宇宙的形成學說有哪些(2)

宇宙的形成學說有哪些

　　宇宙的創生

　　1.有些宇宙學家認為，暴漲模型最徹底的改革也許是觀測宇宙中所有的物質和能量從無中產生的觀點，這種觀點之所以在以前不能為人們接受，是因為存在著許多守恒定律，特別是重子數守恒和能量守恒。但隨著大統一理論的發展，重子數有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地說是負的，并精確地抵消非引力能，總能量為零。因此就不存在已知的守恒律阻止觀測宇宙從無中演化出來的問題。這種“無中生有”的觀點在哲學上包括兩個方面：

　　①本體論方面。如果認為“無”是絕對的虛無，則是錯誤的。這不僅違反了人類已知的科學實踐，而且也違反了暴漲模型本身。按照該模型，我們所研究的觀測宇宙僅僅是整個暴漲區域的很小的一部分，在觀測宇宙之外并不是絕對的“無”。這種真空能恰恰是一種特殊的物質和能量形式，并不是創生于絕對的“無”。如果進一步說這種真空能起源于“無”，因而整個觀測宇宙歸根到底起源于“無”，那么這個“無”也只能是一種未知的物質和能量形式。

　　②認識論和方法論方面。暴漲模型所涉及的宇宙概念是自然科學的宇宙概念。這個宇宙不論多么巨大，作為一個有限的物質體系 ，也有其產生、發展和滅亡的歷史。暴漲模型把傳統的大爆炸宇宙學與大統一理論結合起來，認為觀測宇宙中的物質與能量形式不是永恒的，應研究它們的起源。它把“無”作為一種未知的物質和能量形式，把“無”和“有”作為一對邏輯范疇，探討我們的宇宙如何從“無”——未知的物質和能量形式，轉化為“有”——已知的物質和能量形式，這在認識論和方法論上有一定意義。

　　2. 宇宙是如何起源的?空間和時間的本質是什么?這是從2000多年前的古代哲學家到現代天文學家一直都在苦苦思索的問題。經過了哥白尼、赫歇爾、哈勃的從太陽系、銀河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙學已經不再是幽深玄奧的抽象哲學思辯，而是建立在天文觀測和物理實驗基礎上的一門現代科學。

　　“大爆炸宇宙論”是1927年由比利時數學家勒梅特提出的，他認為最初宇宙的物質集中在一個超原子的“宇宙蛋”里，在一次無與倫比的大爆炸中分裂成無數碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理學家伽莫夫等人，又詳細勾畫出宇宙由一個致密熾熱的奇點于150億年前一次大爆炸后，經一系列元素演化到最后形成星球、星系的整個膨脹演化過程的圖像。

　　宏觀宇宙是相對無限延伸的。“大爆炸宇宙論”關于宇宙當初僅僅是一個點，而它周圍卻是一片空白，即將人類至今還不能確定范圍也無法計算質量的宇宙壓縮在一個極小空間內的假設只是一種臆測。況且從能量與質量的正比關系考慮，一個小點無緣無故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量從何而來呢?

　　大爆炸宇宙論面臨的難題還有，如果宇宙無限膨脹下去，最后的結局如何呢?德國物理學家克勞修斯指出，能量從非均勻分布到均勻分布的那種變化過程，適用于宇宙間的一切能量形式和一切事件，在任何給定物體中有一個基于其總能量與溫度之比的物理量，他把這個物理量取名為“熵”，孤立系統中的“熵”永遠趨于增大。但在宇宙中總會有高“熵”和低“熵”的區域，不可能出現絕對均勻的狀態。所以，那種認為由于“熵”水平的不斷升高而達到最大值時，宇宙就會進入一片死寂的永恒狀態，最終“熱寂”而亡的結局。

　　根據天文觀測資料和物理理論描述宇宙的具體形態，星系的形態特征對研究宇宙結構至關重要，從星系的運動規律可以推斷整個宇宙的結構形態。而星系共有的圓形旋渦結構就是整個宇宙的縮影，那些橢圓、棒旋等不同的星系形態只是因為星系年齡和觀測角度不同而產生的視覺效果。

　　螺旋形是自然界中普遍的物質運動形式。這種螺旋現象對于認識宇宙形態有著重要的啟迪作用，大至旋渦星系，小至DNA分子，都是在這種螺旋線中產生。大自然并不認可筆直的形式，自然界所有物質的基本結構都是曲線運動方式的圓環形狀。從原子、分子到星球、星系直到星系團、超星系團無一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一個大旋渦。因此，確立一個“宇宙模型”，比那種作為所有物質總和的“宇宙”卻脫離曲線運動模式而獨辟蹊徑，以直線運動方式從一個中心向四面八方無限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能體現真實的宇宙結構形態。

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　　相關名言

　　宇宙是無限的。——伊壁鳩魯

　　宇宙本身不過是一條原因和結果的無窮的鏈條。——霍爾巴赫

　　地外文明的探索不僅是宇宙探索的一部分，同時對人類的進化和科技的發展將產生深遠的影響。——周海中

　　邏輯的諧和在宇宙中是作為一種無為變易的必然性而存在的。但審美的諧和則在宇宙間作為一種生動的理想而存在著，并把宇宙走向更細膩。——懷特海

　　一、時間公理：時間無盡永前。表達式：T=【t∈(-∞,+ ∞)∩△t>0】。

　　時間公理分為時刻分理和時段分理兩部份。

　　1、時刻分理：t∈(-∞,+ ∞)為“無盡”，指“時間沒有起始和終結”。

　　時刻無限多、刻刻不同是時間本性之一。t為時刻，其測量數值為實數。

　　2、時段分理：△t>0為“永前”，指“時間的增量總是正數”。

　　二、空間公理：空間無界永在。表達式：U=【r∈[0,+ ∞)∩r=ct】。

　　空間公理分為點分理與空時關系分理兩部份。

　　1、點分理：r∈[0,+ ∞)為“無界”，指“空間里任一點都居中”。

　　點數無限多、點點不同又點點平權是空間本性。這里點P=(r,θ,φ )[球坐標]，r為P點到球坐標系原點的距離，其測量數值為非負實數，θ∈[0,π]，φ∈[0,2π]。

　　2、空時關系分理：r=ct為“永在”，指“空間永現于當前時刻”。

　　任何空間點都必然出現在當前時刻是空間與時間的基本關系。這里c為光速常量。因為根據狹義相對論中的四維時空概念，時空間隔ct-r=0是不變量，即時間和空間之間沒有間隔，所以r=ct表示P點是光即時到達之點，也就是表示“空間永現于當前時刻”。

　　三、質量公理：質量無限永有。表達式：M=【m∈( 0,+ ∞)∩ρη≠ρ0】。

　　質量公理分為總體分理和質空關系分理兩部份。

　　1、總體分理：m∈(0,+ ∞)為“無限”，指“宇宙的總質量無限大”。

　　總質量無限大是質量本性。這里m為靜質量。

　　2、質空關系分理：ρη≠ρ0為“永有”，指“永不均勻地布滿空間”。

　　“宇宙空間內的任何部份都充滿著質量，不存在不含質量的純空，但各點的密度都不相同”，這是質量與空間的基本關系。ρ0為任意指定一空間點的密度，ρη為其他的任意空間點的密度，ρη≠ρ0表示每點的密度都不相等，就是說“質布空間永不均”。這里ρ=dm/du，其中dm 為無窮小的質元;du為無窮小的空元，其中u為域積，包括點、線、面、體之積;η為正整數。 “質布空間永不均”在量子力學上表達為“測不準原理”。著名的布朗運動就是由“質布空間永不均”造成的。