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1. 基本假设
宇宙存在过量电荷,比如正电荷;在同一星系中,过量电荷导致星系中的星球被极化、产生电场引力,构成该星系的暗物质;在不同星系之间,同样的过量正电荷,相互排斥,形成电场斥力,该电场斥力构成了宇宙的暗能量。
2. 非平衡静电场在星系内产生的束缚能
在一个星系内,一个星体上过量的正电荷,将引起整个星系内星体的极化,进而产生附加束缚能,
具体计算如下:
在一个带有过量电荷Q的星体周围,将会存在电场,距离该星体r 处的场强Er为:
(1)
式中ε为介质空间的介电常数。
如果r处存在可极化星球,在星体过量电荷的作用下得到的束缚能能量密度w为,
(2)
假设其极化半径为a,并且所有的星球N都会受到该过量电荷的作用,则该过量电荷作用下获得的总束缚能量W为,
(3)
认为星系空间的大小为V,则星系内星体平均所占空间的半径r0为,
(4)
与过量电荷星球的距离r可以表示为,
(5)
式中x为系数。
将方程(1)、(5)代入(3), 得到,
(6)
上式即为含有过量电荷Q的星体,对该星系所有星球产生的束缚、聚集作用能。同一星系内,所有含有过量电荷的星体,均可以产生束缚能并具有加和性。
3. 从暗物质的量推测过量电荷的数量
将静电作用力方程与万有引力定律结合,可定性得到星系空间内非平衡静电场中过量电荷的量,
静电作用力方程,
,过量电荷Q极化产生同样电荷量的相反电荷,
万有引力方程,将星系内的质量分解为两个质量相同的星体,
认为作用力程r相同,暗物质的含量正比于静电作用力,则,
万有引力常数
静电引力常数
观测表明宇宙总能量的26.8% 由暗物质贡献,构成天体和星际气体的常规物质只占4.9%。则,
可得,
总质量为2M,
认为宇宙物质质量主要来源于氢,1个氢的质量为,
1个基本电荷的电量为,
如果宇宙过量电荷承载与氢原子上,且每个氢原子承载一个过量电荷,则,承载过量电荷的氢原子的比例b为:
4. 非平衡静电场作用力力程与宇宙特征
4.1 在一个恒星体系尺度内,比如太阳系内,非平衡静电作用力将引起恒星系内行星产生极化电场,显然,这种极化电场,仅仅建立在星体内部,不会对恒星系内星体外在的引力产生影响,即,在恒星体系内,非平衡静电场不改变引力效果,其天体运行特征,遵循引力方程。
另外,在星体内部,如果认为这种极化电场可能是行星自转的动力之一,以地球为例简单估算如下:
4.1.1 地球自转所需要的力,认为质量绕地球球心转动,转动间距为地球半径,
4.1.2 极化电场产生的偶极距力,认为非平衡静电场引起的极化电荷为q,极化电场的两极分别建立在地球球心和地球半径处,
4.1.3 偶极距力完全等于自转力时,
将地球质量、地球半径、地球赤道自转线速度带入,可得地球在非平衡静电场作用下产生的极化电荷为:
4.2 在众多恒星组成的星系内,比如银河系内,非平衡静电场表现为某些星体存在过量单一电荷、比如正电荷,这些过量电荷在星系内的作用下,表现为当前宇宙学中的暗物质形式,其形成的凝聚束缚能量、其具体数量大小,前面2、3已经进行了全面分析。
4.3 在当前可观察宇宙尺度,在星系之间,非平衡静电场表现为所有星系、或者说所有受到明显暗能量作用的星系,均带有同一电荷态的过量电荷,比如均存在过量正电荷,这样,过量正电荷之间,存在相互斥力,构成了宇宙加速膨胀的暗能量。
非平衡静电场在星系间产生的斥力能量U的定性计算,
任意两个星系间的斥力能量,假设两个星系所携带的同种过量电荷均为Q,间距为R,则,
,
整个宇宙的斥力能量
认为最近邻星系的间距为,数量级为10万光年,最远星系间距为1000亿光年,星系的数量接近无限多,则,
1光年=9.46x1015m,
5. 关于宇宙中非平衡静电场的来源探讨
5.1 关于宇宙红移的思考
宇宙处于加速膨胀中,即使不讨论宇宙空间的真实大小,其中必然存在某些波段的电磁波的无限红移,这种在整个宇宙空间的无限红移,其中的一个结果或者可以等同与在宇宙附加了一个非平衡静电场?
5.2 对理想气体绝热膨胀宇宙模型的修正
从奇点、暴涨、泡泡到热寂,热力学原理是形成当前标准宇宙模型的核心。
在杨武保博士后出站论文中,有一章为气态粒子在低温等离子体中的凝聚效应分析,认为,在低温等离子体(离化率自然低)中,电子由于其运动速度高而只有与周围粒子碰撞时才发生相互作用,环境粒子不会响应电子的电荷而产生偶极矩;离子由于其运动速度与环境粒子几乎相同,环境粒子将在离子的作用下产生偶极矩。偶极矩的存在将使等离子体中的粒子之间产生束缚力,从而等离子体中的状态方程将有别于理想气体状态方程。由此推导了适用于低温等离子体的状态方程,认为低温等离子体将促进相变的发生。
将该低温等离子体状态方程的认识推广到整个星系,即获得前面关于暗物质来源的分析。而所有星系均带有同种电荷时,其相互斥力则构成暗能量来源。(根据低温等离子体特性也推断所有星系或者均为正电荷形成的非平衡静电场?)。
5.3 类星体、超级高能粒子、超级宇宙射线爆发及其它
如果认为当前的宇宙为低温等离子体平衡状态,那么,星系所携带有正电荷,必然存在等量电子源存在,可以认为该电子源类似低温等离子体发生器的电源负电极,那么,a、在电极附近,亦即宇宙初期,必然存在巨大的正负电荷体结合发出巨大光芒或者能量爆发,构成高能爆发源,b、宇宙间必然存在不断被加速的带有负电荷的粒子形成超级高能粒子,c、放电电极表面,持续的放电现象,构成我们观测到的类星体的特征。
基于非平衡静电场的宇宙,存在一个连续态的电场,其性质、描述方法将跟当前的基本粒子物理为核心的标准模型存在巨大差异。
宇宙泡泡的外壳,是电子组成的?
参考文献:
期刊(engine.scichina.com),宇宙相关搜索
百度搜索等,宇宙相关数据来源
程鹗,宇宙膨胀背后的故事,科学网博客,2019
杨武保,博士后出站论文,中科院物理所,2003
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GMT+8, 2024-10-19 21:57
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