奇点和绝对温度的零度推测的结论——宇宙恒量

时间:2017-01-20 16:29:49
频道:学术科普
作者:韩永全

 一、奇点

一般来说,奇点是指大爆炸宇宙论所追溯的宇宙演化的起点。它具有一系列奇异的性质,无限大的物质密度,无限大的压力,无限弯曲的时空等。不少学者证明在广义相对论的宇宙学中,“奇点”是不可避免的,均匀各向同性的宇宙是从“奇点”开始膨胀的。也就是说,奇点是宇宙的开始点。既然是宇宙的开始点,那么在这个奇点时期,一定没有物质之间的相互作用,因为只有一个奇点。没有相互作用,就没有力的概念,自然也没有质量的概念。没有质量就不能谈密度,更不说奇点的密度无限大,甚至我们可以说奇点的密度是零。也不能说,奇点无限弯曲空间,此时的奇点是不影响空间的性质。奇点只能理解为宇宙的开始,而绝不是一个点,没有体积,或许它的体积很大。这个奇点不论大还是小,也不论它的“性质”如何特殊,都对奇点之外没有任何影响,这个奇点只是宇宙的开始,可以说是老子道德经中的,道生一,一生二,二生三,三生万物中的“一”。

二、绝对温度

早在1787年法国物理学家查理(J.Charles)就发现,在压力一定时,温度每升高1℃,一定量气体的体积的增加值(膨胀率)是一个定值,体积膨胀量与温度呈线性关系。起初的实验得出该定值为气体在0℃时的体积的1/269,后来经许多人历经几十年的实验修正,其中特别是1802年法国人盖·吕萨克(J.L.Gay-Lussac)的工作,最后确定该值1/273.15。将上述气体体积与温度的关系用公式来表示,形式如下:V=V0(1+t/273.15)=V0(t+273.15)/273.15,也就是说,热力学温度是在研究气体变化规律时推导出来的,并非在现在的宇宙存在的温度,尤其是绝对零度。它是一个纯理论上的温标,因为它与测温物质的属性无关。然而这一理论推导,有其非常重大的理论意义,绝对温度的零度,可能就是奇点时,奇点之外空间的温度。

三、奇点与绝对温度的零度

只有在奇点状态时,才存在绝对温度的零度,奇点创造宇宙,绝对温度在宇宙即不在存在。我们知道,绝对温度是在研究气体变化规律从理论上推导出来的一种温度标准,理想气态方程有:PV/T=恒量。我们知道,一定量的气体的温度首先是由本身的辐射及外界的辐射决定的,其次是气体的体积、压强影响温度的变化。绝对温度的零度与奇点同在,绝对零度随着奇点的消失而不复存在,也就是说,奇点和绝对温度的零度相互依存,可以说,奇点创生宇宙,绝对零度承载、创生了温度。其实准确地说,理想气体的状态方程并不是适用于普通的气体变化规律,它应该适用于电磁“气体”,即适用于辐射,辐射应该是物质变化的最终状态或开始状态,也就是说,理想气体的状态方程是适合奇点和宇宙的。也许有人会说,没有容器能容纳辐射,那是因为一般意义上的容器太小了,如果您的容器的半径是一小时光行驶的距离,您还说不能容纳辐射吗?现代科学测定,现在宇宙的半径约是:1027米,假设宇宙为球体,其体积为约为:V=4.19×1081立方米,宇宙间的辐射温度(宇宙微波背景辐射温度,应该最接近宇宙的平均温度)T=3.15k,辐射压P=5×10-6牛/米2,根据理想气体状态方程规律,PV/T=恒量=6×1075,那么奇点应该也等于这个恒量。假设奇点的半径是银河系的半径,约1021米,那么银河系的体积约是4.19×1063,则奇点内部压强和温度的比:P/T=1.4×1012,我们再假设奇点的温度是:108k(理论推测,奇点的温度不低于这个温度,不低于原子核的温度,详细推断链接本栏目发表的《关于原子核温度的推算》),那么奇点的压强即为1020帕斯卡,我们还可以提出其他的假设(P、T、V各种数据),我们不难看出,奇点的确是奇特的。如果奇点的体积足够小,例如像太阳系大小、地球大小、月球……,奇点就更奇特了。不过我认为,奇点应该不会小于地球,否则也奇得太离谱了。

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