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院士首席专家、科学研究院北京分院院长、中国科技研究交流中心研究员,中国国际经济文化发展研究中心高级研究员。从事国际发展战略策划, 智能远程经济产业发展、资源整合对接、 项目合作、智能技术软件研发、自动化逻辑设计等。发表论文100余篇,获国内国际优秀成果奖40余项,成果与传略入编大型文献百余部,出版专著《系统现代物理与智能科学技术模型》科学出版社,2015,申报国家科技专著基金项目。

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[原创]大宇宙结构及演化  

2010-02-23 17:25:41|  分类: 创新学术理论 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                                                                              王汰非

                         吉林省通化太圣数字科学技术研究院 

                             世界学术成果研究院院士  中国科技研究交流中心研究员

                     时间:2010-02-23  080000            

     摘要:用泛系分析与统一场论的方法,研究大宇宙结构及演化理论,给出前终极宇宙 原初宇宙初始宇宙现今宇宙将来终极宇宙结构及演化的真正历史解决广义相对论和宇宙学疑难 将我们的宇宙有机协调地扩展为宇宙巨系统。 在宇宙学与现代物理发展中具有广泛的应用,为宇宙学及自然科学交叉多学科统一协调发展提供基础。      

预期大宇宙学将建立数字系统,开发大宇宙结构及演化系列软件。人们利用现代数字网络技术模拟仿真大宇宙结构及演化全部过程。用电脑演绎大宇宙热爆炸,起源,第一推动,演化发展大自然奇观。

    关键词;宇宙学   大宇宙学原理  大宇宙结构

一  基本理论

1.1 宇宙场

宇宙为低光速与超光速整体宇宙系统。宇宙物质或天体(星系)周围存在着广义对称相互作用的空间为宇宙场,宇宙物质或天体(星系)之间的广义对称相互作用通过宇宙场传递,宇宙是与统一场及一切相互作用场相耦合的统一宇宙场。 

   大宇宙物质为理想流体,物质与时空稳恒均匀各向同性。 在大宇宙场中具有膨胀与吸引耦合性普遍的稳恒流动,低光速与超光速广义对称耦合协调运动,整体与局部宇宙相对转动运行,遵从泛系相对论运动规律。

    大宇宙演化、运动及发展在宇宙场中具有自然耦合与精细微调总规律。由空间的自然耦合与时间的精细微调形成广义对称平衡统一的宇宙体系。

 宇宙场的数学表述不拟给出

原理大宇宙学基本原理

        宇宙物质为理想流体,物质与时空稳恒均匀各向同性。时间演化有方向性周期性,空间演化规则递进永不往复。

   2 大宇宙具有膨胀与吸引耦合性普遍的稳恒流动。低光速与超光速广义对称耦合协调运动,整体与局部宇宙相对转动运行,遵从泛系相对论运动规律。

        3  大宇宙是动力学系统,宇宙演化遵从严格的动力学守恒定律。宇宙按照确定的大周期常数规律演化发展。

   4 大宇宙为标准宇宙模型的平模型,具有足够的动力膨胀到极大宇宙。

     初始 现在 将来宇宙时空曲率逐渐趋向平直.

   5 整体宇宙演化具有前终奇性宇宙,奇性宇宙热爆炸守恒演化为原初宇宙,原初宇宙大周期(常数)暴涨演化为初始宇宙。初始宇宙大周期(常数)暴涨守恒演化为现今宇宙,现今宇宙大周期(常数)膨胀演化为后终极宇宙,

   6  宇宙演化、运动及发展具有自然耦合与精细微调总规律。由空间的自然耦合与时间的精细微调形成广义对称平衡统一的泛系宇宙体系。

 二  大宇宙结构模型

  类比微观物质结构低光速分子原子亚光速电子、核子、光速粒子,宇宙行星、恒星、星系、星系团、超星系团、总星系的结构规律依据宇宙学基本原理引进宇宙结构模型 .   

    现代宇宙学原理指出:任何时刻,宇宙空间在大尺度结构上是均匀各向同性,宇宙度度满足Friedmann —— Robertson ——  WaIker 度规                                                  

                                                   d r 2                

         d s 2 = d t  R2 ( t )  ————  + r dQ + r 2 s in 2dQ 2        

                                           1+ k r 2

式中 t 是随动坐标系的宇宙时,R ( t ) 为宇宙尺度因子,是空间曲率署符为一常数,适当选取单位后,可取k = 0表示抛物平直型宇宙,k = 1表示双曲开放型宇宙,k = +1表示椭圆闭合型宇宙。

宇宙具有共同的起源,圆锥宇宙三种模型(k = 0 ,—+ 1 )都有振荡模型,在过去某时间空间崩溃,宇宙时t = 0 , 尺度因子R ( 0 ) = 0, 能量密度p(0)= 00

  在宇宙均匀各向同性膨胀下,由爱因斯坦场方程组,尺度因子R t )两个方程                   

                Gp H  

            R2  ——————  =  k =  常数                                              ( 1)  

                                 3     

 

                             4pG                                          1        p  H  

         R‘‘ =  ————  ( 3 P +p ) R =  ——  ———                        2

                                 3                                          2          R

                             

                           8Gp           势能

k =———— = ————                     3

                                                     3  H            动能

方程(1)给出了绝热膨胀下能量守恒,(2)是牛顿第二定律相对论推广,其中压力对惯性的贡献是狭义相对论效应E = M C 引起的。可以看出和一个膨胀球中的牛顿理论一样,势能与动能的总和不变,动力由它们比率k定。

    宇宙中的物质刚好有足够的动能使之在特定长的时间内演化到最大尺度,导致动力比k= 1。满足标准平直型宇宙。  

 大宇宙演化学

3.1 基本理论

原理2  宇宙演化原理

宇宙存在初始奇性,为奇性弯曲时空,具有自足自洽与全息完备性,

含有宇宙全部信息和完备的自然规律,标志着宇宙的创生和时空的起源。

     2 宇宙的演化及发展决定于宇宙的初始条件,初始条件由初始奇性给定。

    3 0 宇宙是自足自洽的( Seif —— contained )整个宇宙决定于完备的自然定律,不需要任何外加的或假定的初始条件,按照完全确定的自然规律演化及发展。

      3 .2 大宇宙演化规律及分析

 整体大宇宙为标准平模型,具有足够的动力在大周期演化中膨胀到极大终极宇宙满足绝热膨胀下能量守恒,

                        8Gp            势能

k=———— = ————               

                                                     3 H          动能

是牛顿第二定律相对论推广,其中压力对惯性的贡献是狭义相对论效应E = M C 引起的。可以看出和一个膨胀球中的牛顿理论一样,势能与动能的总和不变,大宇宙动力由比率[原创]宇宙演化的真正历史:大宇宙学 - 太圣科技 - 太圣科技前沿 =1 确定。

令大宇宙势能 E s = G Mr , 动能 E = M c2由k=1E s = E ,导出r = G M/c2为大宇宙空间动力学尺度(见以下分析)。

    我们的研究计算分析表明,现今宇宙具有足够的动能 —— 场巨能E = N M c2 ~ 10 188 J (M宇宙质量),在大周期自发演化为终极宇宙。

设我们现今宇宙为大宇宙演化过程局部系统,用我们现今宇宙结构及演化分析计算大宇宙规则演化规律。

   定理 大宇宙周期演化定理

   大宇宙演化,运动与结构具有自然耦合性,在演化中运动,在运动自然耦合形成宇宙系统。大宇宙具有确定的大周期规则演化,大周期为确定常数N 

   定理 大宇宙演化大守恒定理

大宇宙演化具有,质能,时空,周期数,量子数动力学全息大守恒。满足动力学守恒定律。

前终极宇宙热爆炸与原初宇宙动力学量守恒,原初宇宙周期大常数暴涨演化为初始宇宙。原初宇宙预存着初始宇宙。初始宇宙周期大常数暴涨演化为现今宇宙,初始宇宙预存着现今宇宙构形,初始宇宙和现今宇宙动力学量守恒,现今宇宙周期大常数膨胀演化终极宇宙。 终极宇宙和前终极宇宙动力学量守恒。

其中大宇宙演化具有确定的大周期(量子)常数 N 满足大宇宙演化全息量子数守恒

               N = R1/ R0 = R2/ R1  R3 / R

以上为大宇宙演化空间尺度。相应的物理量满足大宇宙演化全息量子数守恒。

                     表1  大宇宙演化程式

    前终极宇宙      原初宇宙      初始宇宙      现今宇宙     后终极宇宙 

     记R宇宙       记R宇宙     记R宇宙     记R宇宙   记R3宇宙

其中R1R2R3宇宙分别为第123周期演化宇宙。图演化程式宇宙时间演化具有周期性,空间演化规则递进永不往复。我们现今宇宙为大宇宙第3周期初期演化形式。

   经过大型计算机计算分析演绎给出

 前终极宇宙的尺度

    宇宙质量M0  =10 172 kg

   时空尺度  r 10145 m,  t=10137 s.  

   核心时空尺度 r q 10 215 m,  t10 223 s.  

   宇宙密度 =10 266kg m - 3

  (线)密度恒量 p  c 2 / G = 10 27 kg m - 1

   宇宙温度T = Mcc 2/ k =10 212 k

   热爆炸温度 T= hc 3/ GR[原创]宇宙演化的真正历史:大宇宙学 - 太圣科技 - 太圣科技前沿 =10212 k

  原初宇宙数字结构尺度

    宇宙核心质量M=10 172kg

    弦子静止质量 [原创]宇宙演化的真正历史:大宇宙学 - 太圣科技 - 太圣科技前沿 = 10 185 kg

    时空尺度 r q = 10 215 m,  t10 223 s.  

   宇宙密度 10 817 kg m - 3

  (线)密度恒量 p  c 2 / G = 1.3470468×10 27 kg m - 1

   宇宙温度T = Mcc 2/ k = 10 212 k

   热爆炸温度 T= hc 3/ GR[原创]宇宙演化的真正历史:大宇宙学 - 太圣科技 - 太圣科技前沿 = 10212 k

为前终极宇宙核心尺度。

    根据宇宙演化大守恒定理,前终极宇宙奇性热爆炸宇宙半径为前终极宇宙核心(r q =10 215 m自发破缺爆发尺度,与终极宇宙尺度拟合( r 10145 m构成新终极宇宙边界满足热爆炸宇宙动力学大守恒。

 由于核心物质高度密集具有强大的引力形成原初宇宙.前终极宇宙热爆炸与原初宇宙动力学量守恒,原初宇宙周期大常数暴涨演化为初始宇宙。原初宇宙预存着初始宇宙。初始宇宙周期大常数暴涨演化为现今宇宙,初始宇宙预存着现今宇宙构形,初始宇宙和现今宇宙动力学量守恒,现今宇宙周期大常数膨胀演化终极宇宙。 终极宇宙和前终极宇宙动力学量守恒。

                         2大宇宙大周期演化尺度

                               前终极宇宙       原初宇宙         初始宇宙       现在宇宙    后终极宇

  空间尺度(m)       10145         10 215       10 95      10 25      10145 

 时间尺度( s)           10137         10 223       10 103     10 17      10137  

[原创]宇宙演化的真正历史:大宇宙学 - 太圣科技 - 太圣科技前沿 能量(J)                   10188         10188          1068         1068       10 188  

密度(kg m -3  10 266       10817          10216        10 -24      10266

温度(k)        10 212        10 212         10 92        10 92      10 212   

第一推动力(N)          10 163                       10 43(特征)

第一推动能(J)            10 188                      1068(特征) 

 

                                大宇宙演化分析

宇宙整体转动,局部(个体)宇宙螺旋式球对称自旋与公旋,时间演化有方向性周期性,空间演化规则递进永不往复。整体(圆锥)宇宙演化有始有终。初始宇宙尺度 r ~0 ,  t~0, 能量密度p~00宇宙特定演化条件下物质与能量密度构成特定比例关系.

宇宙具有70%的暗能量存在。宇宙在终极奇性发生极大振荡引起热爆炸。连续创生演化为新初始宇宙,尺度由前终极宇宙确定。(下标m表示临界最大值)  

 宇宙演化热爆炸充要条件;宇宙膨胀速度加快(v~vm),物质密度减少,能量密度增加。宇宙演化(膨胀)与热爆炸遵从宇宙动力学守恒定律。宇宙在终极周期发生极大振荡引起热爆炸。连续创生演化为新初始宇宙。 

        暴涨宇宙论指出,宇宙尺度经过指数膨胀后增大为10 —20cmxexp(Ht) ~ 10800cm. 大大超过现今可观测宇宙尺度1025m. 因此我们宇宙是整体宇宙的一部分,由引力源判据r g/ R~ 1和宇宙尺度 r = GM2 /c 2 1025 m表明,我们宇宙是整体宇宙膨胀与吸引普遍的流动中强引力场中的“特征致密宇宙”,具有整体宇宙强引力场引力源的特征意义。因此我们宇宙之外普遍存在着其它宇宙和整体宇宙系统。

 因此宇宙,物质及粒子具有全息全同统一相似性,按照完全确定的数字规律演化及发展.

   关于粒子,物质,天体,星系的起源演化的系统数字结构分析及数字技术不拟给出,参阅王汰非著《泛系现代物理分析与高端技术科学》香港中新出版社200910月出版,欢迎订阅。     

   以上的宇宙数字结构是根据我们的最新研究成果初始宇宙论,广义相对论量子力学,广义相对论量子宇宙学等,经过大型计算机精确计算得出的科学数据,与现有理论,天文观测及科学实验具有精确的拟合。

   宇宙数字结构分析为宇宙演化模拟仿真及数字技术软件开发提供科学基础。预期宇宙将引发宇宙学与天文观测的数字技术革命!

宇宙数字结构分析可开发软件技术将宇宙热爆炸起源演化发展纳入计算机模拟仿真。在电脑中可以演绎观察观看宇宙自然爆炸起源演化发展全部过程。并可在电脑中观察观看宇宙现象,自然界演化过程和自然天象爆发奇异宇宙景象。如太阳风、太阳耀斑黑子活动、太阳核反应、地球磁暴、地震、电离层,北极光,日全食,流星雨,彗星,天体引力相互作用、月球引力对地球作用(引起潮汐)、黑洞和超新星爆发(爆炸)、宇宙线、河外射电源、微型小黑洞的蒸发、类星体红移、大尺度天体、星系的宇宙膨胀相互作用,天文大潮,外星系结构等,

                    宇宙细阐述科学论证数学表述参阅

                                          《泛系现代物理分析与高端技术科学》

                                                          内容简介

                                    香港中新出版社200910月出版    

                                                        王汰非著 

 泛系现代物理分析是变革发展现代物理具有东方科学特色的统一现代物理体系。以东方科学发展观为指导,提取现代物理统一核心理论,用数学与物理分析公理化的新方法阐述、论证泛系现代物理分析基本理论及其统一协调发展规律。用最新前沿成果揭示交叉多学科统一物理规律及宇宙高深层次整体规律,拟解决相关重大科学难题(十项),使东西方科学合壁统一,以期建立统一现代物理。泛系现代物分析将建立瞬间态、悬浮、数字和巨能高端技术科学,引发相应的高端科技革命,推动人类社会与科学进入万能科学巨能科技宇宙高深层次发展。

 本书共分十三章,内容包括第一章泛系量子力学分析与量子数字技术科学、第二章泛系粒子物理分析与终极粒子技术科学、第三章泛系核物理分析(微观与宏观核物理分析)与终极核巨能技术科学, 第四章泛系高温超导物理分析与超导技术科学、第五章泛系相对论物理分析与超光速技术科学、第六章泛系引力动力学分析与引力技术科学、第七章泛系悬浮力动力学分析与悬浮技术科学、第八章泛系黑洞物理分析与黑洞技术科学、第九章泛系宇宙物理分析与宇宙技术科学、第十章广义相对论量子力学分析与量子宇宙技术科学、第十一章广义优化分析与宇宙优化技术科学、第十二章21世纪(后)高端技术科学。第十三章百世万年科学发展预测。

 专著核心理论获奖成果见作者简介。

《泛系现代物理分析与高端技术科学》由香港中新出版社200910月出版(45万字)。国内首发1万册中文版,定价50册。网上预订优惠价46/册含邮资,20册以上预订优惠价44/册含邮资,50册以上预订优惠价42/册含邮资,100册以上预订优惠价40/册含邮资.

现已预定出一半份额剩余5000册,请需要者从速联系网上预定,5000册预定时间2009.05~09,现在正是火热预定最佳时期册数有限限量发行。

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 预订者为研究院图书会友俱乐部会员,终身八折享受研究院与王汰非院士出版的一切书刊与电子版科研资料,有相关课题的研究者可与研究院及王汰非院士交流合作相关重大课题项目,提供相关重大课题项目科研资料,有创新成果建树者聘为研究院终身高级研究员或院士,建立重大课题终身研究功勋机制。 

 联系方式 EmaiI :wangtf788@163.com qq  545635392     

  联系人;王先生,李小姐           

                                     作者简介主要成就                

     王汰非:世界学术成果研究院院士、中国科技研究交流中心研究员、中国国际经济文化发展研究中心高级研究员、中国管理科学研究院特约研究员,世界杰出华人协会会员,吉林省通化太圣数字科学技术研究院院长等。

       从事国际(社会,经济,科学科技,教育等)发展战略策划,自然与技术科学,社会,教育与管理科学、政治经济学等交叉前沿基础研究、成果转化应用、高端科技研发,国内外学术刊物,大型学术文献与网站发表论文100余篇, 20余项成果获国家级高层次学术论坛优秀成果奖,8项成果获10项国际大奖。

 国内外首次提出十余项创新学说,自主创新系统自然科学与技术科学,数字现代物理,数字宇宙学,系统政治经济学,系统哲学分析,系统马克思主义体系等交叉多学科。完成以上交叉多学科系统核心理论,自主研发十余项高端与数字技术。

主要成果获世界重大学术成果国际金奖与特等奖,世界百年学术成就奖。国际优秀成果奖,国际优秀文献成果雄狮奖,世界学术交流优秀成果一等奖,国际优秀科研学术成果探索奖,第二届中国科学家论坛优秀成果一等奖,第二届中国未来与发展论坛新世纪优秀成果一,二等奖,中国科技优秀成果特等奖,科技创辉煌金牌奖,中国百科优秀论文一等奖,中国创新英才优秀成果一等奖,2004中国管理科学优秀学术成果奖。中华名人文论优秀作品奖,第六届中国经济学家论坛优秀成果一等奖,第五届中国管理创新大会优秀成果一等奖等。获奖成果入编大型国家级与国际级学术文献。

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