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.     

宇宙大爆炸及宇宙演化

给出了宇观天体和微观粒子质量、半径的统一计算式,计算结果与实验基本相符.认为宇宙大爆炸是"超微黑洞"(即前宇宙)的大爆炸,否定了点大爆炸的传统观点.爆炸后的宇宙背景是光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,平衡态占优势则宇宙必然膨胀.暗物质、暗能量的本质是什么?它们会怎样左右宇宙的命运?最后也阐明所谓的"大沙漠"区并非一无所有,它分布着三代费米子的超对称伴子--三代玻色型粒子成员.     

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.     

从引力子到宇宙之物质的形成结构与转化之我见

本文提出了关于物质的从引力子到宇宙各个层次的形成、结构及它们相互子转化的试探性观点,主要有：1．引力子、光子、中微子、电子、μ子是有内部结构的;对π介子、重介质、核子、超子的结构提出了见解。2．小引子可形成引力子,引力子可形成多引力子体及光子,光子可形成多光子体及电子,电子可形成多电子体、μ子、π介子与核子3．预言了一些新粒子的存在,如多引力子体、多光子体、多电子体、多μ子体、中性电子、中性μ子、黑子、红子、篮子等。4,认为多光子体就是中微子,认为重介子应叫做多π子体,超子应叫做核介子体,原子核应叫做多核子体,分子应叫做中性多原子体,宏观物体应叫做多分子体。5．对原子、分子等重新进行了分类,例如认为原子可分正原子、负原子、中性原子三类。6．认为自然界不只存在“原子核反应”这一种核反应,还存在“光子核反应”、“电子核反应”、“核子核反应”等许多种“粒子核反应”。7．建立了新的宇宙模型-动态平衡宇宙模型。8．原子不是电中性的,它显正电性。9．物质（基本粒子）的相互作用不只有四种,一种力不一定只由一种粒子介导。并应用上述观点对粒子物理、结构化学、宇宙学等学科的一些疑难问题提出了见解。     

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。     

暗物质、暗能量对宇宙未来命运的影响

 据实验检测和理论计算,论证了现时中微子的超对称伴子“中性微子”U_e,B⁰(q₂,g)是宇宙暗物质的最佳候选粒子.认为超新星爆炸释放的暗能量,迫使宇宙背景光子热平衡态的温度T、压强p上升.将压强类比为“反引力”,当“反引力”(压强)大于引力,则宇宙将加速膨胀;当“反引力”小于引力,则宇宙将收缩.     

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]。     

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.     

内空间的整体不稳定性和动态紧致

借助弦理论的相关知识,拓展了我们的(3+1)维宇宙, 构造出了包含紧致内空间的宇宙模型,并提出了一种新的宇宙起源思路---稳定宇宙是从原始的整体不稳定的高维闵氏时空自发演化而成.为了实现这个模型, 在爱因斯坦引力基础上引入了质量场和高阶曲率项.加入二阶高斯-博内项后, 可以得到稳定的解, 但这个解不能和真实宇宙的任何阶段相匹配.继续加入质量场后,可以得到包含紧致内空间的稳定解,但解的外空间部分的维数只能是1或2.最后,考虑3阶洛夫洛克引力,将外空间部分的维数拓展到了3维,从而实现了宇宙起源思想.      

非对易时空中的动能项暴涨宇宙

暴涨宇宙也可以通过暴涨场的动能项来实现,称为K-inflation暴涨模型.在暴涨时期,宇宙的能量非常高,引力的效应也比较大.根据广义相对论,引力是由时空的几何来描述的.笔者以时空测不准原理作为出发点,研究了在非对易时空中的K-inflation模型.结果表明,在该模型中,所有的扰动模式都产生在视界之内,并且时空的非对易效应以线性项的形式贡献到扰动的功率谱指数中.与实验观测比较之后,发现该模型能够比较好地符合最新的数据.     

时空论

认为物质分到最终是绝对静止、平直无边界的零时空;零时空的自发波动形成零时空量子——零子;零子的自发旋转形成各种时空量子——太极子;太极子再在引力和斥力的共同作用下组成宇宙万物太极系统;由此创建了宇宙分层似形的太极模型;并导出了能质转换原理、时空转换原理、自发吸收原理;为提取时空能量发电、为研究超光速超时空通讯和航行打下了基础。     

宇宙大爆炸及宇宙演化

 给出了宇观天体和微观粒子质量、半径的统一计算式,计算结果与实验基本相符．认为宇宙大爆炸是“超微黑洞”（即前宇宙）的大爆炸,否定了点大爆炸的传统观点．爆炸后的宇宙背景是光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,平衡态占优势则宇宙必然膨胀．暗物质、暗能量的本质是什么？它们会怎样左右宇宙的命运？最后也阐明所谓的“大沙漠”区并非一无所有,它分布着三代费米子的超对称伴子——三代玻色型粒子成员．     

基于时间标尺本质的引力发生机制探讨

物质引力场被视为空间单体形成二维映射纠缠环内外的非对称空象.该无时间维引力方案可自洽的解释场源处引力非无穷大,暗能量,暗质量,及光子速度恒为常量及无静质量表现.     

生命容介态——基于容纳自然信息的生命进化论假说

以《宇宙天演论》和《自然容介态》的推论为基础,提出了基于容纳自然信息的生命进化论假说。指出,构成肌朊线粒体的最基本智慧形态粒子,即色粒信息胶子产生于宇宙由信息态到物质态再到信息态的循环运动。主系肌朊线粒体不断裂解出旁系肌朊线粒体、后者又不断进行有源对称分裂的存在过程,构成了生物体、植物体的智慧生命形态。生命的进化则源于色粒信息胶子根据思维态虚能量对外源主体信息解码和确认结果的容介态交合。生物容介态受体有脑兰卡波,对外源信息筛选后容纳、质变,呈"信息态-物质态-智慧态-物质态-信息态"循环。植物容介态以对信息不分类的形式交合,是一种受体直接和多形态的容介态。     

物体自身质量时变的引力理论

本文通过牛顿引力定律和爱因斯坦的质能关系式,得出了引力场中光子能量的变化关系,进而根据引力相互作用是通过物体在其周围空间产生引力场来实现的;从而导出了物体由于辐射引力子而使物体自身质量随时间变化的规律;利用物体自身质量随时间的变化关系,推导出了类似于哈勃定律的红移与距离的关系,并推导出了与牛顿引力势相对应的引力子能量“面密度”的表达形式以及与引力场强度相对应的引力子能量“面密度”的梯度,得出引力来源于物体自身质量衰减的结论。以此为基础,明确了宇宙中下落不明的质量之所在,解决了“引力疑难”和奥勃斯佯谬,论证了“宇宙空间的膨胀”并给出了空间膨胀与时间的关系和空间膨胀速度与距离的关系,揭示了宇宙空间膨胀的能量来源,推测出了具有公转运动的天体公转周期随时间逐渐变长的关系并找到了相应的证据,还推测了地球自身的膨胀并给出了地球半径随时间的变化关系以及相应证据,还推测出地球自转角速度随时间而变慢,最后对类星体之谜进行了讨论并给出了相应的检验方法。     

“彩虹”宇宙中的扰动问题

在广义相对论的基础上,可以研究宇宙的时空演化。宇宙的极早期会有一个暴胀时期,在这个时期内会产生影响宇宙大尺度结构的密度扰动。本论文讨论彩虹引力下的暴胀模型,导出了度规场和标量场的扰动方程,分析了密度扰动随时间变化的性质。通过求解功率谱,发现彩虹宇宙里功率谱的标度不变性依然保持。谱指数与标准暴胀型中一致,但是其功率谱的幅值缺与探测粒子的能量有关。     

引力子自作用的研究

作者认为若要讨论引力子在宇宙演化中所起到的作用,就必须知道它们之间的相互作用.由于学术界以前更多关注的是粒子物理的效应,所以人们所关心的是它们的散射振幅,但是在宇宙学效应上,它们的相互作用势能与相互作用力才应是更加需要关心的.在文中,作者利用它们的自相互作用势能的解析表达式来得到相应的散射振幅.由其相应的势能表达式可见,引力子的自作用在大尺度下可以有斥力项存在,这一特殊的性质不仅使得它可以作为宇宙暗物质和暗能量的候选者,同时亦可能对于解释宇宙的构成及演化起到一定的积极作用.     

宇宙能量流动论

新的科学试验得出了与旧的能量、物质、空间相悖的成果,例如物质质量能产生引力吗?宇宙间强大的斥力来自何方?空间为什么不对称?等等.本篇认为用"能的流动"来解释宇宙的生成、运动与发展,非常确切.恒星的热和光产生空间,空间扩大产生引力;恒星的热与光产生"物胚",物胚继续吸能,产生电磁力与核力,从而成物.物、力、空间组成宇宙.人类眼前的世界是能量不断从高温流向低温,产生运动,能与物相应变化,产生时间.     

热力学中辩证唯物主义与唯心论的斗争

本文论述了历史上的和现代的热力学中唯物战战胜唯心论的一些主要论争.论述了唯心的热素说在历史上对科学技术的发展上的阻碍作用.论述了热力学第一定律,即,能量守恒及其互变定律,是唯物论和辩证唯物主义的重要基本观点,论证了现今自然科学界所流行的认为质量只是物质的惯性的度量这一观点的发展由来及其所存在的问题,批评了现今自然科学界所流行的避免肯定物质的量,甚至义为物质的量这一概念在科学上没有意义这样的非唯物论的观点,本文按照列宁的观点批判了唯能论的唯心论本质.按照恩格斯的论点和近年来自然科学上以及天文学上的发现和成就批判了克劳修斯的字宙热死论,也批判了波尔茨曼企图单只用统计热力学观点来解释宇宙演变的形而上学观点.现今很多物理和热力学的教科书上接受了波尔茨曼的观点,认为物质和能量的集中和恒星的产生是由于宇宙间某些地方违反热力学第二定律的结果,本文认为这样的观点是不正确的。本文认为,对于众多粒子的统观物体的热现象,包括星云和恒星的热现象在内,热力学第二定律是宇宙间一般的,普遍的法则.本文认为物质和能量的集中以及恒星的产生是宇宙羊物质的各种变化综合所造成的必然结果,而不是由于违反热力学第二定律的极其偶然的结果.