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如何判断宇宙是否起源于奇点——决定于宇宙开始的质量

(2025-10-29 20:47:46)
分类: 宇宙天文航天

宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙起源是一个极其复杂的问题。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,许多科学家认为,宇宙是由大约137亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,瞬间产生巨大压力,之后发生了大爆炸,这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。

其实,宇宙是否起源于奇点,决定于宇宙开始的质量。宇宙的变化,本质就是基本粒子质量变化。

我们的宇宙是由基本粒子构成的,基本粒子是相互绕转的两个半元电荷,遵循的规律是:M^2R=Q——(1),其中,M是基本粒子的质量、R是基本粒子的半径、Q是常数。其它所谓的基本粒子都是由基本粒子构成的,单独的半元电荷不能独立存在,所以基本粒子的质量、半径是可变的,带电量都是一个元电荷的带电量,所以基本粒子存在三种形式:正元电荷基本粒子、负元电荷基本粒子和中性基本粒子。说明:中性基本粒子虽然不显电性,但是它也是带一个元电荷的电量。我利用普朗克常数及相关理论推算Q的值在10^-85数量级,非常精细,宇宙中不存在质量、半径完全相同的基本粒子。

我们的宇宙所含基本粒子的总数是恒定的,如果宇宙开始的质量在10^54千克数量级,那么宇宙起源并非起源于奇点,而是起源于约58亿光年的尺度;如果宇宙开始的质量在10^76千克数量级,那么宇宙起源于奇点,并且奇点的半径是普朗克长度。分析论证如下:

一、宇宙起源于奇点的条件

我在《宇宙质量的三次方与其可视半径的乘积是一个常数极其重要结论》一文中论述到,宇宙质量的三次方与其可视半径的乘积是一个常数,数学描述:M^3R=H——(2),并且计算出H的值是:4.32×10^188

现代粒子物理认为宇宙基本粒子的总数在10^84个数量级。在宇宙是奇点状态下,在奇点内部基本粒子之间没有缝隙,我们一定能得出:10^84r^3=R^3,于是有:R=10^28r——(3)联立方程(1)、(2)、(3)解得:M^3/m^2=5.5×10^244——(4)。由于在宇宙奇点,也是由10^84个基本粒子组成,所以基本粒子的半径都非常小,可以认为奇点内部的基本粒子的半径是相等的,由M^2r=Q可知:宇宙奇点内部基本粒子的质量几乎是相等的,所以我们可以得出结论:M/m=10^84,两边平方得:M^2/m^2=10^168——(5)联立方程(4)、(5)解得:M=5.5×10^76千克,即如果宇宙由10^84个基本粒子组成,那么宇宙的质量在10^76千克数量级。

结论:如果宇宙开始的质量在10^76千克数量级,那么宇宙开始于奇点,奇点的半径为10^-35米。

二、宇宙起源于宇宙尺度的条件

由于宇宙质量和宇宙时空半径的关系是:M^3R=HM是宇宙的质量、R是宇宙的半径、H是常数。我们容易知道:宇宙的最大半径是宇宙开始半径的八倍,现在宇宙的半径一定小于宇宙的最大半径,现在科学观测的结果是:现在宇宙的半径是465亿光年,所以宇宙开始的半径一定不小于现在宇宙半径的八分之一,即宇宙开始的半径不小于465/8=58.125亿光年。由于1亿光年等于9.46x10^23米,所以465亿光年等于4.4x10^26米,M^3R=H,并计算得:M=0.99x10^54千克,约等于10^54千克。

结论:如果宇宙开始的质量在10^54千克数量级,那么宇宙并非开始于奇点,宇宙开始的半径在58.125亿光年的尺度。

三、宇宙起源于奇点的变化规律

如果宇宙起源于奇点,那么宇宙的膨胀必然经过两个阶段:即超光速阶段和低于光速的膨胀阶段。我在《关于地球开始时质量和半径的推算及宇宙开始状态的解析》论证道,基本粒子质量损失一半即光速运动,宇宙起源于奇点,其质量特别巨大,引力极强,超光速的基本粒子也无法逃逸它的吸引。也就是说,奇点的基本粒子质量损失远超过基本粒子原来质量的一半,虽然能形成远超光速的基本粒子,也不能逃逸奇点质量的吸引,只能使奇点“周期性”的超光速膨胀,即超光速膨胀、停止的循环,这个阶段宇宙的质量损失极快,直到质量损失到约10^54千克数量级,半径达到约58.125亿光年的尺度,宇宙质量损失变缓。容易知道,宇宙膨胀到58.125亿光年的尺度,经历的时间绝对远小于58.125亿年。此时宇宙的质量不太大,引力也不是及强,宇宙大爆炸开始,宇宙大爆炸之后,形成星系的雏形,质量较小,宇宙开始远低于光速膨胀,并且膨胀速度越来越快,光子也能逃逸多数天体的吸引,逐渐形成我们现在的宇宙。

总论:宇宙的演化就是质量换时空的过程,质量的损失提供宇宙爆涨、膨胀的能量。

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