小问号和感叹号爱科学

　　小问号问:“我们宇宙的万事万物是从哪里来的？”
　　感叹号说:“牛顿虽然发现了万有引力定律，能够准确预言行星运行轨道，却不能解释地球围绕太阳旋转的第一次推动力的来源。最后，牛顿不得不依靠上帝的帮忙，需要上帝的一脚，给地球第一次推动，以便使地球围绕太阳旋转。”
　　冒号爸爸说:“后来，康德提出太阳系起源的星云学说，才解决了第一次推动的问题。因为康德认为太阳系来自一团缓慢旋转的星云。由于万有引力的作用，星云中的星子相互碰撞，中心收缩形成了太阳，周围形成星云盘，而星云盘后来分裂，不同圈层星云聚集起来形成太阳系各大行星及其大行星的星云盘。康德星云说能够解释太阳系各大行星围绕太阳旋转的公面性、同向性和近圆性。也顺便解释了牛顿需要的第一次推动，用不着上帝的帮忙给地球以第一次推动。所以，科学每前进一步，上帝就后退一步。人们在解释不了自然科学的问题的时候，就给宗教一个上帝存在的理由。”
　　冒号爸爸继续说:“为了解释宇宙中无数星系、恒星、行星、星云的来源问题。比利时牧师、物理学家乔治.勒梅特首先提出了原生原子宇宙大爆炸理论。现代宇宙大爆炸学说由伽莫夫提出，认为宇宙在140亿年前，由致密炽热气体大爆炸形成，向四面八方分散开来，后来密度逐渐下降，温度逐渐降低，就逐渐形成了现在的宇宙。弗里德曼按照宇宙各星系在大尺度上象抹平了的各向均匀流体。将一个代表均匀流体不断膨胀的罗伯特-沃森度规代入爱因斯坦引力方程，经过整理，得到一个弗里德曼方程。弗里德曼方程在不同条件下求解，可以得到宇宙膨胀、收缩、振荡几种解，这取决于宇宙中假设已经存在的各向均匀的流体密度，如果这个密度大于某临界密度宇宙在引力作用下将收缩，如果这个密度小于某临界密度，宇宙将膨胀。由于哈勃发现河外星系(银河系外星系)元素光谱普遍红移，根据多普勒效应:远离观测者的原子发光频率变红，靠近观测者的原子发光频率变蓝的道理，说明河外星系正在四面八方远离我们地球上的观测者，这说明了宇宙在不断膨胀。科学家发现宇宙大爆炸还剩下绝对温度为3开的宇宙背景温度，能够使接受不到电视信号的电视机屏幕出现无数的麻子点点，这说明宇宙存在3开的背景辐射，被电视机接收到了。科学家认为，这是宇宙大爆炸的余温。科学家发现有标准烛光之称的超新星，只要逐渐得到一些其它来源的质量，刚好达到一个标准临界质量就立即发生超新星爆炸，通过逐渐增加质量的办法，逐渐达到一个标准质量而发生超新星爆炸，由于质量完全相同，这种标准质量的超新星爆炸发光亮度就应该在同一距离的情况下，完全相同。宇宙中存在的这些标准烛光超新星爆炸，给科学研究宇宙膨胀提供了很好的依据。1998年，科学家发现，这些标准烛光超新星爆炸产生的亮度每隔一段时间，考虑完各种影响因素之后，比预期的宇宙膨胀变暗淡现象后，还要暗淡一些，于是，说明这些标准烛光超新星在宇宙中不仅在退行，而且在加速退行，也就是宇宙在四面八方的标准烛光超新星都在加速远离我们地球上的观测者，这说明宇宙在加速膨胀。”
　　感叹号说:“看来，宇宙当初没有膨胀的时候一定很小，所以科学家才猜测宇宙是由大爆炸而来的。但是，宇宙最初存在高密度炽热气体是从哪里来的？是不是上帝安排的？”
　　冒号爸爸说:“霍金结合相对论，把宇宙大爆炸致密炽热气体大爆炸修改为时空奇点大爆炸，以解释宇宙膨胀是时空膨胀，所以在时空上面的宇宙各向均匀的流体跟着时空背景膨胀而膨胀，以解释宇宙没有外面这个意思。宇宙没有外面就像一个四维气球表面，为了便于理解，降低两维，用二维气球表面说明，气球可以不断被吹胀而膨胀，气球上面的物质分布也跟着膨胀，相互远离。但是，没有边界，二维球面人无论怎样在二维气球表面运动，也离不开气球。结果发现气球有大小，没有边界，所以这是一个有限无界宇宙模型。以此类比，我们的四维时空的宇宙也是一个有限无界的宇宙，这样我们就不存在宇宙外面的问题了。这个模型要求这个四维气球在宇宙大爆炸之前比乒乓球还小，霍金干脆就叫它为宇宙大爆炸的奇点，和黑洞奇点有区别。因为黑洞奇点不是一个球面。但是，带来一个问题，一个比乒乓球还小的时空，各处都有无穷大的质量，这时的宇宙各处都充满了原初黑洞，按照霍金的黑洞量子蒸发理论，黑洞越小，寿命越短，所以这些短寿命黑洞爆炸开来，推动了宇宙的膨胀。所以，现在的宇宙是138亿年前无数黑洞爆炸而产生的。但是，宇宙大爆炸开始正反物质是等量存在的，应该相互湮灭成为光子。为什么我们这个宇宙却是物质的，重子数为巨大的正数呢？而反物质到哪里去了，霍金的宇宙奇点大爆炸理论不能给予合理解释。
　　为了挽救霍金宇宙奇点大爆炸理论，前苏联学者提出，宇宙奇点大爆炸开始，反物质比正物质虽然等量产生，但是，反物质要比物质衰变得快要快一些，这样，当反物质全部衰变完以后，宇宙剩下的自然就只有物质了。并且在正反K介子实验中发现，确实反K介子衰变速度确实比K介子快一些。但是，这仅仅是在介子中发现这种现象。如果换成构成万物的原子中的原子核中的质子和中子，它们属于重子。而且重子数是严格守恒的，不存在反重子比重子衰变得更快一些的情况发生，如果一旦发生，实验中重子数就不守恒了。比如，质子的重子数是1，反重子的重子数是负1，正反重子湮灭产生两个光子的重子数为零，同样，反过来，两个重子数为零的光子湮灭产生正反质子，重子数一正一负，加起来还是为零。科学家在加速器或者其它物理实验中，从来没有发现重子数不守恒的一个例子。因为一旦重子数为负的反质子衰变了，重子数为正的质子没有衰变，就可以解释宇宙重子数为正的问题。中子的情况和质子一样。可见，靠反物质衰变得快一些来解释我们的宇宙为什么是物质的这条路走不通。
　　为了解释我们的宇宙并不独特，应该有无数的像我们这个宇宙一样的平行宇宙的存在。
　　有的科学家认为不同的量子态就组合就成为不同的宇宙。比如一个原子核外电子有无穷个量子态轨道，电子在不同的量子态跃迁，就形成不同的激发态原子。于是，科学家设想，宇宙中无数原子激发态可以组合无穷多个宇宙，而我们的宇宙某时某刻可能只是无数宇宙量子态组合之一的那个宇宙。所以，有无穷个平行宇宙，就像薛定锷的猫，到底是死是活，是不确定的，我们的宇宙得底选取了无数原子激发态组合的哪一个完全是随机的。有可以在这个宇宙中的原子态组合中为我，而在另一个原子态组合就是另一个我了。其实，这种平行宇宙是存在的，这叫量子力学几率平行宇宙。还有一种是广义相对论的非几率的平行宇宙存在。这只是爱因斯坦引力方程不同的解产生出来的非几率宇宙。几率宇宙是建立在相对论宇宙基础之上的宇宙，因为相对论包含在了量子力学方程之中，没有相对论为前提，就建立不起来量子力学方程。可见，相对论比量子力学更基本，而不是相反，这是建立量子力学方程本身决定的。”
　　冒号爸爸说:“最有说力的是还是“正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律。这个定律揭示的宇宙起源建立在量子场论和广义相对论基础之上，是一个真正无中生有创生正反宇宙的过程。这个定律本身遵守能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律、重子数守恒定律，符合不确定原理以及真空能量为无穷大的量子场论结论。是一个没有任何瑕疵的理论。”
　　感叹号说:“何以见得？”
　　冒号爸爸说:“只要你注意这个理论的逻辑，每一步都有量子场论或者广义相对论结论作支撑，或者说作证据。所以这个理论就是量子场论和广义相对论的自然结论。王为民提出这个理论完全建立在量子场论和广义相对论这两个最前沿、有实验验证的科学基础之上。基础是牢固的，结论是可靠的。”
　　小问号说:“你具体说说这个理论是怎样解释宇宙起源和演化问题的吧？”
　　冒号爸爸说:“真空是量子场产生和湮灭算符的基态。这个态粒子数为零，能量却不为零，而且还是无穷大。真空态不断有不同场算符的量子涨落，不断有正反粒子的产生和湮灭，但是，又没有没有实物粒子产生，所以，这种状态的粒子，全部是虚粒子。在138亿年前，真空量子涨落突然产生一对正反王为民粒子白洞，正反王为民粒子白洞奇点相互排斥，不能相互湮灭，于是成为真空中的第一对实物粒子。选择正王为民粒子白洞（描述）按照克鲁斯卡尔坐标系把真空划分为四个片区，我们的物质宇宙真空，反物质宇宙真空，黑洞真空和正王为民粒子白洞视界内部真空。正王为民粒子白洞视界内部真空又有新的量子涨落，不断有正反粒子的产生，但是不能相互湮灭。因为白洞内部是单向运动区，只能前进，不能静止和后退。这些不断产生而无法湮灭的正反粒子在反王为民粒子白洞奇点的极化作用影响下，进行了选择（类似磁铁的磁场对正反粒子运动方向的选择），使部分物质粒子进入正王为民粒子白洞的克鲁斯卡尔坐标系我们的物质宇宙片区，而部分反粒子进入正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系反物质宇宙片区。两个宇宙的由于光锥的方向决定了它们永远没有信号联系，正反粒子永远不能相遇而相互湮灭，所以我们的物质宇宙重子数为正，反物质宇宙的重子数为负。这就是在我们的物质宇宙找不到反物质天体（反物质星系或反物质恒星、行星等）的原因。而霍金黑洞辐射定律用在正王为民粒子白洞上，就是质量越小，辐射功率越大，使正王为民粒子白洞辐射功率达到太阳辐射功率的十的二十八次方倍。正王为民粒子白洞视界内部真空能量取之不完，用之不竭。是因为正王为民粒子白洞视界内部的真空有无穷大的真空零点能。这是这是正反宇宙能量的根本来源，正宇宙粒子能量为正，反宇宙粒子能量为负。但是，正反粒子的正负能量差，注意不是和，和要抵消，而能量差是不能抵消的，这个能量跃迁，可以创生正反宇宙。同时，正王为民粒子白洞视界内部真空，并不因为这个零点能创生了正反宇宙而能量有所减少，事实是，无穷大减一个有限的数仍然是无穷大，这个能量永远可以保持无穷大，这个规律是王为民真空能量无穷大保持定律。用数学表达式表示为∞-E=∞，于是，使我们的物质宇宙物质和能量E/2越来越多，使宇宙加速膨胀。在这个过程中夸克通过交换胶子形成王为民质子和中子壳结构，质子和中子交换夸克形成玛丽亚▪高珀特原子核壳层结构，原子核和电子交换光子形成波尔原子的能级结构，原子与原子交换最外层电子形成分子。宇宙近75%是氢元素，近25%为氦元素，其余元素少之又少。正粒子白洞的强大的辐射使氢氦等微粒因为冷热不均而旋转，被抛撒到138亿光年的范围，不停地加速膨胀，它们又因为时空弯曲产生的引力而聚集，形成星系、恒星和行星或星云等。这就是我们的宇宙的起源和演化。”至于正反王为民粒子本身衰变还是不衰变，寿命是多长，现在还没有结论。

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