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小木蟲論壇-學術(shù)科研互動平臺 » 專業(yè)學科區(qū) » 物理 » 理論物理&天文 » 也談奇點問題
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twxz木蟲 (正式寫手)
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也談奇點問題 已有4人參與
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也談奇點問題 在‘答梅曉春先生（學術(shù)部分 ）’的博文中我已經(jīng)提到：‘愛因斯坦引力場方程的解存在有數(shù)學奇點并不能證明愛因斯坦引力場方程有問題，只能說明對愛因斯坦引力場方程的應(yīng)用范圍要求有一定的限制。這種情況對牛頓力學方程的應(yīng)用同樣存在’。 愛因斯坦引力場方程在宇宙學中的應(yīng)用，得出宇宙現(xiàn)在正在膨脹的基礎(chǔ)是，把每個星系假設(shè)是理想氣體中的一個質(zhì)點。對理想氣體，當體積膨脹時，物質(zhì)密度變小，溫度降低。反之當體積收縮時，物質(zhì)密度變大，溫度升高。因此宇宙學家認為，現(xiàn)在宇宙是在膨脹，那么宇宙過去應(yīng)當是處于體積比現(xiàn)在小，密度比現(xiàn)在大，溫度比現(xiàn)在高的狀態(tài)。宇宙的演化過程就是體積膨脹，物質(zhì)密度變小，溫度降低。這樣從時間上往前倒推，宇宙的過去應(yīng)當是越往前體積越小，溫度越高。于是宇宙學家認為，宇宙最初應(yīng)當是從一個體積極小，溫度極高的‘奇點’爆炸膨脹而來。 且不說‘宇宙現(xiàn)在是在膨脹’這個所謂天文觀測結(jié)果根據(jù)不足，不能成立。即使‘宇宙現(xiàn)在是在膨脹’這個結(jié)論成立，也不可能從時間上往前無限制地反推，得出‘宇宙是從一個奇點膨脹出來’這個結(jié)論。顯然這樣無限制的從時間上一直往前倒推的做法是荒謬的。 膨脹過程的逆過程是壓縮過程，這種壓縮過程在實際宇宙中的某些區(qū)域現(xiàn)在還在不斷發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)代比較成熟的恒星形成理論，在恒星形成的初始階段，就是一個壓縮過程。即恒星胚胎是從星云由于引力作用使星云塌縮而成。引力塌縮過程可以使恒星胚胎中物質(zhì)密度增加，溫度升高。在恒星形成的這個階段，物質(zhì)的密度、溫度和運動可以很好地用引力場方程來描述。但這樣的引力塌縮過程不可能就這樣無限制的發(fā)展下去。當恒星胚胎中物質(zhì)密度增加，溫度升高到一定程度后，恒星胚胎中的氫元素就會開始出現(xiàn)核聚變反應(yīng)生成氦。核聚變核反應(yīng)過程會釋放出來大量的能量。核聚變釋放出來的這些能量會使恒星胚胎的引力塌縮過程停止，恒星初步形成。恒星形成以后的演化過程就不再是單純是引力塌縮，會發(fā)生爆炸，走向死亡，形成白矮星和中子星等高密度天體。不過這些爆炸過程都不是從一個點開始。由此可見，即使‘宇宙現(xiàn)在是在膨脹’，從時間上往前反推宇宙的過去，是個壓縮過程。越往前，物質(zhì)的密度越大，溫度越高。但壓縮到某個程度時，高溫高壓的宇宙已經(jīng)不可能再被壓縮，核反應(yīng)將出現(xiàn)并導致發(fā)生爆炸。因此從時間上往前反推的宇宙，不可能是在被壓縮成一個奇點以后才會發(fā)生爆炸膨脹。因此從‘宇宙現(xiàn)在是在膨脹’這個結(jié)論，在時間上往前反推，得出宇宙過去一定是‘從一個奇點爆炸膨脹而來’這個推論是不能成立的。是沒有考慮實際情況對壓縮過程進行無限制外推的結(jié)果。 如果哈勃紅移定律可以用非多普勒效應(yīng)加以解釋，則現(xiàn)在的宇宙正在膨脹的結(jié)論本身就不成立。這樣更談不上現(xiàn)在宇宙的時間空間是從一個奇點爆炸膨脹而來。宇宙的時間和空間都沒有起點和終點�，F(xiàn)在的天文觀測和理論似乎已經(jīng)可以解釋恒星的誕生和死亡。但是恒星的誕生不是從真空中的奇點誕生出來，死亡后也不是又回到真空中去。恒星的誕生是從星云中來，死亡后又回到星云中去。即使根據(jù)標準宇宙學模型。 至于星系的形成和死亡的理論現(xiàn)在還沒有一個確定的說法，天文觀測也沒有可靠的結(jié)果。雖然有報道提到天文學家已經(jīng)觀測到非常遙遠的星系，按照標準宇宙學模型，這些遙遠的星系應(yīng)當是非常年輕的星系。而我們銀河系和它附近的星系，應(yīng)當是最古老的星系。但宇宙學家似乎也沒有總結(jié)出年輕的星系和古老的星系之間有什么明顯差別和演化關(guān)系。因此無法像恒星形成那樣，給出比較可靠的恒星誕生、演化和死亡的理論。在這樣的觀測和理論基礎(chǔ)上去描述整個宇宙的誕生和演化，完全沒有可靠的天文觀測基礎(chǔ)和理論根據(jù)，純粹是宇宙學家們‘瞎子摸象式’的憑空想象。因此給科幻作者留下了很大空間，編造出大量科幻作品。這些科幻作品很能吸引廣大公眾的眼球，甚至連有些科學家自己也變成了科幻迷。以為這些科幻作品所的描述的過程就應(yīng)當是科學研究的結(jié)論。 梅曉春先生只是從假設(shè)物質(zhì)分布的幾種形態(tài)，用‘理想流體的能量動量張量’的數(shù)學表示式來求得壓力和物質(zhì)密度的關(guān)系。完全沒有考慮在物質(zhì)密度極大的情況下，用‘理想流體的能量動量張量’來求得壓力和物質(zhì)密度的關(guān)系已經(jīng)不可能符合實際情況。因此我認為梅曉春先生的這種做法沒有抓住宇宙學研究中出現(xiàn)奇點問題的本質(zhì)。 |
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2樓2011-09-02 21:55:19
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小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
nono2009(金幣+2): 鼓勵交流 2011-09-06 07:15:12
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nono2009(金幣+2): 鼓勵交流 2011-09-06 07:15:12
| 看了先生的的高論，感覺您對現(xiàn)代宇宙學的概念肆意做了曲解。例如，您文章第二段說宇宙學把星系看成了構(gòu)成某種理想流體的質(zhì)點，這實際上并不是宇宙學界的觀點。以我看到的科普讀物的認識水平來看，宇宙學的觀點似乎是：星系只是引起宇宙膨脹那種理想流體的漲落在引力作用下隨時間演化的產(chǎn)物，并非您認為的理想流體的質(zhì)元。所以，星系本身的演化并不直接聯(lián)系于宇宙的膨脹。支持宇宙膨脹的觀測事實主要是哈勃紅移。您提出的康普頓紅移的觀點因為要求宇宙間存在大量自由電子的假設(shè)顯得不符觀測事實而沒有多少人信服。 |
3樓2011-09-04 07:36:03
twxz
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racoon01MM 您認為我‘對現(xiàn)代宇宙學的概念肆意做了曲解。例如，您文章第二段說宇宙學把星系看成了構(gòu)成某種理想流體的質(zhì)點，這實際上并不是宇宙學界的觀點�！� 我之所以這樣說的根據(jù)是：北京大學俞允強教授在他的‘熱大爆炸宇宙學’一書第二章第四節(jié)，‘膨脹的動力學’中第二段寫道：宇宙介質(zhì)作為引力源，它被看成是均勻的理想‘氣體’，其物理性質(zhì)用密度ρ和壓強p來描述。在宇宙膨脹過程中，隨尺度因子R的變化，密度和壓強也將發(fā)生變化。 在俞允強教授書中第一章第四節(jié)，‘宇宙的膨脹’中討論哈勃定律時，實際上是星系看成是理想‘氣體’中的質(zhì)點。 您認為‘星系只是引起宇宙膨脹那種理想流體的漲落在引力作用下隨時間演化的產(chǎn)物，并非您認為的理想流體的質(zhì)元’這個說法只關(guān)系到星系的形成這個局部問題。關(guān)于星系的形成理論，是另外一個復雜問題，這里就先不討論。 |
4樓2011-09-04 15:12:35
mahe19851117
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5樓2011-09-05 20:10:23
6樓2011-10-04 17:14:59
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