宇宙与生命（共9篇）
宇宙与生命 篇1
在我们探索宇宙是如何形成的时候, 我们将生命起源为何时假设定义宇宙形成时期及生命与宇宙同时刻形成, 因为我们不能将自身置身于宇宙之外定义为主观存在, 而将宇宙设定为客观存在, 所以寻探究宇宙起源的奥秘必须是研究包括我们生命在内, 并且从何而来, 如何产生, 制定完整的课题。并且在推理论证的过程中可以使用唯物辩证法的基本规律来论证, 也就是说用理论验证理论, 同时以宇宙大爆炸学说为假设合理的数据来论述, 生命与宇宙同时刻形成为论证标准数据。用元素周期规律与牛顿三大定律和宇宙大爆炸学说互相佐证期理论之间的关系, 这里要说明的物质基础元素和生命元素是完全不同但密切相关的两种逻辑依存关联概念。
第一, 宇宙形成早期的生命, 以单细胞为例。生命的起源就是相对存在的关系, 具备意识的奇点爆发创造了宇宙, 那么宇宙诞生的时刻在逐步形成宇宙之内天体运行秩序之后, 生命的存在便伴随着宇宙的形成而依附于宇宙之内的天体之中了。 (核裂变和核聚变产生的能量) 因为有了大爆炸产生光和热并与虚空物质的共同努力运行下就有了宇宙, 并在宇宙之中就存在了生命。就是同一时刻, 因为有了物质宇宙时候, 物质本身没有生命力, 而宇宙之内的光和热不具备创造生命的物质基础。因为门捷列夫编制的元素周期表从表面意义上是解释物质元素之间通过化合反应构成各种物质的规律, 这也是元素周期的已知其一, 表面下的另外一层涵义同样证明了一点便是物质元素是无法直接转化并产生生命的, 也可以理解为物质元素在相对静止的时空之中存在, 在无任何前提条件推动下连化合反应都不会之间进行。只不过物质元素是生命元素存在的基础, 本质上都是元素组成人类所已知的宇宙以及生命。所以对元素周期表的理解以及自然界存在元素的理解一定要划分本质定义, 不能只知其一不知其二, 要深层的剖析多层涵义与隐藏价值涵义。
那么根据存在的相对关系就证明了, 宇宙产生的时刻生命同时产生了, 例如人类成长的过程中对于宇宙的意识也伴随着生命的成长而发生变化。并且不会因为你看不到宇宙的改变而认定宇宙未发生改变, 也就是说当你看不到生物进化的时候不能否定生物在进化, 但没有充足的理论作为依据依然无法肯定进化论。
第二, 那么宇宙在你的心里, 摸不到就证明宇宙不存在吗?宇宙以客观物质的存在, 和主观的意识存在而同时存在人这个灵体之内。宇宙除了物质宇宙本体以外, 精神宇宙是你通过仰望天空映像到你的思想意识里而存在的, 那么你的存在也存在与宇宙的目光之内, 你所能看到的宇宙景象是通过你的眼睛呈现给你的宇宙观念, 那么那就是你的宇宙, 并在你的意识之内形成你的宇宙观, 而你眼前的宇宙可以看到, 那么你内心的宇宙是如何看到的呢?你内心的宇宙就是你的心灵视界和世界。这也就说明了人和人的宇宙观念不同理解的原因了, 同时看一个天体, 不同的人有不同的理解。
你没离开地球难道说明你不在宇宙之内吗?你在地球, 地球在宇宙之内, 那么你也在宇宙之内, 宇宙在你的心灵之内, 在你的思维之内, 当你生命开始的时候你的宇宙, 你的地球, 你的视界, 你的世界也就形成了。
这同时证明了, 人生命开始的时候就形成了属于这个人自己的宇宙, 每一个新的生命就为这个宇宙带来一个新的宇宙, 以人为主体的生命形式存在于自身的时空之内并存于伴随其共同存在的所有人们共同拥有的宇宙时空之内, 这就是相对存在的宇宙观。你的宇宙就是你的宇宙, 你的视界就是你的视界, 你的世界就是你的世界。而所有人的宇宙观和每个人独立宇宙同时汇聚在一个同时空的大宇宙之内。这也说明了大宇宙空间内无时无刻的在产生爆炸, 是大宇宙由于小宇宙的诞生而无限制的扩张。
第三, 假设宇宙形成的时候只有物质元素与各种粒子。
(1) 如果宇宙大爆炸形成初期, 整个宇宙只有物质元素没有生命元素, 那么按照元素周期表, 地球上的物质元素是不可能直接产生生命的, 因为当星球成型的时候, 宇宙中不可能再产生巨大的能量, 也就是说化合反应终止后, 所有的元素之间不会再发生化合反应, 终止能量产生, 那时宇宙之内的天体已经稳定运行。形成了物质元素星球后, 在不符合没有动能、能量产生的基础上是不会有生命存在于依附星球之上的。如果物质元素能够在具备光与水还有物质元素存在的地球上形成生命的话, 那么元素周期表对于元素之间的化学反应就需要我们从新研究了, 因为物质元素在没有任何生命元素甚至细胞存在的星球上是如何通过化学反应在光与水还有大气存在的地球上形成生命的, 如果物质元素形成了生命那么我们的元素周期表需要重新定义。
(2) 如果宇宙大爆炸形成初期没有生命元素体只有物质元素存在于宇宙之内的星体之上, 那么人类这个宇宙之内包括地球上的生命元素从哪里来?因为静止空间之内, 物质元素在无化合反应的前提下, 甚至无法假设人类是泥土演变或者进化而来的, 因为物质元素是生命存在的基础, 但是无法直接形成生命。这样的话除非我们目前的宇宙之外还存在另外一个宇宙空间将生命传递到我们目前所处的宇宙空间, 如果这样的话就证明了还有平行的宇宙空间。
(3) 如果我们所处于的宇宙空间是独立存在, 那么我们的生命必须在宇宙大爆炸形成初期依附在地球之上, 否则就是我们的宇宙之内存在有外星生命, 而且是高等级的外星生命在我们的星球之上繁衍产生地球上的生命。如果这个假设论点成立的话, 宇宙之内就存在外星生命。
(4) 如果宇宙大爆炸形成所有天体结构的同时生命遍存在于适应生存的星球之上, 那么假设成立的话, 地球上的生命是在宇宙大爆炸同时遍存在于地球上, 但是众多的古代文明的存在却证实了我们的文明绝非来自我们目前所居住的星球或者我们地球在远古时期的文明高度发达, 因为我们无法解释我们人类上古文明的产生和高度发达。
(5) 如果按照唯物主义的时间和空间无始无终的观点, 其从理论意义上便定义了宇宙无始无终, 因为空间和时间存在时稳定的存在, 及没有起源, 那么就否定了宇宙大爆炸的假设理论, 同时无始无终的空间和时间中, 人类和其他生命共存的地球上, 按照进化论, 人类和其他物种之间都是在以劳动获取生命能量提供为基础, 处于平行存在空间, 那么人类的进化速度与其他物种在同时进化的过程中, 便不符合进化论的平行进化, 同时按照唯物主义观点意识是社会的产物来佐证人类的意识获取和其他物种的意识获取是同时进行, 而人类不符合平行进化的规则而跳跃式前进, 人类存在的事实论证了唯物主义观点和进化论之间存在的差异, 并且唯物主义理论也需要伴随时代与科技的发展而逐步完善了。
不过唯物主义定义的运动产生了生命着一点同样也通过哲学观点佐证了宇宙因为大爆炸产生了动能, 提供了宇宙万物乃至生命存在的基础能量, 也佐证了牛顿三大定律的相对于宇宙整体的客观性与普遍性宇宙真理所在。
(6) 假设宇宙大爆炸形成了天体, 地球上存在的物质元素在什么作用力之下形成了大气层以及适宜生命生存的自然环境, 并且这种适宜生命生存的自然环境最初始的样貌是如何的呢?天体是由大爆炸形成的, 那么爆炸形成后必然存在冷启的过程, 这个过程之中物质元素是否能够组合成为生命元素或者生命元素存在的基本需求类似氨基酸等等。如果按照元素周期表的内容解析, 物质元素在何种情况下形成了生命元素, 而且是如何形成生命元素的?如果宇宙大爆炸形成宇宙的时候生命元素就存在于宇宙之中, 那么爆炸的过程中是否会因为能量的释放而消亡或者转换为别的元素存在形式呢?并且地球形成之后能量趋于平衡逐步冷却, 假设地球上的生命在地球形成时便存在于地球之上, 那么通过高温形成的天体是否能使这些生命迹象存活呢?既然是大爆炸形成的地球天体等, 那么地球形成之后的热量如果没有生命的基础存在形式, 那么我们的生命包括地球上的所有生命从何而来呢?因为数千度的高温下生命如何存活?同样我们的生命不可能通过物质元素直接生成, 如果物质元素直接形成了地球上的生命, 那么元素周期表似乎就存在另一面的研究方向了。
第四, 宇宙在形成的过程中奇点具备了完整创造意识, 并合理的进行宇宙空间存在的一切我们已知和未知的逐步构建过程。这个过程从宏观意义存在的宇宙规律和现象, 延伸到微观意义存在的元素规律和现象都, 这些证明了奇点创造宇宙时候, 其奇点本身是具备完整逻辑顺序排列意识的, 而且逐步通过自身具备的意识释放能量从而创造宇宙, 以及存在宇宙之内万物的过程。那么比如宇宙的形成必须是先有宏观存在基础之后, 具备了其他存在的万物生存条件再而形成了生命体本体。并且我们要合理的意识到宇宙的第一次爆炸和能量释放是一种非常规的能量释放, 因为一般的常规或者非常规爆炸只会产生毁灭的能量而非创造的能量, 所以我们不难发现宇宙奇点的第一次爆炸用人类的科学是无法解释的, 最初的奇点由质量到能量, 再由能量到质量的转换非常的有秩序和顺序, 也就是说奇点爆炸产生的能量被合理的控制在人类所无法知晓的特定范围内。
总论:研究宇宙的形成必然不能将人类主观存在设定在宇宙之外, 而是需要结合宇宙与生命之间的关系来理解宇宙的形成过程以及生命的出现次第关联, 也就是说人类相对于宇宙来说, 生命存在于宇宙之内而且密切关联宇宙的存在, 所以在研究过程中不能将我们的生命存在形式安置在相对宇宙存在的主观概念之外, 而是需要结合宇宙形成到生命起源的过程来分析宇宙大爆炸是唯一的产生能量来源的关键所在, 也便于我们科学的认识宇宙大爆炸与生命起源之间的关系。从人与宇宙之间的关系, 推断生命与宇宙的关系, 再从对立存在之间的关系证明宇宙的形成以及生命是同时刻形成的逻辑关系, 再用牛顿三大定律和元素周期表佐证其逻辑关系的准确性。因为物质元素本身不具备自我创造的能力, 而精神宇宙的光和热也不具备直接创造的客观条件基础。用数学方程式中的数据存在为依据来进行将理论按照数据存在的形式包含理论本身、时间、空间和坐标关系套入逻辑公式来验证其准确性。
无论假设关系还是理论证明, 首先肯定的是宇宙必须是大爆炸形成, 再构成天体并运行天体的时候生命同时存在于宇宙天体之内。否则物质元素构成的宇宙在相对静止的情况下是绝对不会产生生命的。要么存在平行宇宙向我们所处的宇宙输送生命要么宇宙大爆炸同时形成生命。无数的生命构成了无数的宇宙观, 视界观, 世界观, 这就是人与宇宙的关系。
宇宙在你的精神记忆里, 宇宙的光在宇宙之内, 在你的体内, 你在宇宙的精神之光内, 宇宙的精神之光也存在于你的体内, 宇宙之光存在于所有的物体之内, 宇宙之灵魂与万物灵魂相连接, 宇宙之灵魂存在于所有生灵的灵魂之内, 与所有的灵魂连接。
所以通过一系列的使用理论论证理论的过程验证和辩证法, 也就是在无法建立实验基础上通过理论以理类推, 我们就可以准确的得知宇宙的形成必须是大爆炸形成, 那么宇宙的无始无终概念, 便属于相对人类存在的其他宇宙时空关联存在形式, 而不属于人类的空间和时间关系的存在了。
论证依据:
(1) 宇宙大爆炸学说 (假设成立) 使用假设来作为依据及数据来证明存在的关联构成因素。如果假设理论的使用和设定阶段性结论相结合分析理论之间的关联关系, 如果达到了逻辑佐证关联关系需求, 那么假设理论也就因为设定阶段性结论成立了, 如果达不到关联关系, 那么假设的理论数据和设定的阶段性结论, 以及其他所有的佐证理论都需要重新论证。
(2) 假设:设定阶段性结论, 生命也是宇宙大爆炸同期裂变聚变随宇宙的形成逐步形成, 否则按照门捷列夫的元素周期表再人类宇宙形成之后, 元素之间化合反应终止, 形成惰性元素后质量不变并不再产生能量和动量。
(3) 牛顿三大定律
(4) 宇宙法则
(5) 元素周期表:元素周期表的出现是证明了自然界中物质元素之间的化合反应规律, 那么另一层面也可以理解为自然界中的物质元素不会直接产生生命元素, 但物质元素的存在也是生命元素存在的基础与不生命存在不可缺少的重要组成部分。
附:我们已知的宇宙与我们生命之间的诸多关联问题
对于宇宙的形成我们按照无始无终的存在来理解的话, 宇宙之中的天体就存在是否有寿命的问题, 如果在无始无终的环境之中, 那么物质星球上就一直拥有生命而生命也没有起源, 因为物质元素构成的星球存在时候, 如果没有生命元素存在, 按照元素周期表对于元素之间的反应似乎存在了问题, 要么我们没有发现人类的生命是元素周期表上的元素通过长时间的化合反应而构成了生命, 那么元素周期表将被推翻, 而如果元素周期对于宇宙之内存在的元素表意正确的话, 那么我们的生命又如何而来呢?因为元素是不会在静止的时空之中没有任何作用力的情况下自然而然形成生命元素的, 即便地球上有光、有水以及太阳提供的热能, 但物质元素是不会直接作用制造生命的。
并且如果按照宇宙大爆炸形成宇宙的学说来理解的话, 宇宙爆炸只形成了物质宇宙, 那么我们人类的生命从哪里来呢?只有我们所认知的有限无边的宇宙存在的话, 那么生命在物质元素相对静止的情况下是不产生的, 那么我们的生命又是从何而来呢, 并且宇宙如果是无始无终的存在状态, 那么宇宙大爆炸从何而来。
宇宙大爆炸学说与元素周期表之间存在的问题是, 物质元素在何种情况下都不会产生生命, 那么宇宙大爆炸之后我们所已知的宇宙之内到底是何种状况呢, 而且如果宇宙大爆炸只产生了物质宇宙, 那么根据元素周期表对于物质元素的规律掌握, 我们的生命就不会是我们所已知的地球乃至我们已知的宇宙之内的生命了。而且无始无终的宇宙天体存在按照元素周期表来理解也是不可能直接产生生命的, 那么我们的生命从哪里来呢, 除非宇宙形成之时我们的生命遍逐步存在于地球之上, 否则的话, 从宇宙大爆炸学说到元素周期表, 到宇宙无始无终的所有人类观点便不成立了。
所以说按照逻辑顺序排列关系我们不难看出, 宇宙最初必须是存在奇点这个无法解释到底是物质还是意识的存在体, 在奇点释放了能量之后 (这种能量绝非人类所认知的自然界能量体现, 因为大爆炸产生的是宇宙而且有秩序的天体运行规律, 计算精确, 并且适合生命的存在) 因为人类所已知的常规与非常规爆炸都是无法通过控制能量释放来获得生命的, 只有毁灭与破坏的能力, 那么宇宙大爆炸的能量释放用人类的自然知识不难判断, 人类的自然理解与知识是无法解释完整宇宙大爆炸的过程的。这也就是说宇宙的形成必须是大爆炸提供能量基础, 并完整的设计好宇宙之中的天体星系之间的规律, 并且在我们所已知的地球上安置生命存在, 否则如果奇点爆炸只形成了物质宇宙, 安置元素周期表的理解, 我们地球上绝不会从物质元素中形成生命的, 而生命的存在离不开物质元素, 同时我们生命的存在伴随的各种需求也就在宇宙形成之后便形成了, 因为宇宙大爆炸只形成物质宇宙, 我们的生命存在的角度将被从科学的角度理解为虚幻的存在。
因为我们的生命绝对不会从纯净水里出来, 但是离不开水的存在, 同时我们的生命也绝对不会从泥土里爬出来, 因为假设从泥土里或者物质元素中直接出现就会否定元素周期表对于元素规律的阐述。
按照宇宙大爆炸形成宇宙到以人类生命形式存在的顺序:奇点 (无法解释是超自然的生命还是物质组成) ———宇宙形成第一层秩序———大型星系以及排列秩序———恒星系天体的排列———地球 (物质元素构成基础) ———地球上适宜生命存在的各种植物生命与生存环境基础———灵体生命。
宇宙与生命 篇2
妙不可言的位置
地球在太阳系中，是距太阳由近到远排序的第三颗行星，正是由于地球所处的位置，使它成为宇宙的一个奇迹。
地球距太阳的位置，给地球带来了很多好处。从太阳系的诞生情形看，金星、火星与地球几乎是同时期形成，也几乎是由同样的物质组成的，但为什么只有地球出现了生命呢？根本的原因是地球上有液态水，而其他行星没有。我们知道，液态水是产生生命的必不可少的条件。
金星被称作为地球的“兄弟行星”。据现在对金星观测所知，它的大小、质量、构成都与地球相似，但它却是个被厚厚大气层笼罩着的、表面温度高达480摄氏度的死星。与地球平稳的气候相比，其差别好比天堂与地狱！到底是什么原因使得这“两兄弟”的命运如此不同呢？科学家认为是因为两者距太阳远近不同造成的，地球距太阳1.496×108公里，而金星距太阳只有1.082×108公里，这使得金星受到太阳的照射要比地球强得多。金星大气中的水蒸气，还未来得及冷却变成雨降落下来，就被来自太阳过强的紫外线分解了，金星上的水就这样被永久地夺走了。金星是这样，比金星还靠近太阳的水星就更不用说了。
比地球更远离太阳的行星，虽然不缺水，但由于离太阳太远，受到的太阳辐射不够多，水都以冰的形式存在。因此，出现生命也是不可能的。
由此可见，地球所处的位置真是妙不可言。
为什么说地球的位置“妙不可言”？
参考答案：因为地球距太阳的位置，给地球带来了很多好处，是地球上能够出现生命的重要因素，金星被称作为地球的“兄弟行星”，大小、质量、构成都与地球相似，但因为距太阳的位置较近，成了“死星”。
太
阳
有这么一个传说：古时候，天上有十个太阳，晒得地面上寸草不生。人们热得受不了，就找了一个箭法很好的人射掉九个，只留下一个，地面上才不那么热了。其实，太阳离我们有三万万里远。到太阳上去，如果步行，日夜不停地走，差不多要走三千五百年，就是坐飞机，也要飞二十几年。这么远，箭哪能射得到呢？
我们看太阳，觉得它并不大，实际上它大得很，一百三十万个地球才能抵得上一个太阳。因为太阳离地球太远了，所以我们看上去只有盘子那么大。
太阳会发光，会发热，是个大火球。太阳的温度很高，表面温度有六千度，就是钢铁碰到它，也会变成气；中心温度估计是表面温度的三千倍。
太阳虽然离我们很远很远，但是它和我们的关系非常密切。有了太阳，地球上的庄稼和树木才能发芽，长叶，开花，结果；鸟、兽、虫、鱼才能生存、繁殖。如果没有太阳，地球上就不会有植物，也不会有动物。我们吃的粮食、蔬菜、水果、肉类，穿的棉、麻、毛、丝，烧的柴禾，都和太阳有密切的关系。埋在地下的煤炭，看起来好像跟太阳没有关系，其实离开太阳也不能形成。因为煤炭是由远古时代的植物埋在地层底下变成的。
地面上的水被太阳晒着的时候，吸收了热，变成了水蒸气。水蒸气遇到冷，凝成了无数小水滴，飘浮在空中，变成云。云层里的小水滴越聚越多，就变成雨或雪落下来。
太阳晒着地面，有些地区吸收的热量多，那里的空气就比较热；有些地区吸收的热量少，那里的空气就比较冷。空气有冷有热，才能流动，成为风。
太阳光有杀菌的能力，我们可以利用它来预防治疗疾病。
地球上的光明和温暖，都是太阳送来的。如果没有太阳，地球上将永远是黑暗，到处是寒冷，没有风、雪、雨、露，没有草、木、鸟、兽，自然也不会有人。一句话，没有太阳，就没有我们这个可爱的世界。
根据文章内容判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
A.到太阳上去，如果是坐飞机，也要飞二十几年。（）
B.太阳并不大。（）
C.太阳离我们很远很远，所以它和我们没什么关系。（）
D.太阳光有杀菌的能力，我们可以利用它来预防治疗疾病。（）
参考答案：A.√
B.×
C.×
生命：宇宙之子 篇3
Nothingofhimthatdothfade，
Butdothsufferaseachange.
他未从尘世消隐，／正经历沧海变幻。
这和雪莱生涯非常贴切。它不但道尽了生命的欢乐和无奈，而且也完全符合现代人对生命底蕴的理解。
生命是宇宙中的短暂现象，它正如海洋中的泡沫那样，去而复来。在宇宙中，生命的形成是不可避免的。宇宙是最富有美学价值的对象，或许它也具有人类的弱点，总是希冀赞美，所以就处心积虑地产生了能鉴赏它的生命，而生命的最高形式便是人类。
宇宙诞生于大约一百五十亿年前的一次大爆炸，之后，它就以在空间上均匀的各向同性的方式，膨胀开来；这种膨胀的明显证据是远处的星系正在从我们这里退行而去，其标志便是这些星系的光谱线都向红端移动，这就是著名的“哈勃定律”。大爆炸是一种具有极高温度和极大能量密度的奇性状态。如果宇宙是闭合的，并且假定只有二维的话(实际宇宙的空间是三维的)，人们便可以用一个气球来代表宇宙的空间，气球上的斑点可代表星系，随着气球被吹胀，斑点也就是星系之间的距离不断增加，这就是宇宙膨胀的情景，气球上的任何一点、任何一个方向都是平等的，并不存在宇宙的中心，至于气球里面和外面的空间在这个比喻中不具有任何意义。在大爆炸那一时刻，空间的尺度为零，这对应于气球被收缩成一点。在实际的宇宙中，其各个层次的结构如恒星、星系和星系团都在演化。一九六四年人们观测到了宇宙背景的微波辐射，这正是热大爆炸的残余，因为宇宙曾经经历了无与伦比的膨胀，所以它现在的温度只剩绝对温度的2.7度。从时间的观点看，大爆炸可以认为是宇宙的诞生，时间在那里有一个开端。
如果宇宙中的物质密度足够高，物质之间的万有引力就会迫使宇宙的膨胀速度降低，并在将来的某一时刻使膨胀停止，然后宇宙开始收缩，最后再坍缩成温度极高密度极大的大挤压状态，关于大挤压是否为大爆炸的时间反演的问题现在仍然未达到共识。如果宇宙的物质密度较为稀薄，则它会永远膨胀下去。
宇宙起始于大爆炸的观点在哲学上受到许多攻击。这个理论之所以发展成今天的主流，根本原因是得到观测上的有力支持。例如，从这个模型中可以计算出宇宙的轻元素丰度，其中氦元素的丰度大约为四分之一左右，这和观测很一致。人们一直追问在大爆炸之前宇宙是什么样子的，其实大爆炸奇性是时空的边界，在它之外时空已经没有意义，但是这种回答似乎仍然不能满足人类追求永恒的心理，只有在量子宇宙论的研究中，这个问题才豁然贯通了。
原来除了我们熟悉的实数时间外，还存在虚数时间。宇宙在虚时间里可被描述成一个四维的球面，它正和二维的地球表面那样，既无开端也无终结，它就是存在。说来也许令人难以置信，这个四维球的尺度只和普郎克长度相当，也就是10—33厘米左右。我们把大爆炸事件以及宇宙的膨胀看成这个四维球在实时间方面的延拓展开。而四维球上的量子力学的起伏就是我们宇宙中的恒星、星系和星系团等等结构的起源。这种起伏是量子力学所允许的最小起伏，但是随着宇宙在实时间中的膨胀，它被放大了，才会发展成今天这样的结构。一九九年宇宙背景探索者发现，宇宙微波背景温度在太空不同方向的相对起伏小于十万分之一。这个结果刚好和量子宇宙论的计算相一致。这个起伏如果太大，宇宙就不可能如斯光滑；如果太小，则不足以形成这些结构。
世界上存在一种普适的单方向倾向，这就是所谓的时间方向箭头，例如生老病死、通货膨胀等等，这种倾向可以用一个量的增长来表征，这就是熵。熵可以粗略地认为是系统无序度或我们对其信息缺失的量度。一个孤立系统的熵是永不减少的。由于引力的参与，宇宙不可以简单地视作一个孤立系统，尽管因为宇宙是自足的，所以它是绝对孤立的。但是宇宙在膨胀的过程中，它的熵是增加的，它从一种非常光滑的也就是熵为零的状态，演化成今天这样非常混乱的高熵的状态。它将来还会达到熵的极大值，也就是热死的状态，那时宇宙整体也许还会演化，但是它的内容已丧失演化的意义，这意味着一切已归于死亡。还有另一种含义的死亡，即宇宙从开端到终结都处于熵为零的纯粹的状态，一切都是有序的、一目了然的，温度也为零，这样的宇宙肯定是无生命的。宇宙为什么不永远处于绝对有序或者绝对混乱的状态，而是处于以绝对有序向绝对混乱的变化过程之中呢？这个问题对于宇宙中生命的形成真是关系重大。
在量子宇宙论中，宇宙的状态自始至终是由它的所谓基态波函数所描述，这是一种纯态，所以熵为零，似乎宇宙必须极其寒冷，其温度为绝对零度。但是宇宙显然不是处于这种状态，这又是为什么呢？这是由于宇宙的熵是观察者对于有关宇宙的知识或信息缺失的量度。这个定义似乎依观察者而变，因而不够客观，但是由于宏观系统的信息是如此之大，不同观察者测量到的熵值之差异是微不足道的。例如在黑洞的情形下，外界的观察者对黑洞表面即视界内的细节完全无知，它的熵刚好和黑洞视界面积成比例。宇宙的情形也很类似。由于宇宙早期极其迅速的膨胀，它越来越多的结构模式的尺度很快就随着超出视界尺度，所以在实际上我们就不再觉察到这些模式的存在，因此宇宙的熵随时间而增长。所以结论是，整宇宙是处于纯态之中，但是由于宇宙视界的限制，我们可能观测到的宇宙部分是处于混合态之中，由于宇宙的膨胀，这种混合态的熵值随之增长。
正面的议论和宇宙从极热的大爆炸演化而来并不矛盾。正如前面说的，更精确的说法是，宇宙在无中生有后一度非常光滑，初始的熵值为零，量子起伏在宇宙随后的膨胀中得到放大，形成了热辐射，之后的演化才由传统的热大爆炸理论描述。整个宇宙的温度虽然在降低，但由于宇宙体积在增大，所以总熵总是在增大。
我们下面讨论在宇宙熵增的背景下生命如何形成。热力学是研究热现象的学科。它的发展大致上可以分成三个阶段，平衡态热力学、线性热力学的远离平衡态的热力学。
平衡态热力学的主要成果是，热平衡物体的温度处处相等，热量是能量的一种形式，孤立系统的熵不能减少等等。
昂萨格是线性热力学的代表人物。他发现了，在用外界的条件来维持系统处于邻近热平衡的状态下，存在非常漂亮的所谓的对易关系，例如温度差引起物质流，而物质浓度流也引起热流等等。后来普里高津证明，当这种系统到达不变的状态时，虽然总的熵是增加的，但是内在熵的产生率处于最低值。这一方面的研究暗示，有序组织可以在邻近热平衡态中形成。
远离平衡态热力学的代表人物是普里高津。当系统极度偏离热平衡时，整体熵会极其迅速增加。令人吃惊的是，这时系统会出现在时间上和空间上极其有序的行为，大量粒子在时空中以协调一致的方式运动，形成所谓的“耗散结构”，它和外界进行物质和能量的交换，吸收低熵值的物质或能量，排出高熵值的物质或能量，虽然自身在大量地产生熵，却能维持低熵的状态。产生耗散结构的过程叫做“自组织”。
薛定谔在《什么是生命》一书中指出，生命存在的必要条件是它能抵抗熵的无情增加。由热力学第二定律或熵增定律得知，这对于孤立系统根本不可能，所以生命必须新陈代谢，和环境进行交流。在本质上讲，人们消耗食物和呼吸不是为了吸收能量，而是为了吸收负商。他嘲笑那些在食谱上标明热量的作法，当然今天人们有了为了身材苗条而节食的动机，这个嘲笑已经没有太多道理了。人们吸收低熵值的东西，排泄高熵值的东西，才能维持低熵使生命存活。下面这个事实令人印象深刻，人的一生要消耗整整一列车的食品，这么辛苦地吃食品，却只是为了对抗热力学第二定律。可见，人们一生所消耗食物的能量即质量远远超过建造他或她身体所需要的物质。如果我们不能维持低熵的状态，那便意味着死亡的来临。
从这种观点看，生命正是一种非常精巧的耗散结构。至于如何由生命产生精神以及智慧已超过本文的范围。
宇宙与生命 篇4
霍伊尔状态由英国天文学家弗雷德·霍伊尔提出, 其是一种富含能量的碳核形式, 对生命以及宇宙的形成至关重要。霍伊尔认为, 3个氦原子核 (α粒子) 在恒星温度下发生聚变反应形成一个碳核时 (该反应发生在重星球炽热的内部) 必须经过该状态。如果该状态不存在, 宇宙只会形成很少量的碳或氧、氮、铁等其他更高级元素。如果没有这种碳核, 生命或许不会存在。
早在1954年, 科学家就通过实验证实了霍伊尔状态确实存在, 但一直无法计算出这种状态。因为这种形式的碳仅包含三个连接非常松散的氦核, 它也从不单独“现身”, 只同碳的其他形式结伴而行。
科学家使用一种新的、经过改进的计算方法, 利用当今欧洲最快的超级计算机“巨人” (JUGENE) , 耗时一周精确地计算出几个核粒子之间的作用力, 计算结果同实验数据完美匹配。因此, 科学家确信, 他们计算出了这种霍伊尔状态。
德国波恩大学亥姆霍兹核物理研究所的科学家乌尔夫·梅贝勒表示, 有了该计算结果, 科学家就能分析这种不稳定的、富含能量的碳核形式的每个细节, 最终知道它多大、结构是什么, 这也意味着科学家能深入了解宇宙中各种元素如何形成的整个链条。
未来, 科学家甚至能用该最新进展回答哲学问题。几十年来, 人择原理一直认为, 自然常数必须毫无例外地拥有确定值, 否则, 我们就无法观测宇宙。拥护该理论的科学家一直以霍伊尔状态为首要例子。
宇宙和生命的进化 篇5
生命的进化论最开始是19世纪由达尔文等人在物种起源的研究中引进的，并且很快地按照其基本精神被推广到人类文化的各个领域，形成了“达尔文主义”。在物理学的研究中，科学家和哲学家康德则比达尔文更早地应用了演化的思想，最先提出太阳系是经过演化形成的观点。而在20世纪，由于哈勃对宇宙膨胀的天文观测，由于时间在科学中被重新讨论，宇宙本身的演化已经占据了人们的心智。
在宇宙万物存在的无限丰富的进化层面上，宇宙的时空维度是否也有其发展的历史?本文要阐述的就是这种可能的模式，它是以一种新的宇宙模型为基础的。
众所周知，我们周围的宇宙，含有三维的空间和一维时间。对于时间的一维性是不难理解的，因为时间作为运动本身的本质体现，作为万物演化的“基地”，表现为和空间不相对称的单纯性。但是空间为何选择了“三”作为它的维度，就没有先天的和逻辑的理由。空间毕竟可以有更少或更多的维数，或者，也可以具有分数的维。事实上，在数学中，泛函理论和分形几何已经对分数维、多维甚至无穷维做了透彻的研究，在实际研究中也获得了必要而广泛的应用。
因此，可以考虑这样的假设，空间事实上包含了各种可能的维数。而有人类生存的三维空间可以视为由适应性原则演化的结果，也就是说，在更早以前的宇宙，三维空间是由更低维进化而来的，在未来，它还会向更高维演化。这样，我们的三维空间就是一个历史的阶段。
在这种观点引导下，可以构造宇宙的一个新模型，要点如下：
(1)宇宙空间兼容了任何可能的维度，从负数维到无穷大维，也包含分数表示的维度。
(2)真正稳定的空间维度是用整数来表示的，这称为“空间维度的量子化”。
(3)空间维度的演化是从低维向高维的跃迁,跃迁过程的中介是无数的小数维。每一种这样的跃迁都代表了宇宙史的一个阶段，其时，宇宙发生了剧烈的从混沌到有序的自组织过程。
(4)生命起源于维数跃迁的巨变期，并且在不同维度的空间里最终形成了有不同生存形态的智能生命。
(5)宇宙的低维空间之外是由高维空间紧包的，而从低维向高维演进的附带结果是可以观测的宇宙膨胀效应。
(6)宇宙“其小无内”的深处蕴含的斥力是维度演化的基本动力，它使被整数维所“吸收”的分数维空间像含羞草的叶子一样伸展开放，从而促使了维度的进化。
(7)适用于目前人类三维空间的物理定律在下一个维数进化期将变得渐渐失去效力，因此，需要做革命性的改变，尤其是制约维数演化的物理定律将变得格外重要，它是连接在不同空间中适用的物理定律的桥梁。
(8)科学中最基本的物理常数是维度进化的结果，无量纲常数则表示在这些演化过程中维数基本守恒。而带量纲的常数如光速、普朗克常数、引力常数等将随着宇宙的演化而改变。
(9)空间的维度也可能退化并随之释放巨大的能量，然后成为宇宙中的“畸形区”。
(10)“大爆炸”仅仅是宇宙维度演进中无数奇异时期中的一个。
宇宙与生命 篇6
在四维空时中, 按物体运动速度可分为低速运动领域和高速运动领域。 高速运动是指光速或者接近光速的运动。 低速运动领域是四维空时的外层, 或者说是时间一维的外层;高速运动领域是四维空时的内层, 或者说是时间一维的内层。 低速运动领域与高速运动领域是相互垂直的。与低速运动领域相比, 高速运动领域的尺会缩而钟变慢。人们所处的领域是低速运动的领域。
以牛顿为核心的古典物理学适用于低速运动领域, 而以爱因斯坦为核心的现代物理学既适用于低速运动领域也适用于高速运动领域。
现代物理学之所以适用于两个领域, 洛伦兹变换式起着重要作用, 它是连接两个领域的桥梁, 或者说是隧道。在物理学的发展过程中, 人们经过反复实验, 证明光速是不变的。 这与牛顿力学中的伽利略变换式是矛盾的。 面对这一矛盾, 洛伦兹将光速不变与相对性原理科学地协调起来, 推导出了一个满足光速不变的变换式。
在狭义相对论中, 洛伦兹变换式是两个作相对匀速运动的惯性参考系之间的坐标变换;是在不同的惯性参考系之间, 观测者对物理量进行测量时所进行的关系转换。 在数学上表现为一套方程组。
洛伦兹变换式在由古典物理学向相对论发展的过程中, 起了重要作用。 在人们由三维空间观念向四维空时观念的变化中, 也起了重要的作用。
将宇宙划分为低速运动领域与高速运动领域, 是根据宇宙的客观实际情况来划分的。 这样划分有利于理解现代物理学, 有利于认识宇宙规律。
2 宇宙两个领域与光速不变
人们平时所见的事物其速度大多是变化的, 这种变化可由伽利略变换式来计算。 光速为什么就不变呢?
低速运动的事物其速度都是变化的, 但这与方向有关。例如, 在开着的火车上射箭, 若朝着与火车前进的方向垂直的方向射出, 箭的速度就与火车的速度无关。 而光子的前进方向, 与射出光子的物体的运动方向总是垂直的, 这是光速不变的一个重要原因。
任何事物及其运动都处在四维空时之中。但地球上大多数运动是低速运动, 低速运动的物体在时间一维内部所走的距离是微不足道的。 而当事物的运动成为高速运动时, 它就会明显地深入到时间一维的内层, 也就是高速运动的领域。
因为四维是相互垂直的, 低速运动领域与高速运动领域也是相互垂直的, 所以当光子由在低速运动领域转而深入到高速运动领域时, 其运行轨迹发生了九十度的转折, 因此发出光的物体的速度不可能与光速相加或相减。 这是光速不变的一个重要原因。
光速不变的另一个原因是, 光子在四维空时里运行的轨迹不是一维的而是二维的。
因为物体是四维的, 所以物体在运动时, 它不仅是在低速运动的领域运动而且同时也是在高速运动的领域运动, 因而它不仅在低速运动的领域有运动的轨迹而且同时也在高速运动的领域有运动的轨迹。而这两种轨迹是相互垂直的, 因此物体的运动轨迹不是一条线而是一个面。我们说运动是二维的, 这里仅仅指运动的轨迹, 而不是它所经历的空时。
人们通常所见的多数物体的运动属于低速运动, 其运动的轨迹虽然也是二维的, 但它在高速运动的领域的轨迹是微不足道的, 所以, 只能说是一条线, 是一维的。 而光子运动的轨迹不是一条线, 而是一个面。
质能公式是E=mc^2, 而不是E=mc。 这也表明物体在高速运动领域运动的轨迹是一个面。
因为物体在高速运动领域中运动的轨迹是一个面, 而在低速运动领域里运动的轨迹是一条线, 这两种运动的轨迹不同, 其运动的速度无法相加减, 所以光速不可能变。
3 宇宙两个领域与光速不可逾越
光速是c, 其运行轨迹是二维的, 是c^2。 根据质能公式, 当某物体的运动速度达到光速时, 该物体的质量就逐步转化为能量了。 假如某物体的运动速度超过了光速, 它的质量早就转化为能量了, 也就是说它的质量早就没有了。这就是说, 无论什么物体, 只要它的运动速度开始超越光速, 其质量就随之转化为能量了, 就没有了。 没有质量的物体, 宇宙物间存在吗? 质量没了, 谈何速度。 既然超越光速的物体不能存在, 岂能有超越光速的速度。
难道存在没有质量的能量吗? 宇宙中没有绝对的真空。 那些从质量中转化出来的能量, 一般是进入了别的物体的质量之中, 有的又转化为了质量。 从质能公式中, 可以看出能量可以转化为质量。
在质能公式的推导过程中, 可以看到洛伦兹因子进入了质能公式, 它隐藏在质能公式之中。通过洛伦兹因子, 质量可以转化为能量, 能量也可以转化为质量。 宇宙大爆炸是大量能量转化为质量的实例。 若没有大量能量, 岂能有威力如此巨大的宇宙大爆炸。
具体说来, 放出大量能量的质量是处于高速运动中的物体的质量, 那些高速运动的物体带着这些能量到达了宇宙的高速运动的领域。
高速运动领域的限界, 也就是宇宙的限界。宇宙是有限界的。爱因斯坦的宇宙模型是:静态、有限、无边。若有限岂能没有限界;若没有限界, 岂不成了无限。宇宙的限界有两个, 是四维空时中时间一维的两个限界。时间可分为三段:过去、现在与未来。大家知道, 过去的时间是无限的, 未来的时间也是无限的, 那么, 在过去与未来之间有没有现在呢? 不能说没有。 那么, 现在的时间有多长呢? 其长度是可以测量计算的。这里要说的是, 在现在与过去的交界处是一个限界, 而在现在与未来的交界处是另一个限界。
在两限界处有大量质量, 能量可存在其内部, 也可附着在其表层。任何质量、能量都不可能冲出宇宙的限界。 大量能量存在于宇宙的限界处, 在一定条件下发生宇宙大爆炸是可能的。
4 宇宙两个领域相互垂直导致星体旋转
在河流转弯的角落处, 往往会出现漩涡, 这是由河水与河岸边摩擦造成的。作直线运动的物体在遇到撞击时, 也会改变方向, 在一定条件下会也会开始旋转。
众所周知, 发射人造卫星要有一定的速度。 人们以一定速度发射人造卫星, 当该卫星到达一定高度并有一定倾斜度时, 它会围绕地球作匀速圆周运动。
从两个质点在万有引力作用下的运动规律出发, 人们把宇宙速度分为三个。
第一宇宙速度约为7.9 千米/秒, 这是环绕地球能在圆形轨道上运转的最低速度。 其计算公式是:
V1=√g R ( m/s) , 其中g=9.8 ( m/s2) , R=6.4×106 ( m) 。
m1.m2 表示两个物体的质量, r表示它们间的距离, 则物体间相互吸引力F= (Gm1m2) /r2, G称为万有引力常数。
航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行。
第二宇宙速度 ( V2) V2=11.2 公里/秒, 是第一宇宙速度的√2 倍。
第三宇宙速度 ( V3) V3=16.7 公里/秒。 地面上的物体在利用地球公转速度的情况下再获得这一速度后可沿双曲线轨道飞离地球。当它到达距地心93 万米处时, 便已脱离地球引力, 以后就在太阳的万有引力的作用下运动。
物体具有110~120km/s的速度时, 可以脱离银河系而进入河外星系, 这个速度叫做第四宇宙速度。
第五宇宙速度是航天器从地球发射, 飞出本星系群的最小速度。该星系群的半径估计大概有50-100 亿光年, 这需要1500-2250km/S的速度才能飞离。
假设以最高宇宙速度光速的速度发射一卫星, 当它到达一定高度并在一定条件下倾斜到一定角度时, 它也会作旋转运动。 它所作的旋转运动将形成宇宙间最大的圆。 根据宇宙速度的计算公式, 可以计算出这一圆形的半径。 这一圆形的半径是所有星系中最长的半径。
当物体有一定的初速度, 且受到一个方向始终与物体运动速度方向垂直且大小不变的力的作用时, 会进行圆周运动。这里有几个量:一是, 光速300000 千米/秒;二是, 宇宙中的引力;三是, 物质的弯曲度。这几个量需要契合。
物质弯曲要有特定的弯曲度, 才可形成圆形。 物体在低速运动领域所作的直线运动, 与在高速运动领域里的直线运动是呈相互垂直状态的运动。 当在低速运动领域作直线运动的物体, 以高速度进入高速运动领域时, 就会与该领域运动的物体相遇, 而两种物体的运动方向总是相互垂直的, 两者一旦相遇运动方向必然改变, 在一定条件下物体会开始作旋转运动。 这是宇宙间无数星球作旋转运动的根本原因。
摘要：按物体运动速度, 宇宙可分为低速运动领域和高速运动领域。高速运动领域的尺会缩而钟变慢。两领域是相互垂直的, 当在低速运动领域作直线运动的物体, 以高速度进入高速运动领域时, 就会与该领域运动的物体相遇, 两者一旦相遇运动方向必然改变, 在一定条件下物体会开始作旋转运动。这是宇宙间无数星球作旋转运动的根本原因。
宇宙与生命 篇7
在标准模型中物质结构的基本微粒为夸克、有六种之多, 每个夸克又有三种色, 再加上反夸克, 有36种之多, 而且质量大小不一而悬殊, 这么多的夸克它们的具体结构与相互关系标准模型中并没有给出, 也不能自洽的解释与其他粒子 (电子、质子、中子、夸克间) 质量之间的相互关系, 并且在物理实验中并没有找到单独的夸克存在, 同样基本粒子标准模型中的胶子在物理学的实验中也没有找到。还有很多物理现象得不到科学合理的解释, 由此在[美]斯蒂芬·韦伯/著《看不见的世界》一书中也认为标准模型理论还有很大的欠缺与不足并非终极理论。
根据爱因斯坦质能方程 (E=mc2) 得出:一定量的能量对应一定质量的物质也即表示能量是物质的另一种表现形式暂设定为物质的虚散扩张态、反之一定质量的物质对应一定量的能量也即表示物质是能量的又一种存在形式暂设定为能量的缩聚稳态。根据物质不灭定律、质量守恒定律、能量守恒定律和现代物理学的广泛证明———当物质转变为能量时, 全部都是以光子 (γ电磁波) 的形式出现, 由此进行理论反推当能量转变为物质时, 物质的结构本质也必定是由电磁波中所包含的电波融合缩聚的电点暂定为正能子与磁波融合缩聚的磁点暂定为反能子的有序结构的具体体现。正能子与反能子的性质和正电子与负电子的性质基本相同, 同性相斥、异性相引、质量相同。不同的是正能子与反能子也不能单独存在, 它们是构成一切物质的基本单元, 是基本粒子正子与反子的基本组员即:正子由两个正能子与一个反能子组成、反子由两个反能子与一个正能子组成, 正子与反子一般情况下也不能单独存在, 通常情况下都是以正反偶合子的形式存在并迅速构成中微子或反中微子, 当中微子和反中微子在一定的密度条件下分别迅速聚集到电子质量的中微子团和反中微子团时, 它们的极化结构而形成的磁力 (磁极的初始形成) 将一个中微子撕裂而分别构成正电子与负电子, 每个正电子带有三个正子、每个负电子带有三个反子。在物质的形成之初, 正电子与负电子的生成数量相当且密度较大时, 正电子与负电子也不会单独存在, 而是以正负电子偶合为正负电子对的形式存在。正负电子对在密度一定的条件下迅速以极化的结构形式在中微子的参与下迅速聚集到中子质量大小的正负电子对团, 由于极化结构较强, 形成的磁力也较大, 在两极的强大磁力引力作用下分裂一个正负电子对而构成中子 (1) 。至此物质世界的基本组元已基本构成, 形成了统一的中子世界。随着中子间距离的增大, 中子间的相互作用与碰撞在所难免, 由于正负电子分别附着在中子两极之间的两侧, 这种结构容易造成中子之间碰撞后正电子或负电子与中子的分离, 当第一个负电子在中子撞击过程中与中子分离后并围绕分离的母体旋转时, 这时就产生了原子, 失去负电子的中子转变为质子 (2) 。在质子形成之初, 负电子并不能像现在这样围绕质子旋转, 而只能在不规则的轨道上旋转, 这时质子中的正电荷就会对附近中子内的负电子产生引力导致负电子相比正电子与中子结构不牢, 进而在碰撞中容易失去负电子, 在此机理下大量的中子失去负电子而转变为质子, 随着中子质子间密度的减小、间距增大, 负电子便在质子正电荷的引力下围绕质子旋转。至此物质世界的基本粒子已全部产生。随着宇宙物质世界的进一步发展演化而形成了现在的宇宙结构。
2 这一基本粒子结构体系对宇宙物质世界的解释
宇宙中的四种力———核力、弱力、电磁力与引力形成的机理:
2.1 核力的成因
在中子与质子的形成过程中, 由于正负电子对的极化排列形式, 最终形成了强大的磁性两极 (S、N) 与磁力, 犹如一个磁体。中子、质子在原子核内的结构排列也是按照异性磁极相互吸引而进行的有序排列, 这种中子质子间强大磁力的密近结合正是核力的本源。
2.2 弱力的成因
弱力的成因主要是原子核内质子所带正电荷的相互排斥力对原子核内结构的影响, 随着质子的增多与电位分布的不同而对原子核内结构影响的不同, 也是放射性元素放射现象的成因。
2.3 电磁力的成因
正电子与负电子电荷间相互吸引的力以及电场与磁场的垂直本质而构成的电磁相互关系便是电磁力的本源。
2.4 万有引力的成因
在这一基本粒子结构体系中, 正能子与反能子是构成一切物质的基本单元或粒子, 它们的性质类似于正电子与负电子, 同性相斥、异性相引, 每一个正能子都尽可能多的与反能子相结合, 而每一个反能子也都尽可能多的与正能子相结合, 如此在基本粒子如 (电子) 内部就形成了每一个正能子周围与六个反能子结合, 每一个反能子与周围六个正能子相结合如Na Cl晶体中Na离子与Cl离子的结构排列形式, 不同层级粒子间的相互组合, 正能子与反能子的这种结构形式基本保持不变性的惯性 (超对称结构) 便是万有引力的本源。
2.5 磁单极子之谜
在以往的科学实验中, 始终没有找到磁单极子, 也令科学界十分迷茫。而这一基本粒子结构体系则很好的解释了磁单极子问题:磁单极子是不存在的, 正子与反子分离 (理想中的磁单极子) 则显示为电性如正电子与负电子, 只有正反偶合子按照极化的结构形式构成物质粒子时, 这种整体粒子显示电中性, 而两极的正能子与反能子各向异性吸引的特性才显示磁性, 也是磁性的本源、核力的本质。由于中微子和反中微子结构简单而质量微小、也没有形成极化结构, 所以中微子和反中微子既没有电性、也没有磁性、一般不和其他物质相互作用。所以最基本的磁体单位即是正电子与负电子。
2.6 黑洞的本质
根据这一基本粒子结构体系, 中子或中子球便是宇宙间最致密的结构形式, 随着质量的增加与引力的增大, 只不过中子球更加致密而已, 所以目前宇宙中黑洞的本质即是一个巨大致密的中子球, 宇宙的最终结局也将寂灭于宇宙大黑洞———形成更加致密巨大的中子球———宇宙的奇点
2.7 宇宙原始火球大爆炸的机理与成因
在以往的宇宙原始火球大爆炸的理论中认为宇宙起源于宇宙原始火球大爆炸, 而这个宇宙原始火球被称为宇宙奇点:体积极小、温度极高、密度极大, 在一个时间的起点突然以指数的形式暴涨爆炸产生了我们今天的宇宙。这一理论虽然给出了我们今天的宇宙产生于宇宙大爆炸, 但却没有给出宇宙大爆炸的成因与机理。根据这一基本粒子结构体系, 不但能给出宇宙大爆炸的成因与机理, 而且还能推导出宇宙演化的基本规律:
(1) 宇宙奇点是有体积的, 而且是一个密度极高的巨大中子球或者是一个正能子与反能子超对称结构的极大密度的宇宙蛋 (黑洞) ———中子球内中子压碎后的极密结构形式。
(2) 根据这一基本粒子结构体系可以给出两个宇宙原始火球大爆炸的机理与成因: (a) 大宇宙的开端———宇宙物质基本粒子的创生:根据这一基本粒子结构体系, 宇宙的奇点宇宙蛋是一个正能子与反能子超对称结构的致密的球体, 正能子与反能子的特性是同性相斥、异性相引但是不可融合。在某一个时间的起点由于强大的引力与压力, 宇宙蛋中心区域的正能子与反能子被压碎 (物质能量的转换机制) 而转变为能量从而发生了宇宙原始火球大爆炸。在周围未被压碎的正能子与反能子便在前述的基本粒子生成机制与规律下演化出自然界中的基本粒子, 进而演化出现代宇宙。开放的宇宙———动态的宇宙:目前的理论认为现在的宇宙诞生于137亿年前的宇宙大爆炸, 而人类文明目前的科技水平也大致只能观察到以地球为中心这么远的距离 (130亿—140亿光年) , 并且在这么远的距离仍然可以观察到巨大的星系团存在, 并没有真正看到宇宙的边缘。但在科学界的广泛认知中普遍认为现在的宇宙是一个有限无界的动态的封闭宇宙--由哈勃发现的星系红移现象而修正的爱因斯坦静态宇宙模型 (3) 。
(b) 次级原始火球大爆炸:在开放的动态的宇宙模型中, 宇宙是一个多级的动态平衡宇宙, 在宇宙的空间中广泛的分布着黑洞 (中子球) (4) , 宇宙中的黑洞象征着原子核, 恒星星球象征着电子, 星系就好比是一个具有复杂系统的大原子, 这些星系按照各自的规律运行着, 在宇宙中不断地进行着碰撞合并最终寂灭于更大的宇宙黑洞 (巨大致密的中子球) 。当两个宇宙大黑洞距离足够远的不能相互影响合并之时, 它们将各自的独立发展演化着。在宇宙的演化过程中, 当恒星坍缩为中子星 (黑洞) 时, 将会有部分物质的核外电子在未进入原子核使质子转变为中子时就进入了中子球, 如此这个巨大的中子球也就可以看做是一个巨大的原子核。在宇宙的演化过程中中子球不断地合并长大, 直到两个中子球距离足够远的不能相互影响合并之时而停止、进而独自的演化着。在原子核放射性现象的机理下 (弱相互作用) , 质子间的正电斥力不断地将附近中子内的负电子推出中子直至中子球表面 (由于中子球的极高密度与强大的引力, 中子球的放射性现象既没有α粒子的喷出, 也没有γ射线的放出———只有较小的中子球可有γ射线的射出, 电子也只能缓慢的蒸发到中子球的表面) 随着时间的推移, 中子球内质子的数量也在不断的增多, 当中子、质子的数量达到一个特定的比值 (质子间的正电荷斥力大于中子质子间的引力———核力) 时, 这个中子球 (宇宙大黑洞) 就会发生大爆炸, 进而把中子球内的中子质子与中子球表面的负电子抛向广阔的宇宙空间。当这些物质向外抛射的过程中遇到中子球 (宇宙黑洞) 时, 除一部分被中子球吸入外, 绝大部分在中子球的引力下而围绕中子球旋转进而形成星云系、星系。
2.8 现代物理学物理实验中出现数目繁多的粒子结构与机理
(1) 具有强相互作用的粒子重子如:和中子、质子质量相近或较大的粒子如被现代物理学命名的奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克以及所有的介子、结构都是与中子质子结构相似的具有极化结构的粒子。
(2) 不具有强相互作用的粒子轻子如:电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子的结构一般都是对称性结构形式, 唯有电子具有弱的极化结构与中间部分的对称性结构形式以及电子质量的微小, 所以既表现出轻子的性质, 也具有重子的两极结构形式。
2.9 基本粒子分类
构成现实物质世界的基本粒子如:正能子、反能子、正子、反子、正反偶合子、中微子、反中微子、正电子、负电子、中子、质子、光子 (γ) 。这些粒子结构稳定有序、寿命长。
人造粒子:这些粒子在现实物质世界不能被找到、只能在实验室或宇宙线中出现的粒子如:奇异夸克、粲夸克、底夸克、顶夸克、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子以及各种介子和物理实验中出现的众多粒子。这些粒子结构不稳定、寿命短。
数学模型粒子———上夸克 (u) 、下夸克 (d) 、胶子。
理论引入的粒子———W+、W-、Z0。希格斯机制中的希格斯玻色子 (5) (欧洲核子中心CERN的科学家在2012年7月4号宣布发现了希格斯粒子, 但这很可能是这一理论系统中能量转化为物质的一个标量能量密度) 。
3 这一基本粒子结构体系的优点与缺点
这一基本粒子结构体系是建立在已被证明的现代科学理论之上———质能方程E=mc2、物质不灭定律、能量守恒定律、质量守恒定律与物理世界的广泛对称性。结构简洁、相互从属关系明确、能够给出基本粒子的具体结构与形状并能够较好的解释众多现实物理现象。凡是标准模型理论能够解释的物理现象, 本理论都能够解释, 而标准模型不能解释的物理现象如:基本粒子的具体结构与相互从属关系、引力的本质、磁单极子之谜、黑洞的本质、宇宙原始火球大爆炸之成因, 本理论也能够给出科学合理的解释。而标准模型理论中的夸克结构学说是建立在数学模型之上, 具有很大的不确定性, 对现实物理现象也不能作全面的合理解释, 而且导致高能物理学理论方面的极度繁杂、甚至不能自圆其说。至此我的这一基本粒子结构体系替代标准模型理论解释自然与宇宙现象具有更大的优势。缺点是我不是一个高能物理学方面的专业学者, 只是一个科学爱好者, 对其中的专业知识学习掌握的有限, 对其中的理论论述可能有不到或不足之处。
摘要：在[美]斯蒂芬·韦伯/著《看不见的世界》一书中认为标准模型理论并非终极理论、有很大欠缺与不足。根据爱因斯坦质能方程 (E=mc2) 、物质不灭定律、质量守恒定律、能量守恒定律与物理世界的广泛对称性原则, 现推理出全新的基本粒子结构体系, 在这一基本粒子结构体系中包括“正能子、反能子、正子、反子、正反偶合子、正反中微子、正负电子、质子与中子”。它们不但有明确的具体结构和形状, 而且有明确的相互从属关系, 更能科学的解释宇宙中的四种力——强力、弱力、电磁力、引力的本质与磁单极子之谜、黑洞之谜、宇宙原始火球大爆炸之机理。由此希望能够弥补或替代标准模型理论的不足以解释物理世界的众多物理现象。
关键词：基本粒子,核力,引力,黑洞,宇宙演化
参考文献
[1][美]斯蒂芬·韦伯, 胡俊伟, 译.看不见的世界——碰撞的宇宙, 膜, 弦及其他[M].长沙:湖南科学技术出版社, 2007.
[2]武伟轩.宇宙通史[M].北京:台海出版社, 2005.
宇宙与生命 篇8
贝拉·巴托克 (Bela Bartok) , 1881年生于匈牙利的, 是20世纪最重要的作曲家之一。他从小随母亲学习钢琴, 10岁首次登台演奏, 并开始作曲。1899年—1903年, 巴托克在匈牙利皇家音乐学院的托曼班上学习钢琴, 并在克斯勒班上学作曲, 他善于吸收新的创作方法, 并使它们与古典主义的传统密切结合, 借以创造出一种富于个性的音乐语言, 在东、西欧之间, 建立起一座互相沟通的桥梁。他的音乐表现出精湛的技艺, 同时具有强烈的精神气息和感情色彩。
二、《小宇宙》的创作背景及主要内容
巴托克的小儿子彼得要求父亲教他弹钢琴, 为了让他更好的学习钢琴, 巴托克将自己在1926年至1939年年间创作的153首小曲, 编成了六个钢琴曲集, 冠名《小宇宙》。“小宇宙”有两层意思, 第一层意思是孩子们的世界, 第二层意思是以这微小的形式, 概括整个宇宙。《小宇宙》的前两卷 (1-66首) 主要是为儿子学钢琴, 三、四卷 (67-121首) 集中了他这一时期的创作精华, 最后两卷 (122-153首) 则不再是单纯的练习曲, 而是音乐会用曲。《小宇宙》的内容可大致归纳为:技巧性练习、音级练习、标题小曲、民族风格的乐曲等。全书形式丰富多样, 从简易的小曲到可供音乐会演奏的曲目应有尽有, 不仅是一部极有价值的现代音乐入门教材, 而且也是20世纪极为珍贵的作曲教科书。
三、《小宇宙》对业余钢琴教学的意义
1. 对业余钢琴教学的一点思考
随着物质生活水平的不断提高, 很多家长都让孩子学习钢琴演奏。但作为业余钢琴学习, 由于很多家长都是门外汉, 所以对钢琴学习的目的性不够明确, 盲目追求进度, 只看到孩子表面的进步, 而不能正视钢琴学习对孩子的真正意义。另一方面, 由于业余钢琴教师的水平参差不齐, 很多教师以追逐名利为目的, 不能真正从孩子的长远发展着眼, 培养其音乐素养, 使业余钢琴教学出现了令人担忧的局面, 特别是在教材的使用上过于单一, 不能激发孩子的学习兴趣, 使许多琴童出现了厌学情绪, 往往是几年学下来只学会几首曲子, 对音乐还是没有感觉, 更谈不上音乐表现了。笔者认为, 作为钢琴教师, 对钢琴教材的灵活运用至关重要, 巴托克的《小宇宙》为业余钢琴教学提供了更为广阔的奉献和报效祖国的思想品质, 这些意识形态的精神要素和体脑兼备的运动特色, 是其他教育项目不可比拟和替代的。因此, 青少年练习跆拳道对其综合素质的培养有积极的促进作用。通过跆拳道学习还能够端正青少年的思想态度, 培养青少年的运动兴趣, 提高他们的终身体育意识, 养成锻炼身体的习惯, 增强社会适应能力, 为今后的社会实践作好心理准备。选择空间, 令人欣喜的是, 很多教师在教学中都加入了《小宇宙的》教学, 特别是对入门阶段的学习, 这就要求广大业余钢琴教师能对《小宇宙》这套教材有更加全面而深入的了解, 在教学中能领略与把握其精髓, 而不是盲目照搬, 追赶时髦。
2.《小宇宙》对业余钢琴教学的意义
从表面上看, 《小字宙》只是一套循序渐进的钢琴教程, 但细细品来, 会发现它处处都显示着巴托克充满灵感的创作。《小宇宙》可以供学习钢琴演奏的人们从初级阶段到高级阶段的程度。巴托克在教授小彼得 (巴托克的二儿子) 的过程中, 不断揣摩、不断更新、不断完善, 使《小宇宙》这部作品更加全面。像巴托克所描述的那样, 我们现行所用的钢琴初级教材如拜厄、汤普森、车尔尼系列练习曲等, 作为纯粹的技巧练习, 确实不可取代, 但是用巴托克的标准来看, 仅仅这些是不够的。这类练习曲使用了机械的功能和声、纯粹的大小调体系、右手旋律左手伴奏的主调音织体, 形式单一, 同类作品重复过多。巴托克在创作这套《小宇宙》时就避免了上述问题。无论是其鲜明的标题, 还是丰富的内容, 都充分展现了20世纪的音乐风格, 使学生在学习时能很快的进入, 产生浓厚的兴趣, 对不同音乐的形象与风格也能产生自己的体验与感受。
因此, 仅从《小宇宙》这套学习教材来看, 钢琴教师、学生、作曲同行及听众都是它的受益者, 但它带给我们的启迪绝非欣赏和学习那样简单。巴托克教会学生在学习之初就要注重对作品风格的把握, 音乐线条的掌握, 音乐形象的塑造等, 把枯燥的学习游戏化, 注重学生想象力的培养, 从小处入手, 从简单的分析开始, 这对业余钢琴教学可谓意义深远。
四、结语
透过《小宇宙》, 我们不仅看到了一位20世纪当之无愧的音乐大师, 从他身上, 更给了我们无限的启迪与思考。他勇于创新的精神, 对音乐的执着追求, 对民族音乐的锲而不舍以及对音乐教育的倾情奉献, 都是我们每个音乐教育工作者应该学习的典范。虽然我们不可能向巴托克那样创造伟大的辉煌, 但我们完全有能力在自己的一片小天地中努力耕耘, 不断创新, 为音乐教育事业奉献自己的一份光和热。
参考文献
[1]张式谷.潘一飞.西方钢琴音乐概论.北京:人民音乐出版社, 2006.2.
[2]许勇三.论巴托克的音乐创作.人民音乐出版社, 1986.
生命在宇宙中很常见 篇9
早期地球并不是一个特别适合生命居住的地方。威尔指出：“如果将地球历史浓缩为24小时，第一个细胞大约产生于凌晨3时，它是靠代谢硫化氢而生存的。”她希望天体生物学家能从化石记录中得到一些启示。或许，外星生命可能比最有想象力的科幻作家想出来的东西还要离奇。
我们很难想象外星生命靠什么生活，它们吃什么、喝什么，它们是不是有嘴、喉咙及胃。美国加州帕那迪亚喷气推进实验室的纳尔逊说：“我们不能被一个错误的问题牵着鼻子走。”为了避免提出错误的问题，天体生物学家已经戏剧性地改变了他们对生命的认识。
哈佛大学史密森天体物理中心的科学家戴维？拉撒姆是一颗太阳系外行星的发现者。他发现的行星的体积大约有木星的11倍，围绕着后发座中的一颗淡黄色星体转动。拉撒姆说：“在今后几年内，你会看到成千上万份发现新行星的通告。我觉得任何一个恒星周围如果没有行星是没有道理的。”数一下宇宙中行星的数目，想一想这些行星都可能成为生命存在的场所，你就会更好地理解外星生命的多样性了。 自然界中所有的事物都是互相适应的。一个类似于重力的微妙的力会完全改变生物的外形。如果一个行星上有致密的大气层，就意味着地心引力的存在。这暗示着，这个星球上出现的生物可能要顶着较厚的大气前行，也可能是依靠它们的翅膀飞行或者滑翔。天体生物学家热切地希望能找到一些通行的宇宙生物法则。这种想法来自物理学和化学，因为对远距离星体运动状态和光信号特征的观察已经证实：地球上的应用物理、化学定律在浩瀚的宇宙空间内仍然适用。威尔认为，应该还有类似的适用于全宇宙的生物学定律。这意味着可能有一条适合全宇宙的生命进化法则。
威尔说：“‘进化’无时无刻不在发生，这是铁的事实。”如果我们真的发现哪怕是一汤勺的火星土壤中有细菌，也强烈地说明其他地方可能已经进化出了更加高级的生物。
生物进化是漫长的、有趣的，因为要适应不同的环境，最后形成的样子千奇百怪，但其中还是有一些简单的原则，例如双边对称原则：对称的手臂、大腿、眼睛和耳朵等。对于对称原则，我们已经非常习惯了，但要研究它，还要追溯到一种原始的扁平虫。
这个宇宙中没有比氢更基本的东西了。“在地球上生活的人看来，认为宇宙中氢最丰富似乎不对，但是，宇宙中确实没有比氢更丰富的元素了。”锡拉丘兹大学的物理学教授维达利说，“你应该想到，最简单和最轻的原子就是氢原子。如果把两个氢原子放在一起，你就会得到最简单、最轻，也是最丰富的氢分子了。”
大约150年前，天文学家就认识到星际之间的空间会被比头发丝的直径还小的稀薄而分散的尘埃颗粒所占据。“在星际之间，氢分子扮演了两个主要的角色。”维达利解释说，“首先，氢会促成恒星的形成；其次，氢分子有助于形成其他更加复杂的分子。”众所周知，地球上的生物是由复杂的分子构成的。通过那些被科学界承认的化学规律，我们可以猜想，同样的过程也可能发生在别的地方。
根据这个理论，一个寻找外星生命必需的基础实验已经在纽约北部维达利的实验室展开了。维达利说：“现在，我们只想知道这种星际尘埃是由什么组成的。”为了搞清楚这个问题，他精心制造了一台装置，这台装置可以制造出一个具备只比绝对零度高10K的温度和10-12个大气压的星际环境。这个实验证明了一个理论，氢分子并不是两个氢原子偶然碰撞生成的。威尔说：“我们发现，有些物质在反应中有更重要的促进作用。”这些发现将帮助科学家重新考虑在星际空间中形成氢分子或其他分子的各种途径和条件。美国航空航天局AMS研究中心的法里得？萨勒玛说：“经测定，有机化合物在宇宙中极其丰富，它们是生命的基础。由碳基化合物构成的岩石在星际空间的介质中也是最为丰富的，这意味着碳基化合物构成的生命有可能遍布整个宇宙。多环芳香烃在地球上是很常见的，在煤、烟灰和汽车尾气中都可以找到它们。它们可能也是宇宙中最丰富的一类有机分子。”
这些发现使天体生物学家感到兴奋。“如果像多环芳香烃这样大而复杂的分子确实存在于茫茫的宇宙空间的话，那么现行的化学理论就必须在这些领域做出根本的修正。”科罗拉多州博尔德大学的西奥多？斯诺说：“一旦证实宇宙空间中确实存在复杂的分子，我们就会知道有关宇宙以及人类起源的最重要而且最新的信息。”