宇宙----黑洞与时间空间
第一部 我的宇宙观
“上帝创造了宇宙，意念创造了万物”，有人如是说。
作为一个务实的科技工作者，作为一个事实存在的人，我们不应该在我们没有办法弄懂事实真相时，把一切归根于神。
我们不能否认，精神与意识在认识物质世界时的重要价值，但，我们更应该以唯物主义的客观存在去探索我们所面对的世界。因为，宇宙是物质的客观存在，它的诞生与终结只遵循自身法则，在远未有人类，远未有精神与意识之前，宇宙早已存在，它的一切规律法则早已存在，它的全部发展、变化、结论早已存在，它的存亡不以人的意志为转移。
四岁的时候我开始喜欢读书，母亲买了一张书桌给我，桌面只有一丁点大，放了两本小人书，一个笔盒，盒子里放着一枝铅笔，一把三角尺，一块橡皮胶，摊开一本单行本，一边读书一边做笔记。随着年月的流逝，小人书换了一本又一本，铅笔换了一枝有一枝。终于有一天，不知不觉我发现，原来小书桌已经换成了写字台，上面放着电脑，摆满了各种各样的书籍，还有台灯，音响，而我也从一个只有几十公分高的小不点变成了一个父亲。环顾四周，椅子变了，床也变了，只有房子还是老样子。然后有一天，老房子也拆了，变成了一片空地，空地上忽然又拔地而起一栋大厦。我的眼睛由下而上望着大厦，望向天空，我顿悟了——这就是宇宙。
房子的空间几十年没变，变的只是里面的摆设。几十亿年来地球的空间没变，变的只是高山，河流，变的只是树木，动物，这些东西走了一批又来一批。我们相信，宇宙一直没变，变的只是地球、月亮、太阳、银河、星系。演员总不是同时登场同时散场，宇宙万物也不可能同时创生，同时落幕。这个道理很简单，只是我们一直把它想得太复杂而已。哲学的宇宙是一个永恒的时空，无边无际，无始无终，物质的宇宙循环上演，纷纷谢幕，来去匆匆。我们身边的星球和遥遥的星际，只是不同时期能量与物态的演变。
宇宙是物质的，空间是物质的，时间也是物质的；空间不灭，时间不灭，宇宙不灭，只是在不断循环……
我们在讨论宇宙这个命题时，为了说得更清楚，我们把无穷无尽的时空称为哲学的宇宙，把可视的时空称为物质的宇宙。
我们认为，哲学的宇宙是一个无边无际的空间，是一个场，里面存在着所有的死亡物质，这些死亡物质最终被碾碎成质量趋于零，温度趋于绝对零度，不存在我们所认识的经典物理和化学范畴的任何性质的暗能量子，形成一个有质无形的“太虚”，这个宇宙空间无色无相，视需要而存在。
什么是空间？一块冰放在眼前，空间就是冰的形状，可是当冰溶化时，冰的“空间形状”改变了，然而，冰原来所处的空间没有变大或变小。
什么是空间？一个原子弹爆炸了，巨大的冲击波带着尘埃和能量使空气猛烈膨胀，横扫一切，看得见的空气膨胀了，可是空间没有变化。
什么是空间？空间本无色无相，视需要而存在，视世间万象为本相，有一个地球就有一个空间让地球存在，有一个太阳就有一个足够大的空间给太阳，给银河，给星系，给所有存在……
哲学的宇宙是一个舞台，让众星尽情演绎各种悲欢离合，形聚形散，让物质的宇宙相在时间的循环中不断地交换角色。
宇宙——就是黑暗的太虚。
焦耳说过，“自然界的‘能’是不能毁灭的，它只是变了另一种形式”，“能”不能无处生，也不能无处灭，物质也一样。能量守恒，物质不灭。“能”不断变成物质，物质不断转化为“能”。
E=MC2
尽管爱因斯坦的质能关系式不一定无懈可击，至少它已经为我们提供了若干正确的信息——宇宙就在可视与不可视之间。能量是不可视的，物质和光是可视的。黑暗与光明构成了宇宙的一切，一切在黑暗与光明中相互转变，循环不息……
有些事我们司空见惯了，不以为然，可是，只要我们认真思考，便觉得其中奥妙无穷。
常识告诉我们：宇宙中的低温有一个极限——零下2730C，可是，高温却没有极限，而且可以高达数十亿度，低温不可以无休止累积，高温却可以，然而，如此无穷的高温却敌不过如此微小的低温，宇宙到处都是冷冰冰的，而且平均温度都在零下2600C以下，为什么？
若宇宙最初是一个无比巨大，无比高温的奇点，它的大爆炸又使得整个宇宙一瞬间增加了无与伦比的热能，按照能量守恒、信息守恒、物质守恒等普遍的物理定律表述，宇宙在大尺度上应该普遍高温，而事实恰恰与人们开了一个大玩笑，为什么？
因为，生是短暂的，死是永恒的，死可以无休止地累积，而生而有限。宇宙亿万年来无穷无尽地堆积死亡。从生到死是一个放热的过程，热尽冷生。哲学的宇宙是一个冷冰冰的死寂的太虚，无穷无尽，物理的宇宙只是无数个循环诞生的过程。宇宙从来就不是一个奇点，更不是一个高温的奇点。
宇宙中充满了死亡后的冷能量子，它已经没有了任何活性，不参与物质的物理反应，包括对光等电磁波不起反应，但它能与比它高温的任何能量进行被动的交换，它受到光等电磁波的压迫时被震荡成为传播介质，就象水波被击动时一样。它不是弦，弦受震荡时会发热。太虚的冷能量子也是物质，但在经典物理学的范畴内不带有物理或化学性质，否则光线将在天空中纵横折射，天空将变成一片光明，远处的星光也不可以传到我们的眼里。
人们把距离我们极遥远的类星体视为宇宙最早期的物质，认为它们处在宇宙的边沿。我觉得这个观点等同于我们过去认为闪电是发生在地球的天边一样。
从宇宙大尺度考虑，地球可以是宇宙的中心，太阳系可以是宇宙的中心，无限远的类星体也可以是宇宙的中心。
宇宙可以说是平坦的，就象在地球上任何一点往前看地球总是平坦的一样，宇宙也可以说是闭合的，因为当你走到“天边”时，前面也还是没有尽头。在宇宙大尺度范围内直的就是圆的。假设你以光的速度在宇宙中直线运动，不论走多少年都不能走到尽头，因为受宇宙重力的影响，你走的其实是一条曲线。
物质的宇宙是不均匀的，每时每刻都在变化，哲学的宇宙是均匀的，光滑的。当我们认为类星体相对于银河系是宇宙的早期时，其实我们也可以认为它是宇宙的后来，是银河系形成以后又一个黑洞的星喷。我们相信，在太空中任一点都可以看成是宇宙的中心，就好象在地球表面任一点都可以代表地球中心一样。
这就是宇宙：一个无穷无尽的黑暗的太虚，一个不断循环、变化莫测的多姿多彩的物质世界。我们不需要存在另一个宇宙，不需要虫洞。
第二部 宇宙。黑洞与时间空间
宇宙太大，太抽象，人类的想象力虽然非凡，但想象力毕竟建立在已知常识的基础上，而人类对宇宙的认识毕竟很有限。那么，我们研究宇宙是否可以换一个以物质为基础，以已知为基础的角度呢？
我们所看到的宇宙是一个物质的宇宙——物质从何生，宇宙就是怎么来。
宇宙是物质组成的，物质是元素组成的，元素由何而来？
常识告诉我们，宇宙中最基础的元素是氢，氢从何处来？
E=MC2
物质从能量来。能量从何处来？
在茫茫的黑暗的宇宙太虚中，有许多的星云在慢慢地旋转着，这些星云大部分是由氢氦以及各种尘埃混合而成。经过若干年后，星云凝聚成恒星，恒星因内部巨大的压力与高温激发了核聚变，氢爆炸时被压缩内核聚合成氦。以后，氦聚合成碳，碳聚合成硅、铁。这些基本元素在形成的过程中获得巨大的能和压力，衍生出中间元素氧、硫、氮、镁……从这个意义上说，只要有足够的压力和能量，人类可以合成任何元素。
巨大的恒星经历了漫长岁月后，可核聚变的物质不足够了，质量小于太阳1.4倍的恒星变成了冷冰冰的白矮星，1.4个太阳质量以上的恒星可能变成了中子星或其它天体。一种超大质量的恒星过去人们一直认为，它们会塌缩成黑洞，然而，真的会是这样吗？
当恒星死亡后，开始向内塌缩，直径缩小，由于角动量守恒，恒星的自转速度会越来越快，同时离心力也越来越大。若恒星质量及体积比较大，它的自转速度便较晚达到最大值，这样一来，离心力与向心力从新达到平衡，最终成为中子星。若恒星质量与体积比较小，在角动量的摧动下，它的自转速度很快达到最大值，这样它的离心力大于向心力，恒星物质会被巨大的离心力甩出，恒星自身也会被扯碎蒸发，就好象洗衣机脱水一样。然而若恒星质量非常大，它的自转速度就永远达不到最大，离心力远小于向心力，物质就会向内核一直坍缩，巨大的压力和高温使所有物质被压缩到原子核内，在核心形成超重元素稳定岛，外部物质包裹着稳定岛形成黑核。
根据我在《宇称守恒和宇称不守恒的猜想》一文中的理解，任何物质都受到力的支配，这些力有些使物质结聚，有些力使物质离散。当一个相对静止或平衡的质点，在获得一个外力时，可以得到一个脱离速度。引力越小脱离速度相对越小。当脱离速度为16.7千米/秒时，物质可克服象太阳这样质量的分子团的引力，如果要能吸引象光子这样运动速度的质点，根据计算结果，要满足史瓦西半径的这个分子团的质量至少不能小于太阳质量的2.985X106倍，这时它自身的质量才可以使全部物质坍缩到一个象地球一样半径的空间内。而我们知道，恒星的体积和直径存在一个极限，不能无限大。
这一点我们可以通过几个非常简单的小实验说明。
1． 在常态下，我们用高温喷枪吹熔玻璃体，观察它们的结聚状况，我们会发现，
在融熔状态下的玻璃全部凝结成大小不一的玻璃圆球，无一例外。
2． 在常态下，我们用同样的办法使金、银、铜、铁、锡等金属呈融熔状态，我们
可以得到同样的结果。不同的金属物质在熔融状态下得出相同的圆球结构。而这些圆球数量随机，大小不一，形态全部趋于一致。
3． 使用工具使水膜形成气泡，然后使之破裂，观察水泡爆裂后形成的小水珠，同
样看到数量众多、大小不等呈现新的圆球状的更小水珠。
4． 在窑炉里煅烧砂泥，使之最终熔化形成通常我们用于园艺的称为陶粒或陶土的
东西，观察这些小东西，同样发现，它们几乎全部形成象小行星带物质一样的表面布满气孔的小颗粒圆球状结体。
通过观察研究这些现象，我们认为，在强相互作用力和万有引力的作用下，当物质处于融熔状态时，至少是这两种力使到分子凝结在一起，并使每一个质点处于到核的距离相等的直径上，这一点尤其在太空失重的状态下。由此我们推测，宇宙创生物质时，在强相互作用力和自身重力的共同作用下，物质结成各种大小不一的圆球，并且，它们的体积存在极大值上限。当它们的质量大到一个临界点时，受自身重力的影响，自然断裂。
基于上述分析，同时我们观测宇宙由来已久，至少到目前为止，还没有发现一个单个的天体，它的质量大于太阳质量的2.985X106倍。
由此可知，恒星死亡后，不能坍缩成黑洞。那么，这些天体死亡后最终变成什么呢？我们认为，正是这些数量众多的大质量恒星死亡后变成了暗物质。当大质量恒星死亡后，它们抛出了大量物质，在引力中心圆周上形成盆状尘埃云，受到冲击波的影响，尘埃盆最终被吹散。恒星死亡时发生超新星大爆炸形成的这种大质量物质最终成为行星物质，而巨大的恒星核残骸最后冷凝下来，成为密度极大的超大质量暗物质，这种暗物质温度趋于零下2730C，呈现黑体辐射，目前我们人类的观测工具难以看清它们的分布。
一直以来，我们都认为，在银河系中，存在超过一千亿颗恒星，而这些恒星大部分体积比太阳大，假如我们对恒星发热的原理的理解是正确的，那么银河系在已过去的一百多亿年中，必定已有大量的恒星进入了晚期，这些恒星如果都演变成了暗物质，则，暗物质的总量至少占了整个银河系质量的60%—70%，以此类推，暗物质的总量在宇宙中也不应少于这个比例。
那么，黑洞是什么？
根据我们上述的分析，黑洞应是星系或星系团的核心，是至少质量为太阳的数十万倍的星团坍缩的结果。
我们试以银河系为例分析黑洞的生命史、演化史。
在黑暗的宇宙太虚中，有一个已存在几百亿年的巨形黑洞，质量约为太阳质量的一千亿倍，它无时无刻都在吸积周围的物质。由于它中心自旋速度很快（类似于原子核的自旋速度），加之它质量如此之大，无比巨大的负压把所有吸积的物质全部碾碎成基本粒子，基本粒子沿着黑洞壁下滑，失去了仅有的能量，变成了无色无形、无任何物理或化学性质的冷能子，冷能子在黑洞引力环中以光速从始点出发回到终点，由于始点与终点重合，时间坐标为零，冷能子被束缚在一个奇点上。不论黑洞吸积多少物质，这个奇点体积不变——体积不变是奇点一个基本属性，就象我们在一个固定大小的空间，当我们点燃一根蜡烛时，光子占据了全部空间，而即使我们点亮一万根蜡烛时，光子占据了同样的空间，空间不会因此改变（剔除温升因素）。这时由于能量子在下滑时失去了全部能量，奇点温度趋于零下2730C。
为什么黑洞奇点的温度是绝对低温度而不是象科学界所普遍认为的那样是高温的呢？我们知道，有温度的物体都会产生热辐射，而黑洞因其温度极低，呈黑体辐射。其二，常识告诉我们，在一个高温高压的环境中，分子活动会非常地活跃，分子间的空间增大，不能形成奇点。第三，也是最关键的一点，我们认为，如果黑洞是一个高温的奇点，在质量达到一个太阳质量时已发生了热核聚变，黑洞就会象燃放焰火一样不断爆炸，是永远也不能形成黑洞的。只有奇点是接近绝对零度的，才能在亿万年间储藏并压缩无穷大的能。因此，认为宇宙大爆炸前，本来是一个高温的奇点显然是非常荒谬的。
黑洞的结局有三种：
第一种，就象冷气团一样，在宇宙中不断地与外部进行能量交换，一边吸积一边抛弃，最后在运动中慢慢被蒸发掉，全部能量补充到宇宙太虚中，变成黑暗的冷能子。这些暗能量子就是宇宙亿亿万年来死亡的物质，它们无形无质，无任何物理或化学性质，质量趋于零，温度趋于零下2730C。虽然它们如此渺小，但它们绵绵密密，无穷无尽，构成无边无际的宇宙空间，就象宇宙大海一样，给了万物存在的大舞台。而这些冷能量子，就是科学界一直在找的暗能量。我们知道，若我们将太阳系的全部物质压缩成一个点，这点物质在太阳系引力场的大范围内所占的空间就象沧海一粟。同样地，如果我们把宇宙的物质压缩在一起，在宇宙太虚中也只是沧海一粟而已。因此，暗能量虽然质点小，但总量却非常庞大。
第二种，受周边星系或相邻黑洞万有引力及各种因素的影响，时而吸积时而喷发，处于无序的状态。
第三种，黑洞是一种极不稳定的天体，远离平衡态，根据耗散理论的原理，它必须通过消耗大量的能量来维持自身的存在，这些巨大的能量必然只有通过吸积大量的物质才能保持平衡，然而，它们吸积越多，引力越大，能耗也越大，越处于无序状态，越到后来越躁动。不断增加的冷能子被空间不变的奇点束缚着，膨胀力不断增加，当奇点处于临界状态时，束缚着个奇点的磁场已不能控制它，随便一个诱因，就可能引发黑洞奇点的大爆炸。在一刹那间，冷能子被压缩成元素冲破束缚激发喷射，从新形成物质。
我们所处的这个银河黑洞就这样吸积了约300亿年，终于进入了第三种状态，蕴藏了无比巨大冷能量的奇点，在脉动中不断地向外发射电磁波、伽玛波、X射线流，偶尔发出眩目的蓝光，就象地球上火山喷发的前兆一样。
大约经过几百万年的静态喷射后，“时空隧道”终于被打开，在茫茫的宇宙太虚中，银河黑洞发生了绚丽的星喷。吸积了300亿年的冷能子冲破奇点的束缚，引发了宇宙中的火山喷发。这种喷发断断续续持续了大约几年到几十年，而并非如大爆炸理论认为的那样只有一秒到几秒。
不断从黑洞喷出的能量包迅速冷却，结合成宇宙中最轻、最基本、丰度最大的氢元素（通过我们对类星体的研究，发现它的谱线与氢原子的连续谱线相同，证明当黑洞星喷时，冷能子最早合成的物质就是氢元素，同时说明，类星体就是黑洞星喷诞生的第一代天体），部分来不及扩散的氢离子团在巨大的能场中被点燃聚变出第一个后代——氦。不断爆炸造成的冲击波压迫着有形有质的气团向四周扩散。巨大的压力促使周围的空间膨胀，并使黑洞外的宇宙空间膨胀，星系远离，产生红移。星喷的全部物质以氢氦云包裹着尘埃的形态以每秒3000—4000千米的速度呈圆周状各向飞奔。同时可见光随着爆炸产生，一个可参照的时间始点诞生。在太虚中生成了物质世界，无维的奇点诞生出四维的时空。同样地氢氦云团也在银心圆周上形成众多的气团，当云团的质量达到临界状态时就会因自身的重力断裂成大小不一的星云。当黑洞星喷持续若干时间后，奇点由于失去大量的能量，从新达到平衡，再次进入休眠。靠近黑洞源的气团非常密集，受黑洞的引力扰动最大，最早形成恒星，因此，这些地方会形成密集的占95%以上数量的年老的恒星系，被爆炸的冲击波驱使飘散到旋臂上的气团，由于密度小，质量轻，较晚形成恒星，同时由于它们密度小处于更大的空间，因此只能形成仅占5%的松散星团。
在干燥失重的太虚中，漂浮的众多的气团，在星喷开始时，由于爆炸力的驱使，气团主要向视方向运动，随着膨胀力的消失，氢氦等离子团开始在气团内不规则地翻动，干燥的气团被大爆炸的电磁波磁化，经相互摩擦产生静电，由于静电吸附作用，原始气团逐步形成星云，星云在自身重力作用下，形成云核，万有引力开始发挥作用，团核越大，质量越大，万有引力越大，吸引周围的星云、宇宙尘埃、气团补充，形成缓慢的切变运动，向心力给出了最初的角动量，气团产生旋涡，最后生成了占95%数量的旋涡状类星体。
今天科学家观测宇宙遇到了两大疑难，其一是类星体，其二是宇宙微波背景辐射。我们认为，黑洞产生星喷后星云形成的第一代天体就是类星体，由于类星体是大爆炸后最早形成的天体，因此，它的爆炸核心的亮度远远高于后期形成的星系，同时星系处于宇宙中一个更辽阔的空间，它的光源远比类星体更分散，这就是为什么看起来那么小的类星体比那么大的星系亮度高千万倍的原因。当大爆炸发生时，必定产生无比巨大的电子流，这时的类星体受爆炸力的驱使向外膨胀，形成近乎球体的椭圆状气团，炽热的气团产生巨大的热辐射，因此，初生的类星体有强烈的电波辐射及呈现椭圆形。随着黑洞从新进入平衡态，中心驱动力消失，电子流减少，气团的重力起主要作用，云核吸积周围的气云向云核汇聚，万有引力给出角动量，形成旋涡状，因此，年老的类星体没有电磁辐射并呈现旋涡状。
当黑洞发生星喷时，爆炸中心亮度及温度都很高，呈蓝色，但是，随着气团扩散，爆炸的能量与冰冷的宇宙暗能量交换，温度在极短的时间里迅速降低，造成红移的视觉错觉，其实，宇宙不存在实际意义上的膨胀。
由于距离太远，我们没有办法判断这种光降和温降的准确速率，实际上，光降和温降越快造成的红移错觉越大，距离我们越远光量子衰减越大红移错觉也越大。大爆炸发生后，冰冷的宇宙海迅速地与气团交换能量，使气团温度迅速降到几万度，几千度，气团靠切割电子流发光，亮度大大降低，因此，大范围的气团在地球上观察不到。我们相信，类星体的直径远远大于实际观测的数据，它的实际直径甚至大于星系，只是因为它的中心以外的气云亮度低我们没办法看到而已。当大爆炸过去若干年后，空间温度回复到宇宙暗能量的背景温度，留下微波辐射。如果我们上述的观点是正确的，那么就有：在宇宙中存在热岛，凡是有星系的地方都有热岛效应，这样一来必定存在高温区与低温区，即宇宙呈现在大尺度内均匀，区域性则出现轻微涨落。最高温是类星体，它的红移应最大，微波背景辐射最强烈，其次是超新星爆炸，依次为年轻星系，年老星系，星云，宇宙尘埃，而星系间的空区、黑洞，呈黑体谱线，微波背景辐射最低。
由于上述的原因，密度小的气团存在于更大的宇宙空间，不能形成密集的中心凝聚，只能构成5%的椭圆形松散星团。类星体形成后密度越来越大，自身重力会把稀薄的结合部拉断，形成分散星云，随着年月的生聚最后形成恒星。
我们的银河系，就是茫茫宇宙太虚中某个黑洞星喷形成的。这种星喷现象在宇宙漫长岁月中普遍存在，就象地球上的火山活动一样平凡，此起彼伏，循环往复，无穷无尽。银河系只不过是宇宙大海中到处都飘荡着的其中一个星岛大陆板块而已。
随着一声大爆炸，在哲学的太虚中一个包含了基本元素的化学宇宙诞生；随着光等电磁波的同时形成，物理的宇宙生成，一个新的时间参考系随视界开始；随着冲击波的扩散，宇宙斥力和万有引力达到动态平衡，和谐的数学宇宙呈现在我们眼前，一个崭新的可视空间再现。
宇宙海充满了暗能量，无形无质，无边无际，无始无终；哲学的宇宙只是一个空间，物质的宇宙在其中生成、死亡，循环往复；宇宙既不是一个高温的奇点，也不是来源于只有一次创生的大爆炸；宇宙简单而和谐，氢包含了宇宙物质的全部基本信息，它既有酸性亦含碱性，既有气体的特性也有金属的特性，同时包含气态、液态、固态、等离态，并包含了宇宙中全部的基本光的谱线。所有的物质都由它创生，循环组合，生生不息……
2006年诺贝尔物理奖颁给了两位科学家，他们的成就就是发现并绘画了宇宙微波背景辐射的分布图，实际上我们有幸地发现，图上他们认为是微波背景分布的红色的部分反而正是象银河系这样的热岛，如果我们把图上全部的红区隐去，即把所有的星系隐去，剩下的全图才真正是呈现蓝色的极其低温的宇宙背景。因此在宇宙海大尺度范围内，微波背景辐射是均匀分布的，而在某些区域呈现不均匀。宇宙的背景温度正是冷能子的温度，即暗能量的温度，测得的温度是2.7K。
黑洞既是坟墓也是星系循环的温床，黑洞的每一次大爆炸都造成宇宙区域性的暴胀，而黑洞爆炸陆续上演，因此，宇宙微波背景辐射呈现各向异性。根据我在《宇称守恒和宇称不守恒的猜想》一文的推测，宇称守恒中的三种正力的显性虽然大于宇称不守恒中的三种弱电力，但正力不能阻止弱力的表现量，因此在黑洞的引力场中仍然有大量的粒子流蒸发，并可以捕获。当黑洞奇点进入爆炸的临界点时，各种粒子会爆发性喷发，重建星空世界。
随着人类对宇宙的不断深入研究，我们将最终发觉，远处的宇宙深处并不神秘，宇宙其实简单而和谐，我想，无论我们的工具如何发达，视界如何扩大，当我们飞到“天边”时，我们看到的更无限远的星空以外，仍然是星空……
蒙少辉 2007年7月2日
