我的宇宙观

发表时间:2016/7/25   来源:《科技中国》2016年5期   作者:刘德民
[导读] 物质运动方式的不同,占用的空间多少就不同。

——物质的空间法则
刘德民
(大竹县公安消防大队  四川  达州 635100)
        摘要:前文《我的宇宙观——粒子的空间》中阐述了什么是物质的空间,物质的变化、力及空间三者的关系,但空间如何变化的呢,他们又遵循什么样的规律?本文将重点说明物质空间变化的法则及对前文的一些修正。
        关键词:电磁本质 黑洞 热力学定律 宇宙膨胀
        笔者在《我的宇宙观——粒子的空间》中阐述了什么是物质的空间,物质的变化、力及空间三者的关系,但空间如何变化的呢,他们又遵循什么样的规律?在这里笔者将重点说明物质的空间变化法则及对前文的一些修正。
1物质空间的变化法则
        “所有的物质都有自己的空间,宇宙空间被物质所占据”[1]。物质通过空间相互作用着,相互制约着,达到暂时的平衡。没有哪个物质能在宇宙中畅通无阻。在能量有限,空间有限的情况下,物质会选择占用尽可能少的空间来避免与其他物质争抢空间这种节约空间的经济方法。物质运动方式的不同,占用的空间多少就不同。
1.1静止的物体较运动的物体节约空间。
        以下图中实心圆球均代表质点,阴影部分均代表质点所占的空间。图1-1 A为质点静止,图1-1 B表示质点做匀速直线运动,假设时间过了5秒,每秒的位移为1,静止质点占用的

        可以看出图1-3 A质点所占用的空间为有限的圆环,而图1-3 B所示的质点消耗的空间为无穷大,图1-3 A质点更节约空间。同样,相较圆周运动及直线运动,自旋更节约空间,这也是天体为什么公转自转,粒子为什么旋转及自旋的原因。
        宇宙中的天体通过空间的挤压吸引相互作用着(也许通过某种空间介质),为了尽可能的减少空间拥挤,他们选择一定的圆周轨迹,尽可能的节约空间。
1.4以平衡点做简谐振动的物体更节约空间
        其原理与1.3类似,笔者就不过多阐述了。
1.5物质有序组合比杂乱无章更节约空间。
        一堆杂乱的木柴,当我们将它一根一根的整齐的码好,再打成捆,木柴的体积会大大减小,物质及粒子也是一样,它们以一定的秩序组合会大大提升空间的利用效率。前文笔者讲过,质量越大的物体消耗的空间反而更小,运动速度更慢,所以大天体选择以自旋的方式占据小天体圆环空间的中心空缺,达成有序组合,来达到节约空间的目的。
        一块磁铁,随着温度升高,电子的运动就会变得杂乱无章,不再具有磁性了。同样,“一些非金属材料在超低温(-230℃)下也能表现出磁性”[2]。物质的能量增大了,就会变得无序,物质的能量减少,就会变得有序,更节约空间。有人肯定会问,磁体从无序到有序体积并未发生变化啊?物体本身会热胀冷缩,同时内部粒子的运动方式变了,自由度变了,另外物质吸收或放出光子等粒子也会影响空间的变化,还有一个原因将在下文阐述。
2电磁的本质
        笔者起初认为电与磁是分开的,试图寻找一种类似流体的介质,最后发现无论什么样的介质,介质具备何种结构,都不能解决同时拥有两极,且同极相斥异极相吸的现象。实际上电与磁是不能分开的,电就是磁,磁亦是电,磁是电子空间变化的表达形式。
        如图2-1所示,我们把“做圆周运动的单个电子叫做磁畴”[3],那么顺时针看为磁畴

        向自旋,切点处电子运动方向相同。此时加入第三个磁畴,我们发现,无论磁畴3以哪个方向自旋,都不会同时满足与磁畴1磁畴2切点处电子方向一致。这种排列方式使磁体在磁畴的水平方向没得的更有序,反而使垂直方向变得混乱不堪。磁体在磁畴水平方向上的吸引力非常弱,就是因为电子仅在切点区域才变得有序,加上磁体内部的磁畴在水平方向的相互抵消,所以仅在磁体表面较明显。
        同理两根电流方向一致的导线靠近时,也会吸引,电子仍然朝着节约空间的趋势发展。
        反之,把磁体以排斥的方式排列,磁体之间的电子一定朝着消耗空间方式运动。
        当接近的电子之间向着节约空间方向发展,趋势为吸引,向着消耗空间方向发展,趋势为排斥。一块磁铁的内部磁畴排列更加有序,电子的运动更加一致,是极度节约空间的,而普通的铁内部电子运动方向是不一致的,杂乱的。相较于普通的铁,磁铁存在一个空间空穴,因此磁铁也会吸引铁。
        可能有些细心的读者已经发现,同向运动的电子互相吸引,这不是跟“伯努利船吸现象”惊人的相似吗?笔者认为,“伯努利现象”的本质就是空间变化,也是笔者以上观点最好的实证。
        有人会问,静止的物质相较运动的物质节约空间,那么为什么静电荷会表现为排斥呢?笔者来回答这个问题。首先静电荷是物质内多余的电子,这些电子需要占用额外的空间,其次,两个电荷既然没有运动,那他们的相对空间既没有向节约方向发展,也没有向消耗方向发展,空间没有变化;此时笔者反问,你见过静止的电子吗?电子没有动静之分,静止的电子是根本不存在的。静电体中的电子无时无刻都在以电的速度运动,只不过其运动是杂乱无序的,极度消耗空间的,故表现为排斥。
        其实电子本是没有电性的,所谓的电性是电子的空间表达。正电实为质子相对电子空间的空穴(负压),负电则是电子之间空间挤压。
        因此笔者得出结论:物质之间向着节约空间方向发展,趋势为吸引,向着消耗空间方向发展,趋势为排斥(注:速度越快吸引或排斥的趋势越明显,且与空间介质有关);引力为物质之间的相对空间负压,斥力为物质之间的空间挤压,一切力本质皆为物质空间变化的表达。
        几百年来的电磁学研究陷入困境,就是由于我们把力(引力、电磁力)、能量(电场、磁场)这些表象当作了客观存在来研究,而忽视了其空间才是本质,舍真取伪,导致方向偏差。
3.重新思考热力学定律
        物质不会总向着节约空间的方向发展,其空间也不能无限被压缩,更不可能永远被压缩。当两个高速自旋且切点处运动方向相反的物体(或粒子)接近时,一旦发生接触,两个物体会飞速弹开,其旋转动能会转变为线动能,粒子空间也随之变大。能量相同的物质,而以高度节约空间组合(空间被极度压缩)的物质,其单位空间内的能量更高,能量密度更大,内部高密度的粒子被束缚在狭小的空间内旋转,振动,自旋。这种物质的空间平衡是暂时性的,且不稳定的,一旦受到外界扰动,当扰动的能量足够强,被禁锢在物质内高速转动的粒子就会迸发,将粒子的旋转能、振动能转化为线能量,其空间就会爆发式增长。原子弹正是基于这个原理制成的。
        笔者讲过,物质的空间随温度涨跌,随着热量传递,温度最终变得均匀,空间变得平衡。而这种热平衡是暂时的,空间平衡也是暂时的。常温中,两块质量一样,温度相同的铝块与铀块。虽然温度相同,但铀块能量密度更高,占用的空间更小,而其空间是极其不稳定的。当遇到粒子流的轰击,铀块的空间就会爆发式增大,同时此空间温度骤升,这时温度及空间的暂时平衡被打破了。这里笔者将空间迸发的物质就做“热量包”。笔者认为,一切放热的化学反应都可以看作一个“热量包”,他们通过化学作用放出线运动的粒子(分子、原子、光子及不知道的粒子),他们会打破空间的宁静,打破热的平衡。宇宙中太阳一类的恒星可以看作“热量包”,其不断的聚变反应为其星系提供热量,同时其星系空间在膨胀;当恒星燃料突然耗尽时,其星系温度骤降,空间骤缩。由于星系外的物质来不及填充突然减小的空间,此时就形成一个相对的空间空穴,笔者认为这就是所谓的宇宙 “黑洞”。“黑洞”周围所有的粒子趋向于填补这个空间空穴,所以粒子包括光子是无法发出来的,看上去就像一个黑洞;当“黑洞”的空间被压缩到极致时,又会变得极不稳定,于是超级天体(“黑洞”)爆炸便发生了。
        所以笔者认为,热平衡是暂时的,一个“热量包”释放,下一个“热量包”形成,周而复始,完成能量的传递,空间的平衡。宇宙空间在“热量包”的作用下像波浪一样起伏涨跌。至于“热寂”笔者认为不会形成,那么空间是否守恒?笔者只能说自己数学太差了,只知道能量守恒。
        在这里笔者有必要做一下解释:所谓热能指的是物质(或系统)内部粒子的无规则运动的动能之和,主要体现在粒子的线动能。而粒子的自旋及旋转主要以内能的形式体现。所以内能转化为热能,热能再转化为内能是遵循能量守恒的,不矛盾的。
4.应用举例
        例1.两份同质量的X气体,分别装在两个体积相同的容器A、B内,A容器气体分子接近静止,B容器的分子则高速线运动。此时,两容器之间用管子联通,根据静止节约空间的原则,A容器气体会吸引B容器气体。B分子的速度越高,吸引的趋势越强。
        例2.为什么一些物质(粒子)会选择圆周、自旋、振动的运动方式来节约空间而委屈求全呢?宇宙的空间被物质所占据,每个物质的空间都是有限的。依然是X气体置于容器中,此时不断给气体加压,直至部分气体被液化,可以看出一个系统内X气与X液的温度相同空间是完全不同的,这就是物质的空间哲学。
参考文献:
[1]刘德民,我的宇宙观——粒子的空间[J],科技中国,2016(3)
[2]华庆富,低温中的奇异现象[J],农村青少年科学探究, 2015(2)

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