宇宙环境因为引力场和光在特殊环境下被旋转的球体星球所吸引导致的星球会发光的呢?

史蒂文森表示,火星不应再被用作岩石行星的晴雨表。最终,月球科学家一致认为,最好的答案可以在金星上找到,金星是最像地球的行星。它在早期也可能存在卫星,只是后来失去了它。

出品|网易科学人栏目组

在过去40多年间,教科书中提及起源时都认为,与质量相当的岩石星球与地球发生剧烈碰撞,从而促使月球诞生。但是最新证据对这种观点提出了置疑,月球诞生的方式再次成为焦点。

图1:艺术家设想的天体索内斯蒂亚(Synestia),它由蒸发岩构成,可能是月球诞生的母体

1972年12月13日,阿波罗17号宇航员哈里森·施密特(Harrison Schmitt)在月球“宁静海(Sea of Serenity)”区域行走时遇到一块巨石。他向指令长尤金·塞尔南(Eugene Cernan)汇报称:“这块石头有自己的滑动轨迹,直通右侧的山上。”他还指着岩石从山坡上滚下来时留下的痕迹,塞尔南要求他收集部分样品。

施密特需要从巨石上凿下碎片,然后利用工具刮下粉末,以便采集岩石样本。这个样本后来被命名为橄长岩76536,并被载入历史。这块巨石和它的巨石兄弟们,将继续讲述整个月球是如何形成的故事。

在过去40年间,无数教科书和科学博物馆都宣称,月球是胚胎期的地球和火星大小的岩石星球发生灾难性碰撞产生的。这颗岩石星球被命名为忒伊亚(Theia),即生下月之女神塞勒涅(Selene)的希腊女神。忒伊亚曾与地球发生激烈碰撞,而且碰撞速度相当快,导致2颗星球都被融化。最终,忒伊亚残留的碎片冷却凝固,形成我们今天所看到的月球。

然而通过对橄长岩76536与其他从月球和火星采集到的岩石样本进行现代化研究,不禁令人怀疑起月球起源故事。在过去的五年里,许多研究都暴露出这样一个问题:即使拥有巨大影响力的假说,也没有相关证据进行佐证。如果忒伊亚撞击地球,并导致后来形成了月球,那么月球应该是由类似忒伊亚星球材料构成的。但月球既不像忒伊亚也不像火星,从原子角度看,它与地球几乎一模一样。

图2:第一个成为宇航员的科学家施密特在执行阿波罗17号任务期间收集月球岩石标本

面对这种差异,月球研究人员正寻求新的思路来解释月球形成的原因。最明显的解决方案也可能是最简单的,但最新理论也对了解早期的形成造成其他挑战。月球起源最新理论:第一种可能是忒伊亚的确塑造了月球,但忒伊亚的材料构成几乎与地球完全相同。

第二种可能性是撞击过程彻底混合了所有事物,导致不同的团状物质和液体完全均匀化,就像煎饼面糊那样。这可能发生在极高能量的撞击中或者是一系列的撞击中,首先产生了许多卫星,它们最终合并成为月球。第三种解释挑战我们对的认识。可能是我们今天所熟知的地球和月球曾发生奇怪的蜕变,疯狂的轨道变化戏剧性的改变了它们的旋转方式,并影响到它们的未来演变。

图3:月球起源4大主流理论

有关月球形成的主流理论正不断受到质疑,为此科学家们正提出新的解释方案。传统月球起源理论共分为四种,包括大型碰撞、索内斯蒂亚碰撞、小卫星以及双碰撞理论。

1.大型碰撞是月球起源的最经典理论,形成于20世纪70年代。这种理论认为,名为忒伊亚的火星大小岩石星球与年轻的地球发生碰撞。此次碰撞形成盘状残骸,最终合并形成月球。然而近期研究发现了该理论的矛盾之处:大型碰撞事件的计算机模拟表明,月球应当是由类似忒伊亚星球的物质构成,然而月球地质化学研究显示,月球是由类似地球的物质构成的。

2.索内斯蒂亚理论认为,忒伊亚与原始地球碰撞后,巨大能量导致两个天体被蒸发,从而形成名为“索内斯蒂亚”的新宇宙天体结构,这个旋转的炽热残骸云彻底混合了忒伊亚和地球的物质,从而形成了具有完全相同地质化学成分的地球-月球系统。

3.月球可能并非形成于一次大型撞击事件,而是多次更小规模的碰撞形成了月球。这种理论认为,每次月球大小的天体碰撞地球后都会形成残骸盘,它们最终合并形成小卫星。连续碰撞会不断增加小卫星的数量,所有小卫星最终结合形成月球。

4.双碰撞过程可能是最简单的月球形成理论该理论认为忒伊亚与年轻的地球拥有相同的构成物质,可是这种可能性在很大程度上挑战了我们对行星系统形成的认知。

了解地球最重要的日子可能发生了什么,也有助于了解太阳系的早期演变。在45亿年前,太阳曾被炽热的环状残骸云包围着。恒星形成的元素盘绕在新生的太阳周围,并逐渐冷却,经历了无数岁月,以我们无法完全理解的方式形成团状物质,然后成为微行星,之后形成越来越大的行星。这些岩石天体发生猛烈而频繁的碰撞,彼此汽化。正是在这种无法形容的、残酷的“台球地狱(billiard-ball hellscape)”中,地球和月球逐渐形成。

为了形成我们今天熟悉的月球,包括其大小、旋转以及远离地球的速度,我们最好的计算机模型显示,无论与地球相撞的是哪种天体,其体积应该与火星大小相当。任何较大或更小的天体与地球发生碰撞都会产生比我们看到的角动量大得多的系统。角动量是描述旋转物体或旋转物体系统的运动和质量的标准,比如旋转的地球,围绕着旋转地球旋转的月球等。角动量总是守恒的,这意味着只有当其他物体参与时,它才会增加或减少。同时,更大的抛射运动也会把太多的铁元素抛投到地球轨道上,导致月球上铁含量更高。

之前对橄长岩76536和其它月球岩石样本进行地球化学分析也进一步支持该理论。他们指出,月球岩石可能源自月球岩浆海洋,这种环境只能由巨大的天体碰撞产生。橄长岩可以漂浮在岩浆海洋之上,就像是冰山漂浮在南极洲海面上那样。基于这些物理限制,科学家推测月球可能是由忒伊亚星球残骸形成的,但这个过程存在一个问题。

追溯至太阳系早期,当岩石星球发生碰撞和蒸发,它们的物质混合起来,最终沉降为不同区域。越接近太阳,其表面温度越高,较轻元素很可能因温度升高而逃逸,最终残留较重的同位素(具有额外中子的变种元素)。当逐渐远离太阳时,岩石星球可以保持较多的水分,并保留较轻的同位素。正因为如此,科学家能够检测天体的同位素混合物,从而确定它们来自太阳系的何处,这就像某人的口音可透露出其家乡所在地那样。

图4:美国加州大学戴维斯分校的行星科学家萨拉·斯图尔特(Sarah Stewart)和她的学生西蒙·洛克(Simon Lock)

这些差异非常明显,可被用来分类行星和陨石类型。例如,火星与地球的化学性质截然不同,可以通过测量三种不同的氧同位素的比值来确定火星陨石。2001年,瑞士研究人员使用先进质谱分析法重新测量了橄长岩76536和其他30多个月球样本。他们发现这些样本中的氧同位素与地球上的几乎没有区别。地球化学家已经研究了地球和月球上的钛、钨、铬、铷、钾、和其他难以识别的稀有金属,结果显示两颗星球几乎完全相同。

对于忒伊亚来说,这是个坏消息。如果火星与地球和忒伊亚明显不同,那么月球与火星也应该存在较大差异。如果它们是相同的,那就意味着月球一定是由地球熔化的碎片形成的。阿波罗任务采集的岩石样本与物理学所坚持的原理显然存在直接冲突。美国加州大学戴维斯分校行星科学家萨拉·斯图尔特(Sarah Stewart)说:“这种‘规范模型’正处于危机之中,虽然目前尚未被完全推翻,但其当前地位已经受到置疑。”

斯图尔特始终在尝试调和这个问题的物理限制,即需要一定体积、保持特定速度的撞击天体,并具备最新的地质化学证据。2012年,斯图尔特和搜寻地外文明研究所(SETI)的马蒂亚·库克(Matija ·uk)提出了月球形成的最新物理模型。他们认为,当忒伊亚星球与地球发生碰撞时,早期地球处于“旋转舞”状态,每隔两到三个小时就要旋转1天。这种碰撞会在地球周围形成圆盘结构,就像土星环一样,但只会持续24个小时左右。最终,这个圆盘会冷却凝固成月球。

超级计算机还不足以完全模拟这个过程,但它们表明,一颗天体抛射撞击快速旋转的星球,将剥离大量地球质量,同时忒伊亚星球和地球的质量会互相融合以形成新的星球,它具有与地球相同的同位素比率。你可以将这个过程想象为用湿泥块碰触快速旋转的陶轮。

然而对于快速旋转的地球解释论而言,这一观点是正确的,可是还有其它因素减缓地球的自转速率。在2012年的研究中,斯图尔特和库克认为,在某个特定轨道共振的相互作用下,地球可以转角动量转移给太阳。后来,麻省理工学院的杰克·威兹德姆(Jack Wisdom)提出了几个不同方案,称角动量可以从地球-月球系统中被抽离出来。但没有任何解释是完全令人满意的。斯图尔特说,2012年的模型仍然不能解释月球的轨道或月球的化学成分。直到2016年,斯图尔特的学生西蒙·洛克(Simon Lock)建立了更新的模型,提出了一个以前未被承认的行星结构。

在这个理论中,地球和忒伊亚星球蒸发形成膨胀云,其外形看起来就像厚面包。膨胀云的旋转速度非常快,达到所谓的“共转极限”临界点。在膨胀云的外侧边缘,汽化的岩石快速旋转,逐渐形成一个新的结构,这是一个围绕内部区域旋转“肥胖的盘状结构”。至关重要的是,圆盘并不像土星环那样与中心区域分离开来,也不像以前的巨型撞击月球形成理论模型。

图5:黄色面包圈形环状模型,里面是微小的灰色核心。索内斯蒂亚可能由汽化岩石构成,包围着岩石行星

这种结构是难以描述的,它没有表面结构,而是融化岩石云,膨胀云的每个区域形成融化岩石雨滴。洛克表示,月球在这种蒸汽环境中逐渐成长,最终蒸汽会降温冷却,形成地球-月球系统。鉴于这种结构不同寻常的特征,洛克和斯图尔特认为它应该有个新的名称。他们尝试了多次,最终决定将其命名为“索内斯蒂亚(Synestia)”。他们使用了希腊语前缀“syn-”,意思是同步,并结合了女神赫斯蒂亚(Hestia)的名字,Synestia的意思是“共生连接结构”。斯图尔特说:“这些天体并不是你想象的那样,它们看起来也与想像不同。”

今年5月份,洛克和斯图尔特发表了关于Synestia物理学特征的论文。他们认为,Synestia月球起源论仍需进一步验证。他们在冬季和春季的行星科学会议上阐述了自己的观点,其他研究人员对此很感兴趣,但推广这种观点依然很难。这可能是因为Synestia仍然只是一个想法,不像太阳系中的环状行星。同时,作为原行星盘,虽然普遍存在于宇宙中,但迄今人们未观测到它。洛克说:“这是一个非常有趣的研究观点,可以解释月球的特征。让我们越过当前所面临的障碍,因为当前的模型似乎无法自圆其说。”

在太阳系中的天然卫星中,地球的卫星可能最为引人注目,因为它仅有一颗。水星和金星都没有天然卫星,部分原因可能是它们过于靠近太阳,引力作用会使它们的卫星的轨道非常不稳定。火星有体积较小的火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos),有些人认为它们是被捕获的小行星。而其他人认为,它们是火星撞击形成的。同时,气态巨行星都有许多卫星盘绕,有些卫星拥有岩石结构,有些上面还有水,少数卫星甚至同时具备上述两种特征。

与太阳系的其它卫星形成鲜明对比的是,地球卫星的体积和质量都更引人注目。月球质量大约是地球质量的1%,而其他外部行星的卫星总质量还不到主行星的0.1%。更重要的是,月球包含了地球-月球系统80%的角动量。也就是说,月球与整个系统80%的运动息息相关。而对于外部行星,这个值小于1%。

然而,月球可能并非始终具有这些质量,月球的表面结构证明它自从诞生起就在承受着碰撞轰击。我们为什么要假设月球只是从地球上剥离的一块石头呢?以色列魏茨曼科学研究所行星科学家拉卢卡·鲁夫(Raluca Rufu)称,很有可能是多次碰撞形成了月球。

在去年冬天发表的一篇论文中,鲁夫认为地球的卫星并不是“原始月球”。她的模拟计算显示,至少需要十几次的碰撞事件才能形成月球。不同的天体从不同的角度,以不同的速度碰撞地球,并形成盘状结构,最终凝聚成“小卫星群”。从本质上讲,这些“碎屑”的体积小于如今的月球,不同年代的卫星之间发生相互作用,使它们合并,最终形成了我们今天所熟悉的月球。

图6:计算机模拟显示,两颗小卫星互相融合形成较大的天体

当鲁夫于2016年发表自己的研究报告后,行星科学家接受了她的理论。美国西南研究所月球科学家罗宾·卡努普(Robin Canup)称,这项研究报告值得深入思考,然而当前还需要进行更多的测试以进行验证。鲁夫并不确定这些卫星是否会被锁定在它们的轨道位置上,就像月球始终保持相同的方向朝向地球。如果是这样的话,她也不确定它们是如何合并的,而这正是她要努力解决的下个问题。

与此同时,有些人转向解释地球和月球相似性的其他理论,这可能有个非常简单的答案。从Synestia理论到小卫星理论,新的物理模型可能毫无意义。很可能月球看起来就与地球相似,就像科学家假设忒伊亚星球与地球相似那样。

在太阳系中,月球并非唯一类似于地球的天体。像橄长岩76536和大批被称为顽火辉石质球粒状陨石(enstatite chondrites)的小行星就与地球分享同样的氧同位素比值。美国卡耐基科学研究所的宇宙化学家玛利亚姆·特卢斯(Myriam Telus)表示,这些小行星中的氧同位素组成与地球非常相似。一个论据是它们形成于圆盘的炎热地区,那里更接近太阳。它们也很可能是在地球附近形成的。这些岩石部分共同形成了地球,其他的结合后形成忒伊亚。顽火辉石质球粒状陨石是碎屑和残岩,永远无法结合变大,并形成具有地幔、地核的成熟行星。

今年1月份,芝加哥大学的地球物理学家尼古拉斯·多法斯(Nicolas Dauphas)认为,大部分构成地球的岩石都是顽火辉石类陨石。他表示,在相同地区形成的任何东西都是由它们构成的。构成行星的材料是在月球和地球上发现的相同预混材料,它们看起来完全相同。多法斯说:“形成月球的巨大撞击天体可能拥有与地球类似的同位素。”

加州理工大学研究忒伊亚月球起源假说的行星科学家大卫·史蒂文森(David Stevenson)表示,他认为这是过去1年中最重要的文献,它解决了困扰地球化学家们数十年的问题。史蒂文森说:“多法斯把许多理论拼凑起来,这是个聪明的想法,讲述了各种元素如何进入地球的方式。他从中找出地球形成的特定顺序理论。在这个理论中,顽辉石球粒陨石发挥了重要的作用。”

图7:多法斯握着一块顽辉石球粒陨石,这种类型的小行星可能是由形成地球的相同材料构成的

然而,并非所有人都对这个理论感到信服。斯图尔特指出,有关钨等元素的同位素比值仍然存在问题。钨-182是铪-182衰变产生的,为此钨与铪的同位素比值可充当标准,用以测试特定岩石的年龄。如果某块岩石中的钨-182更多,可以确认这块岩石形成的时间更早。但最精确的测量表明,地球和月球的钨铪比值是相同的。多法斯承认:“两个天体成分最终完美匹配需要特殊的巧合。”

月球被视为地球的永恒伴侣、银色姊妹,自古以来就是梦想家和探险家的探索目标,了解月球本身就是非常值得去做的挑战。但是它的起源故事,以及像橄长岩76536这类岩石的故事,可能只是更大史诗中的小小篇章。史蒂文森说:“我把它看作是一个更普遍问题的窗口:类地行星形成时发生了什么?”

了解Synestia可能帮助回答这个问题。洛克和斯图尔特认为,在太阳系早期,随着原行星彼此碰撞融化,Synestia就会形成。许多岩石天体可能已经开始膨胀,所以了解Synestia如何演化可以帮助科学家了解月球和其他类地行星的进化。更多来自月球和地球的样本也会提供帮助,特别是来自地幔的样品,因为地球化学家会有更多的数据筛选。他们能够分辨出地球深处储存的氧气是否相同,或者三种常见氧同位素是否存在于不同地区。史蒂文森指出:“当我们说地球和月球在三种氧同位素方面非常接近时,我们假设自己已经非常了解地球和月球。”

对太阳系起源理论的重新调整,通常基于复杂的计算机模拟,也揭示了行星诞生和迁移的方式。科学家越来越认为,我们不能指望火星来证明这个理论,因为它可能会形成在不同于地球的太阳系其他地方。史蒂文森表示,火星不应再被用作岩石行星的晴雨表。最终,月球科学家一致认为,最好的答案可以在金星上找到,金星是最像地球的行星。它在早期也可能存在卫星,只是后来失去了它。

洛克表示:“如果我们能从金星上得到一块岩石,我们就能很简单地回答这个问题(月球起源)。”但遗憾的是,现在金星探测还不在任何人的优先权清单上。没有金星上的样品,没有能够检验巨大撞击中心巨大压力和极限温度的实验室,月球科学家们必须继续设计新的模型,并不断修改月球的起源故事。

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宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一,是物质世界,不依赖于人的意志而客观存在,并处于不断运动和发展中。下面是小编为大家整理的宇宙科技知识,希望能对大家有所帮助。

一般认为,宇宙产生于140亿年前一次大爆炸中。大爆炸后30亿年,最初的物质涟漪出现。大爆炸后20亿~30亿年,类星体逐渐形成。大爆炸后90亿年,太阳诞生。38亿年前地球上的生命开始逐渐演化。

大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不再膨胀,但是,科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。

大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。

理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为“开宇宙”;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为“闭宇宙”。

问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×8^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,平均密度就只有2×10^-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。

然而,种.种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开宇宙的可能性大一些,因为宇宙中还有更多的暗能量。

空间,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程中气体可能越来越少(并未确定这种过程会减少这种气体。)。以致于不能再产生新的恒星。10^14年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时,恒星还会因相互作用不断从星系逸出,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大。(根据质能守恒定律,形成恒星的气体并不会减少而是转换成其他形态。所以新的恒星可能会一直产生.)

10^17~10^18年后,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。10^32年后,质子开始衰变为光子和各种轻子。10^71年后,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。

10^108年后,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逃逸出。宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙“末日”到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。(但质子是否会衰变还未得到结论,因此根据质能守恒定律。宇宙中的质能会不停的转换。)

闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。

以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密。 在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。

这些结局只考虑到引力作用。实际上可能有更多其他的复杂因素。

宇宙是天地万物的总称,它既没有边际,也没有尽头,同时也没有开始和终结。

“蓝天”其实是地球的大气层。大气层是包围着地球的空气,根据空气密度的不同分为5层,总共有公里厚。但绝大部分空气都集中在从地面到15公里高以下的地方,越往高处空气越稀薄。大气层有多厚,蓝天就应该有多高。3、我们能看到多少颗星星?

用我们的肉眼从地球上能看到7000颗星,但是因为地球是圆的,不论我们站在地球上的什么地方,都只能看到半边天空,而且靠近地平线的星星又看不清楚,所以我们用肉眼实际上只能看到大约3000颗星。

4、太阳的温度有多高?

太阳的中心温度高达192,000,000℃,表面温度为6000℃。但由于太阳离我们非常远,有1.5亿公里,所以,我们就不觉得那么热了。

5、地球为什么会转圈?

因为地球有引力,地球正是由于这种引力的作用才转圈的。地球自转的速度每小时1700公里,合每秒470米;公转的速度大约每秒种29.8公里。

6、在月球上走路为什么费劲?

因为月球上的吸引力很小,走路很容易滑倒,一分钟只能走20步。如果走急了,就容易飞起来,一飞起来,就好长时间站不稳,所以,在月球上走路就很费劲。

7、地球为什么不发光?

因为地球的温度比较低,最热的地方(地核心)才二三千度,不像太阳温度那样高,能引起热核反应,所以地球不会发光。

8、人为什么感觉不出地球在转动?

因为地球很大,转得又很平稳,我们也在同地球一起转动,我们以自己为参照物,所以就感觉不出地球在转动。

这是阴电和阳电碰到一起发生的自然现象。下雨时,天上的云有的带阳电,有的带阴电,两种云碰到一起时,就会放电,发出很亮很亮的闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气很快受热,膨胀,并且发出很大的声音,这就是雷声。

10、流星雨是怎么回事?

宇宙中有许多小天体按着自己的轨道和速度飞行。有的自己炸碎了,有的和其他天体撞碎了。但它们继续向前飞行。当它们的轨道和地球轨道碰到一起时,像雨点一样落到了地面,这种现象就叫流星雨。

云是浮在空中的水蒸气。空气在空中也是不停地流动着的。空气的流动就是风,就把云彩吹走了。空气流动得越快,云就走得越快。

1.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”。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。

2. 宇宙是如何起源的?空间和时间的本质是什么?这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲,宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩,而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。

“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的,他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里,在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片,形成了今天的宇宙。1948年,俄裔美籍物理学家伽莫夫等人,又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后,经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。但是该理论存在许多使人迷惑之处。

宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点,而它周围却是一片空白,即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑,一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢?

人类把地球绕太阳转一圈确定为衡量时间的标准——年。但宇宙中所有天体的运动速度都是不同的,在宇宙范围,时间没有衡量标准。譬如地球上东西南北的方向概念在宇宙范围就没有任何意义。既然年的概念对宇宙而言并不存在,大爆炸宇宙论又如何用年的概念去推算宇宙的确切年龄呢?

1929年,美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快--星系红移量与星系距离呈正比关系。但他没能发现很重要的另一点--星系红移量与星系质量也呈正比关系。

宇宙中星系间距离非常非常遥远,光线传播因空间物质的吸收、阻挡会逐渐减弱,那些运动速度越快的星系就是质量越大的星系。质量大,能量辐射就强,因此我们观察到的红移量极大的星系,当然是质量极大的星系。这就是被称作“类星体”的遥远星系因质量巨大而红移量巨大的原因。而银河系内的恒星由于距地球近,大小恒星都能看到,所以恒星的红移紫移数量大致相等。

导致星系红移多紫移少的另一原因是:宇宙中的物质结构都是在一定范围内围绕一个中心按圆形轨迹运动的,不是像大爆炸宇宙论描述的从一个中心向四周作放射状的直线运动。因此,从地球看到的紫移星系范围很窄,数量极少,只能是与银河系同一方向运动的,前方比银河系小的星系;后方比银河系大的星系。只有将来研制出更高分辨程度的天文观测仪器才能看到更多的紫移星系。

宇宙中的物质分布出现不平衡时,局部物质结构会不断发生膨胀和收缩变化,但宇宙整体结构相对平衡的状态不会改变。仅凭从地球角度观测到的部分(不是全部)可见星系与地球之间距离的远近变化,不能说明宇宙整体是在膨胀或收缩。就像地球上的海洋受引力作用不断此涨彼消的潮汐现象并不说明海水总量是在增加或减少一样。

1994年,美国卡内基研究所的弗里德曼等人,用估计宇宙膨胀速率的办法计算宇宙年龄时,得出一个80~120亿年的年龄计算值。然而根据对恒星光谱的分析,宇宙中最古老的恒星年龄为140~160亿年。恒星的年龄倒比宇宙的年龄大。

1964年,美国工程师彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射,是因为布满宇宙空间的各种物质相互之间能量传递产生的效果。宇宙中的物质辐射是时刻存在的,3K或5K的温度值也只是人类根据自己判断设计的一种衡量标准。

至于大爆炸宇宙论中的氦丰度问题,氦元素原本就是宇宙中存在的仅次于氢元素的数量极丰富的原子结构,它在空间的百分比含量和其它元素的百分比含量同样都属于物质结构分布规律中很平常的物理现象。在宇宙范围中,不仅氦元素的丰度相似,其余的氢、氧……元素的丰度也都是相似的。而且,各种元素是随不同的温度、环境而不断互相变换的,并不是始终保持一副面孔,所以微波背景辐射和氦丰度与宇宙的起源之间看不出有任何必然的联系。

大爆炸宇宙论面临的难题还有,如果宇宙无限膨胀下去,最后的结局如何呢?德国物理学家克劳修斯指出,能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程,适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件,在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量,他把这个物理量取名为“熵”,孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域,不可能出现绝对均匀的状态。所以,那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时,宇宙就会进入一片死寂的永恒状态,最终“热寂”而亡的结局。

根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态,星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要,从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的缩影,那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。

奇妙的螺旋形是自然界中最普遍、最基本的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用,大至旋涡星系,小至DNA分子,都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔直的形式,自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外,毋庸置疑,浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此,确立一个“螺旋运动形态宇宙模型”,比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径,以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”,更能体现真实的宇宙结构形态。

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 §1。7
一、引力场和反引力场的种类
从第二级量子即“引力子”与“反引力子”层面看,宇宙万物都是引力子与反引力子在相互作用中形成的,形成宇宙的两类场,一是引力场,二是反引力场。
引力场和反引力场都是球形场,引力场是一种球形的漩涡场,产生向内的力,反引力场是一种球形辐射场,产生向外的力,如电磁波。
引力场的基本形状是旋涡形。反引力场的基本形状是水波辐射形。引力场的旋涡形在旋涡星系、旋涡星云及各种混沌现象中是常见的,反引力场的水波辐射形在有电磁力、强核力、弱核力参与的过程中是常见的,如电磁辐射,也见于各种混沌现象中。
笔者发现引力场有下列几种:
在宏观天体中存在:集成引力场、黑洞引力场。
在微观物质中存在:左引力场、右引力场、质子引力场、原子核引力场、化合引力场。除黑洞引力场外,与上述引力场并存的还有各种反引力场。
二、宏观天体引力场
天体引力场中的引力子运行路线呈螺旋形,这从银河系等稳定星系的俯视图中可清楚看出,银河系的4条悬臂呈向内旋转的螺旋形,这很明显是银河中心黑洞引力场中的引力子的运行路线,在众多引力子的拉曳下,银河系中的可见物质都随着引力子的拉曳路线在运行,这就象将铁粉倒在垫有永磁铁的白纸上来观察不可见的磁力线实验一样,银河系等稳定星系及旋涡星云是观察、证实引力子运行路线的天然实验场所。
从银河中心黑洞引力场看,天体引力场就象一个球形的旋涡,与天体自转轴垂直处一个圆盘形的场,此外引力子流密度最低,引力最弱,称为“吸积盘”。如银河中心黑洞的吸积盘就是形状如饼的银盘,黑洞就在银盘中心的银核内。银盘外面是一个范围广大,呈球状分布的系统,叫做银晕,银晕外面还有银冕,也呈球形,直径比银晕大3-5倍,银冕代表银心黑洞球形引力场所能束缚的可见物质的范围。
在类太阳系中,天体引力场将空间的氢氦原子束缚成球形的火球,在它的吸积盘上束缚着多颗行星,如太阳系的九大行星。在行星中,天体引力场将空间原子束缚成球形,在它的吸积盘上束缚着卫星,如土星、木星的光环。
在球形的天体引力场中,引力子流在球形的场内不停地向场中心旋转,最终引力子回到场中心点,并从引力场轴即天体自转轴两端输出,开始第二次绕行,图中箭头所指就是引力子的运行路线。
在黑洞引力场中有一些未消化的恒星物质就从引力场轴两端喷出,形成可见喷流。
在天体引力场中自转轴附近引力最强,是因从自转轴两端输出的引力子在此就开始向内绕圈,而吸积盘离自转轴两端最远,所以得到的引力子流最少,因此引力最弱。
在银河系中,银心黑洞已将球形的银河系内其它区域的绝大部分物体吞噬,只剩下吸积盘(银盘)上的一些恒星、行星物质,由此可推测银心黑洞的质量比过去认为的大得多,银心黑洞质量与银河系可见物质质量之比应该超过太阳系中的太阳质量与九大行星质量之比。
恒星的诞生过程也可展现天体的球形引力场。
恒星是从“分子云”、“球状体”、“原恒星”逐渐发展而来,从“分子云”分裂出来的小物质群收缩并缓慢变成暗黑的球状天体,一个代表性的球状体像太阳系那么大,它的质量是太阳的1-200倍,它仍是个很冷的、黑色的天体,渐渐收缩而变得炽热起来,最后,它变成原恒星,开始发光。
原恒星内的物质继续收缩,当它的中心温度达到1千万摄氏度时,核反应开始,一颗恒星就诞生了,原恒星看起来好象在一个气体防护层里发展的,它们发光,但不规则,气体从它们的两极(即自转轴两端)以极大的速度喷射出来。当恒星形成时,在原来“球状体”区域内的绝大部分物质已被恒星引力场吸到场中心,只留了引力最弱的吸积盘上一些小天体和气体,此后它们将发展成多颗围绕恒星公转的行星。
天体引力场的球形旋涡非常大,如太阳的集成引力场直径超过整个太阳系的直径,这样才能束缚住太阳系的所有天体。银心黑洞引力场的直径超过银冕直径,才能束缚住银河系内的所有天体,才能与其它星系组成星系团。
正因为天体引力场的引力子只能从自旋轴两端输出,使引力场分布是不均的,自旋轴附近的引力最强,吸积盘附近的引力最小,也造成大天体都是椭球形的,在自转轴附近引力大些,因此扁平一点,吸积盘附近引力小,因此凸起一点。
引力场的这种特性与磁场相似,两个磁极相当于引力场自转轴两端,与两个磁极中心点垂直的地方磁场强度最小。在地球引力场的自转轴附近,引力应该是最强的,与自转轴垂直的吸积盘附近引力应该是最弱的,如有兴趣,可实地去测量。
宇宙中的星系约80%的旋涡星系,15%是椭圆星系,其余5%是不规则星系(包括特殊星系)是因星系相互碰撞、影响而形成的,椭圆星系的中心也有一个巨型黑洞,其所束缚的可见物质的范围也是椭球形的,椭圆星系会逐渐向旋涡星系发展,只在黑洞引力场的吸积盘附近留下可见物质,其它区域的物质会先被黑洞引力场吸入。
黑洞引力场是由恒星的集成引力场演变而来,所以引力场中引力子运行路线大致相同,唯一不同的是,恒星的集成引力场还需要束缚着氢氦原子,作为引力之源,黑洞引力场则已演变成纯引力场。
天体引力场可以将场内的物质吸入场中心(如太阳或黑洞奇点),在原子核引力场中却无法做到这一点,因为有核子的强核力、电磁力、弱核力的反斥作用,因此原子核引力场束缚着电子呈球状环绕运行,原子核引力场中的引力子运行路线在天体引力场相同,因此构成的原子也是椭球形的,与天体相似。
大天体(如太阳、地球)之所以有如此强大的引力子流输出,去束缚远距离的物质,是因由原子构成的天体有一种“集成引力场”,在天体演化初期,随着“原恒星”束缚的氢氦原子越来越多,核心温度越来越高,原子已呈电离态,原子核引力场不用再花力量束缚电子,内部高压也可抗衡一部分强核力,这些相邻的原子核就将多余的引力子输出,聚合成球形的“集成引力场”,这种引力场输出的引力子相当于天体内全部引力子的10-30%,这是一个非常大的值,相当于天体质量的5-15%,所以大天体的引力场特别强,而象地球上的汽车、桌椅,因原子总量小,只能形成“化合引力场”,根本没有强大引力子流输出,其作用范围只相当于5-20个原子直径,所以很难测到它们的引力。
集成引力场和黑洞引力场具有以下特征:无论增加或减少质量,始终保持一个独立的球形引力场,引力场的大小和强度,随着质量增加而增加,随着质量减少而减少。天体引力场的这种性质与磁场相似,如将永磁铁分割成几块,每一块都能保持独立的磁场。
我们在地球上看到空中的物体受到地球引力场的拉曳是直线下落的,其实这是一种错觉,因为在地球引力子的拉曳下,整个地球与空中物体是均速旋转的,如果让地球停止旋转,就能看出空中的物体是以弧线落向地面,物体运动速度与地球自转速度相等。
天体自转就是受到自身引力场的引力子拉曳形成的。
黑洞是一种不可见的球形引力场,在引力场中心有一个无形的点,即“黑洞奇点”,黑洞引力场的所有引力子都从这个点穿过。黑洞奇点的体积为0,每秒都有很多的引力子从奇点穿过,任何物体接近黑洞奇点都会被极强的引力子流击碎,如果黑洞质量足够大,引力子流密度是足够高,就能及时将粒子破碎后的反引力子转化成引力子,如果吸入恒星物质超过黑洞能有效吸收的量,就会通过黑洞引力场轴即自转轴两端喷射出来。
由于黑洞奇点体积为0,所以用数学推算出质量、密度就会出现无限大,实际上总有个限度。
在黑洞中,是引力子泡沫内的正奇子产生的斥力与引力取得平衡,是它自己在支撑着自己。黑洞的自转方向与其引力场拉曳外围可见物质的转动方向相同。
黑洞的引力之所以远大于同质量的恒星,是因黑洞是纯引力天体,从恒星、中子星到黑洞的演化过程中,引力场最终战胜反引力场,即引力最终战胜强核力、电磁力、弱核力,并将中子星中的大部分反引力子转化成引力子,这使得黑洞的引力子翻倍,而且黑洞引力场已没有了反引力场的制衡,可以将全部引力子输出,形成强大的“黑洞引力场”。
而恒星却要从原子中汲取引力子,必须维持有形结构,而且其引力场时刻与强核力、电磁力、弱核力组成的反引力场抗衡着。
在宇宙空间中运行的引力子和反引力子占宇宙暗物质的大部分,各种大小天体辐射出的引力子充满了宇宙空间,它象一张无形的坚不可摧的大网,控制着星系、总星系团、超星系团,当宇宙中反引力与引力的力量此消彼长,引力远大于反引力时,引力就拉紧这张大网,将各星系团慢慢拉回宇宙大爆炸的原点。
就举一个我们最熟悉的例子,太阳之所以能控制住太阳系内的一切天体,就是因为太阳引力场象一张无形的大网紧紧地网住它们,编织这种大网需要大量物质,那就是引力子。
由于反引力子的直线向外性,使反引力场不能独立存在,必须与引力场形成相互制衡,才能稳定,不然反引力场象水波一样不断向外辐射,直至反引力场消失,就象电磁辐射。
所以由反引力分化成的强核力、电磁力、弱核力都是以粒子为载体,以光速或亚光速运行,粒子是反引力场与引力场相互制衡的平衡体。而引力场却可以独立存在,最明显的是黑洞引力场。宇宙空间运行的部分超光速反引力子来源于黑洞,因黑洞未能及时将部分反引力子转化成引力子,而从黑洞引力场轴两端喷出,使随同喷出的可见粒子获得极大动能,因此黑洞喷流能量极大,这些反引力子是宇宙暗能量的主要来源,使类星体、星系、超星系团获得极大动能。
从星系中心黑洞引力场喷出的强大反引力子流,是致使宇宙加速膨胀的暗能量来源。由于这些反引力子来源于黑洞吸入的粒子级物质,因此当宇宙进入黑洞期(约一千亿年后),黑洞引力场可吸入粒子级物质逐渐减少,因此宇宙暗能量逐渐消失,此时引力远大于反引力,宇宙停止膨胀,并在众多黑洞引力场的相互吸引下,宇宙开始收缩,最终必将融合成一个极大的宇宙黑洞,进而坍缩成“宇宙奇点”。
我们现在观察到的宇宙是在加速膨胀,但并不等于宇宙将永远膨胀下去,正象我们在阴历每月初二晚八点三十分五十秒三皮秒看到的月亮是一轮弯月(可与我们现在看到的宇宙加速膨胀作类比),并不等于以后看到的月亮也都是相同的弯月,月亮的盈缺变化和宇宙膨胀收缩的道理是一样的,因此有膨胀必有收缩,宇宙奇点和宇宙万物不可能从“空无”--一种没有能量的真正“空无”中生成。
在大多数情况下,星系碰撞不会直接发生,且只是损失一些星系外部的恒星,它们被强大的引力牵扯走,然后被抛掷到太空,留下星系内部的恒星浸淫在星系间的星海里,若碰撞直接发生,结果会很戏剧化;两个旋涡星系相撞,气体圆盘被强烈的震憾力驱逐到空间里,然后合并成更大更亮的星系,即形成一个不具气体物质的椭圆星系(由此也可见“黑洞引力场”的形状)。
宇宙中的棒旋星系,不规则星系都是几个星系碰撞或相互影响的产物。小星系呈旋涡状逐渐坠向最大的星系,直到被大星系“吞噬”掉为止,这些大星系则变得愈来愈大,继续吞食比它们小很多的星系。
天文学家采用了一种切片的方法,也就是把宇宙像切西瓜一样,切成一片片以我们为中心的扇形薄片。
在这些切片上,一个个星系犹如一粒粒西瓜籽,我们就可以看清楚它们的空间分布。结果,天文学家看到在更大的尺度上,星系、星系团和超星系团连接成链状和蜂窝状的结构,从总体上看明显趋向均匀化,但也可以看到呈现出一些巨壁和巨洞,好似生物体的细胞壁和细胞,不过它们的大小是以十亿光年计的,大家一定会为微观世界与宏观世界的如此相似而吃惊。
太阳系以每秒230公里的速度,完成它围绕银河系中心的航行,银河系则以每秒90公里的速度,接近它的伴星系仙女星系,它们俩都属于绵延约1000万光年的“本星系群”,这个本星系群又以每秒约600公里的速度移动,被室女星系团吸进本超星系团,这些超星系团的范围约6000万光年。
本超星系团及长蛇座与半人马座超星系团,接着又落向另一个更大的星系集团,天文学家称之为“大引力源”,这些星系团与超星系团,形成了范围有几亿光年大的垣状和丝状结构,这些垣状和丝状结构很象生物体内细胞和组织。
时空曲率在黑洞奇点中并没有出现无限大,当引力子从黑洞奇点(引力场中心点)中穿出时,时空曲率从极大走向了反面,出现了短暂的平直时空,即黑洞引力轴(自转轴)的两处直线喷流。
球形的天体引力场中的时空是弯曲的,而且越接近球形引力场中心,时空弯曲度越高,因为引力子呈螺旋形向内旋转,越接近引力场中心,螺旋的弯曲度越高。
在主星序恒星中,引力与强核力、电磁力、弱核力在对抗中形成长期平衡,在红巨星、星体塌缩及(超)新星爆发的过程中,引力与强核力、电磁力、弱核力的对抗处于不稳定状态,有时引力占上风,有时则是后三种力占上风,当星体塌缩成白矮星或中子星,引力与强核力、电磁力、弱核力又形成长期平衡。
而超过1。2个太阳质量的白矮星和超过3个太阳质量的中子星是不可能稳定存在的,是因大天体能将每个原子核引力场输出的多余引力子聚合成一个整体,形成强大的“集成引力场”,而强核力、电磁力、弱核力的作用却比较分散,这就相当于引力能聚合成一支集团军,而强核力、电磁力、弱核力只能以分散的连团一级的军队与之抗衡,当中子星超过3倍太阳的质量,处于中子星引力场中心的中子首先被压碎,更准确地说,是被强大的引力子流击碎,中子星体不断向中心塌缩,引力最终战胜强核力、电磁力、弱核力,成为纯引力的黑洞。
强核力、电磁力、弱核力的直线向外性,源于反引力的直线向外性,反引力场必须在引力场的束缚下才能稳定存在,并且反引力在与引力的对抗中分化成强核力、电磁力、弱核力,且必须以粒子为载体,反引力的这些特性就注定它最终要败给引力。
是什么束缚着电子的光速围绕原子核运行?是什么束缚着太阳系九大行星长期围绕太阳运行?是什么束缚着银河系千亿颗恒星围绕着银心运行?为什么它的运行规律如此相似?是因为它们受到同一种力的束缚,那就是引力。为什么小到粒子、原子、水珠、球状病毒、细胞,大至行星、恒星、星系、宇宙,自然界中有非常多的物体都呈球形?如此多的相似,必然有共同的根源。
笔者认为这是宇宙中存在的球形引力场和球形反引力场在相互对抗、相互协同中形成的,是一种平衡、对称的表现。
§1。8 传统原子模型存在致命缺陷
其致命缺陷在于:原子中的质子带正电,电子带负电,质子的电荷与电子的电荷大小相等而符号相反,电荷的数值为4。
静电单位=1。库仑,电子的电荷-4。静电单位=-1。库仑;传统原子模型中,是正质子间的库仑静电斥力对抗质子间向内吸引的强核力,而且核聚变必须在超高温高压下才能实现,说明正质子间的库仑斥力大于质子间的强核力,起码两者力量接近。
以上说明了质子与电子之间的正负电荷大小相等,那么由负电子包裹着的原子就不可能组合成分子,因为原子的表面都是同性相斥的负电子,想让两个原子靠近都需要用核聚变的超高温高压,这显然是荒谬的。这是传统原子模型的致命缺陷之一。
实际上正质子间的库仑斥力根本无法与强核力抗衡,那原子核就失去力的平衡,原子核会进一步向内塌缩,原子彻底毁灭。
如果说原子核是靠质子、电子间的库仑静电吸引力束缚住光速运行的电子,那么负电子之间产生的库仑静电斥力,就必然使外围电子飞离原子,多电子的重
原子就不可能产生,因为负电子间的距离比正质子与负电子间的距离近得多,且正、负电荷大小相等,这是致命缺陷之二。
正质子间的库仑斥力根本无法与强核力抗衡,两块0。5克的永磁铁之间的排斥力远小于1克铀(235U)裂变释放的强核力,8×1010焦,相当于2。5吨煤的燃烧热。同时与斥力对抗的强核力应该是一种向内的吸引力,实践证明,强核力是一种向外的力,由强核力主导的核裂变、核聚变产生的力都是向外的。
要证明强核力、电磁力、弱核力是三种直线向外的力,太阳就是一个最明显的例子,太阳内原子的强核力、电磁力、弱核力时刻与向内的引力对抗,不仅支撑着太阳不向内塌缩,而且时刻向外直线辐射光子、中微子,我们先不管原子内的强核力、弱核力、电磁力如何在短距离内开始发力,它们对外界施加的都是直线向外的力。
直线向外辐射的电磁波是电磁力产生的,直线向外的放射性衰变是弱核力产生的,激烈向外爆发的核聚变、核裂变是由强核力产生的。
要证明引力是一种弧线向内的力,很简单,在银河系等稳定星系中,无数恒星都在银河中心黑洞引力场中的引力子拉曳下呈弧线向内运行,旋涡星云也是在原恒星引力场的引力子拉曳下呈螺旋向内运行。
如果消除地球自转,空中物体会在地球引力场的拉曳下呈弧线向下落向地面。
卢瑟福在1924年发现原子核附近存在一个电势很大的势垒,它像一个顽固的堡垒一样阻挡着外来粒子的轰击,他发现一个粒子在势垒之外较大距离时,它与原子核之间的静
电力遵守库仑定律,即与距离的平方成反比,但是在接近势垒时,静电力不再遵守库仑定律,而是斥力急剧增大,并与距离的四次方成反比,这就是“强核力”。
弱核力也表现为一种斥力,它的作用范围在10-15厘米左右。众多实验表明,强核力、电磁力、弱核力是三种不同量级的斥力,如果原子内只有这三种力,那原子早已分崩离析。正象太阳如果没有引力就会炸散一样,从原子构成的太阳中我们可以看出,在原子中时刻制衡着向外的强核力、电磁力、弱核力的就是无所不在的“万有引力”。
如果强核力是一种向内的吸引力,那太阳就不可能向外辐射能量,而是向内塌缩,原子弹、氢弹就不会向外爆炸,而是向内缩。
过去人们发现原子中必须存在一种强大的吸引力,才能使原子核聚合在一起,因当时人们不了解引力的性质,所以让“强核力”担负了不可思议的“使命”,在极小距离内,强核力同时被描绘成即是一种斥力,又是一种吸引力,这就象一台涡轮喷气发动机,发动机前半段的涡轮产生向后的推进力(吸引力),而后半段的涡轮却产生向前的推进力(斥力),这样的发动机是不可能存在的,同样,这种强核力是不可能存在的。
而且认为强核力是引力的1040倍,但这种理论一放到宇宙中就会立即崩溃,由原子构成的可见宇宙中的引力强于强核力。如果引力真的这么小,那太阳内部10千克氢核聚变产生的强核力就能将太阳炸散,或者在太阳中心放置一枚50万吨级氢弹就能将太阳炸散,这显然是荒谬的。
实际上两个原子核之间距离为(0。8-2)×10-15米时,原子核之间吸引力属于原子核引力场,强核力只是一种单一的强大斥力,即两个核子之间的距离小于0。8×10-15米时那部分强大斥力。太阳内部每秒钟有6亿吨氢转变成氦,释放的能量相当于每秒爆炸900亿颗百万吨级(4。
2×1012J)的氢弹,每年用掉2×1019kg的核燃料,但是相对于太阳的总质量2×1030kg,还是一个小数。束缚这样大的核聚变炉,需要多大的引力?相当于多少个“托卡马克”(Tokamak)磁约束核聚变装置的能量,试想在地球上要束缚住一枚装有10千克核装药的氢弹需要多少能级的“托卡马克”装置。
如此强大的引力是传统引力理论和原子理论无法解释的。
在恒星中,反斥方(强核力、电磁力、弱核力)通过辐射高能光子来对抗“集成引力场”向内旋转收缩的引力子流在大质量恒星中,反斥方只能加快核聚变速率,来抵抗强大的引力,因此恒星的质量越大,寿命越短,最终必将是引力获胜。
传统原子理论认为原子核是靠库仑静电力束缚光速运行的电子,而且遵循平方反比的库仑定律,即库仑力的大小与距离的平方成反比。现在我们可以用下列实验来证明传统原子模型的致命缺陷,用几十个相同大小和磁性的球形永磁铁代表正质子和负电子,因为两者电荷相同,符号相反,永磁铁之间的同性相斥相当于负电子间的库仑斥力,永磁铁之间的异性相吸相当于正质子与负电子之间的库仑吸引力;另外用一些球形木代表电中性的中子。
用这样方法立即就能发现正电原子核对外围负电子的库仑静电吸引力远远小于相邻的负电子之间的库仑斥力;我们知道,电子每秒围绕原子核旋转10万亿圈,那些相邻层面的负电子之间每秒都会相遇很多次,那么,多电子的重原子就根本无法存在,由此可见传统原子理论的致命缺陷。
在两个原子之间,存在着多种斥力,其中最直接的是原子外围负电子之间的库仑斥力,第二是正电原子核之间的库仑斥力,原子核中的强核力、弱核力也产生斥力。在单个原子内正电原子核与负电子之间的库仑吸引力相互持平,本不应出现负离子,即正电原子核已无力束缚一个多余的负电子,但这种情况是很常见的,所以它们之间肯定有一种未知的强大吸引力。
要使原子结合成分子需要克服上述斥力,在没有引力的传统原子模型中已无法提供这种强大的吸引力。但在笔者提出的加入“万有引力”的原子模型中,一切问题迎刃而解。笔者进一步指出,“引力”是两个原子间的主要结合力,即化学键的主要成分;原子之所以能组合成分子、细胞、生物体、行星、恒星等宇宙万物,原子间的引力起着至关重要的作用。
因为强核力、电磁力、弱核力是三种向外的力,如没有引力产生向内的力形成平衡,大至天体,小至原子都早已分崩离析。
原子中的电子除轨道运动外还自旋,原子核也自旋,这与天体的运行何其相似,太阳系就是一个超级原子模型,它们都受到同一种力的控制,那就是引力。
人们对引力存在极大的错误认识,如果原子中的电磁力真象过去认为的是引力的1038倍,那太阳就不可能诞生,更不可能产生核聚变,因为两个原子间负电子库仑斥力使它们根本无法靠近。实际上,主星序恒星的引力等于强核力、电磁力、弱核力之和,且最终必将战胜后三者。
人们错误地用小物体形成的“化合引力场”与大天体的“集成引力场”相比,这两种引力场存在很大差异,在小物体中由于内部压力小,原子中的引力主要用于束缚强核力、电磁力、弱核力,辐射到原子外的引力子本来就很少,且引力场作用范围只相当于5-20个原子直径,这在原子组合成分子的过程中有很大作用,由于引力子的高穿透性,很难被目前的仪器测得。
而在大质量天体中,情况完全不同,由于天体内部压力大,温度高,原子处于电离态,原子核引力场不用再束缚电子,且巨压可以束缚部分强核力,因此每个原子核引力场可以将多余的10-30%的引力子输出,形成球形的“集成引力场”,这种引力场辐射的引力子可以束缚住很远的物体。
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