宇宙科学发展简史

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宇宙科学发展简史

王为民(四川南充龙门中学)

公元前500年毕达哥拉斯学派提出“万物皆数”。

公元2世纪以前,地心说最初由米利都学派形成初步理念,后由古希腊学者欧多克斯提出,然后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。

公元320年前,亚里士多德提出重的物体下落速度快,轻的物体下落速度慢的结论。

1513年哥白尼提出“日心说”。

1589年伽利略在比莎斜塔做轻重不同物体下落实验,证明重的物体和轻的物体以同样的速度下落。

1609年开普勒提出行星运动三定律。

·1665年至1685年牛顿提出万有引力定律。

1900年假设存在最小能量元,得到正确的黑体辐射规律。标志着量子力学的诞生。

1905年爱因斯坦提出狭义相对论。

1915年爱因斯坦提出广义相对论。

1915年得到爱因斯坦引力方程的史瓦西度规解。

1922年弗里德曼得到爱因斯坦引力方程的宇宙膨胀解。

1924~1925年海森堡提出矩阵力学。

1926年薛定谔提出波动力学方程——薛定谔方程。

1926年得到量子力学统计的玻恩解释。

1926年海森堡提出量子力学测不准原理。

1928年狄拉克提出相对论量子力学方程——狄拉克方程。

从1925年量子力学创立之后不久,P.A.M.狄拉克于1927年、W.K.海森伯和W.泡利于1929年相继提出了辐射的量子理论,奠定了量子电动力学的理论基础。

1929年哈勃观测到河外星系红移,显示宇宙膨胀。

1935年—~1936年罗伯逊、沃克提出罗伯逊-沃克度规。由此人们建立了各种宇宙闭合球形空间、开放双曲空间、平坦空间等宇宙模型。

1946年伽莫夫提出宇宙大爆炸模型。由于年代太早,伽莫夫的宇宙大爆炸理论建立在了罗伯逊-沃克度规基础之上,无法解释为什么我们的宇宙是物质的,而大爆炸产生的同等数量的反物质到哪里去了的问题。因为同等数量的正反物质将相互湮灭产生光子,不能形成实物宇宙。

1956年,李政道和杨振宁发现弱相互作用宇称(P)不守恒。

1960年得到克鲁斯卡尔将史瓦西度规解延拓到全时空得到克鲁斯卡尔坐标系度规解:第一片区是我们的宇宙,第二片区是黑洞,第三片区是另一个宇宙,第四片区是白洞。

1964年克罗尼和菲奇发现K介子衰变电荷宇称(CP)不守恒。

1965年彭齐亚斯和威尔逊观测到微波背景辐射,解释为宇宙大爆炸剩余温度。

1972年斯蒂芬·霍金提出黑洞辐射。首次考虑了真空量子涨落产生正反物质发生分离的问题。真空量子涨落产生的正反粒子的一个掉入黑洞,另一个没有掉进黑洞的粒子(或反粒子)被释放出来,产生霍金辐射。但是,霍金辐射不能控制正反粒子谁掉入黑洞的问题,所以,同样造成等量的正反粒子由霍金辐射出来以后又会再次湮灭形成光子,不能形成实物宇宙。

1981年古斯提出宇宙极早期爆胀。认为时空背景发生了超光速膨胀,虽然能够解释我

们的宇宙目前为什么这样平坦。但是,由于时空超光速暴胀在相对论的光锥以外发生,失去宇宙演化的因果关系,宇宙演化将变得没有次序。不符合现实宇宙。

1998年索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特与亚当·里斯“透过观测遥远Ia超新星比预期更暗淡,发现了宇宙加速膨胀”。有许多科学家认为,宇宙的加速膨胀是暗能量推动的结果。根据王为民星系物质和能量丢失机制导致暗物质和暗能量存在的错觉认为,星系质量丢失导致星系间万有引力下降而相互间加速远离。不是暗能量推动了宇宙的加速膨胀。不存在物质占整个宇宙不到5%、暗物质25%,暗能量70%这样的物质和能量比例。

1998年年末,物理学家发现首例违背时间(T)对称性事件。欧洲原子能研究中心的科研人员发现,正负K介子在转换过程中存在时间上的不对称性。但是电荷、宇称、时间(CPT)仍然是守恒的。

2008年开始提出和发展“正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律”。

真空量子涨落(起伏)产生出来正反王为民粒子白洞,由于相互排斥而不能相互湮灭,并且由于质量特别小,因此具有全正反宇宙中的最高温度,并且具有全正反宇宙最大的辐射功率。用霍金黑洞辐射功率公式计算,王为民粒子白洞的辐射功率是太阳辐射功率的十的二十八次方倍,这足以在160亿年的时间内给正反宇宙提供足够的物质和能量,用以正反宇宙的创生。因此,正反王为民粒子白洞才可以在相互作用中以正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系形成第一片区(我们的物质宇宙)和克鲁斯卡尔坐标系形成第三片区(另一个反物质宇宙)。而反王为民粒子白洞奇点只是诱导正王为民粒子白洞视界内部新的真空量子涨落(起伏)产生的无数正反粒子中的大部分物质粒子进入正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系形成第一片区形成我们的物质宇宙,而大部分反物质粒子进入正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系形成第三片区形成另一个反物质宇宙。最后,反王为民粒子白洞奇点最终进入正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系形成第三片区形成新的反王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系,并且和正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系形成第三片区发生组合,形成组合宇宙和第三宇宙。由于,光锥的限制,各宇宙之间没有任何信息可以相互联系,所以,我们生活在正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系形成第一片区这个我们的物质宇宙中,无法了解组合宇宙和第三宇宙的任何信息。所以,正反粒子由正王为民粒子白洞产生以后,分别到了不同的宇宙,避免了正反粒子相遇而相互湮灭产生光子而没有实物宇宙形成的困难。由于正反宇宙重子数一正一反,总和为零,保持了真空重子数为零。而重子数守恒定律是目前科学研究中最严格守恒的定律。包括强核力、弱核力、电磁力、万有引力作用过程,至今人类没有发现一例违反重子数守恒的实验现象。所以,由于李政道和杨振宁1956年发现弱核力宇称不守恒以及1964年克罗尼和菲奇发现K介子衰变电荷宇称(CP)不守恒。于是,前苏联学者认为宇宙大爆炸过程中产生的等量正反粒子,由于正反粒子在弱核力作用过程中不对称,反粒子更容易衰变,而剩下的就是物质粒子了。但是,正反重子数却严格守恒,严格地阻止了带负的重子数的反粒子衰变而改变重子数。所以,依靠反粒子的衰变也不能解释我们的物质宇宙为什么重子数为巨大的正数的问题。所以,正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律就成为我们这个宇宙重子数为正的唯一正确解释。