大爆炸前的宇宙宇宙学和超弦理论

像“宇宙膨胀”、“大爆炸”、“初始奇点”之类的专业术语，现如今已经成为我们日常用语的一部分。爆炸理论（Big Bang）是宇宙物理学关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论，宇宙是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。本理论产生于观测到的哈勃定律下星系远离的速度，同时根据广义相对论的弗里德曼模型，宇宙空间可能膨胀。延伸（数学上同插值相反）到过去，     

宇宙演化总论——二十一世纪广义宇宙学新探索(下)

从广义宇宙学的视角论述了物质起源、宇宙起源、生命与智慧起源等宇宙演化的总体过程,指出宇宙由信息宇宙和物质宇宙共同组成,两者处于无限交流循环的进化状态.针对现代宇宙学研究的一系列焦点问题,诸如黑洞及大爆炸奇点、宇宙对称破缺、引力形态、暗物质、暗能量、类星体能量等进行了溯本求源的剖析;对信息宇宙和物质宇宙的关系、构成宇宙万物的最小基础粒子——单奇子的信息及物质两态性、溢散态正引力空间等宇宙构成的原初问题进行了论述.希望本文创立的广义宇宙学能成为后世宇宙学研究的阶梯.     

宇宙演化总论——二十一世纪广义宇宙学新探索(上)

从广义宇宙学的视角论述了物质起源、宇宙起源、生命与智慧起源等宇宙演化的总体过程,指出宇宙由信息宇宙和物质宇宙共同组成,两者处于无限交流循环的进化状态.针对现代宇宙学研究的一系列焦点问题,诸如黑洞及大爆炸奇点、宇宙对称破缺、引力形态、暗物质、暗能量、类星体能量等进行了溯本求源的剖析;对信息宇宙和物质宇宙的关系、构成宇宙万物的最小基础粒子--单奇子的信息及物质两态性、溢散态正引力空间等宁宙构成的原初问题进行了论述.希望本文创立的广义宇宙学能成为后世宇宙学研究的阶梯.     

三联数字与时空

1　量子场论与宇宙的起源对极早期宇宙的研究,理论上出现了困难。由广义相对论得出一个结论:宇宙的时空存在一个起点和终点。也就是宇宙起源于一次大爆炸奇点。在奇点处宇宙的体积为零,时空曲率、物质密度、奇点温度等都变成了无穷大。这是物理定律无法描述的。还有一个问题就是引力场量子化的问题,至今尚未成功。目前只是使用“弯曲时空量子场论”。在这个理论中广义相对论的爱因斯坦场方程由 Rμυ-12gμυR+λgμυ=-kTμυ变成 Rμυ-12gμυR+λgμυ=-k方程的左边一样,只是右边的物质源 Tμυ被所代替。后者表…     

原初扰动谱的标度不变性和早期宇宙模型

一个可行的早期宇宙模型必须给出近标度不变的原初扰动.我们讨论了由主导背景演化的场导致标度不变的原初扰动的各种可能性及相应早期宇宙模型的各种可能的实现方案.     

系统自然观在解决“奇点”问题的理论中的体现

自然辩证法中关于系统自然观的思想在近代物理学中有着充分的体现,其中包括有关解决"奇点"问题的宇宙模型。该理论能够准确描述宇宙早期的被广义相对论所不容的时空节点。     

宇宙起源及宇宙命运

引入宇宙早期核子概念,认为宇宙不是起源于时间为0、空间为0的点大爆炸,而是起源于t=10-62s,T=1051K,r=10-52cm“超微黑洞”的大爆炸.爆炸后宇宙是一个光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,光子热平衡态占优势,迫使宇宙膨胀.tc=10-35s,宇宙对应的温标为1014GeV,并在tc=10-35~10-32s间发生暴胀、相变.暴胀、相变中形成的多成分粒子宇宙,是现时粒子的超对称性伴子,有较大的质标.“中性微子”质量m-U0e,B=230 GeV,它是暗物质,当暗物质使宇宙总质量多得过了头,宇宙即由膨胀转入收缩.     

宇宙创生于真空涨落

讨论了宇宙的创生问题,发现共形不变物质场的真空单圈近似下的Brans-Dicke方程存在自洽、严格的宇宙解,且此解有初始奇点。无论是Einstein理论还是Brans-Dicke理论,都容许物质场的真空涨落创生宇宙。     

生命起源过程的熵变是怎样的?

宇宙演化是一个熵增的过程,熵增驱动了生命的产生.但生命的出现让自然的部分变得有序,可以看成是一个熵减的过程.为什么整体无序的宇宙会产生高度有序的生命呢?生命起源时的熵是怎样改变的?     

一种无大爆炸量子动态宇宙模型

依据圈量子引力,计算出空时跃迁体积膨胀和度量起伏的结果,同时给出了引力场的一种生成途径.利用量子群SU 2 q表示的有限性,提出了一种不存在空时奇点的量子动态宇宙模型,并将其与大爆炸宇宙模型做了某些比较.     

强黑洞(原生黑洞)的物理性质

 讨论了早期宇宙暴胀、相变中产生的“强黑洞(即原生黑洞)”的能量密度和温度等物理性质,认为它是由核子发生连续相变后由大量超微夸克组成的具有统计热平衡性质的高温、超高密物态.对“强黑洞”的寿命、爆炸持续时间和能量发射率的计算结果表明,它可能是超高能宇宙γ暴的最佳对应天体.文中也指出了现时核子与宇宙早期核子物理性质的显著区别,从而解释了宇观天体-微观粒子的质量、半径统一计算公式中出现的不相容性规律.     

利用改进了的宇宙模型独立法重建宇宙膨胀史

首先利用距离对偶关系重新修正了Union2.1超新星数据光曲参数;然后用该光曲参数重新计算了Ia型超新星的距离模量;最后用模型独立法重建了宇宙膨胀史和暗能量的演化性质.在1σ置信度,重建的宇宙的膨胀史及暗能量性质与真空暗能量模型并不一致,这一结果更支持一个随红移演化的暗能量宇宙模型.     

宇宙大爆炸理论与佛教宇宙起源理论的研究

大爆炸理论和佛教经典都认为宇宙是无中生有,是由一个点(奇点)或自性变现而来的;宇宙大爆炸之前和佛教认为的宇宙起源前的"常寂光"阶段是相同的,是没有时间,没有空间的,整个宇宙一片空寂;大爆炸理论认为宇宙各星体,暗物质、黑洞等都来自于同一个"奇点",所以化学成分相同。佛教认为一切众生、植物、矿物、山河、大地是平等的,无高低贵贱之分,有情无情同园种智,因为他们来自同一个自性;量子纠缠现象与佛教认为物质是有意念波组成的理论是相通的。     

震荡宇宙的热力学性质

震荡宇宙暗能量的状态方程是ω(a)=-cos(bln a).我们证明,该模型没有粒子视界和事件视界,解决了一致性问题的困扰.无论物质项怎样演化,暗能量总能追踪上与之一致,且不需要精细调整,并且暗能量刚好可以反映整个宇宙的热力学状态.我们也发现表观视界是个非常好的全息屏,可以作为保持热力学性质的边界.作为一个热力学整体,当前相变下,震荡宇宙的演化情况非常好.在表观视界以内,宇宙处于热力学平衡状态,也就是说热力学第一定律和第二定律都满足,并且物质项不影响此平衡状态.     

狭义相对论衍生方程的启示(一)——解读“奇点”、万有引力和“万有引力常数”

本文用宇宙全息论的思想解析狭义相对论的衍生方程:mL=C(C为常数),得到重要结论:1)"奇点"的本质属性是物质;2)当前宇宙蕴含的暗能量是质能的8×1060倍;3)万有引力源自暗能量;4)"万有引力常数"值随时间的推移而下降。意义:1)初步清晰了宇宙的构成和演化;2)证明了"奇点定理"没有理论上的悖谬;3)解释了类星体巨大红移的原因;4)进一步完善了狭义相对论。     

宇宙未来的命运是“大坍塌”还是“大分裂”

若宇宙为光子热平衡态和引力束缚态并存的系统,光子平衡态占优势则宇宙必然膨胀;若它遭到削弱或破坏,引力束缚态占优势,则宇宙将由膨胀转为收缩(坍塌).引入宇宙早期和宇宙晚期核子概念,则宇宙演化与核子演化间存在相互关联.给出暗物质即υe,F的超对称伴子U-e0,B,有较大质标,若它迫使宇宙总质量大得过了头,宇宙将发生坍塌.宇宙由膨胀转为收缩的条件是:当晚期核子的质量减小到现时光子质量的上限,则光子平衡态遭到削弱,引力束缚态占优势.在转入收缩之前宇宙为减速膨胀.     

宇宙进化的8个层次结构

一、大爆炸宇宙模型 ［１ -３］１ 宇宙演化与生命起源是自然界最大的奥秘自古以来 ,无数先哲和学者为揭开宇宙的创生和生命的起源提出了种种假设。相传５０００年前伏羲氏得《河图》而创画八卦。伏羲八卦方位图的要义是 :太极生两仪 ,两仪生四象 ,四象生八卦 ,八卦生六十四爻。这就是说 ,天地宇宙是由简单向复杂演化的。我们的祖先能在几千年前对天地万物的生长发展过程 ,提出这样高度概括的哲学总结 ,实是难能可贵的。这种发现的宇宙观 ,并不带有上帝创造世界等神话迷信色彩。这是朴素的唯物论 ,也是人类历史上最早提出了二进位记数制 ,直…     

引力常数变化的地、月系统证据分析及天体膨胀和光谱的非宇宙学红移

依据基本的天体运动学定律,利用地、月轨道变化的生物钟数据及相关资料,经分析、推理,建立起了一个引力常数变化的模型.用此模型对地球、太阳系结构演化,以及光谱的非宇宙学红移进行了分析.并计算了地球、太阳系结构演化过程中的相关物理量;计算了木星相应年代的相关物理量.运用本模型,证明了引力常数减小既产生宇宙的膨胀运动,也产生了光谱的非宇宙学红移和宇宙学红移,光谱的实际红移是这2种红移综合作用的结果.解释了类星体现象.计算结果与实际观测所作对比表明,此模型与实际观测是基本相符的,确定了此模型的合理性.本文通过引力常数减小对天体运动所产生的重要作用,从一个新的角度论证了宇宙的结构和演化,以及宇宙结构的收敛性.     

熵的本质与宇宙生命创造演化

熵概念的本质是宇宙生命系统或热力系统机能效率衰减的自衰落自死亡的过程.作为宇宙生命系统或热力系统在整个生命周期中,首先是一个"势增"的成长过程.在达到宇宙生命系统或热力系统势增的极限后.才会发生"熵增"的问题,熵增达到一定程度就会导致宇宙生命系统或热力系统死亡或报废.这是一个自组织、自成长接着又是一个自衰落、自死亡的过程.克劳修斯的"孤立系"的试验,可以认为是生命系统或热力系统在生命活动中的一次吐故纳新的呼吸涨落的"落"的阶段的简单模拟,所谓的"热力学熵"是工质熵.对工质熵问题的研究具有提高热力循环热效率的意义.而传统热力学"熵增"问题所导致的"热寂说"是历史上物理学试验的狭隘性所致.对于既定的自然生命系统或热力循环系统而言,每一次呼吸涨落的熵问题是没有意义的.在整体演化意义上.熵问题所表达的是宇宙生命系统或热力系统机体在整个生命周期中活动能力"老化"阶段的机能问题--机体熵或系统熵的问题.宇宙生命系统的本质是不断演进创新,在自组织自成长达到极限后.物极必反开始自衰落,并最后走向自死亡,由于宇宙生命在每一层次、每一梯度或每一代上所能产生的创新都是有限的,因此在"形而上"之"道"意义上的"熵",通过让已经完成创造使命的、并已经陷入僵化的生命系统自我消亡,以支持创新的发展演进..在宇宙生命所有层面的一切演化过程全部结束之后.新的宇宙生命演化活动又会重新开始.玻尔兹曼的"有序"和"统计熵"的概念都是完全错误的.绝对零度OK的"状态熵"为无穷大,     

宇宙始末

在大爆炸发生10-32秒后,宇宙诞生了.可以说,正是这次大爆炸产生了空间和时间,也造就了宇宙中的所有物质和能量.究竟是什么原因引发了这次十分突然的大爆炸,至今是一个谜.天文学家相信,这场大爆炸与一种被称为“膨胀”的过程有关,在此过程中,存在于太空真空中的一种特殊的能量突然间发生了运动.直到这种能量转变成我们更熟悉的物质和能量形成之后,这一膨胀过程才宣告结束.