摘 要:研究了黑洞的內部解和黑洞爆發(fā)的動力,探索了暗物質的額度和宇宙存在的確定性,得出了宇宙不可能永遠膨脹和宇宙是閉合的結論。
關鍵詞:黑洞的內部解 黑洞爆發(fā)的動力 暗物質的額度
中圖分類號:P159 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)04(b)-0098-02
黑洞的本性和宇宙的演化與結局是物理學界研究的重要課題。特別是對黑洞物質將坍塌為沒有體積的數(shù)學奇點,和宇宙物質將不斷從虛無中產生、并永遠膨脹下去的穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型的理論,質疑尤甚。該文從引力波速度、熱力與引力在極端致密高溫處的對抗和質量守恒定律出發(fā),對此類問題進行了探討。
1 愛因斯坦場方程和黑洞的內部解
在宇宙中,事物退行速度為光速的球面為哈勃球,可觀測宇宙的范圍大約相當于哈勃球。在哈勃球內,事物的運動是亞光速的,在哈勃球的外部,空間流動的速度則超過了光速。
2 黑洞的坍塌和黑洞的爆發(fā)
從廣義相對論和黑洞理論出發(fā),將會得出,黑洞中的物質將不斷坍縮,以至所有物質都將坍縮到r=0的奇點。在奇點,時間和空間將會到達它們的盡頭,物質密度將會達到無限大,物質溫度也將達到極高的程度,星體的引力坍縮也就到此而終止。從物理要求來說,奇點并不是物理世界本身應該具有的。它的出現(xiàn)表明,廣義相對論尚有不完善的地方。在奇點附近,也許是廣義相對論失效的地方。黑洞在坍縮的過程中,有熱量在起著重要的作用。
3 暗物質的額度和暗能量之謎的解
經(jīng)過大量的觀測分析,人們發(fā)現(xiàn),超星系團趨向于均勻的分布,不再有成團的傾向。這就是說,在大于幾百兆秒差距的尺度上,我們的宇宙就可看作是均勻、各向同性的。由此可見,以上的結論是可信的。就是說,可見物質只占宇宙物質很小的一部分,而暗物質則占其的絕大部分。所謂的暗能量即使存在,也是極為微小的。同可見物質一樣,暗物質也具有引力的作用,因此,我們所處的膨脹的宇宙將會發(fā)生坍縮的過程。
4 宇宙存在的確定性的證明
宇宙指的是客觀存在的一切。根據(jù)這一定義,宇宙有以下特征:
(1)存在的是客觀的。宇宙存在的這種客觀性,是不以人的主觀愿望而移易的。
(2)存在的是確定的。按照起伏式宇宙模型中的定義,空間是宇宙物質分布的范圍。這種分布的范圍不管有多大,有多廣,都是一種存在。凡是存在的都是確定的。也就是說,宇宙存在的物質是確定的。除非可以從存在的物質之外再產生出其他物質,宇宙存在的物質才是不確定的。長期的實驗檢驗充分證明,1777年法國化學家A.L.拉瓦錫發(fā)現(xiàn)的質量守恒定律和1842年德國醫(yī)生J.R.邁爾發(fā)現(xiàn)的能量守恒定律,是自然界的兩條基本定律,是完全正確的。有人認為,落入黑洞的物體會從宇宙中消失掉。1948年,英國物理學家H.邦迪、T.古爾德和F.霍伊爾提出了完全宇宙學原理,即宇宙在空間上均勻各向同性,在時間上穩(wěn)恒不變;認為宇宙處于膨脹之中,且有無限大的年齡,宇宙各處不斷從虛無中創(chuàng)生出物質,保持物質密度的不變,從而提出了穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型。然而,宇宙坍縮,物質聚集,密度增加,物質并沒有消失掉。穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型在觀測上得不到射電源和星系計數(shù)的支持,也無法解釋背景輻射和元素豐度等事實。如果宇宙存在的物質不是確定的,就會違反質量守恒定律和能量守恒定律。
(3)時間是互逆的。
綜上所述,無論從時間上來說,還是從空間上來說,還是從宇宙中的所有物質來說,由于存在是客觀的,確定的,因此,整個宇宙也是客觀的,確定的。由于宇宙的存在是客觀的,確定的,因此,可以說,整個宇宙也是有限的。
5 結論
綜上,物質不會從宇宙中消失,也不會從虛無中創(chuàng)生出來。否則,將違反物質守恒定律和宇宙確定性原理。我們的宇宙是物質的宇宙,是屬于閉合的弗里德曼宇宙模型,即爆炸——坍縮——爆炸型的宇宙模型。
參考文獻
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