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定惠自然拾趣

宇宙新观

1多维空间一般认为:宇宙是有界无边的(即是一个独立的系统存在于一个巨大无比的空间之内;故不管走多远,都能回到起点);只不过比地球(人类所处的三维。零维:点;一维:线;二维:面;三维:体)多了几维。

将空间划分成多维空间,是现在天文物理学最为时髦的追求:目前,人们只是理论上,依据弦论来统一相对论、量子力学和四大基本力,但需要增加到26个维度,弦理论才能自治;后降到10个维度,即为超弦理论(因其余6维度存在于非常非常小的尺度下,以至于根本接触不到)。

在10维度的前提下,又可推导出5种超弦理论(分开来看都没问题,但合起来就不行)。后又加一个维度,即M(膜)理论,也就是将时间以外的所有维度全包含在M中,就是一层“膜”。而在这个维度空间中,还存在其它的“膜”。这一切,是否实在,尚需论证。

理论上认为:存在四维时空(维+时间);按一维+时间=2维时空,故宇宙共有十一维时空。

将不同时间段,如过去、现在、未来的若干个三维空间重合;霍金还认为可利用其漏铜,进行时空穿越)。设想的克莱因瓶(人们眼中就是相交、且内外相连的立体)没有闭曲面也没有内外部,现仍未创造出来。只是猜想:

四维:可看见过去,可预见未来;

五维:可见4维中的一切,即一个人的所有选择、以及所带来的一切结果;但它不能直接改变世界。

六维:可直接到达结果。

七维起,进到宇宙级:只改变规则;

八维:可直接改变宇宙;

九维:可直接让宇宙跳过进化期直接进入繁荣期;

十维:没啥能力,但比谁都厉害:前面九维在你看来只是一个点,一擦除,就创造了虚无(道就是无)。

十一维:即无物无我了,也就是万物与我为一的至高境界。

小球掉进洞里,三维的人类可知;二维的蚂蚁却无法理解。人类除非以更高维的角度才可理解宇宙。

目前,可观测的宇宙直径达900亿光年;除由致密奇点爆炸不到一秒而成外的理论假说外,还有净物质(28克)理论、原始黑洞(质量大于太阳50倍的黑洞,是构成暗物质的主要候选)等成因学说。其中,可见物质占4.9%、暗物质26.8%、暗能量68.3%。

2精细结构值:0.0072973大约为1/137;是亘古不变的。它决定了恒星是如何燃烧的、原子是否存在、化学反应乃至生命的进化形式,即蕴含了宇宙的所有秘密。

也就是说,我们这个宇宙只能是0.0072973;倘若它发生过细微变化,则说明平行宇宙的存在。但宇宙自大爆炸(120亿-60亿年前)以来大约增加了百万分之六。

3、系统的粒子:大多认为,大爆炸后10秒内,出现夸克和电子(包括反夸克和反电子)等粒子

粒子可自由移动,正反粒子相遇而湮灭。每十亿对夸克湮灭会产生一个正夸克。2013年,发现希格斯粒子,完成了标准粒子模型(预言为61种基本粒子构成)确认工作的最后一环。

4、“标准模型”认为:宇宙中的任何事物都是由最基本粒子组成,这些粒子受到四种基本力制约:引力、电磁力、弱核力和强核力。但暗物质粒子从未观测到。

5、熵:是表示一个体系混乱程度的量。熵值达到极致,系统内的所有物质都将转化为热能。

6、“突发引力”论:引力是作为宇宙熵(一个体系混乱程度的量)的副产品而出现的;引力出现于信息基础位的变化之中,存储于时空结构中。与其说引力是自然界的基本力,不如说是一种“突发现象”。即否定自然界的基本引力(万有引力)。

发现引力的作用明显比预期要强。在诸如银河系等星系的外部区域,物质旋转速度要明显快于可数的普通物质的旋转速度,比如恒星、行星或恒星际气体等。传统理论认为,这种不协调的现象可以用看不到的暗物质来解释。

星系的引力导致空间弯曲,因此穿行于其中的光线也被弯曲。根据光线的弯曲程序,天文学家就可通过“引力透镜”技术测量星系中引力的分布和星系质量。

“韦尔兰德引力学假说”,既使不用暗物质(可完全抛弃暗物质理论)、不利用任何“自由参数”也可以解释这些物质的分布。

如果最终被证明正确,它将成为一种“万物的理论”,可以将可观察的经典物理世界与难以捉摸的量子力学世界结合起来。

7、黑洞:百年前,爱因斯坦预言:存在一种质量巨大、引力极强、看不见摸不着的神秘天体;1916年德国卡尔史瓦西通过计算从理论上得到证实(超大恒星爆炸后,核心区的质量仍超过太阳质量的3.2倍;其内核便会坍塌形成黑洞;质量达不到的形成中子星);表明如果将大量的物质集中在一起,那物质的周围会出现奇异现象,即“视界”的产生;一旦物质进入到视界内就无法逃离,包括光速。2019年由于黑洞照片的发表,将其客观证实。

黑洞中心存在奇点,所有物质最终都会汇集到这个奇点中宇宙就是由奇点(即黑洞,重28克)爆炸后不断膨胀而来。

如太阳要成为黑洞,须将半径70万公里的所有物质集中到史瓦西半径2948米内;地球的史瓦西半径只有9毫米;还要达到超大质量才行。也有人认为黑洞内部存有高级文明(如地球,所以我们看宇宙仍在扩张)。

“黑洞之王”TON618是大爆炸后第一个,质量是太阳的660亿倍。黑洞只是吞噬却未膨胀而爆炸,故又提出白洞假设。

2019年4月12日,美国和意大利发现:发生于24亿光年外的两个黑洞(质量分别为30倍、8倍太阳质量)发生并和。并且确信发生并和黑洞的质量比不是1。

8、白洞:从不吞噬东西,只是源源不断地喷射物质。即白洞不能吸收,可释放。

9、虫洞:是1916年提出:连接黑洞和白洞之间的通道;是连接宇宙不同区域、远距离的捷径。2013年,马尔达西那提出:虫洞和量子纠缠,在本质上是相同的,编织出整个时空构造的丝线,或许就是量子纠缠,即《量子纠缠创造了虫洞》。

虫洞似漩涡;可能连接黑洞和白洞,瞬间可飞越数十亿光年;黑洞为其入口。即只要进入虫洞,就可实现时空穿越。

10、暗能量:“是自然存在的奇特材料,它的负压强能产生反向的引力作用,将我们宇宙内部的空间向外推,从而使宇宙出现膨胀。”

11、暗物质:其总量是我们常说物质的五倍。均无法直接探测到。一般由弱相互作用的大质量粒子组成。

12、霍金预言2032年进入冰河时代,气候变暖;2060年,必须离开地球;2100年,人类进入外太空,新人种出现;2215年地球将面临灾难性毁灭;2600年,地球变成炽热的“火球”。

人类不要与外星人接触。智能机器是真正人类终结者。

当大部分人深信一个本质上静止不变的宇宙时,关于它有无开端的问题,实在是一个形而上学或神学的问题。

黑洞甚至不是全黑;黑洞会释放出辐射——被称为“霍金辐射”——最终黑洞会蒸发消失。黑洞其实是“不存在”的,不过“灰洞的确存在”。

现在我们知道,任何粒子都有会和它相湮灭的反粒子。(对于携带力的粒子,反粒子即为其自身。)也可能存在由反粒子构成的整个反世界和反人。然而,如果你遇到了反你,注意不要握手!否则,你们两人都会在一个巨大的闪光中消失殆尽。

13、丁肇中与阿尔法磁谱仪项目:首要目的就是寻找宇宙中的暗物质及其起源。暗物质和暗能量是现代天文学和物理学最大的谜团之一,它们是为了解决宇宙学观测与理论上的矛盾而提出来的。

目前项目收集到40万个正电子,占预期收集数据的10%左右;但误差只有1%,“相当于肉眼和精密显微镜的区别。”

正电子比例随着能量增加继续上升;比例上升是很平衡的,没有出现峰值;正电子来源没有特定方向,“这三点都支持正电子来源于暗物质,可是没有完全的证据。”

要确认正电子是由暗物质粒子碰撞、湮灭产生的,还需观测到正电子比例上升到峰值后是否有骤降。如果观察到骤降,说明来自暗物质对撞;如缓慢下降,则可能来自脉冲星。

因此,对正电子的来源须持开放态度:不仅要把数据准确地拿出来,不能有误差;还千万不能有偏见。才能最终确定这些正电子“到底是怎么来的”。

14、“突破摄星”计划:用激光器提供推力;要考虑纳米飞行器的重量、极限加速、极寒、真空和质子,与太空粉尘的碰撞;激光组正确瞄准太阳帆穿过大气波动时聚合、推动纳米飞行器又不烧毁它们及在冰冷的真空环境中工作、将信号传回地球等各种因素。

15、宇宙最初是如何运动起来的?消耗能量吗?若肯定,那能量从哪来?若否定,那它是设想中的永动机吗?最初的动力源是什么?

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