“暗能量”－大爆炸宇宙学中的“燃素”（六）

－无须“大爆炸”，膨胀加速，动力源清楚的“正反物质统一的C宇宙模型”

对同时包含正、反物质，物质间“同性相吸，异性相斥”的宇宙，引力质量与惯性质量相等的等效原理不再成立。作为一种引力理论的广义相对论不再适用于同时有正、反物质的宇宙。描述宇宙物质运动的动力学仍用经典力学，时空整体是平坦的。

在电磁相互作用中，正、负离子相吸，形成规则排列的晶体结构。在“同性相吸，异性相斥”质量相互作用中，正、反物质各自“同性相吸”形成正、反星系团，“异性相斥”形成类似正、负离子相间分布的格局。不同处是，正、负离子相吸收到核力阻挡形成稳固的晶体结构；正、反星系团相斥，致使宇宙整体发生加速性膨胀。

宇宙看成由正、反物质团作正、反“分子”构成的“气体”。正、反“分子”相间分布产生斥力。宇宙（总星系）中每个“分子”间“斥力-引力”势能可由下式计算。

计算中假定：1）“分子”的质量均相等，2）正反“分子”数量相等。由此，任一分子的位能

（求和中除去 一项）。其中             （2）

式中，为“分子”质量；为与另一“分子”的距离。

这团“气体”中正、反“分子”间，因“同性相吸，异性相斥”，自动形成正反“分子”在空间中相间排列的分布。为计算这团气体中“分子”的“斥力-引力”势能，按固体物理中晶体内一个离子的总电势能，可表示为它与距离最近的另一个离子的电势能的A倍。对各类离子晶体马德隆常数A通常在1.5~2.6间。（谢希德,方俊鑫. 固体物理学（上册），上海：上海科学技术出版社，1964，76-79）

为简单起见，按正反“分子”如氯化钠晶体中正负离子分布的模式计算

     ≈              （3）

式中R₀为临近“分子”间距。与离子晶体的点阵能的情况类似， A为马德隆常数，A≈1.7。

设正、反星系团中心间距为128Mpc，宇宙物质平均密度 ≈ 6×10^-30gcm^-3,

Mpc＝3.086×10²⁴cm，G＝6.672×10^-8cm³g^-1s^-2。

  由公式                                      （4）

由（4）式计算“分子”具有的位能完全转化为“分子”的膨胀速度

＝4.6×10³km/s。

考虑膨胀早期R₀更小，假设只有目前的1/3000，此时宇宙物质密度也仅每立方米10¹¹个氢原子。星系团的膨胀速度可达到＝2.5×10⁵km/s ，已接近光速。

    “分子”的膨胀和加速，由正反物质间相斥势能推动，对于观测到星系退行能达到的速率，数量上是够的。

推动这团“气体”膨胀加速运动的力，随“分子”吸积质量加大、距离增大而变化。而“分子”的吸积、合并过程很复杂，要描述这团气体正反“分子”的生长、合并，以及同时加速膨胀运动的演化过程，难以解析计算。要用数值模拟方法演示演化过程。

早期宇宙模型演化曲线全程都是减速的，沿时间回溯必然与时间轴相交于奇点。1998年，观测发现膨胀加速后，宇宙学模型中加入了“暗能量”，演化曲线如（图2）中的曲线1。早期宇宙因物质密度大，引力作用超过暗能量的斥力，膨胀是减速的；后期因膨胀物质密度减小，膨胀由减速变为加速。但早期的膨胀仍是减速的，沿时间轴回溯，演化曲线必定与时间轴相交。――“宇宙年龄”就是这样得出的！

俞允强教授虽然对“宇宙有有限年龄曾使人们感到难以接受”，但认可“今天宇宙的年龄有限大是不可避免的结论”的认识，就是这样产生的。（俞允强，热大爆炸宇宙学，北京大学出版社，2003，p.34）

正、反物质统一的C宇宙模型中，演化曲线如曲线2所示。膨胀一直是加速的。演化曲线沿时间回溯，速度降到零后演化曲线和时间轴平行，不与时间轴相交。不会得出宇宙从奇点中爆炸产生，或宇宙年龄有限结论。伽莫夫的“原初高温粒子气体团”可以有一定的尺度。宇宙年龄也比大爆炸模型“年龄”138亿年长得多。功能越来越强大的望远镜就能观测到更远的地方，无须担忧光传播时间不够，观测不到更远距离。

图2. 曲线1是1998年后“大爆炸模型”膨胀演化曲线，沿时间回溯必定与时间t轴相交于奇点0，得出“宇宙从奇点大爆炸产生”的错觉。时间轴上的0到t₀的时间间隔成为宇宙学宣称的138亿年的宇宙年龄。 曲线2是C宇宙模型加速膨胀演化曲线，不会与时间轴交，“宇宙年龄”远不止138亿年。

正反物质统一的C宇宙模型中，“膨胀加速斥力来自哪里？”、“年龄矛盾”、“反物质在哪里？”、“奇点”疑难，不再存在。

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