《1》。现在爱因斯坦的广义相对论方程的宇宙学项几乎与所有当代的物理学的新观念联系在一起。比如，宇宙起源，奇点，黑洞，零点能，真空能，暗能量，N维空间等等。或者说，所有这些新观念都被新潮的物理学者塞进广义相对论方程以便能披上一件合乎主流理论的外衣。然而，已经观测到的物理真实往往证实这些与广义相对论方程相结合的新观念的虚幻性和谬误。其中最明显而困惑科学家们数十年的“奇点”问题就是其中之一。宇宙中根本没有具有无穷大密度“奇点”存在的任何迹象。然而，近四十年前，R·彭罗斯和霍金发现广义相对论存在空时失去意义的“奇性”；星系演化经过黑洞终结于奇点，宇宙开端有奇性。甚至可能存在“裸奇性”，于是不得不提出‘宇宙学原理’和“字宙监督原理” （hypothesis of cosmic censorship）来，又加上等压（零压）宇宙模型等，以规避理论的错误。奇性，这一理论病态的发现是理论研究的重要进展，却又与等效原理不协调。^{[3 ]}                                        

《2》。广义相对论方程是爱因斯坦头脑中的产物，不是建立在坚实可靠的实验的基础上的，而且当时还没有宇宙膨胀的概念。从物理学上来讲，广义相对论方程中只有物质粒子之间的引力而无对抗引力的斥力是先天不足的，是无法解出物体内部粒子的运动轨迹的，因为宇宙中任何物体的稳定存在都是其内部物质及其结构的引力与斥力相平衡的结果。一个只有粒子纯引力的场方程必然使每个粒子都处在不稳定的运动中，其最后的归宿只能是向其质量中心收敛成密度为无限大的‘奇点’，这是违反热力学定律即因果律的结果。而后来从外部加进出的具有排斥力的宇宙常数Λ也是后天失调的，因为这种斥力是加在作为研究对象（系统）的物质粒子团的外部，所以其斥力的效应只能是引起物质粒子团的整体运动，而无法对抗粒子团内部粒子们的引力收缩，以便能求出粒子的运动轨迹，也无力对抗粒子团的引力收缩奔向‘奇点’。

《3》。爱因斯坦于1915年建立了广义相对论。尽管他的假说甚至有错误，但是广义相对论方程将时空结合的宇宙观却有划时代的哲学和科学意义，仍是划时代理论（对于时空的非对称性的无法解释是该理论的另一重大缺陷）。^[3]按照爱因斯坦通俗的解释，如同钢球会把绷紧的橡皮膜压弯，太阳会使其周围的空间时间弯曲。由此，他说明了牛顿引力无法解释的水星近日点的剩余进动，预言经过太阳附近的光线会偏折等。牛顿体系是一个没有完成的理论体系。^[3]爱因斯坦以狭义相对论为基础，发展到广义相对论，进而建立相对论性宇宙论的相对论体系，包含了牛顿体系的合理内容，克服了牛顿体系的一些重大疑难。爱因斯坦之后，有关广义相对论和宇宙论的研究也取得了一些进展。但是，总起来说，仍然乏善可陈。因为这个体系也是一个没有完成的伟大体系。^[3] 晚年的爱因斯坦写道：“大家都认为，当我回顾自己一生的工作时。会感到坦然和满意。但事实恰恰相反。在我提出的概念中，没有一个我确信能坚如磐石，我也没有把握自己总体上是否处于正确的轨道。”这位创造了奇迹，取得划时代伟大成功的科学巨匠，以他的辉煌，谦虚地陈述着一个真理。^[3]        

 

《4》. 广义相对论方程本身的根本问题和无法克服的缺陷是没有与热力学联系在一起，也就是说没有时间方向。因此得出一团物质粒子自身的引力收缩会成为“奇点”的荒谬结论。热力学定律是宇宙中最根本的规律，是因果律在物理学中的化身，在以质子为物质世界基石的宇宙时空里，任何普遍（适）性的理论如果不与热力学结合在一起，必然难以成功。现有的广义相对论方程的各种解都有2个最主要的假设前提：一是质量守恒。二是零压（恒压）宇宙模型，即不考虑温度变化而产生的热压力改变。正是这2个假设违反了热力学定律，而最终导致用广义相对论方程解出一团物质的引力收缩到会成为违反热力学定律“奇点”。

《5》。现在假设有一大团定量物质粒子M收缩时，

       1*。当M在绝热条件下由状态1改变到状态2时，根据热力学第二定律，热量Q，熵S和温度T的关系应该是∫TdS = C + Q₂ - Q₁。在Q₂ - Q₁ = 0时，因为熵总是增加的，所以温度T必然降低。这就是说，假设有一大团定量物质粒子M在自由绝热状态下改变其状态时，只能降温膨胀，绝对不可能靠其粒子的自身的引力产生收缩。

         2*。在M = M₁ + M₂时，根据热力学定律，如M在绝热过程中，当其中M₁部分收缩而使得其温度增高和熵减少时，必然使其另一部分M₂的熵的更多的增加。这就是说，M₂必须作为能量或物质从M₁中排除出去，才能使M₁收缩和提高温度减少熵。如能继续收缩，结果就是M₁会愈变愈少，而发射出去的M₂愈来愈多。这就是宇宙中一团物质（包括黑洞）在实际过程中，符合热力学定律的收缩。当物体中的热量无法排出或有外界供给足够的热量时，物体是不可能收缩的。

        大家都知道，无论是制造液体氮还是液体氧，都需要外界加压和排出热量降温2大条件，它们才能增大密度而收缩。这就是自然界符合热力学规律的增大密度而收缩的客观的实际过程，宇宙中根本就不存在如场方程所假定的、一团粒子等压不排热的自然收缩以增大密度的过程。所以场方程的假设前提是违反自然规律—热力学规律的，必然造成出现‘奇点’的荒谬结果。

3*。当M₁因发射能量-物质而收缩到史瓦西条件时，即M₁ = C² R₁/2G时，M₁就成为黑洞。其视界半径将能量-物质M₁都禁锢在黑洞内，并吞噬外界的能量物质。当外界没有能量-物质可被黑洞吞噬时，黑洞只能不停地逐个的发射霍金辐射量子。使M₁收缩变小的极限就是最后成为最小黑洞M_bm = (hC/8πG)^1/2 =10^-5 g时，在普朗克领域解体消失。^[1] 可见，彭罗斯和霍金是假定永远符合质量守恒和零压宇宙模型的条件下而得出场方程会收缩为“奇点”的结论的。这是违反实际过程中的热力学定律的。

 

《6》。在真实的宇宙或者一团定量的M物质粒子中，状态和温度的改变是如何影响粒子m_s在外部和内部的运动的？假设有质量为M的物质粒子团在半径为R的橡皮球内，温度为T。设橡皮球的弹力忽略不计。 

       1*。当m_s在R的外面，距离球中心为R_s，因此m_s受M的引力作用在M外作测地线运动，R_s的曲率半径为K_s.当M绝热膨胀到 T₁时，半径增大为R₁，即R₁> R，这表明M距离m_s更加近了，引力也加大了，所以此时在M外面的m_s运动 的曲率半径变成为K_s1，于是K_s1 > K_s 。

        2*。当M因排热收缩到 T₂时，半径减小为R₂，即R₂ < R，这表明M距离 m_s 更加远了，引力减弱了，所以此时m_s 运动的曲率半径变成为K_s2，于是K_s2 < K_s 。

        3*。如果m_s在M内部，当M膨胀或收缩时，由于R的增大或减小，m_s的位置和其运动的测地线也会随着改变。可见，解广义相对论方程所假设的“零压宇宙模型”是与真实的物理世界不相符的。温度对物质粒子在外部和内部运动的影响在任何情况下都存在，而且是不可以忽略的，忽略就会出现“奇点”。其实，这就是定性的将宇宙常数Λ引进广义相对论方程中的能量-动量张量内部进行分析的结果，这相当于引进一种能量密度为ρ_Λ = Λ/8πG， 压强为p_Λ = -Λ/8πG 的能量动量分布，问题还在于这种ρ_Λ 与p_Λ不仅与温度有关，而且与一定温度下的物质结构有关。因此所有解该方程的学者们不得不简化和加进许多限制条件以求解出方程。但是自由绝热状态下的物质粒子团只会增加墒而降温膨胀，这表明任何时候物质粒子的热压力都超过其引力。只有当其内部的剩余热量流出到外界后，该团物质才会收缩。因此，假设任何一团物质粒子会收缩本身就是一个与物理真实相违背的伪命题。该团物质粒子能够收缩成为“奇点”的充分必要条件必须是该团物质在任何条件下都能将内部热量排除除去，而这是不可能的。特别是物质团被压缩成为黑洞后，因黑洞无法向外排出热量，内部的物质就更无可能靠其自身的引力继续收缩，更绝无可能收缩为“奇点”。所以“奇点”是广义相对论学者们在解方程时违背热力学规律的假设所造成的恶果。

 

《7》。我们宇宙本身和其内部任何物质物体的结构的稳定存在都是在一定温度的条件下，其内部的引力和斥力相对平衡的结果。所以广义相对论方程中只有引力而无斥力是违反我们宇宙和其内部物体物质结构稳定存在的普遍规律的，也就是违反热力学定律和因果律的。

       第一；宇宙中任何小于10¹⁵克的物体，其中心不一定有一个较坚实的核心，因为该物体本身的化学结构就可以对抗自身的引力塌缩。但是质量大于10¹⁵克的行星，恒星，致密天体，星团，星系等等，其中心一定存在着对抗其自身引力塌缩的密度较高而较坚实的核心。地球和行星的中心有坚实的铁质流体或固体。太阳和恒星的中心有提供高温的核聚变坚实中心对抗中心外的物质的引力塌缩。白矮星的中心有密度约10⁶g/cm³的电子简并的坚固核心。中子星和约3倍太阳质量的恒星级黑洞，其中心有密度约10¹⁶g/cm³的中子简并的坚固核心，它由固体中子或者超子组成。每个星系的中心都有密度较大的巨型黑洞。

        第二；在我们宇宙内，最实际的关键问题是，现在我们宇宙中所能产生的最大压力是强烈的超新星爆炸。而这种压力也只能将物质粒子压缩到约10¹⁶g/cm³的高密度，而形成恒星级黑洞，但还不能破坏质子中子的结构，将其压垮。估计物质粒子的密度达到10⁵³g/cm³才能压垮中子（质子），而压垮夸克的物质密度估计应达到 10⁹²g/cm³。^[1] 宇宙中恒星级黑洞的内部因无可能再产生超新星爆炸，靠黑洞内部物质本身的引力收缩不可能克服质子和夸克的泡利不相容斥力的对抗。因此，更绝无可能塌缩出无穷大密度的“奇点”。      

        第三；因为爱因斯坦在1915年建立广义相对论方程时，只知道4种作用力中的2种，即引力和电磁力，而不知道尚有弱作用力和强作用力（核力）。当大量的物质粒子因引力收缩而密度增大到相当高时，它们的弱力，电力和核力所构成坚实的物质结构对引力收缩的对抗作用会随着密度的增大而显现出来。这就是上面所说的靠大量物质自身的引力收缩是不能压垮这些力所构成的物体的坚实核心结构的。

 

《8》。原先只有2项的广义相对论方程实际上是一个动力学方程，它在什么样的条件下能够得出较准确的结果？即其有效的适用范围是什么？为什么水星近日点的进动，光线在太阳引力场中的偏转会成为广义相对论方程较准确的验证？一个不加任何限制条件的广义相对论方程能解出来吗？

        如果用广义相对论方程研究我们宇宙视界范围以内的宇宙或者宇宙中的某一足够大的区域或定量物体M时（在忽略其内部温度改变的条件下），这应该能够得出其外部较近的物体或粒子m_s所作的较准确的沿测地线的运动轨迹。因为在这一定量物质场M的能量-动量张量的作用下，可以看作与其内部为恒温（然而在实际上，M内部的温度会影响其外围尺寸R的大小，从而影响m_s运动的曲率半径），因此，在描述M外的较近的粒子m_s沿爱因斯坦张量的时空几何特性作测地线运动时，而能得出比牛顿力学较准确的结果。至于较远的m_s的粒子运动轨迹，则完全可用牛顿力学解决，因为M中粒子分散的广义相对论效应的影响会减小到可忽略。

       1*。比如，当解决水星近日点的进动时，广义相对论方程之所以能够得出比牛顿力学较准确的计算数值，是因为牛顿力学将太阳质量M_θ当作集中于中心一点来处理的。而广义相对论是将M_θ的质量当作分布在其太阳半径R_θ的转动球体内的。这就使得同等的M_θ对水星引力产生差异。这就是广义相对论方程对牛顿力学的修正，和比牛顿力学较准确的原因。还可能考虑粒子绕中心的旋转。

       2*。当光线在太阳附近的引力场外运动发生偏转时，因为已经按照狭义相对论，规定了光子没有引力质量，而将太阳作为恒温定直径球体，所以光线只能按照广义相对论的解释，在太阳外围作较准确测地线运动。这是牛顿力学无法解决的问题。但是，如果不按照狭义相对论的观点，而假设光子也有相当的引力质量，用牛顿力学解决光线在太阳外围附近的偏转运动也是有可能的。        

结论：广义相对论对以上2个问题的解决之所以能够得出较正确的结果，主要原因在于；A; 水星和光线都是在太阳M_θ附近的外面运动，因此，在解方程时可以将M_θ当作恒温的状态（即不是正在收缩或膨胀的状态）来处理。B; 既然M_θ是在一定（恒温，表明M_θ中的粒子此时并未正在向奇点塌缩）温度下（核聚变供热）的稳定状态，就可以忽略温度改变对M_θ本身所能造成的影响和改变。这就使得水星和光线在太阳M_θ的外面能有较准确的测地线运动。          

《9》. 如果限定我们宇宙视界内的质量M_u在温度恒定不膨胀，就可用广义相对论方程研究我们宇宙视界外附近的物质粒子m_s沿测地线的运动，但因我们无法观测到宇宙视界之外的物体运动，所以这对我们毫无意义。

 

《10》. 当用广义相对论方程研究宇宙内部或者宇宙内部分区域或物体的（比如星系或者星体）内部运动状况时，因为假设只有纯粹的物质引力，而无内部斥力（这些斥力包括有引力收缩时所产生的物质分子的热抗力，物体的结构抗力，核聚变的高温热抗力和物质粒子间的泡利不相容斥力等）与其引力相对抗，即所谓的“零、恒压宇宙模型”。所以任何物体或者粒子团在其内部只有引力收缩的条件下，就只能一直塌缩成为荒谬的“奇点”。这就是R·彭罗斯和霍金必然会得出的结论。因此，将无宇宙常数的广义相对论方程应用于研究宇宙内部和物体内部各处粒子的运动状况时，其内部任何一点的粒子的测地线运动都是很难从方程中解出来的。这是因为物体内部物质粒子在单纯的引力作用下，都处于正在向“奇点”塌缩的不稳定的运动状态过程中。而爱因斯坦1917年在忽略温度（实际上是恒温条件）影响的条件下，就其场方程给出了一个稳定态宇宙的解，其实也是处在不稳定的在向“奇点”极缓慢的塌缩过程中。

 

《11》. 因此，如果要想使广义相对论方程可以用于解决宇宙或其中的某物体内部的运动状态，就必须要在方程的能量-动量张量项内部引入与有引力的每个粒子同时具有如影随形的斥力，即热力。同时还要在物体的中心加入某温度下足够大的坚实核心作为附加条件．即一方面要将热力学与其能量-动量张量紧密的结合在一起，使每一个有引力的物质粒子同时具有上述的内部斥力(热抗力)，另一方面还要知道在不同半径上的温度分布和密度分布（不同的质量），即引力和斥力平衡所形成的物质结构，这样才有可能正确地从方程中解出物体结构（核心）外的各处粒子的的真实运动状况，并且避免其内部“奇点”的产生。但如此一来，这方程就会变得极其复杂而现在完全不可能解出来。反之，如果已经知道了物质团的内部的温度分布（斥力）和其核心的结构状况，就不需要广义相对论方程方程了，用流体力学方程即可解决。这就是广义相对论方程到现在为止，除了作为一种宇宙观之外，而没有得出许多具有普遍性的科学结论的根本原因。由于解方程时提出的许多简化前提，反而得出许多的谬论，如“奇点”。         

 

《12》。广义相对论方程中本无斥力，所以无法解释宇宙膨胀。而有排斥力的宇宙常数Λ是爱因斯坦后来加进方程中去的。Λ是加在具有引力物质粒子团的外部，而不是能量-动量张量的内部，所以Λ的作用在本质上只能引起该对象物体（物质粒子团）的外在运动，而无法从广义相对论方程解出物体内部质点的运动轨迹，即测地线。因此，从理论上讲，只有Λ进入能量-动量张量项的内部，使其内部的每一个粒子具有确定的引力和斥力，才能从该方程中解出物体内部各处粒子的测地线运动。但这种广义相对论完整体系的数学方程尚未建立．

 

《13》。因为黑洞在其视界半径R_b上的状态参数（M_b， R_b，T_b，m_ss）只与黑洞质量M_b有关，而M_b的量是与黑洞内部的状态和结构无关的。因此，在解决黑洞本身的生长衰亡问题时，就无需用广义相对论方程解决黑洞内部结构、状态参数的分布、粒子的运动等问题。而这些黑洞的内部问题只能用牛顿力学、热力学和结构力学等分别予以解决。实际上，解广义相对论方程的过程，也就是将广义相对论方程分解、简化、还原为牛顿力学、热力学和结构力学等的过程。所以，广义相对论方程除了作为时空统一观有重大的意义外，它没有什么特别重大的功能，也就是说，它既不能将牛顿力学、热力学、结构力学和量子力学等综合统一起来，也解决不了分别为牛顿力学、热力学、结构力学和量子力学等所无法解决的问题。所以，实际上场方程是近代科学上的一个花瓶工程，好看不管用，因为它对物体物质的结构和状态及其转变过程没有提出什么新的观点和变化方程。反而使人们在解方程时，为简化而提出许多违反热力学和真实世界的假设，造成出现“奇点”的重大谬误。

《14》。推而广之，任何现在物理学家所热心研究的各种终极理论，如T.O.E (Theory Of Everything)，弦论，膜论等，如果不与热力学效应联系在一起，不可能成功而有普适的意义。据作者推论，当物质密度达到 ≤ 10⁵³g/cm³时，即当自由夸克结合成质子后，此时热效应由于熵的增加（成为非理想过程）必然会更加强烈，这种不可忽视的热压力就造成一团绝热物质粒子的自由膨胀。在密度 ≥ 10⁵³g/cm³能量-物质范围内，即自由夸克以至普朗克领域，是等熵的理想过程，高温高密度所产生的高热抗力应该就是泡利不相容原理的表现吧。^[1]            

还必须指出的是，由于广义相对论方程中的粒子都是点结构，由于粒子质量不可能为0，当空间无限缩小时，必然会出现密度为无限大的‘奇点’。这说明连续的数学方程在极限情况（临界状态）下不能描绘物质世界真实的不连续状态。现在的弦论膜论等的基元都非点结构，自然能从数学上避免在无限小的情况下出现‘奇点’，但是否是真实物理世界的描写呢？因为人类也许永远无法观测微观的普朗克领域的真实情况，那世界是受测不准原理的限制的。因此，这些弦论膜论终极理论等可能都不过是些高超的复杂的数学游戏而已。物理世界的物质结构和运动变化方式本来应该是简单的，但因为没有找到简单合适的描写他们的数学公式而变得极其复杂而不可理解。

===全文完====

【参考文献】：

[1]。张洞生: 《黑洞理论和宇宙学的一些新进展》

http://www.sciencepub.net/academia/aa0411/004_12774aa0411_23_30.pdf

[2].。王永久:《黑洞物理学》湖南科学技术出版社, pdf 2000，4.

[3]。DNA-RNA：相对论体系面临变革,这个体系面临极其尖锐的来自我们宇宙的观测事实的挑战。

http://phys.cersp.com/JCJF/sGz/ZJXKT/200612/1826.html  08-08-03

[4]。Pikou: 《关于量子真空零点能》Copyright 2006-2009 Powered By Kongqian.com 空前探索09/01/19.  

     对广义相对论方程的质疑-----《2》                                           7/18/2013.

====为何解广义相对论方程会得出“奇点”、弗里德曼模型和史瓦西度规等结论都背离实际？==== 

                                       张洞生               

 

【内容摘要】：1*。广义相对论方程100年来之所以解决实际问题极少，特别是在宇宙学和黑洞理论方面几乎没有建树，反而带来了许多背离实际的问题，除了在前文论证了<广义相对论方程的根本缺陷是没有热力学效应，既无热力以对抗引力>之外，^[6] 本文的目的在于进一步指出后来的学者们为了想从复杂得无法解出的广义相对论方程中，解出某些特殊的近似解，就必须在解场方程前，提出各种简化的、不符合物理世界真实的、违反热力学定律假设前提和条件，如均匀性、封闭系统、零压（等压）模型等。 但他们的假设条件愈多，出现的错误就愈多愈大，必然使他们解出的场方程的特殊解导致更多的荒谬结论。

场方程存在的严重问题，除了没有粒子本身的热抗力之外，还普遍地假定场的均匀性和恒质-能量封闭系统，以便使一个局部的场方程的解无条件地推广到适用于广大的整个系统甚至宇宙。广义相对论方程还有一个最大的矛盾就是：一方面承认质量-能量互换和守恒定律，一方面又否定辐射能有相当的引力质量，人们会问，场方程中如何体现出能量-质量等价互换和守恒定律呢？就是说，物质粒子和辐射能的运动轨迹（测地线运动）如何有序地、有效地统一在场方程中的呢？辐射能和物质粒子是如何一起收缩成为黑洞而后又成为‘奇点’的呢？最近有证据显示宇宙实际上是多宇宙的开放系统^[9][11], 只能普遍遵守能量-质量等价互换和守恒定律。因此，在那些不合实际的假设条件下，想要用场方程解决宇宙学和黑洞问题，只能错误百出。所以场方程实际上就是一个好看而无大用途的花瓶。本文最后总结了场方程与黑洞理论的重大区别。

本文还将在下面具体地分析弗里德曼模型、史瓦西度规和TOV方程，看看学者们在解场方程时，除了上述假设条件外，他们还加进了什么不当的前提条件，所得出的一些特殊解又有什么错误结论？

2*。科学研究的结论和结果取决于所用的理论和研究方法。不同的理论和研究方法会得出不同的结果和结论。但是不同理论、数学公式的结论的正确与否只能根据真实的观测和实验的结果予以确证。

作为与广义相对论方程的对比和当做范例，作者简单地用黑洞理论及其公式解决了一些宇宙学中的重大问题。黑洞理论之所以有效地符合实际，是因为它综合采用了各种近代科学理论的基本公式，而无需任何另设的假设条件，所以其结果能很好地符合客观世界的实际情况。不像解复杂的场方程，需要设立诸多违反热力学定律的简化条件作为前提，才能解出某些特例，但其结果往往成为不切实际的谬论。

霍金黑洞理论的优越性就在于将黑洞视界半径R_b上的物理状态始终与热力学和量子力学联系在一起，从而证实我们宇宙的生长衰亡规律符合黑洞的理论和规律。热力学定律是宇宙中最根本的规律，是因果律在物理学中的化身。任何普遍（适）性的新物理理论，如弦论，膜论T.O.E (Theory Of Everything)等，如果无视热力学定律，必然难以成功。

只有用霍金的黑洞理论才能将宇宙产生的膨胀和收缩等的规律予以正确的论证。作者新发展出来的黑洞理论只研究在其视界半径上的各种物理量（参数）的变化，与其内部结构、状态和物质密度的分布等无关，而只取决于黑洞总能量-质量M_b的值。结果，黑洞最后只能收缩成为最小黑洞M_bm = (hC/8πG)^1/2 =10^--5 g = m_p，即普朗克粒子时，就在普朗克领域解体消失。这就无需解复杂的广义相对论方程，无需为解复杂的场方程而设立许多假设前提，以导致最终产生“奇点”和许多其它的荒谬结论。^[1](附注：本文只分析场方程背离真实物理世界的问题，不涉及诸如惯性质量与引力质量等同性和所有参照系的等效性之类的抽象原理)爱因斯坦的时空统一观是一大飞跃的进步，但广义相对论方程是否符合客观世界地描绘了他的观点呢？

【关键词】：广义相对论方程；奇点；弗里德曼方程和R-W度规；史瓦西度规；黑洞；黑洞的霍金量子辐射m_ss；普朗克粒子m_p；最小黑洞M_bm；

 

【前言】。霍金黑洞理论与广义相对论方程在研究宇宙学中的对比。

《0—1》；霍金黑洞理论的简单正确和普适性。

下面是作者对霍金黑洞理论的新发展，会证明任何黑洞只因吞噬外界能量-物质而膨胀，又因发射霍金辐射m_ss最终只能收缩成为最小黑洞M_bm ≡ 普朗克粒子m_p  =  m_ss = (hC/8πG)^1/2=1.09×10^—5g而解体消失在普朗克领域，而不是收缩成为密度为无限大的‘奇点’。^[1]

黑洞4参数M_b ， R_b ，T_b ，m_ss 在黑洞视界半径R_b上的守恒公式，4参数的变化规律决定了黑洞生长衰亡的命运。下面是著名的霍金黑洞的温度公式，

M_bT_b = (C ³/4G) ´ (h /2πκ) ≈ 10²⁷gk  ^[1]         (1a)

M_b—黑洞的总质能量；R_b—黑洞的视界半径， T_b--黑洞的视界半径R_b上的温度，m_ss—黑洞在视界半径R_b上的霍金辐射的相当质量，L _p—普朗克长度；T _p—普朗克温度；R_bm ，T_bm分别是最小黑洞 M_bm的视界半径R_bm和视界半径上的温度T_bm；h—普朗克常数 = 6.63´10^—27 g_*cm²/s，C –-光速 = 3´10¹⁰ cm/s, G –-万有引力常数= 6.67 ´10^--8cm³/s²_*g,  波尔兹曼常数κ = 1.38´10^--16g_*cm² /s²_*k，

m_ss既然是黑洞的量子辐射，就是在视界半径R_b上的m_ss，按引力能转换为辐射能的阀温公式，

m_ss = κT_b /C^{2          [2]}                                     (1b)

再根据史瓦西对广义相对论方程的特殊解，

 GM_b/ R_b = C ²/2 ^[1][10]                       (1c)

从 (1a) 和 (1b), 极易得出一个重要的如下公式，

m_ss M_b = hC/8πG = 1.187´10^--10g²               (1d)

既然m_ssM_b为常数，根据热力学第三定律，必定有T_b ≠ 0，而且T_b也不可能为无限大。因此，就可得出m_ss ≠ 0，M_b≠ 0，因而m_ss 和M_b及其密度ρ_b都不可能是无限大和零。就是说，m_ss 和M_b都必定有个极限。同样，按照(1a) 、(1b)。 (1c)式，T_b 、R_b也都不可能是无限大和零，都必定有个极限。再根据部分不可能大于全体的公理。这个极限就是最大的m_ss必定等于最小的M_bm，即是M_b= M_bm = m_ss. 从(1d)可得，再从量子引力论得知 (hC/8πG)^1/2 = m_p = 普朗克粒子，^[3][1]于是，黑洞M_b最后只能收缩成为最小黑洞M_bm= m_p，即

m_ss = M_bm= hC/8πG）^1/2 = m_p =1.09´10^--5g    (1e)

公式 (1d) 和（1e）都是作者新得出的黑洞在视界半径R_b上普遍有效的公式。

于是有： R_bm≡ L _p ^[3]≡(Gh/2πC³ )^1/2≡1.61´ 10^—33cm 

T_bm ≡T _p ^[3]≡0.71´ 10³²k                        

最小黑洞M_bm的康普顿时间Compton time t_c =史瓦西时间t_s , ρ_bm是M_bm的密度、于是， 

t_c=t_sbm=R_bm/C=1.61´10^-33/3´10¹⁰=0.537´10^—43s, ρ_bm » 10⁹³g/cm³                                                   (1f)

从 M_b = 4πρR_b³/3和 (1c),  对于任何一个黑洞, 下面的(1g) 总是有效的。

        ρ_bR_b² = 3C²/(8πG) = constant                       (1g)

        结论：1*；上述证明完全是成功地利用了现有的各种科学理论的基本公式，没有什么假设前提。2*；以上的各公式证明，黑洞并不是一个孤立系统，而是一个开放系统，它因吞噬外界能量-物质或与其它黑洞碰撞合并而膨胀，以增长其质量M_b和视界半径R_b。在它吞噬完外界的能量-物质后，立即不停地向外发射霍金辐射m_ss而收缩，以减少其M_b和R_b，直到最终收缩成为M_bm= (hC/8πG)^1/2 = m_p =1.09´10^--5g而解体消失在普朗克领域，而不可能收缩成为‘奇点’。^[1]  3*；黑洞是宇宙中最简单的实体，其4参数M_b ， R_b ，T_b ，m_ss之间只有简单的单值关系，一旦其中一个的值被确定后，其它的3个也跟着被上面的所确定了，而每个参数的值都只被4个自然常数G，C，h，κ的不同关系所决定。^[1] 4*; 由于霍金黑洞理论是建立在热力学和量子力学的坚实基础之上的，所以黑洞的收缩只与其M_b的量有关，而与黑洞内部M_b的成分结构和运动状态无关。因此无需知道黑洞内部的能量-质量的密度分布，温度分布、运动状态等等复杂问题，就可极其容易地得出黑洞最终收缩成为普朗克粒子m_p的准确结论。而广义相对论方程及其解的许多错误的、违反热力学的假设只能导致许多荒谬的结论。5*；我们宇宙是一个真实的宇宙巨无霸黑洞。^[1]

 

《0--2》。广义相对论的复杂性和缺陷

1917年爱因斯坦首次就其场方程给出了一个假稳定态宇宙的特殊解，

由于下面的广义相对论方程(2a)是非线性的引力场方法，太复杂，无法解出一般解。用爱因斯坦的话说，该方程完美到无法加进去任何东西。因此，该方程只有最后归结为理想的、连续地恒定（定能量-质量，零压）流，才可能在再假设其它的附加条件下，得出少数特殊解。所以，所有后来解该方程的学者们都提出了许多简化的假设条件。其中都有几个共同的假设，或者说先决条件；第一；宇宙学原理，即密度均匀性。第二；零压（等压）宇宙模型，即一团能量-物质收缩或者膨胀时，时空的变化仅由引力引起，不考虑热压力改变的影响。第三；在时空的变化整个过程中，都保持同等的能量-物质量，既无排出，也无吸入（孤立系统）。第四；根本不认为大质量物体中心有高密度的坚实核心能够对抗自身的引力塌缩。正是这些错误的、不合实际的假设，使所有得出(2a)的特殊解，如弗里德曼(Freidmann)方程、R-W度规（Robertson-Walker metric）和史瓦西度规等都不合乎宇宙中的实际情况，因而得出许多荒谬的结论，如‘奇点’。

下面先从广义相对论方程谈起。以论证等量粒子团绝无可能塌缩出无穷大密度的“奇点”。     

         Gµν  + cTµν + Λ gµν = 0 ^[3]                  (2a)     

        上面(2a) 式就是爱因斯坦广义相对论方程—场方程，该方程原来只有左边的2项。引力场方程是非线性的，不加假设条件，无法求出其一般解。Gµν是描述时空几何特性的爱因斯坦张量。Tµν 是物质场的能量-动量张量。gµν 是度规张量。不幸的是， 这样的模型与广义相对论的初衷是不相容的。 这一点从物理上讲很容易理解，因为普通物质粒子间的引力是一种纯粹的相互吸引的中心力，而在纯粹吸引力作用下的物质分布是不可能达到静态平衡的，只能向其中心收缩。为了维护整个宇宙的 “宁静”， Einstein 后来不得不忍痛对自己心爱的广义相对论场方程作了修改， 增添了一个所谓的 “宇宙学项” Λgµν，其中 Λ 被誉为宇宙学常数.。Λgµν 具有排斥力，它是爱因斯坦为了保持宇宙中引力和斥力的平衡后来才加进去的. ^[3]

        1917年爱因斯坦就其场方程给出了一个稳定态宇宙的解，即宇宙半径R不随时间的变化，

令 c = 8πG/C4, Λ可以取为，   

Λc = 64π 2/(9c2M2) [3]                             (2b)            

        而                    Rc = Λc--1/2  [3]                              (2c)

后来，勒梅特(Lemaitre)指出，爱因斯坦的解是不稳定的。1927年他从(2a)式中得出R必须满足下面的两个方程(2d)和 (2e)。[3] 下面K是空间曲率。                                     

          4πR3ρ/3 = M = Const > 0 [3]                                          (2d)

得出，(dR/dt)2 = 2GM/R + ΛR2/3 –KC2  [3]        (2e)                                                               

        从(2e)可看出，当Λ= 0时，只要给出的R受到任何的微扰，即dR/dt一旦不为零，它就会随着时间的改变，宇宙或者膨胀，或者收缩，总是处在加速或减速运动的状态中。其解的结果是与爱因斯坦的初衷自相矛盾的。               

《0--3》。分析和结论：因解广义相对论方程的各种假定都背离实际，解方程的结果必然错误。场方程作为时空统一的一种宇宙观可能有重大的意义，但不可能通过解场方程来定性定量地解决宇宙学中的任何问题。弗里德曼模型无法解释宇宙膨胀，史瓦西度规导致宇宙收缩成为‘奇点’谬论。下面作一些具体分析。

1*; 1917年，还没有宇宙膨胀的哈勃定律，爱因斯坦在解场方程时，只有在假定了M = 常数、宇宙为孤立系统、宇宙密度r = 常数的情况下，才勉强解出了一个看似dR/dt = 常数的稳定解。而实际上dR/dt因实际宇宙中的M，R，r 不等于常数，而不稳定。

现代宇宙学中通常把宇宙学项并入能量动量张量，这相当于引进一种能量密度为ρ_Λ=Λ/8πG， 压强为 p_Λ= --Λ/8πG 的能量动量分布，这种十分奇特的能量动量分布，使广义相对论方程有所改进。在广义相对论中，当能量密度与压强之间满足 ρ+3p<0 时， 能量动量分布所产生的 “引力” 实际上具有排斥作用。 因此在一个宇宙学常数 Λ > 0 的宇宙学模型中存在一种排斥作用，这种排斥作用与普通物质间的引力相平衡，使得 Einstein 成功地构造出了一个静态宇宙学模型，其宇宙半径为 R = Λ^--1/2，即前面的公式（2c）。^[12] 这说明宇宙膨胀到密度很小的低温情况下，粒子的热斥力也是不可忽略的。只有将高温高密度下粒子的热抗力加进场方程，才能得出较符合实况的结果，但谁能解出这样一团粒子的场方程呢？

2*; 就是说，要想解决场方程，首先要解决场方程中M，R，r，T各个数不等于常数的问题，更难解决的问题是在场方程中解决M(R)，T(R)，r(R)在R上的分布问题。谁有能力在不提简化假设的条件下能解出如此复杂的场方程呢？

         3*；大量定量的物质-能量粒子团为什么会引力收缩？按照热力学定律，它只有向外排出部分具有热能的辐射才会收缩。这就是通俗称之为物体或粒子团热胀冷缩的道理。[6] 大家都知道将氮压缩成液体氮的过程，只有一面用冷却方法不断地排出氮里的热量，一面加高压，氮才能被压缩成液态氮。因此，场方程首先就假定其对象的能量-物质总体为常数，这本身就是违反实际、违反热力学规律的，即使场方程被解出来了，其结果也必然是错误的。

4*。宇宙为什么会降温膨胀？从宇宙膨胀的热力学的理论，根据经典理想过程的热力学关系式，随着宇宙尺度因子R的增大，物质粒子的温度T_m与宇宙尺度因子R 的平方成反比，而辐射能的温度T_r 则与宇宙尺度R 的一次方成反比（证明见参考文献[3]从略）^[3]。其暗中的假定是宇宙的膨胀或收缩都是均匀的。即得出，

Tr∝1/R ^[3]       或者R_r1T_r1 =   R_r2T_r2             (2f)

T_m∝1/R^{2   [3]}     或者R_m1² T_m1= R_m2²T_m2             (2g)

从上面2式可见，当宇宙温度从Tr2=Tm2降温到=1/10´(Tr1=Tm1)时，辐射能膨胀了10倍，Rr2=10Rr1，而物质粒子团只膨胀了3.16倍，即Rm2=3.16Rm1。可见，当宇宙绝热膨胀降温时，辐射能的膨胀比物质粒子的膨胀快的多得多。从另一角度看，就是粒子团相对地收缩了约70%，这就是宇宙因辐射能必须降温才能膨胀以造成物质粒子团的引力收缩成为星系和恒星、而后才会有人类出现的原因。

可见，实际的宇宙中既有辐射能的膨胀，又有物质粒子在膨胀中的相对的收缩（少膨胀），由于辐射能为宇宙中总质能的74%，物质粒子只有26% 。[11] 所以宇宙的膨胀主要表现为辐射能的膨胀。请问有无高手能够解出一个定量能量-物质粒子团一面向外排热一面收缩的一个统一的场方程呢？

5*；当一团能量-物质粒子团一面向外排热一面引力收缩，而收缩到一定程度、其中心温度达到约1.5´106k时，必然产生氢转变为氦的核聚变，其高温核心就能对抗其外围物质引力塌缩。当核聚变完成后，经过超新星爆炸，爆炸的内压力能将其中心残骸压缩或成为白矮星、或中子星、或小于3Mq太阳质量的小黑洞。这种塌缩成黑洞的实际过程是场方程无法描述解决的。

6*。于是一些大学者们头脑一发热，就既假定 一个能量-物质粒子团不向外排热而收缩，又假定它的收缩不产生核聚变，直接塌缩成为黑洞，再又假设该黑洞内外可用同一个连续方程，于是宣布最后会塌缩成为荒谬的、宇宙中找不到的、密度为无限大的‘奇点’。

就算一个大量能量-物质粒子团不经过核聚变可以直接收缩成为一个小黑洞。当黑洞形成时，组成黑洞的那部分能量-物质粒子也会有一次大塌缩。比如在宇宙中形成一个Mbs = 3Mq= 6´1033g的恒星级黑洞，其视界半径会塌缩成Rbs = 9km，其密度ρbs = 2´1015g/cm3。就是说，在黑洞视界半径Rbs的内外，是2个完全不同的世界，外面的密度ρu= 10—29g/cm3, 二者的密度相差ρbs/ρu = 1045倍.此外，黑洞内外的温度、结构、物理状态和运动形式等等也是完全不同的、是不连续的。因此，怎么可以用黑洞形成前的同一个方程（度规）来描述黑洞形成后的、黑洞内外的状态及其运动的结果呢？

7*。黑洞形成后，内外密度ρu与ρbs差别如此之大，一些大学者们，玩弄数学游戏，故弄玄虚，用史瓦西度规来解释，说什么黑洞形成后，内部时空颠倒，其中心R = 0的点成为时间的终结，以后会成为时间之外。又说，那里是有无穷大密度的‘奇点’，时空弯曲成无穷大。黑洞内部的空间是真空，认定奇点是黑洞存在的前提。[7][8]再看看真实的宇宙，我们宇宙空间有许许多多恒星级黑洞，有不少孤单单的黑洞在宇宙空间游荡，如果这些黑洞中心真有‘奇点’，这些‘奇点’为什么不产生出人类能够感觉到的大爆炸，不爆炸出新宇宙来呢？

8*。但是，第一；因为黑洞强大的引力使其内部的辐射能量无法排出到外界，其热抗力是对抗粒子无法靠其自身的引力而收缩的，就更毫无可能收缩成为‘奇点’，这是简单的热力学定理。第二；黑洞内部能量-物质的引力都是集中力，指向中心，这没有错。但是每个大物体的质量>1015g的物体，之所以能够承受其外围物质引力的塌缩，因为其中心都有更高密度的核心（物体质量<1015g者，其物质结构能够承受自身的引力塌缩），如地球有铁质的核心，太阳有核聚变的高温核心。中子星和恒星级黑洞中心有密度约1016g/cm3的超子或固体中子，而夸克的密度可以高达1092g/cm3。[1] 第三；作者已经证实，我们宇宙就是一个真实的巨无霸黑洞。[1] 我们人类就居住在这个黑洞里，我们为什么不奔向宇宙黑洞中心的‘奇点’而毁灭呢？

9*。从(1c)式可知，只有黑洞才能使(2e)式中的2GM/R≡常数，而使dR/dt=常数。这就是哈勃定律可适用于黑洞的原因。

        下面举出几种模型来分析，指出由于简化解场方程出现的错误都可以从上面的分析中找到原因。

【一】。用弗里德曼(Freidmann)方程R-W度规（Robertson-Walker度规）来判断宇宙膨胀或收缩的命运，不仅没有实际的意义，而且提出W ≡ ro/rc  ≠ 1的伪命题困扰科学界近100年。

《1-1》。弗里德曼(Freidmann)方程和R-W度规（Robertson-Walker metric）是在符合封闭系统、各向同性的宇宙学原理、“零压宇宙”模型（无热力学效应），和定能量-物质的膨胀条件下推导出来的，它无法解释宇宙的平直性 W 为什么会非常接近于1。因为该模型的根本问题是，在没有热压力对抗引力的情况下，单纯的引力作用是一种非稳定的收缩流。因此，无法找出宇宙真实密度ro与临界密度rc的差别。现在从R-W度规出发，                 

         ds2 = C2dt2–dl2 = C2dt2–R2(t)[dr2/(1–Kr2)+r 2(dq 2 + sin2q df2)] [3]                                          (11)             

        上面(11)中，R(t)仅仅是时间的函数，与坐标无关，在一定的意义下，R(t)可以理解为“宇宙的半径”，决定宇宙究竟是膨胀还是收缩，K是空间曲率，决定于究竟是有限还是无限。(11)中，r所表示的只是测量距离l与尺度因子R的比，所以r并不是观察者（r = 0）到天体的距离l，而是所谓的径向共动距离坐标。[3]  在(2e)式中当Λ = 0时，就得到，

           (dR/dt)2 –8 πGrR2/3 = –KC2 [3]                         (11a)

           d2R/dt2 = --4πGrR/3                           (11aa )

           (dR/dt)2/R2 + 2(d2R/d2t) /R = –KC2/R2  [3]     (11b)

          (11b) 就是弗里德曼(Freidmann)方程，是弗里德曼直接从爱因斯坦场方程得到的。(11a)和(11b)两式是完全一致的。式(11a)是关于R(t)的最基本的方程式，还可由(11aa）式积分而得，此地K是曲率，–KC2是常数。(11b)式是一个典型的微分方程。对应于方程中常数项的不同取值，便得到R(t)的不同形式的解。这些解分别对应于不同的宇宙模型。在推导该方程时，是忽略了宇宙中压力项的影响的。因此，由该方程给出的宇宙模型都属于“零压宇宙”模型，而且都要符合宇宙学原理等。[3] (11a)可改写为，

         r = 3 [(dR/dt)2 + KC2]/(8πGR2) [3]                 (11ab)

 从(11ab)可看出，在R(0) = 0时，r→ ∞。所以R(0) = 0就成为空间“奇点”， 这就是广义相对论得出的宇宙产生于无限大密度的“奇点”结论的根源。无论K为何值，该点的空间曲率和密度都是 ∞。但是(11ab)隐藏着故意人为的诡秘，见后面。

如果考虑到热压力对引力收缩的对抗，同时，如再考虑到任何物体的中心都会出现较高密度的核心对抗其外围物质引力的塌缩，一团定量的能量物质粒子M=4πrR3/3 = const就绝无可能由于自身的引力收缩或者极高压的压缩，能使M达到R = 0处的r→ ∞。因此，在R(0) = 0处，r ≠ ∞。就是说，R能否 Þ R(0)，不是一个数学问题，而应该是真实的物理世界允不允许的问题。数学公式的应用区间应该受真实物理世界的临界上限和下限的限制。世界上还没有一个数学公式在实际中的应用区间可以从0 Þ∞ 的，这不符合我们有限宇宙的真实状况。

         由(2e)和(11b)式，可得到符合(2d)式，即在宇宙总物质M = 4πrR3/3 = const时, 

r = - (d2R/d2t)/4πGR = 3 H 2q/4πG [3]   (11c)

       上式(11c)通常将宇宙的物质密度 r 用哈勃常数H 和减速因子q来表示。定义一个宇宙的临界密度r_c，令,

r_c ≡ 3H_o ²/8πG ^[3]                                              (11d)

设宇宙目前的密度值为ro，Ho是宇宙目前的哈勃常数，qo是目前宇宙的减速因子。

ro = 3qoHo 2/4πG [3]                                      (11e)

        相应地定义一个密度参数值，

W = ro/rc [3]                                                                                (11f)

        广义相对论就是用 W 值来判断宇宙的最终命运的。当 W >1，即ro/rc >1时，宇宙是闭宇宙，闭宇宙是有限的。当 W < 1, 即ro/rc<1时, 宇宙是开宇宙，开宇宙是无限的，没有有限半径。当 W =1，即ro/rc = 1时, 是临界情形，宇宙是平直的无限宇宙。

       上述的标准宇宙模型，即FLRW(Freidmann -Lemaitre-Robertson-Walker)模型，也就是弗里德曼(Freidmann)模型，[3] 这是一个没有考虑热压力(零压宇宙模型)的定质量的纯引力的膨胀模型。它无法解释宇宙为什么会膨胀，密度为什么会变化。

       但按照黑洞理论，我们宇宙就是一个真实的宇宙黑洞，其密度rc有唯一确定值，它只被宇宙黑洞的总质-能Mu值所决定。[1] 在实际的测量中，只能用哈勃定律的Ho去定出宇宙密度rc，无法分辨什么是ro，什么是rc，这种分别也毫无意义，因而总会是得出 W » 1。因此，如用W =ro/rc 是无法去判别宇宙是封闭还是开放的。这实质上是一个伪命题，是为了简化解方程而提出上述诸多错误假设而得出的错误结论。

在黑洞理论里，宇宙黑洞就是个不封闭不孤立的球体，它只有在吞噬外界质-能时膨胀而降低密度，在吞噬完外界质-能后，就不停地发射霍金辐射而收缩，直到最后收缩成为普朗克粒子而解体消亡。[1]

《1-2》。分析和结论：

第一；上面说过，(11ab)隐藏着故意人为的诡秘，证实如下。(11ab)和(11a)式可改为(11ac)，就免除了R = 0的人为的r→ ∞。

            rR2 = 3 [(dR/dt)2 + KC2]/(8πG) [3]                (11ac)

        由于现实中宇宙的膨胀，(dR/dt)2 = V2 ≠ 0，按弗里德曼模型，V是宇宙的膨胀或收缩的速度。对于一个恒质能量封闭宇宙的总质量M = 常数 µ rR3 µ (V2 + KC2)R。所以无论V和K为何值，除了2个特例之外，其它任何情况，R和（V2 + KC2）都不可能为0。所以在R= 0处，r不可能是 ∞。而使V2 + KC2=0的2特例是：特例1 ，V与K同时为0，这是一个恒质能量静止封闭的等压稳定系统，系统内只能各处都是R=0，所以各处r=常数=该系统密度。特例2，K=-1时，V = 光速C，这是一个恒质能量的均压的自然开放系统，在系统内部无排斥力情况下，V无论膨胀或收缩，不可能 = C。

第二；作者在《黑洞理论和宇宙学的新进展》^[1]一文中已经完全证明，我们宇宙就是一个真实宇宙黑洞M_bu。^[1] 证实了哈勃定律描述的宇宙膨胀就是宇宙黑洞吞噬外界能量-物质或者与其它黑洞碰撞合并而膨胀的规律。并且证明了这就是宇宙密度 r 因膨胀而降低的原因。^[1]

 根据(1c)式GM_b/R_b = C ²/2，这是史瓦西对场方程球形无电荷无角动量黑洞的特殊解，再按照球体公式，M_b = 4πr_bR_b³/3，可得出，

C² = (8πGr_b/3)R_b²；V² = H_o²R²；                     (11ad)

由(11ad)式，(8πGr_c/3) = H_o²，而黑洞视界半径R_b上辐射能的速度 = 光速C，按照宇宙各处均匀膨胀的原理，(11ad)式就是哈勃定律V = H_oR式的极限情况。可见，用黑洞理论就可以简单直接地推导出哈勃定律。 

因此，按照黑洞理论，W = r_o/r_c ≡ 1是宇宙黑洞的本质属性。因为r_o只能被宇宙黑洞的总能量-质量M_bu所唯一的确定。哈勃定律中H_o的存在正是表示宇宙黑洞M_bu的外界还有能量-物质正被吞噬进来。

等质量等压纯引力的弗里德曼模型根本豪无宇宙膨胀的动因，将dR/dt硬说成宇宙可膨胀，实际上是在牵强附会。弗里德曼宇宙膨胀模型是在哈勃定律发现之前提出来的，那时用W = r_o/r_c 是否 = 1来判断宇宙的开放或者闭合，情有可原。但科学家们现在仍然抱着80多年前弗里德曼模型不放，将宇宙黑洞本来就是 W ≡ 1的正确概念置之不理，却让人们糊里糊涂地直到现在还去寻找 W 将是否 = 1。这是毫无意义的抱残守缺。

 

【二】。史瓦西度规是在解场方程时，假设定量的一大团能量-物质M会在其自身的引力作用下，收缩成为黑洞后，再塌缩成为‘奇点’，这结论为什么是错误的？

《2-1》。史瓦西度规：广义相对论是只假设恒质量M物质的引力收缩在无任何对抗力下一直会收缩到‘奇点’，而没有考虑引力收缩时所引起的热压力和高密度核心的对抗。实际上大量质量的M最多只能收缩到成为M >>M_b ( = C²R_b/2G）的黑洞，不可能缩成为M = M_b 的黑洞，更不可能收缩成为‘奇点’。但按照彭罗斯和霍金的解释，在黑洞M_b形成后的瞬间，黑洞内部突然变成时空颠倒，所有黑洞内的能量-物质一下收缩到中心成为密度无限大的“奇点”，并使黑洞内部空间成为真空。这就是罗杰•彭罗斯和霍金证明后的结论。^[7] 其解释可根据史瓦西度规，

ds²=(1–r_b/r)dt²–dr ²/(1-r_b/r)–r²dq²--^r²sin²qdf^{2  [4]}

 ^                                                                                                                           (12a)

《2-2》。主流的广义相对论学者们对(12a)式的错误解释和作者反对的一些看法，在该式中，r_b = 2GM_b/C², r_b是质量M_b的史瓦西半径。对于太阳质量黑洞，r_bs = 295cm。^[4]

        第一．当r _b < r 时，即从黑洞外面观察黑洞对外界物质或物体的引力作用时，因为M_b /M= r_b/r，广义相对论者的解释是可以被接受的。因(12a)式与正常的引力质量体无异，实际上是将黑洞M_b当作为中心力来看待的。^[4]

        第二．当r _b = r 时，按照主流学者对(12a)式的解释，称为坐标奇点。它可以通过坐标变换而去掉。尽管如此，它还有许多异乎寻常的性质。当r _b= r 时，(12a)式变为ds² = 0×dt ² – ∞×dr²，这就是说，在黑洞的视界半径r_b上，一个事件无论经过多么长时间dt，事件的信息也传不出去，因为光在r_b上被禁锢，不能逃出r_b之外。他们对(12a)解释是可接受的，因仍然有M_b /M= r_b/r。^[4]

        第三；当r_b > r 时，按照学者们对广义相对论的解释，(12a)式变为ds² = – (r_b/r–1)dt² + dr²/(r_b/r–1) – r²d dq²-^ r²sin²dq²df²，因为式中dt²为 “–”而dr²为“ + ”，所以得出黑洞内时空颠倒的结论，而进一步得出黑洞内所有物质塌缩集中到其中心成为“奇点”和‘黑洞内为真空’的荒谬结论。这些说法为什么是错误的呢？^[4]

第四．学者们对史瓦西度规对(12a)式更进而解释和假设说，当r = 0时，成为内禀奇点。全部质量集中于此点，密度为无穷大，时空曲率无穷大，物理定律失效。^[4] 

上述第三第四是他们按照(12a)式的数学方程而作出的一种无可奈何、先入为主、假设性的错误解释，也就是一种曲解。他们是假设黑洞内的物质在没有任何对抗力的条件下，按照单纯的引力收缩必定成为“奇点”而得出的主观结论。按照他们的这种假设，黑洞外的任何大小的物质粒子团的引力收缩，即凡是有物质引力存在的地方，都会塌缩出来“奇点”来。这是错误的假设前提导致必然的错误结果。

 

《2-3》。作者认为相对论学者们对(12a)式的解释和推理在上面第三第四段是错误的，理由如下。首先必须指出的是广义相对论学者们解释的2个根本性的错误前提：

第一；首先，在宇宙中，任何条件下，都不可能塌缩出M =M_b的黑洞，因为这违反热力学定律。因此，在实际上，当一团能量-物质M收缩成为黑洞时，黑洞内的能量-物质量M_b与黑洞内外原来的能量-物质量M 是完全不相等的，即M >>M_b，而且黑洞视界半径R_b将黑洞内外严格地区分为2个极不相同的世界，内外的各个物理量都不相同和不连续（可参见前面的《0--3》的5*~8*节），密度可以相差到10⁴⁵倍。因此，黑洞内外是不可以用同一个连续方程(12a)式的。因此，他们用同一个解和度规来连续地描述黑洞内外的时空状况，必然会得出错误的结论。

第二；必须指出，所有广义相对论学者们对(12a)式解释的关键错误在于似乎故意对r_b/r定义的错误解读。r_b/r的真实物理意义应是r_b内的能量-物质M_b与 r内的能量-物质M之比，即M_b /M，在宇宙学原理的均匀性假设条件下，即在黑洞未形成前和黑洞形成后的外部，才能有M_b /M = r_b/r，才可在(12a)式中可用r_b/r取代M_b /M。

第三；他们另外一个先入为主的极度错误的假定是，当黑洞形成后，假定黑洞内r_b > r, 造成时空颠倒，使(12a)式变为ds² = – (r_b/r–1)dt² + dr²/(r_b/r–1) – r²d dq²-^ r²sin² dq²df²，因为式中dt²为 “–”而dr²为“ + ”， 而得出黑洞M_b完全集中在黑洞中心r_b = 0点上，成为‘奇点’；黑洞内空间是真空；黑洞内时空倒转3大错误结论。

在黑洞内，作者认为，即使按照他们的说法，物质都已经全部集中于中心成为‘奇点’了，那么，r_b与r内的质能量就是同样的M_b，即r_b/r = 1，而不是如他们所说的r_b/r > 1。所以他们按r_b/r > 1得出黑洞内时空颠倒的结论是他们掩耳盗铃而得出自相矛盾的结果，是根本不可能出现的。其实，他们是在先假设肯定黑洞内能量-物质塌缩成为“奇点” 的条件下，来说明黑洞内部“奇性”的出现。

第四；上述黑洞内所有物质塌缩集中到其中心成为“奇点”的结论之所以荒谬：是1*；因为他们不承认黑洞内部粒子有热抗力和密度较大的坚实核心能够对抗自身的引力塌缩。所以(12a)式不能将原来的r_b/r用于黑洞内。2*；因为即使假定黑洞中心出现更小的黑洞r_bs，而要用(12a)式时，(12a)式必须改为ds² = (1–r_bs/r)dt²–dr² /(1-r_bs/r)–r²dq²--^r² sin²qdf²，而且必须满足r_b > r > r_bs条件。这样，就不可能得出r_b < r，而使(12a)中的dt²变为 “–”，使dr²变为“ + ”的荒谬结果。

第五；如果仅从数学观点来分析(12a)式，也可以作如下解释：在r = 0处，因ds只能在r_b 内，此时，ds ² = – ∞×dt ² ，首先的直接的结论应该是ds²为负，是虚数，是无意义。即在0点，无论dr 或者dt是“—”或“+”，都与ds无关，即永远隔绝，所以在r = 0点的物质质量也只能看作为0，所以密度r 不是 ∞。最重要的是：在(12a) 中，原来的定义为r_b < r，在黑洞形成后，突然擅自令r_b > (r = 0)，r有什么魔法可自由地在同一公式中由∞通过黑洞达到R=0？

第六；如果按照霍金等对广义相对论的解释，黑洞中心已经成为“奇点”，这个无限大密度的“奇点”为什么不即刻大爆炸呢？这种大爆炸如果能破坏黑洞的视界，黑洞就解体消失了，或会变成另外的宇宙了。如果这种大爆炸不能破坏黑洞的视界，就表示黑洞仍然牢不可破，“奇点”在大爆炸后的物质又会按照广义相对论的解释，重新塌缩到中心再次成为 “奇点” 。这样，黑洞内部就会永远不停地产生反复的“奇点”大爆炸，永远没完没了，真实的物理世界是这样吗？

【三】。从物质粒子球体内部的场方程可导出用来研究恒星内部结构的微分方程Tolman-Oppenheimen-Volkoff方程，简称T-O-V方程(13a)。T-O-V方程之所以比较符合实际，尚未造成谬误，是因恒星在其引力塌缩的过程中，可以较容易地向外排出热能，因而在解场方程时，可以忽略粒子的热抗力。但是，如果能知道恒星内部的质量和密度分布等边界条件，就无需解复杂的广义相对论方程，用简单的牛顿力学方程(13b)式即可。

        下面(13a)式，即T-O-V方程，来源于解爱因斯坦场方程，是在假定恒星内部是静态球对称的理想流体的状态下得出的。这里隐含着2个假设：1*. M 只由定量的物质粒子组成。2*，一部分热能可以自由流向外界，使恒星在核聚变前，物质引力收缩强于热压力对物质引力收缩的对抗。下面(13a)式右端3个方括号因子是广义相对论对牛顿力学的修正。用它讨论恒星的内部结构时，恒星内部的压力P与密度ρ，比熵s（每个核子平均的熵）等的分布与化学成分有关。如果不考虑(13a)式右端3个方括号因子的修正，使其均 = 1，则T-O-V方程还原为牛顿方程，即下面的(13b)式。但要解出(13a)式，需要作出许多简化假设条件，以便近似的求出P(R)，ρ(R)，M(R)的分布后，解出方程，这是很不容易的。

--R²dP/dR = GM(R)ρ(R)[1+P(R)/ρ(R)][1+4πR³P (R)/ M(R)][1--2G M(R)/R] ^{--1  [4]}                             (13a)

        按照牛顿力学，决定恒星基本特征的只有2种力，自身引力和压力在平衡时形成星体，如(13b)。

--dP/dR = GM(R)ρ(R)/ R²                       (13b)

 因此，T-O-V方程仍存在的最大未解决问题是：前面已经说过，在任何大于10¹⁵克物体的中心，都必定存在一个由不同高密度物质粒子组成的坚实核心，以对抗其外层物质的引力塌缩。在实际上，因为在高温高压的恒星内部，除了引力之外，还有电磁力和弱作用力在起作用，往往形成有多于2层的结构，其M(R)、ρ(R)、P(R) 往往是不能用一个统一的公式和模型来表述的。 

         考虑到物质粒子达到密度约10^15~16g/cm³时，中子就紧靠在一起而产生极强大的中子简并压力，足以对抗其引力收缩，而形成约3 M_θ的黑洞，因而才能得出恒星级黑洞的奥本海默极限约为3 M_θ。

         可见，如知道星体内部的质量密度等分布情况，就可直接用热动力学方程解(13b)即可，无需用解复杂的广义相对论方程而得到T-O-V方程，该方程只提出了一种物理概念，在实际上并无多大的用处。现在人们已经大致知道的真实情况是：小于（5 ~ 8）M_q 的恒星，在其核聚变后，其残骸是在强烈爆炸的巨大内压力下，可塌缩成为白矮星、或中子星、或小的恒星级黑洞，还可能被爆炸成粉身碎骨的粒子散布到宇宙空间。问题是，为什么学者们不敢将史瓦西度规运用于恒星内部，而得出出现‘奇点’的结论呢？如果有学者胆敢作如此假设，就会露馅，因为人们会问，为什么人们见不到‘奇点’产生的大爆炸呢？因为宇宙中根本就不可能出现‘奇点’。可见由史瓦西度规而得出黑洞内部出现时空颠倒和奇点等谬论，都是学者们根据自己的想象和需要，而刻意假定和曲解的结果，故不可能真实的存在于现实世界。

 

【四】。进一步的分析和结论。

《4--1》；场方程的最主要问题是其中的能量-动量张量项中的粒子没有热抗力。在解场方程时，弗里德曼和爱因斯坦和一直到现在的科学家们根本解释不了宇宙为什么会膨胀。请大家理性的想一想，让一个只有粒子引力的场方程去解决宇宙膨胀的问题，不等于想要太监去传宗接代吗？所以最后必然用不可知的万能药‘奇点’去解释。再说，应用史瓦西度规的学者们并不知道大团能量-物质收缩成为黑洞的原因和过程，胡乱解释，错得离谱，才得出‘奇点’的谬论。最后，只因TOV方程只考虑纯粹物质粒子团的收缩，热能的排出相对于粒子团的质-能影响较小，才能得出概念相对正确的特殊解。

 

《4--2》；彭罗斯和霍金解场方程得出奇点的原因：

约四十多年前，在解广义相对论方程时，发现存在空-时失去意义的“奇点”。霍金写道：“罗杰·彭罗斯和我（霍金）在1965年和1970年之间的研究指出，根据广义相对论，在黑洞中必然存在无限大密度和空间—时间曲率的‘奇点’。这和时间开端时的大爆炸相当类似” ^[8]。所以“奇点”成为爱因斯坦的广义相对论一个必不可少的组成部分。^[7] 因为普通物质间的引力是一种纯粹的相互吸引，而在纯粹吸引作用下的物质分布是不可能达到静态平衡的。广义相对论认为星系演化经过黑洞最后还会塌缩成为“奇点”，宇宙开端有“奇点”。甚至可能存在“裸奇点“。爱因斯坦自己写了一篇论文，宣布恒星的体积不会收缩为零。所以罗杰·彭罗斯和霍金在爱因斯坦死后在错误假设条件下，对“奇点”的证明是违反爱因斯坦的初衷的。事实上，在真实的宇宙，没有发现“奇点”存在的蛛丝马迹。为了避免理论与实际矛盾的尴尬，彭罗斯于是不得不提出“字宙监督原理”来加以避免。这和牛顿的“第一推动力”的错误思想如出一辙。“奇点”，这一理论病态的发现是理论研究的重要进展，却又与等效原理不协调。问题恰恰在于：现实宇宙中没有纯引力作用。爱因斯坦也只有在宇宙密度极小、可忽略热抗力的条件下，而得出一个自认为的稳恒态宇宙，其实也是不稳定的。

 

《4--3》；宇宙中稳定的物质结构体是在不同的温度下构成不同的物质层次的。当物质结构从某一层次转变为另一层次时，会发生“相变”，两层次的结合处是“临界点”。适合于某一物质结构层次的数学方程达到其“临界点”后就会失效，正如理想气体状态方程不适用于其液体和固体状态一样，只能用于气体。当一大团物质粒子团形成一个小黑洞后，黑洞内外是2个极不相同的不连续的世界，不能用同一个方程式。这是史瓦西度规出错的根本原因。

 

《4--4》；(2a) 是一个等式，从因果关系来看，应该是无限大的物质密度才能产生无限大时空曲率的“奇点”。但是，现在我们银河系，无数恒星级黑洞和星系中心的巨型黑洞已被观测所证实，而且我们的宇宙就是一个巨无霸黑洞。在宇宙黑洞内，我们没有感受到“奇点”大爆炸的威胁，也没有感受被“奇点”吞噬的危险。这说明彭罗斯和霍金根据爱因斯坦广义相对论方程得出的有关“奇点”的结论是一个违背真实物理世界的虚构怪物。

 

《4--5》。排除“奇点”的广义相对论有什么不好？现代科学家的头脑中都有一个怪物，就是终极理论T.O.E。他们的病态不在于他们的数学公式，而在于他们的思维方式和认识论。他们是在把自己掌握的数学方程当作自己的上帝来信仰的。他们宁可迷信和服从自己的数学方程，也不相信不符合其数学方程的真实的物理世界。科学家们常用不合逻辑和稀奇古怪的新观念去修补其数学方程中的缺陷，徒劳而犯错。

 

《4--6》；现实宇宙中物质粒子的引力及其如影随形的温度斥力是一对永不分离的矛盾体，它们在各种不同条件下的平衡就构成宇宙中不同的稳定存在的物体和天体。同时用正确的逻辑上推断，如果能量-物质团中心无对抗自身引力塌缩的较坚实的核心，宇宙早在高密度的诞生初期就塌缩出无数的‘奇点’了。哪会有现在庞大而复杂的宇宙？可见，本身只有物质引力的广义相对论方程是有根本缺陷的。在真实的物理世界，如果没有对抗引力收缩的各种排斥力，一块铁，一个人，一池水，以座山，地球等等都完全可以靠其自身的引力收缩成为“奇点”，这是多么荒谬而违反现实和热力学定律的结论。

 

《4--7》广义相对论方程与其观点的矛盾使场方程只能考虑物质粒子之间的引力作用，无法考虑宇宙中大部分辐射能的排斥作用、引力能和辐射能之间的互相转换，这是几乎使所有场方程的特殊解都出现重大错误的原因。

前面说过广义相对论方程还有一个最大的矛盾就是：在宇宙中，物质粒子与辐射能的关系既是相反相成和如影随形的，一方面相对论承认质量-能量互换和守恒定律的。但是另一方面由于物质粒子的质量与辐射能的相当质量差别巨大，在物质粒子中，热能相对的小，所以主要显现为引力而导致粒子团的收缩。而辐射能的引力质量相对的小，所以主要显现为有排斥力的热能而导致辐射能的降温膨胀。相对论为了维护其时空弯曲的观点，既否定辐射能有相当的引力质量作用；又不承认辐射能的排斥降温的膨胀作用。在宇宙中，辐射能占能量-物质总数的74%，而物质粒子只占26%。所以宇宙即使不是黑洞，也会膨胀。场方程中的能量-动量张量项中只有引力，没有辐射能的斥力，无法解决宇宙膨胀的问题，只能用‘奇点’的大爆炸 、或将宇宙当做稳恒态的孤立系统来处理，这就是爱因斯坦、弗里德曼、R-W度规等的特殊解，必然导致不切实际而谬误流传的原因。

另一方面，物质粒子团的收缩过程就是粒子之间的引力能转变为辐射能（热能）的过程，所以随着粒子间的距离缩小、密度增加，必然随着增加热能和温度，以对抗粒子的引力收缩。只有粒子团内部排出热能、降低温度后，粒子团才有可能继续收缩一些；一旦排热降温被阻止，温度得到保持，收缩就会停止。这就是符合热力学规律的实际情况。彭罗斯和霍金证明<“奇点”成为爱因斯坦的广义相对论一个必不可少的组成部分>，完全是否定‘引力能与辐射能可以互换’和‘辐射能有排斥作用’的结果。场方程几个少数的特殊解，如TOV方程、水星饶日运动、光线在恒星附近偏折等之所以比较符合实际，是因为可以在将主体为物质的星体视为粒子团单纯的引力作用时，可以完全忽略辐射能及其排斥作用。

《4--8》。黑洞理论之所以能有效而符合实际地解决宇宙学和黑洞的问题，是因黑洞的总能量-物质Mb是其等价的能量（辐射能）和物质的总和，与二者的如何转化和比例无关。黑洞的膨胀或收缩DRb只取决于Mb总量的增减。按照公式(1c)，DMb=DRb(C2/2G)，黑洞的膨胀DRb只与其吞噬外界能量-物质的总量DMb成正比，其收缩DRb与发射霍金辐射带走的DMb成正比。在真实的物理世界，宇宙中的温度不可能达到无限高和绝对零度，只有黑洞内部强大的引力可使辐射能不泄露，而在收缩时提高热能密度和温度，从而使热能的抗力完全能够对抗引力的继续收缩。并且当黑洞只能因不停地发送霍金辐射而最后收缩成为普朗克粒子mp、即达到时空不连续的普朗克领域 (Planck Era)时，而解体消失在普朗克领域，这也是“临界点”。此时广义相对论和黑洞理论就都在普朗克领域失去了作用。因此，黑洞不可能再继续收缩和增高密度，达到虚幻的、无限大密度的“奇点”。[1]

 

《4--9》。广义相对论方程与黑洞理论的比较

       广义相对论方程                    黑洞理论       

1；封闭、孤立系统                  1；开放系统

2；等压模型                               2；等压或不等压均可

3；密度均匀                           3；密度不必均匀

4；忽略辐射能的热抗力       4；必须有辐射能热抗力

5；无法质-能互换                  5；必须质-能互换

6；只适用于物质粒子团       6；物质粒子与辐射能

通用

7；方程中无法用辐射能       7；公式中质-能通用互换

8；纯引力不能解宇宙膨胀   8；黑洞因吞噬质-能膨胀

9；否认大物体有高密度核   9；密度不均，必有核心

10；解方程须知质量密度    10；无需知黑洞内部状况

         分布

11；用W无法判别宇宙是     11；吞噬外界质-能膨胀,

封闭或开放，膨胀或收缩            发射霍金辐射收缩

12；纯引力收缩必现奇点   12；最终收缩成为普朗克粒子而消亡

13；黑洞内时空颠倒、内   13；人类就是在宇宙黑洞

部真空、中心是奇点            内，没有感觉异常

====全文完====

【参考文献】：                                                                                                                                                                                                                             [1]。张洞生：《对黑洞的新观念和新的完整论证：黑洞内部根本没有奇点（上篇）》。New York Science    

[1]。张洞生：《 黑洞理论和宇宙学的新进展》。

http://www.sciencepub.net/academia/aa0411/004_12774aa0411_23_30.pdf

[2]。王永久:《黑洞物理学》湖南科学技术出版社,2000，                                                                                                                                  

[3]。何香涛：《观测天文学》科学出版社,2000，4

[4]。吴时敏：《广义相对论教程》。北京师范大学出版社。1998.8.

[5]。约翰。格里宾：《大宇宙百科全书》湖南出版社,2001,9.

[6]。张洞生：广义相对论方程的根本缺陷是没有热力学效应，既无热力以对抗引力

http://www.sciencepub.net/academia/aa0212/ Academia Arena 2010;2(12):]. (ISSN 1553-992X).

[7]. 约翰—皮尔卢考涅：<黑洞>。湖南科学技术出版社, 2000

[8].霍金：《时间简史》。湖南科学技术出版社，1994.

[9]。美科學家首次發現切實證據，稱宇宙或非唯一

http://www.chinareviewnews.com   2013-05-21

[10]。苏宜：《天文学新概论》（第二版）。华中科技大学出版社，2002.2.

[11]。张洞生：《对宇宙加速膨胀的最新解释: 这是由于在宇宙早期所发生的宇宙黑洞间的碰撞所造成》http://sciencepub.net/academia/aa0207/，[Academia Arena, 2010;2(7):96-101] (ISSN 1553-992X).

 [12]。卢昌海: 宇宙常数,超对称和膜宇宙论. http://www.changhai.org/2003www.changhai.org/articles/science/astronomy/cosmo_const1.php