一、愛因斯坦質能方程的新解析
愛因斯坦質能方程表述如下:E=mc^2,其中,E是能量,單位是焦耳(J)。M是質量,單位是千克(kg)。C是真空中光速(m/s),c=299792458m/s。也就是說,質量的能量是用光速定義的。質量如何轉化為能量呢?也就說,質量如何才能運動呢?質量是靠自身的質量損失獲得能量。宏觀物體質量是由組成基本粒子的質量形成的,研究宏觀物質質量的變化,必須研究微觀粒子質量的變化。光子是基本粒子,是輻射到外部空間的基本粒子,未形成光子時存在于物質內部,它的組成、結構和輻射到外部空間的光子的結構、組成一樣,只是大小和質量發生變化,即質量變小、半徑變大。根據愛因斯坦質能方程E=mc^2,輻射到外部空間的基本粒子,即光子的能量是mc^2 ,即基本粒子從靜止到基本粒子光速運動——形成光子,推動基本粒子從靜止到基本粒子光速運動的能量是自身質量損失一半形成的。愛因斯坦質能方程的本質是:質量損失一半,剩余質量光速運動。物體的質量由基本粒子形成,當且僅當物體的質量變成原來的一半時,物體的質量都光速運動,即組成物體的基本粒子都光速運動。
二、質能方程解析宇宙的空間變化:光速不變和光速可變兩種情形
1.光速是常數且光速是速度的最大值解析宇宙空間形態的變化
按照質能方程的含義,靜止質量為m蘊藏的能量是mc ^2。質量的能量通過彎曲時空體現的,用光速c和質量一起度量能量彎曲時空,時空的“勁度系數”也被確定了,即勁度系數是常數,宇宙演化就是一個彈性勢能和動能的轉化。假設宇宙開始的質量為m,它的能量必然是mc^2,宇宙的質量損失一半,即宇宙變成能量的宇宙,根據能量守恒定律得:mc^2=mc^2/2+kΔλ^2/2——(1),Δλ是m/2對時空的彎曲量。分析方程mc^2=mc^2/2+kΔλ^2/2——(1)可知:宇宙開始時,宇宙質量對時空的彎曲量最大,質量完全轉化為能量時,宇宙對時空的彎曲最小。宇宙的演化是曲度逐漸變小,但是不小于m/2對時空的彎曲量。
這樣宇宙的變化一定是周期性變化的,宇宙的變化過程就是一個超大型的簡諧振動,由于簡諧振動的周期公式:T=2π√(m/k)?,其中T是周期,m是振子的質量,k是系統自身特性的物理量。將這一規律應用到宇宙,各個變量的含義為:T是宇宙的變化周期,m是宇宙的質量,k是宇宙系統自身特性的物理量,是宇宙膨脹、收縮的勁度系數。T=2π√(m/k)代入方程(1)解得:Δλ/T=c/π√2,由于c、π、√2是常數,所以宇宙的最大半徑和宇宙變化周期之比是常數。
2.質量損失一半,速度增加一個光速解析宇宙空間形態的變化
質量轉化為能量一直在進行,從未間斷。愛因斯坦質能方程是質能關系的特例。質量完全轉化為輻射,輻射仍然存在質量,質量還會繼續損失轉化為能量。根據質能方程:E=mc^2,其中m是損失的質量,當宇宙的質量損失一半時,也可以理解為剩余的質量,本質是剩余的質量。宇宙必然轉化為光速運動的宇宙,即光子組成的宇宙,質量還可以繼續損失,它的質量必然會改變,還會一半一半的減少,通過簡單的數學推算,質量一半一半的減少次數是n,n=1是宇宙質量蘊藏的能量,宇宙的能量是:En=(1/2)^(n-1)*m(nc)^2——(2),其中m是宇宙的質量、n宇宙損失一半質量的次數,En是宇宙質量損失一半的次數后的能量。從方程(1)En=(1/2)^(n-1)m(nc)^2,我們可以看出:當n=1時方程(1)變為:E=mc^2,是愛因斯坦質能方程的形式,是質能方程的特例。由方程(2)我們還可以得出結論:宇宙的質量減少一半,宇宙的速度增加一個光速,宇宙會以此規律一直膨脹下去,由于質量彎曲時空,所以宇宙空間最終趨于平坦,宇宙質量的速度趨于物理學的無窮大,宇宙質量趨近于物理學的無窮小,宇宙的能量趨近于零。
三、宇宙能量存在最大值
變化方程(1)En=[(1/2)^(n-1)m](nc)^2——(2)得:En=n^2(1/2)^(n-1)*mc^2——(3),對(3)求導得:En‘= mc^2(1/2)^n-1*[n(2-nln2]——(4),討論n>1的極值。根據導數的性質,當2-nln2=0,n=2/Ln2,即當n=2/Ln2質量的能量達到最大值。所以一定質量能量的最大值是:En=(2/Ln2)^2*(1/2)^ [(2/Ln2)-1]*mc^2,此時n=2/Ln2值近似于自然常數e,非常神奇。由于n是大于1的值是自然數,所以宇宙的最大能量只能是接近于最大值En=(2/Ln2)^2*(1/2)^ [(2/Ln2)-1]*mc^2,其中m是宇宙的質量。
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