磁单极驱爆超新星等天体能源的统一模型
宇宙起源和演化的理论模型
宇宙起源和演化的理论模型宇宙，作为我们所处的整个宇宙系统，其起源和演化一直以来都是人类关注的焦点之一。
为了解释宇宙的形成以及随后的演化过程，科学家们提出了一系列的理论模型。
本文将介绍几种主要的宇宙起源和演化的理论模型，并探讨它们的解释力和局限性。
1. 大爆炸理论大爆炸理论是目前宇宙起源和演化的主流理论。
根据该理论，宇宙起源于约138亿年前的一个极其高温高密度的奇点，随后经历了爆炸扩张，形成了我们现在所看到的宇宙。
据研究显示，这个爆炸扩张过程中的宇宙物质逐渐冷却凝聚，形成了星系、星体、行星等各种结构。
2. 奇点理论奇点理论认为宇宙的起源源于一个奇点，称为“原初奇点”。
在这个奇点中，时间和空间均不存在，也无法用我们熟悉的物理学规律来描述。
奇点理论提出了一种可能性，即宇宙的起源并非唯一，而是宇宙周期性地经历奇点到奇点的演化过程。
然而，奇点理论依然存在着许多未解之谜，如奇点的具体性质以及宇宙周期性演化的证据等。
3. 平衡态理论平衡态理论认为宇宙的起源并非突然的爆炸，而是一个平衡态的演化过程。
根据该理论，宇宙形成于一个永恒的静态状态，并通过其中物质和能量的转换与流动来维持平衡。
平衡态理论对宇宙中物质的演化过程进行了详细的描述，并通过数学模型进行了验证。
然而，该理论也存在一些难以解释的问题，如宇宙背景辐射的存在与演化过程中能量守恒的问题。
4. 弦论弦论是一种试图统一所有基本力和物质的理论。
根据弦论，宇宙的起源是由于宇宙中存在着一维的弦状物体，不断振动并产生各种不同的共振态，进而演化形成了宇宙的各种结构。
弦论提供了一种可能性，即宇宙起源的过程可以通过微观粒子物理的角度来解释。
然而，弦论目前仍然处于发展阶段，还需要更多的实证数据和研究来验证其真实性。
总的来说，宇宙起源和演化的理论模型包括大爆炸理论、奇点理论、平衡态理论和弦论等。
每种理论模型都试图解释宇宙的形成和演化过程，但也都存在一些未解之谜和困惑。
随着科学技术的不断进步和研究的深入，我们相信对宇宙起源和演化的理解将会不断深化，揭示出更多关于宇宙的奥秘。
超大真空统一场论
Ⅰ.真空是由无限多个致密均匀的大小是hf的连续介质组成，换言之，是hf “粘接”组成的真空介质。hf为 真空基本单元。Ⅱ.真空基本元在变形后表现出维度特性，维度方向由应变决定，维度具有独立性。Ⅲ.真空基本 单元hf可以有小变形，并且存在拉伸和压缩极限，沿某一方向上的极限形变量为H/2。在拉伸和压缩极限范围内 发生弹性变形，一旦超过变形极限，真空就会破裂。Ⅳ.真空变形会降低其传播能力。
整个理论建立在真空应变的基础上，以真空性质基本假设为理论出发点，通过不同形式的真空应变形态得到 物理学，据此构建一个满足：自洽、他洽、续恰的理论体系。
空间结构
1
量子场内禀坐 标架
2
量子场外部坐 标架
3
量子场混合坐 标架
4
时空嵌子场的内部内部结构，需要在量子场的内部建立一个坐标系，场函数表述为。
弱作用中弱电耦合常数之间的关系弱作用是不稳定高能态费米子内禀场发生衰变分离，而形成多个较稳定的 低能态费米子。轻子弱相互作用的本质是轻子态的粒子通过释放中微子由高能态衰变为低能态的过程。对于费米 子而言，内部的应变场就是静态弱力场。处于低能态的粒子是最稳定的。弱作用是高能态粒子中心点的分裂，粒 子由高能态回到低能态。这有点像细胞分裂。当中心点由一个变成两个时，弱作用也就结束了，所以弱相互作用 的力程特别短。温伯格角计算：认为弱作用是不稳定高能态费米子内部发生衰变分离，高能态粒子中心点分裂， 而形嗯成多个较稳定的低能态费米子。当球状中心区分裂结束，弱作用也就结束了，所以弱相互作用的力程极短。 根据内禀半向空间衰变分离过程，可计算出理论值，实验值，是温伯格角。
认识星空_华中农业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
认识星空_华中农业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.超新星的分类主要依据它的参考答案:光谱_光变曲线2.下图中哪段时期火星在向西“逆行”？【图片】参考答案:03/06-05/183.Cygnus X-1被认为一个黑洞候选体，做出这一判断的依据是【图片】参考答案:X射线光变时标小于1s，说明辐射X射线的天体的直径不超过km_由伴星谱线的多普勒位移，推测出另颗星的质量大于中子星质量上限4.以下关于星族III恒星的描述错误的是参考答案:星族III恒星发出的可见光辐射随宇宙膨胀已经红移到了微波波段5.一般来说星团中的成员星具有相同的参考答案:化学元素丰度_年龄6.1980年代，维拉·鲁宾通过以下哪项工作使科学界广泛接受暗物质存在的观念的？参考答案:观测漩涡星系的旋转曲线7.人类第一颗人造卫星是哪个国家发射的？参考答案:苏联8.黑洞能产生以下物理效应参考答案:时间膨胀_引力透镜_潮汐力_引力红移9.最早用望远镜发现了木星的4颗卫星的科学家是？参考答案:伽利略10.下列关于中子星的说法正确的是？参考答案:其是由英国女天文学家乔瑟琳•贝尔于1967年发现。
_其又被称为“脉冲星”。
_其直径为几十千米，质量相当于太阳的质量，密度极高，约为水的10的14次方倍，大体相当于原子核内部的密度。
_一个重要特征是存在强度极高的磁场，超过10的12次方高斯。
11.下面关于木星的结构说法正确的是？参考答案:木星内部7000千米的深处，氢呈液态。
_深度大约60000千米处，存在一个由岩石、金属和氢元素化合物组成的固态内核。
_从木星表面到内部，温度和密度都越来越高。
12.活动星系核的统一模型包含的结构有【图片】参考答案:超大质量黑洞_喷流_吸积盘_气体云13.发现火星上最大峡谷水手谷的探测器是？参考答案:水手9号14.关于双星，以下说法正确的是参考答案:双星研究有助于检验广义相对论_双星研究有助于测量恒星的质量_双星研究有助于寻找黑洞15.下列关于赫罗图说法正确的是？参考答案:赫罗图的横坐标也可用恒星的光谱型、色指数，纵坐标也可用恒星的绝对星等表示。
初探磁单极子相关理论
02
磁单极子的理论预测
大统一理论和磁单极子
磁单极子在大统一理论中扮演着重要 的角色，该理论认为磁单极子是宇宙 中唯一能够携带净磁荷的粒子。
磁单极子的研究有助于深入理解大统 一理论的基本原理和宇宙的起源。
大统一理论预测了磁单极子的存在， 并认为它们在宇宙早期的相变过程中 产生。
量子引力理论与磁单极子
义。
弦论预测了磁单极子的存在，并 认为它们是宇宙中基本的几何结
构。
弦论中的磁单极子研究有助于揭 示宇宙的更深层次结构和理解弦
论的基本原理。
03
磁单极子的实验探测
直接探测方法
磁场测量
通过高精度的磁场测量设备，直 接探测磁单极子产生的磁场。
粒子计数
在特定实验环境下，通过计数磁 单极子通过探测器时的粒子数量 ，确定磁单极子的存在。
在宇宙射线的研究中，磁单极子也被用来描述射线粒子的 传播和扩散过程，以及它们与星际介质和星体的相互作用 。
磁单极子在凝聚态物理中的应用
凝聚态物理中，磁单极子理论被用来描述和研究磁性材料和自旋电子学中的一些 现象。由于磁单极子的存在可以导致特殊的磁学性质和电子行为，因此对磁单极 子的理解和控制对于发展新型磁存储器和自旋电子器件具有重要意义。
在粒子物理实验中，磁单极子的存在可以通过一些特殊的现 象来间接证明，例如在宇宙射线中观测到的奇异轨迹和异常 的能量分布。
磁单极子在天体物理中的应用
天体物理中，磁单极子理论被用来解释宇宙中的磁场起源 和演化。磁单极子的存在被认为是宇宙磁场的一种理想模 型，有助于理解恒星、星系和星系团等天体的磁场结构和 演化。
磁单极子的历史背景
磁单极子的概念最早由苏格兰物 理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 提出，他通过数学模型预测了磁
活动星系核(AGN)统一模型简述
活动星系核（AGN）统一模型简述天体物理系PB04203071 汪洋活动星系核是近来天体物理学中非常活跃的研究领域。
因为活动星系核涉及到天体物理中的最基本的问题，他在能量产生、辐射机制和宇宙论这些基本问题中占有关键的地位。
通过对活动星系核的研究，能够验证一些在实验室条件下无法产生的物理过程，验证一些重要的物理规律。
活动星系核的研究主要是源于对于特殊星系得研究。
与普通星系相比，特殊星系表现出不同寻常的特殊性质：包括形态上有致密的核区；核区有很高的光度，有强射电、红外和X 光辐射，且光度变化快，有较强的偏振；它们的光谱中会都有较宽的发射线，以及在通常情况下很难出现的高激发、高电离的禁线；在动力学特征上，特殊星系中在核区周围可以观察到高速的、非圆周运动的天体。
可以看到，特殊星系得特殊性主要的就集中在它的核区上。
由于观测到的特殊星系有很多不同的形态（正是因为他们不同于通常星系，无法划分类别，才将其归于特殊星系中），所以各种活动星系核之间有很大的差别。
也正因为如此，对这些星系核的分类以及建立模型是非常重要的。
最理想的情况是，用一个模型就能个解释所有的这些现象，这样显然就会对研究产生极大的帮助。
而且统一的模型也符合物理规律的“简单，普遍”的性质。
而直到目前的研究，有一种理论能够很好的解释AGN的很多性状，这就是黑洞吸积盘的模型。
这个模型也迄今为止被认为是比较完美的一个模型。
这个理论的基本思想使：在这些活动星系核的中心有一个巨大的黑洞，在黑洞周围围绕着星际尘埃形成巨大的吸积盘。
这正是活动星系和巨大能量的来源，高能射电、红外、X光辐射，以及光谱中的禁线等等，都可以用黑洞吸积模型所产生的极端条件来解释。
另一方面，活动星系核的活动周期，光度，谱线的不同可以用吸积盘的遮蔽来解释，AGN的不同主要是由于观测上的原因。
这就是黑洞吸积盘模型的一个示意图：一个环状的吸积盘围绕在中央黑洞的周围。
要了解活动星系核的这个模型，首先应该先直到对于活动星系和分类以及他们的特性和相互之间的不同，这样才能够对于怎样用统一模型去解释活动星系核有所理解。
超统一场论
a0 p = 2.103193 ×10−14 cm a0 n = 2.100305 ×10−14 cm a0 e = 3.86144 ×10−11 cm
-3-
5、自由态粒子的波动方程及场方程 5.1、呈柱面波动的粒子 呈柱面波动的粒子，它的运动由自旋运动和动能运动两部分构成，波动方程如下：
x = a cos(ωt + ϕ ) y = a sin(ωt + ϕ ) z = Vt
和波动相联系的场方程如下：
-4-
1 mV 2 T 2 …………………………………………………………(5) G= = S S
Gf =
φ
Sf
=
hω …………………………………………………………(6) Sf
由此可知，和场方程（5）相联系的作用方向是 z 方向；和场方程（6）相联系的作用方向 是 F（x，z）平面。而处于动能拉面上的粒子，则会受到动能场和自旋场的双重作用。 6、束缚态粒子 所谓束缚态粒子，是指两个或两个以上的粒子之间，彼此相互作用而产生的稳定状态。 产生稳定状态的充要条件是： 6.1.相互作用是同期性的。 6.2.相互作用的粒子静质量和球半径相差很小，属统一级别的粒子。 6.3.公转半径要大于他们的自旋半径。 从柱面波动和平面波动的性质知道，只有柱面波动的粒子之间，才会产生束缚态。处于 束缚态下的粒子除了原来的自旋运动外，动能运动变成了圆周运动。它的波动是圆环波动， 波动方程如下：
1 ，是因为一个电荷的静电能，是电子静能量的 137
1 。 137
3.8.重力是一种系统力，它与支配天体运动的力从性质上讲是一致的，但它们也有区别： 支配天体运动的力存在于整个宇宙空间，而重力只存在于分子线度上的连续媒介系统；支配 天体运动的力的方向是单一的。而重力的方向是多向的。
物理学的统一理论
物理学的统一场理论云南曲靖曲煤焦化黄兆荣一、概述：统一场理论是将宇宙中四种基本力：即引力、电磁力、强力、弱核力统一成一种力，强力最早认识到的质子、中子间的核力属于强相互作用力，是质子、中子结合成原子核的作用力，后来进一步认识到强子是由夸克构成的，强相互作用力是夸克之间的相互作用力。
强相互作用力最强，也是一种短程力。
强力是作用于强子之间的力，是所知四种宇宙间基本作用力最强的，其作用范围在10-15m范围内。
强相互作用克服了电磁力产生的强大排斥力，把质子和中子紧紧粘合为原子核。
强力是强大的引力，是质子和中子之间强大的引力，质子和中子还有小的斥力，如果没有斥力作用，那么质子和中子就成为一体了，要么是质子，要么是中子。
质子和中子之间还是有距离的，有空隙，那么就有物质，这种物质与原子核和电子之间的物质是同一种物质，与夸克之间的物质也是同一种物质，是电磁物质，只要有空隙的地方都有电磁物质，当然已经知道的这些粒子都是电磁物质的集合（聚集）。
弱核力是造成放射性原子核或自由中子衰变的短程力，作用于所有物质粒子，而不作用于携带力的粒子。
1967年伦敦帝国学院的阿伯达斯·萨拉姆和哈佛的史蒂芬·温伯格提出了弱作用和电磁作用的统一理论，弱核力（弱力）是电磁力。
是电子与质子之间的相互作用力，有引力也有斥力，二者之间也是有空隙（空间），空间中就有物质，当然也是电磁物质。
电磁力是处于电场、磁场或电磁场的带电粒子所受到的作用力。
引力，是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势，任何两个物体之间都存在引力,任何两个物体之间都存在这种吸引作用.物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力。
质量表示物体惯性大小的物理量。
数值上等于物体所受外力和它获得的加速度的比值，有时也指物体中所含物质的量。
物质指不依赖于人们的意识而存在，又能为人们的意识所反映的客观实在。
是由原子、分子组成的。
分子是由组成的原子按照一定的键合顺序和空间排列而结合在一起的整体。
统一场夸克八叠态的数学模型
统一场夸克八叠态的数学模型发布时间：2022-03-11T08:10:31.398Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者： 1崔成元 2赵海洋 3赵立武[导读] 宇宙质体量子自洽场［4］，从太阳系到光子八壳层统一场［14］，推定光子核夸克对八叠态，夸克，是宇宙强+弱+电磁+引力的基础因子，夸克八叠态亦是宇宙质体量子自洽场基础因数。
反引力空间［1］是随机相互作用质体间的必然产物，亦是宇宙物质从无到有，既宇宙的源动力。
中国广东省惠州市大亚湾区应用量子物理学课题组516000；摘要：宇宙质体量子自洽场［4］，从太阳系到光子八壳层统一场［14］，推定光子核夸克对八叠态，夸克，是宇宙强+弱+电磁+引力的基础因子，夸克八叠态亦是宇宙质体量子自洽场基础因数。
反引力空间［1］是随机相互作用质体间的必然产物，亦是宇宙物质从无到有，既宇宙的源动力。
关键词：统一场质体核；夸克八叠态；夸克对；上夸克；下夸克；卆夸克；卡-丘空间墙；宇宙统一场基础因子-基础因数； 1统一场质体核→夸克对&量子密码［7］光子狭缝实验证明，光子的七色光，是由光子外层的7个壳层可见光频率决定的。
由此推定光子核是一个夸克对构成：（z↑Enγ）→（z↑E1γ）+（z↑E2γ）+（z↑E3γ）+……+（y↑E8夸克2）；统一场质体核：（z↑E1核）←（z↑En统一场）-（z↑E2统一场）-（z↑E3统一场）-…-（y↑E8统一场）；逆等换［9］。
2统一场量子自洽场八壳层内驱→夸克八叠态&量子密码夸克八叠态：（z↑En夸克）→（z↑E1夸克）+（z↑E2夸克）+（z↑E3夸克）+……+（y↑E8夸克）；夸克对，由阴-阳两个夸克闭合构成（图3.1 C-D）。
3夸克八叠态的数学模型相对静止的卆夸克，由阴-阳夸克对、2×8=16叠定态、相对静止（图3.1A）： 3.1卆夸克数学模型在空间度D°→临界速率变换值［4］λ→重力加速度常数g≠0的空间里，夸克质量M、能量E、半径R与临界恒量刀的关系式：R=刀E1/2；或R=刀M1/2；相对静止夸克二叠层间夹角2×11.25°既太阳黄-白道夹角（图3.1B），地球量子自洽场的表现为23.5°，太阳系量子自洽场的表现为25度，各体系不同。
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彭秋和 (南京大学天文系)
I. 天体物理学 中的 重大迷团
超新星爆发之谜
超新星分类(按爆发机制分类)
1. 核心坍缩型超新星(SNII、SNIb、SNIc , SLSN) SNII、SNIb、SNIc ( 长γ 暴的起源)、SLSN 前身星初始主序质量 :
(8 25), (30 60), (70 100), (150 500) m⊙
M Earth 6 10 gm
27
M (U ) 6 1素U总共释放的总热能为
EU 1.0 1034 ergs 1.5 103 ET
结论: 放射性元素远远不能提供地球核心热熔状态的能源。地球内 部温度六千度，也不可能点燃热核反应。需要另外尋求能源。
(Davies, J. H., & Davies, D. R. (2010).
ET 0.7 1037 ergs
(20 30)
J r 4.7 1020 ergs / s
“Earth's surface heat flux”. Solid Earth, 1(1), 5–24).
热传导时标: tth ET J r 1.5 1016 sec 0.5 109 Yr
超亮超新星(SLSN)
m M 21 max 峰值光度的绝对星等 :
m M 20 通常的超新星的峰值光度的绝对星等 : max 东苏勃等人发现了迄今最亮的超亮超新星ASASSN-15lh (2015,9月):
爆发峰值光度后15天后它的光度仍然达到 2.2 1049 ergs / s (它是已知的最亮超新星光度的两倍),4个月内它的辐射能量达到
2. 吸积白矮星的热核爆
炸型超新星(SNIa)
爆发能量
总辐射能 Er ~ 1049 ergs (对各类超新星) 抛射物总动能: EK ~ 1051 ergs (对各类超新星) <Vmax > ~ 104 Km/s SN Ia : Vmax > 104 Km/s SN II: 一般: Vmax ~ 104 Km/s SN 1987A: Vmax ~ 3×104 Km/s (引力)束缚能: EB ~ (0.5 –1.0) × 1051 ergs (对各类超新星) 爆发总能量: SN Ia: E总 = Er+EK+EB ~ 1051 ergs SN II: 中微子暴: Eν ~ 1053 ergs (SN 1987A) (核心坍缩成中子星) E总 ~ 1053 ergs
暗爆发的超新星
很弱的爆发:例如, Cas A (1668年) 最近Chandra卫星探测到银河系内在110年前爆 发的超新星遗迹(暗爆发) 原因与爆发机制???
地球内部核心熔融状态的热源问题
rc 2 103 km
c 13g / cm3
T c 6 103 K
地球核心区蕴藏的总热量 地球全部地壳向外输送热流的速率：
47
tCooling 0.5 10 Yr
9
问题:为何迄今没有表面温度低于3000K的晚M型和N型白矮星? 它 们具体的热源是什么？
II.磁单极问题
§I. 磁单极及其数量
1931年 Dirac预言存在磁单极 20C. 70年代：t’Hooft 磁单极: 磁荷:
mm 1016 mp
mm (103 104 )mp ?
gm 3hc / 2e 9.88108
(c.g.s.)
RC效应：磁单极催化核子衰变
pM e 0 M debris pM e M debris
(85%) (15%)
(1025 1026 )cm2
磁单极含量: N m / N B (Parker上限) 牛顿饱和值:星体内物质对其聚集区表面处一个磁单极所受到来自星体中心的牛 顿引力同它受到星体内部(相同极性的)总磁荷的磁Coulomb排斥力相平衡条件:
1.11052 ergs / s
迄今，SNII、SNIb、SNIc、SLSN 的爆发机制仍然是谜。 SLSN爆发的能量如此巨大，更是茫然不知所措! 超新星前身星的质量(估算): SNII SNIb (8-25) M⊙ (30-60) M⊙
SNIc (70-100) M⊙
SLSN > (120-150) M⊙
关于核心坍缩型超新星爆发的争论
Buras et al., 2003, Phys. Rev. Lett., 90 No. 24, 241101 “Improved Models of Stellar Core Collapse and Still No Explosions: What is Missing?” M.Liebendö rfer, 2004, arXiv:astro-ph/0405029 “Fifty-Nine Reasons for a supernova to not Explode” Woosley: “如果利用更好的中微子物理、更加全面地考虑各种不 对称因素(例如，旋转、对流、磁场因素)和不稳定因素, 我相信再过几年，超新星爆发的模拟计算可能会取得成 功的” (on the conference AwR V, Sep. 2005, at Clemson University, USA)
结论: 地球核心区需要热源!
地球内部放射性元素能源估算
最重要的三种放射性元素产生的热量 为: 铀系: 0.78卡(年.克(U))-1 ; 钍系: 0.20卡(年.克(Th))-1; 钾系: 4×10-6卡(年.克(K))-1。 12 n ( U ) / n ( H ) 10 最重要的放射性元素为铀(U)。 U 元素丰度: (原子数丰度), 质量丰度为 m(U ) / m( H ) 1010
白矮星冷却之谜
绝大多数白矮星 : Teff (5,500K 40,000) K R 1104 km 白矮星典型半径: 4 L 4R2Teff 1031 ergs / s 典型光度: 白矮星内部无核能源：
白矮星内部蕴藏的总热能: 冷却时标 :
Tc 107 K
ET 10 ergs