黑洞與宇宙

張 京

阜平職業技術教育中心 河北 阜平 073200

1 引言

1.1 研究背景 宇宙是如何形成的? 關于這個問題,最深得人心的答案就是1932年勒梅特提出的宇宙大爆炸理論,然而宇宙真的是大爆炸才形成的嗎? 近年來人類不斷向外太空進行探索,然而探索的范圍也只不過是星辰大海的一粒塵埃的大小。1977年,人類向外太陽系空間發射了第一艘探測器,借助放射性同位素溫差發電機作為動力來源,截止2019年這艘旅行者1號飛船已經運行42年,不過剛剛抵達太陽系的邊緣。人類要想飛出太陽系、銀河系,穿越其它星系,按照目前物理學根本不可能完成。宇宙無邊無際,根據哈勃望遠鏡的觀測數據,宇宙還在不斷的擴大,擴大速度還在不斷加快,人類無法走出宇宙的邊緣,那么人類真的無法了解宇宙的真相了嗎? 牛頓、愛因斯坦、霍金等一系列偉人為我們了解宇宙做了畢生的貢獻,宇宙的神秘面紗逐漸被揭開,相信有朝一日終究可以解開所有的謎題。了解宇宙、發現規律、運用規律對我們發展人類文明、延續人類文明、發展科技等都有著至關重要的意義。全人類面臨著資源短缺、環境日益惡化等眾多難題,因此探索外太空領域,了解未知的宇宙至關重要。

1.2 理論簡介 宇宙誕生初期沒有任何有形的物質,太空中只有大量原子,原子以“游離態”的形式存在。宇宙形成初期,這些大量原子中某些極易結合的原子聚集在了一起,發生核聚變、核裂變等復雜反應,并且釋放出宇宙射線、引力波以及其它巨大的能量,這些能量使得原子團高速旋轉形成“旋渦”,旋渦周圍的原子不斷聚集發生反應,經過數億年之久,反應最終趨于平穩,原子重新排列結合在一起形成較為穩定的物質,宇宙自此就誕生了。旋渦實際上就是“黑洞”,黑洞是一個星系的中心天體,黑洞周圍也會隨著反應的進行形成諸多星球或隕石,起初這些星球或隕石并不穩定,參與反應的原子會釋放處大量的宇宙射線,這些射線使得形成星球的元素電離,進而形成磁場,這些星球或隕石在萬有引力及磁場的作用下運動漸趨規則,以黑洞為中心(即以中心天體為中心)勻速旋轉,部分受力不均衡的質量較小的星球或隕石會沿著萬有引力及磁力的方向向質量較大的星球運動,發生碰撞并成為質量較大星球的一部分。宇宙中參與星球形成的原子數量不過總數量的5%,還有大約95%的原子游離在太空中,當它們尋求到可以配對的原子的時候,一個全新的星系又會逐漸形成。

2 理論研究

2.1 “游離態”原子存在的依據 處于元素周期表的第18族元素即稀有氣體(即氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)和具放射性的氡(Rn)),在常溫常壓下,都是無色無味的單原子氣體。據探測,宇宙的He含量非常充沛,占據了23%,而氫粒子更豐富占據了75%,這些粒子都存在于廣袤的宇宙之中。

2.2 “黑洞”形成 由輕核聚變理論可知：氘核和氚核反應會生成氦核

2.3 星系形成 隨著核聚變、裂變、化合等反應的進行,形成的物質在磁場的作用下逐漸包圍“黑洞”,越靠近“黑洞”表面的物質受到的磁場力越弱,伴隨著“黑洞”體積的增大,磁感應強度逐漸減弱并趨于穩定,最后螺旋狀、扁平結構的星體就形成了。黑洞周圍的大量星體和隕石在萬有引力的作用下繞著中心天體旋轉,小星體周圍同樣也會有隕石或更小的星體繞之旋轉。然后反應并未終止,星體周圍的原子會不斷的形成物質并固定到星體或隕石的表面,隨著星體或隕石質量的改變,萬有引力同樣會發生變化,這就使得部分星體或隕石脫離了原來運行的軌道,與其他大型星體發生碰撞。

3 研究結論

綜述：“黑洞”就是宇宙起源。黑洞中心的核聚變反應實際上不發光,但是磁場吸引的周圍物質高速旋轉發出光和熱;人類觀察到的星系呈現螺旋狀、扁平結構與黑洞形成過程中產生的巨大磁場有關;太空中充滿的大量He元素、H 元素表明星系形成過程中發生了劇烈的核聚變等反應;太陽發生劇烈的核聚變反應使周圍的物質發光發熱;地球內部的核聚變反應使地殼運動、火山噴發,小行星或隕石撞擊地球等一系列現象都表明宇宙誕生正是基于上述理論。