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我在本栏目发表的《评关于古地球质量及重力加速度的计算》论述道,宇宙质量的三次方与其可视半径的乘积是一个常数,数学描述:M^3R=H,可见宇宙在演化过程中,其质量M、半径R是变化的、H是宇宙的属性常数——是不变的,宇宙质量的三次方和宇宙可视半径的乘积是不变的,宇宙的演化过程就是质量“换”时空的过程,宇宙演化就是质量逐渐减小、半径逐渐增大的过程,即质量“换”时空的过程。基于此理论继续论证:宇宙演化的质量—时空转换周期理论——M³R=H与宇宙半径的上下限,分析、论证如下:
如果宇宙存在奇点,宇宙必然经过暴涨阶段,暴涨阶段之后才是宇宙的膨胀阶段,可以肯定的是:现阶段我们的宇宙处在膨胀阶段。不论是宇宙的暴涨阶段,还是宇宙的膨胀阶段,宇宙的变化规律始终遵循:M^3R=H。
一、宇宙暴涨阶段分析
我在多篇文章中论述道,存在物质内部的基本粒子的质量损失是一半即转化为光子,即基本的质量是一半、一半的损失的,对于宏观物体——宇宙暴涨阶段,本质上也可以认为是一半、一半损失的,对于宇宙暴涨阶段的质量必然是:(1/2)^nM0,其中,M0是宇宙奇点的质量,在这个阶段宇宙质量损失转化的能量仍然被封装在质量内部,及能量仍然显示质量的性质。在宇宙的暴涨阶段,宇宙暴涨的速度始终是超光速的。当n达到某一值时,宇宙的质量减少到,质量不足以束缚辐射,宇宙开始辐射。我在本栏目发表的《“关于古地球质量及重力加速度的计算”的结论论证宇宙是否起源于奇点》论述到,宇宙的演化就是质量换时空的过程,质量的损失提供宇宙爆涨、膨胀的能量。如果宇宙开始的质量在10^54千克数量级,则宇宙开始于宇宙尺度;如果宇宙开始的质量在10^76千克数量级,则宇宙开始于奇点,普朗克尺度。也就是说,如果宇宙开始于奇点,宇宙质量损失到10^54千克数量级,宇宙才开始辐射,宇宙即将进入到宇宙的膨胀阶段。其实,宇宙开始辐射、膨胀,本质是组成宇宙的星系开始膨胀、辐射。此时组成宇宙的星系——最小星系(黑洞)的半径:R=2GM/c^2,其中,R是星系的黑洞半径、G是万有引力常数、M是星系即将辐射的质量、c是光速。
其实,宇宙质量的损失,本质也是组成宇宙星系质量的损失。此时的宇宙仍然半径仍然在增大,宇宙才真正开始质量转化为能量,并且从这一时刻开始,宇宙的质量,变为宇宙开始辐射时宇宙质量的一半,能量达到最大值。联系宇宙遵循的规律——M^3R=H,宇宙能量的增大,本质是宇宙质量损失形成的能量,宇宙空间半径的增大,也是宇宙产生的能量推动的。
最新科学研究结论,最小星系的质量小于1.5×10⁵倍太阳质量——约在10^35千克数量级,据此理论,我们计算一下,宇宙最小星系半径:R=2GM/c^2=2×6.67×10^-11×10^35/(3×10^8)^2=1.48×10^8米,1.48×10^8米是最下星系雏形的半径,星系雏形只有开始辐射,才可能爆炸形成恒星等天体,此时的星系才开始辐射、爆炸形成真正的星系,形成大大约10^18米的星系。
例如,假设暴涨阶段结束时n=100,根据宇宙遵循的规律可知此时宇宙的质量是:(1/2)^100M0,宇宙的半径为:2^300R,即宇宙暴涨阶段结束时,宇宙的质量是奇点质量的(1/2)^100倍,宇宙的半径是奇点半径的2^300倍,也就是说,暴涨阶段的能量全部用于宇宙空间的变大。宇宙暴涨结束时,宇宙开始膨胀——宇宙开始辐射。也就是说,从宇宙开始辐射,宇宙的质量最多减少到原来的二分之一,根据宇宙的变化规律始终遵循:M^3R=H,所以有结论:如果现在宇宙的可视半径是465亿光年,那么宇宙最终的半径一定小于8倍的465亿光年,即宇宙的最终半径一定小于3720亿光年,此时宇宙的能量也达到最大值,宇宙暴涨后膨胀之前的半径一定小于465亿光年。
二、宇宙的膨胀阶段
根据爱因斯坦质能方程:E=mc^2,其中,E是能量、m是损失的质量、c是光速。容易知道:m=E/c^2,其中,m是宇宙演化过程中损失的质量,方程M^3R=H和方程m=E/c^2结合可得出方程:(M1-E/c^2)^3R=H,H是常数,化简这个方程可得:E=c^2(M0-3√H/R),分析这个方程的右边,M1是宇宙开始辐射的质量——是常数、c是光速——是常数、H是宇宙属性常数——是常数、只有R是变量,并且宇宙的能量随着宇宙的半径增大而增大,所以可得结论:宇宙的能量随着宇宙的半径增大而增大。宇宙开始辐射的质量是恒定的,所以宇宙的空间半径不可能无限大。容易知晓,方程(M1-E/c^2)^3R=H中的(M1-E/c^2)等价于方程M^3R=H中的M,并且E/c^2始终不大于M1/2。也就是说,宇宙膨胀阶段始终存在:E/c^2小于等于M1/2,并且在膨胀阶段的M1是奇点质量的(1/2)^n,n是宇宙开始辐射的数值。当,且仅当E/c^2=M1/2时,宇宙变成一个辐射的宇宙,空间半径达到最大值。
辐射充满宇宙辐射形成的质量的大小等于:3√H/R。此时的宇宙仍然遵循M^3R=H这个规律,M的本质是-3√H/R形成的质量——M1全部转化为辐射大小等于M1/2,本质是负质量,能量是(-3√H/R)c^2,是负能量,能量的大小是:M1c^2/2,负能量使宇宙空间收缩,是宇宙时空“换”质量的过程,其实就是——假设宇宙发生反弹,开始由空间向质量转化的机制。
结论:宇宙的演化过程是质量换时空与时空换质量的周期循环过程,宇宙存在最大空间半径,也存在最小空间半径。如果宇宙不存在奇点,那么宇宙的最大半径等于宇宙最小半径的8倍。