万有引力定律告诉我们,所有天体都受万有引力的影响,在互相吸引。
如果按照这一理论,天体受力的方向与运动方向相反,加速度为负数,天体相互远离的速度会越来越小,最后会掉转方向,变为相互靠近。从整体上来看,宇宙会表现为先扩张再收缩的过程。
这与观测现象不符:我们所处的宇宙正在加速扩张。从大尺度来看,所有天体都在加速远离。
如果宇宙中存在着质量为负数的物质,会是怎样的结果?这一假设有些突兀,但是却可以带来许多有意思的推论,许多挡在天体物理面前的难题变得合理起来。
一、宇宙膨胀解释
如果有负质量的物质,那么我们完全可以假设负质量和正质量物质基本相当。这样的话,从整个宇宙中抽出任意一颗星球,其余部分的质量合就是它的相反数,万有引力定律就变成了: F=G(-m)*m/(r^2) 其中G为万有引力常数,m为该星球的质量,r为该星球总位移的二倍。
根据这个公式,任意一颗星球都收到了与其质量的平方成正比的斥力,宇宙扩张变得再正常不过。
并且我们完全可以算出任意星球的加速度与位移的关系:a=Gm/(r^2),并且加速度的方向与其运动方向一致, 其中G为万有引力常数,m为该星球的质量,r为该星球总位移的二倍。
二、宇宙大爆炸理论的影响
宇宙大爆炸理论认为宇宙起源于一个质量无限大,温度无限高的奇点。
这一理论符合不少观测事实,却也有许多不完美之处。
第一,宇宙的年龄,其实也就是大爆炸的时间。不同的科学团体,测出了不同的宇宙年龄:高的有138亿年[1],低的114亿年[2]。大家的数据都是来自于观测事实,可是差别很大。
到底谁是正确的呢?其实大家可以都对。只要改变一个条件就:宇宙大爆炸不是一下产生的,而是缓慢产生的。
一个质量无限大,温度无限高的点,产生的爆炸必将无限猛烈,怎么会像缓慢氧化一样,非常温柔地产生呢?
我们不妨再改变一下条件。宇宙大爆炸的那个点也许不是质量无限大,温度无限高。我们让它质量很小,甚至为零如何?
这样的条件就可以让爆炸持续进行下了,10亿年,15亿年,都不在话下。
但是这样的条件又引出了一个问题:质量为零的点如何产生物质?不符合质量守恒定律。同样,只要我们引入负质量的物质,这个问题就能解决。
物质诞生时,每产生一份正质量,根据质量(能量)守恒定律,总会伴随着一份负质量(能量),两份之和还是零。
霍金提出霍金辐射时,提出了假想,即虚空中在随时产生粒子和虚粒子。在霍金理论中,虚粒子质量为负。[3]只不过,在霍金的假想中,虚粒子没有长期存在而已。
三、宇宙空洞的合理解释
科学家观测到的宇宙空洞,十亿光年的宇宙空洞,并且正在扩张。[5]现有理论无法解释,小范围的空洞可以认为是附近重质量的物质吸空了一定范围的物质,10亿光年的空洞就无法解释了。
现有理论无法解释,引入负质量之后,就根本不是问题。从整体来看,负质量星系也在向外扩散。当然,从小范围来看,它们也在互相吸引,形成星系。
负质量星系在我们看来是什么?纯黑的空洞!我们任何物质进去,都会与其抵消湮灭,连能量都不会剩下。所以这些空洞可能并不空,里面包涵了大量的负质量物质星系。
四、宇宙的非对称结构
如果按照这一理论,在宇宙大爆炸点每产生一份物质,必然产生一份与之对应的负质量物质,两者对于爆炸点对称。因为我们无法观察到负质量物质,那么必然能观测到:宇宙宏观上是一种非对称结构!
参考文献:
[1]宇宙年龄研究的最新进展; 李志宏
[2]宇宙或许只有114亿岁; 世界知识
[3]Hawking Radiation:From Astrophysical Black Holes to Analogous Systems in Lab; Belgiorno Francesco D;Cacciatori Sergio L;Faccio Daniele
[4]通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀;Saul Perlmutter Brian P. Schmidt Adam G. Riess
[5]宇宙中惊现巨型空洞; 胡德良
如果按照这一理论,天体受力的方向与运动方向相反,加速度为负数,天体相互远离的速度会越来越小,最后会掉转方向,变为相互靠近。从整体上来看,宇宙会表现为先扩张再收缩的过程。
这与观测现象不符:我们所处的宇宙正在加速扩张。从大尺度来看,所有天体都在加速远离。
如果宇宙中存在着质量为负数的物质,会是怎样的结果?这一假设有些突兀,但是却可以带来许多有意思的推论,许多挡在天体物理面前的难题变得合理起来。
一、宇宙膨胀解释
如果有负质量的物质,那么我们完全可以假设负质量和正质量物质基本相当。这样的话,从整个宇宙中抽出任意一颗星球,其余部分的质量合就是它的相反数,万有引力定律就变成了: F=G(-m)*m/(r^2) 其中G为万有引力常数,m为该星球的质量,r为该星球总位移的二倍。
根据这个公式,任意一颗星球都收到了与其质量的平方成正比的斥力,宇宙扩张变得再正常不过。
并且我们完全可以算出任意星球的加速度与位移的关系:a=Gm/(r^2),并且加速度的方向与其运动方向一致, 其中G为万有引力常数,m为该星球的质量,r为该星球总位移的二倍。
二、宇宙大爆炸理论的影响
宇宙大爆炸理论认为宇宙起源于一个质量无限大,温度无限高的奇点。
这一理论符合不少观测事实,却也有许多不完美之处。
第一,宇宙的年龄,其实也就是大爆炸的时间。不同的科学团体,测出了不同的宇宙年龄:高的有138亿年[1],低的114亿年[2]。大家的数据都是来自于观测事实,可是差别很大。
到底谁是正确的呢?其实大家可以都对。只要改变一个条件就:宇宙大爆炸不是一下产生的,而是缓慢产生的。
一个质量无限大,温度无限高的点,产生的爆炸必将无限猛烈,怎么会像缓慢氧化一样,非常温柔地产生呢?
我们不妨再改变一下条件。宇宙大爆炸的那个点也许不是质量无限大,温度无限高。我们让它质量很小,甚至为零如何?
这样的条件就可以让爆炸持续进行下了,10亿年,15亿年,都不在话下。
但是这样的条件又引出了一个问题:质量为零的点如何产生物质?不符合质量守恒定律。同样,只要我们引入负质量的物质,这个问题就能解决。
物质诞生时,每产生一份正质量,根据质量(能量)守恒定律,总会伴随着一份负质量(能量),两份之和还是零。
霍金提出霍金辐射时,提出了假想,即虚空中在随时产生粒子和虚粒子。在霍金理论中,虚粒子质量为负。[3]只不过,在霍金的假想中,虚粒子没有长期存在而已。
三、宇宙空洞的合理解释
科学家观测到的宇宙空洞,十亿光年的宇宙空洞,并且正在扩张。[5]现有理论无法解释,小范围的空洞可以认为是附近重质量的物质吸空了一定范围的物质,10亿光年的空洞就无法解释了。
现有理论无法解释,引入负质量之后,就根本不是问题。从整体来看,负质量星系也在向外扩散。当然,从小范围来看,它们也在互相吸引,形成星系。
负质量星系在我们看来是什么?纯黑的空洞!我们任何物质进去,都会与其抵消湮灭,连能量都不会剩下。所以这些空洞可能并不空,里面包涵了大量的负质量物质星系。
四、宇宙的非对称结构
如果按照这一理论,在宇宙大爆炸点每产生一份物质,必然产生一份与之对应的负质量物质,两者对于爆炸点对称。因为我们无法观察到负质量物质,那么必然能观测到:宇宙宏观上是一种非对称结构!
参考文献:
[1]宇宙年龄研究的最新进展; 李志宏
[2]宇宙或许只有114亿岁; 世界知识
[3]Hawking Radiation:From Astrophysical Black Holes to Analogous Systems in Lab; Belgiorno Francesco D;Cacciatori Sergio L;Faccio Daniele
[4]通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀;Saul Perlmutter Brian P. Schmidt Adam G. Riess
[5]宇宙中惊现巨型空洞; 胡德良