从热质能到暗能量——暗能量起源的再探索

发布时间：2024-06-01 18:44

　　暗能量构成了我们已知宇宙物质的68%,被成功用于解释目前标准宇宙模型中的宇宙加速膨胀现象.但是,学界对于暗能量的起源这一基本问题尚存在较大分歧,成为宇宙学中最重要的难题之一.本文试图从热质理论出发,基于能量守恒原理探索暗能量的起源.热质理论是近年来传热学中发展的新理论,其中包括热质、热质速度和热质能等新物理量.热质是热量的相对论性质量,热质能是相对论性能量.在地球上的温度和压力条件下,热质和热质能的量级远远小于物体的静质和静质能,但在宇宙大爆炸后的初期,温度可以达到1015°C以上,此时热质能可以与静质能相当,甚至更大.高品位的能量形式,如电能、光能、机械能等在传递过程中会耗散为低品位的热能,因此在热量(热质)的传递过程中,热量(热质)的总量是守恒的,但是热质能会耗散为一种更低品位的,"不可见"的能量.该能量具有四个特点:可以充盈整个空间,具有极低的能量密度,负压力,随着时间逐渐增加.这些特性与暗能量的性质吻合,因此可以猜测暗能量来自于热质能的耗散,它是宇宙加速膨胀的动力来源并构成了目前宇宙的主体.

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【部分图文】：

图2(网络版彩色)暗能量起源的猜想

(3)在不可逆的传热过程中,热质(热量)守恒,而热质能则因耗散而不守恒.根据能量的守恒原理,热质能必然耗散为一种更低品位的,“不可见”的,并且因数量级很小而难以直接测量的能量,故可称其为地球上的“暗能量”.然而,在大爆炸初期,热质能的数量级很大.(4)现有宇宙演化理论都只是讨论辐....

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