03.03 能量不能凭空产生,那么宇宙中的起始能量怎么来的呢?宇宙是不是个永动机?

小高撩药


如果我们把宇宙当作整个外在的客观世界,那么宇宙的产生与膨胀就是一个从无到有的过程。这是违反质能守恒原则的。

之所以会得出如此矛盾的结论,是因为我们一方面把宇宙视为抽象的概念,而另一方面却又将宇宙当作一个具体的物体。

前者是无限的,没有起始与生成,其最多只是存在形式的转换;而后者则是有限的,是一个由隐到显的形式变化过程,其存在的时间是有限的,有着一个诞生与消亡的具体演化过程。

既然质能守恒是人类千百年来认识到的一个基本定律,既然宇宙有一个具体的创生过程,是在不断地膨胀,说明我们的宇宙仅只是一个具体的物体,是自然界的一部分。

由于自然界具有不连续性,存在着质的变化。当自然界发生波动,导致其局部远离平衡态时,就会使该高能的局部暂时形成耗散结构,即形成了不稳定的能量聚集状态。

这一耗散结构的具体表现形式,就是由不可再分的最小粒子构成的封闭体系。该体系在其解体之前,具有相对的独立性。

这就好比是一个气球🎈,其内外部的粒子是相对隔绝的。

于是,作为封闭体系的宇宙,其存在的状态取决于宇宙内外部空间粒子能量密度的比值。所谓能量密度,就是我们常用的物理参量——压强,面积乘以压强等于力。

所以,宇宙的初始能量,来自自然界的波动;而宇宙膨胀的动能,则是由宇宙外部空间对其压缩所产生的势能转化而来的。

这就好比是一根弹簧,在被压缩之后,其迟早会进行反转,将其所获得的势能转化为动能,对外进行膨胀。

只是,随着宇宙的膨胀,其势能会大幅减少,从而使宇宙的膨胀动力减弱。于是,宇宙的膨胀趋于平缓,进入了相对平稳的状态。

这就是为什么,我们宇宙中的各种天体,在百十亿年间得以稳定存在,从而可以有机会演化出各种不同阶段的天体,如星云、恒星、白矮星、中子星和黑洞等。

上述这些天体都是宇宙极速膨胀时,暂时形成的能量聚集,即形成的耗散结构。而且,伴随着它们对外辐射☢️能量,使作为耗散结构的天体越来越紧密,直至以超新星的形式爆发和解体,重新还原为离散的能量状态。

总之,我们的宇宙是一个具体的物体,是由最小粒子构成的封闭体系,其仅只是自然界的一部分。因此,宇宙的本质,是自然界中某个局部的能量聚集,是不违反能量守恒定律的。

只是,宇宙本身的剧烈震荡,会在其内部也产生能量聚集的耗散结构,形成具有质量的各种基本粒子和天体。因此,从严格的意义上来说,宇宙所遵循的是质能守恒定律。因为,宇宙自身的演化,存在着质的变化。

而且,正是因为宇宙同样也要遵守能量守恒定律,所以宇宙并不是永动机。其既不能产生能量,也不会始终膨胀,更不可能永远存在。

我们的宇宙,仅只是因自然界的不平衡,所不断生成与消亡的无数个耗散结构中的一个。其终归会是要还原为自然界本身的。


淡漠乾坤


首先,永动机的概念与宇宙中的能量没有关系,永动机并不是永远转动的机器,而是不需要能量输入就可以持续对外做功的机器,不要从字面上理解永动机的概念,宇宙并不是永动机!

那么宇宙最初的能量从哪里来的?

我们知道宇宙大爆炸理论,是目前为止诠释宇宙起源最好的理论。宇宙大爆炸起源于一个无穷小的奇点,奇点的突然膨胀就是宇宙大爆炸!

那么,奇点是如何产生呢?它具有什么性质呢?

严格来讲,没有人知道。因为我们对时间的认知有个最小的单位,普朗克时间,任何小于普朗克时间的长度都没有意义。也就是说我们只能知道大爆炸发生一个普朗克时间之后的事情!之前的事情对于我们的现实世界没有意义!

但无论如何,更多人确实想知道大爆炸一瞬间或者大爆炸前到底发生了什么,我们只能去猜测。而量子力学的研究给了我们提示!

量子起伏,说的是能量可以凭空产生,也就是在什么都没有的环境中(可以认为是“无”),各种虚粒子可以凭空出现然后瞬间消失,通过向大自然“赊借”能量出现,只要归还的速度足够快就行,大自然一点也不在乎!而奇点蕴藏的无穷能量或许就是在虚粒子的这种不断衍生然后消失的情况下出现的!

当然,关于奇点和宇宙大爆炸的实质,目前只能是猜测,并没有具有说服力的结果加以诠释。


宇宙探索


题主的意思是推动宇宙产生的起始能量是从哪来。这个表达实际已把能量和物质两个概念割裂开来了,就如同我们生活中常规理解的:是什么起始能量把物质引爆了;或者是什么起始能量把物质推动了。

这样的理解一般看来也没什么错,因为和我们的常识很接近。但在解释"宇宙能量″这一主题时是完全不适用的。

爱因斯坦早就说过:物质的本质是能量。其实宇宙中的一切存在都是能量的产物或不同表现形式。包括分子间的化学能;原子内部的核能;电能;辐射能(包括光能);潮汐能等等。甚至我们每个人实际都是一个复杂的能量包。

所以说如果大爆炸理论是正确的话,那么我们生存其中的宇宙就是由一个能量奇异点爆炸而来。而这个爆炸并不是由什么起始能量引爆了奇点,因为奇点本身就是一个奇异能量点:它包含了现今宇宙中所有的能量;宇宙中的一切存在都来自这个奇异点能量的分散和演化。

当然,有人要问:能量奇点来自哪里?两种观点。第一种是认为本宇宙之外存在无数外层宇宙,本宇宙的能量奇点只是无限大宇宙中无中生有涨起的一个点而已;第二种观点认为三维本宇宙是高纬宇宙的影射,能量奇点是致密高纬宇宙膜中的一个量子点。

不管哪一种观点,都只是推测性的理论而已。实际上,我们首先要弄清楚的并不是能量奇点来自哪里,而是能量本身是一种怎样的存在,到目前为止没有一个科学家可以合理的解释能量是什么。而恰恰是这个能量构成了宇宙中的粒子、辐射、可见物质、星体和星系等一切的一切,但我们却并不理解它乃至支配它。

人类一旦解密了能量的最原始本质,那么宇宙的奥秘也就迎刃而解了。



科学的奥秘


能量既不会增加也不会减少,万事万物都来源于138亿年前的宇宙大爆炸,大爆炸产生了物质以及能量,根据E=MC²我们可以知道,质量和能量在本质上是一样的。天体运动体现动能,分子运动体现热能,电荷移动体现磁场能,万事万物的移动都可以追溯到宇宙大爆炸。

宇宙也不是永动机,从永动机的定义来看,要满足不需要能源或者从单一热源获取能量,对外持续做功,我们知道功是力和位移的乘积,虽然宇宙在膨胀,但是力为零。宇宙是一个封闭的系统,不存在对外做功的形式,所以宇宙不是永动机。

从另一个角度来看,宇宙处于膨胀状态,随着膨胀增加,宇宙内的温度会降低,所有物质都将远离,宇宙会逐渐“熄火”处于热寂状态。所以这也不能认为宇宙是一个永动机。

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漫步的小豆子


能量是因物质存在而存在的,物质不是能量变化来的,物质在变化中可以释放能量,也在变化中聚集能量的,并没有变为能量。能量跟物质运动变化可以产生作用力的情况类似,我们从来就没有认为力是物质,也不会认为力可以变成物质,为什么有人会认为能量会变成物质呢?如果能量等于物质,我们为什么要用两个概念表述同一个存在?科学家真正做到了能量变物质吗?太阳的物质真有7%变成了纯能量吗?是他们还没有真正搞清楚微观粒子的变化情况,误将太阳释放的哪7%的能量当作物质了吧,物质释放能量,并不是真的失去了物质,而是从一种物质形态变成了另一种物质形态,科学家们不妨认真找一找,太阳丢失的哪7%物质,到底是不是变成了其它我们未看到的物质形式,无根据地说哪7%的物质变成了能量,不能令人信服。最大原因是对微观物质从一形式变为另一种形式的物质还不了解,就武断的说哪7%物质变成能量了。题主的第一句话是对的!能量是物质释放的,不能在没有物质的情况下产生,宇宙也是因为有物质存在,祂才存在。物质存在没有第一因!物质循环往复变化,不需要人为的给其安个什么第一因。"空"只是人对自己看不到的物质给出的表达,空就是在人看来,物质的隐形存在。物质以扁平螺旋聚集为物质个体,以波状螺旋弥散为更小个体(看不见的空),物质个体从大到小,或从小到大,皆由这两种螺旋运动为循环变化动力,在这个循环变化中,一边聚集能量,一边释放能量,说物质宇宙是个"永动机"并不为过,祂与热力学第二定律不矛盾,这个定律讲的是封闭系统,宇宙不是封闭系统。宇宙是个开放的流体“汪洋",靠物质自身的能量奔流不息,所谓"阻力",也是物质对物质的阻挡,不存在物质以外的阻力,总体上,物质自身不可能阻止物质不运动,所谓阻挡,只是物质个体之间的事,物质宇宙总体是能动的,"空"态微观物质并不阻挡宏观物质,这就是天体被螺旋第一驱动后,可以运转不停的原因。认为能量可以离开物质单独存在,肯定是错误的!能量仅由物质在循环变化中聚集和释放而已。


长眉1958


我觉得目前人类的认知,对于能量的理解还是非常的浅显的。

你肯定想问如果宇宙是爆炸而来,那么爆炸之初是什么样的?

为什么会有如此巨大的威力,形成今天这么广袤无垠的宇宙。

宇宙爆炸之初,那个起始点,我们可以理解为这个时候的“点”处于一个无穷高的温度和无穷大的密度的状态下。

这个时期的“点”内就蕴含了无穷大的能量了,你要问,能量哪里来的?

没有办法解释,到底什么原因,在一个“点”内为何蕴含了如此巨大的能量。

因为那个时期,连时间都不存在,以我们目前的智慧根本无法理解,也无法去探索原因所在。

宇宙是不是个永动机?

你是不是想问宇宙到底会不会一直这样的膨胀下去?一直保持这个状态持续下去?

如果按照已经观测的结果,可以给你一个肯定答复:宇宙会一直膨胀下去。

但是,到底会持续多久?

这个没人知道。

宇宙是否会永远的膨胀下去,这取决于宇宙密度是否小于某个临界点或大于某个临界值。

如果宇宙的密度小于临界密度,那么宇宙就会是无穷的,穷尽时间的尽头,它也不会停歇。

但是,如果宇宙的密度大于临界值,那么宇宙就是又穷的,最终会停止膨胀。

这里有一个例子:加入哈勃常数:每百万光年15KM/S是正确的,那么我们现在的宇宙应该有100亿岁了;

那么我们就可以假定宇宙的密度是临界值的两倍,那么宇宙还会膨胀500亿年;

500亿年之后,它会收缩,再过500亿年就会变成现在的状态,再过100亿年它又会回到那个无穷尽密度和温度的状态,似乎有回到了那个“点”。

仿佛又成了一个轮回,这个宇宙与存在一切都将重新归零,等待下一次的爆炸,一个新的宇宙,新的组合,新的宇宙文明。

当然这一切都是推测,但是这也正是宇宙美妙的地方。

人类何其渺小, 我们对于这个宇宙还是所知甚少。


晓丰读书


能量在所有宇宙物质中都有存在。宇宙在没有任何物质的空间状态下,应该是真空状态的。当一个物质的自身能量散发完之后因为不能抵御真空的外部环境压力而产生爆炸。爆炸后形成的物质就又有了自身能量的加持。又进行物质与物质之间的相互作用。在能量守恒状态下形成星系。在能量不守恒状态下形成挤压产生聚变。众多的大小物质通过聚变又形成一个新的带有能量的大物质。就这样物质内部与宇宙真空状态下的能量守恒消失引起物质爆炸,爆炸又激发物质新的能量,进入守恒状态则形成星系,进入挤压状态就进行聚变产生新的大物质。循环复始。生生不息。。。

另一种状态就是宇宙中所有的物质在外部环境真空状态的作用下被持续不断地激发出自身内部的作用才是永恒不变的能量。在能量变弱的时候自身由压力产生作用能量增强,在能量衰退的时候也由外部环境的作用产生守恒或衰退。决定守恒是星系存在的原则,决定爆炸是物质的内部本质衰变和物质之间的挤压基础。决定永恒不变的也是物质质量内部能量的运作。

所以宇宙的环境空间的真空状态就是催生物质能量的永动机。注定这个宇宙生生不息。循环往复。所有的起源都源自于力的作用。


尘飞扬007


原创思想,能量不能凭空产生,但可以无中生有,有中化无,而能量可能是属于场性质的膨胀性的运动性的了,而既可生有的而又可化无的了。如果能量是属于场性质的,这也是既空而不空的了,是属于空间的这种既空又不空的性质了,而空间既是空的而又是不空的而是属于一种磁场性状态的,而就没有什么可以起源的了,是本来就是存在的了,亦即宇宙以及能量是没有起源的了。而能量由于是空性的既空而不空的,而空间就既是起点的而又是终点的了。如果空间既是物质性起点的而又是物质性终点的,那空间就是一种场性的空间,或是量子性的空间了。而量子性的空间它的场性作用就是快于光速的一种膨胀性作用了。而宇宙的膨胀性作用由于是各向同性的,而就处处都是量子性场性的膨胀性了,而就处处都是有着质量性的中心以及质量性的边缘了。而量子性的膨胀性是既没有边缘的尽头而又没有中心的结核了,而既是瞬间性的而又是延迟性的若隐若现性的运动性的了。而宇宙亦可说得上是永动机了,只不过这台永动机是无边无际的了。若日后人们能利用宇宙的场性原理,或可以创造出一台可以吸收太空的某种能量,而做出一台相对性的永动机出来亦不出奇了。但不知是不是这样的认为,而下面就交给砖家们继续的讨论吧!


踏浪而来37326050


按宇宙大爆炸理论来解释,宇宙开始于一体积无穷小,密度无穷大的奇点。根据爱因斯坦质能方程E=MC²,初始奇点的总质量就是现在整个宇宙的质能总和,这个总质能既没有增加,也没有减少,它符合热力学第一定律——质能守恒定律。

但是,宇宙的熵在不断地增加,宇宙体积不断从小到大,也不断从秩序走向混乱。这就宇宙的热力学第二定律——熵增定律。正是这个令人绝望的死亡定律,决定了宇宙不可能永恒态,必将走向死亡。

正是这两个宇宙的基本定律决定了永动机不可能存在!宇宙既然会死就不是一个永动机!


科普军


这个宇宙是物质的,而且这个宇宙始终处在不断的运动变化之中,物质的运动变化就是时间,时间是物质运动变化的度量单位,如原子钟,微粒子钟,是以运动状况最稳定的物质粒子运动的量度为标准单位。宇宙中的起始能量来源于时间(物质的运动)。根据本人在中国传统文化易学中所领悟出来的易学时空方程式,时间=空间✖️能量,那么能量=时间➗空间。由此可见,只有掌握了宇宙中各种物质运动变化的規律,才能攀登上宇宙科学技术的顶峰。


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