宇宙真像简述40

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1、(9)宇宙能量循环运动方式是“道生一,一生二,二生 三,三生万物,万物归一”1 、相生相克的能量、物质循环运动。(1) “道生一”。“时无尽,空无界,物无量;时永前,空永在,量永有。 如此循环往复,嵌嵌套套;万事万物,生生灭灭,无穷无 尽! ”是宇宙恒理,即宇宙之道。“物无量”是指“宇宙 能量无限大”;“物永有”是指“宇宙能量永远充满空间”。在没有恒星又没有星云的广阔的星际空间里,还有些什 么呢?是绝对的真空吗?当然不是。那里充斥着非常稀薄的 星际气体、星际尘埃、宇宙射线和极其微弱的星际电磁波、 场。这是宇宙能量的第一类形态真空形态。宇宙射线是由恒星和某些天体事件产生的,例如超新星 爆炸。宇宙

2、射线也可能在地球上产生放射性同位素(例如 碳14 ),其会发生衰变并产生电离辐射。电离辐射是指能量足够高而能使原子或分子中的电子解 离、也就是使他们电离的辐射。电离辐射通常包括高能亚原 子粒子和离子、高速运动的原子(通常大于光速的1%),以及 高能电磁波。Y射线、x射线,以及紫外线中的高能部分属于 电离辐射,紫外线中低能部分以及所有紫外线以下的所有频 谱,包括可见光(包括几乎所有类型的激光)、红外线、微波、 无线电波则属于非电离辐射。电离辐射也可以通过X射线管、 粒子加速器方式人工产生。高强度的电离辐射可以与物质相 互作用发出可见光。(见电离辐射词条)宇宙空间、时间、能量是与生俱来的宇宙之道,

3、永恒运 动的虚实相伴真空形态量子波、场充斥着宇宙。“ 一生二”。等离子体也被称为第四能量形状态,有高温等离子体和低温等离子体之分。1.恒星一高温高压核聚变内聚外射的等离子体。A.主序星恒星。万有引力指出:一切物体对任何物体都有引力,其引力 的大小取决于物体的质量和距离。也就是说质量越大,引力 越大。宇宙中,漂浮着很多“气团”。由于万有引力这些气 团渐渐地凑到一起当气体够多的时候(氢气)因为向自身压 缩,这些气体粒子就会不可避免地摩擦由于他们的摩擦就产生了热量,所以温度升高,然而高 温时粒子运动的更快,摩擦碰撞就越激烈从而导致温度更高 当温度高到一定的程度就有了核聚变的条件。这样恒星就进 入了主

4、序星阶段,我们的太阳就在这一时期。(见黑洞的性质,形成方式及归宿)B.核聚变。核聚变(nuclear fusion),又称核融合、融合反应、聚 变反应或热核反应。即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重 原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原 子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学,而 核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变 化。核聚变程序于1932年由澳洲科学家马克欧力峰(英语: MarkOliphant)所发现。核是指由质量小的原子,主要是指氘,只有在极高的温 度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子 核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚

5、合作用, 生成新的质量更重的原子核(如氮)。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子 核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。中子虽 然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰 撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的 释放所表现出来的就是巨大的能量释放。这是一种核反应的 形式。根据爱因斯坦质能方程E=mc2,原子核发生聚变时,有 一部分质量转化为能量释放出来。只要微量的质量就可以转 化成很大的能量。要使原子核之间发生聚变,必须使它们接 近到飞米级。要达到这个距离,就要使核具有很大的动能, 以克服电荷间极大的斥力。要使核具有足够的动能,必须把 它们加热到很高

6、的温度(几百万摄氏度以上)。因此,核聚 变反应又叫热核反应。只能在极高的温度(4000 0000C) 和足够大的碰撞几率条件下,才能大量发生。因此实际可作 为能源使用的受控热核聚变反应,必须在产生并加热等离子 体到亿万摄氏度高温的同时,还要有效约束这一高温等离子 体。产生可控核聚变需要的条件非常苛刻。我们的太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热, 其中心温度达到 1500 万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核 聚变正常反应,太阳目前正是处于主序星阶段的恒星。太阳 拥有极大质量,产生一个很强的引力场,能约束高温等离子 体。太阳的能量来自它中心的热核聚变(如超高温和高压), 发生原子核互相聚合作用

7、,生成新的质量更重的原子核,并 伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。(见核聚变 词条)几十亿年间,太阳犹如一个巨大的核聚变反应装置,在 极高的温度和压力下让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个 原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作 用,无休止地向外辐射着能量光子、电子、等离子体,主 序星阶段的恒星,就是宇宙能量“无中生有”之父。“广寒宫”是古代中国神话传说中位于月亮的宫殿,后 人将嫦娥奔月后所居住的屋舍命名为广寒宫,让人产生无数 情思遐想。诗经称她是“帝喾下妃之女”,有史学家依 此推断背燥,姮娥刚开始嫁给后羿,很可能是两大部落的政 治联姻。后来,寒浞杀掉后羿称王,姮娥所在的部落又

8、与寒 氏结盟,她本人也改嫁寒浞。寒国的宫殿统称“寒宫”,寒 浞为了取悦姮娥,建造了一座规模更宏大的宫殿供她居住。 宏大即广,这就是“广寒宫”的由来。(见广寒宫词 条)广袤无边的宇宙,各处温差迥异,这是现代科学家利用 先进科技仪器精测所证实的宇宙实像。我暂且就将宇宙间无 数温度趋近绝对零度冷漠区域称为“广寒宫”。恒星无休止地向外辐射着能量光子、电子、等离子体, 温度越高,斥力越强;温度越低,斥力越弱;温度趋近绝对 零度,斥力趋近无。因而电子接近“广寒宫”,速度与宇宙 波趋同,就会向已在“广寒宫”中的量子波原子核“惊喜地 一跃”“合二而一”新的“原子”产生了!物质的构件 “原子”斥力倍增,马上离开

9、“广寒宫”踏上新的物质运动 进程。以上遐想尚需要科学家发明更先进的科学仪器,用科 学技术实像来证实。恒星核聚变(热核反应)就是轻原子核(例如氘和氚) 结合成较重原子核(例如氦)过程中轻原子物质“聚有成无” 之处 ,其聚变过程即是宇宙能量热能“熵减过程”。 但尚 需要科学家用科学技术实像来证实。2 .中尺度旋涡(黑洞)一高速高压核裂变内敛规律喷射 的等离子体。A.黑洞。一个旋转的黑洞会产生大量的能量,理论上,这些 能量可以从黑洞能层中萃取, 能层是一个位于事件视界 外侧的区域。证据是探测到的最强大的伽马射线爆发 。 天体物理学家雷莫鲁菲尼 (Remo Ruffini)说:“伽马射 线暴是天空中最

10、强大的瞬态物体, 在短短几秒钟内释放 出高达几个1054尔格的能量。” 伽马射线中的亮度, 在事件的时间间隔中, 与可观测宇宙中所有恒星的亮度 一样大!一个旋转的黑洞与周围的磁场相互作用, 产生一个 电场,使周围的电子加速到导致高能辐射和超高能宇宙 射线的超高能。”但它不是一个连续的发射过程,而是 离散的,一遍又一遍地重复,每次释放一个黑洞能量量 子。黑洞和中子星可以拥有强大的磁场, 有证据表明它们可以充当同步加速器 (一种粒子加速器)。(见黑 洞不仅仅只从宇宙中吞噬能量,它也吐出能量反馈回宇 宙词条)黑洞处在宇宙旋涡的中心,它可与地球上的气旋台风 (飓风)中心的台风眼以及海洋中尺度涡旋中心的

11、无底洞相 类比。B. 高能同步加速器。高能加速器即微粒子加速器加速到接近光速,然后使其 碰撞。1919年英国科学家卢瑟福(E.Rutherford)用天然放射源 中能量为几个MeV、速度为2X10厘米/秒的高速a粒子束 (即氦核)作为炮弹,轰击厚度仅为 0.0004 厘米的金属箔的 靶,实现了人类科学史上第一次人工核反应。 1945 年,前 苏联科学家维克斯列尔(V.I.Veksler)和美国科学家麦克米伦 (E.M.McMillan)各自独立发现了自动稳相原理;I960年意大利 科学家1 (B.Touschek)首次提出了“采取两束加速粒子对撞 的方式,可以使加速的粒子能量充分地用于高能反应

12、或新粒 子的产生”这项原理,现代高能加速器基本都以对撞机的形 式出现。中国第一座高能加速器-北京正负电子对撞机,是 1984年 10 月7日破土动工的,1988年 10 月16 日凌晨5点 56 分,北京正负电子对撞机首次对撞成功。这是中国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后,在高科技领域又一 重大突破性成就。C. 核裂变。核裂变(Nuclear fission)又称核分裂,是一个原子核分裂 成几个原子核的变化。原子的原子核在吸收一个中子以后会 分裂成两个或更多个质量较小的原子核,同时放出二个到三 个中子和很大的能量,又能使别的原子核接着发生核裂 变,使过程持续进行下去,这种过程称作链式反

13、应。原 子核在发生核裂变时,释放出巨大的能量,这些能量被称为 原子核能,俗称原子能。核裂变也可以在没有外来中子的情形下出现,这种核裂 变称为自发裂变,是放射性衰变的一种,只存在于几种较重 的同位素中。裂变释放能量是与原子核中质量能量的储存方式有 关。从最重的元素一直到铁,能量储存效率基本上是连续变 化的,所以,重核能够分裂为较轻核 (到铁为止)的任何过程 在能量关系上都是有利的。如果较重元素的核能够分裂并形 成较轻的核,就会有能量释放出来。核裂变所释放的高能量 中子移动速度极高(快中子)。莉泽迈特纳(Lise Meitner)和奥多哈恩(Otto Hahn)同为 德国柏林威廉皇帝研究所(Kai

14、ser Wilhelm Institute)的研究员。 哈恩用集束粒子流轰击铀,却连镭也没得到,只探测到了更 多的钡-钡远远多出了实验开始时的量。一周后,莉泽穿着 雪鞋在初冬的雪地里散步,这时一个画面从她心中一闪而过: 原子将自身撕裂开来。她立即认识到自己已经找到了答案 : 质子的增加使铀原子核变得很不稳定,从而发生分裂。他们 又做了一个实验,证明当游离的质子轰击放射性铀时,每个 铀原子都分裂成了两部分,生成了钡和氪。这个过程还释放 出巨大的能量。就这样迈特纳发现了核裂变的过程。在裂变发现后,很快就弄清楚了,裂变时不但释放出巨 大的能量,而且同时还发射出几个中子。既然中子能引起裂 变,裂变又产

15、生更多的中子,因此可以通过链式反应(见裂 变反应堆 )在宏观尺度上使原子核释放出能量来 。裂变是 核的大形变集体运动的结果,弄清它的机制,了解裂变过程 的各种复杂的现象,到仍然是一个需要继续努力研究的方向 因此对于核物理本身,裂变也具有很重要的意义。此外,自 发裂变是决定最重的那些核素的稳定性的重要因素;裂变产 物提供了大量的丰中子远离卩稳定线的核素;裂变研究又提 供了原子核在大形变条件下的各种特性(如变形核的壳效应 等等。所有这些都说明裂变是核物理的一个重要研究领域。原子核裂变时发射出来的中子分瞬发中子和缓发中子 两类,瞬发中子占绝大部分,其中主要又是从碎片蒸发出来 的;缓发中子只占很小的份

16、额(千分之几)。瞬发中子的能量 分布很宽,从零一直延伸到 15MeV 左右,主要部分在 0.15MeV区域。 缓发中子所占份额虽然很小,但在慢中 子裂变反应堆的控制上却起着重要作用。重核在裂变时生成的核,在释放瞬发中子前,称为裂变 碎片,释放瞬发中子后的核称为裂变产物,裂变产物又可分 为未经p衰变的初级裂变产物和经过一次以上p衰变的次级 裂变产物。(见核裂变词条)D. 宇宙中尺度涡旋。中尺度涡旋的运动可分为自转、平移和垂直3种。涡旋动能的最大值不在中心,而是在水体旋转线速度最 大的区域。中尺度涡从从背景流中产生,并从背景场中摄取 能量不断成长,从而将能量从大尺度向中尺度传递。而中尺 度涡的耗散过程,又将能量从中尺度传递到小尺度,进而最 终转化成热能耗散。旋涡中心势能最大,越远离中心,势能越小。大洋“中 尺度涡

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