“非物质宇宙”设想的逻辑矛盾

宇宙是物质宇宙,也只能是物质宇宙。迄今为止,人类对物质的认识,仅是无限宇宙中的有限的一小部分。未知的新的物质形态及物质运动形式是依然与无限时空相统一而存在着的。正如没有无物质的运动和无运动的物质一样,也没有无物质的时空和无时空的物质。所谓“非物质宇宙”,实质上,就是一种认为存在着无物质的时空的设想。这种设想在逻辑上有不可克服的矛盾,下面就做一下简要的分析。一、按照“非物质宇宙”的论点(以下简称《“非”论》),把整个宇宙分为两部分,一     

你想了解现代宇宙论吗？

处身于20世纪后期的人们,生活在人类最伟大、最冒险的时代,他们开始试着飞离自己的诞生地——地球,前往浩渺无涯的宇宙。他们不满足了解地球、太阳系,而要认识宇宙。他们要掌握自己的前途,控制自己的命运。他们还想主宰宇宙…… 宇宙模型 宇宙究竟是开放的还是闭合的?空间有无边界?时间有无始终?人们想知道。 1912年,美国的V·M·斯莱弗在亚利桑那州的洛厄尔天文台发现,许多星系发射的光已变红,有多普勒位移,好像它们必定是在离开地球。1925年,哈勃在和他的得力助手米尔顿·赫马森观测宇宙时,很快就发现“红移”不仅是某些星系,而且是本星系以外的一切     

餐桌上摊开的宇宙（三）——我和尼尔的科学对话

时空：有限无界·宇宙的大小 时间过得很快,餐馆里的人越来越少,尼尔依旧滔滔不绝．我看他很兴奋,怕他累着,毕竟是86岁的人了,便劝他回去休息,可他连连摇头,“要知道,”他举起右手,在空中画了一个大圈,“时间和空间密不可分．是连在一起的,所以才会有过去和现在,里面和外面这样的概念。如果没有宇宙,也就没有时间和空间,也就不存在宇宙的以前,宇宙的里面和外面这样的概念。”     

吞噬万物的怪圈──黑洞

天文学将黑洞定义为宇宙中具有超高密度的区域，其引力场极强以致包括光在内的任何物质一旦被吸入怪圈都无法从中逃逸。近期美国天文学家宣称，借助夏威夷岛上采用等离子光学干扰测量法新技术组装的“凯克”天文望远镜和“哈勃”太空望远镜以及计算机系统综合分析，他们首次发现宇宙中确实存在黑洞并且根据空间卫星拍摄的X光图像照片大致测定了黑洞边界。这一多年潜心研究成果有助于进一步揭开神秘黑洞面纱。科学家证实宇宙中的黑洞是吞灭万物的怪兽。因为任何靠近它们的物体，诸如恒星、宇宙尘埃，乃至高温星体气体统统被吸入黑洞而且一去…     

霍金和无边界宇宙

评述了著名物理学家史蒂芬·霍金的科学生涯和他的“无边界宇宙”思想 .     

3种超光速可能性

<正>我们从小接受的观点一直是:宇宙中没有什么东西的速度会比光速更快。但物理学暗示,光子有可能输在终点线。1宇宙膨胀这是宇宙突然变大的假想时刻。为了这件事的发生,时空的膨胀速度必须是光速的许多倍。这并不违反物理学法则,因为宇宙速度这个限制只适用于在时空中运动的物体,而不适用于时空自身的运动。宇宙膨胀是否真的发生过,迄今并不清楚。然而,空间膨胀正在让遥远的星系看上去不断远离我们,而且离开的速度是光速的好几倍。     

神秘的宇宙失踪物质

在神秘的宇宙间有着许多人类未知的奥秘,而目前天文学家一个最棘手的问题是宇宙中深不可测的东西。他们对宇宙知之并不能算少,但有些物质他们怎么也找不到。天文学家认为,他们知道太空中有不少物质,但是用任何一种仪器设备都发现不了它们。去年春天,天体物理学家们认为,他们所相信存在而又发现不了的东西,可能是一些宇宙间的“失踪物质”,这些物质是构成万物的物质,而且能以好几     

1+2维Bianchi Type Ⅰ宇宙模型中的熵生成

一、引言 解释现今可观察宇宙中存在的大数熵,一直是宇宙学中最令人感兴趣的问题之一。按标准的RW模型,辐射气的熵是一个守恒量。虽然RW模型可描绘当今宇宙的均匀性和各向同性,能解释轻元素的丰度等一系列重要观察结果。因而具有明显的成功之处。但它也有致命的先天性缺陷,首先它无法自证为什么在如此众多的宇宙模型中,大爆炸单单挑中这个既均匀又各向同性的最高对称性宇宙作为它的胎儿——宇宙演化的初始条件。其次,该模型无法解     

大爆炸之前

前大爆炸时期是存在的。大爆炸并不是时间的开始，而是宇宙历史中的一个转折点。 大爆炸之前宇宙是什么模样？若你问宇宙学家，他们通常会搪塞说，这个问题没有意义。如著名的天体物理学家霍金对此总是问道，“北极之北是什么地方？”按现代宇宙学的主流思想，大爆炸意味着宇宙的真正开始，空间和时间由此进入存在，决不会有“之前”这个问题。 但有一位物理学家敢于挑战这个问题。若他正确，那么在大爆炸之前，宇宙已经历了一个不可想象地久长的时期。欧洲核子研究中心（ＣＥＲＮ）的Ｇ·范纳齐奴说，“大爆炸远不是时间的开始，它仅是宇宙…     

时间对称性反弹宇宙模型与早期宇宙的视界问题

刘辽等人(物理学报,31(1982),1676)通过考虑物质场量子单圈修正,提出了一个在物理上和哲学上均可接受的“时间对称性反弹宇宙模型”。本文将证明,该模型不存在宇宙的视界问题。首先作变换dη=a~(-1)dt,将该模型表为宇宙时     

引力波发现或重新“洗牌”物理学

<正>3月17日,哈佛大学史密森天体物理中心的天文学家约翰·科瓦奇(John Kovac)宣布了关于引力波的期待已久的证据——时空结构中的涟漪起源于宇宙大爆炸并经历了急剧膨胀的暴涨阶段——当晚,详解这一发现结果的首篇论文被放到了网上,作者是加拿大圆周理论物理研究所的大卫·马什(David Marsh)及其同事。他们写道,科瓦奇小组使用的南极BICEP2望远镜的测量结果几乎排除掉了一类模型,该模型基于一个被假设存在的基本粒子——轴子——来试图解释宇宙早期的暴涨以及宇宙中神秘暗物质的     

寻找M家族

至少到目前为止,科学家还没有发现第二个“地球”,毕竟要在茫茫宇宙中找到与地球完全相同的星体实在有点难。于是,科学家们“退而求其次”,他们的搜索目标变成了—     

具有物质场的量子Kaluza-Klein宇宙学

一 宇宙的创生是宇宙学研究中最重要的问题之一。HartIe和Hawking指出可用量子宇宙论来解决上述问题,他们给出的一个可能方案是,宇宙量子态必须是欧氏量子引力理论中的“基态”。这种基态可表述为:任何三维紧致面的量子幄度应表为所有正定的以这三维面为一边界的紧致四维流形的路径积分。这个方案体现了如下的观念:宇宙是“无”创生的。 宇宙波函数为“基态”即取如下形式:     

无尽无休的众多宇宙

就在短短的几年前,科学家们还认为他们已经搞清了宇宙的起源。他们断定宇宙起源于大爆炸——大约100亿至150亿年前一个密度无穷大的时一空点的爆炸。宇宙学家对宇宙的形状知之不多;他们争执不下的是宇宙的大小和宇宙的命运,但对一个很基本的论点却并无异议,即我们所处的宇宙是唯一的宇宙。如今连这一信条也发生动摇。莫斯科莱贝德夫物理研究所物理学家安德烈·林德极力主张“宇宙”实际上是     

宇宙具有多重历史

宇宙在空间和时间中也许没有边界.初看起来,这似乎与彭罗斯和我证明的定理直接抵触.该定理指出,宇宙必须有过一个开端,即时间的边界.然而,正如在第二章中解释过的,存在另一种时间,称作虚时间,那是和我们感觉到正在流逝的通常的实时间成直角的时间.宇宙在实时间中的历史确定其在虚时间中的历史,反之亦然,但是这两种历史可以非常不同.特别是,宇宙在虚时间中可不必有开端或终结.虚时间正如同空间中的另一个方向那样行为.这样,宇宙在虚时间中的历史可被认为是一张曲面,像一个球面,一个平面或者一个马鞍面,只不过是四维而不是二维的.     

“世界末日”——宇宙的结局如何?

宇宙在许多亿年之后是烟消云散似地化为“虚无”,还是以一团巨大的火球而告终呢?这个问题很久以来就使宇宙学家绞尽了脑汁。他们在寻找迄今为止仍不清楚的“暗物质”,这类物质对于宇宙的结局如何是有决定性意义的。     

哈勃发现古老行星

从事天文研究的美国科学家们日前宣称,他们使用哈勃望远镜在一个被称做M4的球状星团内发现了1颗宇宙中迄今为止最古老的行星。它的年龄有130亿年,是宇宙中所有已知行星年龄的两倍还多!当它诞生之时,太阳和地球等星体都还没有影子。这颗宇宙最古老行星的发现引起了科学界巨大的震撼,由于行星是繁衍生命的必需桥梁,因此,美国科学家预言,早在130亿年前宇宙中也许已有智能生命存在,并且这些外星生命还曾亲身体会过恐怖的“末日来临”。诞生在130亿年前这颗类似木星的遥远气体行星距     

QCD、大统一和宇宙年代

宇宙学的任务就是在大范围和长时间内研究时空,中心问题是在于选择切合实际的宇宙模型,阐明宇宙随时间演化的特征.在弗利德曼首先讨论的均匀和各向同性的宇宙模型中,宇宙是一个膨胀着的体系.这模型和观测数据是相符合的.另一方面,基本粒子物理学的量子色动力学(QCD)较成功地解释了强相互作用的实验现象,天体物理学家与宇宙学家把它应用到早期的     

创世大爆炸前发生了什么?

犹如一场垒球比赛,三击不中即为出局,九局便结束一场比赛。宇宙也有它自己的比赛时限,不过它没有场外的记时员而已。从奥古斯汀(Augustine)以来的思想家都曾说过,空间和时间是组成宇宙的两大部分,除此之外别无其他。 爱因斯坦相对论在解释犹如时空几何学上的“弯曲”的地心引力时,已经预见到20世纪天文学中的一个基本事实,即宇宙的膨胀。宇宙学家通过像电影回放那样向后     

四维静态伪Riemann时空中的Bose子束缚态

近年来,一些作者对Schwarzschild时空和Kerr时空中Bose子束缚态的问题进行了探讨。已经证明,在Schwarzschild时空中不存在Bose子束缚态。本文试图把这个结论推广到一般四维静态伪Riemann时空。计算证明,对于渐近平直并存在非简并视界的时空,如宇宙监督原理成立,在Bose子能量ω≠0的情况下,确实不存在束缚态解;而对ω=0的情况,则依赖于度规的具体形式,只有在一些特定时空,如Schwarzschild时空中,才可予以严格证明。