2014-4-15 12:33
albert_L
宇宙或起始於一個高溫原始火球
這台被喻為超級機器的“實驗品”全名叫做大型強子對撞器,位於瑞士日內瓦。據說可以實現粒子科學家期盼的全新物理現象——撞出神秘的希格斯粒子與暗物質粒子,運行時更會產生能量巨大的質子束流,從而模擬宇宙起源、大爆炸。科學家們期待這樣的結果,去探索更神秘的物理過程。面對迄今為止規模最大的粒子加速器,科學家們也大膽作了預言。一是在加速碰撞的過程中一定會產生一些新的粒子,而且這些粒子的能量是無法估量的。另有俄國科學家更大膽預言,它有可能是世界上第一台時間機器。
模擬宇宙形成,重現大爆炸已經夠讓人驚奇了,穿越時空的大話更是使人瞪目結舌。科學家的理由是:當LHC投入運轉後,每個在其中通過的粒子會在時空中形成一種衝擊波,讓周圍的空間和時間發生扭曲。當兩個這樣的引力波彼此朝對方趨近的時候,可能會造成十分壯觀的結果。在某些極端場合,撞擊的引力波會在時空中撕出一個“蟲洞”來,即通常所說的可以穿越時空的隧道。這樣的情況可能嗎?2008年是否就是人類期盼中的那個時空元年?能穿越、逆轉時空後,又會出現什麼樣的結果?在對撞機工作前,我們無法想像。
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也不敢想像。除此之外,科學家也曾預言對撞機將製造宇宙最低溫度。如果真可以達到,這個,更能夠支持模擬宇宙起源一說。然而,在宇宙起源、時空逆轉的多種突破性研究成果背後,又可能產生何種危害?在部分科學家躊躇滿志的同時,也有科學家提出地球毀滅一說,即這樣強大的力量,是否會在對撞的一瞬間產生不可想像的惡果?有可能產生巨大的能量,但無人知曉這種能量是否對人類有利。也許,這也是毀滅性的一步。於是,在對撞機即將啟動的時刻,被叫停了。
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物質方面,新時空宇宙演化模型認為,宇宙起始於一能量體,初始物質質量為零。而大爆炸宇宙演化模型則認為,宇宙起始於一個極端高溫、高密度的“原始火球”,其中的物質以基本粒子形態存在,只是在發生大爆炸以後,宇宙演化才進入輻射階段。比較而言,新時空宇宙演化模型不存在“奇點”困難,但這一模型需要粒子物理學的支持。目前,我們已經知道正負電子在湮滅過程中生成光子,粒子在碰撞實驗中產生中微子。在新時空宇宙模型中,需要對中微子、光子等能量粒子如何生成質子、電子等基本粒子這一逆向過程給予論證。
時間方面,新時空宇宙模型中的時間節律,是隨著物質的產生緩慢啟動的,在宇宙原點處時間節律為零。而在暴脹宇宙模型中,宇宙初期的時間節律是極其快節奏的,在普郎克時間10-43秒引力發生分離,在10-35秒強力發生分離……,在大爆炸之後10-4秒,宇宙進入輕子時代,當宇宙年齡為10秒時,宇宙進入輻射階段。由此可見,兩種宇宙模型在闡述宇宙初期的時間性質方面,正好處在兩種極端。空間方面,新時空宇宙模型認為,在宇宙的原點物質產生之前,空間單位幾何長度為無限長,這是一種無限大的虛無空間的概念。
隨著物質的產生,可度量的空間在物質場中形成,宇宙發生了收縮,於是實現了虛無空間向真實空間的轉化。宇宙中的原始能量存在於虛無空間之中,呈均勻分佈狀態;隨著能量向物質的轉化,虛無空間也同步過渡到了真實空間狀態。而大爆炸宇宙模型則認為,宇宙起始於一個大火球,按照暴脹宇宙模型的說法,在10-34—10-32秒,視界距離只有10-24厘米。可見,在兩種宇宙模型中,原始狀態的宇宙存在規模和變化趨勢是不同的。在新時空宇宙模型中,原始狀態的宇宙空間無限舒張,是一個無限大的宇宙,呈收縮趨勢,不存在“視界”和“平坦性”疑難;而在大爆炸宇宙模型中,原始狀態的宇宙,只是一個點,是一個無限小的宇宙,呈膨脹趨勢。
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“幾何化地分析時空是一個很好的嘗試”。偉大的物理學家愛因斯坦把時空分為兩種,一種為平行時空,一種為彎曲時空。平行時空中引力子運動軌跡是平行的,用疊加理論來講,平行時空結構為,由運動方向各異的引力子流閉合直線運動軌跡組成,平行時空引力子運動性合力為零,不對外起力的相互作用。平行時空結構是這個樣子的,那彎曲時空又是一個怎樣的天地呢?設想在某個時空中,引力子互逆運動方向,沒有相對運動而來的引力子。此引力子時空便只能疊加運動軌跡交角,為鈍角、直角方向的引力子相對運動了,該條件使引力子改變運動方向,形成引力子運動軌蹟的彎曲,我們把這樣的空間叫做雜亂時空。
在這個時空裡,A引力子與前方的重疊引力子時空疊加式相對運動,由於對方什麼方向運動的引力子都有[就是沒有互逆方向的],A引力子與其疊加相對運動,A引力子實際運動軌跡,便會不斷地改變其運動方向,雜亂無章地向前運動著。依理類推,可以預見,雜亂時空中任一個引力子的運動方向都是不固定的,運動規律都是雜亂的,無規則、無序的。整個雜亂時空是一個雜亂運動的海洋。現在科學發展告訴我們,任何運動規律,都能用數學方程進行描述,非線形方程,是現代物理科學發展的前沿,由於非線形方程描述的物理變化是無序的,沒有周期性的,雜亂時空中的引力子運動方向也是無序的,沒有周期性的,所以雜亂時空中的引力子運動變化,可以用非線形方程進行描述。
非線性場方程所具有的一類空間局域範圍內不彌散的解。稱為孤立子。是一種具有內聚性的聚集體。人們曾確信,孤立子和物質粒子之間一定存在某種必然聯繫,並預料孤立子必將在基本粒子和宇宙彎曲時空的研究中起到獨特的作用。如在一個雜亂時空中,任一個引力子的運動方向的延長線,都指向雜亂時空外,運動性都是向雜亂時空外運動。由於作用力與反作用力方向相反的原理,有向雜亂時空外的運動性,就會有向雜亂時空內的運動性。根據疊加相對運動原理,在雜亂時空外圍的物質,就會受這個聚集性,而委屈的向雜亂時空中心運動,形成一個與外分隔的體孤立體。可見,雜亂時空能形成孤立體,雜亂時空能用非線形理論進行描述。
詳細的講;拿一個光子為參照物分析一下雜亂時空,假設光子A 運動方向垂直於雜亂時空中心,由於雜亂時空中任一個引力子的運動方向延長線,都是指向雜亂時空外。此向外的運動性,使相對運動的A光子具有了向雜亂時空中心的運動性,這樣形成A光子既向雜亂時空切線方向運動,又向雜亂時空中心運動,形成A光子向兩個方向運動的情形,形成A光子的圓周運動。隨著時間的推移,垂直雜亂時空中心射入的A光子,與第一個雜亂引力子相對運動後,A光子的實際運動軌跡方向發生改變,偏於雜亂時空中心一下,接著A光子在與其它雜亂引力子[即運動性指向時空外的引力子]疊加相對運動後,其運動軌跡就會又發生改變,偏與雜亂時空的角度,便會更大。
根據以上道理,在(A光子不斷被雜亂時空紐彎運動軌跡,圍繞其中心圓周運動的世界片)上,A光子實際運動方向偏於雜亂時空的角度越來越大,逐漸形成A光子旋渦式向雜亂時空中心運動。相反,與A光子疊加運動的引力子們便會向雜亂時空外旋渦式運動。根據同樣道理,拿許許多多的參照物光子來講;雜亂引力子的運動軌跡……為旋渦式向雜亂時空外運動。總結一下可見,以光子為參照物雜亂時空的內部結構為:雜亂時空引力子向雜亂時空外有序渦旋運動,這時的雜亂時空我們應該改口叫它彎曲時空了。