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130億年前的宇宙是怎樣演化出物質(zhì)的

2011-06-17 09:29:50王承東
新一代 2011年2期
關(guān)鍵詞:光和熱夸克介子

王承東

摘要:沒(méi)有宇宙大爆炸初期那幾乎超過(guò)78%N暗物質(zhì),就不可能有今天137億年后宇宙中到處以氫為元素的恒星,星系和星云了。元素氫只有一個(gè)質(zhì)子與電子,同位素氘則具有一個(gè)質(zhì)子,一個(gè)電子和一個(gè)不帶電的中子。暗物質(zhì)是擁有很少電子,幾乎沒(méi)有電磁傳導(dǎo)性質(zhì),電磁勢(shì)能特別弱的物質(zhì)。

關(guān)鍵詞:130億年;宇宙;演化;物質(zhì)

中圖分類號(hào):P15文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-2851(2011)02-0237-01

前蘇聯(lián)科學(xué)家在1985年認(rèn)為真空中如果大量存在3個(gè)夸克的粒子結(jié)構(gòu),這個(gè)世界就是中子的世界。這句話非常有趣味,大爆炸初期的宇宙體積還非常小,強(qiáng)子——夸克的密度還非常高,它們只能結(jié)合成為5個(gè)夸克的獨(dú)立結(jié)構(gòu),這種5個(gè)夸克的結(jié)構(gòu)在今天最主要表現(xiàn)在為各種介子,介子在今天的宇宙真空中是短壽命粒子,高能量粒子,來(lái)自于星云系的核心地區(qū),所以當(dāng)時(shí)的宇宙還非常致密,但是不會(huì)象今天觀測(cè)到的中子星那樣致密——達(dá)到每個(gè)平方厘米一億噸的密度,后來(lái)3個(gè)夸克結(jié)合成的單獨(dú)結(jié)構(gòu)才形成質(zhì)子,介子是那種同電磁相互作用,強(qiáng)力強(qiáng)相互作用都發(fā)生作用的粒子,此外還同引力發(fā)生作用,那個(gè)時(shí)候的宇宙中,介子可是長(zhǎng)壽命的粒子,宇宙幾乎全部被介子射線所填滿,幾乎是介子湯的天下,他們還推演了大爆炸10秒鐘后的宇宙是中子統(tǒng)治下的宇宙。

所以,從中子統(tǒng)治下的宇宙聚變出質(zhì)子+電子,以及后來(lái)彌漫了今天所有星系的元素氫花費(fèi)了特別長(zhǎng)的時(shí)間,130億年前的宇宙是氫統(tǒng)治下的宇宙,暗物質(zhì)的存在阻止了宇宙的快速膨脹,那種幾乎沒(méi)有任何電子的極端的真空才是宇宙膨脹的原因,就如同地球上的氫氣球無(wú)論如何也要擺脫物質(zhì)氣體的束縛,而趨向于虛無(wú)的真空一樣。

中子統(tǒng)治下的宇宙以及遙遠(yuǎn)的幾乎沒(méi)有電子的真空是宇宙膨脹的內(nèi)外因,它們完全是一致的。有了暗物質(zhì),才會(huì)有今天的氫,后來(lái)的水,以及鐵的存在。所以說(shuō)萬(wàn)事萬(wàn)物都是由氣體變來(lái)的,水可以變成鐵,鐵也可以變成水,就是這么一個(gè)道理。暗物質(zhì)太多了,恒星的壽命會(huì)大大縮短,暗物質(zhì)太少了,恒星在喪失大量電子,吸收不到大量新的電子后會(huì)向中子星,黑洞方向發(fā)展。再次呈現(xiàn)出一種超級(jí)的“虛無(wú)”。正負(fù)電子撞擊后產(chǎn)生光子,光子可以被黑洞吸收,被質(zhì)子吸收,現(xiàn)在觀測(cè)到的幾乎所有星系的核心都是黑洞,圍繞黑洞運(yùn)動(dòng)的東西是水蒸氣,恒星,有的時(shí)候是各種火山巖石的化學(xué)分子物質(zhì),如橄欖石,剛玉,二氧化硅等,星系的核心發(fā)射出非常強(qiáng)烈的x射線,B射線以及a射線這些擁有許多電子的,既具有電磁勢(shì)能,又具有電磁傳導(dǎo)性的電磁波,超新星爆發(fā)的時(shí)候則發(fā)射出幾乎沒(méi)有電子的咖瑪射線這種光子射線,而伽馬射線也是中子彈爆炸的最主要射線。所以,137億年之后的黑洞基本上是由形成物質(zhì)的粒子,質(zhì)子,電子,以及中子組成,也是由夸克組成,此外還有各種介子。

光子的速度是30萬(wàn)公里每秒鐘,光子是一種能量。根據(jù)前蘇聯(lián)科學(xué)家的歸納,中子在衰變成為質(zhì)子,電子的時(shí)候也要釋放出光子,所以,宇宙大爆炸之后在物質(zhì)粒子質(zhì)子形成的時(shí)候,宇宙是無(wú)比的明亮如激光,光子與質(zhì)子結(jié)合后會(huì)形成產(chǎn)生電子——這種幫助形成物質(zhì)原子的穩(wěn)定粒子以及物理的電磁能和熱能。我們常見(jiàn)到的太陽(yáng)能直接發(fā)電就是這個(gè)道理。所以電子既具有熱能,也具有電磁能這種力量的能量。此外,它還具有電磁傳導(dǎo)性質(zhì)。光子也具有電磁勢(shì)能和電磁傳導(dǎo)性,但是比電子弱多了,它的最主要能量表現(xiàn)是熱能。

宇宙大爆炸的光與熱在極端的高溫,高壓和真空環(huán)境下形成了無(wú)數(shù)的電子,如果宇宙中質(zhì)子的數(shù)量與電子的數(shù)量相同,則光和熱不但形成了電子,還形成了物質(zhì)原子的最基本粒子——質(zhì)子,光與熱在日常生活中來(lái)自于電子和光子,在宇宙中則來(lái)自于核聚變恒星的原子核的結(jié)合能——那種在元素氫向氦聚變的時(shí)候釋放和吸收的能量,釋放是指氫原子核釋放原來(lái)的那個(gè)核電子,這個(gè)電子被釋放后要在極端的高溫,真空中變成光和熱,然后再次吸收一個(gè)氫原子核質(zhì)子,變成2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子的氦原子核,所謂a粒子,另外一個(gè)氫原子核在被吸收之前必須脫離一個(gè)電子,這就再次出現(xiàn)了光與熱,而這個(gè)脫離了電子的質(zhì)子就是所謂中子,新原子核釋放了原來(lái)1/2的光和熱,吸收了破裂氫原子核的光和熱,以及中子攜帶進(jìn)來(lái)的光與熱,于是,1個(gè)就變成了4個(gè),變成2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子的氦原子核,所謂a粒子,我們不要忘記了光和熱不但形成了電子,還形成了物質(zhì)原子的最基本粒子——質(zhì)子?;艚鹬赋觯悍纯淇丝梢孕纬烧娮?,夸克也可以形成電子目。其實(shí)夸克就是光子和電子在極端高溫——數(shù)億度高溫下一種名稱或者推論的結(jié)構(gòu)。所有的物質(zhì)粒子,元素,原子,都是極端高溫光與熱與極端的低溫交換形成的,這種交換還造成了空間——種結(jié)構(gòu)。只要存在角動(dòng)量,極端的低溫和虛無(wú)這么3個(gè)特別重要的條件,光和熱可以生成我們?nèi)祟惸苡^察到,能試驗(yàn)出的任何粒子——包括希格斯粒子。這也是對(duì)于量子物理理論的最新發(fā)展。只要有任何微觀粒子,宏觀天體的角動(dòng)量,就必然有所謂奇點(diǎn)。

有極端的低溫和極端的高溫就必然有所謂角動(dòng)量。

在真空中,光與熱只要會(huì)運(yùn)動(dòng),就必然形成角動(dòng)量,必然最后形成物質(zhì)。鐵,鎳,金,銀,銅這些東西在幾億度的高溫下會(huì)全部變成光和熱,這兩種能量,光子和電子在幾億度的高溫下如果能夠被封閉的“滴水不漏”,它們就會(huì)組成核物理學(xué)家命名的那種中子,質(zhì)子,夸克,介子等名字。愛(ài)因斯坦的質(zhì)能公式也告訴我們宇宙中只有特別巨大的能量——那種幾億度的高溫除以光速的平方才會(huì)有結(jié)果,這種結(jié)果就是:物質(zhì)。

我們所知道的宇宙就是這樣由光,熱,真空,低溫,角動(dòng)量,奇點(diǎn)這6大要素在不斷地循環(huán)。正是137億年前宇宙大爆炸那些光子所釋放的萬(wàn)萬(wàn)億度的高溫,電子,中子,質(zhì)子才有了今天無(wú)數(shù)的水,這些水在數(shù)十億年的時(shí)間內(nèi)部分變成了今天的巖石,鐵等。萬(wàn)事萬(wàn)物都來(lái)自于光,熱,和冷。這些東西被叫做能量,能量在宇宙中是守恒的,不能被創(chuàng)造,也不能被消滅。

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