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宇宙无限带来的问题
[楼主] 作者:张小虾  发表时间:2002/06/01 09:40
点击:321次

假定宇宙物质是均匀的,宇宙中A、B两点之间的相对引力势怎样计算? 直观上讲,应该相等。但我们不妨这样分析: 以A为圆心,AB距离为半径作圆O,则B落在O的圆周上,O之外的空间物质是无限的、均匀的,对O之内的引力势合贡献为0。也就是等效与O之外什么也没有。这样B相对于A的引力势必然为正值,也就是说,B的自然运动状态是落向A。 从这样的分析来看,哈勃红移并不是宇宙膨胀的结果,而是距离的结果。
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 [2楼]  作者:马国梁  发表时间: 2002/06/01 10:38 

对这个问题我曾经有过精辟的论述。请看(特别是第5点)——
宇宙的本义是指所有的空间和时间。宇宙的主体是物质,所以宇宙的性质和规律都是通过物质表现出来的。人们对宇宙奥妙的探索是永无止境的,但探索的结果又各有不同。面对同一个自然界,不同的人从不同的角度、深度会有不同的认识。关于宇宙至今已出现了许多种宇宙模型和理论。目前影响最大的是“宇宙大爆炸”理论。然而这个理论实在太玄虚了。按照该理论的描述,我们恰好位于宇宙的“中心”,且早期大爆炸的烈度超乎想象。至于爆炸前的状态是如何形成的,爆炸又是如何引发的以及将来的前景如何,这个理论都不能给人以令人信服的解释。支持它的主要依据就是“遥远星光的红移效应”。其实这一效应完全可以从光能的“沿途衰减”方面来解释。因为宇宙真空并不是真的一无所有。所以“宇宙大爆炸”理论是经不住历史考验的。 关于宇宙理论的建立我们应当坚持辩证唯物主义的立场和观点。根据目前已有的科学观测事实,我们认为“均匀—等级式”宇宙模型是最为合理的。该理论主要有以下几个观点: 1、宇宙是物质的,物质的形态具有多样性。从真空场到基本粒子、星云、星系群都是物质的不同形态。不同形态的物质可以相互转化,但物质的本质是统一的。物质充满了所有的空间,但各处密度悬殊很大。 2、宇宙在空间上是无限的。从总体上说,我们不论向哪个方向都探测不到空间的边缘,只有各个独立的物质体系所占据的空间才是有限的。且全宇宙的空间从本质上说应当是连续统一、各向同性、处处均匀的,但实际上由于空间处处都有物质且物质分布并不均匀,所以空间的本质特性常常被破坏。 3、宇宙在时间上也是无限的。从总体上说,宇宙即没有开端也没有末日,而是永恒的存在。只有各个独立的物质体系才有“形成—存在—解体”的历史。因此谈论总宇宙的年龄及寿命是没有意义的。我们所研究的只能是某一物质体系的历史及未来。 4、宇宙内的运动是永恒的。由于空间和物质就总的来说是不可分离的,所以宇宙总体是没有运动的。所有运动都是其内部物质间的相对运动。两处的物质可以相互易位,每处的物质也都可以移到另一处。运动是空间和时间的共同体现。其中物体相对真空场的运动叫做绝对运动,在物理学上具有特殊的意义。由于物质的运动,使宇宙内的形态具有无穷多样性。物质的级别越高,其演化过程就越慢。但只要物质的运动永不停息,那么宇宙的形态也就将永恒的演化下去。 5、宇宙内的物质是相互作用的。由于力的存在,使宇宙内的物质运动变得复杂多样化了。它破坏了运动的规律性,使我们对未来的预测变得非常困难。由于力的作用还改变、决定了物质的结构。其中斥力的作用是使物质发散、均布、抵抗引力;而引力的作用则是阻止物质发散、使其凝聚、抵抗斥力。从距离上说,由于引力的级别不同,而形成了不同级别的物质体系。例如由强相互作用而使核子结合成原子核;由电磁力作用而形成原子、分子、液体和固体;而由万有引力作用则形成了星体、卫星系、行星系、恒星系、星系群、星系团等等。研究发现,物质体系的级别越高,彼此间的距离就越远,其力的控制作用就越弱,因而结构就越松散。到了星系团这一级,彼此间的距离已十分遥远,万有引力的作用已经趋于零,因此不可能再结构成更高级的所谓“总星系”。现代天文观测结果也证明了这一点。观测发现,在距我们150亿光年远的半径范围内,星系分布没有大的不均匀现象,也没有发现在该距离之外有宇宙边缘的迹象。另外通过研究我们还发现,在微观领域内,物质的粒子越小,其内力作用就越强,粒子结合的就越牢固,其寿命就越长(趋于无限长)。真空场就是由比光子更小的粒子组成的。真空场不断吸收电磁辐射能,当达到一定程度后即生出实粒子来。先是轻子,后是介子、重子。因此在宇宙中,粒子越小其数量就越多。 6、宇宙是动态守恒的。不论是各个种类的物质,还是物质的各种形态,从短时间、局部的看可能并不守恒。但从长期的、全面的看,则应当是守恒的。因为宇宙是永存不灭的,物质的运动演化是连续不断的,而各种事物都是物质在运动过程中组合、结构的结果。在转化过程中此消彼长、轮回出现。不管其过程多么复杂,各种事物从总体上总是维持着“生态平衡”。每种事物的寿命和拥有量都是由它自身的性质和环境共同决定的。由于物质的永恒性及其 演化的循环性,所以宇宙永远也不会走向单一和“热寂”的状态。 总之,宇宙的大小往上趋于无穷大,高级星系的分布趋于均匀(呈气体状);往下粒子的大小趋于零,并布满所有的空间;各高级粒子及物质体系悬浮、运动于其中——这些观点应是构成正确的宇宙 理论的基本框架。
 [3楼]  作者:刘久明  发表时间: 2002/06/01 14:28 

完整接受马国梁先生的宇宙观
1、宇宙是物质的。没有纯粹的真空,空间中物质的多少、密度的大小、物质结构的状态会有一定的区别,但不会没有物质。空间本身是物质的属性之一,它可以容纳有质量的物质。 2、宇宙是无限的。尽管探讨人类可知范围以外的宇宙空间是无意义的,但决不能把宇宙说成是有限的空间。 3、时间是永存的。不存在起始时间问题,也不存在宇宙的产生问题,只有局部宇宙形态的产生问题。时间在任何惯性系都是统一的,它不会因为你测量与否发生任何改变。 4、物质的运动是永恒的。无限的宇宙内部的运动是永恒的,不再有任何大于宇宙的参照系可以定义宇宙的运动。 5、宇宙内的物质是相互作用的。从基本粒子到星体星系,各种物质存在之间都在相互作用着、影响着。 6、宇宙是动态守恒的。宇宙的各种物质属性不会无故的产生也不会凭空消失,宇宙间的物质在局部上重组相互关系、从一种存在形式转化为另一种形式,周而复始。但宇宙不会完全消失,也不会随时间的延长而增多或增大。 这完全符合辨证唯物主义的宇宙观。脱离了辨证唯物主义的宇宙观枉谈物理理论,就注定要偏离物质的本质,就不会掌握正确的研究方法,必然导致谬误理论的出现。
 [4楼]  作者:明日重现  发表时间: 2002/06/01 20:29 

马先生的宇宙观是完全正确的。
我虽与马先生有不少具体认识上的分歧,尤其是不能同意马老的局部时空可变观。但马先生的宇宙观无疑是完全正确的。
 [5楼]  作者:马国梁  发表时间: 2002/06/03 15:37 

谢谢两位先生的支持!

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