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第二节:多层聚合而生的万物,黑洞本质

分形几何与卡门涡街向我们展示了物理学与数学模型之间的联系。同时也揭示了数学与艺术、生命之间内在的关联性,标示了宇宙万物之间的内在逻辑性,显示了微观与宏观的对称性、全息性。 但是如果把分形几何、卡门涡街与物理学模型结合还需要更多的探索。 目前物理学模型本身还不能更好地解释分形几何与卡门涡街内在的意义。而如果用聚合宇宙的三要素理念来解释物理世界,也许会使分形几何与卡门涡街现象展现更大的能量。 聚合宇宙的三个要素就是: 第一,圆转无穷运动的多层宇宙——跨越10160亿光年以上的宇宙体。 第二,宇宙基本力弦粒子“无”单元,速度可以是量子纠缠速度,或者速度更快。 第三,圆转聚合的多层运动,宇宙无时无刻不在运动中。 按照本书提到的新的宇宙学模型——旋转聚合的宇宙模型。我们的宇宙并不是大爆炸诞生的,我们137亿年的宇宙,只是多层聚合宇宙海洋的一部分。 聚合是万物之本,这不仅涉及到从星系形成到粒子的诞生,而且也体现在我们的日常观察范围之内,比如云漩涡、飓风、水。下面是一些例证:常见火旋风的核心部分通常直径约为1至3英尺(约合0.3至0.9米),火旋风在一处燃烧屋顶的烟囱附近打旋。据福托菲尔介绍,火旋风的形成需要一定的条件,在剧热和湍流风的共同作用下,会形成飞快移动的空气漩涡,这些漩涡可以收紧,变成龙卷风一样的结构,吸入正在燃烧的残骸和可燃气体。 图107由美国宇航局位于加利福尼亚州的喷气推进实验室绘制,立基于意大利卫星获取的雷达数据,展现了夏威夷基拉韦厄火山最近喷发之后周围地区发生的变化。 图108照片由国际空间站的宇航员 在穹顶观测台上拍摄。东北大西洋上空,离散的云朵形成一个漩涡。2010年,穹顶观测台被安装在空间站上,共装有6个窗户。这些云层是3月20日从美国南加州延伸至加拿大温哥华岛的一个低压系统的组成部分。 光漩涡 2008年2月,英国的科学家在实验中发现了光的另外一种属性,即明亮的光线其实也存在黑暗的一面。这些黑暗线形成了看上去像光中黑点的光学旋涡。(图111) 研究小组对这一现象进行了建模,结果发现黑暗线展示了带有布朗特性(随意性)的不规则碎片属性。研究人员们注意到,光学旋涡的这些属性(旋涡线的成环比率及其尺度不变性)非常类似宇宙弦的属性。根据宇宙弦格模型,早期宇宙中的宇宙弦是时空中非常纤细却很浓密的一维拓扑缺陷,与星系形成有关。科学家们认为这种相似性不可能只是一种巧合,他们表示这些属性应该是所有光学领域的通性。在本书,我们当它们为力弦粒子。 图(112)是欧洲粒子物理研究所在试验期间生成的粒子运动轨迹图,或许有助于人们了解宇宙大爆炸时的情景。当这些粒子在一个温度低于零下271摄氏度的真空环境下发生撞击时,它们就产生了非常壮观的光影展、许多热量和形状复杂的运动模式。 漩涡华尔兹 图(113)中看到是两个流体漩涡相互吸引、旋转和融合的奇妙图像。这种自然行为感应现象到处都有,从大气云图的产生到核聚变装置的运行。最开始是两个漩涡中心(图中暗红色部分),随着螺旋纹和冲击波扩散到整个背景流体,最后两个漩涡互相环绕、互相结合。在图中,二维液态漩涡彼此吸引,形成旋涡并融合形成涌动的华尔兹舞蹈。这种具有视觉冲击效果的天然效应可形成于大气层的气候变化、核子融合装置的实验操作中。先进数字运算法则和高性能的超级计算机将详细地显示涡流的模拟动态状况。 本书提出了关于宇宙诞生的新模型——聚合而生的宇宙,前面的章节阐述了力的本质、时间、宇宙的初步演化等。中国科学院院士高伯龙也用唯物论的观点,提出了对宇宙大爆炸的质疑,而且认为宇宙也可能是来自聚合。本章从数学模型与现实证据及现代天文新观测来解释一个圆转聚合而生的宇宙模型。 宇宙星系聚合的痕迹 2012年12月发表在《自然》的研究指出,科学家们近日在距地球450光年的金牛座方向上发现一颗诞生仅30万年的婴儿恒星。天文学家认为,对该恒星的研究有助于揭示我们的太阳系是如何形成的,这是我们首次捕捉到一颗婴儿恒星的在出生不久的情形,并将于喻为“圣杯”恒星,可探索潜在的恒星演化进程。 这颗年轻的恒星包含了几乎所有的太阳系形成元素。该恒星周围存在的尘埃和气体漩涡盘揭示了我们的太阳系是如何形成的重要线索。图中显示了恒星的诞生过程:年轻恒星将宇宙中的物质聚拢并发生旋转,形成巨大的物质流。美国国家射电天文台的约翰·托宾(John Tobin)认为新发现的婴儿恒星可能年龄更小,恒星质量的演化过程取决于过去聚拢宇宙物质的速度和总量。科学家估计婴儿恒星的质量约为五分之一的太阳质量,其形成材料取自于周围的宇宙空间。根据岩质行星形成理论,宇宙中的尘埃和微小物质颗粒在引力的作用下聚拢(本书提出的是力弦粒子从外向内的束缚力),进而旋转并不断发生随机碰撞,该现象一般出现在新生恒星周围的轨道上。 黑洞是星系的漩涡中心 长期以来,黑洞一直是物理学研究重要的谜团之一。目前在本书的逻辑中,很多资料证明了聚合的重要性,我们可以从分形几何的结构,飓风形成的原理来认识黑洞的本来面貌。 2009年西班牙科学家通过天文观测,首次证实黑洞是由超新星的残余形成的。这一研究结论刊登在英国《自然》科学杂志上。但是此图(115)更相似于飓风与云漩涡的形成,似乎是更大范围内云的运动,与空气流体形成的宇宙尘埃聚合漩涡。此图也揭示了黑洞的秘密,属于宇宙星系物质的旋窝中心,而不是质量中心,黑洞的物理现象形成原因与飓风中心类似。根据腾讯科技资料,举例验证了黑洞形成的原因:一,喷射水滴的恒星胚胎:2011年6月,天文学家最新观测发现距离地球750光年之遥,有一颗奇特的年轻、类太阳的恒星,它爆炸式地喷射大量水滴至太空之中,释放的水液速度比高速子弹运行更快。 这些恒星胚胎从南极和北极喷射物质流。这颗恒星释放的大量水滴相当于亚马逊河水流速度的数亿倍。这些恒星水滴的时速可达到20万公里,这相当于机械手枪射击子弹速度的80倍。”这项研究发表在《天文学&天体物理学》期刊上。(2011.06.15日腾讯科技叶孤城/编译) 二,宇宙最古老神秘“巨型海洋”黑洞含惊人水汽。近日,由美国加州理工学院牵头的两个天文学家小组发现了宇宙中一个惊人的区域。在距地球120亿光年的宇宙深处发现了一个有史以来探测到的最大最远的关于水的踪迹,科学家将其称为“巨型海洋”。 这个“贮水池”由水蒸气组成,以云状物存在。 经过估算,它的含水量约有10万个太阳质量,相当于地球上水量的140 万亿倍。与一般星系相比,它的密度高出1至2个数量级,温度高出5 倍。来自这个类星体的光谱信号可能是宇宙不足16亿年时发出的。这证明了一个事实:水在宇宙中真的是无处不在。(2011年7月26日腾 讯科技讯verett/编译) 2013年2月的一项最新研究表 明,环绕黑洞的旋转气体可能是测量遥远黑洞质量的关键因素。这些黑洞的特性似乎与它们母星系的 一系列特征有关,比如母星系的 亮度,母星系内部恒星的旋转速度等。这表明星系与黑洞进化之间存在着一种基本的关系。德国天体物理学家提摩西·戴维斯认为“这些基本的关系将黑洞和太阳系及其他星系世界连接起来。”“为什么巨大星系与内部黑洞存在如此重要的联系,现在还是个未知数。如果星系合并对黑洞的产生至关重要,那么旋转星系内部的黑洞与星系特性之间的关系可能有所不同。” 三,霍金否认黑洞的存在:霍金因提出宇宙黑洞理论而举世闻名,近日他却否定了黑洞的存在。据英国《每日邮报》2014年1月24日报道,霍金在最新论文研究中推翻了自己的黑洞理论,承认“宇宙中没有黑洞”,存在“灰洞”。经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。经典黑洞理论认为任何物质和辐射都不能逃离黑洞,而量子力学理论表明,能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。 霍金在名为《黑洞的信息保存与气象预报》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的论文中指出,由于找不到黑洞的边界,因此黑洞是不存在的。黑洞的边界又称“视界”。霍金的最新“灰洞”理论认为,物质和能量在被黑洞困住一段时间以后,又会被重新释放到宇宙中。 他在论文中承认,自己最初有关视界的认识是有缺陷的,光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞核心时,它的运动就像人在跑步机上奔跑一样,慢慢地通过向外辐射而收缩。霍金同时指出,对于这种逃离过程的解释需要一个能够将重力和其他基本力成功融合的理论。在过去近一百年间,物理学界没有人曾试图解释这一过程。 霍金的新思想与本书2012年之前一直提出的理念是一致的,本书提出了对力学的重新思考,在这里黑洞并不是质量中心,而是类似飓风的漩涡中心。 在宇宙的广大空间中,水恒星 与“巨型海洋”黑洞的模型更类似于飓风的形成。我们知道飓风的形成首先是因为地球上存在空气环 境, 因为气压等环境因素的变化 而形成飓风。飓风的中心照样是空气,飓风漩涡中心的压力与外部是不一样的,这就形成了一种新的物理形态。但是飓风漩涡中心的形成脱离不了空气环境,飓风不是质量中心,飓风中心的强大的破坏力能量来源于周围空气向中心的聚集施压。由此我们可以按照逻辑演化,星系黑洞的中心成因恰恰也是来自黑洞所在星系与周围星系环境的聚集施压,而这符合本书提到的聚合而生的物理学原理。当然星系的形成与宇宙的形成也完全符合聚合而生的逻辑。 关于星系磁场的研究:一种强大的未知力量正在银河系的一个小型伴星系(大麦哲伦星系)中发挥着重要作用,这篇文章来自《科学(Science)》杂志。 虽然遭受着银河系的努力撕扯,科学家们发现有某种力量正维持着这个星系结构与磁场的稳固和整齐。哈佛-史密森天体物理中心的布赖恩·加斯勒(BryanGaensler)领导的一个科研小组,研究了这个星系的磁场。 “这是迄今绘制得最详尽的其他星系的磁场分布图”大麦哲伦云是最靠近银河系的近邻,正在遭受银河系引力的撕扯。研究者们吃惊地发现,LMC的磁场是如此的平滑和整齐,尽管这个星系内部一定经历过混乱。 加斯勒说:“一定有某些强大的力量发挥了作用,维持着磁场不被搅乱。”银河系和许多其他大型漩涡星系都拥有组织严密、尺度庞大的磁场。 人们认为,这些星系的整体旋转会将气体漩涡产生的小尺度磁场合并和平滑掉。这个过程被称为“发电机(dynamo)”,与产生地球磁场的过程相类似。 普朗克收集的巨大星系团数据处理后的压缩剪影(120),XMM数据处理后的压缩剪影(121) 如果我们展开思维会发现无论是云层、旋风、洋流、还是量子、恒星、星系、黑洞等都表现出类似结构模型,这就是聚合模型,像飓风漩涡一样。 在恒星,行星形成的过程中,都出现聚拢的概念。我们发现无论是云层、旋风、洋流、量子、黑洞,还是银河系这样的星系,从微观到宏观这些星系形成的原因中,星际物质质量中心作为吸引力而形成星系的范畴并不是其主因,而聚拢(聚合)是主要的星系作用。物理学界已经接受多宇宙状态,认为我们宇宙之外是一个多宇宙空间。那么很显然,我们所在的137亿光年宇宙的来源,肯定存在一个依赖于多宇宙外部空间的作用。而不是内在的大爆炸而生的。 对于我们本体宇宙来说,它有自己的转动中心。由于大宇宙中强大的力量惯性,我们137亿光年的宇宙在聚合开始起,范围就应该远远大于137亿光年的范围,可能是几千亿甚至几百万亿光年,在聚合成型之后又开始收缩或者收缩后因为内部压力反弹膨胀。我们的宇宙在一定范围之内成长,或许现在正是在成长过程中,也或许会在某个阶段停止下来,甚至收缩崩溃。但是这只是宏观宇宙中很小的一个部分,是大宇宙历史演变中的一个小故事。 按照本书的逻辑,我们的宇宙是有几千亿光年之上范围的大宇宙空间聚合而来的。外宇宙星际物质云(可能与我们所观察的本宇宙星系云不一样),一些基本的粒子或者星体早在我们宇宙诞生以前或许就存在了,一些物质在宇宙聚合之前,很可能就存在万亿年以上了。一些是原始的物质,我们无法观察到。按照惠勒的弹性逻辑,一些星系、黑洞、电子、中子,原子,基本作用力等原来不存在,因为多层聚合运动而形成新的压力结构,才使这些物质或者物理学特性被宇宙创造出来。 在我们本体宇宙诞生之前,宇宙在更大的空间里继续演化、变动,或者是无数的多层级的聚合,形成电子、光、质子、夸克层,游**在更广大的宇宙空间范围内,或者是初步几层聚合,形成我们无法观察到的基本粒子的前期基础粒子。
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