宇宙有多大?宇宙是怎样起源的?空间和时间的本质是什么?宇宙的运动规律?宇宙中其他行星是否有生命的存在?宇宙中的奇妙现象与宇宙有什么联系?宇宙是否会灭亡?这是2000多年前的古代哲学家到现代自然科学工作者一直都在探索问题。关于宇宙的起源,人们提出了日心说、地心说、星云说、大爆炸说、浑天说、宣夜说、盖天说等很多观点和神话,但是对宇宙的认识,仍然还没有一个合理的答案。直至20世纪,有两种“宇宙模型”轰动了学术界,一是稳态理论,二是大爆炸理论。其中影响较大的大爆炸宇宙理论是1927年由比利时数学家梅勒特提出的,他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里,在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片,形成了今天的宇宙,这一理论的产生在当时的学术界产生一定共鸣。在此基础上,科学家们在探索宇宙的过程中又有新的发现,并提出了新的认识理论。1948年,俄裔美籍物理学家伽莫夫等人,详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后,经一系列元素演化最后形成今天的行星、星系的整个膨胀演化过程的图像。1929年,美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。但是,哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快,星系红移量与星系距离呈正比关系。他没能发现很重要的另一点,星系红移量与星系质量也呈正比关系。1994年,美国卡内基研究所弗里德曼等人,用估计宇宙膨胀速率的办法计算宇宙年龄时,得出一个80~120亿年的年龄计算值。然而根据对恒星光谱的分析,宇宙中最古老的恒星年龄为140~160亿年,恒星的年龄倒比宇宙的年龄大。1964年,美国工程师彭齐亚斯和威尔逊探测到的微波背景辐射,是因为布满宇宙空间的各种物质相互之间能量传递产生的效果。随着科技的发展,人们在宇宙中发现大量的暗物质、反物质、有机物、核辐射、黑洞等,所有这些是用大爆炸宇宙论根本无法来解释的。另外,在大爆炸以前的宇宙又是什么形状? 宏观宇宙是相对无限延伸的,“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点,一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢?等一系列的问题,说明大爆炸宇宙理论的观点不成立。宇宙中的物质辐射是时刻存在的,3K或5K的温度值也只是人类根据自己判断设计的一种衡量标准。这种能量辐射现象只能说明宇宙中的物质由于引力作用,在大尺度空间整体分布的相对均匀性和星际空间里确实存在大量我们目前还观测不到的“暗物质”。 至于大爆炸宇宙论中的氦丰度问题,氦元素原本就是宇宙中存在的仅次于氢元素的数量极丰富的原子结构,它在空间的百分比含量和其它元素的百分比含量同样都属于物质结构分布规律中很平常的物理现象。在宇宙大尺度范围中,不仅氦元素的丰度相似,其余的氢、氧等元素的丰度也都是相似的。而且,各种元素是随不同的温度、环境而不断互相变换的,并不是始终保持物质本身,所以微波背景辐射和氦丰度与宇宙的起源之间看不出有任何必然的联系。如果宇宙无限膨胀下去,最后的结局如何呢?这也是爆炸宇宙论无法解释的。德国物理学家克劳修斯指出,能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程,适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件,在任何特定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量。
不管宇宙是怎样的错综复杂,但是宇宙中所有的物质和现象是相互联系的,任何一种物质和现象都是宇宙运动变化的结果,物质和现象不会凭空产生,也不会凭空消失。假说的观点只能揭示宇宙中的特殊现象,虽然可以为我们认识整个宇宙提供参考,但是不能解释宇宙的全部。如果从某一现象的发现或者某一领域的认识来认识整个宇宙,这样我们就成了盲人摸象。在整个宇宙中,包括宇宙的变化运动、星球之间的联系、宇宙生命的起源等所有变化现象都是宇宙的一个部分。在宇宙的认识上,比如彗星产生、生命的起源、石油的形成、恐龙的消失等,学者们提出了不同的观点,但是回答这所有的问题只有一个观点。要充分的认识宇宙,就必须联系宇宙中的一切物质和现象。随着科学技术的发展,比如,氢弹的爆炸能量从哪里来、爆炸后的物质结构是什么?物质的不断加温度会产生什么物质?计算机为什么会智能化?所以自然科学的发展以及人们对宇宙探索的发现,这对我们认识整个宇宙提供了理论上的认识基础。
在分子间的化学反应中,俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年最早发现,参加反应的更物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,提出质量守恒定律;物质在变化运动中,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变,称之为能量守恒定律。
物质能量循环理论的产生,不是在物质质量守恒定律和能量守恒定律的基础上的延伸,而是一个全新的概念,它是在宇宙大爆炸理论的基础上,结合自然科学的发展,对物质与能量的认识、物质与物质之间的联系、物质的运动、物质与能量的关系的前提下诞生的。该理论认为,组成宇宙的基本要素是物质、能量、空间和时间。物质是构成宇宙的物质基础,能量是宇宙运动变化的表现;宇宙的运动和变化是物质在能量的作用下运动和变化来实现的,能量是物质运动和变化的动力,没有能量的存在,就没有物质的运动和变化;物质的运动和变化是在宇宙的空间来实现的,物质的运动和变化的过程也就产生了时间。在物质的运动和变化过程中,物质虽然发生了质的变化,但是始终保持质量守恒;能量在促进物质运动和变化的同时,虽然能量从一种能量转变为另外一种能量,但是能量始终保持守恒的,不会因物质的变化而增加能量,也不会因物质的变化而减少能量。随着科学技术的发展,认识宇宙认识的视野也不断拓展,在宇宙的认识上产生了不同见解,但是对物质能量循环理论对整个宇宙的认识,不是从所有不同的见解中选择出自己的观点,而是根据物质能量循环理论对整个宇宙的认识。
本书首发来自17K小说网, 第一时间看正版内容!