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宇宙总能量到底是多少

发布时间:2022-08-13 07:25:03

以目前的科学还不能解释宇宙的能量总量有多大,肯定不是零。
按照量子场的观点看, 能量的零点是可以随便规定的, 实际上这也恰恰是量子场处理无穷大能力问题的出发点. 在这个意义下, 宇宙能量是不是零并没有特别的意义.
但是按照广义相对论的看法则不是, 能量有绝对的而非相对的意义, 因为任何能量(分布)都会产生引力效应(根据案因斯坦场方程 G(u,v)=T(u,v) , 其中R是爱因斯坦张量代表时空曲率, 而T是能量动量张量) 在这种意义下,能量的零点有重要的意义.
目前, 没有办法确定宇宙的总能量是否有可观测的效应. 甚至,都没有办法协调广义相对论和量子场论的矛盾.无论在理论上还是实验上.
弦论应该会给出一个合适的解答. 但是弦论的数学复杂性使得它的解析能力有限.

人类所能利用的能量,都是与物质的结构变化相关的。

光能,即电磁能,是太阳所辐射出能量,是太阳的处于高能间的物质的核变化所释放出来的能量,这种能量的形成虽然与我们人工所制造的氧弹所释放的能量形式相似,但是,这种太阳内部的核能在向周围空间辐射时并不是直接以核变化中的核子释放出来的,这里有一个转化的过程。

太阳与其它的恒星一样,由于宇宙中的物质堆积在数量上达到一定程度时,其内部物质由于对各自所占据空间的争夺和反抗,使这些恒星内部的能间非常高,以至于使这些物质达到了核子层次自由的程度,这些获得自由的核子在高能间下重新自由组合,并对应于比形成的能间下降速率低得多的能间下降速率,所以这些重新自由组合的核子必然向能够释放能量的方向重新组合,从而释放出这种组合之间的层次差别能量。

而在太阳中,其能间分布也是一个由中心向边缘逐渐降低的分布,在太阳边缘的那些物质,仍然处于原子的能间,所以当太阳内部核子运动变化所释放的核能传递到边缘的原子物质时,最终所释放出的能量仍然是以原子的能间变化所能释放的电磁能的形式释放出来,所以说,太阳(包括所有恒星)的能量来源虽然是核能,但其释放出来的能量形式只是原子的电磁能。

在太阳的能量释放中,存在着多层次的能间层次能,而最终向外界释放的能量形式是原子层次能。

人类所利用的自然产生和人工产生的化学能,是物质的分子能间层次能,这种能量的释放,与物质分子外围电子的重组相关,这种能量通常被称为是分子内能的形式,它比原子的核外电子所释放的电磁能的能间层次要低。

所以,从人类所利用的能量的产生根源上看,所有的能量都是物质结构的层次能的释放。

从这些层次能的能间上看,越高能间的层次能所释放的能量规模越大。在能间从高到低的分布看,它的顺序是:核子层次能,原子层次能,分子层次能,分子电磁极性层次能和宏观物体运动动能。

在人类所能利用的能量中,除核能之外和宏观物体运动动能外其它的能量都与电子的运动有关,而核能最终为人类所利用,必然经过向原子层次能的转化,所以这些能量的转化过程都与电子的运动有关,这是各种形式的能量可以相互转化并守恒的根本原因。

人类所能够利用的能量,其产生的根本本质是物质在能间变化中的结构层次能的差别能量。

能间理论指出,物质是能量对空间的占有形式,这种占有形式是多层次的,在各个层次中都包含着结构层次能。由于物质形式在自然形成时的能间下降速率较小,而在后来的物质变化中的能间下降速率都较大,所以在物质结构达到其形成能间时的自由层次结构的重组中,对应于较大的能间下降速率,自由层次结构的重组都是朝着释放能量的方向进行的。

即自由层次结构在重组后的结构层次能都要比它的自然形成时的结构层次能要低,所以这种结构层次能的差别能量就被释放出来,以对抗外部能间的快速下降,从而在一定程度上来增加这些物质维持其所在能间的能力。

物质结构一旦形成,它就会努力的保持这种结构存在所需要的能间。这是自然界中的一个最基本的物质特性。物质的所有的运动变化都是在这个基本特性的作用下进行的。

对于能量的这种能间认识,能够为人类寻找新能源提供很好的思路,并且应当成为人类寻找新能源时的基本判断,凡是与这种能量的能间决定相矛盾的方法,都是不可能的。

人类现在所利用的,仅仅是那些在自然形成时的较低能间下降速率下形成的放射性物质。自然界存在的人类可利用的放射性物质,必然是在自然界的形成时,由于一些偶然的条件,使得这些物质的形成时的外部能间变化速率较小时,那些具有较大的核子数数目的物质才形成了具有较的核子结构层次能,而这种较高的核子层次结构能在较深内部核子的运动中,具有了偶然的很小局部的能间达到形成能间,而对应于这些核子的外部,是极大的能间下降,在这种情况下,核子的重组中所释放的核子层次能的差别能量就很大,从而使人类的探测中能够得到具有很大能量的放射性射线。

自然放射性物质的核子数目必须很大,这才有使它的处于内部的核子在运动中偶然获得在核子中心形成高能间的可能。放射性虽然表现为边缘核子的脱离核的运动,但这种边缘核子的行为是中心核子的达到高能间时的核子结构能释放的结果,其变化的过程是和恒星内部的变化过程相似的。

在被空间闭锁的能量对空间的占有欲望作用下,作为能量对空间占据形式的物质在宇宙中再次堆积起来,这些堆积的物质的内部中心的能间就会在挤压中升高,恒星和行星就是这样的。一些小的天体,由于其堆积规模不太大,中心的空间挤压达不到一定的能间,所以其能间结构和我们通常物质的能间结构一样是均匀的。由于核子所处的高能间,所以大数目核子的核的内部的能间分布也是不均匀的,这样就导致了核的自发的放射性。

人工的轻核的核反应,就是在人工所达到的高能间里,使轻核达到其形成能间而使其核子自由,自由的核子重组时对应于高速下降的外部环境能间,就形成了具有更低结构层次能的新的核结构,从而释放出旧核和新核之间的巨大的结构层次差别能量。

可以推想的是,比核子结构层次更低的物质结构层次能比核子结构层次能更加巨大,如果我们通过某种方法,使物质的能间达到这个比核子结构更高的结构能间时,物质所释放出的更低的结构层次差别能量将更大,但这样的能间条件是极难获得的。

因为我们获得核能时还可以利用不同的核结构的变化来获得核结构层次能,而比核子更细小的物质结构可能就已经没有差别存在,这个更细小的物质结构的形成能间可能要比核子结构能间高得多。这就可能存在着人类可利用的物质结构层次能的差别能量的上限,而我们把存在于物质之中的能量全部释放出来的想法是不可能实现的。

当我们了解了物质结构和物质结构变化中能量的释放与能间的关系之后,就有可能在我们弄清这样的关系之后,对我们制造物质和获得能量带来理性的指导,并使我们获得更多的可行的方法。

当我们要想获得某种物质变化时,我们必然要使用能量,这种能量的大小,就决定于参与变化的物质的能间和获得变化的物质的能间,特别重要的是,物质变化不仅与能间有关,而且与能间的变化速率有关。尤其在低能间的有机物的复杂变化中,能间和能间的变化速率对于有机物变化的结果产生着特别重要的影响。

当我们通过物质的结构变化来获得结构层次的差别能量时,我们还有很大的开发空间。对于各个层次物质的形成能间和变化中的能间结构层次差别能,我们还没有系统的实验和理论,能间理论将提供这样一种思路,为我们利用物质变化的结构层次差别能开辟一个新的途径。

然而,由于物质结构层次差别能的释放与能间有着极大的关联,而人类作为生命物的存在能间又是那样的苛刻,所以,在我们开发物质结构层次差别能时,我们就不能不考虑大规模的能量开发对地球能间的影响。这对于人类来说,是关系存亡的重大问题。

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