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黑洞爆发动力、暗物质额度和宇宙存在确定性


黑洞爆发的动力、暗物质的额度和宇宙存在的确定性 摘 要:研究了黑洞的内部解和黑洞爆发的动力,探索了暗物质 的额度和宇宙存在的确定性,得出了宇宙不可能永远膨胀和宇宙是 闭合的结论。 关键词:黑洞的内部解 黑洞爆发的动力 暗物质的额度 中图分类号:p159 文献标识码:a 文章编号:1673-9795(2013) 04(b)-0098-02 黑洞的本性和宇宙的演化与结局是物理学界研究的重要课题。特 别是对黑洞物质将坍塌为没有体积的数学奇点,和宇宙物质将不断 从虚无中产生、并永远膨胀下去的稳恒态宇宙模型的理论,质疑尤 甚。该文从引力波速度、热力与引力在极端致密高温处的对抗和质 量守恒定律出发,对此类问题进行了探讨。 1 爱因斯坦场方程和黑洞的内部解 在宇宙中,事物退行速度为光速的球面为哈勃球,可观测宇宙的 范围大约相当于哈勃球。在哈勃球内,事物的运动是亚光速的,在 哈勃球的外部,空间流动的速度则超过了光速。 2 黑洞的坍塌和黑洞的爆发 从广义相对论和黑洞理论出发,将会得出,黑洞中的物质将不断 坍缩,以至所有物质都将坍缩到 r=0 的奇点。在奇点,时间和空间 将会到达它们的尽头,物质密度将会达到无限大,物质温度也将达 到极高的程度, 星体的引力坍缩也就到此而终止。 从物理要求来说, 奇点并不是物理世界本身应该具有的。它的出现表明,广义相对论 尚有不完善的地方。在奇点附近,也许是广义相对论失效的地方。 黑洞在坍缩的过程中,有热量在起着重要的作用。 3 暗物质的额度和暗能量之谜的解 经过大量的观测分析,人们发现,超星系团趋向于均匀的分布, 不再有成团的倾向。这就是说,在大于几百兆秒差距的尺度上,我 们的宇宙就可看作是均匀、各向同性的。由此可见,以上的结论是 可信的。就是说,可见物质只占宇宙物质很小的一部分,而暗物质 则占其的绝大部分。所谓的暗能量即使存在,也是极为微小的。同 可见物质一样,暗物质也具有引力的作用,因此,我们所处的膨胀 的宇宙将会发生坍缩的过程。 4 宇宙存在的确定性的证明 宇宙指的是客观存在的一切。根据这一定义,宇宙有以下特征: (1)存在的是客观的。宇宙存在的这种客观性,是不以人的主观 愿望而移易的。 (2)存在的是确定的。按照起伏式宇宙模型中的定义,空间是宇 宙物质分布的范围。这种分布的范围不管有多大,有多广,都是一 种存在。凡是存在的都是确定的。也就是说,宇宙存在的物质是确 定的。除非可以从存在的物质之外再产生出其他物质,宇宙存在的 物质才是不确定的。长期的实验检验充分证明,1777 年法国化学家 a.l.拉瓦锡发现的质量守恒定律和 1842 年德国医生 j.r.迈尔发现 的能量守恒定律,是自然界的两条基本定律,是完全正确的。有人 认为,落入黑洞的物体会从宇宙中消失掉。1948 年,英国物理学家 h.邦迪、t.古尔德和 f.霍伊尔提出了完全宇宙学原理,即宇宙在空 间上均匀各向同性,在时间上稳恒不变;认为宇宙处于膨胀之中, 且有无限大的年龄,宇宙各处不断从虚无中创生出物质,保持物质 密度的不变,从而提出了稳恒态宇宙模型。然而,宇宙坍缩,物质 聚集,密度增加,物质并没有消失掉。稳恒态宇宙模型在观测上得 不到射电源和星系计数的支持,也无法解释背景辐射和元素丰度等 事实。如果宇宙存在的物质不是确定的,就会违反质量守恒定律和 能量守恒定律。 (3)时间是互逆的。 综上所述,无论从时间上来说,还是从空间上来说,还是从宇宙 中的所有物质来说,由于存在是客观的,确定的,因此,整个宇宙 也是客观的,确定的。由于宇宙的存在是客观的,确定的,因此,

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