物理学前沿问题的探索.doc

物理学前沿问题的探索1.万有引力和万有斥力弹簧振子作往复振动压缩时弹簧产生一个向外伸展的弹力;拉长时产生一个向内拉伸的弹力;平衡位置时弹簧不产生弹力。如同弹簧振子对于宇宙也具有类似的特性。现代天文学发现当今宇宙正好处在“拉伸”的状态正在向着要收缩的趋势发展.既使宇宙今天仍在膨胀总有一天整个宇宙将会膨胀到终极点后再向内收缩.这就是为什么现在存在万有引力的原因。根据对称性原理宇宙在特定的条件下会产生万有斥力当宇宙收缩且通过其平衡位置(即万有引力和万有斥力的临界点)时宇宙中的所有物体就开始相互排斥.但由于宇宙的巨大惯性仍将在其惯性的作用下克服物质间的万有斥力继续收缩直到所有宏观宇宙动能转换为物质间的万有斥力为止.这时宇宙成了原始宇宙蛋这时宇宙的体积最小。在这宇宙的整个宏观运动过程中宇宙的运动动能和势能(引力势和斥力势)相互转换.当宇宙收缩到极点时宇宙的引力势能释放殆尽这时宇宙的万有斥力势能积蓄到最大值物质间的万有排斥力达到顶峰宇宙瞬时静止.紧接着宇宙又开始反方向将宇宙万有斥力势能逐步释放转变为宇宙动能当达到平衡位置时其斥力势能释放完毕引力势能开始诞生并发挥作用.在引力势和斥力势的临界点(即平衡位置)的一瞬间宇宙中的物质不受斥力和引力的作用这时宇宙的膨胀速度达到最大值通过平衡位置后宇宙引力势能的逐渐积累导致宇宙的膨胀速度缓慢降低.由于宇宙巨大的惯性作用将继续膨胀宇宙动能慢慢转变为宇宙引力势能当宇宙动能完全转变为引力势能时宇宙将停止膨胀这时宇宙膨胀体积达到最大其引力势能的积累也达到最大宇宙将有一个瞬间的静止.紧接着宇宙又在强大的引力势能的作用下开始收缩又将其积累的引力势能转变为宇宙动能.如此往复以至无穷.在宇宙膨胀(或收缩)的不同时期万有引力(或斥力)的大小是不相同的且呈周期性变化.宇宙的膨胀(或收缩)的周期对人类来说大得惊人.人类历史与宇宙运动周期相比仅相当于其中的一个极小极小极小的点.所以人类无法用实验或观察的方法进行验证。2.宇宙膨胀(或收缩)过程中的时间和时间矢对于一个假想的处于宇宙外的观察者看来在宇宙运动过程中时间的流失也是不均匀的在引力或斥力较大的空间时间过得较快反之亦然。对处于宇宙中的假想观察者其自然生理周期也将随引力或斥力的大小而发生变化当其生理周期发生了变化时用来测量时间的时钟的运行速度也将发生同样的变化所以对观察者来说他并不能发现其生理周期发生了变化.对宇宙外的观察者来说这种变化是十分明显的。无论宇宙是处于膨胀阶段还是处于收缩阶段在其阶段内生存的所有物体都不会出现“破镜重圆”的时间倒流现象宇宙中的时间矢永远是不可逆的对于生存在其间的生物始终是由诞生-发育-衰老-死亡进行的永远不可能逆过来进行这就是宇宙的时间矢和宇宙中的万物一样永远不可逆。宇宙运动的周期是多少?宇宙膨胀后的最大体积和收缩后的最小体是多少?宇宙的平衡位置在哪里?在平衡位置时宇宙运动的最大速度是多少?宇宙的总的引力势能和斥力势能是多少?等等一切宇宙学方面的问题有待探讨如果人们能计算出现今宇宙的总的势能和宇宙的膨胀速度就可以计算出宇宙的总的机械能。宇宙中的物质从宇宙中心到宇宙边缘.处于宇宙中不同位置的物质具有不同的动能和势能另外人类现在所能探测到的宇宙空间仅是宇宙总的空间的很小的一部分所以人类在现代科学技术水平下还很难进行这样的计算。既使计算出了宇宙的机械能宇宙还具有宇宙内能和场能。