宇宙的理想气体模型

【摘  要】以宇宙加速膨胀、真空涨落等事实为依据，建立新的宇宙空间模型,并以此为基础，推导光、电子的结构及传播方式；重新定义时间，长度，推导运动物体在暗子模型下时间、长度变化公式；推导引力的形成方式及质量的本质；解释黑洞喷流的形成；解释虫洞及量子纠缠；推测暗物质及暗能量的本质等。

【关键词】暗子 光子 电子 时间 空间  暗物质 暗能量

引言 宇宙基本事实

    在介绍本模型以前，我们先了解一下宇宙目前的一些基本事实：

1.宇宙是膨胀的，而且是加速膨胀，符合哈勃定律。

2.宇宙天体之间存在万有引力，宏观上基本符合牛顿万有引力定律。

3.光的速度在任何参照系看来，均有相同的测量值。

4.宇宙真空中存在真空涨落现象，这表明宇宙真空不是真的空。

5.微观粒子存在波粒二象性现象。

    以上事实都是经过大量的科学观察总结的事实，具有非常高的可信度。本模型就是在上述基本事实的背景下展开描述的。

第一节 空间模型的建立

一、物质是有限可分、不连续的

    在唯物主义哲学及数学的思维里，物质是连续无限可分的。产生这种思维其实是非常自然的，比如我们分割一根木棍，每次都是从中间截取，从数学的角度看，我们永远也分不完！故有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”之说。但是，我们也必须知道，现实不是数学。而且现代科技的发展，其实也是倾向于物质是有限可分的，只是更多的人总觉的物质的不可分不是本质原因，而是人类的技术有限，科技的发展一定会让我们把物质分的更小，因此物质的无限可分思想仍然牢牢地扎根在这些人的脑子里。

    下面我们试着用纯逻辑的方式并结合现代科技证明一下，物质究竟是否无限可分？假如物质是无限可分的，我们会推出什么样的结果？为了论述方便，我假设存在两个人a和b，a持无限可分的观点，b持有限可分的观点。通过a与b的辩论，来达到证明的目的。

a：根据哲学和数学思想，物质永远也分不到尽头，现代科技也没有把物质要分到尽头的迹象，某些物质的看似不可分，不是物质的本质原因，而是我们人类科技水平有限所致。相信随着科技的发展，那些现在看来不可分的物质，将来一定会再被人类分割。

b：请问a，我们的宏观世界能找出完全一模一样的东西吗？

a：不能。比如世界上没有完全一样的两片叶子，也没有完全一样的双胞胎。好多看似一样的东西，总有细微的差别。

b：造成这样的原因是什么？

a：这是因为粒子排列组合的多样性，由于数目极其庞大，你根本不可能做到完全一致的排列，或者就算排列一样，也有这样或者那样的杂质存在其中，而且杂质所处的位置也不一样！因此，宏观物质无论如何做不到完全一致。

b：请问微观粒子能做到完全一致吗？

a：（沉思一会儿）应该也不能，因为物质是无限可分的，那么组成微观粒子的更小粒子，其排列组合也是或多或少存在差别。也就是微观粒子也不可能完全一致。

b：也就是说，微观世界的电子和电子也是不可能完全一样？

a：（语气已经不再自信）应该不完全一样。

b：可是，根据现代科学的观察，电子和电子都是一样的，表现在质量和电荷上的统一，这改如何解释呢？你不会是说，现代科学错了吧？

a：。。。。。

    根据以上辩论得出，物质无限可分是会推出悖论的，除非强制认为现代科学是错误的！但是如果我们假设物质是有限可分及不连续的，这个问题就好理解了。有限可分，意味着存在最小粒子，宏观上，由于组成物体的最小粒子数量特别庞大，从概率上讲，做到完全一致基本上是不可能的。但是到了中子、质子、电子这样的微观粒子，由于其大小更接近最小粒子，因此做到组成的完成一致，就比较容易了，因此在微观上，存在一模一样的粒子就是一个非常自然而然，也是很普遍的事。

二、宇宙万物都是由同一种物质组成

    世界上的物质，成千上万，形形色色，但关于万物同源或者说万物来自少数几种元素的思想，自古就有，可见万物同源还是比较符合人们的直觉的。我们已经从逻辑上证明了物质是有限可分的，那么现在我们再来考虑，万物是否同源？——即宇宙是否由同一种粒子构成。

由于物质是有限可分的，那么也就意味着物质存在最小粒子，我们假定最小粒子存在两种以上，那么问题来了，既然是最小粒子，为何会有区别呢？如果有区别，一定是表现在组成上面的不同，既然有组成，则不能定义为最小粒子，从而又产生了逻辑上的矛盾，因此最小粒子只能有一种！也就是万物只能同源。为了以后叙述方便，我们把万物之源粒子取名为暗子。

三、暗子只是一个质点，没有静止质量，没有体积

    万物之源没有质量这个观点，暂时放下，这个需要定义质量后我们分析。至于它的体积，我们可以这样设想，假如它是有体积的，则一定会有内部结构，这样它就可以继续分割，从而又自我否定了作为最小粒子的定义。因此，万物之源一定是没有体积的。

    说到这里，你可能会问，那既然如此，宇宙中各种物质的体积又是如何形成的呢？传统观点认为，体积是具有一定形状的物体所占有的空间。但是我们细细的分析，这个定义是不准确的，比如你如何定义原子的体积？实际上我们知道，原子是空空荡荡的一个空间，它的体积是最外层电子围绕原子核形成的，因此按照这个特点，我对体积的定义是：宇宙中所有物体的体积都是由组成该物体的粒子运动形成的，比如宇宙的体积，是由万物运动形成的；银河系的体积是由围绕他旋转的恒星运动形成的；原子的体积则是由围绕原子核旋转的电子运动形成的；而质子的体积，我们也有足够的理由相信，它也是由夸克的运动形成的。因此作为宇宙万物最本源的，没有内部组成的物质，体积为零不是自然而然的吗？——但本文为了解释暗子之间的碰撞以及碰撞后方向的改变，我们在此处也赋予了暗子一个体积，但这个体积与我们因粒子运动而形成的体积在概念上完全不一样。

四、暗子没有电性和磁性，是一种中性粒子

    这个观点是建立在力不存在超距作用这个认识上的，即两个粒子之间如果存在力，一定表明粒子之间还有物质！在这个基本认识上，我们假设两个最基本的粒子之间存在电磁力，那么按照不存在超距作用的观点。两个最基本粒子之间还有物质，而这个物质显然和最基本的粒子不一样，且比它小的多。这样，这两个最基本的粒子就不能称为万物之源，于是就又产生了逻辑上的矛盾。因此，我们可以得出结论：万物之源粒子没有电性和磁性！

五、绝对真空

    宇宙之外是这样一种区域，什么物质都有没有，包括暗子。我们把这种区域称之绝对真空。如果绝对真空出现在宇宙之内，我们就叫它绝对真空漏洞，简称漏洞！下面我们从逻辑上证明其存在的可能性。

    按照哲学的观点，既然存在“有”，也就存在“无”，“有”就是我们宇宙中的物质，包括暗子，“无”就是绝对真空，而宇宙之外就是绝对真空！假如宇宙之外不是绝对真空，那我们的宇宙在向什么地方膨胀呢？否定绝对真空，不仅不符合逻辑，而且也不符合观察事实！事实上，宇宙就是绝对真空中漂浮的一团暗子气，由于暗子之间的碰撞作用，导致这团暗子气不断的膨胀。

六、暗子在绝度真空中的运动方式

    暗子在绝对真空中不会一动不动，它会做类似于理想气体分子的所谓“热”运动，其平均速度我们设定为V——当然，在没有定义时间和距离之前，速度这个值我们是无法定义的，我们仅知道它是运动的就行。很明显，按照理想气体模型完全弹性碰撞的特点，无论暗子在空间里如何运动和碰撞，它们的平均速度都不会发生变化，变化的仅仅是运动方向，而且由于暗子运动的杂乱无章，其运动方向的变化完全是随机和不确定的。

七、暗子云

    单个暗子由于周围的暗子不停的碰撞，它的运动范围往往会局限在一个很小的范围内，这个范围我们也可以把它看做是一种粒子——“暗子云”。这样一来，绝对真空中的暗子云实际上就是一个挨着一个的，同时我们也可以把它看做是相对静止的。由于暗子的这种无规律运动会导致暗子之间不断碰撞，于是暗子云之会间形成一种斥力，这和理想气体之间的斥力形成非常类似，这种力会迫使它向没有暗子的地方——绝对真空或者漏洞运动！从宏观上看暗子云和绝对真空或者漏洞之间好像是互相吸引的。暗子云之间的斥力会导致暗子与暗子的间距加大，或者也可以理解为暗子云的体积在膨胀，于是由大量暗子云形成的宇宙空间必然是膨胀的，而且是加速膨胀！

    暗子云在空间中是以超流体的形式存在的，其粘滞系数为零。因此，物体在暗子云中匀速运动时，根据超流体的特征，并不会受到暗子云流的阻力。这里必须强调一下暗子和暗子云的区别，暗子永远都是以速度V运动的，只是运动方向不断的改变！而暗子云是由于暗子运动方向不断的改变而形成的一个运动范围，如果把暗子云看做是一个粒子，那么暗子云本身就是相对静止的！暗子云也会运动——确切的说是流动。我们可以想象，当暗子云的流动速度达到暗子的速度V，暗子云就不再是云状，而是变成一个暗子的以速度V的直线运动，这时暗子云就消失了。

八、暗能量其实就是空间中大量互相碰撞的暗子

    本观点依据的是一种大道至简的哲学原理，作为一种看不见，摸不着的物质，在现有的理论下，我们也无法猜测它是什么。而这一切都和万物之源有很大的类似。直到现在，我们只是从逻辑上知道万物之源的存在及可能的性质，由于我们已经论证了暗子之间只有碰撞，没有电磁性。因此我们假定造成宇宙膨胀的暗能量就是暗子之间互相碰撞导致的斥力。也就是说，本观点仅仅是一个假设！

九、真空涨落的实质——正漩涡与反旋涡形成和湮灭的过程

    我们先了解一下什么是真空涨落，按照科学观察的结果：真空并非人们所想象的空无一物，事实上真空是由不同虚实粒子不断出现和消失组成的集合，这种现象被称为真空涨落。一般来说，这类极度短暂的粒子完全不被注意到，但在某些情况下真空力可能会产生可被测量到的效应。由以色列魏茨曼科学研究所和维也纳科技大学的研究人员组成的科研小组目前提出了一种将真空力放大几个等级的新方法，这主要是通过使用一种连通虚拟光子的传输线来实现。

    下面我们在以上空间模型的基础上，来看看真空涨落的实质是什么：由于空间中的暗子是在不断碰撞和干扰的，暗子云流有时会形成图1这种运动方式：

图1

    通过上图，我们可以发现，所谓粒子对的产生其实并不是什么无中生有，而是暗子云流之间的互相干扰作用导致形成的两个旋转方向相反的漩涡，这两个漩涡由于空间压力再碰到一起的时候，又会互相抵消而形成湮灭，继而转换成暗子云流的波动能量，而这种波动能量又会返回来再形成两个正反漩涡，这种循环会一直进行下去，这就是真空涨落的实质。