基于物質間的引力變化來猜測宇宙體積變化過程

　　本文主要以物質間的引力變化來闡述宇宙的體積變化過程。物質間的引力受到當前研究尚處于猜測階段的暗物質和來自外空間微波輻射的重大影響。正是在暗物質和外空間微波輻射的作用下, 形成了宇宙體積的逐漸增大直到爆炸;又因爆炸后所容納暗物質的增多而致質量和引力增大, 使得宇宙又開始收縮;當收縮到暗物質產生的引力與微波輻射作用力相等之后, 又開始膨脹, 如此循環往復。

　　《南開學報(哲學社會科學版)》(雙月刊)創刊于1955年，是南開大學主辦的人文社會科學綜合類學術期刊，是新中國創刊較早的高校文科學報之一，為教育部名刊工程首批入選學報。該刊堅持正確的辦刊方向，突出學術理論特色，刊發具有理論深度和學術價值的研究性文章，注意反映社會科學研究各領域的新成果、新信息，鼓勵創新，支持爭鳴。

　　一、緒論

　　高中語文教材上有一篇霍金的文章———《宇宙的未來》。這篇文章主要講述了作者對宇宙未來的猜想。里面提出兩個假設: (1) 如果宇宙的總質量足夠大, 那么宇宙將會坍縮;可見, 目前宇宙中可見物質的質量不及坍縮質量的千分之一;但算上暗物質 (這個可能是用來填充宇宙的東西) 坍縮的可能就會大大增加; (2) 宇宙中存在來自外空間的微波輻射, 并且各個方向的輻射強弱程度幾乎相等;這也就是第二個猜想, 宇宙將會無限擴散下去。我的猜測建立于巨人霍金的基礎上, 那就是, 宇宙是個“體積周期循環的宇宙”, 其循環形式為體積的膨脹與收縮 (并非擠為黑洞, 而是回到初始狀態) , 宇宙體積的膨脹是由于微波輻射, 而收縮則是由于大量暗物質的存在導致的坍縮。

　　二、暗物質猜想

　　暗物質是看不到、摸不著、與可見光不作用的一類特殊物質, 它隱藏于行星之間, 又因為具有質量, 所以可能有自己的定向運行軌道, 但是宇宙微波的存在可能使它逐漸發散。

　　暗物質可能是宇宙爆炸的副產物, 可以想象為一種爆炸所產生的氣體, 或類似的流體物質, 其運動速度比固體快, 但由于質量龐大, 所受的物質間作用力較大, 較固體碎片而言, 具有更大的減速加速度, 從而使其有向中間匯攏的趨勢, 最終導致的結果是, 它們以低速或高速運行的狀態在可見的物質縫隙中存在著。

　　有一類類似暗物質的物質也不與光進行作用, 它就在我們的周邊, 即, “空氣”。空氣中的大部分無色氣體幾乎與光不發生相互作用, 以至于我們看不到它們, 所以, 暗物質可能是相對分子質量很大的在真空環境中呈氣態的物質。因為真空環境中氣壓小, 沸、熔點低, 很多液態、固體物質從地球帶到宇宙就會瞬間蒸發或升華。

　　宇宙中的暗物質可能還與煙相類似。放完煙花爆竹后, 都會有煙出現。我們都知道, 煙是固體小顆粒, 由于體積相對較大, 所以可以與光作用從而我們能夠看見。宇宙大爆炸后, 各種星云、星系都沒有形成, 宇宙飛速脹大, 這時, 產生的原子碎片、粉末就會像羽毛一樣飛揚, 在宇宙中亂竄。幾億年后, 宇宙平靜后, 這些碎片就演變成了暗物質。

　　三、宇宙的未來

　　由物理學可知, 所有物質間都存在著一種或幾種力, 最為常見的就是引力和斥力。正是由于這些力的存在, 宇宙中才會存在固態、液態、氣態物質, 并且由于這些力長期處于相對平衡狀態, 使得宇宙中的很多物質長期保持一種狀態。也正是由于這些力的存在, 形成了宇宙體積的周期循環, 即膨脹到極限就會收縮, 收縮到極限又會膨脹。

　　第一種情況, 膨脹到極限的過程。在來自外空間的微波輻射作用下, 宇宙成逐漸發散狀態, 這種作用導致物質間的作用力越來越小。當小到極值時, 物質本身體積將無限增大, 并且各種物質相互間的引力也將不足以維持他們的現有狀態和平衡, 從而距離無限增大;屆時, 宇宙將會爆炸, 這個大星系將解體為無窮多個類似銀河系的星系。

　　第二種情況, 膨脹到極限后的收縮過程。宇宙爆炸后, 由于體積的劇增, 導致其中容納的暗物質劇增, 宇宙質量增大了巨大的數;而由于質量越大, 物質間的引力就越大, 所以, 當暗物質給予的質量足夠大, 物質間的引力也就足夠大, 從而宇宙將在這個強大的引力的作用下逐漸收縮, 當收縮到暗物質產生的引力與微波輻射作用力相等之后, 宇宙又會開始膨脹, 如此循環往復。

　　四、結語

　　在浩瀚的宇宙中, 人類顯得如此渺小;但是, 由于人類所擁有的智慧, 又使人類顯得仿佛宇宙的主宰。雖然, 在宇宙面前, 我們所知道的、能做的還非常有限, 但是, 在我們人類一代接一代孜孜不倦的探索中, 在前人的經驗逐漸積累下, 我們能看到、能達到、能知曉的領域已經越來越大。我對宇宙的秘密和未來充滿了好奇, 我希望自己能投入到對宇宙探索的科學領域, 為人類探索宇宙的進程貢獻一份力量。