀?它充满空间还是仅存在于众星所占据的少量空间角之内?暗能量有否物质载体?它能游离于物质之外吗?等等。

同样难以解答的是,在“宇宙中心”4万光年半径空间内,为何出现千亿颗之多的不发生“红移”的恒星?就是说,假使曾经发生过“大爆炸”,银河系这个不“膨胀“的星系从何而来?至少从光谱看来,银河系恒星成份并不特殊。反之,如果不将红移同“高速离去”挂构。于是, 不出现抵牾的解答是:大爆炸并未发生过!“红移”、“兰移”均不能引用多普勒效验解释,这属于光波传播中产生的现象,需要从电波衰减和空间电场的状态中寻找答案。

当习惯于所有事物有界、有限,很难从感性上承认“无所谓起始、终止”、“永存”等概念。宇宙无所谓“诞生”、“毁灭”是一个出乎通常感性认识的观点,数量极其庞大的物质,相对运动于无限空间之中,引力使它们不致分得很“散”,它们遵循物质不灭与能量不灭规律,发生着由聚合到分散,由粒子到恒星的不停循环演变,无所谓起止,永远演变下去。一切在力的作用下发生运动,发生变化,远星并未高速离去,大爆炸并未发生过,这便是宇宙的真象,需要予以理解,这样,方可以摆脱那些离奇的理论和不断出现的问题。

2.1.3 宇宙是怎样诞生的

在宇宙的研究中,它的“诞生”是应当居先解决的问题,从关于粒子的讨论中隐约可以看出,宇宙也是永存的。上面的分析也得出了如此结论。

理由很明显,既然基本粒子永存,能量永存,无法消灭物质和能量,宇宙的存在和演变便没有终止之时。既无结束,也无开端,答案将会是:宇宙不存在诞生与灭亡。它一直存在,无所谓寿命。于是,“宇宙是怎样诞生的”这一问题不存在,因此,答案便是:相对于宇宙的存在,无所谓时间,当然也就无始无终,无所谓“诞生”,无所谓“毁灭”,客观地、永远存在!


第3节 真实宇宙与虚幻宇宙

什么是真实宇宙?将视线从现存某些“理论”的迷雾中穿透出来,所看到的宇宙相对比较真实。“宇宙大爆炸”是最大的一团迷雾。

上面已论证了,宇宙不曾发生过“大爆炸”,众星并非以亚光速离去,推理也已经作出了,最终何以证明?

关于证明,当然还是依靠天文学进展。在此提出一则方案:如果相隔一定时间对同一颗恒星进行测距,只要精度足够,便能确定它在这段时间之内与地球的距离大体未变还是按“红移”值增大了。

此方案的现实性如何?以某一距离为150万光年的恒星为例,设它按“红移”折合的速度是0.3光速,其1年是否增加0.3光年距离,如果测量精度能达到10-6,相隔一年所作的两次测量便能得出结论。

看来,若要人们放弃远星高速离去即宇宙曾发生过大爆炸的观点,仅有理论上的质疑还难以使人彻底信服,类似这样的测量是必要的。当前,光学测距的精度已相当不错,退一步说,为了使结论更准,相隔10年再测数据应当更为可靠。

出于对“大爆炸”理论的需要,有人提出了“奇点”,为了让众多物质变小成为一个奇点,只能依靠“质量可变”,《相对论》虽然提出质量可变,虽然提出了质量能量的方程式,但同时也提出了“质量与能量在实质上是相象的”“它们只是同一事物的不同表示”,认为不同之处在于表现形式,并没有涉及“质量转变为能量”以后,体积可以任意缩小,因此,说众星转变为一个“奇点”,从《相对论》中不能直接找到依据,更不能提出这种转变的物理机制。 但是,任何一种转变,都应存在因果关系,有原理、有机制。如果一直提不出这种机制,这种“转变”是否能存在便成问题。因此,若要提出“奇点”,首先需阐述物质如何转变为奇点,否则便是“无证之论”,不能置信。前已述及,人们需要接受一则原先未曾习惯的观点,即宇宙客观地存在着,无始无终。寻找它的“诞生”、“毁灭”只是人们一厢情愿的作为,宇宙根本不存在“年龄”问题,在此不适用“举一反三”,不能根据所见事物都存在“生命期”而推断宇宙也存在生命期。有限同无限有时相隔似乎不远,在感性中,无限小同零便很靠近。

宇宙中永存不变的是基本粒子,宇宙的永存建筑在这一基础之上。人们的感官加上最先进的仪器迄今不能观察到这一范畴,充满视野的则是万物皆变,万物均有始终。这一经验使得观察宇宙时戴上了有色眼镜,一直不停地追寻宇宙的始终。

除基本粒子外,宇宙中的变化可算复杂纷纭。经典物理对物质、物质运动的认识是正确的,随着实践经验的累积,对其加以改善,使物理理论更臻完善也是完全正常的。但事实上却出现了不正常情况,使理论发生了“似进实退”,而且至今依然难以逆转,这便是用“质量可变”否定了质量不变与能量不变两项已经长期考核过的基本规律,第1章已阐述过,这一否定是不正确的,存在相当的误会。

自那时以来,物理理论已从那个不踏实的出发点走了很远一段,构筑了一个虚幻的物理空间,和一些现实中不可能存在的事物。

在此提出,采用两个不灭定律对有关理论中的无确证理论加以“过滤”,合格者方有资格进入物理空间,不合格者则应归入“虚幻物理空间“,或者说归入虚幻宇宙。

若不能接受宇宙永存的客观存在,势必总要设法证明宇宙诞生于若干亿年前,这恰恰不合真实,因而这类理论必定出现难以解释的问题。为了回答这样的问题,势必又要提出新理论,新理论纯属虚构必定再引出新问题,从而陷入一种“怪圈”。

宇宙有多大?边界在哪里?可以回答的是:

1、真实宇宙是无际空间中的有际球状星团,这个星团远看呈一团球状“尘雾”,每个恒星是一粒“尘”。引力是形成团状而不致向无际空间扩散的动力。

2、宇宙的“边缘”在团球尘雾的外表,一旦接近边缘位置时,会发现天空的星体分布渐渐不匀,那较“疏”的部分便是边缘方向,当位置处于宇宙最外层时,所见天空分为两部分,一部分较暗且没有一颗星星,另一半则布满星体。到达最外层的星体继续在惯性和引力作用下作“布朗运动”,又逐渐离开最外层而进入内部。

由此说来,现在可以定性地回答,真实宇宙比我们现在认为的“半径为146亿光年”要大得多;至于定量地回答到底多么大,现在尚不能够做到。

除了“大爆炸”,还有不少它们使人难以认识物理真像的观点,它们构成了虚幻物理基础理论空间。

以下讨论某些在真实宇宙中并不存在的“物理事物”,如:“隐宇宙”。

有一种理论说宇宙有两个,“在五维空间中存在我们的宇宙和另外一个隐藏的宇宙”。认为两个宇宙“发生一次相撞事故,相撞产生的能量生成了我们的宇宙中的物质和能量”。

这一观点受到很大关注,但显然,它又立即带来了很多难题,如:

(1)超过三维的那二维空间是什么空间?它存身何处?

(2)那个“隐空间”是客观存在吗?它由什么组成?如何体现?

(3)任何相撞能“产生”能量吗?此说法有何根据?

(4)物质能消灭变为能量吗?有何根据?

(5)能量能游离于物外吗?有何实例?

(6)“能量”如何转变为质量?有何根据?

如果根据物理规律,上述问题恐怕并不容易回答,因此,两个宇宙理论也属于“无证之论”它并未真正解决“宇宙起源”问题,因为所提出的“隐宇宙”如泥人过河,自身难保。

真实空间只是三维,这是既“充分”也“必要”的。少于三维不能形成空间;超过三维则不可能存在,即“多余”。时间作为一个独立参量同三个坐标参量并列,构成四元函数, 《相对论》的“四维空间”乃是函数空间,物理意义在于,人们只有通过信息才能认知空间,由于信息以光速传播,光具有波动性质,因此,当两个参照系统相距较远以及存在相对运动时,光所传播的信息会发生“时间延迟”与“时间畸变”,四元函数用于计算出这种延迟与畸变,经过修正,被接受到的信息便是真实状况。

但是五维空间和“隐宇宙”的提法恰恰朝向另一方向,它可能产生误导,有如通过哈哈镜观察宇宙,并未更为接近真实而是步入虚幻。如果多余的这二维不是数学概念中的“维”,必须证明它们存身何处,若是数学概念,它怎么又能同现实中的宇宙“相撞”? 

这类具有颇大“任意性”的理论,虽然可使某个难题“因任而解”,但又引出一串新的难题,并不能真正解决问题。

还有一种理论提出:宇宙为9维空间,除三维真实空间外,其它维是卷曲着的薄膜,当这种膜伸展时发生撞击,生成了宇宙万物,这一理论也试图解释宇宙如何诞生,但其理论的任意性更大,不遵守任何物理规律。

多余的那6维空间既不能立足于3维空间,只能是“隐”的或“暗”的,在此情况下,“隐”已成为不能说明机理的盾牌。

作为定语的“隐”字,可能有不同含义,一是确实存在目前看不到且探测困难的物理事物,“隐”的使用合适的;二是,对于某些说不清“原因”的现象,怀疑有不可见的物质或能量“存在”。一旦发现另有原因,此时,“隐”也就落不到实处。

当前,对于暗物质(隐物质)、暗能量存在一个分寸,不能拢统判定它们存在与否,需分别讨论。

由“大爆炸”、“宇宙加速膨胀理论”引伸出来的“暗物质”和“暗能量”,在上一章已提过,被认为竟比现存宇宙间的物质总量分别多出4.7倍和16倍!人们岂不生存在“暗物质”“暗能量”之中!如前已述,“宇宙大爆炸”并未发生过,那只是因为“红移”而发生的误会。所以,由“大爆炸”引伸出来的数量大得惊人的“暗物质、暗能量”并不真实存在。

但是,宇宙间确实存在“看不见”的物质,它们还携带着能量。第2章曾描述过,空间聚合生成介子、中子、质子、原子,当尺寸小于10-5厘米时,人眼和光学仪器不能看到它们。是名符其实的暗物质或隐物质。

所以,真实存在的暗物质、暗能量在此不在彼。空间的这些细微物质的总量很小,以太阳系为例,只占1‰以下,但数量很大,在宇宙物质演变中不可缺少的阶段。

原子能可以说成是现实的“暗能量”,它的存在由粒子高速运动而体现,在众多不同形式的能量中,它占有最大份额,所有物质都存在这一能量,“与物质共存”,但现行理论中的暗能量并不指此。恢复经典物理学对质量、能量所划定的界限也已刻不客缓,如果仍然有违反基本物理规律的理论掺杂于物理领域,如果听任质量、能量随心所愿地变来变去,如果物理所划定的严格界限不予遵守,结果虽然比较“繁华”,但却不免混乱,以致正误莫辨,难题迭出,怪论丛生,就是所谓“熵值增高”了。至此,已可初步看出,所谓隐宇宙,其实并不存在,可以说是一种“虚幻宇宙”,纯属意识形态,因为它不能存身于三维真实空间之内。

另一物理事物是黑洞。自1783年出现“黑洞”这一名称后,至今已发展到有比较“系统的理论”。据目前理论:

1、黑洞分为三类:(1)太初黑洞(2)恒星坍缩黑洞(3)新型黑洞

2、以上三类黑洞的质量分别为:(1)约109吨(2)约1028吨(3)约1033~1036吨

3、半径分别为:(1)小于10-10米(2)约105米(3)约1010~1013米

关于黑洞的特性当前认为有以下四项:一是引力强大,一切物质不能逸出,连光也不能逸出,所以观察不到;二是发射X射线;三是有极高的熵,为原星的万亿倍;四是有超重内核。有的文章还赋予黑洞“可扭曲时空”等性质,随着理论研究的继续,还会为黑洞增添新内容、新性质,对于尚未获得实证的课题 ,众说纷纭,属于正常现象。

从以上性质可见,“黑洞”迄今只是意识形态产物,是由许多学者不断堆积起来的。因为“不可见”,无从验证它的确实存在,人们可以从一些天文现象中怀疑是黑洞所起的作用,最多只能做到这点,其余便属于理论探讨。既然基本上处于理论探讨,很重要的便是“合理”,是否合乎已知物理规律。对于上述黑洞理论,确实需要从这一角度加以斟酌。问题有:1、三类黑洞的密度分别为1019、1023、1020~1023吨/米3,为此需要论证中子星一类超重物质可能存在吗?2、按照“理论”,宇宙中将会有多少黑洞?3、黑洞的引力有多大?能“吸住光子”吗?4、黑洞究竟是怎样产生的?寿命多长?

现分述如下:

1、在第3章中曾叙述了作用力线与剩余力线的分配关系即聚合效应,阐述了基本粒子在聚合中力线“密度”逐渐下降的原因,“强作用力”的剩余力线成为“弱作用力”。何时引力最大?单身引力子间引力最大,这种机制决定了物质伸向空间的力线是“最稀疏”的力线,万有引力是最“弱”的引力。

正是剩余力线的不断减少,达到质子、中子规模已不能再“成长”,没有质量大于1.67×10-24克的粒子;中子、质子相互吸引、聚合、形成原子继续使剩余力线密度降低,中子质子最多只能聚合到209颗,就是铋的原子核,再多便“不稳定”,成为放射性原素。即使人工制造放射性元素到了260颗附近,既“不稳定”也不能再多。可见得核引力有着精确的数量关系,不能随意增减。

既然中子质子聚合一起的数量不能超过260颗,一个中子星要多少颗?109吨物质大约相当于中子质子6×1040颗,如果中子、质子、自己的引力弱到难以吸引多于260颗中子质子团结在一起,从哪里来的力可使6×1040颗中子、质子凝聚成中子星呢?

通过对物质原子组成的认识,可以推测宇宙间不可能产生中子星、质子星一类实体,它只存在于文章之中。

2、每年从空间捕集到大约2000次新星爆发信息,这个数字本应理解为在140亿光年这个空间中,恒星每年新陈代谢的数量。

如果将它同“黑洞”硬相联系,或者说,如果每颗新星爆发便“收缩成为一个中子星”,成为一个黑洞,即使按140亿年算,现在空间便有28万亿颗黑洞!每度立体空间角中就有2亿多颗!这是可信的吗?

3、根据什么认为黑洞引力很大,能吸住一切物质包括光子呢?根据“黑洞不可见”作出的这种理论存在三点问题:

(1)任何物体对于远方物体的作用力只能达到“万有引力”强度,要使力增大,就要使质量增大,正是如此,提出了“中子星”来担任这一角色,(如果它可能存在,每度空间角中有2亿多颗!)上面已讨论过,中子星从理论上形不成,实际上也未观测到过。

(2)所谓“吸住光子”是邦黑洞“看不到”寻找的原因,光子是量子力学对光波所作的描述,若说真空中没有一切能量方式包括没有光,难道真空也能吸住“光子”?这种提法涉及到对光本质认识不足,是将波动事物说成微粒而带来的“副作用”。对波、粒问题,将在第7章讨论,预先要说的是,“光子”并不存在。

(3)既然空间布滿“黑洞”,“黑洞”又“吞噬”光子,用天文望远镜对着夜空,由于位置的改变,“黑洞”必定不时处于同某一远星成直线的位置,从而使这颗星星“失明”,但是,这种应当司空见惯的情景一次也未出现过,为什么?

4、黑洞是怎样产生的?

“黑洞是什么”应当同“它如何产生”相联系,现代物理学的认识是超新星爆发后产生黑洞。为了不带成见,不妨分析一下超新星爆发的结果。因为超新星爆发并非理论,它是从空间可以观测到的现象。也已经讨论过,恒星极度成长导致核反应区域扩大,在辐射增强的同时,未发生核反应的物质也气化膨胀,最终以粒子、分子、原子方式散入太空而使恒星消失,这便是超新星爆发。

原子中的所有粒子,都是在获得一份附加能量之后方才高速飞向空间的,它们有的克服了强作用力,有的克服了弱作用力,有的克服了电磁力。因此,如果仅凭了远距离引力——即万有引力——不能马上将它们再引回来形成原来的恒星或“凝聚为中子星”,超新星爆发之后,“现场”成为“一片空虚”,即为真空。真空不能传递能量,这就是说,光不能从那里反射、透射、更不能发射。当然也就看不到它。这也就是“黑洞”了。

再后,那些离开的原子、分子在引力作用下形成“光球”,它们是“速成行星”

因此,真空存在的寿命很短,若说超新星爆发后产生黑洞,是何机理? 

黑洞会发射X射线吗?黑洞有极高熵值吗?

将空间X射线源归于黑洞没有根据,因为,X射线是速度远低于光速的电子射线,若按现行“理论”,黑洞“连光子都不能逸出”,怎么能逸出x射线?可见此说自相抵牾。

关于“黑洞”与“熵”,此二者其实两不相及,黑洞无所谓熵更不存在高熵、低熵一说,因为,熵在热力学中有明确定义,它是热量和温度的微分比值。温度则是原子外层电的能量指标,电子质量在原子质量中份额小于1‰,正因为如此,物体温度再高,它所含的热量远小于该物体的原子能。如果原子失去电子外层,如果“粒子”比原子核小,它们不存在“温度”,因而无所谓热量或熵。新星爆发以后,已没有完整的原子还留在那里,黑洞只是人们对这一暂态空间区域的称谓,在它恢复常态之前,内部没有物质,因而也不存在熵值问题。

至此,通过叙理,已将多维三维以上空间、隐宇宙、暗能量 、黑洞等事物归入虚幻宇宙,它们不能出现在真实宇宙中。为了建立宇宙的统一场论,有人十分关心宇宙是平直的还是具有曲率的?并以为从微弱的空间辐射中能获得验证。问题是现在有没有条件建立这样的场论,因为,对于一个不明底细的对象建立任何理论是很玄乎的;空间究竟是什么样的空间?明摆着,现在对空间的物质分布所知甚少,主要在于这个宇宙到底多大范围不能确定。如果,现在估算的6万亿亿颗恒星只是宇宙中极小的部分,即使提出一种理论,一组方程,只能是以蠡测海,难以反映实况。

若要对现在可以看到的空间诸星的某一参数作一次快速测定,即使测定极快不占明显时间,即使收集数据按光速进行,整个过程的完成则需要>140亿年!在此情况下,能够相信我们所提出的一组方程能准确描述宇宙间所有物质的行为或特性吗?如果所问的是“空间物质分布有何规则”则是一个实际问题。空间本身便是除去物质以后的虚空,无所谓平直与弯曲,当存在物质后,空间距离则由几何规则确立,在两星体之间的距离只有一种定义,即与此二点相连的直线,这一规则是唯一的。

有一种“虫洞”理论,假设空间弯曲,可以通过在曲线两端选用直线连接而使速度超过光速。前面已讨论过,定义距离的是“两点间的直线”,这一原则不能违反。所以实际空间中并不存在这类“虫洞”。避开了物质在空间的现实分布和直线的定义另外考虑空间曲率应当是几何理论的内容,不应混淆于真实空间。前面所说的三维空间,它是由空间物质分布而体现的,三维,也是在应用中获得证实才会被众所承认的。