关于宇宙膨胀的问题,我们首先要明确何为宇宙,宇宙膨胀的物理意义究竟是什么?
既然涉及到膨胀的问题,那么宇宙就不是抽象的哲学概念,即宇宙并不是外在客观世界的总称(自然界),而只是
关于宇宙膨胀的问题,我们首先要明确何为宇宙,宇宙膨胀的物理意义究竟是什么?
既然涉及到膨胀的问题,那么宇宙就不是抽象的哲学概念,即宇宙并不是外在客观世界的总称(自然界),而只是一个具体的物体。
因此,宇宙不仅其能量和体积都必然是有限的。它们既不为零,也不会是无穷大。而且,构成宇宙的基石也一定是有限的粒子,即宇宙是由许多不可再分的最小粒子构成的。
于是,宇宙中的基本存在状态,就是由离散的最小粒子构成的封闭系统。宇宙的膨胀就是其内部最小粒子的相互远离。
根据能量的不连续性,以及能量是关于粒子运动能力的度量,说明在我们的宇宙中,确实存在着不可再分的最小粒子。该粒子的角动量为普朗克常数h,具有相对于粒子能量的不变性。其具体的数值为6.623x10-27尔格秒。由此,我们可以将这一最小粒子命名为量子。
于是,类似气球,宇宙的膨胀与否,及其膨胀的速率大小,取决于宇宙内外部量子空间的能量密度(压强)之比。
这一比值是动态的,其会随着宇宙的膨胀而发生相应的变化。类似钟摆的小幅摆动,其不断的进行着动能与势能的相互转换。
因此,宇宙就好比是一个一维的弹簧,其收缩时,会不断地储存势能,表现为宇宙内部量子空间能量密度的增大,即单个量子的动能增大及其活动空间的减小。
当量子之间的距离趋近于零时,宇宙内部量子空间的能量密度就会急剧增大,从而使宇宙的脉动发生反转,由收缩转变为膨胀,从而释放其储存的势能。
因此,宇宙初期的膨胀速度是非常快的,被形象地称为宇宙大爆炸。然而,随着宇宙的膨胀,宇宙的势能会因为宇宙的对外做功以及转化为宇宙的动能而迅速减小,从而使宇宙逐渐地失去了膨胀的动力。
于是,宇宙在经过几十万年短暂的极速膨胀之后,会大幅降低其膨胀的速度,进入了相对平稳的状态。因此,在宇宙的绝大部分时间里,其膨胀的速度相对于光速而言,是非常缓慢的,近似为静态的宇宙。
这也是为什么各种天体及其系统得以长期稳定存在的原因,是产生我们人类的必要条件。
比如,银河系存在了上百亿年,太阳也有约五十亿年的历史。至于我们的地球,已经围绕着太阳,平稳地运行了约45亿年的时间,使地球上的生物有足够的时间得以产生、繁殖和进化。
当宇宙的势能消耗殆尽时,其膨胀就会终止。宇宙又重新回到了被其外部空间压缩的状态,再次重新聚集其膨胀的势能。
至于万有引力,由于物质是宇宙膨胀的副产品,其仅只是由高能量子组成的封闭体系。因此,各种不同层次的物质都会在宇宙膨胀或收缩的极限情况下,逐步还原为空间量子。所以,万有引力对宇宙的膨胀与否并没有任何的意义与影响。
宇宙就是在这种收缩与膨胀的过程中存在着,只是其每一次震荡的幅度即宇宙膨胀的体积并不完全相同。当宇宙的膨胀幅度趋近于无穷大时,宇宙就解体了,回归为自然界的一部分,等待着下一次的形成。
如果我们把自然界比作是一池清水的话,那么宇宙就是因为水的涌动而产生的气泡。自然界中的气泡数量是非常多的,而且也是大小不一的。这些气泡不断地产生和破灭,我们的宇宙仅只是无数个气泡之一。这就是平行宇宙的概念。
总之,如果我们的宇宙是一个具体的事物,其存在的状态即其膨胀与否,就取决于宇宙内外部的环境与条件,它们是会随着宇宙的变化而改变的。
因此,宇宙的膨胀是有限的,其更不会始终保持着相同的速率进行膨胀。除非宇宙在其膨胀的过程中,逐渐解体与消亡,重新化解为自然界的一部分。