“熱力場及熱力波”下的宇宙構(gòu)想

（江西理工大學(xué)，江西 贛州 341099）

從古至今，我們?nèi)祟愐恢倍荚谔剿髦@個神秘的宇宙。到目前為止，已經(jīng)有四種宇宙相互作用力被相繼發(fā)現(xiàn)[1]。因此早在上個世紀(jì)，偉大的物理學(xué)家愛因斯坦就提出了一種“大一統(tǒng)理論”模型，希望能將宇宙間的萬物統(tǒng)一起來。從牛頓的萬有引力到麥克斯韋方程，再到愛因斯坦的相對論，緊接著到量子力學(xué)，最后到超弦理論的提出，這一切無不引發(fā)無數(shù)偉大的科學(xué)家為之奮斗一生，但卻都未能找到一個確切的答案。在下面，我們將以一種全新的視角來探尋這個世紀(jì)難題，希望能迎來些許論斷。

1 溫度斥力

或許這是一個很陌生的概念，一個從未出現(xiàn)過的詞語。然而這卻是為了構(gòu)建宇宙模型而提出的一個大膽的假想概念，我們在這里可以簡單的將它理解為具有溫度的兩個物體相互之間會產(chǎn)生排斥反應(yīng)。也許這個猜測是錯誤的，但卻能支撐我們繼續(xù)推導(dǎo)下去。

假設(shè)：首先，存在物體A 和物體B；其次，物體A 的溫度為T，物體B 的溫度為t（T>t）；最后，兩個物體之間的距離為L。根據(jù)熱力學(xué)定律原理，熱力學(xué)三大定律是以下三個定律的合稱：第一定律是能量守恒定律；第二定律是熱量可以自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，但不可能自發(fā)地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體（還有其他表述，如不可能從單一熱源吸取熱量，并將這熱量完全變?yōu)楣Γ划a(chǎn)生其他影響；或孤立系統(tǒng)的熵永不減小）；第三定律是絕對零度時，所有純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零[2]（或者絕對零度不可達到）（如圖1）。

由此我們知道高溫物體會向低溫物體輻射熱量，最終達到一種平衡狀態(tài)。進而類比推測產(chǎn)生過程機制，我們可以將他們想象成物體A 是在向物體B 發(fā)射（熱量化）粒子，則物體A 會受到粒子的反沖作用力往后退，物體B 在接收到粒子時會受到粒子沖擊作用往前移動，因此，我們將這一現(xiàn)象稱之為相互排斥反應(yīng)，相互之間產(chǎn)生的作用力稱為溫度斥力F（簡稱熱力）。

最終，歸納假設(shè)，可以總結(jié)出以下推論：

推論1：具有溫度的任何物體都會向周圍傳遞熱量（低溫物體也會傳遞到高溫物體，但總體上表現(xiàn)為高溫流向低溫，原因是各自單次傳遞熱量粒子的量化級不同，次數(shù)相同）。

推論2：物體的熱量總是一份一份的向周圍傳遞（如果連續(xù)傳遞的話，隨著積累到一定量物體必然會產(chǎn)生移動，最終不可能保持平衡）。

推論3：接收熱量的物體與傳遞熱量的物體由于距離的變化，產(chǎn)生的排斥作用力強度呈現(xiàn)出反比函數(shù)變化。

綜上，可以總結(jié)出模型公式：

(F 為熱力，Q 為熱力常數(shù)，T、t 為物體絕對溫度，L 為物體間的距離)。結(jié)合上述推論，對一些物質(zhì)在真空的條件下進行加熱性實驗，測得一些數(shù)值變化如下表1所示。

表1 實驗數(shù)值表

通過實驗表值的對比分析，得出以下推論：

推論4：由于物質(zhì)的絕對運動屬性，所以F 始終大于0，則任何物體的絕對溫度都不可能等于0，一定大于零K（正好符合熱力學(xué)第三定律）。

推論5：在一般情況下，物體溫度相對不高，所以熱力F 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于萬有引力（除非物質(zhì)的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于質(zhì)量）。

圖1

量子糾纏示意圖

宇宙間相互作用力示意圖

猜想宇宙模型結(jié)構(gòu)圖

推論6：由于宏觀物質(zhì)萬有引力大，所以熱力表現(xiàn)不明顯，因此在微觀量子粒子世界可以表現(xiàn)的更明顯，進而產(chǎn)生雜亂無章的運動。

2 熱力場與熱力波的產(chǎn)生

熱力場示意圖

由于物質(zhì)的絕對溫度大于零，所以物質(zhì)周圍會產(chǎn)生溫度斥力，并在周邊激發(fā)起熱力場，同時物質(zhì)發(fā)射出來的熱量粒子由于振動產(chǎn)生出熱力波。整體看來，一切物質(zhì)相互之間處于不同的熱力場下，又有不同引力場的疊加，再加上其他相互作用力的干擾，世界物質(zhì)進行著永恒的、無法預(yù)測、復(fù)雜的運動，但總是存在著一種相對平衡狀態(tài)[3]。

通過上面的實驗，進一步作出以下猜想：

猜想1：物體會在周圍產(chǎn)生熱力場及熱力波；

猜想2：量子力學(xué)中的問題可能跟熱力場有關(guān)，波函數(shù)就是對熱力場的一種客觀描述；

猜想3：量子坍縮是觀測物質(zhì)或儀器對溫度的影響，導(dǎo)致熱力場不穩(wěn)定的結(jié)果；

猜想4：宇宙大爆炸是由極高溫度產(chǎn)生的極強“溫度斥力”導(dǎo)致的。

3 宇宙中的相互作用力

至今為止，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力四種力。也有無數(shù)的科學(xué)家對上面四種力作出過大一統(tǒng)理論探索，如超弦理論、多維空間等。同樣，根據(jù)上面一些推論，我們構(gòu)想出一種新的宇宙模型[4]。

作用力：強相互作用力>電磁力>弱相互作用力>萬有引力>溫度斥力>超相互作用力。

短程力：強相互作用力、弱相互作用力。

超距力：超相互作用力。

常態(tài)力：電磁力、萬有引力、溫度斥力。

猜想5：電磁力、萬有引力和熱力相互構(gòu)成了穩(wěn)定的宇宙模型。

猜想6：宇宙間還存在另外一種力，暫且稱為“超相互作用力”，也許就是量子糾纏的關(guān)鍵。

宇宙的運行和變化無不伴隨著這六種相互作用力的變化，構(gòu)成了這個世界的基本物理世界結(jié)構(gòu)模型。對此，我們可以作出進一步的預(yù)測來驗證這個模型的正確性。

預(yù)測1：黑洞里面存在大量可測的溫度斥力現(xiàn)象；

預(yù)測2：宇宙最原始的力是溫度斥力，除非發(fā)現(xiàn)了臨界絕對零度的物質(zhì)；

預(yù)測3：處于量子糾纏中粒子如若之前未經(jīng)過熱力作用將會使糾纏失效；

預(yù)測4：愛因斯坦的狹義相對論是驗證熱力場存在一條途徑；

預(yù)測5：弦理論在超低溫的狀態(tài)下失去基本效應(yīng)作用。

4 結(jié)語

宇宙往往就是這么的神秘，它能給我們不斷探索未知的欲望。也許我們并不能將它解釋清楚，但我們應(yīng)當(dāng)不斷的去追求宇宙人生的奧秘，迎接下一個時代的到來。未來總是不期而至，讓我們大膽的去構(gòu)建我們的基礎(chǔ)理論模型吧。總之，我們估計，人們曾經(jīng)的統(tǒng)一場理論研究,完全有可能在問題研究的對象、方法、立場和角度的出發(fā)點地方，一開始就弄錯了[5]。而如果我們要達到大統(tǒng)一理論的研究成功，那就可能首先要探索闡明自然界各種相互作用的性質(zhì)和規(guī)律。而追求建立相互作用的統(tǒng)一理論是出于對物質(zhì)世界的統(tǒng)一和諧的堅定哲學(xué)信念和要竭力探求事物內(nèi)在本性的頑強欲望。