|
|
楼主 |
发表于 2013-3-16 13:07:09
|
显示全部楼层
如果“真真空”存在,就会产生一个新的物理学分支,真真空物理学。真真空中物质的运动规律显然会不同于“真空”中的物质运动规律,最显着的一条是:真真空中物体的最快运动速度可以超光速。在宇宙暴涨模型中[19],我们宇宙的最外部边界是在真真空中膨胀,或认为宇宙内部的真空是在真真空中膨胀,所以暴涨可以超光速,这个问题在爱因斯坦相对论中是无法解释的,但在真真空物理学中可以自然地得到解释。# E+ R9 X! D# T K
根据笛卡尔-爱因斯坦公理,真真空并非一无所有,所以物体在真真空中运动也存在极限速度,类比真空中的“光障”,可称为“真真空障”,假设这个速度为VS,则在真真空中的狭义相对论的洛伦兹变换为:
4 B- H) e5 p( |+ s 其中β为真真空马赫数,这样狭义相对论仍然可适用于真真空。$ ]' s% E# i9 D
如果“真真空”不空,存在真真空场物质,那么各真空宇宙之间将存在相互作用,可将这种相互作用称为“超弱相互作用”或“真真空相互作用”,它们会通过真真空场物质传递。这种相互作用相对于真空中的四种已知的相互作用一定微弱得多,所以在真空中不需要考虑这种相互作用的影响;因此如果“真真空”存在,可能会存在第五种自然相互作用,人类现在无法感受,但整个真空宇宙可以感受到这种作用。1 x, ~# x5 @6 p9 `; A3 B& c
另外,在真真空中一个真空宇宙膨胀时,如果与外界没有能量交换,或能量交换与它的总能量相比可以忽略,那么这个真空宇宙在演化过程中的总能量守恒:6 j ]$ v: L8 X+ M
其中V是宇宙的体积,ρ是宇宙的平均能量密度,包括蕴涵在质量中能量,也包括蕴涵在空间中的能量。(2)式称为“宇宙总能量守恒定律”,它反映了宇宙演化过程中(膨胀或收缩)的整体数量关系[20]。
# |- O' |- M" X8 N( A3 Q 7. 总结
8 T7 e0 Q2 h( @/ v7 [7 j 探讨“真真空的存在性问题”是寻找未来物理学的可能研究方向,无论最终结果是肯定还是否定,估计在本世纪或下世纪内会有结论。如果真能通过望远镜发现外宇宙,那一定是人类的又一个伟大发现,其意义将不亚于哥白尼提出“日心说”。
' F6 M% Y1 a4 P) {/ O6 H; [ 参考文献:: i3 S5 [% h8 x$ r: x
[1] 李政道着, 朱允伦, 柳怀祖编. 对称与不对称. 北京: 清华大学出版社, 2000: 80-84
B( |+ f- ^2 m; e% t6 y [2] F.卡约里着, 戴念祖译, 范岱年校. 物理学史. 桂林: 广西师范大学出版社, 2002: 54-60
8 ]' \5 Y+ Y5 U# c5 @5 S' B [3] 笛卡尔. 笛卡尔文集. 北京: 中国戏剧出版社, 2008: 23-38/ T# O0 N9 L- C7 y; m j, x# K9 @
[4] 笛卡尔. 哲学原理. 北京: 商务印书馆, 1960: 34-46
6 p" _0 P' {; L/ `& v [5] 罗恩泽着. 真空动力学. 上海: 上海科学普及出版社, 2003
3 b! \9 ~# F1 C9 ?2 m [6] 爱德华·哈里森. 宇宙学. 长沙: 湖南科学技术出版社, 2008: 58-602 i1 m/ N4 v% Z: j a
[7] Gale E Cbristianson. This Wild Abyss. London: Collier Macmillan Publishers, 1978: 249-408
' u j; a# F) G) ?8 e* \ [8] 殷业. 物质空间层次宇宙模型. 吉林师范大学学报(自然科学版), 2010 (1): 23-26
* A' f' P8 r% m1 t6 P) W [9] 殷业. 质能转化思想和质空转化思想. 吉林师范大学学报(自然科学版), 2012 (2): 48-51
9 X8 v7 @" |! J) Z" ^$ `' Q [10] 牛顿着, 王克迪译. 自然哲学之数学原理. 北京: 北京大学出版社, 20069 T" W' F% E, P4 s" d
[11] 亚里斯多德着, 徐开来译. 物理学. 北京: 中国人民大学出版社, 2003
0 @" }7 R- S% @7 i7 Y* r# u [12] 亚里斯多德着, 吴寿彭译. 形而上学. 北京: 商务印书馆, 1981( U, O( t" ^) n, e
[13] Einstein A. Relativity(15th Edition). London:Methuen & Co. LTD., 1957
5 ?: _+ A5 @% O& a' c4 T [ [14] 爱因斯坦着, 杨润殷译. 狭义与广义相对论浅说. 北京: 北京大学出版社, 2006, 170-177
4 o! d9 o& b% U9 c% S [15] 李建珊. 科学史上的以太-旋涡理论. 南京大学学报(社会科学版),1996 (3): 39-43
5 N8 l7 n" Y. q [16] Hawking S, Ellis G. The Large Scale Structure of Space-Time. Cambridge: Cambridge University Press, 1973: 31-89, J0 t: c% ?$ p$ ]: G6 z
[17] Fock V. The Theory of Space Time and Gravitation. London: Pergamon Press LTD, 1959: 167-2144 E1 }8 k* |' c8 `: a$ T
[18] Synge J L. Relativity: The General Thery. New York: Interscience Publishers Inc. 1960: 103-255
+ [* l9 o4 P( C; h/ b4 q [19] Lincoln Don. Understanding the Universe from Quarks to Cosmos. Singapore: World Scientific Publishing Co., 2004: 444-492
/ k4 Y. O2 \: q) Z/ x. f1 V8 R/ o: K [20] 殷业. 宇宙膨胀中的能量问题. 吉林师范大学学报(自然科学版), 2010 (2): 24-28 |
|