从物质宇宙的角度来看,宇宙寿命是有限的吗?( 四 )

在反冲物质离开银心向空间运动的过程中,会由于银心吸引而减速,同时也会与空间其他物质撞击而组成新的物质形态。高速运动的物质流中,会发生大质量物质俘获小质量物质、大质量正反物质湮灭、小质量正反物质湮灭以及小型黑洞的重组等情况。

从物质宇宙的角度来看,宇宙寿命是有限的吗?

首先,看大质量正反物质的湮灭。忽略正负质子的内部结构,高速正负质子相互碰撞的过程中,大部分动能转化为热辐射,而使其速度急剧降低,在运行很小一段距离后便被银心吸引、吸收。高速正负质子在同相结合的过程中,由于能量亏损很小,并且形成电中性粒子,可以继续远离银心运动,但是其半径较大,容易与同类物质发生碰撞而互相吸收,同样出现两颗正负质子相互绕行状态,也会很快因为碰撞而亏损能量,直至碰撞湮灭。 小质量正反物质碰撞湮灭后,形成的中性物质具有速度高、体积小和质量小的特征,几乎可以摆脱周围物质的干扰而自由运行于空间中。

大质量物质俘获小质量物质分为几种类型,主要有相互结合成为电中性粒子,单轻子绕重子运动和多轻子绕重子运动。在物质流向空间运动的过程中,重子的动能亏损远大于轻子,从而为重子俘获轻子创造了条件。一般情况下,靠近银心的地方主要发生重子和轻子的湮灭,稍远的距离主要发生单轻子绕行结合,更远的地方就会发生多轻子绕行。单轻子绕行的情况下,由于结合体的质量中心和电荷中心偏移,容易与周围物质发生振荡干扰,从而进一步结合成较大的物质体系。该类物质具有电中特性,于是被命名为元中子。元中子与后续讲到的中子的结构有所不同,由于它的易结合性,使得大部分元中子在未远离银心时就结合成较大的星体,从而形成了围绕在银心周围的中子星。中子星的结构相对不稳定,自形成初期,在其内部就一直存在物质的湮灭,同时,中子星的强大吸引力也会将靠近的低速物质吸引同化。当其吸收的物质不足以弥补损失的体积时,中子星将会衰老,直至形成黑洞,被银心吸收。

推荐阅读