网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

质能转化、空间膨胀与宇宙热平衡:论宇宙终结温度的非零下限

0
分享至



我在科学智慧火花栏目发表的《关于古地球质量及重力加速度的计算》一文论述到,宇宙的演化过程遵循的规律是:M^3R=H,其中M是宇宙的质量、R是宇宙的空间半径、H是宇宙的属性常数,根据爱因斯坦质能方程,质量损失必然生成能量,生成的能量必然推动宇宙的膨胀及宇宙空间温度的升高。宇宙是一个看似开放的无边际的空间,其实,宇宙是一个自闭空间,即无论宇宙如何变化,宇宙的能量、质量等都是不会外溢的,甚至宇宙的信息也是不会外溢的。基于这一理论,分析宇宙质量、空间变化引起宇宙温度的变化趋势。
现代理论认为:虽然宇宙最终会陷入一片死寂和寒冷,但这个过程并不会抵达-273.15℃这个理论上的低温极限。因为宇宙的膨胀、残留的辐射等因素,使得宇宙空间本身始终残留着微小的能量,因此它的最终宿命是“无限接近”而非“达到”绝对零度,并且CMB理论推算宇宙现在的温度是2.725 K。其实,宇宙最终的温度不是无限接近于绝对零度,而是存在确定的温度——小于2.725 K。分析、论证如下:
宇宙开始之后,较长时期是不辐射的,宇宙质量转化的能量,被宇宙质量封装在质量内部,宇宙的比热容无法计算,这个时期宇宙的质量变化不影响宇宙空间的温度,即这个时期宇宙空间的温度是绝对零度。宇宙开始辐射之后,宇宙的比热容是可以计算的。
宇宙开始辐射,宇宙的空间被辐射填充,宇宙空间开始有温度,即辐射的温度——宇宙背景微波。现有科学理论计算、测量宇宙的温度是T=2.725K,现在的宇宙是膨胀的,所以温度仍然是变化的。
根据爱因斯坦质能方程E=mc^2,其中,m是损失的质量,根据这个理论,如果能量mc^2能全部被质量m吸收,那么质量m必然达到光速。对于基本粒子,存在于物质内部的基本粒子,质量损失一半,必然能光速辐射到外部空间——形成光子,宇宙的最终状态就是“光子气体”充斥着的宇宙,“光子气体”的温度就是宇宙最终的温度。
假设宇宙能辐射时刻宇宙的质量是M,则宇宙最终的质量必然为M-m,当,且仅当,m=M/2时,宇宙变成一个充满辐射的宇宙,和现代理论描述——现有理论CMB是充斥宇宙的“光子气体”,测量宇宙的温度理念是一脉相承的。也就是说,宇宙的最终状态是宇宙质量最终全部蒸发成辐射——宇宙是广义光子充斥的宇宙。
理论依据:即(M-m)c^2=mc^2,假设宇宙最终被辐射填充空间的温度是ΔT,根据能量守恒定律及热力学规律:mc^2=(M-m)CΔT,其中C是宇宙的比热容、c是光速,此时的宇宙是被光子气体充斥着的宇宙,即宇宙的质量都转化为光子,根据爱因斯坦质能方程及能量守恒定律可知:此时(M-m)=m,即宇宙质量变成原来的一半,宇宙演化结束——宇宙是光子充斥着的宇宙。依据方程::mc^2=(M-m)CΔT和(M-m)=m解得:C=c^2/ΔT,所以宇宙的比热容等于光速的平方除以宇宙最终的温度。由此可见,虽然宇宙的比热容与宇宙的质量没有直接关系,但是能量和质量存在密切的关系,能量一定空间越大,温度一定越小。
该理论还说明:只要还有质量没有转化为辐射,即宇宙从开始辐射时,质量没有损失到原来的一半,宇宙的质量就会减小,宇宙就会膨胀——空间变大,宇宙的温度就会降低,宇宙变成一个只由辐射“填充”的宇宙,质量达到最小值,再无质量转化为能量推动宇宙继续膨胀,此刻宇宙质量达到最小值,宇宙空间半径达到最大值,宇宙的温度达到最小值。
由于现在宇宙还存在没有转化为光子的质量,空间还会膨胀,所以宇宙的温度还可以降低,现代科学理论计算现在宇宙的温度是2.725K,所以宇宙最终的温度必然小于2.725K,但不会无限接近于绝对零度。
由于宇宙遵循M^3R=H规律,质量损失一半,半径扩大到原来的8倍,即宇宙从能辐射开始,最多扩大到原来的8倍,不会无限大,所以最终的能量和空间是确定的,那么宇宙最终的温度也是确定的,不会是无限趋近于绝对零度,但是也一定小于2.725K。据此可以推算宇宙的比热容不小于:C=c^2/ΔT=(3×10^8)^2/2.725=3.3×10^16,即宇宙的比热容不小于3.3×10^16。
结论:宇宙能辐射之后的比热容是:光速的平方除以宇宙最终的温度;宇宙最终的温度小于2.725K;宇宙质量达到最小值,宇宙空间半径达到最大值、温度达到最小值。宇宙的比热容如此巨大是因为:空间扩大及高速运动——速度最终是光速,需要巨大能量的原因。

声明:个人原创,仅供参考

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
别人说加微信,千万别问“你扫我还是我扫你”,聪明人都这么回复

别人说加微信,千万别问“你扫我还是我扫你”,聪明人都这么回复

匹夫来搞笑
2026-09-28 07:44:33
中国移动:12月31日前在移动渠道购入苹果iPhone Duo等机型并办理eSIM,赠碎屏保障服务

中国移动:12月31日前在移动渠道购入苹果iPhone Duo等机型并办理eSIM,赠碎屏保障服务

IT之家
2026-10-23 18:27:15
上海交大调查405名心梗人士,惊讶发现:易患心梗的人有4大共性!

上海交大调查405名心梗人士,惊讶发现:易患心梗的人有4大共性!

鬼菜生活
2026-10-25 13:05:50
“还不分床,等着看德国骨科?”家长晒姐弟俩午睡一幕,让过来人直言:你会后悔的

“还不分床,等着看德国骨科?”家长晒姐弟俩午睡一幕,让过来人直言:你会后悔的

妍妍教育日记
2026-09-14 21:18:41
太扎心了!25岁女子和前男友酒店发生关系,事后仍被拒绝复合,女子不甘心,从此前男友就消失不见了

太扎心了!25岁女子和前男友酒店发生关系,事后仍被拒绝复合,女子不甘心,从此前男友就消失不见了

丫头舫
2026-10-19 20:19:42
800架无人机围攻俄领土,俄方猛然发现,中国对美国不期待是对的

800架无人机围攻俄领土,俄方猛然发现,中国对美国不期待是对的

动漫里的童话
2026-10-23 14:36:20
国家德比双响,姆巴佩达成皇马生涯100球里程碑

国家德比双响,姆巴佩达成皇马生涯100球里程碑

懂球帝
2026-10-26 05:59:36
全民“不入套”:一场底层发起的无声变局,正在颠覆旧有社会规则

全民“不入套”:一场底层发起的无声变局,正在颠覆旧有社会规则

华庭讲美食
2026-10-15 01:39:37
刘嘉玲那时候一看就是大陆妹,和本地香港人还是有很大区别的

刘嘉玲那时候一看就是大陆妹,和本地香港人还是有很大区别的

西楼知趣杂谈
2026-10-21 11:32:28
我感觉阿姨这身打扮,就是成熟女人该有的样子

我感觉阿姨这身打扮,就是成熟女人该有的样子

美女穿搭分享
2026-10-05 15:22:36
领先一个时代的百度知道,是不是已经无人在意了?

领先一个时代的百度知道,是不是已经无人在意了?

差评XPIN
2026-10-26 00:07:13
悉尼奥运会前,袁伟民坚决反对“马家军”参赛:大不了不当局长了

悉尼奥运会前,袁伟民坚决反对“马家军”参赛:大不了不当局长了

小莜读史
2026-10-12 09:38:33
3.2亿老人养老难题终于有救了!国家首次分三类,普通家庭有盼头

3.2亿老人养老难题终于有救了!国家首次分三类,普通家庭有盼头

找回密码
2026-10-24 21:16:58
河北换省长,是位博士后!

河北换省长,是位博士后!

新区晚参
2026-10-25 21:11:37
“蔷琵”刚走,冷空气就来,江苏下周前期迎大风降温

“蔷琵”刚走,冷空气就来,江苏下周前期迎大风降温

扬子晚报
2026-10-25 20:48:41
全球出现致命诡异趋势:看似落后的印度,或将成为全世界最大隐患

全球出现致命诡异趋势:看似落后的印度,或将成为全世界最大隐患

旧窗老街
2026-10-26 03:50:28
首节8中7砍15分7板,去年的5号秀把湖人打停了

首节8中7砍15分7板,去年的5号秀把湖人打停了

绿茵狂热者
2026-10-26 05:51:50
开场神奇偷袭,普利希奇当选乌迪内斯vs米兰全场最佳

开场神奇偷袭,普利希奇当选乌迪内斯vs米兰全场最佳

懂球帝
2026-10-26 06:20:42
俄高官透露,中俄或达成重大协议,对华供气有望猛增500亿

俄高官透露,中俄或达成重大协议,对华供气有望猛增500亿

近史谈
2026-10-24 19:01:18
季前赛跟腱断裂 雷霆官方:裁掉!

季前赛跟腱断裂 雷霆官方:裁掉!

五星体育
2026-10-25 11:01:53
2026-10-26 07:12:49
原创物理理论研究与探索 incentive-icons
原创物理理论研究与探索
基础物理研究
647文章数 712关注度
往期回顾 全部

头条要闻

顾客一个避雷帖致小店营业额直接暴跌75% 女店主崩溃

头条要闻

顾客一个避雷帖致小店营业额直接暴跌75% 女店主崩溃

体育要闻

文班、约基奇和扬尼斯各自的处境

娱乐要闻

王佳佳近况:44岁导演老公露面

财经要闻

宁王AB面:好业绩,坏天气

科技要闻

苹果首款折叠屏没能养肥黄牛

汽车要闻

专业越野+华为乾崑智能 猛士X700限时焕新价20.98万起

态度原创

艺术
家居
本地
手机
数码

艺术要闻

家底丰厚的贵公子,最后散尽千金,留给民族无价珍宝

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

本地新闻

这么近,那么美,周末赴贺州丨大湾区后花园

手机要闻

消息称苹果正为iPhone Duo开发全新“便捷访问”模式,方便左撇子根据持机习惯调整界面

数码要闻

联合创新“D32U1”31.5英寸显示器发售:4K 60Hz、USB-C 65W,1699元

无障碍浏览 进入关怀版