宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙起源是一个极其复杂的问题。宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,许多科学家认为,宇宙是由大约138.2亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,瞬间产生巨大压力,之后发生了大爆炸,这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。
其实,宇宙是否起源于奇点,决定于宇宙开始的质量。宇宙的变化,本质就是基本粒子质量变化,即量子质量的变化。可以理解为,量子的涨落,本质是最基本的量子的涨落,宇宙的一切变化,都是由最基本的量子涨落引起的,即基本粒子的涨落引起的。
我们的宇宙是由基本粒子构成的,基本粒子是相互绕转的两个半元电荷,遵循的规律是:M^2R=Q——(1),其中,M是基本粒子的质量、R是基本粒子的半径、Q是常数。其它所谓的基本粒子都是由基本粒子构成的,单独的半元电荷不能独立存在,所以基本粒子的质量、半径是可变的,带电量都是一个元电荷的带电量,也就是说,基本粒子的带电量相同,所以基本粒子存在三种形式:正元电荷基本粒子、负元电荷基本粒子和中性基本粒子。说明:中性基本粒子虽然不显电性,但是它也是带一个元电荷的电量,只是正、负半元电荷组成而已。我利用普朗克常数及相关理论推算Q的值在7.81×10^-85数量级,非常精细,宇宙中不存在质量、半径完全相同的基本粒子。这一结论被美国物理学会2022年冬季会议录用,录用截图摘要如下:

我们的宇宙所含基本粒子的总数是恒定的,如果宇宙开始的质量在10^54千克数量级,那么宇宙起源并非起源于奇点,而是起源于大于58亿光年的尺度,小于465亿光年尺度;如果宇宙开始的质量在10^76千克数量级,那么宇宙起源于奇点,并且奇点的半径是普朗克长度。分析论证如下:
一、宇宙起源于奇点的条件
2025年10月我本栏目发表的《关于古地球质量及重力加速度的计算》一文中论述到,宇宙质量的三次方与其可视半径的乘积是一个常数,数学描述:M^3R=H——(2),并且计算出H的值是:4.32×10^188。
现代粒子物理认为宇宙基本粒子的总数在10^84个数量级。在宇宙是奇点状态下,在奇点内部基本粒子之间可以认为没有缝隙,我们一定能得出:10^84r^3=R^3,其中,R是宇宙奇点的半径、r是宇宙奇点存在基本粒子的半径,于是有:R=10^28r——(3)联立方程(1)、(2)、(3)解得:M^3/m^2=5.5×10^244——(4)。由于在宇宙奇点,也是由10^84个基本粒子组成,所以基本粒子的半径都非常小,可以认为奇点内部的基本粒子的半径是相等的,由M^2r=Q可知:宇宙奇点内部基本粒子的质量几乎是相等的,所以我们可以得出结论:M/m=10^84,其中,M是宇宙奇点的质量、m是宇宙奇点存在的基本粒子的质量,两边平方得:M^2/m^2=10^168——(5)联立方程(4)、(5)解得:M=5.5×10^76千克,即如果宇宙由10^84个基本粒子组成,那么宇宙的质量在10^76千克数量级。
结论:如果宇宙开始的质量在10^76千克数量级,那么宇宙开始于奇点,奇点的半径为10^-35米。
二、宇宙起源于宇宙尺度的条件
由于宇宙质量和宇宙时空半径的关系是:M^3R=H,M是宇宙的质量、R是宇宙的半径、H是常数。如果宇宙存在辐射,膨胀速度不大于光速。我们容易知道:宇宙的最大半径是宇宙开始半径的八倍,现在宇宙的半径一定小于宇宙的最大半径,现在科学观测的结果是:现在宇宙的半径是465亿光年,所以宇宙开始的半径一定不小于现在宇宙半径的八分之一,即宇宙开始的半径不小于465/8=58.125亿光年,这种情况宇宙的膨胀速度始终不大于光速。由于1亿光年等于9.46x10^23米,所以465亿光年等于4.4x10^26米,M^3R=H,并计算得:M=0.99x10^54千克,约等于10^54千克。
结论:如果宇宙开始的质量在10^54千克数量级,那么宇宙并非开始于奇点,宇宙开始的半径在大于58.125亿光年的尺度,即开始于宇宙尺度。
三、宇宙起源于奇点的变化规律
如果宇宙起源于奇点,那么宇宙的膨胀必然经过两个阶段:即超光速爆涨阶段和低于光速的膨胀阶。
我在《关于地球开始时质量和半径的推算及宇宙开始状态的解析》论证道,基本粒子质量损失一半即光速运动,宇宙起源于奇点,其质量特别巨大,引力极强,超光速的基本粒子也无法逃逸它的吸引。也就是说,奇点的基本粒子质量损失远超过基本粒子原来质量的一半,虽然能形成远超光速的基本粒子,也不能逃逸奇点质量的吸引,只能使奇点“周期性”的超光速爆涨,即超光速爆涨、停止的循环,爆涨、停止是质量转化为能量的过程,也是做功的过程,同时必然伴随温度升高,这个阶段宇宙的质量损失极快,这一阶段是超光速爆涨阶段。
直到质量损失到约10^54千克数量级,半径达到大于58.125亿光年的尺度,应该说大于58.125亿光年,绝对小于465亿光年,此时在爆涨过程中停止之后,宇宙大爆炸,大爆炸之后宇宙质量损失变缓,膨胀速度小于光速。容易知道,宇宙爆涨到58.125亿光年的尺度,经历的时间绝对远小于58.125亿年,可以此类推结果。此时宇宙的质量不太大,引力也不是极强,宇宙大爆炸开始,宇宙大爆炸之后,形成星系的雏形,质量较小,宇宙开始远低于光速膨胀,并且膨胀速度越来越快,光子也能逃逸多数天体的吸引,逐渐形成我们现在的宇宙,现在我们的宇宙仍然在膨胀,这一阶段的膨胀速度不大于光速。
宇宙起源于奇点,和科学观察的结果契合。科学家通过测量宇宙深处这些轻元素的丰度,可以观测到这些早期反应的结果。测量结果和广义相对论以及传统宇宙学模型的预言吻合得相当好。早期宇宙的确极端致密,并且膨胀迅速。
总结论:宇宙的演化就是质量换时空的过程,质量的损失提供宇宙爆涨、膨胀的能量。如果宇宙开始的质量在10^54千克数量级,则宇宙开始于宇宙尺度;如果宇宙开始的质量在10^76千克数量级,则宇宙开始于奇点,普朗克尺度。该理论根据可以宇宙的开始时质量和宇宙开始时组成宇宙基本粒子的质量,可以准确推算宇宙包含基本粒子的总数量,宇宙基本粒子的数量在宇宙的演化过程中是不变的,即在宇宙的演化过程中,基本粒子的数量是守恒的。宇宙开始由基本粒子组成,基本粒子的半径极小;宇宙结束也应该由基本粒子组成,基本粒子的半径相对于开始宇宙开始的基本粒子半径较大;并且宇宙结束时,其质量远小于宇宙开始的质量,但是宇宙结束的空间半径远大于宇宙开始的空间半径。,量子涨落本质就是质量“换”空间,量子涨落的动力来源是量子质量损失提供的。