黑洞爆发的动力、暗物质的额度和宇宙存在的确定性

摘 要：研究了黑洞的内部解和黑洞爆发的动力，探索了暗物质的额度和宇宙存在的确定性，得出了宇宙不可能永远膨胀和宇宙是闭合的结论。

关键词：黑洞的内部解 黑洞爆发的动力 暗物质的额度

中图分类号：P159 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）04（b）-0098-02

黑洞的本性和宇宙的演化与结局是物理学界研究的重要课题。特别是对黑洞物质将坍塌为没有体积的数学奇点，和宇宙物质将不断从虚无中产生、并永远膨胀下去的稳恒态宇宙模型的理论，质疑尤甚。该文从引力波速度、热力与引力在极端致密高温处的对抗和质量守恒定律出发，对此类问题进行了探讨。

1 爱因斯坦场方程和黑洞的内部解

在宇宙中，事物退行速度为光速的球面为哈勃球，可观测宇宙的范围大约相当于哈勃球。在哈勃球内，事物的运动是亚光速的，在哈勃球的外部，空间流动的速度则超过了光速。

2 黑洞的坍塌和黑洞的爆发

从广义相对论和黑洞理论出发，将会得出，黑洞中的物质将不断坍缩，以至所有物质都将坍缩到r=0的奇点。在奇点，时间和空间将会到达它们的尽头，物质密度将会达到无限大，物质温度也将达到极高的程度，星体的引力坍缩也就到此而终止。从物理要求来说，奇点并不是物理世界本身应该具有的。它的出现表明，广义相对论尚有不完善的地方。在奇点附近，也许是广义相对论失效的地方。黑洞在坍缩的过程中，有热量在起着重要的作用。

3 暗物质的额度和暗能量之谜的解

经过大量的观测分析，人们发现，超星系团趋向于均匀的分布，不再有成团的倾向。这就是说，在大于几百兆秒差距的尺度上，我们的宇宙就可看作是均匀、各向同性的。由此可见，以上的结论是可信的。就是说，可见物质只占宇宙物质很小的一部分，而暗物质则占其的绝大部分。所谓的暗能量即使存在，也是极为微小的。同可见物质一样，暗物质也具有引力的作用，因此，我们所处的膨胀的宇宙将会发生坍缩的过程。

4 宇宙存在的确定性的证明

宇宙指的是客观存在的一切。根据这一定义，宇宙有以下特征：

（1）存在的是客观的。宇宙存在的这种客观性，是不以人的主观愿望而移易的。

（2）存在的是确定的。按照起伏式宇宙模型中的定义，空间是宇宙物质分布的范围。这种分布的范围不管有多大，有多广，都是一种存在。凡是存在的都是确定的。也就是说，宇宙存在的物质是确定的。除非可以从存在的物质之外再产生出其他物质，宇宙存在的物质才是不确定的。长期的实验检验充分证明，1777年法国化学家A.L.拉瓦锡发现的质量守恒定律和1842年德国医生J.R.迈尔发现的能量守恒定律，是自然界的两条基本定律，是完全正确的。有人认为，落入黑洞的物体会从宇宙中消失掉。1948年，英国物理学家H.邦迪、T.古尔德和F.霍伊尔提出了完全宇宙学原理，即宇宙在空间上均匀各向同性，在时间上稳恒不变；认为宇宙处于膨胀之中，且有无限大的年龄，宇宙各处不断从虚无中创生出物质，保持物质密度的不变，从而提出了稳恒态宇宙模型。然而，宇宙坍缩，物质聚集，密度增加，物质并没有消失掉。稳恒态宇宙模型在观测上得不到射电源和星系计数的支持，也无法解释背景辐射和元素丰度等事实。如果宇宙存在的物质不是确定的，就会违反质量守恒定律和能量守恒定律。

（3）时间是互逆的。

综上所述，无论从时间上来说，还是从空间上来说，还是从宇宙中的所有物质来说，由于存在是客观的，确定的，因此，整个宇宙也是客观的，确定的。由于宇宙的存在是客观的，确定的，因此，可以说，整个宇宙也是有限的。

5 结论

综上，物质不会从宇宙中消失，也不会从虚无中创生出来。否则，将违反物质守恒定律和宇宙确定性原理。我们的宇宙是物质的宇宙，是属于闭合的弗里德曼宇宙模型，即爆炸――坍缩――爆炸型的宇宙模型。

参考文献

[1] 王永久.引力论和宇宙论[M].长沙：湖南师范大学出版社，2004：12.

[2] 朱临.起伏式宇宙模型[M].杭州：浙江人民出版社，2004：108.

[3] 刘辽.广义相对论[M].北京：高等教育出版社，1987：343.