宇宙不會陷入絕對零度：自閉輻射模型的終極熱宿命與比熱容計算

我在科學智慧火花欄目發表的《關于古地球質量及重力加速度的計算》一文論述到，宇宙的演化過程遵循的規律是：M^3R=H，其中M是宇宙的質量、R是宇宙的空間半徑、H是宇宙的屬性常數，根據愛因斯坦質能方程，質量損失必然生成能量，生成的能量必然推動宇宙的膨脹及宇宙空間溫度的降低高。
宇宙是一個看似開放的無邊際的空間，其實，宇宙是一個自閉空間，即無論宇宙如何變化，宇宙的能量、質量等都是不會外溢的，甚至宇宙的信息也是不會外溢的?；谶@一理論，分析宇宙質量、空間變化引起宇宙溫度的變化規律。
現代理論認為：雖然宇宙最終會陷入一片死寂和寒冷，但這個過程并不會抵達-273.15℃這個理論上的低溫極限。因為宇宙的膨脹、殘留的輻射等因素，使得宇宙空間本身始終殘留著微小的能量，因此它的最終宿命是“無限接近”而非“達到”絕對零度，并且CMB理論推算宇宙現在的溫度是2.725 K。其實，宇宙最終的溫度不是無限接近于絕對零度，而是大于0.34 K。分析、論證如下：
宇宙開始之后，較長時期是不輻射的，宇宙質量轉化的能量，被宇宙質量封裝在質量內部，宇宙的比熱容無法計算，這個時期宇宙的質量變化不影響宇宙空間的溫度，即這個時期宇宙空間的溫度是絕對零度，即-273.15℃。宇宙開始輻射之后，宇宙的比熱容是可以計算的。
宇宙開始輻射，宇宙的空間被輻射填充，宇宙空間開始有溫度，即輻射的溫度——宇宙背景微波?，F有科學理論計算、測量宇宙的溫度是T=2.725K，現在的宇宙是膨脹的，所以溫度仍然是變化的。
根據愛因斯坦質能方程E=mc^2，其中，m是損失的質量，根據這個理論，如果能量mc^2能全部被質量m吸收，那么質量m必然達到光速。對于基本粒子，存在于物質內部的基本粒子，質量損失一半，必然能光速輻射到外部空間——形成光子，即正好是質量損失一半，被剩余一半吸收形成光子，所以宇宙的最終狀態就是“光子氣體”充斥著的宇宙，“光子氣體”的溫度就是宇宙最終的溫度。
假設宇宙能輻射時刻宇宙的質量是M，則宇宙動態質量必然為M－m，當，且僅當，m=M/2時，宇宙變成一個充滿輻射的宇宙，和現代理論描述——現有理論CMB是充斥宇宙的“光子氣體”，測量宇宙的溫度理念是一脈相承的。也就是說，宇宙的最終狀態是宇宙質量最終全部蒸發成輻射——宇宙是廣義光子充斥的宇宙。
假設宇宙最終被輻射填充空間的溫度是ΔT，根據能量守恒定律及熱力學規律：mc^2=（M－m）CΔT，其中C是宇宙的比熱容、c是光速，此時的宇宙是被光子氣體充斥著的宇宙，即宇宙的質量都轉化為光子，根據愛因斯坦質能方程及能量守恒定律可知：此時（M－m）=m，即宇宙質量變成原來的一半，宇宙演化結束——宇宙是光子充斥著的宇宙。依據方程：：mc^2=（M－m）CΔT和（M－m）=m解得：C=c^2/ΔT，所以宇宙的比熱容等于光速的平方除以宇宙最終的溫度。由此可見，雖然宇宙的比熱容與宇宙的質量沒有直接關系，但是能量和質量存在密切的關系，能量的變化，一定影響溫度的變化。
該理論還說明：只要還有質量沒有轉化為輻射，即宇宙從開始輻射時，質量沒有損失到原來的一半，宇宙的質量就會減小，宇宙就會膨脹——空間變大，宇宙的溫度就會降低，宇宙變成一個只由輻射“填充”的宇宙，質量達到最小值，再無質量轉化為能量推動宇宙繼續膨脹，此刻宇宙質量達到最小值，宇宙空間半徑達到最大值，宇宙的溫度達到最小值。
由于現在宇宙還存在沒有轉化為光子的質量，空間還會膨脹，所以宇宙的溫度還還會降低，現代科學理論計算現在宇宙的溫度是2.725K，所以宇宙最終的溫度必然小于2.725K，但不會是無限接近于絕對零度。
絕對零度是在研究理想氣體的過程中發現的，其實，真正的理想氣體就是光子氣體。光子充斥著的宇宙的壓強是光壓。光子充斥著的宇宙最終的光子數是確定的，根據理想氣體方程：PV=NKT，其中，P是壓強、V體積、N是光子的數量、K是玻爾茲曼常數、T是絕對溫度。理想氣體的狀態方程——PV=NKT可以改寫為：VP/T=NK，所以現有理論——CMB理論推算宇宙現在的溫度是2.725 K，我們的宇宙還在膨脹，宇宙的溫度仍然在降低，所以宇宙的最終溫度一定小于：2.725 K。
宇宙開始之后，較長時期是不輻射的，宇宙質量轉化的能量，被宇宙質量封裝在質量內部，宇宙的比熱容無法計算，這個時期宇宙的質量變化不影響宇宙空間的溫度，即這個時期宇宙空間的溫度是絕對零度。宇宙開始輻射之后，宇宙才開始有溫度。宇宙開始輻射，宇宙的空間被輻射填充，宇宙空間開始有溫度，即輻射的溫度——宇宙背景微波?，F有科學理論計算、測量宇宙的溫度是T=2.725K，現在的宇宙是膨脹的，所以溫度仍然是變化的，并且隨著宇宙的膨脹宇宙的溫度越來越低。
我在科學智慧火花欄目發表的《評關于古地球質量及重力加速度的計算》一文中論述到，宇宙質量的三次方與其可視半徑的乘積是一個常數，數學描述：M^3R=H，其中，M是宇宙的質量、R是宇宙的可視半徑、H是常數。宇宙開始輻射之后，宇宙的質量的最小值是宇宙能輻射時的一半，所以宇宙最終的空間半徑最多是現在宇宙空間半徑的8倍。
光子充斥著的宇宙最終的光子數是確定的，光子的速度是光速是確定的，所以宇宙的壓強——光壓和單位體積的光子數量成正比，宇宙的體積：V=4πR^3/3，也就是說，宇宙從能輻射開始，宇宙的最終體積最多增大到原來的(8R)^3倍，宇宙的壓強最多減小到原來的1/(8R)^3，也就是說，PV=P1V1，即理想的理論狀態對于宇宙PV是恒量，絕對溫度T也必然是恒量。然而對于宇宙的真實情況，從宇宙輻射開始，也是存在體積的，即輻射時存在V0體積，假設現在宇宙的體積是V，宇宙最終的體積V1，對于克拉波龍方程的V真實體積應該是：現在是V－V0、最終體積是V1－V0，即(V1－V0)P1/T1=(V－V0)P/T，此時T=T1、P=8P1、V1－V0=8（V－V0），解得：V1=8V－7V0，由于V>V0>0，所以V1<8V，由克拉伯龍方程可知：V1可以等于8V時，宇宙最終的溫度是ΔT=2.725k，現在是V1一定小于8V，所以宇宙最終的溫度必然小于2.725k。但是V1一定大于V，所以宇宙最終的溫度一定大于ΔT/8=2.725k/8=0.34K。
據此可以推算宇宙的比熱容一定大于：C=c^2/ΔT=（3×10^8）^2/2.725=3.3×10^16，即宇宙的比熱容大于3.3×10^16；宇宙的比熱容一定小于：C=8c^2/ΔT=8（3×10^8）^2/2.725=2.64×10^17，宇宙的比熱容一定小于2.64×10^17。
結論：宇宙能輻射之后的比熱容是：光速的平方除以宇宙最終的溫度；宇宙最終的溫度大于0.34K小于2.725k。宇宙質量達到最小值，宇宙空間半徑達到最大值、溫度達到最小值。宇宙的比熱容如此巨大是因為：空間擴大及高速運動——速度最終是光速，需要巨大能量的原因。