宇宙的形成学说有哪些(2)
宇宙的形成学说有哪些
宇宙的创生
1.有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：
①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。
②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。
2. 宇宙是如何起源的?空间和时间的本质是什么?这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。
“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的，他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人，又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后，经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。
宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点，而它周围却是一片空白，即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑，一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢?
大爆炸宇宙论面临的难题还有，如果宇宙无限膨胀下去，最后的结局如何呢?德国物理学家克劳修斯指出，能量从非均匀分布到均匀分布的那种变化过程，适用于宇宙间的一切能量形式和一切事件，在任何给定物体中有一个基于其总能量与温度之比的物理量，他把这个物理量取名为“熵”，孤立系统中的“熵”永远趋于增大。但在宇宙中总会有高“熵”和低“熵”的区域，不可能出现绝对均匀的状态。所以，那种认为由于“熵”水平的不断升高而达到最大值时，宇宙就会进入一片死寂的永恒状态，最终“热寂”而亡的结局。
根据天文观测资料和物理理论描述宇宙的具体形态，星系的形态特征对研究宇宙结构至关重要，从星系的运动规律可以推断整个宇宙的结构形态。而星系共有的圆形旋涡结构就是整个宇宙的缩影，那些椭圆、棒旋等不同的星系形态只是因为星系年龄和观测角度不同而产生的视觉效果。
螺旋形是自然界中普遍的物质运动形式。这种螺旋现象对于认识宇宙形态有着重要的启迪作用，大至旋涡星系，小至DNA分子，都是在这种螺旋线中产生。大自然并不认可笔直的形式，自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状。从原子、分子到星球、星系直到星系团、超星系团无一例外，毋庸置疑，浩瀚的宇宙就是一个大旋涡。因此，确立一个“宇宙模型”，比那种作为所有物质总和的“宇宙”却脱离曲线运动模式而独辟蹊径，以直线运动方式从一个中心向四面八方无限伸展的“大爆炸宇宙模型”，更能体现真实的宇宙结构形态。
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相关名言
宇宙是无限的。——伊壁鸠鲁
宇宙本身不过是一条原因和结果的无穷的链条。——霍尔巴赫
地外文明的探索不仅是宇宙探索的一部分，同时对人类的进化和科技的发展将产生深远的影响。——周海中
逻辑的谐和在宇宙中是作为一种无为变易的必然性而存在的。但审美的谐和则在宇宙间作为一种生动的理想而存在着，并把宇宙走向更细腻。——怀特海
一、时间公理：时间无尽永前。表达式：T=【t∈(-∞,+ ∞)∩△t>0】。
时间公理分为时刻分理和时段分理两部份。
1、时刻分理：t∈(-∞,+ ∞)为“无尽”，指“时间没有起始和终结”。
时刻无限多、刻刻不同是时间本性之一。t为时刻，其测量数值为实数。
2、时段分理：△t>0为“永前”，指“时间的增量总是正数”。
二、空间公理：空间无界永在。表达式：U=【r∈[0,+ ∞)∩r=ct】。
空间公理分为点分理与空时关系分理两部份。
1、点分理：r∈[0,+ ∞)为“无界”，指“空间里任一点都居中”。
点数无限多、点点不同又点点平权是空间本性。这里点P=(r,θ,φ )[球坐标]，r为P点到球坐标系原点的距离，其测量数值为非负实数，θ∈[0,π]，φ∈[0,2π]。
2、空时关系分理：r=ct为“永在”，指“空间永现于当前时刻”。
任何空间点都必然出现在当前时刻是空间与时间的基本关系。这里c为光速常量。因为根据狭义相对论中的四维时空概念，时空间隔ct-r=0是不变量，即时间和空间之间没有间隔，所以r=ct表示P点是光即时到达之点，也就是表示“空间永现于当前时刻”。
三、质量公理：质量无限永有。表达式：M=【m∈( 0,+ ∞)∩ρη≠ρ0】。
质量公理分为总体分理和质空关系分理两部份。
1、总体分理：m∈(0,+ ∞)为“无限”，指“宇宙的总质量无限大”。
总质量无限大是质量本性。这里m为静质量。
2、质空关系分理：ρη≠ρ0为“永有”，指“永不均匀地布满空间”。
“宇宙空间内的任何部份都充满着质量，不存在不含质量的纯空，但各点的密度都不相同”，这是质量与空间的基本关系。ρ0为任意指定一空间点的密度，ρη为其他的任意空间点的密度，ρη≠ρ0表示每点的密度都不相等，就是说“质布空间永不均”。这里ρ=dm/du，其中dm 为无穷小的质元;du为无穷小的空元，其中u为域积，包括点、线、面、体之积;η为正整数。 “质布空间永不均”在量子力学上表达为“测不准原理”。著名的布朗运动就是由“质布空间永不均”造成的。