宇宙的思考——向宇宙奇点挑战包括暗物质的一个唯象解释

宇宙的奇点困惑大多数人，现代最新理论包括弦理论也法能回答宇宙创生奇点以及起点以前发生的事情。目前探索方法是以通过实验验证实际观测为依据，或验证以正确的理论为前提。但是，本人用另一套思维方法，此方法依靠非全部验证的科学依据，或非验证的各种有一定科学价值的理论和猜测来进行整理分析和加工，吸取各个理论猜测那些协调巧合一致且对某种探索有价值的地方作为前提去发展新猜测或理论。围绕目前困惑宇宙大爆炸的奇点，暗物质的谜团这些问题，用科技的文章书籍等加上自己的宇宙观，及最新的超光速理论解释暗物质的谜团这些大胆的假设，从而推断宇宙没有奇点，有起点。     

电磁场作用的Q球解及其能量稳定性质

暗物质的理论与实验研究是天体粒子物理学的重要研究课题,暗物质是宇宙中物质的主要组成部分,并对星系的结构和形成产生重要影响.暗物质可能是由最轻的超对称粒子构成,这些标量粒子在宇宙中以非拓扑孤子—Q球的形式存在.通过求解具有耦合势能形式的Klein-Gordon方程,获得了均匀及非均匀标量场模型中带电Q球的精确解,分别用解析和数值分析的方法计算了2种Q球的总能量,结果表明带电Q球模型中也存在能量稳定性.为进一步研究暗物质实验和观测提供研究方法和理论基础.     

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。     

牛顿力学和相对论理论基础的分析与比较

欧洲普朗克望远镜最近测量到的宇宙微波背景辐射存在宇观不对称,这种整个宇宙的不对称性不能用现有理论解释,人们需要对传统理论进行新的考察。任何理论在创建时都有一些假设前提,这些假设前提构成了理论的基础。在牛顿力学中,牛顿假定存在惯性系,所有牛顿力学方程只对惯性系成立。相对论则以四条公理作为逻辑起点。讨论理论的逻辑起点有助于加深对理论的理解,尤其是研究理论的适用范围时,内部逻辑很难帮助找到突破口,而解剖理论的基础则是有效方法之一。本文详细分析了牛顿力学和相对论的理论基础,运用了一些新的方法,得到了一些新的结论,这些新的方法和结论将有助于对未来理论发展趋势的把握。     

暗物质属性与探测研究进展

观测表明不发光的非重子暗物质占宇宙物质总量的约85%,而其属性目前了解很少.理解暗物质的属性需要超越现有的粒子物理标准模型理论框架.本文对暗物质存在的观测证据,暗物质的丰度起源,暗物质粒子候选者,以及暗物质空间间接探测和地下直接探测的近期实验和理论进展等几个方面进行了简要回顾.重点介绍了与空间间接探测结果相关的理论研究进展,如索末菲效应等,以及地下直接探测结果相关的理论研究进展如有效算符方法,同位旋破缺暗物质等.     

首次绘制出宇宙暗物质分布图

借助哈勃太空望远镜和计算机模拟技术，美国一个研究小组首次绘制出两个星系簇中宇宙暗物质的分布。分布图支持了关于暗物质的理论假设。暗物质（包括暗能量）被认为是宇宙研究中最具挑战性的谜题，它代表了宇宙中90％以上的物质含量，而我们可见的世界只占宇宙物质的10％不到。暗物质无法直接观测，却能干扰星体发出的光波或引力等，其存在能被明显感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但还没有得到足够的验证。     

暗宇宙之暗物质研究进展

对暗物质研究进行了系统性的综述.从标准宇宙学模型出发,讨论了暗物质研究的历史、暗物质的分类、暗物质的候选者(包括重子暗物质与非重子暗物质候选者)、暗物质的理论模型、暗物质的探测方法和暗物质对宇宙演化的影响.最后,我们对暗物质研究做了总结和展望.     

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…     

利用最新哈勃参数和物质结构增长参数检验和限制宇宙学模型

为了用最新的哈勃参数和物质结构增长观测值限制标准宇宙学模型,在前人相关研究的基础上,搜集了哈勃参数和宇宙物质结构增长参数的最新测量结果,考虑观测值间可能存在的关联性,整理出其中相对独立的观测值,并利用最小二乘法对不限制曲率的标准宇宙学模型和曲率为0的标准宇宙学模型进行限制,得到暗物质、暗能量和物质涨落幅度的最佳拟合值,所得结果与现在主要的观测结果一致,且限制结果所对应的约化值均在0.7左右.此外,哈勃参数显示的宇宙历史与宇宙物质涨落增长参数显示的宇宙历史一致,且由暗物质和暗能量占主导的标准宇宙模型的有效性不会受未知系统误差的影响.     

时间的开始与终结

<正>时间有没有开始和结束?千百年来,许多伟大的思想家对此进行过深入的探索,但是有关的探讨都局限在哲学的分析和猜测上。从20世纪60年代开始,物理学开始介入了这一问题的研究。其标志是彭若斯和霍金提出的奇点定理,该定理概括并超出了关于宇宙开端和终结的研究。奇点定理可粗略表达为,只要广义相对论成立、因果性良好、有物质存在,就至少有一个物理过程,其时间存在开始或存在结束,或既有开始又有结束。这一数学定理在物理学和哲学上的重大意义是不言而喻的。遗憾的是,到目前为止,它还没有引起哲学界的注意,物理学界对它的重视也远远不够。     

宇宙本体与哲学真理

从每个人出生的那一刻起,从人类产生的那一刻起,个人和人类就舍身于这浩渺的宇宙而无一息或离。人们对宇宙已不知道产生过多少次冲动——观测、冥想、假设、推求,就连这些冲动本身也一无例外地融入宇宙的广袤之中。目前,虽然就观测和理论两方面而言,宇宙探索都取得了长足的进步,但离宇宙本体的最后解决还相当遥远。所谓宇宙的本体解决,就是以宇宙的根本特征——广大的时空范围为前提来构建新韵理论。过去,人们由于观测手段的限制而未能涉猎如此广大的时空领域,所以也就没有真正地建立起相应的理论,当前人们对宇宙的理论研究都还局限在既成理论如广义相对论和基本粒     

宇宙中的结构形成

现代宇宙学的中心问题是宇宙中大尺度结构的形成问题.在标准等级成团结构形成理论中, 暗物质主宰着宇宙.今天所观测到的各种结构如星系、星系群和星系团,是通过引力不稳定 性形成.由于引力不稳定性,暗物质的小扰动先坍缩最终形成暗物质晕(或暗晕). 较小的 暗晕通过并合形成较大的暗晕.引力形成的结构的质量分布通常称为质量函数,由观测来确定[1-4]. Press等[5]。     

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.     

中微子的理论假设和实验验证

介绍了决定宇宙构成和演化的基本粒子———中微子的理论假设和实验验证,以及测定中微子静止质量的最新方法———中微子振荡.     

宇宙起源的量子理论

量子宇宙学理论是自大爆炸理论建立以来我们了解宇宙的最重要阶段。这一理论体现了如下观念:宇宙的边界条件就是宇宙没有边界,整个宇宙只由物理定律决定,不需任何初始条件。这一理论也为解决宇宙奇点疑难,宇宙的起源提供了一种可行的方案。     

寻找宇宙中的暗物质

宇宙中存在暗物质已经得到大量天文观测的证实,但关于暗物质粒子的本质我们仍旧一无所知。为了理解暗物质的性质,许多暗物质探测实验正在展开。直接探测实验探测的是暗物质粒子与探测器物质碰撞所留下的信号,而间接探测实验则寻找暗物质湮灭的产物,如高能伽马射线、高能中微子、正电子和反质子等。理解暗物质所产生的这些信号需要我们了解暗物质的微观粒子的性质,同时也需要了解暗物质在星系或星系团中的分布形式等宏观性质。随着更大规模、更高灵敏度的实验不断投入运行,暗物质之谜有可能在不久的将来得以破解。     

“看见了”看不见的暗物质——形成宇宙如此模样的关键物质

宇宙中大约有1000亿个星系。这众多的星系聚集在一起,形成了我们所看见的这个宇宙今天这种复杂的“大尺度结构”。然而令人大惑不解的是,在这个宇宙中,我们眼睛所看到的物质数量实在太少了。靠这样少的物质,在宇宙诞生以来的一百几十亿年间根本来不及形成这样的大尺度结构,更来不及诞生出一个个的星系。为了解决这个矛盾,科学家假设宇宙中还存在着大量我们眼睛看不见的“暗物质”。近年来,天文学家使用当今世界上顶尖级的望远镜正在一步步地勘查这种看不见的暗物质的分布。本文就来介绍科学家千方百计寻找这种尽管看不见但确实存在的暗物质所获得的最新成果。[编者按]     

暗能量

最近的宇宙学观测表明,人类熟悉的原子物质(重子物质)只占宇宙总能量的4%左右,而剩下的能量成分都是看不见的暗物质和暗能量,其中暗物质占23%,暗能量占73%.当前,暗物质和暗能量的起源和物理本质都不清楚,揭开它们的神秘本质是现代基础科学所面临的最大挑战之一.暗物质虽然神秘,但是它所产生的引力是和原子物质一样的正常引力.而暗能量就不同了,它更加神秘莫测,它产生的引力实际上是一种排斥力.正是由于暗能量的排斥力的驱动,我们的宇宙现在正在加速膨胀.暗能量在当前的物理学理论框架下面临着严重的问题.实际上,它的物理本性和量子引力理论有着深刻的联系.因此,暗能量的理论研究将为自下而上地建立一个完整的量子引力理论提供重要的线索.在简要论述了与暗能量相关的各种问题来龙去脉的基础上,描述了这个领域的概况.     

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.