《宇宙深处》(38)
(38)
我们在前面曾提到,某些超大型的黑洞从无到有,其不知已经历过多少个亿年的时间,最后演变成一个可视、或可推测到、大的体积略为170亿个太阳,质量是太阳的几十亿倍的巨毋霸时,它的表面温度也还是很低的,有的甚至只有区区的负3万分之一K,或者更低。可想而知,这个区域在黑洞形成前的N^n亿年间,都是一片绝对低熵的虚空。其温度也一定低得难以想象的,估计会低至-500℃至-350℃,甚至更低。
根据什么来推断虚空会是如此低的温度呢?
这是可以从地球上的矿物质熔点来估算的。
因为地球属于岩石星体,这类星体在宇宙中,算是耐高温的,或者说是中等级别的耐温星体。
在地球上,目前已知的四千多种矿物质中,最高熔点的是单质石墨,为3850±50℃,沸点为4250℃。
金属中最高熔点的是钨,熔点是3410℃。
合金中最高熔点的是铪合金,熔点是4250℃。
也就是说:当地球的自然物质遇到高于4000℃以上高温时,就会熔化。那也就表明:若地球遇到超过4000℃的环境时,可能会熔解。
更为极端的情况是:若地球附近有一超新星爆发,其超过100亿℃的瞬间高温,地球会在瞬间气化。
这说明:在宇宙环境中,平常的极端高温应在4000—5000℃之间,过高就会使一半或大多数天体熔解,剩下的可能是成分类似铪合金的那种耐高温的合金质星体。
再根据‘有正必有反’,才可保持均衡的原理,那么我们就可以通过反向推断出宇宙环境中,平常的极端低温数值应是ˉ4000℃--ˉ5000℃之间。只有达到这个数值,才能保持宇宙极端高、低温之间的均衡,才能保证有足够大数值的绝对熵差之形成,并由此缔造新的天体。
其公式:ˉZ=(Z+Z)/Z。其中ˉZ是极端低温值,Z是极端高温值。
保持宇宙高低温度平衡的常数公式应为:B=+Z1-ˉZ2。其中B是宇宙极端温度均衡常数±0℃,+Z1是极端高温,ˉZ2是极端低温。也就是极端高温(+4300℃-5000℃)减以极端低温(ˉ4300℃--ˉ5000℃)的差,即是宇宙极端温度均衡常数±0℃。
当然,这个极端高温的系数,仅是根据地球自然界目前矿物质最高熔点作参考的,若今后发现天体物质中,有更高熔点的,这个系数和常数都应作相应修改。
由此可见,现在人们用逼近法推断的绝对低温温标,与真正的绝对低温温标还有近二三十倍的距离。
这是一个类似思维实验的推论,但却可以说明:为何宇宙中类似一个百多亿光年、内有超过万亿颗恒星、质量为10的上千次方的天体,竟然会均匀地发生膨胀,或称红移,或者理解为‘瓦解’的现象。其中原因就是这个天体的外围存在极端的低温和极端的熵差。
也只有这种悬殊的熵差,才能将一个质量大到有着N、N、N……次方的天体慢慢瓦解!
同时还应该指出,在宇宙中并不会在全部范围、所有时间内,都是这种极端的低温的,这只是一种理论上的绝对值。因为如果宇宙的全部、以及一直都是这种低温,就不会存在任何的天体了,连原有的天体都会被‘冻’成齑粉,甚至连齑粉都见不到,这就是‘热寂’。
而事实上,在宇宙空间中存在各种天体,它们就像超市中的商品,琳琅满目。又像一幅灵动的画卷,千姿百态,生机勃勃。在无边无际的宇宙空间,其平均温度应是在ˉ240度—ˉ220之间的,就如地球的平均温度在5-15度之间一样。
在地球上,除了‘寒极’和‘热极’的地方会有零下70度和零上70度外,其它大多数的地方、在大部分时间内的平均温度在5-15度之间,都是适合人类居住和生活的。
在宇宙中,除了‘寒寂’和‘热寂’的空间外,其它大多数空间、在大部分时间内的平均温度在ˉ240度—ˉ220之间,都是适合天体存在和发展的。
若高或低于这个温度,星体都会逐渐熔化或解体。
我们以往观察到的一些天体之所以会有大小不一的体积,以及奇形怪状的外貌,可能就是那些被‘烧’得熔化,或被‘冻’得解体了的天体的残骸。当然,这些天体也有可能是天体碰撞后,或天体爆炸后的残骸。
假若宇宙平均温度真的会失常地保持在几千度,那绝大多数天体都会消失。不要说是那种100亿℃的极端、极端的温度,仅仅只是几十亿年的时间内,持续出现一万至几十万度温度时,多数天体都会化作一缕清烟,甚至连烟也没见到,这些天体就不见了。
若真的出现这现象,即属于上面提到的:‘寒寂’。它是与‘热寂’相对应的另一种极端温度的形态。
总而言之,在宇宙中,大多数的空间是没有星体的虚空,有星体的空间大约只占1/3的区域。在更加辽阔而深邃的、没有任何星体的空间里,全是低熵世界,其温度普遍会在ˉ500℃--ˉ3800℃之间。只有这种低温,才会有利于形成大尺度的温差,才能孕育出各类天体。
当然,低于ˉ3800℃及以下的绝对温度是理论值,它只会在瞬间存在。同时,整个宇宙更不会、也不可能到处和随时都保持着正负上万℃的极端温差。否则,绝大多数的天体都会熔解或解体,所有天体可能都不复存在。
当存在一定的熵差时,根据热力学的相关定律,周边高熵区域的物质,大的如星系,小的如光粒子,都必然会从四面八方向这个低熵‘洼地’靠拢和汇集。
熵差越大,汇集的速度和效应越大,反之则相反。
如果熵差不大,也就是说虚空那里的极端低温不是处于ˉ500℃--ˉ3800℃之间的话,周边湧过来的高熵物质流就会很快就填满这个‘洼地’,在很短的时间内就使熵差消失,大型的黑洞及至后来新的星体就难以形成。
只有在存在极端熵差及形成宏大的熵流,并经过N亿年的时间后,原本是虚空状态的超低熵区域会慢慢热闹起来,又开始重新聚集起无数的物质,骤然望去,密密麻麻有如天际沙漠。
这些数不清的天体物质慢慢形成星云、类星体、球状星体。又从原来不能被观察,到变为可观察、或可推断到。
低熵区域的这种现象与通常说的星体‘吸积’不一样:前者是因为低熵,是别人向它输送,属于被动式的。后者是因为质量,以摄取方式吸引别人,属于主动式的;
前者发生在类星体形成之前,后者发生在星体形成之后;
前者得到的主要是轻元素,并向类天体方向发展。后者可以得到轻、重元素,并向巨星方向发展。
由于周边的熵流输送的物质和粒子的成分不同、构成不同、质量各异,导致低熵区域内各部位的质量、重力和运动方向出现紊乱和不确定性,这与量子力学中的不确定性原理相似,导致低熵区域内各种不同天体或物质出现了上下翻滚和左旋右转的混乱情况。为改变这种状况达到等势,低熵区域内部需要进行均衡调节,这就形成了自旋或反自旋的萌动。
前者自旋是聚合的力量,后者反自旋是分裂的力量。
低熵区域若出现这种自旋萌动时,就宣告类星体开始诞生。
当类星体发育到有一定质量时,它自身的重力逐渐与外部的力场必然会相互影响。为了缓解内部重力不平衡可能会导致解体的问题,以及抗衡外部力场对它的挤压和拉拽,类星体内部必须统一行动,最终选择就只能是——自旋。
当类星体出现自旋的迹象时,说明天体开始形成最初的统一的自身的质量。但这时它还是一个结构松散的天体,自身重力不足,所以自旋速度不会很高,还不能完全抗衡外部的影响。这时,最好的办法就是逃离。但在自身动能不足、无法逃离的情况下,就只好与外部力场保持若即若离的距离,这就使类星体形成了初始公转的运动。到这时,就可以运用相对论的质能原理,来解释其运动性质和方向了。