科学网

 找回密码
  注册
搜索
查看: 23690|回复: 186

[建议] 统一场论(天体物理2)

[复制链接]
发表于 2013-3-19 10:11:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 henryharry2 于 2013-3-19 10:12 编辑

追查宇宙前世
宇宙起源研究简史
恒星的艰难诞生
宇宙不是连续的吗
星系池塘中的涟漪
寻找“种子黑洞”
莫须有的黑洞
黑洞间歇泉
多重宇宙存在吗
宇宙暴胀的核心漏洞
暗宇宙里的隐秘生活
暗黑天体扭曲银河
银河系的星际战俘
寻找太阳失散的兄弟姐妹
迎战超级太阳风暴
地球会成为第二颗金星吗

temp.jpg
temp.jpg
回复

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-19 10:13:36 | 显示全部楼层

恒星的艰难诞生

如果说,有什么事情被人们认为已经被天文学家搞得一清二楚了,那多半会是恒星的形成过程。如今,支配恒星的物理学规律已经成为中学物理的必考内容,只有暗物质这样稀奇古怪的东西才能占据报纸的头版头条。恒星如何形成的问题似乎已经被搞定了。但事实远非如此,恒星的诞生仍是当今天体物理中最活跃的领域之一。
用最简单的话来讲,恒星形成的过程就是引力战胜压强的过程。这一过程始于飘浮在星际空间之中的巨大气体尘埃云。如果这团星云——或者更确切地说,通常是这样一团星云内部被称为“云核”的致密区域——温度足够低,密度足够大,向内的引力就会超过向外的气体压力,它就会在自身重量的作用下开始坍缩。这团星云或者这个云核会变得越来越致密、越来越炽热,最终点燃核聚变反应。聚变产生的热量升高了内部压强,进而停止坍缩。

于是这颗新诞生的恒星就会进入一种动态平衡状态,可以持续数万乃至上万亿年。这个理论是自洽的,并且和大量观测相符,但还远未完善。上一段中的每一句话都亟需进一步解释。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-19 10:22:45 | 显示全部楼层

恒星的艰难诞生

确切地说,有四个问题困扰着天文学家。
第一,如果高密度的云核是孵出恒星的“蛋”,那下蛋的“母鸡”在哪里?星云自身肯定不是凭空出现的,它们的形成过程还没有被很好地理解
第二,什么原因使得云核开始坍缩?无论最初的机制是什么,它决定了恒星的形成率以及恒星的最终质量。
第三,胚胎期的恒星如何彼此影响?标准理论描述的都是孤立的单颗恒星,并没有告诉我们恒星密集形成时会发生什么——而这才是绝大多数恒星形成时的状态。最近的发现预示,就连我们的太阳都形成于一个已经瓦解星团之中。在拥挤的托儿所里长大和当一个独子,会有什么不同?
第四,质量极大的恒星到底是怎样形成的?标准理论只适用于质量小于20倍太阳质量的恒星,对更大的恒星则无能为力——因为它们巨大的光度(luminosity)应该会在初生的恒星积聚到足够的物质之前就将星云吹散。此外,大质量恒星会通过紫外辐射、高速外流和超单速激波来“轰炸”它们周围的环境。这一能量反馈瓦解星云,但标准理论没有考虑这一点。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-19 10:38:01 | 显示全部楼层

恒星的艰难诞生

解决这些问题的呼声正日益高涨。从星系形成到行星起源,恒星形成几乎是天文学中所有过程的基础。如果不了解它,天文学家就无法剖析遥远的星素,无法理解在太阳系外发现的行星。虽然最终的答案仍然扑朔迷离,但有一点已经取得共识:一个更精良的恒星形成理论必须考虑环境对新生恒星的影响。新生恒星的最终状态不单单取决于云核中的初始条件,还和周围环境以及其他恒星后来对它的影响有关。这是一场宇宙尺度上的先天和后天之争。

我们认为,星云可能是超大质量黑洞喷发的产物。在我们的理论中,超大质量黑洞是一个搅拌机,通常的恒星将原子序数较低的氢、氦等元素聚变成较重的元素,而黑洞则可以反其道而行之,将较重的原子核粉碎成较轻的原子核(这对于黑洞而言,属小菜一碟),然后通过双极喷流喷发出来,喷发的物质像量子液滴,起到了预凝聚的作用。

气体向聚集中心下落是不带有角动量的,而形成后的太阳系行星们必定带有很大的角动量,不可能凭空产生这些角动量。我们认为,在太阳系形成过程中,必定有暗物质粒子带上行星相反方向的角动量,太阳系一直像个巨型介子、分成自旋向上和向下的两部分,暗物质粒子可以通过自旋-轨道耦合带上相反的角动量,这些暗物质粒子至今仍在发挥作用,例如可以解释木星等气体巨行星的反常加热问题。太阳系总的角动量其实一直都是零。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-20 09:33:01 | 显示全部楼层

暗黑天体扭曲银河

银河系的盘状结构呈扭曲状,天文学家认为这不是静态形变,而是一种慢波,就像敲击锣鼓时,鼓面产生的振动一样。我们认为,银河系出现很大幅度的摆动可能根本不需要太复杂的原因,在我们的宇宙学模型中,宇宙本身像大海一样,星系则像大海中的树叶,大海中可能经常有波浪经过,树叶跟着摇摆几下很正常。只是宇宙传递的是量子化的超流波。

在地球的大海中,水分子可以传递波浪,但水分子本身并不会随着波浪一起传递出来,而是在原地兜圈子。银河系中暗物质粒子可能有沿正方向公转的,也可能有沿反方向公转的,它们通过位形重组就可以形成兜圈子的效果,具备传递动态重正化波的条件。宇宙中传递的巨型波浪当然与大海中的波有某些本质的区别。动态重正化波应该像超流中的声子,由于宇宙中有引力相互作用,允许传递零声,这里可以看出宇宙波与超流体之间的关系。

有物理学家确实用零声来解释,Landau色散曲线上“鼓包”位置的声子被称为极大子。事实上用Landau理论反而推导不出这样的结果,在Landau理论中,只有产生耗散时才会产生声子。而在动态重正化中,传递零声并不会引起耗散,零声相当于波与壁一起移动,几率仍然是ψψ*,即正、负能态的配对。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-20 12:27:37 | 显示全部楼层

活动星系核说

类星体是一种光度极高、距离极远的奇异天体。
越来越多的证据显示,类星体实际是一类活动星系核(AGN)。而普遍认可的一种活动星系核模型认为,在星系的核心位置有一个超大质量黑洞,在黑洞的强大引力作用下,附近的尘埃、气体以及一部分恒星物质围绕在黑洞周围,形成了一个高速旋转的巨大的吸积盘。在吸积盘内侧靠近黑洞视界的地方,物质掉入黑洞里,伴随着巨大的能量辐射,形成了物质喷流。而强大的磁场又约束着这些物质喷流,使它们只能够沿着磁轴的方向,通常是与吸积盘平面相垂直的方向高速喷出。如果这些喷流刚好对着观察者,就能观测到类星体。

正当星系红移问题闹得不可开交的时候,20世纪60年代又出现了类星体的红移现象,使问题变得越发复杂了。根据对类星体物理性质的研究。可以肯定,类星体是河外天体。属于星系这一层次。既然如此.它们的红移是不是也像正常星系那样可以解释为退行并满足哈勃定律呢?要直接验证这一点是困难的,因为至今还没法求出类星体的距离。对类星体进行统计,结果发现在红移-视星等图上,它们的分布毫无规律,这到底是什么原因呢?
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-20 12:29:03 | 显示全部楼层

类星体的红移

大多数天文学家坚持认为:类星体的红移是宇宙红移,即红移反映了退行,而且红移和距离之间存在着哈勃关系。证据是类星体的物理性质与某些活动星系很类似,而活动星系已被证明是满足哈勃定律的。另外,已发现几个类星体分别很靠近某个基系团或就在星系团内,而且类星体与星系团的红移近似相等。还发现某些类星体很靠近一些星系,而类星体和星系的红移也大致相同。他们认为,类星体在红移-视星等图上之所以弥散,是由于类星体的绝对星等弥散太大,而不是因为哈勃定律不成立。
少数天文学家认为类星体红移不是宇宙学的。对某些类星体和亮星系进行抽样统计研究,发现有些互相成协(即联在一起)的星系或成协的星系和类星体彼此之间的红移量完全不同或相差很大。另外发现有些类星体的光谱中,其吸收线的红移量与发射线的红移量互不相同,而且不同的吸收线还有各不相同的红移量,即多重红移。而成协天体的不同红移和同一天体的多重红移,都是用多普勒效应无法解释的,必须寻找新的红移机制。已提出的除了上面讲到的引力红移、光子老化、物理常数变化等红移机制外,还有一种所谓的“横向多普勒效应”。类星体的巨大红移可能说明它的横向速度很大。
上述这些观点,有的仅仅是假说,有的虽有理论根据,但并不能很好地解释类星体的红移。持非宇宙学红移观点的人认为,类星体的红移是对现代物理学的挑战。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-27 09:47:29 | 显示全部楼层

黑洞的吸积与外流

吸积是天体由于引力作用而吸引和聚焦周围气体、尘埃等物质的过程。外流是由天体附近发出的向外运动的物质和能量流,分为定向、准直的喷流和弥散状态的风这两种形式。吸积和外流见于多种具有不同尺度和物理本质的天体的周围,但黑洞的吸积与外流有着特别重要的意义。第一,活动星系核、X射线双星、超亮X射线源、伽马射线暴等高能天体,其巨大的能量是不可能由作为普通恒星能源机制的热核反应来提供的,而黑洞吸积过程中引力能的释放已被学术界公认为这些天体的能源机制(对X射线双星而言也可能是中子星的吸积)。黑洞的外流是黑洞对其所在的天体系统的一种强有力的反馈,很可能对恒星形成、星系乃至星系团的演化有着重大的影响。第二,黑洞作为由广义相对论和量子力学联合预言的一种奇特天体,对其在宇宙中存在的证实是物理家家期盼的。但黑洞本身不能被直接观测,而被它吸积的物质在落入视界之前所发出的辐射是可以观测到的,外流尤其是喷流更是能够延伸到远离黑洞的地方。正是被吸积物质和外流所给出的信息为黑洞的存在提供了虽然间接但却令人信服的观测证据,这也是迄今所知几乎唯一有效的证认黑洞的手段。
被吸积物质一般都具有不可忽略的角动量(由于双星的公转、星系的自转等),因而是一边旋转一边向黑洞坠落,形成一种盘状的结构,这就是吸积盘。吸积盘的结构和其中的物理过程都比普通恒星复杂得多。恒星的结构大致是球对称的即径向一维的,内部物理过程主要是热核反应产能和黑洞辐射释能,相关的理论也已基本上成熟。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-27 09:48:19 | 显示全部楼层

黑洞的吸积与外流

吸积盘的结构则是三维的,即使假定了轴向对称也是二维的;内部的微观和宏观物理过程应有尽有,包括黏滞、辐射、传导、对流、径移(advection)、激波、蒸发、磁场、核反应、正负电子对、中微子等;各种各样的不稳定性、随时间演变的行为(如扭曲、振荡、翻转、吸积模式跃迁等),以及由此造成的周期性、准周期性、非周期性光变也非常复杂。尽管如此,吸积盘领域学者的不解努力还是得到了可观的回报。他们已经建立了不同物理条件下的理论模型,其中影响最大的是1973年的Shakura-Sunyaev盘(或称标准薄盘)模型(这个模型的出现被视为吸积盘理论诞生的标志)、20世纪80年代末的细盘(Slim盘)模型、90年代中期的径移主导吸积流模型。这些模型已分别应用于解释不同种类高能天体的观测现象,并取得了不同程度的成功。
学术界一般相信,外流是一小部分被吸积物质转变而来(也有一些学者认为外流是纯粹的Poynting能量流)。与吸积相比,外流的成因似乎更为费解:为什么在黑洞附近的强大引力场中能产生向外逃离的物质和能量流?这个问题迄今尚未得到根本意义上的回答。从实际操作的层面,曾有学者认为外流是由吸积盘辐射压的推动造成的,但相关的模型似乎并不成功。现在看来,外流更可能是由于磁场的作用:借助于被吸积物质带来的大尺度磁场,通过一些很精巧的物理机制可以提取吸积物质的能量,也可以提取黑洞的转动能量。从更纯粹的理论层面,对外流形成的充分和必要条件则还很不清楚。由于历史的沿袭,学者们一般用流体的伯努利函数(即单位质量流体的焓、动能、引力势能三者之和)来作用外流的理论判据。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-27 10:08:49 | 显示全部楼层

黑洞的吸积与外流

用经典引力论无论如何无法解释外流现象,这是一种量子引力效应。按照量子引力论,太阳在其一生中一直维持着一个超流,只有用超流才能够解释是什么在维持着地球的Chandler摆动,这是一种量子潮汐储电装置。平常太阳的这种摆动造成了22年的磁场周期,伽马射线暴是这种理论的证据,只有恒星原来就有很强大的磁场,才会在坍缩时产生伽马射线暴,用发电机临时产生磁场属于临时抱佛脚。
在量子引力论中,由于轴矢量场总是自动劈裂成正、负能态配对,恒星或者黑洞像一个巨型的介子,这种宏观的量子反常造就了坍缩时的伽马射线暴。而当磁场不太强、引力能比较强时量子反常就会产生喷流,恒星或者黑洞平时内部就一直在振荡,只是总会被恢复力拉回去,当这种振荡幅度较大时会冲过头造成喷流。这是天体快速驰豫的一种机制,HH天体和黑洞需要将积聚的角动量快速转移出去,产生喷流是必然的。
因此,我们认为,黑洞的喷流也应该直接从黑洞中喷出。只有直接从黑洞内部喷出才可以解释喷流的视超光速现象,视超光速运动意味着耦合常数大于1,只有黑洞内部才具备耦合常数大于1的条件,量子引力论预言了喷流的现象。大自然不愧是“艺高人胆大”,视超光速运动可以延伸到很远,那也就意味着离开黑洞很远后喷流仍然能够维持着耦合常数大于1的条件,这是超乎我们想象的。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-28 09:48:48 | 显示全部楼层

黑洞转动能量的提取

黑洞的爱因斯坦广义相对论最令人吃惊的预言之一。物质在强大的引力作用下,被压缩到极度弯曲的空间中,甚至连光也无法逃逸出来,这个极度弯曲的时空区域称为黑洞。黑洞最重要的特征是存在一个时空分界面,即所谓视界面。视界面把黑洞内部与外部世界分开,任何物质(包括光)都不能通过视界面从黑洞内部逃出。1974年Hawking利用弯曲时空量子场论证明:黑洞可以进行量子蒸发!由于霍金蒸发的时标与黑洞质量的3次方成正比,这个效应只对小黑洞有意义。
理论上从一个极端Kerr黑洞的能层中可提取能量占黑洞总质能的29%,因此Kerr黑洞是一个巨大能库。1969年Penrose首先提出从Kerr黑洞的能层提取旋转能量的想法。结果由于黑洞失去了一些静止质量而导致无穷远处有能量的净增。当逆行负能粒子被黑洞俘获时,就有能量从旋转黑洞中被提取出来,这就是Penrose过程。Penrose过程揭示了从旋转黑洞中提取能量的可能性,具有重大的理论意义。1972年Bardeen等人证明能层中粒子破裂成两部分的条件是两个粒子的相对速度至少要达到光速的一半。很难想象天体物理过程能使粒子产生如此巨大的相对速度。
1977年Blandford和Znajek提出,Penrose过程可以通过黑洞吸积盘系统中的大尺度磁场实现,这一能量机制简称BZ过程。BZ过程最初是采用严格的广义相对论来表述的,后来Macdonald和Thorne等人在天体物理学家比较熟悉的等效“3维空间+1维时间”的框架中来表述BZ过程。在BZ过程中大尺度磁场由吸积盘的电流产生,并冻结在理想导电的吸积等离子体中。在吸积过程中磁场被等离子体带入黑洞视界面,并由吸积盘的磁场通过磁压平衡维持,如图2所示。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-28 09:52:04 | 显示全部楼层

黑洞转动能量的提取

吸积过程中磁通量守恒保证磁力线不能逃逸,吸积盘内区的磁压使得这些与等离子体脱离因果联系的磁力线受到向内的挤压,并被迫穿过黑洞。在稳定的轴对称条件下,黑洞视界面和吸积盘内区的磁场位形如图3所示。
2 围绕黑洞的磁化吸积盘
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-28 09:59:30 | 显示全部楼层

黑洞转动能量的提取

BZ过程的提能原理可以采用等效电路描述。由于磁力线的角速度滞后于Kerr黑洞的旋转角速度,二者的相对运动导致在紧邻黑洞视界面的导电薄层中形成等效电流,大尺度磁场对这个导电薄层中的感应电流的作用力矩总是阻碍黑洞的旋转的。这很像一个导体球在磁场中运动形成的发电机:旋转黑洞形成一个电动势,磁力线旋转所形成的磁面连接黑洞与天体物理负载构成等效电路。Kerr黑洞的转动能量通过大尺度磁场以Poynting能流的形式传递出到遥远的天体物理负载,另一部分能量耗散在黑洞视界面导致黑洞熵增加。
BZ过程为不同尺度的黑洞系统提供了一种可能的喷流产生机制。它具有以下几个特点:① 大尺度磁场可以对喷流进行准直;②电磁喷流十分“清洁”,不存在所谓“重子污染”问题,因此可以解释高达几百Lorentz因子的相对论外流;③ 电磁喷流是“高效”的,能有效地通过电流不稳定性耗散,而且电磁能量的耗散过程本身就是间歇性的,很容易解释伽马暴的快速光变。正是由于这些优点,BZ过程被广泛用来解释活动星系核、类星体和微类星体的喷流,并认为是驱动伽马射线暴的中心发动机。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-28 10:02:58 | 显示全部楼层

黑洞转动能量的提取

虽然BZ过程在解释黑洞系统的喷流方向取得了一定的成功,这个能量机制还没有在学术界取得共识。除了涉及理论本身的自洽性之外,BZ过程需要借助一定强度的大尺度磁场来驱动喷流。解释活动星系核的喷流功率要求磁场达到1万G,解释伽马射线暴的能量来源要求磁场达到1千万亿G。如此强大的有序磁场是否存在,又如何起源?另外喷流是如何准直的?喷流中的高能粒子是如何加速的?这些问题对于各种喷流模型都是严峻的挑战,需要把理论模型与天文观测结合起来作进一步深入研究。
图片:temp.JPG[[url=]删除[/url]]




图3 由磁力线形成的旋转磁面,两个相邻磁面形成环形磁通管,磁通管内外面的磁通量分别为Ψ和Ψ + ΔΨ
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-3-28 10:30:21 | 显示全部楼层

黑洞转动能量的提取

从量子引力的角度看,有更加直接有效地提取黑洞转动能量的方法。与牛顿水桶实验类似,只要天体在转动,这会有一个影子一样的超流体相伴随;从二流体模型的角度讲,这相当于正常流体与超流体的,天体的经典转动部分相当于正常流体,而影子而相当于超流体。用这种正常转动-超流的对偶性可以解释地球的Chandler摆动如何维持,以及由于潮汐效应导致地球自转减慢比理论预期值小一半的事实。
超流-刚体转动对偶,当超流-刚体角动量互相湮灭时,会产生很强大的喷流。但这种机制需要喷流从黑洞中直接喷出,这就与经典引力论的观点冲突;但经典引力论的这个观点很显然是“傲慢与偏见”的产物,人们已经假设了磁力线可以穿过黑洞,光子不能穿过黑洞,那么这些磁力线是由什么物质携带的呢?很明显,这些磁力线肯定是由某种与光子胶结在一起的物质携带的。
因此,如果允许磁力线穿过黑洞,也必须允许普通物质穿越黑洞。用量子引力论可以很轻易地解释其它事实。例如:为何新生恒星和黑洞容易产生喷流,这是角动量快速驰豫的一种机制。喷流为什么那么直,因为喷出去的是量子液滴。磁场只是轴矢量场的一个方面,量子引力不需要磁场也能工作,但磁场也属于轴矢量场,因为无论角动量或是自旋都是轴矢量。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-4-2 16:13:32 | 显示全部楼层

宇宙的量子反常

在量子引力中:地球+月亮=ψψ*,假设M为地球质量、m为月亮质量,与广义相对论的绝对时空观不同,Mm才是曲率(Gauss曲率),曲率是不定的,要根据相互作用才能确定(一切都是相对的),而在广义相对论中曲率M总是确定的。对于太阳系来说,物质分布有不确定性,曲率的确定也就要随机应变,但对于宇宙而言,根据哥白尼原理,在大范围内大致可以看成是固定不变的,因此可以采用平均场方法处理,此时大致可以定出一个曲率。

电子有反常磁矩,是因为电子发射并吸收了一个虚光子,因此电子磁矩略有增加(α/2π)。假如电子吸收并再发射一个实光子呢,相似的自能过程还能出现吗?答案是不能,这样会违反能量和动量守恒定律。我们知道,轴矢量场总是正、负能态配对的,假如夸克事先已经配对了,这样的自能过程就可以发生,这正是中性介子中发生的情况。这就是量子反常。

我们发现,所有的天体都像一个巨型介子,宇宙本身也像一个巨型介子,这里暗物质粒子扮演了夸克的角色,引力子扮演了胶子的角色。暗物质粒子质量较小,通过引力相互作用,它们会吸收并再次发射半虚半实的光子,这里半实的意思是说,人们通常认为在宇宙中传播的光子是自由光子,而半虚的意思是指光子其实一直是被宇宙禁闭的,逃不出宇宙的手掌。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-4-2 16:13:56 | 显示全部楼层

宇宙的量子反常

我们看到,由于宇宙像个巨型介子,存在轴矢量场的正、负能态预配对。暗物质粒子的质量又很小(按照我们的估计是几MeV),暗物质粒子可以通过宇宙自能过程吸收并发射半虚半实的光子,其结果是光子的能量略有减小(对应的是哈勃红移),暗物质粒子的能量略有增加。观测证据之一是类星体的反常红移,类星体的红移一部分可以用哈勃红移来解释,另一部分则无法用哈勃红移解释。现在我们知道,哈勃红移是宇宙的一种宏观平均效应,类星体中心有一个巨大的黑洞,黑洞也像一个巨型介子,强大的引力场导致类星体产生的红移有些地方会偏离宇宙平均场的结果,引起红移反常。因此哈勃红移根本不是宇宙在膨胀的结果,而是宇宙的量子反常引起的可观测效应。

大爆炸理论根本就是“正龙拍虎”中的纸老虎,根本就不堪一击。给大爆炸理论致命一击的正是当今物理学中最大的谎言——引力会破坏重子数守恒定律。照理说,每天无数的观测和物理实验事实都重复、重复、再重复地证明引力场遵守重子数守恒定律。不知道从何时起,某位伟的太大的物理学家空发奇想,“规定”引力会破坏重子数守恒,然后这个谎言就开始在全世界的各种书籍中重复、重复、再重复地出现。

那岂不是在浪费大自然的资源。尽管一只小甲鱼用“规定”都能看出来——那真是个谎言,还是阻止不了谎言的流行。这真是国人的悲哀,国人引以为自豪的四大发明之二:造纸术和印刷术,如今变成了传播谎言、败坏大自然的工具,真的是让人欲哭无泪!
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-4-3 09:49:17 | 显示全部楼层

从经典引力到量子引力

轴对称性是原子核的典型特征。在量子引力中,代替爱因斯坦曲率(M)的是中曲率(M+m)/2,类似于量子力学中用折合质量代替电子质量一样。曲率= 牛顿+ Weyl。在爱因斯坦绝对时空观描述下的经典引力相当地呆板,牛顿曲率和Weyl曲率都是一成不变的。在一切都是相对的思想指导下的量子引力则相当有灵性,此时的Weyl曲率会随着周围环境不同进行调整。

在广义相对论下,所谓不会转动的能量-动量张量永远都是球对称的。而在量子引力中,Weyl张量会根据物质存在与否进行调整,如果将所有隐藏的场线都画出来,其结果是形成一个具有轴对称性的能量椭球。不用说,行星环就是一个典型的例子,现在我们知道,行星环是一种量子引力的效应,土星+土星环=ψψ*,它们的几率流构成一个能量椭球。

具有轴对称性的原子核是一个旁证,核力场是小距离时的轴矢量场。引力则为大距离时的轴矢量场,因此行星环与轴对称的原子核具有一些共性是在意料之中的。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-4-3 10:16:59 | 显示全部楼层

爱因斯坦D-波

电子偶素可能会漂灭成一对全是LHC(左旋偏振)或RHC(右旋偏振)的光子,这是从极矢量的角度看螺旋性。事实上,从轴矢量的角度看(也就是从质心坐标来看),这两个光子的轴矢量螺旋性是相反的,你可能会说,对于光子而言不存在质心坐标,但光子总要感受到引力,总要对坐标系作出响应。按照庞加莱原理,这两个光子还会构成一个爱因斯坦D-波。

爱因斯坦D-波在宇宙中一系列关键事件中都扮演着决定性的作用。例如,由于宇宙有量子反常导致哈勃红移。原子核的α衰变也是爱因斯坦D-波在起作用。对于坍缩的大质量天体而言,假如电磁作用比较强,就会形成无质量场的伽马射线暴,假如引力作用比较强就会形成有质量场的喷流。超新星爆发与伽马射线暴成协证实了大质量天体原来就有很强的磁场,尽管目前只观测到5例成协的事件,问题是大质量天体原来的磁场是怎么来的。

解释恒星磁场有发电机理论,但我们认为,天体有自旋从而可以通过自能作用发电,这样整个太阳都是一个发电机,发电机不必局限于差旋层。太阳上总有轴矢量螺旋性相反的光子,以及向相反方向运动的光子,据说太阳中心的光子要经过100万年才能跑到光球层。太阳像一个巨型介子,有相反方向的自旋,就可以通过自能作用发电,此时是爱因斯坦D-波在起作用。爱因斯坦D-波还可以裂变成两个极性相反的黑子,构成著名的太阳磁场蝴蝶图。
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2013-4-5 09:50:55 | 显示全部楼层

双极喷流

高速的双极喷流是构成行星状星云外型的主要原因。
正是因为由星系中心射出的喷流--多半是双极型的,即朝着两个相反的方向同时喷出--把物质和能量带出,形成了发出强烈射电辐射的双瓣。他的说法不久便得到了观测证实。
现在知道,喷流是宇宙中一种相当普遍的现象:大的喷流如星系喷流,是一种狭长的电离气体(等离子体)束流,从包含有10亿个太阳质量的星系中喷出,速度可高达20万公里/秒,延伸长度可达百万光年,相当于太阳到地球距离的100亿倍;由它带出而聚集在一个射电瓣中的能量相当于1000万颗恒星质量全部转化得到的能量,实在是用诸如“宏伟”、“壮观”等汉语词汇也难以表达其规模和气魄的万分之一!小的喷流如银河系内气体、尘埃之中的分子气体双极流,它发自质量与太阳同量级的新生原恒星和年轻星,速度为每秒几十公里到数百公里,长度与太阳到地球间的距离相当。至于喷流的形态,简直是精彩纷呈:直的、弯的、单侧的、双极的、对称的、反对称的,更有大喷流的始端又套着一个小许多的“袖珍”喷流的,令人“叹为观止”。关于喷流产生的原因,目前有不下10种假说。
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2017-9-25 01:45

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007-2017 中国科学报社

快速回复 返回顶部 返回列表