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.     

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.     

科学家谈天文学重要方向 宇宙大尺度结构

正宇宙学是研究宇宙起源和演化的学科。近年来随着天文观测和理论的快速发展,宇宙学参数已经得到非常精确的测定,宇宙学研究进入了黄金时代。宇宙大尺度结构是宇宙学研究的重要前沿领域,主要是通过多波段巡天测绘不同时期宇宙的物质结构来研究宇宙结构形成和时间演化,从而揭示宇宙的物质组成成分以及宇宙演化物理过程、暗物质、暗能量本质等宇宙学重要问题。     

信息胶子:宇宙起源与智能进化的关键因子

本文认为信息胶子是宇宙起源与智能进化的关键因子,提出如下新观点:1.宇宙的起源是由于"宇宙信息智灵总库"内众多纠缠着的信息胶子之间,发生轻微的思维扰动,激发出高频振动的各向同性"扰动信息螺旋惯性能量流"而启动原初奇点大爆炸的。2.信息胶子所爆发出的"扰动信息螺旋惯性能量流"是子宇宙膨胀与收缩的真正动力源。3.信息胶子是形成智能量子纠缠的关键。论述了引力子、引力射线及引力的物理实质,对引力波提出了质疑。文中还论述了子宇宙镜面层膜及宇宙涟漪波相互作用形成宇宙各能量区块间隔膜的理论观点。     

具有奇异物质与暗能量作用的二维Brans-Dicke宇宙模型

本文研究了具有奇异物质与暗能量作用的二维Brans-Dicke宇宙模型，并获得了一些新的宇宙学解，这些解可用于解释宇宙加速膨胀；此外，对二维Brans-Dicke弦引力模型中的宇宙学解进行了探讨，发现弦气体具有负能密度这一奇特性质，这一结果可导致早期宇宙的暴涨.     

洛伦兹对称破缺与宇宙加速膨胀

1998年的超新星观测表明当今宇宙正在加速膨胀.暗能量是指宇宙加速膨胀的宇宙介质.正的宇宙学常数L是暗能量的重要候选者,但导致宇宙加速膨胀的原因并非L莫属.洛伦兹不变性是物理学最严格的对称性之一,然而所有的量子引力理论都预言了洛伦兹对称性的破缺.基于大尺度洛伦兹破缺(LargeScale Lorentz Violation, LSLV)的宇宙学模型,讨论了有效引力理论修正的Friedmann方程,由此可以得到,大尺度上的洛伦兹破缺和宇宙学常数项的综合效应会产生后期观测到的宇宙加速膨胀.     

加速膨胀的宇宙

提出一个加速膨胀的宇宙模型.假设宇宙的外面仍然是一个物质的世界,称其为广义宇宙.宇宙就像一个吸积的黑洞.从广义宇宙的概念和宇宙是吸积的概念出发,说明宇宙是由于本身引力势能的原因在加速膨胀,不需要一种排斥能量或暗能量.     

自然容介态——以自然信息为基础的进化机理假说

从宇宙由信息和物质两态构成、单奇子是一种能在两态间互变的最基本粒子的推断和物质无限可分的哲学思辨出发,阐释了自然信息的存在.对信息的本质、运动及其合成单奇子的机理作了描述.系统论证了:事物通过容纳入外源信息介质而实现变异和进化的形式和过程即容介态,是宇宙进化运动的唯一最高形态.而以自然信息为基础、以信息和物质两态循环互动为前提的自然容介态则是其精髓;它所包含的信息容介态由信息粒子利用信息光色对比的随向性作用下,进行信息态能量熵流运动完成,物质容介态则除信息光色外还受自然环境的影响;它所揭示的无穷机理与易经太极阴阳图在内涵上有着惊人的相通之处.本文对自然科学和社会科学研究都有思辨原点和方法论上的启示.     

标准宇宙的三维投影模型

以宇宙学原理和相对论为基础建立的宇宙的“标准模型”可以用投影法建立一个三维直观模型,为宇宙学、天文学提出一个教学、研究及科普工具.空间第四维是否存在是一个现实问题,它对引力性质及宇宙前途直接相关.     

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.     

关于宇宙发生论的地学分析

宇宙发生论是儒家思想和理论的基石,也是地球科学研究的范畴.介绍了董仲舒、周敦颐、邵雍和张载等宇宙发生论的主要内容以及地球科学与其对应的科学解释.在此基础上,提出宇宙发生论的4个内涵:中国古代宇宙观、宇宙发生论的历史演变、宇宙发生论的地位和作用、宇宙发生论所涉及的方法论.     

物质系统演化的有序原理初探

物质系统的演化，包括基本粒子和化学元素的形成、化学元素的组合、生命的起源、生物的进化，已构成连续有序的统一体．物质系统演化的有序性分为结构有序和功能有序；演化总是朝着能量耗散减小的方向发展；动力学方程能有效地描述物质系统演化方向；涨落是系统形成新的有序态的条件，系统内要素之间的非线性作用和系统的开放性是有序态形成的基础．生物跳跃式进化是物质系统从低级有序向高级有序演化的突出例证．     

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。     

暗能(典元),引力和时空相对论宇宙学的统一基始

本文提出以狄拉克几何为基始的统一场论可演变为一独特的宇宙学; 其中, 广义相对论、量子电动力学和经典电动力学都为同一时空几何的不同表现。引力和以暗能为源的膨胀力也源于如是统一几何。     

暗物质暗能量的性质与相互关联

最近英国学者据帕拉纳尔天文台的观测数据分析,对宇宙暗物质暗能量研究取得了一些进展．若认为宇宙暗物质是费米型中微子ｖ０ｅＦ及其超对称伴子中性微子Ｕ－０ｅＢ组成,则据天体演化的2类自由流阻尼标度给出的质量、半径计算式,总结出暗物质特性,结果与观测基本相符,支持热暗物质说,同时也讨论了暗物质与暗能量的相互关联．     

智能进化与容介思维

生命智能的进化,是宇宙智能容介态进化的重要环节。宇宙大爆炸产生的色粒信息胶子,是宇宙间唯一的智能粒子,作为智能物质,它弥漫宇宙的所有时空,无处不在,并构成生命体内、外的智能信息系统。地球人类的智能绝不是宇宙的孤儿,生命体内、外的智能进化,亦绝不是无关的孤立现象,它们具有不同的形式但却有相同的内涵和关联,是宇宙巨系统的思维容介态进化不可或缺的二大组元。宇宙智能信息能量的传播,构成思维容介态的核心实质,思维容介态决定生命容介态。地球人类的智能和知识,作为宇宙智能的微小组元,是追随宇宙思维容介态而进化的。地球的高、低智能生命和非智能生命构成闭合的生物链,保证生物链的完整性和闭合性是人类容介态进化的必须,也是促进自然容介态、生命容介态和大宇宙容介态的天道。     

宇宙演化、粒子演化的物理根源

 Dirac宇宙论与作者的2类自由流阻尼标度理论,虽出发点不同,但宇宙演化、粒子演化的物理根源是宇宙的引力常数随宇宙时间的推移而减小的结论却是一致的.人们对此存在长期争议.根据现有的一些实验事实和理论分析,希望对此问题有所澄清.     

夸克衰变及其衰变模型

论证了能级与结构的同一性,演化的时序性和阶段性及趋势。建立了夸克衰变模型;提出了与宇宙演化阶段性相应的能级与结构层次的"时代"定义。相关物质结构的"时代"定义为:夸克层次为上夸克(u)时代,核子层次为质子(p)时代,核素层次为铁元素(56Fe)时代。本文从物质演化的时序性、阶段性和层次性,对物质能否由无内部结构粒子组成,以及物质的终极结构问题作了探讨。     

有机岩石学及其在油气勘探中的应用

有机岩石学主要研究沉积有机质的成因、产状、结构和演化历史。有机岩石学在油气勘探，特别是在烃源岩评价中的作用。已从仅是研究的工具发展为常规的手段。其最大特点在于从显微层次来认识和分析非均质性的沉积有机质特征、成因和演化与烃类形成的关系。文章综合评述了有机岩石学在研究有机质赋存形式、有机成熟度、有机质类型、生烃组分和成烃作用、烃类排出、运移和聚集等方面的现状和发展方向。     

有挠引力量子化初探

研究了有挠时空的引力量子化问题，获得了一次型有挠引力的Ｗｈｅｅｌｅｒ－Ｄｅｗｉｔｔ方程，超空间的号差是洛仑兹的。在小超空间近似下，如果宇宙波函数是正规的，或者取无边界边界条件，都得出均匀各向同性量子宇宙以无挠方式演化的结论。