全新宇宙观

一、 宇宙的起源。

我相信宇宙起源于大爆炸学说是正确的，但对于其“爆炸始于一个原始奇点”的说法不能认同。“奇点”一说无非是根据相对论的观点得出的，而相对论本身是否正确很值得怀疑。我认为初始爆炸的宇宙应该是有一定大小的。由于引力的作用，原始宇宙必定是一个球体形状，而其质心一定是绝对静止的。宇宙在大爆炸之后将永远膨胀下去，只是膨胀的速度会越来越慢，但是它永远不会停止，更不会回缩。举个例子或许比较易于理解这点：当一个爆竹或炸弹爆炸之后，如果没有地球引力的作用，它的碎片将会是永远向四面八方膨胀下去的。宇宙大爆炸从本质上说和炸弹爆炸一样，是不可逆转的。假设原始宇宙质量为M，半径为R0，爆炸初速度为V0，至无限远速度为V∞，则据万有引力公式可证式：

V∞2=V02-2GM/R0 成立，要使此式有意义，必有V∞≥0，由此可得上述结论。

具体说我的宇宙起源观点包括如下几项：

1. 大爆炸之前的宇宙状态。

a）一个无限大的真空空间。

b）球形闪电式原始宇宙悬于此真空中，质心绝对静止。

c）质量M和电荷Q（Q=Q+=Q-）。它们是产生质量能量EM和电磁能量EQ的源泉。

2. 在那不知原因的“扰动”（也许只能解释为“上帝”）下，原始宇宙瞬间发生了大爆炸。

3. 大爆炸发生前后，时间是永恒存在的、绝对的。

二、 光速绝对。

光速（电磁波速）在真空中是不变的，它有一个绝对速度：

c=1/sqr（ε0μ0）=299792458 m/s 。其中ε0、μ0为真空中电场和磁场强度常数。

一般我们选取的惯性参照系对于静止的宇宙质心来说都是运动的，如果在此参照系内测c’，与c相比会有一个差值，其最大值方向无疑就是此参照系的绝对运动方向。

三、 绝对静止。

如果我们承认光速在真空中不变的理论，就等同于承认了绝对静止的存在了。因为不以绝对的静止为参照来谈光速的不变是毫无意义的。举例说明：

1. 在光的传播路径上，每一光子在每一时刻所经过的空间中的点对于这一时刻过后继续传播的这束光来说，是绝对静止的。或换个说法就是：真空是绝对静止的。

2. 宇宙的质心，不论在大爆炸之前或后，也都是绝对静止的。

四、 物质的质量不存在“惯性质量”与“引力质量”的区别。

五、 超距作用的引力。

若假设万有引力为非超距作用力的话，那是违反宇宙的客观现实的。举例说：宇宙中存在许多运动速度极高（接近或超过光速）的类星体，如果认为“引力场”是以有限速度传播的话（不妨设其速度也为c），那么就会发现引力场将追不上那些高速运动的星体，这些高速星体会脱离其他星体对它的作用而成为“自由”的星体。但实际情况正相反，尽管星体可以有高速，但依然严格遵守万有引力定律。

六、 星体的红移。

星体的红移和紫移现象，通常都是由多普勒效应引起的，不存在“引力红移”。光的多普勒效应公式为：

ƒ=ƒ0*（c±Vr）/（c±Vs），

其中ƒ0：光的固有频率；ƒ：光的视在频率；Vr：观察者靠近（+）或远离（-）光源的绝对运动速度；Vs：光源靠近（-）或远离（+）观察者的绝对运动速度。

假设我们所在银河系A在宇宙中的膨胀速度为V，离宇宙质心O距离为R ，另一河外星系B与银河系间夹角∠AOB=α ，则：

1. 若设它们在同一膨胀球面上，则它们之间相互远离速度为：V’=2Vsin（α/2），当α较小时，有：V’=Vα，这就是哈勃定律所表述的现象。此时我们观察到此河外星系的红移为： ƒ=ƒ0*（c-Vsin（α/2））/（c+Vsin（α/2）），

当α=π时有：ƒmin=ƒ0*（c-V）/（c+V）

2. 当B位于更大膨胀球面上时，即R’>R时，则有V’ƒ0

3. 当B位于更小膨胀球面上时，即R'V，则当α=π时可产生更大红移:

ƒ'min=ƒ0*(c-V)/(c+V') ，当α=0时产生紫移: ƒ'max=ƒ0*(c-V)/(c-V')

4. 如果存在超光速类星体，不妨设V''=tc (t≥1)，则有：

ƒ''min=ƒ0*(1-V/c)/(1+t)<0.5ƒ0 ，尽管红移较大，但仍是可以观察的。

七、 基本粒子。

构成物质世界的最基本量子有四种：

1. 电荷量子有两种:(1)正电荷量子（+e），（2）负电荷量子（-e）。

电荷量子只具有电荷，不具有质量。

2. 质量量子有两种:(1)电子量子（me），（2）质子量子（mp）。

质量量子只具有质量而无电荷。

由质量量子与电荷量子两两结合，可产生四种基本粒子：

质子（+e+mp→mp+），电子(-e+me→me-)，负质子(-e+mp→mp-)，正电子(+e+me→me+)。

由正负电荷量子结合产生光子： (-e+e→γ) 。

由电子量子和质子量子结合产生准中子：(me+mp→memp=mn)。

此为质量子结构，因为不具有电荷而不稳定，它要从外界吸收一个光子而变成如下电荷质量子结构:中子（γ+mn→-memp+ = -mn+），或:负中子（γ+mn→+memp- = +mn-） 。

通过以上分析，我预言电子的质量为：me=mn-mp=2.3058E-30 kg 。

近代粒子家族中发现的各种新粒子，都可看成是由质量不同的微粒子与正负电荷量子相结合的产物，它们可能在宇宙进化的一定时期比较稳定地存在过，但在现实的宇宙环境中极不稳定，所以可以认为只有上述最基本的四种粒子；常说的反粒子，只是所带电荷与原粒子相反，但并不是真正的“反粒子”，反粒子除了带相反电荷外，质量也必须为原粒子的负值，由于宇宙中没有负质量的物质，所以我认为宇宙中不存在反粒子。

八、 原子的核内结构。

除了单质子的H核外，所有原子核都是由质子和电子通过库仑引力的吸引并形成一定的空间结构构成的，其中电子就是由核内中子提供的。因为核内中子是以质子与电子结合的形式（-mn+）存在的，所以当质子与中子结合成原子核时是分不出哪个是质子、哪个是中子的，整个原子核成为一个质子与电子的结合体，而这个结合体对核外只表现出等于质子数的核电荷数。由于原子核的形成依赖于电子起桥梁和纽带作用，因此很显然除了单原子的H核外任何原子核都是不能缺少中子的，并且由于核内质子与电子达到稳定的平衡态依赖于一定的空间结构（由于中子是有电极性的），因此稳定的原子核其核内质子数和中子数的比值不是任意的，而是存在一个特定的合理的数值，这需要数学方面的较复杂计算（在此不涉及）。

我推断，对于较少原子序数的核结构，氘应为：⊕⊙⊕，氚应为：⊕⊙⊕⊙⊕，都是线性结构；氦原子核为：⊕⊙⊕⊕⊙⊕，是一个立方四面体结构等等。

其中⊕、⊙分别代表质子和电子。

原子能本质上就是原子核内质子与电子间库仑力能量的释放。如果以质子与中子结合成氘核放出2.22Mev能量计算，可算得：质子rp=2.9125E-16 m ，电子re=3.2418E-17 m 。

九、 力与力场的统一。

宇宙中本质上只存在两种力的作用：与质量相关的万有引力和与电荷相关的库仑力。

万有引力是超距作用力，它的传递不需要通过中间环节，即不存在“引力场”；库仑力是短距作用力，它的传递需经中间环节“电磁场”的作用实现。电磁场的传播速度为c。

与此相关，宇宙中能量存在方式也有两种：与质量相关的质量能和与电荷相关的电磁能。

若假设宇宙质量为M ，原始宇宙半径为R0 ，宇宙含电荷量为Q（Q=Q+=Q-），则有：

宇宙所具有的质量能为：EM=（3/2）GM2/R0

宇宙具有的电磁能为： EQ=（ln2）（3/2）Qc2

宇宙的总能量为： E=EM+EQ

E、M、Q三个物理量是永远保持守恒的，是不随宇宙物质存在状态而改变的三个守恒量。

十、 光子的本质。

光子实质上是一对正负电荷量子形成的震荡电偶极子。它是形成电磁场的基本量子，它对外既不显示电荷也不具有质量，只含有单位能量：

Eγ=（ln2）(3/2)ec2

每个光子所带的能量都是相同的,不同频率电磁场量子的区别只是光子所具有的动能不同。光子的动能为：

Eƒ=e2ƒ/(2cε0)=4.835E-36*ƒ (ƒ:光子频率)。

如果光子处于一个热力学均衡系统中，则有：Eƒ=3kT/2 可解得：

T=2.33477E-13*ƒ 或 λT=6.999E-5 （λ：光波长）

十一、 电磁波的本质。

正负电荷量子形成的电偶极子的振荡并以c向外传播就形成了电磁波。它的范围很广，从无线电波、微波、红外线、可见光等一直到x射线、γ射线、ν（中微子）射线等。

电磁波是一种空间波，它的波动方程为：

∂Ey/∂x=-μ*∂Hz/∂t ， ∂Hz/∂x=-ε*∂Ey/∂t 和

∂Ez/∂x=μ*∂Hy/∂t ， ∂Hy/∂x=ε*∂Ez/∂t

其中μ:磁场常数，ε:电场常数，E:电场强度，H:磁场强度。

它在YOZ平面上的投影方程为：

Ey2/E2min+Ez2/E2max=1 和 Hy2/H2max+Hz2/H2min=1

其中Emax=4Emin=4πeμ0ƒ2 ， Hmax=4Hmin=4πeƒ2/c

电磁波有两种自旋方向，满足右手定则：沿电磁波传播的逆向看，电场为顺时针旋转的为正向：S正=E×H ，电场为逆时针旋转的为反向：S反=H×E 。

十二、 球状闪电的解释。

如果在电磁波形成过程中正负电荷量子不能形成振荡，而是被相互间距离与电偶极子振幅差不多的质量微粒同时俘获的话，此微粒由于电荷引力的作用就会如同双星运动一样绕着它们共同的重心高速旋转起来，并放射出一定频率的光辐射。大量这样的粒子对绕着几乎共同的中心运转就可形成“球状闪电”。由于此微粒子如同驻波一样包含着未辐射出去的能量，因此当它在外界扰动等合适条件下会突然破坏其平衡，而其中所含能量几乎在瞬间全部释放出来形成电闪雷鸣。

十三、 微波背景辐射。

在宇宙大爆炸的初始，光子能量几乎全部由动能组成，即：Eγ=Eƒ ，代入已知可解得：

ƒ0=(3ln2)ε0c3/e=3.096E33 Hz

T0=（ln2）ec2/k=7.229E20 K

P0=πe2ƒ2/(3ε0c)=9.743E31 J/s

ƒ0、T0、P0就是宇宙中存在过的最高辐射频率、最高辐射温度和辐射功率。另外，光子在宇宙中经过长期的传播，其动能是不断慢慢变小的，即光子的频率存在一个衰变过程，不妨设其满足下式：

ƒ=ƒ0*exp（-t/τ） 或 T=T0*exp（-t/τ） （τ：光子的自然衰变期）

由微波背景辐射的现今数值及宇宙的大约年龄150亿年代入上式，可解得光子的自然衰变期为：τ≈3亿年（可认为是c年），则上式可写成：

ƒ=ƒ0*exp（-t/3） ，（t：亿年） 或 ƒ=ƒ0*exp（-t/c） （t：年）。

这种衰变可产生红移现象，可称其为“距离红移”。但在小范围的天文观测中，这种红移与多普勒效应引起的红移相比微乎其微，可忽略不计；而在大范围的天文观测中（如观测几千万光年或上亿光年远的星体时），这种距离红移就会较明显地显示出来，甚至会超过多普勒红移的影响。比如，类星体的巨大红移就完全有可能是由这种距离红移造成的。

十四、 宇宙演变。

伴随着宇宙膨胀的进行，光子能量Eγ逐渐由以动能为主向以势能为主转变，最后将全部变为势能，但此过程是永远不会终止的；同样，宇宙的质量所具有的能量EM也遵循相类似的演变规律，即在大爆炸初始时EM全部由动能组成，随着膨胀的进行，动能逐渐减小而势能逐渐增大，EM逐渐趋近全部由势能组成，但这一过程也是无限进行下去，永远不会达到终点的。

十五、 大爆炸前的电荷。

在大爆炸前，正负电荷还没有形成以c向外辐射的电磁波。可以这么认为，大爆炸前的宇宙就是以一个巨大的“球状闪电”状态存在着的，正负电荷能量是以球状闪电的形态存在着，而正负电荷所附着的质量微粒子的总和就是宇宙质量M，整个宇宙球状闪电的能量就是EM+EQ。在那不可知的“扰动”下，“球状闪电”原始宇宙瞬间发生了大爆炸，形成了永远膨胀下去的宇宙。

十六、 宇宙的归宿。

宇宙的未来演变符合熵原理：一直在向一个动能最低状态转变。这种最低状态就是不带电荷的中子星状态。由于宇宙的总能量是保持不变的，因此这种动能向低能态的转变过程必伴随着相应势能向高能态的转变。这种转变表现在质量上就是宇宙物质向无限远处的膨胀和微观上粒子向不带电荷的中子态的转变过程；表现在电荷上就是电荷逐步地脱离质量并形成电磁场能量辐射出去和电磁波的频率不断地向低频端的衰变过程。这两种过程也是没有终结、无限进行下去的。所以，我们可以这样来描述宇宙的最终运动状态：

1. 质量与电荷完全分离，完全由中子组成的星体向无限远处减速运动下去，但永远也不

会停止。可表示为：

Mn→∞ （M：宇宙总质量，n：准中子态）。

2. 电荷全部变为电磁波，波频无限趋近于零。可表示为：

T→0 K 或 ƒ→0 Hz 。