我在本栏目发表的“《关于古地球质量及重力加速度的计算》一文的结论——论证了宇宙从暴胀到膨胀过程中质量与能量的统一演化之能量封装与辐射”一文中论述到,膨胀阶段,宇宙的质量开始辐射。虽然宇宙的质量不在指数级地减少,但是宇宙的质量仍然是在减少的,并且质量减少的主要原因是——辐射。据此继续论证:暗物质起源的普朗克尺度机制与宇宙质能转化。
宇宙中暗物质占全部物质总质量的85%,也就是说,物质占全部物质总质量的15%。暗物质是从哪里来的呢?其实,暗物质是由物质转化而来的。分析、论证如下:
不论是物质还是暗物质,都是由基本粒子组成的。基本粒子是相互绕转的两个半元电荷,组成的规律是:M^2R=Q,其中,M是基本粒子的质量、R是基本粒子的空间半径、Q是常数。其他所谓的基本粒子都是由基本粒子组合而成的,并且单独的半元电荷是不能独立存在的,所以按照带电的不同,基本粒子存在三种类型:正元电荷基本粒子、负元电荷基本粒子和中性基本粒子。电子是负元电荷基本粒子、正电子是正元电荷基本粒子、光子(辐射粒子)是中性基本粒子,并且是辐射到外部空间的基本粒子,中性基本粒子也存在于物质内部,注:我的这一结论被美国物理学会2022年冬季学术交流会录用。
根据基本粒子遵循的规律可以知道,基本粒子的质量、空间半径是可变的,爱因斯坦质能方程告诉我们,质量的损失,必然产生能量,产生的能量E=mc^2,其中,E是能量、m是损失的质量、c是光速。基本粒子损失质量必然加速基本粒子的运动速度,假设存在于物质内部的基本粒子的质量为m,其蕴藏的能量为:E=mc^2,再假设m损失一半,根据爱因斯坦质能方程产生的能量为:mc^2/2, 基本粒子剩余质量是m/2,根据能量守恒定律可知,基本粒子的能量必然是:mc^2/2,此时的基本粒子必然光速运动,光量子形成。也就是说,存在于物质内部的基本粒子,它的传播速度是零,质量损失一半产生的能量,加速基本粒子自身到光速,辐射到外部空间,这就是光量子的形成过程。处在膨胀阶段的宇宙,是辐射的宇宙,这个阶段宇宙损失的质量是小于光速的基本粒子质量损失一半,转换为光速运动的基本粒子——光子,即质量的损失是基本粒子的辐射形成的。现代理论认为,现在宇宙的质量约是10^54千克,据此可以推测宇宙开始辐射的质量不大于2×10^54千克。
我根据普朗克常数及相关理论推算Q的值是:7.81×10^-85。现代主流理论之一认为,暗物质粒子的质量在2.5×10^-25千克数量级,所以暗物质粒子的半径等于:Q/M^2=(7.81×10^-85)/(2.5×10^-25)^2=1.25×10^-35米,相当于普朗克长度,这也是暗物质粒子难于检测到的重要原因。
暗物质是组成物质的基本粒子质量损失一半形成的,主要是宇宙早期,半径非常小的基本粒子形成的,绝大多数的暗物质粒子的半径在普朗克尺度上。我的理论认为基本粒子质量损失一半后,必然光速运动,这里推断符合爱因斯坦质能方程质能关系转化,也符合基本粒子的组成规律M^2R=Q,质量换时空的规律。所以暗物质粒子不仅质量较大、半径极小,还光速运动,这样暗物质必然广泛存在还不容易被检测到。所以说,宇宙暗物质的质量主要是由半径极小的基本粒子形成的。其实,光速运动半径大的基本粒子也是暗物质,只是这种暗物质粒子质量较小罢了。
假设宇宙开始辐射的质量为M,现在暗物质的质量为m,那么物质转化暗物质的质量必然是2m。根据现有理论物质和暗物质的占比,暗物质形成的规律及物质和暗物质的占比得:(M-2m):m=15:85,解得:m=17M/37,2m=34M/37,M-2m=3M/37,所以宇宙还没有转化为暗物质的物质仅剩下原来的3/37。
结论:宇宙现在物质的质量不大于:2×10^54×3/37=1.6×10^53千克,宇宙的物质最终都要转化为暗物质,宇宙最终就是辐射,即只有辐射的宇宙是宇宙的终极状态。