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宇宙和生命-第278章

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  虽然是说广泛地接受了,但是毕竟有好多不尽如人意的地方,想想起来非常困难。特别是我在介绍宇宙最初三分钟的时候你们都很难想像,说是0。01秒我们整个宇宙都装进去,你会想到不要说整个宇宙把地球装进去都很困难。所以不见得令人那么满意,那么就问了?有没有更理想、更令人满意的学说呢?这个回答应该说是有。尽管有的学说还没有被完全的普遍的接受,但是也不无道理。这样的学说很多,我来介绍其中的一个就是霍伊尔的学说。霍伊尔是英国的一位天文学家,他前年去世的,这个人的在天文学上面有很多重要的贡献。那么其中他就创立了一个学说,叫什么学说呢?叫稳恒态学说。他说我简直就不可思议,你这个宇宙起始的时候就那么一个大爆炸,这个不可思议是两方面:一方面你这个物理状态就不可思议。你说是夸克汤,哪来这么多夸克汤?谁来煮这个夸克汤能煮出这么一锅来?所以这个物理状态不可思议。另外一个他说你这个物理规律也不可思议,在那样极端的条件下,目前我们理解的物理规律在那个地方大概早就破坏了。所以他说你那个学说不对,我现在建立另外一个学说,叫什么学说呢?叫稳恒态学说。 

  它有两层含义,我们以前介绍的时候,往往讲的不是很清楚。哪两层含义呢?就说我们这个物质,目前宇宙的物理状态是比较稳定的,不会有大的起伏,不会有破坏性的,是一个稳恒的状态。第二层含义,这个宇宙不管怎么演化,从最初到现在到将来,它的物理规律都是一致的,就是说宇宙的最初演化到现在,这个物理规律应该是保持不变的。他说我们现在的宇宙模型不错,是在膨胀的,原来的宇宙呢?也是这个样子,只不过比现在小了一点。那么小了一点的话,里边的物质怎么样呢?他就说也少了一点,那过去那个物理状态怎么样?就比现在的密集,所以过去要小的话,里边的物质也少,现在比较大了,物质就增加了。如果我这个宇宙在膨胀,那物质就增加。人家就问了你这个物质怎么来的?他说很简单,怎么个简单法呢?这个宇宙一边膨胀,物质就一边产生,随着宇宙的膨胀,我这物质就不断地在那儿产生。这个理论过去说起来呀,那是大逆不道,我们说我们有种看法认为物质是不生不灭等等,那你物质无中生有,那不是大逆不道是什么?现在看来也不无道理,既然真空中都可以产生物质,那就一边膨胀,就一边有物质产生。这就是霍伊尔的宇宙观的基本思想。那么他这个理论曾经遭到过一些非议,但是,支持的人也大有人在。有很多观测想支持他这个理论,他本人也很聪明,想了很多办法去解释。 

  我讲了这么多,现在我讲讲我们中国古代的天文观念。我们中国人很聪明,不光在现在,古代我们就想了很多模型。我们来看一下,这个图片就告诉我们,我们中国人古代想出的宇宙,那么这个你看这个模型很简单,但是我要告诉你,这是周朝时候就想出来的,你就觉得不简单了。它像一个锅盖一样,叫做什么学说?盖天说,像一个锅盖盖在那个地方,天上有好多星星,而且在这个基础上编了很多故事。我们这个锅盖可能有好多柱子在那儿支着,有八个柱子,一开始说有四个柱子,后来说四个柱子支的锅盖支不住,八个柱子还支不住,所以那个女娲氏,她怎么办?去补天,她补一补。所以我们想像力很丰富,这是我们的什么说?盖天说。后来发现盖天说有不足之处,到了春秋战国的时候我们又想了一个,叫什么说?不光有一个锅盖盖在上面,下边还有,叫做什么说?混天说,就是我们整个宇宙就混混沌沌这么一个大圆球,我们地球像蛋黄一样,在这个宇宙中间,就叫混天说。所以我们想像力很丰富,根据混天说就造了混仪,这就是通过混天说的观点造的混仪,我们古代这位天文学家叫做张衡。说到这个地方,我就想到这么一个事情,就是天文学有没有用?有多大的用处? 

  我讲了半天,似乎大家感觉呢,非常的深奥,有没有现实意义呢?我可以回答你这个天文学虽然是非常深奥,但是天文学正是我们人类接触自然科学里边的第一门学科。我说人类接触自然的第一门科学就是天文学,为什么那么说呢?古代人要耕作,耕作的话你要知道春夏秋冬,他怎么知道春夏秋冬?通过什么来知道?就是通过看天上的星象,那么日月我们看一般的每日每月,这个季节呢?它就通过看天上的星象,什么星星出来了,到了什么什么季节了,也就是季节的划分等等都是靠着天文学。所以从最早的话,人类依靠的自然科学就是天文学,所以说这个天还是非常美丽的。研究宇宙呢!还是很有意义的。你看这个小姑娘,在目视着天空,在想宇宙的各种可能的模型以及我们宇宙的发展未来。(本稿内容来自《百家讲谈》栏目) 

  当宇宙进入黑洞期,目前的绝大部分星系都已演化成巨型黑洞,宇宙显得暗淡。当这些巨型黑洞相互吸引,融合成一个拥有宇宙90%质量的宇宙黑洞时,引力子泡沫已无法承受宇宙黑洞的巨压,引力子泡沫破碎,引力消失,在引力惯性的作用下,宇宙黑洞进一步向内塌缩,这是宇宙时间的最后10-43秒,原宇宙黑洞中的正奇子和反奇子相互碰撞挤压,宇宙时间的最后10-47秒,正奇子和反奇子融合成无体积的“数学奇子”,宇宙奇点形成,宇宙时标0秒,正奇力与反奇力统一成“奇力”,并以超超光速向外爆发,宇宙开始新的大爆炸,新的轮回。

  宇宙时标:

  0秒  宇宙奇点形成,体积为0,质量为0,能量1065GeV,正反奇子融合成无体积的“数学奇子”,正奇力与反奇力统一成“奇力”,并以超超光速向外爆发,宇宙大爆炸开始。

  10-47秒  尺度2×;10-66厘米,质量为0,能量1065GeV, “数学奇子”生成对称的正奇子和反奇子,正奇力与反奇力产生,并以超超光速向外暴胀,宇宙在10-45秒内暴胀1033倍。

  10-43秒  普朗克尺度2×;10-33厘米,普朗克质量2×;10-5克,正、反奇子生成对称的引力子和反引力子,引力和反引力产生,并以超光速向外暴胀,宇宙在10-40秒内暴胀1010倍。

  10-36秒  引力子和反引力子生成对称的正、反夸克,此时反引力表现为强核力,强核力生成,随着一部分正、反夸克碰撞转化成光子,强核力锐减。

  10-12秒  随着温度降低,光子碰撞生成对称的正、反电子,正、反电子碰撞生成正、反中微子,弱核力与电磁力分离,在上述过程中,反引力不断通过光子这个媒介将自己分化成电磁力和弱核力。

  由于在10-36—10-4秒时能量太高,正、反夸克无法形成束缚态,而是四散纷飞,一部分正反夸克碰撞转化成光子,光子碰撞又生成正、反夸克。

  由于质子、中子是复合粒子,在当时这种极其混乱的环境中,正、反夸克不可能组合出对称的正、反质子和正、反中子,出现不对称是必然的,正、反夸克最终转化成强子可能出现四种情况:

  (1)质子,中子

  (2)质子,反中子

  (3)反质子,中子

  (4)反质子,反中子

  其中在(2)、(3)这两种情况中出现质子(反质子)与反中子(中子)完全同量的可能性极小,而正、反中子会衰变成正、反质子,与前者碰撞又转化成光子,所以最终都会有正物质或反物质单独保存下来。其实“正”与“反”只不过是地球人类对它们作的标记。

  事实上生成的质子多于反质子,中子多于反中子,即第1种情况。对称的正、反质子与正、反中子相互碰撞转化成光子,至10-2秒,只剩下质子与中子。这就是“正、反重子不对称的原因”。

  如果有人问:“在10—12秒时,宇宙火球中同时产生了对称的正、反电子,那这些正、反电子相互碰撞全部转化成光子,正、反中微子,将使质子、中子此后找不到反电子来组合成氢、氦原子,这个问题如何解决?”笔者在此提供另一种可能性:在10—12秒时,宇宙的引力、强核力、电磁力、弱核力都已生成,但此时的宇宙火球的压力和密度远远高于中子星,在这种巨压下,正质子与反电子组合成中子
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