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超弦理論與量子力學(xué)1
超弦理論與量子引力
(作者 盧杲 研究員  英國倫敦技術(shù)物理研究院  cosmos9@163.com)
第一章  量子引力理論
§1.1宇宙存在三級量子
恒星、中子星、黑洞、宇宙奇點四者之間存在體積、能量、質(zhì)量、密度方面的巨大差異,可以斷定它們是由三種不同量級的量子組成,恒星由原子組成,中子星由粒子(中子)組成,黑洞由引力子組成,宇宙奇點由奇子組成。從宇宙奇點看,引力子、粒子、原子都有一種泡沫結(jié)構(gòu),我們對其中的原子泡沫已很熟悉,從中子星向黑洞、宇宙奇點反推上去,粒子、引力子的內(nèi)部還是很空曠的。
由于目前的科技水平所限,我們無法在人工實驗室中分離出電子、光子、夸克、引力子的亞結(jié)構(gòu),但卻可以利用宇宙天體這一天然實驗場,用大量的原子或粒子或引力子構(gòu)成的天體來研究物質(zhì)的亞結(jié)構(gòu)。當(dāng)恒星塌縮成中子星,既可知中子是原子的構(gòu)成材料之一,這是我們已知的。當(dāng)中子星塌縮成黑洞,既可知引力子是中子等粒子的構(gòu)成材料之一,黑洞是純引力天體,是純引力子的世界,當(dāng)吞噬了宇宙大部分物質(zhì)的宇宙黑洞塌縮成宇宙奇點時,既可知奇子是引力子的結(jié)構(gòu)材料之一,黑洞奇點和宇宙奇點在能量、質(zhì)量、密度、溫度方面存在極大差異,且黑洞奇點產(chǎn)生向內(nèi)的力,宇宙奇點產(chǎn)生的是巨大的向外爆發(fā)的力,所以,引力子和奇子不可能屬于同一級量子。
構(gòu)成宇宙萬物的原子之內(nèi)是很空曠的,原子核的直徑約為原子直徑的十萬分之一,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)足球場中心的一粒大豆,電子相當(dāng)于足球場外圍的幾粒沙子,請大家切記原子與質(zhì)子的大小之比,這種真實差距將凸顯傳統(tǒng)原子模型的致命缺陷(這種對比實驗最好到足球場去做,圖中的原子與原子核大小之比已嚴(yán)重失真)。當(dāng)1.2個太陽質(zhì)量的恒星死亡后,被自身引力壓縮成直徑10公里的中子星,這時星體的主要成分是中子,如果該中子星不斷吸引空間物質(zhì),當(dāng)達到一定質(zhì)量時,會被自身引力壓縮成極小的黑洞,這說明與中子同類的粒子之內(nèi)也是很空曠的,在黑洞中任何粒子都被壓縮成更小的量子――引力子。黑洞里有什么?起碼有它自己,大量的引力子。
恒星的平均密度是1gcm-3,當(dāng)恒星塌縮成白矮星,其平均密度是107gcm-3,由電子的簡并壓力和引力相平衡。質(zhì)量大于1.2個太陽質(zhì)量的白矮星不可能穩(wěn)定,電子和核內(nèi)的質(zhì)子組合成中子,成為中子星。中子星的密度為1014gcm-3。中子星靠中子簡并壓來支撐。質(zhì)量大于3個太陽質(zhì)量的中子星不可能穩(wěn)定,會進一步向內(nèi)塌縮,成為黑洞。
電子與中子的簡并壓力實質(zhì)上是一種與引力對抗的斥力,是反引力場的一種體現(xiàn)。
在中子內(nèi),既有強核力、弱核力,又是由正質(zhì)子與負(fù)電子聚合而來,因此中子是強核力、電磁力、弱核力的聚合體,在中子星內(nèi),上述三種力聚合到中子內(nèi)與引力作最后抵抗,也就是說在中子星中強核力、電磁力、弱核力已逐漸走向統(tǒng)一。
原子、粒子、引力子都有一種泡沫結(jié)構(gòu),支撐這些泡沫的關(guān)鍵因素是速度,電子的光速支撐著原子泡沫,而引力子級物質(zhì)必須以超光速運行才能維持以光速運行的光子、電子等粒子級物質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,而奇子必須以超超光速才能維持引力子泡沫的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
原子的直徑約10-8厘米,電子的直徑約10-16厘米,由此反推上去,引力子的直徑約10-24厘米,奇子的直徑約10-33厘米,與普朗克尺度相當(dāng)。
將太陽壓縮成一個直徑2.95公里的球體,就成為黑洞,這時中子泡沫被壓碎,沒有什么力量能阻止它進一步向內(nèi)塌縮,如果按引力子的實際體積,一個太陽質(zhì)量黑洞的引力子總體積只相當(dāng)于一個直徑為10-2厘米的球體。
如果將地球壓縮成一個直徑8.9厘米的小球體時,就成為黑洞,如果按引力子的實際體積,地球黑洞的引力子總體積只相當(dāng)于一個直徑為8.9×10-8厘米的球體。
由原子構(gòu)成的地球之內(nèi)是如此的空曠,那我們看到的世間萬物是什么?是電子以接近光速圍繞原子核運行所形成的幻象。
作為宇宙最強大的、無所不在的引力的載體—“引力子”—是必然存在的,由于引力子只產(chǎn)生一種弧線向內(nèi)的力,一種引力子不能組合出各種粒子,必然還有一種與引力子同級的物質(zhì)產(chǎn)生相反的力,才能支撐住粒子泡沫,當(dāng)溯源到宇宙大爆炸之初(10-43秒),引力是最先生成的,根據(jù)對稱性原則,與引力子同時生成的必然還有一種同量對稱的反引力子,它是反引力的載體,這些反引力子不可能消失,那現(xiàn)在它們又在何處?要回答這個問題,就要看引力時刻在與誰抗衡著,無疑是強核力、電磁力、弱核力,它們的載體是各種粒子,由此可知反引力子和引力子是所有粒子的結(jié)構(gòu)材料,強核力、電磁力、弱核力是由反引力分化而來,所有粒子都是引力與反引力對立統(tǒng)一的平衡體。
從黑洞與宇宙奇點之間巨大的質(zhì)量、密度、能量、溫度差異看,宇宙奇點中的奇子是引力子和反引力子的結(jié)構(gòu)材料之一,但一種奇子不可能組合出引力子與反引力子這兩種性能差別很大的物質(zhì),引力子產(chǎn)生弧線向內(nèi)的力,反引力子產(chǎn)生直線向外的力,根據(jù)對稱性原則,以及從奇子的子代(引力子、反引力子)和孫代(各種粒子)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)中可反推出奇子有兩種:正奇子和反奇子。正奇子產(chǎn)生直線向外的力,稱為“正奇力”,反奇子產(chǎn)生弧線向內(nèi)的力,稱為“反奇力”。引力子中的反奇子略多于正奇子,即反奇力大于正奇力,使引力子總體上產(chǎn)生弧線向內(nèi)的力,即“引力”;反引力子中的正奇子略多于反奇子,即正奇力大于反奇力,使反引力子總體上產(chǎn)生直線向外的力,即“反引力”;因此一個引力子產(chǎn)生的引力等于其內(nèi)的反奇力減正奇力,一個反引力子產(chǎn)生的反引力等于其內(nèi)正奇力減反奇力。正奇力與反奇力不能獨立存在,只有同時存在這兩種相互制衡的力,才能形成穩(wěn)定的引力子、反引力子,才能形成穩(wěn)定的宇宙萬物。
正奇子、反奇子沒有結(jié)構(gòu),是一種類點能量(點狀能量),只是運行軌道不同,在黑洞的巨大壓力中,反引力子中的部分正奇子會改變運行軌道,成為反奇子,從而使反引力子轉(zhuǎn)化成引力子。從體積為0的“宇宙奇點”看,奇子有兩態(tài),一種是有形的正、反奇子,一種是無形無體積的“數(shù)學(xué)奇子”,一種信息態(tài),代表能量“E”,信息是無形無體積的,當(dāng)宇宙黑洞塌縮成宇宙奇點時,正、反奇子在極大的引力慣性作用下,融合成無體積的“數(shù)學(xué)奇子”,正奇力與反奇力統(tǒng)一成“奇力”,也就是說,所有的宇宙力在宇宙奇點中都統(tǒng)一成一種力—“奇力”,宇宙萬物統(tǒng)一成一種能量,并且形成新的宇宙大爆炸,宇宙新的輪回?!拔镔|(zhì)、能量、信息”是宇宙中同一事物的三個面,物質(zhì)即是能量,物質(zhì)中同時包含各種信息,即“物質(zhì)=能量=信息”。
§1.2  所有粒子都是由反引力子和引力子構(gòu)成,強核力、電磁力、弱核力是由反引力分化而來
正負(fù)電子對撞時先轉(zhuǎn)化成一個虛光子,如果對撞能量比較低,則虛光子將變成一對正負(fù)電子或一對μ子,如果能量很高,虛光子會變成一對正、反夸克,當(dāng)能量剛好達到某個矢量粒子的質(zhì)量附近(稱為該矢量粒子的產(chǎn)生閾)時,正反夸克對會形成束縛態(tài),如果能量再高則共振態(tài)不會形成,正反夸克會背對背地飛離開來。
質(zhì)子組分的夸克與另一個質(zhì)子(或反質(zhì)子)中的反夸克轉(zhuǎn)化生成虛光子,然后虛光子產(chǎn)生一對輕子,這個過程剛好與輕子對轉(zhuǎn)化產(chǎn)生夸克對相反。
光子可以由正、反質(zhì)子或正、反電子相撞轉(zhuǎn)化而成,反過來,光子相撞也可以轉(zhuǎn)化成正、反質(zhì)子或正、反電子,同時正、反電子可轉(zhuǎn)化成正、反中微子,上述過程都是可逆的,而且介子、超子等所有不穩(wěn)定粒子都會衰變成光子或中微子,所以組合成光子、電子、中微子、夸克、質(zhì)子、中子及所有不穩(wěn)定粒子的結(jié)構(gòu)材料都是相同的,那就是反引力子和引力子。
各種粒子就象放在不同大小的杯子里的水,將兩個不同杯子里的水(兩個粒子)倒在一起就能形成另一杯或兩杯水(另一種或兩種粒子),反引力子和引力子就象水中的原子,這與在核聚變、核裂變中的原子相互轉(zhuǎn)化類似,原理相同。粒子不可能是物質(zhì)的最基本單位,物質(zhì)的最基本單位有一個必要特征:無論怎樣撞擊它都不會轉(zhuǎn)化或破碎。而粒子間的相互轉(zhuǎn)化非常頻繁。
強核力、弱核力在原子核附近的發(fā)力機制屬一種短程力,但這種短程力對外界產(chǎn)生影響時,都全部轉(zhuǎn)化成長程力,以光子為載體,如太陽輻射的巨大能量主要來自強核力。所以可以視強核力、弱核力、電磁力都有一個從短程力向長程力轉(zhuǎn)化的過程,這種短程力表現(xiàn)為在原子內(nèi)的發(fā)力機制,將原子比作一把槍,槍內(nèi)使用同一種火藥,但火藥量不同,點燃火藥方法不同(相當(dāng)于強核力、電磁力、弱核力的不同發(fā)力機制),但射出的子彈都是相同的,光子就相當(dāng)于槍內(nèi)的子彈。
傳遞強核力的π°介子,傳遞弱核力的中性玻色子(Zo)都會很快衰變成光子,π+與π- 碰撞會轉(zhuǎn)化成光子,W+與W-碰撞也會轉(zhuǎn)化成光子,而傳遞電磁力的也是光子,因此在光子中,強核力、電磁力、弱核力是不分的,是統(tǒng)一的,π±、πo、光子、W±、Zo是反引力與引力對抗中的不同態(tài)。光子可以生成正、反夸克,正、反電子,正、反夸克可以生成正、反質(zhì)子、中子及其它重子,正、反電子碰撞可以生成正、反中微子,也就是光子中的反引力可以分化成強核力、電磁力、弱核力。
§1.3質(zhì)子、電子生產(chǎn)流水線
在粒子世界千變?nèi)f化的表象下,隱藏著一種粒子級物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的程序,或者稱粒子轉(zhuǎn)化的規(guī)律,就象一條生產(chǎn)流水線,我們知道工業(yè)生產(chǎn)流水線就是在執(zhí)行一種電腦程序。這條“質(zhì)子、電子生產(chǎn)流水線”的生產(chǎn)原料是“質(zhì)子、電子”,能源是“引力、強核力、電磁力、弱核力”,這條流水線生產(chǎn)出的最終產(chǎn)品都是穩(wěn)定的光子和中微子。質(zhì)子、電子生產(chǎn)出的中子在核聚變、核裂變中有重要作用,就象槍內(nèi)的撞針,流水線中必要的摧化劑。除質(zhì)子、電子、中子、光子、中微子外的所有粒子都是生產(chǎn)過程中的半成品,所以它們都是極不穩(wěn)定的,壽命極短,最終轉(zhuǎn)化或生產(chǎn)出的還是光子或中微子,我們在各種加速器中發(fā)現(xiàn)的新粒子都是上述流水線生產(chǎn)過程中的半成品,這條流水線還能將多余的生產(chǎn)原料“質(zhì)子、電子”吐出來。穩(wěn)定是粒子、原子、分子等宇宙物質(zhì)的常態(tài),各種不穩(wěn)定的粒子是生產(chǎn)過程中的中間態(tài)。在不同能量級的加速器中產(chǎn)生了很多使人眼花瞭亂的半成品(各種不穩(wěn)定粒子),我們絕不能被這些表象所迷惑,實際上只是質(zhì)子、電子在不同能量環(huán)境中執(zhí)行不同的程序,就象用不同的力搖晃“萬花筒”,可以看到千變?nèi)f化的花圖(相當(dāng)于整個粒子大家族),但實際上“萬花筒”只是由幾張彩色紙片組成(相當(dāng)于質(zhì)子、電子、光子、中微子等穩(wěn)定粒子)。在一定條件下,這條生產(chǎn)流水線可以逆運行,即光子和中微子可以生產(chǎn)出電子和質(zhì)子,最常見的是光子碰撞可以生產(chǎn)出正、反電子或正、反質(zhì)子。在自然科學(xué)領(lǐng)域,最簡單的解釋往往是正確的。宇宙的本質(zhì)是質(zhì)樸的。
§1.4物質(zhì)的幻象性
物質(zhì)的幻象性可以拿電風(fēng)扇作類比,一個原子就象一臺電風(fēng)扇,原子中央的原子核就象電動機,原子核外的電子就象電風(fēng)扇的葉片,當(dāng)電風(fēng)扇沒有轉(zhuǎn)動時,我們可以看見風(fēng)扇葉片旁的空間大部分空的,如果電風(fēng)扇快速轉(zhuǎn)動時,我們就看見葉片旁的空間被葉片轉(zhuǎn)動形成的幻象所填補,如果將電風(fēng)扇的最高轉(zhuǎn)速再提高1萬倍,我們就根本感覺不到葉片在轉(zhuǎn)動,而當(dāng)葉片形成的幻象是一種有質(zhì)感的物質(zhì)的一個面。而實際上原子幻象比電風(fēng)扇的幻象程度高得多,原子核與電子在原子中所占空間只有電動機與葉片在電風(fēng)扇幻象中所占空間的1/107,但電子卻是以接近光速轉(zhuǎn)動,速度是葉片轉(zhuǎn)速的3×1010倍,任何可見的物質(zhì)都象無數(shù)個微型電風(fēng)扇一起快速轉(zhuǎn)動所形成的幻象。物質(zhì)的幻象性,可從X射線、γ射線的高穿透性中看出來,我們看到的上述射線的成像,正是物質(zhì)幻象被穿透后形成的,而中微子則能穿過更大厚度的物質(zhì)幻象。
§1.5 引力子級、奇子級物質(zhì)的“質(zhì)能方程”
從原子泡沫的結(jié)構(gòu)可知,支撐原子泡沫、粒子泡沫、引力子泡沫的關(guān)鍵是速度,從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的角度看,反引力子與引力子必須超過光速很多倍,才能維持電子、光子泡沫的穩(wěn)定性,正奇子與反奇子的運行速度必須是超超光速,才能維持引力子、反引力子泡沫的穩(wěn)定性,如果光速運行的光子中的反引力子與引力子也是以光速運行,那光子在運行中早已分崩離析。
為什么光速是粒子級物質(zhì)的速度極限?因為超過光速就會造成光子中超光速的引力子和反引力子運行不穩(wěn)定,這種不穩(wěn)定會使光子運行速度變慢,當(dāng)光子回到光速時,也就回到了光子中引力子和反引力子運行的最佳狀態(tài),這就是光速恒定的原因,光速恒定性更說明光子有結(jié)構(gòu)。
引力子的超光速和奇子的超超光速與筆者提出的下列疑問緊密聯(lián)系在一起。為什么原子象一個“永動機”?為什么原子的壽命這么長?是什么能量支撐著電子以接近光速圍繞原子核旋轉(zhuǎn)1033年以上?如果是原子核能(已知的最高能量級),用E=mc2方程計算,原子將在300年內(nèi)耗盡能量,電子掉進原子核,這顯然是荒謬的,就算按玻爾假設(shè)的電子運轉(zhuǎn)時不向外界輻射能量,那也得有一個使電子轉(zhuǎn)動的動力源。
為什么類星體的能量這么大?它的能量從何而來?
3倍太陽質(zhì)量的黑洞在塌縮過程中經(jīng)歷了從恒星到白矮星、中子星到黑洞的階段,經(jīng)歷了原子泡沫破碎、粒子泡沫破碎,原子泡沫的電子光速(c)與原子速度極限(h)(即超過此速度,電子就會脫離原子核),與支撐粒子泡沫的反引力子速度(b)有緊切關(guān)系,從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定角度看,只有c/h≤b/c   才能維持光子、電子在光速運行中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此引力子級物質(zhì)必然是超光速的。得出引力子級物質(zhì)的質(zhì)能方程E2=mb2,這正是類星體的巨大能量來源。類星體的中心是一個大型黑洞,類星體能量是太陽核聚變能的1016倍,粒子級物質(zhì)的質(zhì)能方程E=mc2,在此失效。并由此推測引力子級物質(zhì)的速度(b)大概相當(dāng)于107—108倍光速,面對這種速度,難怪牛頓認(rèn)為引力是超距作用的,也使得愛因斯坦在“EPR爭議”中認(rèn)為,在光速運行的粒子之間存在“超距作用”。
原子速度極限“h”的測定:取3倍太陽質(zhì)量的恒星所能聚合成的最重原子(如碳、氧、氮),將這些原子放在真空環(huán)境中加速到所有電子脫離原子核時的最高速度。
類星體是一種形成于宇宙大爆炸早期(100多億年前)的不穩(wěn)定星系,當(dāng)時是類星體的繁榮時期,不僅數(shù)量多,而且能量大,活動劇烈。這些類星體的中心有一個質(zhì)量相對于穩(wěn)定星系中心黑洞還較小的黑洞,這種類星體中心黑洞不能完全將吸入的大量恒星物質(zhì)(原子、粒子)壓碎后轉(zhuǎn)化成引力子,所以未消化的那部分粒子以接近光速與超光速的反引力子流從黑洞引力場軸兩端噴出,使整個類星體以接近光速(0.9c)在空間中運行,如果沒有反引力子與引力子的超光速就不可能使巨大的類星體以接近光速運行。在類星體上出現(xiàn)了二種能量同時迸發(fā),第一種是圍繞黑洞的恒星將自身核聚變速率提高近百倍,第二種是黑洞壓碎粒子后未能有效將全部反引力子轉(zhuǎn)化成引力子,使部分反引力子從黑洞引力場軸兩端噴出,服從E2=mb2方程,這部分能量是最大的。但最終必將是黑洞引力場取得勝利,類星體演變成穩(wěn)定星系。
類星體、活動星系和穩(wěn)定星系的中心都有噴射物質(zhì)現(xiàn)象,這種噴流現(xiàn)象與星系中心黑洞質(zhì)量有很大關(guān)系,即黑洞質(zhì)量小,噴流多,黑洞質(zhì)量大,噴流少,因為大部分粒子和反引力子已被黑洞引力場轉(zhuǎn)化成引力子。
引力子泡沫是極難壓碎的,就連1015個太陽質(zhì)量的巨型黑洞也不能將引力子壓碎,只有當(dāng)吞噬了宇宙大部分物質(zhì)的宇宙黑洞才能將引力子壓碎,使引力子塌縮成正、反奇子。
速度支撐著物質(zhì)泡沫,那正、反奇子必須以超超光速才能支撐引力子泡沫。筆者提出了支撐引力子泡沫的正、反奇子速度a 等于b乘以宇宙總質(zhì)量(1056)除以3個太陽質(zhì)量(1034),約等于b x1023 。  得出奇子級物質(zhì)的質(zhì)能方程是E1=ma2,這正是提供原子中的電子圍繞原子核運行1033年以上的不竭動力源泉,這也是宇宙大爆炸的超級能量之源(原子壽命的下限是從“質(zhì)子壽命”的實驗中推導(dǎo)出來的)。
§1。6提出疑問
正如牛頓苦思一個似乎天真的問題,蘋果為什么會掉在地上?最終發(fā)現(xiàn)了“萬有引力”,筆者對一些人們熟視無睹的現(xiàn)象提出疑問,太陽的引力為什么這么大?是因太陽的質(zhì)量大;那太陽是由什么構(gòu)成?太陽是由氫氦原子構(gòu)成。很明顯太陽總質(zhì)量等于其內(nèi)原子質(zhì)量之和。在太陽中,強核力、電磁力、弱核力時刻在與引力抗衡(在本文中“引力”即是指“萬有引力”,下同),而且強核力、電磁力、弱核力三者之和必須等于引力,星體才不致被引力壓塌,才能維持太陽的穩(wěn)定(強核力又稱強力,強相互作用,電磁力又稱電磁相互作用,弱核力又稱弱力,弱相互作用)。強核力、電磁力、弱核力產(chǎn)生向外的力,引力產(chǎn)生向內(nèi)的力,四者的對抗形成長期平衡,即“引力=強核力+電磁力+弱核力”。強核力、電磁力、弱核力都在原子之中,那引力也必然存在原子中,那太陽的引力等于其內(nèi)每個原子輸出的引力之和。
表1                 元素基態(tài)電子組態(tài)表
原子
序數(shù)
名稱
符號
基態(tài)組態(tài)
譜項
電離能(eV)
Z
K
n=1
s
L
n=2
s   p
M
n=3
s  p  d
N
n=4
s  p  d
O
n=5
s  p
1
H
1
2s1/2
13.60
2
He
2
1so
24.58
3
Li
2
1
2s1/2
5.39
4
Be
2
2
1so
9.32
5
B
2
2  1
2p1/2
8.30
6
C
2
2  2
3po
11.26
7
N
2
2  3
4s3/2
14.54
8
O
2
2  4
3p2
13.61
9
F
2
2  5
2p3/2
17.42
10
Ne
2
2  6
1so
21.56
11
Na
2
2  6
1
2s1/2
5.14
12
Mg
2
2  6
2
1so
7.64
13
Al
2
2  6
2  1
2p1/2
5.98
14
Si
2
2  6
2  2
3p0
8.15
15
P
2
2  6
2  3
4s3/2
10.55
16
S
2
2  6
2  4
3p2
10.36
17
Cl
2
2  6
2  5
2p3/2
13.01
18
Ar
2
2  6
2  6
1so
15.76
19
K
2
2  6
2  6
1
2s1/2
4.34
20
Ca
2
2  6
2  6
2
1so
6.11
21
Sc
2
2  6
2  6  1
2
2d3/2
6.56
22
Ti
2
2  6
2  6  2
2
3f2
6.83
23
V
2
2  6
2  6  3
2
4f3/2
6.74
24
Cr
2
2  6
2  6  5
1
7s3
6.76
25
Mn
2
2  6
2  6  5
2
6s3/2
7.43
26
Fe
2
2  6
2  6  6
2
5d 4
7.90
27
Co
2
2  6
2  6  7
2
4f 9/2
7.86
28
Ci
2
2  6
2  6  8
2
3f4
7.63
續(xù)表
原子
序數(shù)
名稱
符號
基態(tài)組態(tài)
譜項
電離能(eV)
Z
K
n=1
s
L
n=2
s  p
M
n=3
s  p  d
N
n=4
s  p  d
O
n=5
s  p
29
Cu
2
2  6
2  6  10
1
2s1/2
7.72
30
Zn
2
2  6
2  6  10
2
1so
9.39
31
Ga
2
2  6
2  6  10
2  1
2p1/2
6.00
32
Ge
2
2  6
2  6  10
2  2
3p o
7.88
33
As
2
2  6
2  6  10
2  3
4s3/2
9.81
34
Se
2
2  6
2  6  10
2  4
3p2
9.75
35
Br
2
2  6
2  6  10
2  5
2p3/2
11.84
36
Kr
2
2  6
2  6  10
2  6
1so
14.00
37
Rb
2
2  6
2  6  10
2  6
1
2s1/2
4.18
38
Sr
2
2  6
2  6  10
2  6
2
1so
5.69
39
Y
2
2  6
2  6  10
2  6  1
2
2d3/2
6.38
40
Zr
2
2  6
2  6  10
2  6  2
2
3f2
6.84
41
Nb
2
2  6
2  6  10
2  6  4
1
6d1/2
6.88
42
Mo
2
2  6
2  6  10
2  6  5
1
7s3
7.13
43
Tc
2
2  6
2  6  10
2  6  6
1
6d9/2
7.23
44
Ru
2
2  6
2  6  10
2  6  7
1
5f3
7.37
45
Rh
2
2  6
2  6  10
2  6  8
1
4f9/2
7.46
46
Pd
2
2  6
2  6  10
2  6  10
1so
8.33
47
Ag
2
2  6
2  6  10
2  6  10
1
2s1/2
7.57
48
Cd
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2
1so
8.99
49
In
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2  1
2p1/2
5.79
50
Sn
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2  2
3po
7.33
51
Sb
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2  3
4s3/2
8.64
52
Te
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2  4
3p2
9.01
53
I
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2  5
2p3/2
10.44
54
Xe
2
2  6
2  6  10
2  6  10
2  6
1so
12.13
續(xù)表
原子
序數(shù)
名稱
符號
基態(tài)組態(tài)
譜項
電離能
(eV)
Z
N
n=4
s  p  d  f
O
n=5
s  p  d  f
P
n=6
s  p  d
Q
n=7
s
57
La
2  6  10
2  6  1
2
2d2/3
5.61
58
Ce
2  6  10  2
2  6
2
3h4
5.6
59
Pr
2  6  10  3
2  6
2
4i9/2
5.46
60
Nd
2  6  10  4
2  6
2
5i4
5.51
61
Pm
2  6  10  5
2  6
2
6h5/2
62
Sm
2  6  10  6
2  6
2
7fo
5.6
63
Eu
2  6  10  7
2  6
2
8s7/2
5.67
64
Gd
2  6  10  7
2 6 1
2
9d 2
6.16
65
Tb
2  6  10  9
2  6
2
5.98
66
Dy
2  6  10  10
2  6
2
5i4
6.8
67
Ho
2  6  10  11
2  6
2
4i15/2
68
Er
2  6  10  12
2  6
2
3h6
6.08
69
Tm
2  6  10  13
2  6
2
2f7/2
5.81
70
Yb
2  6  10  14
2  6
2
1so
6.22
71
Lu
2  6  10  14
2  6  1
2
2d3/2
6.15
72
Hf
2  6  10  14
2  6  2
2
3f2
5.5
73
Ta
2  6  10  14
2  6  3
2
4f3/2
7.7
74
W
2  6  10  14
2  6  4
2
5do
7.98
75
Re
2  6  10  14
2  6  5
2
6s5/2
7.87
76
Os
2  6  10  14
2  6  6
2
5d4
8.7
77
Ir
2  6  10  14
2  6  9
2d5/2
9.2
78
Pt
2  6  10  14
2  6  9
1
3d1
9.0
79
Au
2  6  10  14
2  6  10
1
2s1/2
9.22
80
Hg
2  6  10  14
2  6  10
2
1so
10.43
81
Tl
2  6  10  14
2  6  10
2  1
2p1/2
6.11
82
Pb
2  6  10  14
2  6  10
2  2
3po
7.42
83
Bi
2  6  10  14
2  6  10
2  3
4s3/2
7.29
84
Po
2  6  10  14
2  6  10
2  4
3p2
8.43
續(xù)表
原子
序數(shù)
名稱
符號
基態(tài)組態(tài)
譜項
電離能
(eV)
Z
N
n=4
s  p  d  f
O
n=5
s  p  d  f
P
n=6
s  p  d
Q
n=7
s
85
At
2  6  10  14
2  6  10
2  5
9.5
86
Rn
2  6  10  14
2  6  10
2  6
1so
10.75
87
Fr
2  6  10  14
2  6  10
2  6
1
4
88
Ra
2  6  10  14
2  6  10
2  6
2
5.28
89
Ac
2  6  10  14
2  6  10
2  6  1
2
90
Th
2  6  10  14
2  6  10
2  6  2
2
91
Pa
2  6  10  14
2  6  10  2
2  6  1
2
92
U
2  6  10  14
2  6  10  3
2  6  1
2
93
Np
2  6  10  14
2  6  10  4
2  6  1
2
94
Pu
2  6  10  14
2  6  10  6
2  6
2
95
Am
2  6  10  14
2  6  10  7
2  6
2
96
Cm
2  6  10  14
2  6  10  7
2  6  1
2
97
Bk
2  6  10  14
2  6  10  8
2  6  1
2
98
Cf
2  6  10  14
2  6  10 10
2  6
2
99
Es
2  6  10  14
2  6  10 11
2  6
2
100
Fm
2  6  10  14
2  6  10 12
2  6
2
101
Mv
2  6  10  14
2  6  10 13
2  6
2
102
No
2  6  10  14
2  6  10 14
2  6
2
103
Lw
2  6  10  14
2  6  10 14
2  6  1
2
104
2  6  10  14
2  6  10 14
2  6  2
2
105
2  6  10  14
2  6  10 14
2  6  3
2
在宏觀宇宙中,我們已證實在引力、強核力、電磁力、弱核力四者中,引力是最強大的,它在四種宇宙力中始終占主導(dǎo)地位,在它的作用下形成星系團、星系、太陽系、恒星、行星,它使得千億顆恒星繞著銀河中心旋轉(zhuǎn),它將太陽束縛成熾熱的火球,它使得我們每個人能生存于地球上,它使得宇宙萬物能夠存在。
引力在宏觀宇宙中始終占主導(dǎo)地位,宏觀物質(zhì)是由微觀物質(zhì)組成,宇宙中的主角“恒星”、“行星”都是由原子構(gòu)成,那引力必然存在于原子之中,而且每個原子的引力等于該原子內(nèi)的強核力、電磁力、弱核力之和。
從恒星到白矮星、中子星、黑洞的演化中,我們可以看到引力在與強核力、電磁力、弱核力的對抗中,逐步取得階段性勝利,并最終將強核力、電磁力、弱核力與引力統(tǒng)一,成為純引力的黑洞。
引力是宇宙最強大的存在。宇宙中的恒星、行星都是引力與強核力、電磁力、弱核力對立統(tǒng)一的平衡體,它們構(gòu)成了可見的宇宙。為什么這種在宇宙占主導(dǎo)地位的引力一到人類居地的地球的微觀物質(zhì)中就失蹤了呢?這只不過是人類的認(rèn)知水平問題,引力無處不在。
人們將引力排除在微觀物質(zhì)之外,認(rèn)為引力在微觀物質(zhì)中可以忽略不計,必將重蹈“地心說”的覆轍,兩者都是以不科學(xué)的觀測手段作出了錯誤的判斷。
按照現(xiàn)有原子理論的邏輯,如果將太陽分割成無數(shù)個籃球大小的物體,那這些籃球大小物體的總引力就變得只有強核力的1/1040,這顯然是荒謬的。合理的推論是:太陽是由原子構(gòu)成,強核力、電磁力、弱核力都存在于原子中,那引力也必然存在于原子中,且引力等于強核力、電磁力、弱核力之和。原子中也確實存在這種引力,只不過因人們過去不了解引力的性質(zhì),將這部分吸引力歸到了強核力中,實際上強核力只是一種強大的斥力。
原子所擁有的引力與強核力、電磁力、弱核力相當(dāng),原子就是一種引力與強核力、電磁力、弱核力相互對抗的平衡體,在無干擾的環(huán)境中,這種平衡可以保持1033年以上。
我們知道能量是守恒的,當(dāng)宇宙進入黑洞期,宇宙原有的強核力、電磁力、弱核力都已與引力統(tǒng)一,也就是說宇宙中引力子的能量總和即是宇宙總能量。引力怎么可能象過去認(rèn)為的那么小。引力是宇宙最強大的存在。
§1。7引力場與反引力場
一、引力場和反引力場的種類
從第二級量子即“引力子”與“反引力子”層面看,宇宙萬物都是引力子與反引力子在相互作用中形成的,形成宇宙的兩類場,一是引力場,二是反引力場。
引力場和反引力場都是球形場,引力場是一種球形的漩渦場,產(chǎn)生向內(nèi)的力,反引力場是一種球形輻射場,產(chǎn)生向外的力,如電磁波。引力場的基本形狀是旋渦形。反引力場的基本形狀是水波輻射形。引力場的旋渦形在旋渦星系、旋渦星云及各種混沌現(xiàn)象中是常見的,反引力場的水波輻射形在有電磁力、強核力、弱核力參與的過程中是常見的,如電磁輻射,也見于各種混沌現(xiàn)象中。
筆者發(fā)現(xiàn)引力場有下列幾種:
在宏觀天體中存在:集成引力場、黑洞引力場。在微觀物質(zhì)中存在:左引力場、右引力場、質(zhì)子引力場、原子核引力場、化合引力場。除黑洞引力場外,與上述引力場并存的還有各種反引力場。
二、宏觀天體引力場
天體引力場中的引力子運行路線呈螺旋形,這從銀河系等穩(wěn)定星系的俯視圖中可清楚看出,銀河系的4條懸臂呈向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的螺旋形,這很明顯是銀河中心黑洞引力場中的引力子的運行路線,在眾多引力子的拉曳下,銀河系中的可見物質(zhì)都隨著引力子的拉曳路線在運行,這就象將鐵粉倒在墊有永磁鐵的白紙上來觀察不可見的磁力線實驗一樣,銀河系等穩(wěn)定星系及旋渦星云是觀察、證實引力子運行路線的天然實驗場所。
從銀河中心黑洞引力場看,天體引力場就象一個球形的旋渦,與天體自轉(zhuǎn)軸垂直處一個圓盤形的場,此外引力子流密度最低,引力最弱,稱為“吸積盤”。如銀河中心黑洞的吸積盤就是形狀如餅的銀盤,黑洞就在銀盤中心的銀核內(nèi)。銀盤外面是一個范圍廣大,呈球狀分布的系統(tǒng),叫做銀暈,銀暈外面還有銀冕,也呈球形,直徑比銀暈大3-5倍,銀冕代表銀心黑洞球形引力場所能束縛的可見物質(zhì)的范圍。
在類太陽系中,天體引力場將空間的氫氦原子束縛成球形的火球,在它的吸積盤上束縛著多顆行星,如太陽系的九大行星。在行星中,天體引力場將空間原子束縛成球形,在它的吸積盤上束縛著衛(wèi)星,如土星、木星的光環(huán)。
在球形的天體引力場中,引力子流在球形的場內(nèi)不停地向場中心旋轉(zhuǎn),最終引力子回到場中心點,并從引力場軸即天體自轉(zhuǎn)軸兩端輸出,開始第二次繞行,圖中箭頭所指就是引力子的運行路線。在黑洞引力場中有一些未消化的恒星物質(zhì)就從引力場軸兩端噴出,形成可見噴流。
在天體引力場中自轉(zhuǎn)軸附近引力最強,是因從自轉(zhuǎn)軸兩端輸出的引力子在此就開始向內(nèi)繞圈,而吸積盤離自轉(zhuǎn)軸兩端最遠,所以得到的引力子流最少,因此引力最弱。在銀河系中,銀心黑洞已將球形的銀河系內(nèi)其它區(qū)域的絕大部分物體吞噬,只剩下吸積盤(銀盤)上的一些恒星、行星物質(zhì),由此可推測銀心黑洞的質(zhì)量比過去認(rèn)為的大得多,銀心黑洞質(zhì)量與銀河系可見物質(zhì)質(zhì)量之比應(yīng)該超過太陽系中的太陽質(zhì)量與九大行星質(zhì)量之比。
恒星的誕生過程也可展現(xiàn)天體的球形引力場。恒星是從“分子云”、“球狀體”、“原恒星”逐漸發(fā)展而來,從“分子云”分裂出來的小物質(zhì)群收縮并緩慢變成暗黑的球狀天體,一個代表性的球狀體像太陽系那么大,它的質(zhì)量是太陽的1-200倍,它仍是個很冷的、黑色的天體,漸漸收縮而變得熾熱起來,最后,它變成原恒星,開始發(fā)光。原恒星內(nèi)的物質(zhì)繼續(xù)收縮,當(dāng)它的中心溫度達到1千萬攝氏度時,核反應(yīng)開始,一顆恒星就誕生了,原恒星看起來好象在一個氣體防護層里發(fā)展的,它們發(fā)光,但不規(guī)則,氣體從它們的兩極(即自轉(zhuǎn)軸兩端)以極大的速度噴射出來。當(dāng)恒星形成時,在原來“球狀體”區(qū)域內(nèi)的絕大部分物質(zhì)已被恒星引力場吸到場中心,只留了引力最弱的吸積盤上一些小天體和氣體,此后它們將發(fā)展成多顆圍繞恒星公轉(zhuǎn)的行星。
天體引力場的球形旋渦非常大,如太陽的集成引力場直徑超過整個太陽系的直徑,這樣才能束縛住太陽系的所有天體。銀心黑洞引力場的直徑超過銀冕直徑,才能束縛住銀河系內(nèi)的所有天體,才能與其它星系組成星系團。
正因為天體引力場的引力子只能從自旋軸兩端輸出,使引力場分布是不均的,自旋軸附近的引力最強,吸積盤附近的引力最小,也造成大天體都是橢球形的,在自轉(zhuǎn)軸附近引力大些,因此扁平一點,吸積盤附近引力小,因此凸起一點。引力場的這種特性與磁場相似,兩個磁極相當(dāng)于引力場自轉(zhuǎn)軸兩端,與兩個磁極中心點垂直的地方磁場強度最小。在地球引力場的自轉(zhuǎn)軸附近,引力應(yīng)該是最強的,與自轉(zhuǎn)軸垂直的吸積盤附近引力應(yīng)該是最弱的,如有興趣,可實地去測量。
宇宙中的星系約80%的旋渦星系,15%是橢圓星系,其余5%是不規(guī)則星系(包括特殊星系)是因星系相互碰撞、影響而形成的,橢圓星系的中心也有一個巨型黑洞,其所束縛的可見物質(zhì)的范圍也是橢球形的,橢圓星系會逐漸向旋渦星系發(fā)展,只在黑洞引力場的吸積盤附近留下可見物質(zhì),其它區(qū)域的物質(zhì)會先被黑洞引力場吸入。
黑洞引力場是由恒星的集成引力場演變而來,所以引力場中引力子運行路線大致相同,唯一不同的是,恒星的集成引力場還需要束縛著氫氦原子,作為引力之源,黑洞引力場則已演變成純引力場。
天體引力場可以將場內(nèi)的物質(zhì)吸入場中心(如太陽或黑洞奇點),在原子核引力場中卻無法做到這一點,因為有核子的強核力、電磁力、弱核力的反斥作用,因此原子核引力場束縛著電子呈球狀環(huán)繞運行,原子核引力場中的引力子運行路線在天體引力場相同,因此構(gòu)成的原子也是橢球形的,與天體相似。
大天體(如太陽、地球)之所以有如此強大的引力子流輸出,去束縛遠距離的物質(zhì),是因由原子構(gòu)成的天體有一種“集成引力場”,在天體演化初期,隨著“原恒星”束縛的氫氦原子越來越多,核心溫度越來越高,原子已呈電離態(tài),原子核引力場不用再花力量束縛電子,內(nèi)部高壓也可抗衡一部分強核力,這些相鄰的原子核就將多余的引力子輸出,聚合成球形的“集成引力場”,這種引力場輸出的引力子相當(dāng)于天體內(nèi)全部引力子的10-30%,這是一個非常大的值,相當(dāng)于天體質(zhì)量的5-15%,所以大天體的引力場特別強,而象地球上的汽車、桌椅,因原子總量小,只能形成“化合引力場”,根本沒有強大引力子流輸出,其作用范圍只相當(dāng)于5-20個原子直徑,所以很難測到它們的引力。
集成引力場和黑洞引力場具有以下特征:無論增加或減少質(zhì)量,始終保持一個獨立的球形引力場,引力場的大小和強度,隨著質(zhì)量增加而增加,隨著質(zhì)量減少而減少。天體引力場的這種性質(zhì)與磁場相似,如將永磁鐵分割成幾塊,每一塊都能保持獨立的磁場。
我們在地球上看到空中的物體受到地球引力場的拉曳是直線下落的,其實這是一種錯覺,因為在地球引力子的拉曳下,整個地球與空中物體是均速旋轉(zhuǎn)的,如果讓地球停止旋轉(zhuǎn),就能看出空中的物體是以弧線落向地面,物體運動速度與地球自轉(zhuǎn)速度相等。天體自轉(zhuǎn)就是受到自身引力場的引力子拉曳形成的。
黑洞是一種不可見的球形引力場,在引力場中心有一個無形的點,即“黑洞奇點”,黑洞引力場的所有引力子都從這個點穿過。黑洞奇點的體積為0,每秒都有很多的引力子從奇點穿過,任何物體接近黑洞奇點都會被極強的引力子流擊碎,如果黑洞質(zhì)量足夠大,引力子流密度是足夠高,就能及時將粒子破碎后的反引力子轉(zhuǎn)化成引力子,如果吸入恒星物質(zhì)超過黑洞能有效吸收的量,就會通過黑洞引力場軸即自轉(zhuǎn)軸兩端噴射出來。由于黑洞奇點體積為0,所以用數(shù)學(xué)推算出質(zhì)量、密度就會出現(xiàn)無限大,實際上總有個限度。
在黑洞中,是引力子泡沫內(nèi)的正奇子產(chǎn)生的斥力與引力取得平衡,是它自己在支撐著自己。黑洞的自轉(zhuǎn)方向與其引力場拉曳外圍可見物質(zhì)的轉(zhuǎn)動方向相同。
黑洞的引力之所以遠大于同質(zhì)量的恒星,是因黑洞是純引力天體,從恒星、中子星到黑洞的演化過程中,引力場最終戰(zhàn)勝反引力場,即引力最終戰(zhàn)勝強核力、電磁力、弱核力,并將中子星中的大部分反引力子轉(zhuǎn)化成引力子,這使得黑洞的引力子翻倍,而且黑洞引力場已沒有了反引力場的制衡,可以將全部引力子輸出,形成強大的“黑洞引力場”。而恒星卻要從原子中汲取引力子,必須維持有形結(jié)構(gòu),而且其引力場時刻與強核力、電磁力、弱核力組成的反引力場抗衡著。
在宇宙空間中運行的引力子和反引力子占宇宙暗物質(zhì)的大部分,各種大小天體輻射出的引力子充滿了宇宙空間,它象一張無形的堅不可摧的大網(wǎng),控制著星系、總星系團、超星系團,當(dāng)宇宙中反引力與引力的力量此消彼長,引力遠大于反引力時,引力就拉緊這張大網(wǎng),將各星系團慢慢拉回宇宙大爆炸的原點。就舉一個我們最熟悉的例子,太陽之所以能控制住太陽系內(nèi)的一切天體,就是因為太陽引力場象一張無形的大網(wǎng)緊緊地網(wǎng)住它們,編織這種大網(wǎng)需要大量物質(zhì),那就是引力子。
由于反引力子的直線向外性,使反引力場不能獨立存在,必須與引力場形成相互制衡,才能穩(wěn)定,不然反引力場象水波一樣不斷向外輻射,直至反引力場消失,就象電磁輻射。所以由反引力分化成的強核力、電磁力、弱核力都是以粒子為載體,以光速或亞光速運行,粒子是反引力場與引力場相互制衡的平衡體。而引力場卻可以獨立存在,最明顯的是黑洞引力場。宇宙空間運行的部分超光速反引力子來源于黑洞,因黑洞未能及時將部分反引力子轉(zhuǎn)化成引力子,而從黑洞引力場軸兩端噴出,使隨同噴出的可見粒子獲得極大動能,因此黑洞噴流能量極大,這些反引力子是宇宙暗能量的主要來源,使類星體、星系、超星系團獲得極大動能。
從星系中心黑洞引力場噴出的強大反引力子流,是致使宇宙加速膨脹的暗能量來源。由于這些反引力子來源于黑洞吸入的粒子級物質(zhì),因此當(dāng)宇宙進入黑洞期(約一千億年后),黑洞引力場可吸入粒子級物質(zhì)逐漸減少,因此宇宙暗能量逐漸消失,此時引力遠大于反引力,宇宙停止膨脹,并在眾多黑洞引力場的相互吸引下,宇宙開始收縮,最終必將融合成一個極大的宇宙黑洞,進而坍縮成“宇宙奇點”。我們現(xiàn)在觀察到的宇宙是在加速膨脹,但并不等于宇宙將永遠膨脹下去,正象我們在陰歷每月初二晚八點三十分五十秒三皮秒看到的月亮是一輪彎月(可與我們現(xiàn)在看到的宇宙加速膨脹作類比),并不等于以后看到的月亮也都是相同的彎月,月亮的盈缺變化和宇宙膨脹收縮的道理是一樣的,因此有膨脹必有收縮,宇宙奇點和宇宙萬物不可能從“空無”——一種沒有能量的真正“空無”中生成。
在大多數(shù)情況下,星系碰撞不會直接發(fā)生,且只是損失一些星系外部的恒星,它們被強大的引力牽扯走,然后被拋擲到太空,留下星系內(nèi)部的恒星浸淫在星系間的星海里,若碰撞直接發(fā)生,結(jié)果會很戲劇化;兩個旋渦星系相撞,氣體圓盤被強烈的震憾力驅(qū)逐到空間里,然后合并成更大更亮的星系,即形成一個不具氣體物質(zhì)的橢圓星系(由此也可見“黑洞引力場”的形狀)。宇宙中的棒旋星系,不規(guī)則星系都是幾個星系碰撞或相互影響的產(chǎn)物。小星系呈旋渦狀逐漸墜向最大的星系,直到被大星系“吞噬”掉為止,這些大星系則變得愈來愈大,繼續(xù)吞食比它們小很多的星系。
天文學(xué)家采用了一種切片的方法,也就是把宇宙像切西瓜一樣,切成一片片以我們?yōu)橹行牡纳刃伪∑?。在這些切片上,一個個星系猶如一粒粒西瓜籽,我們就可以看清楚它們的空間分布。結(jié)果,天文學(xué)家看到在更大的尺度上,星系、星系團和超星系團連接成鏈狀和蜂窩狀的結(jié)構(gòu),從總體上看明顯趨向均勻化,但也可以看到呈現(xiàn)出一些巨壁和巨洞,好似生物體的細(xì)胞壁和細(xì)胞,不過它們的大小是以十億光年計的,大家一定會為微觀世界與宏觀世界的如此相似而吃驚。
太陽系以每秒230公里的速度,完成它圍繞銀河系中心的航行,銀河系則以每秒90公里的速度,接近它的伴星系仙女星系,它們倆都屬于綿延約1000萬光年的“本星系群”,這個本星系群又以每秒約600公里的速度移動,被室女星系團吸進本超星系團,這些超星系團的范圍約6000萬光年。本超星系團及長蛇座與半人馬座超星系團,接著又落向另一個更大的星系集團,天文學(xué)家稱之為“大引力源”,這些星系團與超星系團,形成了范圍有幾億光年大的垣狀和絲狀結(jié)構(gòu),這些垣狀和絲狀結(jié)構(gòu)很象生物體內(nèi)細(xì)胞和組織。
時空曲率在黑洞奇點中并沒有出現(xiàn)無限大,當(dāng)引力子從黑洞奇點(引力場中心點)中穿出時,時空曲率從極大走向了反面,出現(xiàn)了短暫的平直時空,即黑洞引力軸(自轉(zhuǎn)軸)的兩處直線噴流。球形的天體引力場中的時空是彎曲的,而且越接近球形引力場中心,時空彎曲度越高,因為引力子呈螺旋形向內(nèi)旋轉(zhuǎn),越接近引力場中心,螺旋的彎曲度越高。
在主星序恒星中,引力與強核力、電磁力、弱核力在對抗中形成長期平衡,在紅巨星、星體塌縮及(超)新星爆發(fā)的過程中,引力與強核力、電磁力、弱核力的對抗處于不穩(wěn)定狀態(tài),有時引力占上風(fēng),有時則是后三種力占上風(fēng),當(dāng)星體塌縮成白矮星或中子星,引力與強核力、電磁力、弱核力又形成長期平衡。而超過1.2個太陽質(zhì)量的白矮星和超過3個太陽質(zhì)量的中子星是不可能穩(wěn)定存在的,是因大天體能將每個原子核引力場輸出的多余引力子聚合成一個整體,形成強大的“集成引力場”,而強核力、電磁力、弱核力的作用卻比較分散,這就相當(dāng)于引力能聚合成一支集團軍,而強核力、電磁力、弱核力只能以分散的連團一級的軍隊與之抗衡,當(dāng)中子星超過3倍太陽的質(zhì)量,處于中子星引力場中心的中子首先被壓碎,更準(zhǔn)確地說,是被強大的引力子流擊碎,中子星體不斷向中心塌縮,引力最終戰(zhàn)勝強核力、電磁力、弱核力,成為純引力的黑洞。
強核力、電磁力、弱核力的直線向外性,源于反引力的直線向外性,反引力場必須在引力場的束縛下才能穩(wěn)定存在,并且反引力在與引力的對抗中分化成強核力、電磁力、弱核力,且必須以粒子為載體,反引力的這些特性就注定它最終要敗給引力。
是什么束縛著電子的光速圍繞原子核運行?是什么束縛著太陽系九大行星長期圍繞太陽運行?是什么束縛著銀河系千億顆恒星圍繞著銀心運行?為什么它的運行規(guī)律如此相似?是因為它們受到同一種力的束縛,那就是引力。為什么小到粒子、原子、水珠、球狀病毒、細(xì)胞,大至行星、恒星、星系、宇宙,自然界中有非常多的物體都呈球形?如此多的相似,必然有共同的根源。筆者認(rèn)為這是宇宙中存在的球形引力場和球形反引力場在相互對抗、相互協(xié)同中形成的,是一種平衡、對稱的表現(xiàn)。
§1。8  傳統(tǒng)原子模型存在致命缺陷
其致命缺陷在于:原子中的質(zhì)子帶正電,電子帶負(fù)電,質(zhì)子的電荷與電子的電荷大小相等而符號相反,電荷的數(shù)值為4.8033×10-10靜電單位=1.6022×10-19庫侖,電子的電荷-4.8033×10-10靜電單位=-1.6022×10-19庫侖;傳統(tǒng)原子模型中,是正質(zhì)子間的庫侖靜電斥力對抗質(zhì)子間向內(nèi)吸引的強核力,而且核聚變必須在超高溫高壓下才能實現(xiàn),說明正質(zhì)子間的庫侖斥力大于質(zhì)子間的強核力,起碼兩者力量接近。以上說明了質(zhì)子與電子之間的正負(fù)電荷大小相等,那么由負(fù)電子包裹著的原子就不可能組合成分子,因為原子的表面都是同性相斥的負(fù)電子,想讓兩個原子靠近都需要用核聚變的超高溫高壓,這顯然是荒謬的。這是傳統(tǒng)原子模型的致命缺陷之一。
實際上正質(zhì)子間的庫侖斥力根本無法與強核力抗衡,那原子核就失去力的平衡,原子核會進一步向內(nèi)塌縮,原子徹底毀滅。
如果說原子核是靠質(zhì)子、電子間的庫侖靜電吸引力束縛住光速運行的電子,那么負(fù)電子之間產(chǎn)生的庫侖靜電斥力,就必然使外圍電子飛離原子,多電子的重
原子就不可能產(chǎn)生,因為負(fù)電子間的距離比正質(zhì)子與負(fù)電子間的距離近得多,且正、負(fù)電荷大小相等,這是致命缺陷之二。
正質(zhì)子間的庫侖斥力根本無法與強核力抗衡,兩塊0.5克的永磁鐵之間的排斥力遠小于1克鈾(235U)裂變釋放的強核力,8×1010焦,相當(dāng)于2.5噸煤的燃燒熱。同時與斥力對抗的強核力應(yīng)該是一種向內(nèi)的吸引力,實踐證明,強核力是一種向外的力,由強核力主導(dǎo)的核裂變、核聚變產(chǎn)生的力都是向外的。
要證明強核力、電磁力、弱核力是三種直線向外的力,太陽就是一個最明顯的例子,太陽內(nèi)原子的強核力、電磁力、弱核力時刻與向內(nèi)的引力對抗,不僅支撐著太陽不向內(nèi)塌縮,而且時刻向外直線輻射光子、中微子,我們先不管原子內(nèi)的強核力、弱核力、電磁力如何在短距離內(nèi)開始發(fā)力,它們對外界施加的都是直線向外的力。直線向外輻射的電磁波是電磁力產(chǎn)生的,直線向外的放射性衰變是弱核力產(chǎn)生的,激烈向外爆發(fā)的核聚變、核裂變是由強核力產(chǎn)生的。
要證明引力是一種弧線向內(nèi)的力,很簡單,在銀河系等穩(wěn)定星系中,無數(shù)恒星都在銀河中心黑洞引力場中的引力子拉曳下呈弧線向內(nèi)運行,旋渦星云也是在原恒星引力場的引力子拉曳下呈螺旋向內(nèi)運行。如果消除地球自轉(zhuǎn),空中物體會在地球引力場的拉曳下呈弧線向下落向地面。
盧瑟福在1924年發(fā)現(xiàn)原子核附近存在一個電勢很大的勢壘,它像一個頑固的堡壘一樣阻擋著外來粒子的轟擊,他發(fā)現(xiàn)一個粒子在勢壘之外較大距離時,它與原子核之間的靜
電力遵守庫侖定律,即與距離的平方成反比,但是在接近勢壘時,靜電力不再遵守庫侖定律,而是斥力急劇增大,并與距離的四次方成反比,這就是“強核力”。弱核力也表現(xiàn)為一種斥力,它的作用范圍在10—15厘米左右。眾多實驗表明,強核力、電磁力、弱核力是三種不同量級的斥力,如果原子內(nèi)只有這三種力,那原子早已分崩離析。正象太陽如果沒有引力就會炸散一樣,從原子構(gòu)成的太陽中我們可以看出,在原子中時刻制衡著向外的強核力、電磁力、弱核力的就是無所不在的“萬有引力”。
如果強核力是一種向內(nèi)的吸引力,那太陽就不可能向外輻射能量,而是向內(nèi)塌縮,原子彈、氫彈就不會向外爆炸,而是向內(nèi)縮。
過去人們發(fā)現(xiàn)原子中必須存在一種強大的吸引力,才能使原子核聚合在一起,因當(dāng)時人們不了解引力的性質(zhì),所以讓“強核力”擔(dān)負(fù)了不可思議的“使命”,在極小距離內(nèi),強核力同時被描繪成即是一種斥力,又是一種吸引力,這就象一臺渦輪噴氣發(fā)動機,發(fā)動機前半段的渦輪產(chǎn)生向后的推進力(吸引力),而后半段的渦輪卻產(chǎn)生向前的推進力(斥力),這樣的發(fā)動機是不可能存在的,同樣,這種強核力是不可能存在的。而且認(rèn)為強核力是引力的1040倍,但這種理論一放到宇宙中就會立即崩潰,由原子構(gòu)成的可見宇宙中的引力強于強核力。如果引力真的這么小,那太陽內(nèi)部10千克氫核聚變產(chǎn)生的強核力就能將太陽炸散,或者在太陽中心放置一枚50萬噸級氫彈就能將太陽炸散,這顯然是荒謬的。實際上兩個原子核之間距離為(0.8-2)×10-15米時,原子核之間吸引力屬于原子核引力場,強核力只是一種單一的強大斥力,即兩個核子之間的距離小于0.8×10-15米時那部分強大斥力。太陽內(nèi)部每秒鐘有6億噸氫轉(zhuǎn)變成氦,釋放的能量相當(dāng)于每秒爆炸900億顆百萬噸級(4.2×1012J)的氫彈,每年用掉2×1019kg的核燃料,但是相對于太陽的總質(zhì)量2×1030kg,還是一個小數(shù)。束縛這樣大的核聚變爐,需要多大的引力?相當(dāng)于多少個“托卡馬克”(Tokamak)磁約束核聚變裝置的能量,試想在地球上要束縛住一枚裝有10千克核裝藥的氫彈需要多少能級的“托卡馬克”裝置。如此強大的引力是傳統(tǒng)引力理論和原子理論無法解釋的。
在恒星中,反斥方(強核力、電磁力、弱核力)通過輻射高能光子來對抗“集成引力場”向內(nèi)旋轉(zhuǎn)收縮的引力子流在大質(zhì)量恒星中,反斥方只能加快核聚變速率,來抵抗強大的引力,因此恒星的質(zhì)量越大,壽命越短,最終必將是引力獲勝。
傳統(tǒng)原子理論認(rèn)為原子核是靠庫侖靜電力束縛光速運行的電子,而且遵循平方反比的庫侖定律,即庫侖力的大小與距離的平方成反比?,F(xiàn)在我們可以用下列實驗來證明傳統(tǒng)原子模型的致命缺陷,用幾十個相同大小和磁性的球形永磁鐵代表正質(zhì)子和負(fù)電子,因為兩者電荷相同,符號相反,永磁鐵之間的同性相斥相當(dāng)于負(fù)電子間的庫侖斥力,永磁鐵之間的異性相吸相當(dāng)于正質(zhì)子與負(fù)電子之間的庫侖吸引力;另外用一些球形木代表電中性的中子。用這樣方法立即就能發(fā)現(xiàn)正電原子核對外圍負(fù)電子的庫侖靜電吸引力遠遠小于相鄰的負(fù)電子之間的庫侖斥力;我們知道,電子每秒圍繞原子核旋轉(zhuǎn)10萬億圈,那些相鄰層面的負(fù)電子之間每秒都會相遇很多次,那么,多電子的重原子就根本無法存在,由此可見傳統(tǒng)原子理論的致命缺陷。
在兩個原子之間,存在著多種斥力,其中最直接的是原子外圍負(fù)電子之間的庫侖斥力,第二是正電原子核之間的庫侖斥力,原子核中的強核力、弱核力也產(chǎn)生斥力。在單個原子內(nèi)正電原子核與負(fù)電子之間的庫侖吸引力相互持平,本不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)離子,即正電原子核已無力束縛一個多余的負(fù)電子,但這種情況是很常見的,所以它們之間肯定有一種未知的強大吸引力。要使原子結(jié)合成分子需要克服上述斥力,在沒有引力的傳統(tǒng)原子模型中已無法提供這種強大的吸引力。但在筆者提出的加入“萬有引力”的原子模型中,一切問題迎刃而解。筆者進一步指出,“引力”是兩個原子間的主要結(jié)合力,即化學(xué)鍵的主要成分;原子之所以能組合成分子、細(xì)胞、生物體、行星、恒星等宇宙萬物,原子間的引力起著至關(guān)重要的作用。因為強核力、電磁力、弱核力是三種向外的力,如沒有引力產(chǎn)生向內(nèi)的力形成平衡,大至天體,小至原子都早已分崩離析。
原子中的電子除軌道運動外還自旋,原子核也自旋,這與天體的運行何其相似,太陽系就是一個超級原子模型,它們都受到同一種力的控制,那就是引力。
人們對引力存在極大的錯誤認(rèn)識,如果原子中的電磁力真象過去認(rèn)為的是引力的1038倍,那太陽就不可能誕生,更不可能產(chǎn)生核聚變,因為兩個原子間負(fù)電子庫侖斥力使它們根本無法靠近。實際上,主星序恒星的引力等于強核力、電磁力、弱核力之和,且最終必將戰(zhàn)勝后三者。人們錯誤地用小物體形成的“化合引力場”與大天體的“集成引力場”相比,這兩種引力場存在很大差異,在小物體中由于內(nèi)部壓力小,原子中的引力主要用于束縛強核力、電磁力、弱核力,輻射到原子外的引力子本來就很少,且引力場作用范圍只相當(dāng)于5-20個原子直徑,這在原子組合成分子的過程中有很大作用,由于引力子的高穿透性,很難被目前的儀器測得。而在大質(zhì)量天體中,情況完全不同,由于天體內(nèi)部壓力大,溫度高,原子處于電離態(tài),原子核引力場不用再束縛電子,且巨壓可以束縛部分強核力,因此每個原子核引力場可以將多余的10-30%的引力子輸出,形成球形的“集成引力場”,這種引力場輻射的引力子可以束縛住很遠的物體。
§1。9  微觀物質(zhì)中的引力場與反引力場
為了探究引力場與反引力場的本質(zhì),我們就得溯源至它們的源頭,微觀物質(zhì)中的引力場和反引力場。反引力子在與引力子的對抗中形成夸克、電子、光子、中微子,所以這些粒子具有最小單位的引力場和反引力場,稱為“原始引力場”和“原始反引力場”。質(zhì)子、中子、介子、超子等重子是由多個夸克組成,形成“復(fù)合引力場”。多個質(zhì)子與中子能組合成“原子核引力場”和“原子核反引力場”。上述引力場有一個共同特點,即引力場始終保持球形,自轉(zhuǎn)軸兩端是引力子的輸出口。隨著引力場的形成,產(chǎn)生相應(yīng)的“反引力場”。原子組合成分子,將形成一種“化合引力場”。
在球形的“原子核引力場”中,引力子的運行路線與天體相似,引力子束縛著電子的接近光速圍繞原子核運行,可以將原子核比作太陽,電子比作地球等行星,在這里引力與強核力、電磁力、弱核力形成持久平衡。原子核引力場對原子外部的作用力很小,作用范圍只相當(dāng)于5-20個原子直徑,所以它們有能力組合成分子,卻無力束縛距離較遠的分子或原子。粒子的自旋是由自身引力場的引力子拉曳造成的,與天體的自轉(zhuǎn)一樣。
兩個核子勢能U(r)和核子間距r的關(guān)系近似反映了原子核引力場和反引力場的基本性質(zhì),質(zhì)子、中子都是由引力場束縛反引力場形成的,當(dāng)r逐漸減少時,首先觸及的是向內(nèi)吸引的引力場,且強度急劇增大,當(dāng)r減少到ro=0.48F時,觸及的是反引力場,在質(zhì)子和中子中表現(xiàn)為強核力,產(chǎn)生向外的巨大斥力。在1.7F-0.48F這一范圍內(nèi),主要運行著超光速的引力子,它們將超光速的反引力子束縛在小于0.48F的范圍內(nèi)。
夸克、電子、光子、中微子的“原始引力場”中又可分“左引力場”和“右引力場”。左、右引力場可以拿左手與右手來作比喻,如左手與右手互為鏡像,在同一平面上,左手與右手不能互相重合,但將左手翻個面,便能與右手重合,所以左、右引力場可以存在同一粒子中,而不相互碰撞,但左引力場及束縛的左反引力場與右引力場及束縛的右反引力場的作用力卻是相反的,左引力場中引力子全部向左呈弧線向內(nèi)旋轉(zhuǎn),左反引力場中的反引力子在左引力場引力子的束縛下,全部向左作圓周旋轉(zhuǎn);右引力場中引力子全部向右呈弧線向內(nèi)旋轉(zhuǎn),右反引力場中的反引力子在右引力場引力子的束縛下,全部向右作圓周旋轉(zhuǎn)。
在電子、光子、中微子、夸克中存在左引力場,右引力場、左反引力場、右反引力場。引力子與反引力子自旋速度高,且方向相同。從正、反奇子的運行圖可看出,獨立的引力子和反引力子的自旋方向是相同的,但它們都是球?qū)ΨQ的,在粒子中,反引力子翻個身,就變得與引力子自旋方向相反,如此就不阻礙兩者的有序運行,所以在粒子中,引力子和反引力子看上去是自旋方向相反的,就象有機分子中自旋相反的負(fù)電子。
引力子、反引力子都有自旋軸,自旋軸即是反奇子的輸出口,與引力場形狀相同,宇宙中這些球形旋渦場的基本形狀都是相同的。
在天體引力場中,引力子和反引力子都有質(zhì)量,且質(zhì)量相同。
在引力子、反引力子中,正奇子、反奇子自旋方向相反,質(zhì)量為0。正奇子、反奇子沒有結(jié)構(gòu),是點狀能量,只是運行軌道不同,圖39為反奇子運行軌道,圖40是正奇子運行軌道。在黑洞的巨大壓力中,反引力子外圍的部分正奇子被壓入反奇子的軌道,由于它們都是球?qū)ΨQ的,正奇子翻個身就變得與反奇子的自旋方向相同,成為反奇子。正、反奇子自旋相反,使反奇子能有效束縛住正奇子,正奇子也能支撐住引力子、反引力子泡沫,將正、反奇子比作兩個齒輪,它們在相互制衡中必須是自旋相反的。
一、粒子的質(zhì)量生成
粒子的質(zhì)量生成一直是物理學(xué)家感興趣的問題,為什么同是自旋為1/2的輕子,μ子和電子的質(zhì)量竟相差約207倍,任何理論都難解釋,筆者認(rèn)為這是粒子在轉(zhuǎn)化過程中,左、右引力場,左、右反引力場也隨之相互轉(zhuǎn)化,使左右引力場、左右反引力場強度差增大造成的。
粒子的質(zhì)量不僅與天體引力場有關(guān),而且與自身引力場與反引力場也有緊切關(guān)系,由于粒子中的左引力場、左反引力場與右引力場、右反引力場在天體的強大引力子流產(chǎn)生兩種相反的力,所以當(dāng)左右引力場、左右反引力場強度相等時,粒子質(zhì)量為0,如光子;但絕大部分粒子中左右引力場、左右反引力場強度并不相同,因此粒子的質(zhì)量大小與自身左右引力場、左右反引力場強度差成正比。
光子的左引力場、左反引力場與右引力場、右反引力場都是平衡的,因此質(zhì)量為0,能量高的光子中反引力子和引力子數(shù)量多,反引力場與引力場強,能量低的光子則反之。
三代輕子、夸克之所以出現(xiàn)巨大的質(zhì)量差異,也源于左引力場、左反引力場、右引力場、右反引力場力量對比的不平衡,其中第一代是構(gòu)成我們周圍復(fù)雜紛紜的物質(zhì)世界的基本組分,第二代和第三代構(gòu)成的物質(zhì)壽命都極短,這是因在高能加速器中高速碰撞使第一代輕子、夸克的左右引力場、左右反引力場出現(xiàn)不同程度的不平衡,如第三代τ子的質(zhì)量略大于1780MeV,是第一代電子的3500倍,τ子中的左引力場、左反引力場中引力子、反引力子遠多于右引力場、右反引力場中引力子、反引力子,所以生成的質(zhì)量很大,但左右引力場、左右反引力場嚴(yán)重失衡的粒子是極不穩(wěn)定的,以極快的速度轉(zhuǎn)化成左右引力場、左右反引力場較平衡的小質(zhì)量粒子,如電子、光子、中微子。
0質(zhì)量光子碰撞可以生成有質(zhì)量的正、反電子,是因光子內(nèi)部的左右引力場、左右反引力場在碰撞中形成不平衡,生成自旋相反的正、反電子。在正電子中,右引力場、右反引力場強于左引力場、左反引力場,電子右旋,帶正電;在負(fù)(反)電子中,左引力場、左反引力場強于右引力場、右反引力場,電子左旋,帶負(fù)電,正、反電子質(zhì)量之差等于光子。其它正、反粒子也可以此類推。
二、夸克禁閉的原因
夸克的左右引力場與左右反引力場很不平衡,有些夸克的右引力場、右反引力場中的引力子和反引力子遠遠多于左引力場與左反引力場,有些則反之,所以由夸克組成的強子質(zhì)量遠大于電子,也造成單個夸克是極不穩(wěn)定的,以極快的速度轉(zhuǎn)化成光子或輕子,所以我們無法分離出單獨的夸克,夸克的這種特性可以從π、k介子、超子等不穩(wěn)定粒子中清楚看出,強子相撞會轉(zhuǎn)化成光子或輕子,也就是夸克都轉(zhuǎn)化成光子或輕子。三個夸克組合成質(zhì)子形成“質(zhì)子引力場”,這種引力場能使夸克不衰變,就象中子進入原子核,組成“原子核引力場”而不再衰變一樣,所以夸克必須被禁閉在質(zhì)子內(nèi)才能穩(wěn)定。
正粒子和反粒子都有左右引力場和左右反引力場,差別只在于兩者的左右引力場、左右反引力場的強度差正好相反,所以它們自旋方向相反,電符相反,質(zhì)量相同。有質(zhì)量的正反粒子碰撞轉(zhuǎn)化成0質(zhì)量的光子,是因在高速碰撞中使粒子的左引力場、左反引力場與右引力場、右反引力場形成平衡,就成了0質(zhì)量的光子。
自旋為0的粒子是極不穩(wěn)定的,因為它們內(nèi)部的左右引力場、左右反引力場處于激烈的對抗之中,所以它們的質(zhì)量都很大,但未形成主導(dǎo)的左引力場或右引力場,使粒子產(chǎn)生左旋或右旋。而且質(zhì)量越大,說明它們的左右引力場、左右反引力場越不平衡,衰變速度越快。
三、化合引力場
在原子組合成分子的過程中,兩個或多個原子核引力場相互吸引,首先克服原子外圍負(fù)電子間的庫侖斥力,使原子緊密的粘合在一起,分子中原子都是非球形的,象被壓扁了似的,這是一種強大吸引力,傳統(tǒng)理論已無法給出正確的回答,實際這就是原子核引力場,它們在彼此靠近中形成“化合引力場”?;弦鰧嵸|(zhì)上只是多個原子核引力場(圖的相互作用,原子核引力場、化合引力場是離子鍵、共價鍵、金屬鍵、色散力、氫鍵的主要成分。
金屬鍵最能說明強大“原子核引力場”的存在。金屬原子結(jié)構(gòu)的特征是最外層價電子數(shù)目少(通常1-2個),而且價電子與原子核間的結(jié)合力很弱,極易脫離原子核成為自由電子,金屬原子失去價電子后成為正離子。在金屬晶體中大部分都是正離子,其余都是中性原子,這些正離子之間的庫侖靜電排斥力遠遠大于正離子對自由電子的庫侖靜電吸引力,因為原子核與自由電子(原來的價電子)的結(jié)合力很弱,而且金屬原子外圍有著很多負(fù)電子,因此金屬原子間的庫侖靜電排斥力是很大的,按照傳統(tǒng)理論推演,金屬晶體本應(yīng)該是最不堅固的,或者根本不能使兩個金屬正離子靠近,金屬晶體根本無法存在。而實際上恰恰相反,金屬鍵結(jié)合力最強,組合成的金屬非常堅固,這是為什么?筆者指出,這是因為金屬原子的原子核引力場強,組合成的“化合引力場”也最強,表現(xiàn)為金屬鍵的結(jié)合力強。在金屬晶體中,是金屬原子的“原子核引力場”的引力與原子外圍的眾多負(fù)電子之間的庫侖靜電斥力形成平衡。當(dāng)金屬原子相互靠近,形成“化合引力場”,由于金屬原子最外層的價電子極易受到其它金屬原子的原子核引力場的吸引,因此這些“價電子”極易成為“共用電子”,就象有機分子的“共用電子”。
離子鍵的特點是沒有方向性和飽和性,那么與此有關(guān)的傳統(tǒng)理論就存在很大漏洞。Na、Cl都是電中性的,Na+和Cl-組合后必然是電中性的,那么在NaCl晶體中,每個Na+離子就不可能用庫侖靜電吸引力吸引著6個Cl-離子,同樣每個Cl-離子也不可能用庫侖靜電吸引力吸引著6個Na+離子,這顯然與事實不符,因此其中必然還有一種未知的強大吸引力,那就是原子核引力場。
傳統(tǒng)理論將正離子與負(fù)離子之間庫侖靜電吸引力描繪得很強,其實正離子的“正電”之源在原子核,它對負(fù)離子外圍的負(fù)電子的庫侖吸引力遠遠小于正、負(fù)離子外圍的負(fù)電子之間的庫侖斥力,因為后兩者距離近,且正、負(fù)電荷同量級,因此用“庫侖靜電力”根本無法使正、負(fù)離子結(jié)合在一起。
離子鍵的本質(zhì):金屬原子之所以容易形成正離子,是因為金屬原子的原子核引力場強,束縛了大量的負(fù)電子,而使外圍的負(fù)電子間存在較強庫侖靜電斥力,加之當(dāng)中有大量負(fù)電子阻擋,使原子核引力場輸出的引力子對最外圍的負(fù)電子的束縛力降低,在負(fù)電子間庫侖斥力作用下,金屬原子最外圍的負(fù)電子較易脫離原子核引力場,形成正離子,與太陽引力場對外圍行星的束縛力低的情況相似。在離子型化合物中非金屬原子的情況恰恰相反,非金屬原子的原子核引力場相對弱,外圍的負(fù)電子少,負(fù)電子間的庫侖靜電斥力也相對小,非金屬原子的原子核引力場較易吸引一個額外的負(fù)電子,形成負(fù)離子。由于正離子的引力場強,能與負(fù)離子形成較強的“化合引力場”,因此離子型化合物一般都是固體。這其中當(dāng)然也有過去認(rèn)為的正負(fù)離子庫侖靜電吸引力的作用,但絕不是主要作用,因為正負(fù)離子的庫侖吸引力還遠不及正反離子間最外圍的負(fù)電子間庫侖斥力,因為后兩者距離近。
共價鍵的本質(zhì):兩個原子(A、B)在彼此原子核引力場的吸引下靠近,當(dāng)下列吸引力與斥力形成平衡,即成鍵,吸引力:A(B)原子核引力場對B(A)原子核與B(A)負(fù)電子的引力,A(B)原子核對B(A)負(fù)電子的庫侖吸引力;斥力:A負(fù)電子與B負(fù)電子的庫侖斥力,A原子核與B原子核之間的庫侖斥力。如兩個氫原子互相靠近時,氫原子核引力場之間的引力克服負(fù)電子間的庫侖斥力,當(dāng)它們漸漸靠近直到兩電子的波函數(shù)發(fā)生疊加,兩電子由原來各從屬于一個質(zhì)子變成兩個質(zhì)子所共有,成為一個氫分子。兩個質(zhì)子組合成的“化合引力場”束縛著兩個電子。
在有機分子中一般都具有自旋相反的成對電子,這些負(fù)電子都有相同的左右引力場和左右反引力場,之所以看上去自旋相反,是因原子在組合成分子的過程中,原子核引力場中的引力子運行路線有所改變,形成“化合引力場”,在這種引力場的作用下,其中一個負(fù)電子被倒置,就象兩個人分別處于直立態(tài)和倒立態(tài)。
在分子中有一種規(guī)律,即大質(zhì)量的原子居于分子的核心,如血紅蛋白,原兒茶酸根3,4—雙加氧酶,細(xì)菌核苷酸還原酶的R2蛋白質(zhì)中都是以鐵原子為核心,這是為什么?這是傳統(tǒng)理論無法解釋的。筆者提出,這是因為鐵原子的引力場強,能束縛較多輕原子在它周圍,如鐵等重原子引力場能束縛15-20個原子直徑范圍內(nèi)的原子。鉛、鉈、汞等重原子之所以對生物體有害,是它們的引力場過強,使周圍分子的主鏈斷裂,如汞離子對硫醇類化合物具有較大的親和性,這種相互作用以及伴隨所形成化合物的穩(wěn)定性,使得許多蛋白質(zhì)和酶結(jié)構(gòu)中的必需硫醇類失去活性。
分子間作用力可分色散力、靜電力、誘導(dǎo)力三種,其中色散力是其中主要成分,它存在于所有的分子之間,是一種吸引力,沒有方向性和飽和性,作用范圍約幾百pm,屬于長程作用力。色散力就是原子核引力場或化合引力場形成的。分子間相距較遠時,主要表現(xiàn)為引力(萬有引力),而當(dāng)分子靠近時,就會出現(xiàn)排斥力,這是一種短程力,正是負(fù)電子間的庫侖靜電斥力。
四、引力場與反引力場綜述
在微觀物質(zhì)中,單一粒子(夸克、電子)的“原始引力場”聚合成“復(fù)合粒子”(如質(zhì)子)的“復(fù)合引力場”,復(fù)合引力場聚合成“原子核引力場”,原子核引力場再聚合成“化合引力場”。在宏觀天體中,原子核引力場聚合成“集成引力場”,當(dāng)恒星的集成引力場沒有了由強核力、電磁力、弱核力組成的反引力場的制衡,就演變成純引力的黑洞引力場。
原始引力場、質(zhì)子引力場、原子核引力場、化合引力場及其對應(yīng)的反引力場時刻參與物質(zhì)的自組織過程,在此過程中形成各種旋渦或水波圖案,如在“貝魯索夫—扎索廷斯基反應(yīng)”(BZ反應(yīng))中形成的螺旋和水波圖案,化學(xué)鐘里形成的螺旋波與原始粘菌、旋渦星系、颶風(fēng)很相似?;煦缡且龊头匆鲋g逐漸建立秩序的過程。
將引力場與反引力場分列開來,兩者的運行都是線性的,但這兩種對立的場相互作用,就使物質(zhì)的運行呈現(xiàn)非線性,所以實際上宇宙萬物的運行都是非線性的,加之現(xiàn)實宇宙環(huán)境各種引力場、反引力場之間相互作用,相互干擾,形成了眾多混沌和不確定。
從微觀角度看,宇宙萬物的運行都是非線性的,而在宏觀上近似線性,如理想無干擾的引力場是線性的,所以宏觀天體的運行近似線性。
宇宙奇點是混沌的,在理想無干擾的狀態(tài)下,正奇子、反奇子、引力子、反引力子的運行是線性的。宇宙萬物正是在這種混沌中建立秩序,并在外界引力場、反引力場的干擾下打破秩序,形成混沌,如此循環(huán)往復(fù),生生不息。
引力子之所以難以偵測,是因我們還沒有設(shè)計出接收超光速引力子的儀器,目前我們連“中微子”都很難捕捉,更何況偵測比中微子小108倍的以超光速運行的引力子,引力子的穿透性比中微子強得多,小物體的引力之所以難以測量,是因小物體只能形成“化合引力場”,作用范圍只相當(dāng)于5-20個原子直徑。在原子中引力時刻在與強核力、電磁力、弱核力抗衡,輸出到原子外的引力子本就很少,加之地球環(huán)境中輻射著各種天體的強大引力子流,其中主要是地球引力場,月球引力場次之,原子輻射出的引力子有些被它們擊散,要測量兩本書之間的引力,就好比在一大塊1021特斯拉的超級磁體上測量兩粒10高斯的磁珠間的吸引力,是不可能得到準(zhǔn)確數(shù)值的。
引力的大小與物體的質(zhì)量、密度成正比,與天體引力場內(nèi)引力子密度成正比,與天體引力場中的引力子穿入物體內(nèi)與其內(nèi)部的反引力子、引力子撞擊的次數(shù)成正比。
牛頓、愛因斯坦的引力理論只是對宏觀天體引力場(集成引力場、黑洞引力場)的近似描述,只適用于宏觀天體引力場,而不適用微觀物質(zhì)中的質(zhì)子引力場、原子核引力場、左右引力場,而且不管在宏觀和微觀引力場中引力的作用距離都是有限的,并不是無限長。
總體而言,愛因斯坦的引力理論適用范圍比牛頓引力理論廣,而筆者的量子引力理論適用范圍則比前兩者都廣得多,發(fā)現(xiàn)了多種微觀引力場,但并未推翻前兩種引力理論,而是對引力理論的進一步完善。
在科學(xué)研究中,科學(xué)家先入為主的主觀之見,會影響實驗結(jié)果,如科學(xué)家希望電子具有波的性質(zhì),那么他們安排的實驗給人的感覺經(jīng)驗電子就是波;反之,希望電子具有粒子的性質(zhì),則其安排的實驗給人的感覺經(jīng)驗電子就是粒子。又如科學(xué)家在相對論的“光速是速度極限”這種先入為主的思想影響下,并假定引力子是與電子同級的粒子,然后根據(jù)假定“光速恒定”的數(shù)學(xué)方程,推算出的引力波速度當(dāng)然是光速的,如2002年9月8日有科研人員運用射電望遠鏡對經(jīng)過木星的一個類星體的光進行測量來推測引力波的速度,這只不過是運用有嚴(yán)重問題的理論推導(dǎo)出的錯誤結(jié)果,只是一些深受舊范式影響的人對“光速是速度極限”這種舊范式的維護。
人們對引力存在極大的錯誤認(rèn)識,認(rèn)為引力效應(yīng)非常微弱,設(shè)計的引力波探測器只能對如超新星爆發(fā)這類比較罕見的突發(fā)事件進行引力探測,實際上并不是引力效應(yīng)非常微弱,而是引力子穿透性太強。加之人們對微觀引力場不了解,并錯誤地認(rèn)為引力場作用距離無限遠,實際上宏觀天體引力場和微觀引力場的作用距離都是有限的,在原子尺度上我們實際上已經(jīng)探測到微觀引力場的吸引力,卻將其歸入“強核力”中,實際上,引力無處不在,空中物體的下落就是受到無所不在的地球引力場中強大引力子流的拉曳形成的,地球引力場要束縛住大氣層,就需要有足夠密度的引力子流時刻與大氣分子形成相互作用,如果引力子流密度低,就無法形成大氣層,地球引力場就象一張無形的大網(wǎng),網(wǎng)住大氣層,網(wǎng)住世間萬物。人們過去認(rèn)為天體引力波象水波一樣輻射出去,這種水波輻射只能產(chǎn)生向外的力,如何能形成向內(nèi)的吸引力,難道是引力波到達目標(biāo)點后,突然掉頭往回拉,這是顯然是不合常理的,在這種錯誤的認(rèn)識中推算出的結(jié)果當(dāng)然是錯誤的。
法拉第、玻爾、愛因斯坦、費恩曼等科學(xué)巨匠都善于通過物理現(xiàn)象來探求物理本質(zhì)和解釋,并從哲學(xué)層面加以把握,而認(rèn)為數(shù)學(xué)運算是第二位的,因為在新的未知科學(xué)領(lǐng)域,很可能還沒有相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具。玻爾一向認(rèn)為,對于物理學(xué)觀念的討論來說,數(shù)學(xué)是不重要的,我們已經(jīng)見識過,在BKS那篇洋洋萬言的論文里,只有一道簡單的數(shù)學(xué)公式。物理學(xué)中的大部分重要進展都是由“物理直覺”造成的,筆者的量子引力理論屬于一種唯象理論。
過去人們對引力存在極大地錯誤認(rèn)識。紙片之所以輕,是因它的密度、質(zhì)量小,地球引力子與紙中的反引力子、引力子撞擊次數(shù)極少。鐵塊之所以重,是因它的密度、質(zhì)量大,地球引力子與鐵塊內(nèi)的反引力子、引力子撞擊次數(shù)較多。
由于我們都是由反引力子和引力子構(gòu)成,其中反引力子構(gòu)成了我們可見的形體,我們時刻都在做反引力的事,包括我們的一舉一動都需要克服引力,我們本質(zhì)上是反引力的。從生理學(xué)、心理學(xué)角度看,只要我們盯著“旋渦場”看,就會出現(xiàn)頭昏、眼花、惡心,而盯著“水波場”看,卻是賞心悅目,同心圓在社會中運用極廣。
我們目前捕捉不到引力子是因為科技的局限,但絕不能無視這種在宇宙的宏觀和微觀世界中占主導(dǎo)地位的引力和引力子,不然我們一生的科研成果將很可能被后人證明為是一種謬誤,這也是牛頓和愛因斯坦在不同歷史時期提出的引力理論都形成巨大科學(xué)革新的原因。
§1.10引力推進器
利用引力的特性,可以設(shè)計出一種引力推進器。用“純反引力子”作為宇宙飛船的外殼涂層,這樣宇宙天體的強大引力子流將無法穿透反引力子涂層,轉(zhuǎn)化成宇宙飛船強大的推進力。這種宇宙飛船最好設(shè)計成“碟形”,在宇宙空間中,它的圓盤與引力子流垂直,便于接收更多引力子,進入行星大氣層,則以“飛翼”方式飛行,還需加裝一種推進器,使用“可轉(zhuǎn)向噴口”,產(chǎn)生向下、向后或向前的推力。采用這種引力推進器就可以實現(xiàn)超光速飛行,這種宇宙飛船的能源是宇宙無所不在的引力,動力源是各種大天體,擁有無限續(xù)航力。
目前,可采用致密板(鉛或其它更重的元素)產(chǎn)生推進力,金屬板面與天體引力子流運行方面垂直,可接收到更多引力子,利用大天體的引力加速,加速到一定程度后,再小角度轉(zhuǎn)向,飛離天體,再尋找強引力場,如此在空間中借助無所不在的引力場,實現(xiàn)星際旅行。這種引力推進器的形狀與“太陽帆”相似。
還可設(shè)計一種超光速與接近超超光速的空間推進器,關(guān)鍵是在空間推進器反應(yīng)室內(nèi)涂上一層純反引力子或裝上一層純引力子薄壁,就可抵御引力子級物質(zhì)核反應(yīng)(E2=mb2)和奇子級物質(zhì)核反應(yīng)(E1=ma2)的超高溫高壓,噴口射出的超光速或超超光速能量流,使宇宙飛船以超光速或接近超超光速飛行。這種空間推進器結(jié)構(gòu)簡單且高效,由反應(yīng)室(類似于現(xiàn)有航天推進器的氫氧燃燒室),噴口和加料系統(tǒng)組成。接近超超光速飛行將能打開“蟲洞”之門,“蟲洞”即在引力子之中,引力子內(nèi)的正、反奇子正是以超超光速運行。也許終有一日,人類能在1秒內(nèi)到達宇宙的另一端。
超光速飛行對生物體沒有傷害,要知道地球上的每個人時刻都在以600公里/秒運動著,卻毫無感覺,因為地球時刻圍繞太陽公轉(zhuǎn),太陽系時刻圍繞銀河中心黑洞公轉(zhuǎn),而整個銀河系則以更快速度向外飛行。生命在運動中誕生。
§1.11  質(zhì)量是什么?
粒子是宇宙萬物的構(gòu)件,知道了“粒子質(zhì)量生成”的機制,也就解釋了質(zhì)量的本質(zhì):質(zhì)量源于天體引力場與粒子中的左右引力場、左右反引力場的相互作用。而在宇宙大爆炸之初,0-10-44秒內(nèi),引力還未生成之時,宇宙質(zhì)量為0,到了普朗克時間10-43秒,普朗克質(zhì)量為2×10-5克,這是因為當(dāng)時引力與反引力剛剛生成,還沒有形成引力場,所以當(dāng)時宇宙只有這么一點質(zhì)量,但普朗克能量卻是極高的,達到1019GeV,溫度1032K。在宇宙時標(biāo)0秒時,宇宙奇點體積為0,質(zhì)量為0,用通常的標(biāo)準(zhǔn)看,就是一種“無”的狀態(tài),但其中卻蘊藏著極高的能量,宇宙就是這樣進行著“有生于無,無生于有”的輪回。
同時可知,正奇子、反奇子沒有質(zhì)量,只是一種類點能量,但組合成的引力子和反引力子在天體引力場中是有質(zhì)量的。
物體在加速中之所以會增加質(zhì)量,是因它們都是由質(zhì)子、中子、電子這三種有質(zhì)量粒子構(gòu)成,有質(zhì)量粒子在加速中,其主導(dǎo)的左或右引力場、反引力場中引力子、反引力子與天體引力場中引力子流的相互作用力增大,即碰撞速度增大,表現(xiàn)為粒子質(zhì)量增加,這時速度增大與質(zhì)量增加是成正比的,這是相對低速的情況,但當(dāng)有質(zhì)量粒子(如質(zhì)子)被加速到接近光速時它的質(zhì)量會急劇增大,此時速度增大與質(zhì)量增加是非正比的,十分反常,出現(xiàn)這種情況的原因在于:有質(zhì)量粒子內(nèi)的左右引力場、左右反引力場本就不平衡,在與天體引力場的相互作用中生成質(zhì)量,當(dāng)該粒子加速到接近光速時,就使其內(nèi)部的左右引力場、左右反引力場運行不平穩(wěn),使不平衡急劇加大,表現(xiàn)為質(zhì)量急劇增加。無質(zhì)量光子的左右引力場、左右反引力場雖然是平衡的,但也只能維持在光速上,超過光速就會使左右引力場、左右反引力場不平衡,使光子速度降為光速。
假設(shè)在宇宙大爆炸之初(10-36—10-2秒),正反夸克、正反電子碰撞后全部轉(zhuǎn)化成無質(zhì)量的光子,那今日宇宙只剩下微波輻射,宇宙質(zhì)量為0。質(zhì)量到底是什么?宇宙萬物都是由粒子構(gòu)成,解釋了“粒子質(zhì)量生成”,也就解釋了宇宙萬物質(zhì)量的生成,質(zhì)量的本質(zhì)。筆者指出質(zhì)量源于天體引力場與微觀粒子引力場、反引力場的相互作用。
“質(zhì)量不守恒”、“能量等于速度”與筆者前述的“物質(zhì)幻象性”、“速度支撐物質(zhì)泡沫”的道理是相通的,它們都展現(xiàn)了宇宙的本質(zhì):引力場與反引力場的相互作用。
就算在同一天體引力場內(nèi),如地球上,質(zhì)量也是不守恒的,這從粒子的相互轉(zhuǎn)化中可清楚看出,三代輕子、夸克存在巨大的質(zhì)量差異,而第二、三代輕子、夸克都源于第一代輕子、夸克,一種粒子在轉(zhuǎn)化成另一種粒子后,大多會憑空增加或減少質(zhì)量,有質(zhì)量粒子在加速中也會增加質(zhì)量。
關(guān)于“質(zhì)量守恒”與“質(zhì)量不守恒”,又涉及理論的適用范圍問題。在一定條件下,質(zhì)量是守恒的,這在以牛頓為代表的傳統(tǒng)物理學(xué)中是正確的,但在另一些環(huán)境中,質(zhì)量是不守恒的,如在加速器實驗環(huán)境中和宇宙大爆炸之初,因此粒子物理學(xué)家開始探索粒子質(zhì)量生成之謎,這是新興的量子物理學(xué)的觀點,這與“宇稱守恒”和“弱相互作用下宇稱不守恒”的道理是一樣的。
§1.12宇宙大爆炸前后發(fā)生的事件
當(dāng)宇宙進入黑洞期,目前的絕大部分星系都已演化成巨型黑洞,宇宙顯得暗淡。當(dāng)這些巨型黑洞相互吸引,融合成一個擁有宇宙90%質(zhì)量的宇宙黑洞時,引力子泡沫已無法承受宇宙黑洞的巨壓,引力子泡沫破碎,引力消失,在引力慣性的作用下,宇宙黑洞進一步向內(nèi)塌縮,這是宇宙時間的最后10-43秒,原宇宙黑洞中的正奇子和反奇子相互碰撞擠壓,宇宙時間的最后10-47秒,正奇子和反奇子融合成無體積的“數(shù)學(xué)奇子”,宇宙奇點形成,宇宙時標(biāo)0秒,正奇力與反奇力統(tǒng)一成“奇力”,并以超超光速向外爆發(fā),宇宙開始新的大爆炸,新的輪回。
宇宙時標(biāo):
0秒  宇宙奇點形成,體積為0,質(zhì)量為0,能量1065GeV,正反奇子融合成無體積的“數(shù)學(xué)奇子”,正奇力與反奇力統(tǒng)一成“奇力”,并以超超光速向外爆發(fā),宇宙大爆炸開始。
10-47秒  尺度2×10-66厘米,質(zhì)量為0,能量1065GeV, “數(shù)學(xué)奇子”生成對稱的正奇子和反奇子,正奇力與反奇力產(chǎn)生,并以超超光速向外暴脹,宇宙在10-45秒內(nèi)暴脹1033倍。
10-43秒  普朗克尺度2×10-33厘米,普朗克質(zhì)量2×10-5克,正、反奇子生成對稱的引力子和反引力子,引力和反引力產(chǎn)生,并以超光速向外暴脹,宇宙在10-40秒內(nèi)暴脹1010倍。
10-36秒  引力子和反引力子生成對稱的正、反夸克,此時反引力表現(xiàn)為強核力,強核力生成,隨著一部分正、反夸克碰撞轉(zhuǎn)化成光子,強核力銳減。
10-12秒  隨著溫度降低,光子碰撞生成對稱的正、反電子,正、反電子碰撞生成正、反中微子,弱核力與電磁力分離,在上述過程中,反引力不斷通過光子這個媒介將自己分化成電磁力和弱核力。
由于在10-36—10-4秒時能量太高,正、反夸克無法形成束縛態(tài),而是四散紛飛,一部分正反夸克碰撞轉(zhuǎn)化成光子,光子碰撞又生成正、反夸克。
由于質(zhì)子、中子是復(fù)合粒子,在當(dāng)時這種極其混亂的環(huán)境中,正、反夸克不可能組合出對稱的正、反質(zhì)子和正、反中子,出現(xiàn)不對稱是必然的,正、反夸克最終轉(zhuǎn)化成強子可能出現(xiàn)四種情況:
(1)質(zhì)子,中子
(2)質(zhì)子,反中子
(3)反質(zhì)子,中子
(4)反質(zhì)子,反中子
其中在(2)、(3)這兩種情況中出現(xiàn)質(zhì)子(反質(zhì)子)與反中子(中子)完全同量的可能性極小,而正、反中子會衰變成正、反質(zhì)子,與前者碰撞又轉(zhuǎn)化成光子,所以最終都會有正物質(zhì)或反物質(zhì)單獨保存下來。其實“正”與“反”只不過是地球人類對它們作的標(biāo)記。
事實上生成的質(zhì)子多于反質(zhì)子,中子多于反中子,即第1種情況。對稱的正、反質(zhì)子與正、反中子相互碰撞轉(zhuǎn)化成光子,至10-2秒,只剩下質(zhì)子與中子。這就是“正、反重子不對稱的原因”。
如果有人問:“在10—12秒時,宇宙火球中同時產(chǎn)生了對稱的正、反電子,那這些正、反電子相互碰撞全部轉(zhuǎn)化成光子,正、反中微子,將使質(zhì)子、中子此后找不到反電子來組合成氫、氦原子,這個問題如何解決?”筆者在此提供另一種可能性:在10—12秒時,宇宙的引力、強核力、電磁力、弱核力都已生成,但此時的宇宙火球的壓力和密度遠遠高于中子星,在這種巨壓下,正質(zhì)子與反電子組合成中子,即在10—2秒之后極短時間內(nèi),宇宙中只有中子,光子,正、反電子,正、反中微子,而沒有質(zhì)子。隨后,正、反電子碰撞轉(zhuǎn)化成光子,其中多余的那部分正電子與光子、正、反中微子碰撞后,最終只剩下光子、正、反中微子。由于形成中子的時間不同,其衰變速度也不同,因此,大部分中子衰變成正質(zhì)子、反電子、反中微子之后,其中的正質(zhì)子與還未衰變的中子組合成氦原子核,隨后并與剩余的反電子組合成氫、氦原子。這就是正、反電子不對稱的原因。
在宇宙時標(biāo)0秒—10-47秒時,宇宙質(zhì)量為0,能量高達1065GeV,這時能量轉(zhuǎn)化成速度,奇力生成超超光速的正、反奇子,分化成正、反奇力;到了10-43秒時,宇宙質(zhì)量即普朗克質(zhì)量為2×10-5克,能量降到1019GeV,這是因為正、反奇子生成對稱的引力子和反引力子,已將正、反奇力束縛在引力子和反引力子之內(nèi),成為后兩者的能量之源,高達1019GeV的能量轉(zhuǎn)化成引力子和反引力子的超光速,這種能量等于引力子中“反奇力減正奇力”與反引力子中“正奇力減反奇力”之和;到了10-36秒時,引力子、反引力子組合成對稱的正、反夸克,能量降到1015GeV。從本次宇宙大爆炸至今,宇宙總能量沒有絲毫損失,都被束縛在引力子和反引力子之內(nèi),其內(nèi)的正、反奇子時刻以超超光速運行著,為宇宙萬物提供不竭動力。從宇宙大爆炸之初產(chǎn)生的大量高能光子至今已降到微波能量級上,那部分損失的能量又到哪里去了,筆者認(rèn)為光子在運動中需要動力源,在150億年中,它們向宇宙空間輻射了一些反引力子和引力子,因此能量降低。
1秒以后,溫度降至1MeV以下,宇宙進入了核物理的能量范圍,科學(xué)家對此后的宇宙演化進程已較清楚,不再贅述。需要指出的是,中子與質(zhì)子組合形成“原子核引力場”,才不再衰變,原子核、原子、恒星、星系的形成都是由引力與強核力主導(dǎo)的,正奇力、反奇力爆發(fā)的超超光速解決了“大爆炸宇宙模型”中的“視界疑難”。
宇宙黑洞如何塌縮成宇宙奇點?引力場象一個球形旋渦,在黑洞引力場中,只有黑洞自旋軸兩端為引力子輸出口。當(dāng)宇宙黑洞吸入90%的宇宙物質(zhì),由于黑洞奇點區(qū)的引力子流密度太高,引力子流變得只能輸入而不能輸出,因此,宇宙黑洞引力子都迅速聚集到黑洞奇點附近,形成一個密度極大的球體,在巨壓中,處于球體中心的引力子首先被壓碎,球體進一步向內(nèi)塌縮,正、反奇子以超超光速相互擠壓碰撞,融合成無體積的數(shù)學(xué)奇子,宇宙奇點形成,宇宙時標(biāo)0秒,體積0,質(zhì)量0,能量1065GeV.
宇宙就象一個氣球,將氣球吹大的力就是奇力和反引力,當(dāng)宇宙膨脹到一定程度,就會在引力的作用下向內(nèi)收縮。宇宙就是如此從大爆炸到膨脹、收縮,產(chǎn)生再次大爆炸,如此循環(huán)往復(fù),生生不息。宇宙奇點就象一個能源生產(chǎn)基地,產(chǎn)生大量高能的氫原子,黑洞就象一個廢料回收站,將鐵原子等不能再產(chǎn)生核聚變的重元素回收,壓碎后轉(zhuǎn)化成引力子,用于收縮宇宙。
宇宙總質(zhì)量超過宇宙黑洞形成宇宙奇點所需質(zhì)量的10%,即宇宙黑洞只要吸收90%的宇宙物質(zhì)就可形成宇宙奇點,新的宇宙大爆炸,因此就算在宇宙大爆炸中正、反夸克,正、反電子碰撞后全部轉(zhuǎn)化成光子(稱為“流產(chǎn)的宇宙大爆炸”),這些光子也會被宇宙剩余的10%物質(zhì)(大部分是黑洞)所吸入,轉(zhuǎn)化成有質(zhì)量的引力子,而且超光速的引力子最終都能將所有光速的光子、中微子拉回黑洞,重新聚合在一起,開始宇宙新的大爆炸。目前宇宙中的星系中心黑洞大多都源于宇宙剩余10%的物質(zhì),這些剩余物質(zhì)在星系形成的過程中具有很大作用,也解釋了為什么星系中某些天體的年齡超過本次宇宙大爆炸的時間。
宇宙本質(zhì)上只有兩種類型的力,一種是直線向外的力,如強核力、電磁力、弱核力、反引力、正奇力,其中正奇力是反引力之源,強核力、電磁力、弱核力是由反引力分化而成,這種類型的力可以用水波輻射形來表示。另一種是弧線向內(nèi)的力,如引力、反奇力,其中反奇力是引力之源,這種類型的力可以用水漩渦形來表示。這兩種力在對抗中形成對立的統(tǒng)一。這兩種力的和諧運行才能形成宇宙萬物。如引力子弧線向內(nèi)的力束縛著反引力子,而反引力子直線向外的力支撐著粒子泡沫,如反奇子弧線向內(nèi)的力束縛著正奇子,正奇子直線向外的力支撐著引力子(反引力子)泡沫。
球形的正、反奇子構(gòu)成球形的引力子和反引力子,球形的正、反引力子構(gòu)成球形的粒子,球形的粒子構(gòu)成球形的原子,球形的原子構(gòu)成球形的天體和眾多天然的球形物體,球形的天體構(gòu)成球形的星系,球形的星系構(gòu)成球形的宇宙,就象混沌學(xué)中的“分形幾何”,這一切都是正奇力與反奇力相互作用,或者說引力與反引力的相互作用使然。
§1.13真空本質(zhì)和對稱性破缺
真空不空,宇宙廣大區(qū)域的真空中運行著光速的光子、中微子,超光速的引力子、反引力子,用E1=ma2方程計算,真空中蘊藏著的能量是很大的,而且不同區(qū)域的真空蘊藏的能量差異極大,如黑洞奇點的真空區(qū)和宇宙奇點的真空區(qū)與宇宙廣大區(qū)域的真空相比較。
宇宙真空充滿了引力子和反引力子,而且由于純引力的黑洞存在,宇宙總體上已出現(xiàn)了引力子和反引力子的不對稱,即引力子總量多于反引力子。對稱性破缺的本質(zhì)來自于宇宙真空的不對稱性產(chǎn)生真空對稱性自發(fā)破缺機制。
如果系統(tǒng)受到一個小擾動破壞了它的對稱性,我們說它的對稱性破缺,比如,原子中的這樣一個擾動可以由電場引起,由于擾動的作用,原子將不再停留在它原先的定態(tài)上,而從一個能級躍遷到另一個能級,并發(fā)射或吸收一個可見光光子。對稱性破缺同樣出現(xiàn)在粒子中,這時的干擾因素就是宇宙中無所不在的引力子和反引力子。之所以出現(xiàn)“宇稱不守恒”,是因有些粒子在真空中的引力子、反引力子的干擾下,必然會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,而且較易出現(xiàn)在有弱核力參與的粒子轉(zhuǎn)化過程中,因為這種力較弱,即反引力場較弱,較易受到外界的引力子或反引力子的干擾。
在宇宙中,上下級物質(zhì)特別容易產(chǎn)生干擾,形成對稱性破缺,粒子級物質(zhì)較易對原子形成干擾,因為前者是后者的結(jié)構(gòu)材料,同理,引力子級物質(zhì)較易對粒子形成干擾,形成對稱性破缺。而引力子級物質(zhì)對原子、分子、生物體較難在短期內(nèi)形成可察覺的干擾,因為它們存在巨大的質(zhì)量差異,這種干擾只能漸進式的,一種從“量變到質(zhì)變”的緩慢過程,引力子級物質(zhì)最先影響粒子級物質(zhì),通過它逐漸對原子形成影響。
粒子世界的“不確定”、“測不準(zhǔn)”就是因為粒子質(zhì)量太小,而宇宙真空中的引力子、反引力子密度比光子、中微子等粒子高出很多倍,引力場使得宏觀宇宙的時空都發(fā)生彎曲,粒子在無數(shù)引力子和反引力子的碰撞干擾下,出現(xiàn)“不確定”、“測不準(zhǔn)”是必然的。
正是真空的這種特性,造成“宇稱不守恒、CP破壞及時間(T)反演不變性的破壞、規(guī)范對稱性的自發(fā)破缺”等一系列對稱性丟失。而且宇宙必須存在對稱中的不對稱,完全對稱的宇宙將會凝結(jié),如果正奇子與反奇子在對抗與協(xié)同中完全對稱,將不可能形成引力子與反引力子,如果正、反夸克組合出完全對稱的正、反質(zhì)子,正、反中子,今日的宇宙將只剩下微波輻射。
§1.14宇宙微觀量子環(huán)境
粒子能在真空中產(chǎn)生,實際上是由真空中運行的引力子、反引力子組合成的,在宇宙空間中,引力子、反引力子的密度比光子、中微子高得多,整個宇宙就象一碗充滿引力子、反引力子的湯。宇宙不同區(qū)域,能量差異極大,能量越高,這碗湯中的引力子、反引力子就越濃,因此在高能加速器中,是極易從真空中生成一大群粒子的。宇宙中所有粒子都時刻輻射著引力子、反引力子,同時又從外界吸收引力子、反引力子,兩者總體上形成平衡,如果出現(xiàn)不平衡,就產(chǎn)生多種對稱性破缺。
宇宙真空就象充滿引力子、反引力子的湯,可以用水來作比喻,擰開水龍頭往一個空杯子里灌水,水流在杯子中的混沌運動就象宇宙的引力子、反引力子湯,在水流的高速碰撞中會產(chǎn)生眾多泡沫,這些泡沫就相當(dāng)于在真空中生成的粒子,泡沫上的水分子就相當(dāng)于引力子、反引力子,只不過大小不同而已,宇宙萬物的道理都是相通的,因為它們都有共同起源。
宇宙中運行的引力子、反引力子時刻與各種粒子進行著能量交換,如果將粒子比作人,那引力子、反引力子就相當(dāng)于空氣,如果將粒子比作水中的魚,那引力子、反引力子就相當(dāng)于水。
電場、磁場作用力的載體是什么?如果是某種與電子、光子同級的粒子,科學(xué)家應(yīng)該早已找到。電子之間的庫侖斥力是載體是什么?電子、中子等粒子具有磁矩,這一切都表明,有一種比電子小得多的量子時刻在電場、磁場中起作用,這就是“反引力子”。
磁場、電場的載體就是反引力子,磁鐵之所以能克服地球引力,吸起近距離的鐵片,是因在磁鐵四周小范圍區(qū)域內(nèi)的反引力子流密度,超過地球引力場的引力子流密度,在強磁場附近,時空也是彎曲的,這回不是因引力場造成的時空彎曲,而是磁場中反引力子運行造成的。
反引力子即是科學(xué)家久尋而不得的“磁單極子”。磁單極子即磁荷,是把磁置于與電同等地位的一個假設(shè)的實體。就像電荷產(chǎn)生電場一樣,必然存在作為磁場之源的磁荷。電荷與磁荷實際上都是微觀反引力場與微觀引力場相互作用中產(chǎn)生的,因此可以將電荷、磁荷量子化,它們的作用實體都是反引力子。
原子時刻在輻射和吸收能量,物體的吸熱與放熱的過程就是原子吸收與輻射能量的過程,原子中的電子吸收光子,使電子躍遷到一個新能級,即電子與原子核的距離增加,使原子間的庫侖斥力增加,原子核引力場對周邊的原子的束縛力降低,原子膨脹,表現(xiàn)為物體吸熱膨脹。如果固體不斷吸收能量(光子),將使原子間的引力進一步降低,使原子、分子結(jié)構(gòu)松動,進而固體軟化、液化、液體氣化,當(dāng)物體釋放熱能,則正好是上述的逆過程。
氫氣之所以需在低溫、高壓下才能液化,是因需要用低溫使電子釋放多余能量,降到較低能級,使電子靠近原子核,原子體積縮小。由于氫原子只有一個質(zhì)子,原子核引力場很弱,所以需要用高壓使原子間克服它們外圍的電子產(chǎn)生的庫侖斥力,氫原子核引力場在高壓的幫助下與電子間的庫侖斥力相平衡,使氫氣轉(zhuǎn)變成液氫。
原子外圍的電子間的庫侖斥力,使輕原子即原子核引力場較弱的原子如氫、氦、氮、氧很易保持氣態(tài)??諝庵蟹肿又g的間距都很大,這正是電子間庫侖斥力導(dǎo)致的,電子間的庫侖斥力是超距作用,即電子之間并沒有接觸,這種作用媒介就是反引力子。而重原子即原子核引力場較強的原子如鐵、銅很易保持固態(tài),是因它們的引力場強,能輕易克服原子外圍電子間的庫侖斥力,輻射出的引力子能將周邊原子牢牢網(wǎng)在一起。
在原子世界有一種規(guī)律,即越輕的原子越易形成氣態(tài)物質(zhì),越重的原子越易形成固態(tài)物質(zhì),原因在于輕原子的核子數(shù)量少,形成的原子核引力場弱,相比之下,原子外圍的電子庫侖斥力就顯得較強,兩個輕原子相互靠近,首先觸及的就是原子外圍的電子之間的庫侖斥力,使輕原子聚集體較難液化。在重原子中,有一些原子的金屬鍵能不強,使固體軟化或處于液態(tài),如金、汞、鉛,這是因為這些重原子的最外層或第二、三層被10-14個電子所填充,這些重原子之間的庫侖斥力比其它重原子要強一些,相對的,其引力場的吸引力要弱一些,使固體軟化或處于液態(tài)。
在自然環(huán)境中,構(gòu)成物體的原子在頻繁地吸收或釋放能量(光子),使得原有的四力平衡逐漸產(chǎn)生變化,使物體老化,如塑料老化,金屬疲勞。
人們對中性原子、正離子、負(fù)離子的認(rèn)識有一個很大的誤區(qū),人為地設(shè)定“正、負(fù)電荷對稱”是原子的標(biāo)準(zhǔn)模式。實際上自然界中大部分原子都是以正離子或負(fù)離子的形式存在,而且單靠庫侖靜電力根本無法使原子組合成分子,因為原子表面都是同性相斥的負(fù)電子。在粒子組合成原子,原子組合成分子的過程中,正、負(fù)電荷對稱并不是關(guān)鍵因素,最重要的是引力與反引力(強核力、電磁力、弱核力)的對稱。
過去人們認(rèn)為正、反電子相撞“湮滅”成光子,其實用“湮滅”這個詞是不恰當(dāng)?shù)?,因為光子與光子相撞后又能生成正、反電子或正、反夸克。在解決了“粒子質(zhì)量生成”疑難之后,就會發(fā)現(xiàn)0質(zhì)量的光子與有質(zhì)量的電子、夸克之間的轉(zhuǎn)化是很正常的,它們之間只是相互轉(zhuǎn)化,而絕不是湮滅。
在原子中,電子之間的庫侖斥力使電子之間保持一定距離,占有各自軌道,這種庫侖斥力的載體是什么?因為電子之間彼此沒有接觸,筆者提出,那就是超光速的反引力子和引力子,也只有超光速才能在光速運行的電子之間產(chǎn)生作用力。在兩個原子彼此靠近的過程中,也會出現(xiàn)相似情況,兩個原子外圍的電子之間也產(chǎn)生庫侖斥力,這種作用力是超距的,即電子之間沒有接觸。將電子比作兩個人,在兩個人沒有接觸時,就已向?qū)Ψ捷椛涔庾樱t外輻射),這些光子就相當(dāng)于反引力子和引力子。
按照傳統(tǒng)原子、分子理論,不同種類的正離子(如鈉離子、鐵離子、汞離子)對同一負(fù)離子的吸引力應(yīng)該是相同的,但實際上是質(zhì)量大即核子數(shù)量多的正離子的吸引力大,且質(zhì)量越大,吸引力越大,這正是強弱不同的原子核引力場導(dǎo)致的。
§1.15超大統(tǒng)一之路
解決了“粒子質(zhì)量生成”問題,就能發(fā)現(xiàn)傳遞電磁力的光子,傳遞弱核力的中性玻色子W±、Zo,傳遞強核力的π±、π°介子,都是反引力在與引力對抗中的不同態(tài),它們都是由夸克、輕子產(chǎn)生,結(jié)構(gòu)材料相同,都是由反引力子與引力子構(gòu)成。
在光子中,強核力、電磁力、弱核力是統(tǒng)一的,即表示為統(tǒng)一的反引力場。光子是反引力與引力完美的對立統(tǒng)一體,左右引力場、左右反引力場完全對稱,因此質(zhì)量為0。其它有質(zhì)量粒子都是因為存在左右引力場、左右反引力場不平衡、不對稱,才生成質(zhì)量,“不平衡”就存在釋放能量的需要,且不平衡度越高,生成的質(zhì)量就越大,釋放的能量就越高,如質(zhì)子、中子的質(zhì)量大,是因內(nèi)部不平衡度高,因此釋放的能量大,如強核力。再看電子、中微子,它們內(nèi)部不平衡度越來越小,因此質(zhì)量也小,釋放的能量也少,只參與電磁力、弱核力的相互作用過程。
反引力如何分化成強核力、電磁力、弱核力?光子、電子、中微子、夸克等單一粒子的差別僅在于左、右引力場,左、右反引力場的分布、強度不同,反引力子和引力子的數(shù)量不同,其中夸克中的左、右引力場,左、右反引力場很不平衡,極易衰變成光子,只有三個夸克組合成“質(zhì)子引力場”,才能穩(wěn)定,因此質(zhì)子的質(zhì)量大,夸克的不平衡使質(zhì)子、中子等重子具有釋放強大能量的潛力,當(dāng)質(zhì)子、中子組合成“原子核引力場”,在這種秩序重建的過程中,核子的內(nèi)源不平衡被瞬間釋放出來,核子中的反引力子、引力子組合成光子,向外直線輻射巨大能量。
核子中存在著三種勢壘,即三種反斥力,在10-12厘米附近為電磁力(庫侖斥力),在10-13厘米附近為強核力,在10-15厘米附近為弱核力,這三種勢壘都是在質(zhì)子引力場或原子核引力場的束縛下形成的。強核力、電磁力、弱核力就是反引力的不同表現(xiàn)。質(zhì)子中的左右引力場、左右反引力場很不平衡,因此在10-13厘米以下表現(xiàn)為反斥的強核力,在其外圍的引力子流也特別密集,表現(xiàn)為強大的吸引力;在10-12厘米附近,反引力場與引力場的對抗正好處在產(chǎn)生電荷的閥值上,使質(zhì)子帶電;在10-15厘米附近,反引力子與引力子數(shù)量少,對抗度低,因此表現(xiàn)為弱核力。
在電子中,左、右引力場,左、右反引力場的對抗正好處于產(chǎn)生電荷的閥值上,使電子帶電。在中微子中,左、右引力場,左、右反引力場相對平衡,低于產(chǎn)生電荷的閥值,因此中微子是電中性的,且質(zhì)量小。
目前發(fā)現(xiàn)的重子、輕子、介子、超子等眾多粒子,使粒子物理理論出現(xiàn)一片混亂,人們搞不清它們之間真實關(guān)系,但真實的粒子世界必然是非常有序的,就象現(xiàn)在人們已了解的原子世界和分子世界?,F(xiàn)在的混亂是因為人們對它還不了解,就象幾世紀(jì)前人們對原子和分子的認(rèn)知?,F(xiàn)在的粒子物理學(xué)家就象幾世紀(jì)前的化學(xué)家,目前人們對粒子是否為物質(zhì)最基本單位的爭論,與十九世紀(jì)的人們對原子的爭論相似。
筆者提出的粒子模型非常簡單、合理,顯現(xiàn)大自然質(zhì)樸、對稱的美,在這種模型中所有粒子都是反引力子與引力子相互制衡的對立統(tǒng)一體,是反引力場與引力場的平衡體。所有粒子的差別只在于反引力子與引力子的數(shù)量不同,左右反引力場與左右引力場的強度和運行方向的差異。質(zhì)子、電子、光子、中微子等穩(wěn)定粒子是反引力場與引力場長期平衡、對稱的產(chǎn)物,介子、超子等所有不穩(wěn)定粒子是穩(wěn)定粒子轉(zhuǎn)化中不穩(wěn)定的中間態(tài),在這種轉(zhuǎn)化中反引力子和引力子,反引力場和引力場還未形成平衡。強核力、電磁力、弱核力是反引力在與引力對抗中分化而成的。
今后可將粒子分成兩類,一類是穩(wěn)定粒子,只有質(zhì)子、電子、光子、中微子這四種,如果加上進入原子核引力場才變得穩(wěn)定的中子及它們的反粒子一共是九種,穩(wěn)定是粒子的常態(tài),它們構(gòu)成穩(wěn)定的宇宙。另一類是不穩(wěn)定粒子,它們都是穩(wěn)定粒子轉(zhuǎn)化時的中間態(tài),在不同能量級的加速器中,穩(wěn)定粒子轉(zhuǎn)化時的中間態(tài)是極多的,也就是所謂“不穩(wěn)定粒子”是極多的,就象是“萬花筒”,夠人類研究幾萬年。
過去,人們在探索“超大統(tǒng)一理論”時存在一個很大誤區(qū),即把統(tǒng)一所有粒子的希望寄托在尋找同級粒子上,實際上要統(tǒng)一這些能相互轉(zhuǎn)化的粒子必須探索它們是由什么構(gòu)成,因為它能相互轉(zhuǎn)化必然還有內(nèi)部結(jié)構(gòu),不可能是物質(zhì)的最基本單位,粒子就象一杯水。如我們要統(tǒng)一分子世界,就必須先找到它們是由什么構(gòu)成,找到了一百多種化學(xué)元素,就能方便地將紛紜復(fù)雜的分子世界統(tǒng)一起來。如我們要統(tǒng)一原子,就必須先找到它們是由什么構(gòu)成,找到了質(zhì)子、電子、中子,就能簡便地將所有原子統(tǒng)一起來。歷史的經(jīng)驗告訴我們,要統(tǒng)一所有粒子就必須從它們是由什么構(gòu)成著手,那什么物質(zhì)比粒子小呢?這在目前的加速器中是觀察不到的,讓我們把目光轉(zhuǎn)向宇宙天體這個超級實驗室,恒星是原子的世界,中子星是粒子(中子)的世界,由中子星塌縮成的黑洞里有什么?只有引力及其載體引力子,因此引力子必然是粒子的結(jié)構(gòu)材料之一,但一種引力子不可能構(gòu)成穩(wěn)定平衡的粒子,因為引力子只產(chǎn)生向內(nèi)的力,必須還有一種與之相反的力來制衡它才能形成穩(wěn)定的粒子。我們再聯(lián)想到宇宙大爆炸之初,引力是最先生成的,根據(jù)對稱性原則,與引力子同時誕生的必然還有一種同量對稱的反引力子,它們是反引力的載體,這些反引力子不可能消失,那今日它們又在何處?那要看引力時刻在與誰抗衡著,無疑是強核力、電磁力、弱核力,由此可知它們是由反引力分化而成,所有粒子都是由反引力子和引力子構(gòu)成。由于反引力的直線向外性,必須在與引力的對抗中才能穩(wěn)定存在,因此由反引力分化成的強核力、電磁力、弱核力是以粒子為載體。
大統(tǒng)一能標(biāo)1015GeV是一個極高的能量,迄今為止,人類制造的加速器的最高能量為103GeV,與之相比簡直微不足道,如果按照原有的思路走下去,想用今后三百年內(nèi)人類能制造出的高能加速器來建立“大統(tǒng)一模型”是極難的,因此必須借助于宇宙天體這種天然的實驗室,那里的能量是加速器的1012-1030倍,而且是免費的。用現(xiàn)有加速器來建立大統(tǒng)一模型,就象點燃2公斤汽油來推測5000萬噸級氫彈的威力,因為隨著能量、溫度的躍升,實驗結(jié)果是大相徑庭的。
雖然人造加速器在建立“大統(tǒng)一模型”方面顯得力不從心,但在人類探索粒子級物質(zhì)的運行程序(運行規(guī)律)方面卻有非常大的用途,通過仔細(xì)觀察和計算,可發(fā)現(xiàn)粒子在低能量級上的各種運行程序,它是探索粒子奧秘的必要工具,筆者建議各國政府和科學(xué)家合作建造更高能量級的粒子加速器,使投入的資源形成更高產(chǎn)出。
筆者同時建議創(chuàng)立“宇宙天體量子實驗學(xué)”,利用天體的超級能量來研究粒子、引力子、反引力子、正奇子、反奇子運行的各種規(guī)律。這種天然量子實驗室的能量級是人工機器在幾十萬年內(nèi)都達不到的,不僅可以進行眾多在地球上屬不可能的實驗,而且投入很低,只需設(shè)計高靈敏度偵測儀器。
在宇宙天體實驗室中,時刻都在進行著四力大統(tǒng)一的過程。在原子中,引力與強核力、電磁力、弱核力實現(xiàn)對立統(tǒng)一的平衡。在恒星中,強核力、電磁力、弱核力與引力進行激烈對抗,并形成長期平衡,但最終必將是引力獲勝,在恒星塌縮成的中子星后,強核力、電磁力、弱核力逐漸走向統(tǒng)一,集聚在中子中與引力作最后抵抗,最終引力將中子壓碎,塌縮成引力子和反引力子,反引力子在巨壓中轉(zhuǎn)化成引力子,融入純引力子的黑洞。在黑洞中,強核力、電磁力、弱核力與引力實現(xiàn)統(tǒng)一。加入正確引力的超大統(tǒng)一模型,能使四力簡便地統(tǒng)一起來,能使廣義相對論與量子理論形成和諧的統(tǒng)一,而過去的錯誤,恰恰是人們對引力存在極大的錯誤認(rèn)識。
目前物理學(xué)界探索超大統(tǒng)一理論,太注重理論計算推導(dǎo),或者是一種純數(shù)學(xué)游戲,有時難免走進死胡同。而沒有有效利用宇宙天體這個天然的實驗室,自然科學(xué)的任何真理都存在宇宙中,宇宙天體天天在演繹著各種科學(xué)真理,超大統(tǒng)一理論也在其中。真理就展示在我們面前,只在于找對方向。
一百種原子可以統(tǒng)一分子世界,三種粒子(質(zhì)子、中子、電子)可以統(tǒng)一原子世界,一種引力子和一種反引力子可以統(tǒng)一粒子世界,一種奇子可以統(tǒng)一引力子和反引力子,統(tǒng)一宇宙萬物,宇宙萬物的源頭是同一的,且越接近越源頭就越簡明、質(zhì)樸。
如果將螺旋運行的反奇子與圓周運行的正奇子看成是“弦”,筆者的量子引力理論可容納經(jīng)修正后的“超弦理論”。由于傳統(tǒng)理論的光速限制,以超超光速運行的類點能量“正奇子”和“反奇子”就被看成是兩根“弦”在運動(見圖39,40),兩者都與普朗克尺度(10-33厘米)相當(dāng)。正、反奇子也具有“波粒二象性”,其中的“波”態(tài)可以理解為“弦”,“?!睉B(tài)即是指正、反奇子這種類點能量本身。正奇子(d)與反奇子(b)的不同組合就可以演化出宇宙萬物,與“弦”的不同振動模式道理是相通的。
愛因斯坦的相對論畢竟是近百年前的產(chǎn)物,當(dāng)時人類的科學(xué)認(rèn)知與今日有著很大差距,特別是相對論的光速限制和對引力子運行路線的錯誤描述,及對微觀引力場的不了解。當(dāng)愛因斯坦致力于建立“統(tǒng)一場論”,實際上是被他自己建立的理論掐死了,他描繪的引力場不可能與電磁場統(tǒng)一,也給后人建立“超大統(tǒng)一理論”設(shè)置了一個陷阱。愛因斯坦用3年時間建立了“狹義相對論”,用8年時間建立了“廣義相對論”,但卻花了30年時間而未能建立“統(tǒng)一場論”,說明他的引力理論存在一些問題,因為電磁場理論已經(jīng)實踐證明為一種較完善的理論,而兩者不能統(tǒng)一,問題只能出在他新提出的引力理論上,眾多科學(xué)家沿著他的思路走下去,結(jié)果必然碰壁。從事科學(xué)探索工作,出錯是難免的,就象愛因斯坦專門設(shè)計的“宇宙常數(shù)”,而且愛因斯坦的一些思想與當(dāng)時新興的量子力學(xué)相左,實踐證明是量子力學(xué)一方正確,但這些錯誤并不影響愛因斯坦成為一代科學(xué)巨匠,他的許多思想依然具有劃時代的意義。
具有諷刺意味的是,愛因斯坦遭受挫折的根源,在于他的方程本身的結(jié)構(gòu)。30年來,他被這一表述中一個基本的缺陷所困擾,方程的一邊是時空曲率,他把它比作“大理石”,這是因為它有一種美麗的幾何結(jié)構(gòu),但他很不喜歡這個方程描述質(zhì)能的另一邊,他認(rèn)為另一邊是丑的,他把它比作“木頭”,時空“大理石”清晰而精美,質(zhì)能“木頭”卻是一堆令人討厭的混雜物,它看上去形式雜亂,從粒子、原子、分子到巖石、生物、行星和恒星。愛因斯坦猜想有朝一日單靠大理石解釋木頭的所有性質(zhì)。對于愛因斯坦而言,木頭就是時空的扭折,然而量子物理學(xué)想到的是反面,他們認(rèn)為,大理石能夠變成木頭,即愛因斯坦的度規(guī)張量能被轉(zhuǎn)變成引力子,引力子則是荷載引力的離散的能量包,這是兩個截然相反的觀點,人們一直認(rèn)為不可能在它們二者之間達成妥協(xié)。實際上兩者都有正確的成分,愛因斯坦指的是天體引力場的引力子運行的結(jié)果—“時空彎曲”,量子物理學(xué)指的是引力子這種類點能量“本身”,但他們都沒有想到的是粒子和引力子是兩種不同級的量子,引力子是粒子的結(jié)構(gòu)材料,如果看到這一點,上述問題將迎刃而解,在筆者提出的“四力統(tǒng)一公式”(引力=強核力+電磁力+弱核力)中,公式左邊的“引力”以引力子為載體,可以代表愛因斯坦的引力理論,代表“大理石”,公式右邊的“強核力、電磁力、弱核力”以粒子為載體,可以代表由粒子構(gòu)成的宇宙萬物,代表傳統(tǒng)量子物理學(xué),代表“木頭”,因此推演出“大理石=木頭”,兩者是一體的,只不過是觀察的角度不同而已,愛因斯坦站在宏觀天體引力場中引力子的角度,傳統(tǒng)量子物理學(xué)家站在粒子的角度。
從事科學(xué)探索工作,最關(guān)鍵是思路正確,如果沿著一條錯誤的思路走下去,那它的核心成果必將是錯誤的。
目前,自然科學(xué)正朝著“整體統(tǒng)一”的方向發(fā)展,這就需要融合自然科學(xué)每一個領(lǐng)域,只有不被宇宙萬物紛繁復(fù)雜的表象所迷惑,不被各種人為設(shè)定的學(xué)科界線所束縛,才能找到宇宙質(zhì)樸的真理。
§1.16量子理論的過去和未來
傳統(tǒng)量子力學(xué)、量子場論實質(zhì)上研究的是反引力和反引力場,與愛因斯坦的引力理論是對立的,兩者各有偏廢,都是不完備的,即人們在研究反引力時,卻時刻受到在其中起到50%作用的引力的干擾,形成混沌,所以在量子力學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)了眾多的“測不準(zhǔn)”、“不確定”和波函數(shù)的塌縮,只有將引力量子化,將引力和反引力統(tǒng)一起來,即統(tǒng)一相對論和量子理論,才能臻于完善。而實際上反引力與引力,反引力場與引力場正是在對立中形成統(tǒng)一,在相互制衡中形成穩(wěn)定的宇宙物質(zhì)。
薛定諤方程與描寫聲波、電磁波的那些微分方程相似,屬于反引力場范疇(參見圖6,9,11,12,13,14,15,16)。
過去人們按照傳統(tǒng)的點粒子場論(即反引力場)來處理引力量子化理論,這種方法必然導(dǎo)致無法重整化的發(fā)散,因為引力場恰恰與點粒子場相反,呈向內(nèi)旋渦運行,而且引力子的尺度10-24厘米左右,并以超光速運行,加入上述數(shù)據(jù),過去的疑難將迎刃而解。
在量子實驗中,觀察者的觀察會干擾實驗結(jié)果,因為我們必須接收實驗物反射的光子,才能進行觀察,而且觀察者的介入,會改變實驗環(huán)境中的引力場與反引力場的分布,也就是說引力子、反引力子、光子會干擾實驗結(jié)果。
筆者的“量子引力理論”是融合當(dāng)今天文學(xué)、量子物理學(xué)、廣義相對論、宇宙學(xué)的產(chǎn)物,筆者發(fā)現(xiàn)宇宙中存在“粒子”、“引力子”、“奇子”三級量子,最終解決了困擾物理學(xué)界的眾多問題。
筆者將相對論和傳統(tǒng)量子理論稍加修正,便使之統(tǒng)一起來,不過這當(dāng)歸功于近百年來無數(shù)科學(xué)家創(chuàng)造出的豐碩成果,如果沒有這些作基礎(chǔ),筆者就不可能將眾多新舊模塊進行重新組合。人類在過去百年內(nèi)創(chuàng)造的科技成果超過之前三千年的總和,在如此豐厚的科技碩果中,不醞釀出一種具有巨大革新意義的科學(xué)理論,反而是件怪事。
在原子、分子、粒子中加入“萬有引力”,將使涉及粒子、原子、分子的一系列理論都必須修正,自然科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)大革新,必將涌現(xiàn)出一大批新理論、新成果,這就為廣大科學(xué)家提供了歷史性的重大機遇,就象牛頓、愛因斯坦在不同時期創(chuàng)立引力理論后,自然科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)的嶄新氣象。引力奧秘的每一次展現(xiàn),都能為反引力的人類創(chuàng)造的反引力理論提供重大機遇。
從量子理論的發(fā)展方向看,如果將宇宙奇點量子化,就能建立一種包羅萬象的、統(tǒng)一自然科學(xué)的理論,筆者稱之為“量子宇宙奇點理論”,是一種終極理論的雛形,當(dāng)然還需要不斷地發(fā)展完善,人類的科學(xué)探索之路是永無止境的。
第二章  宇宙程序
§2.1宇宙各級程序
在“質(zhì)子、電子生產(chǎn)流水線”一節(jié)中,筆者已提到過粒子級物質(zhì)運行的程序,也可以稱之為“在一定條件下,物質(zhì)運行的規(guī)律?!痹诖斯P者進一步指出,宇宙中存在著生物級、分子級、原子級、粒子級、引力子級、奇子級這六級程序(圖56),先從最從原子、分子層面上看,生物體就是一堆原子和分子的聚合,為什么它的運行是如此的有序?由原子、分子構(gòu)成的生物體為什么具有無窮的變化?它的內(nèi)在機理是什么?這就是生物級程序。
一、生物級程序
生物基因很明顯是一種非常復(fù)雜的程序(參見表2,3,4,圖57,58),它非常精細(xì)地控制著生物體的生老病死,生物基因程序就是生物級程序中的總程序。筆者認(rèn)為生物級程序是生物基因程序與分子級、原子級、粒子級、引力子級、奇子級程序協(xié)同運行的產(chǎn)物。先從“生物級程序”講起。
表3、表4是霍亂弧菌全基因組中各類基因在染色體上的定位、起止點、編碼產(chǎn)物的長度、基因編號和編碼產(chǎn)物的名稱列表,但限于篇幅,這里未予一一列出,讀者可通過因特網(wǎng)到國際蛋白、核酸數(shù)據(jù)庫中檢索。
圖57、圖58是腎綜合征出血熱疫苗候選毒株A16的部分基因程序編碼。
表2  遺傳密碼
第一個位置
(5′端)
第二個位置
第三個位置
(3′端)
U                       C                      A                     G
U
Phe UUU
Ser UCU
Tyr UAU
Cys UGU
U
Phe UUC
Ser UCC
Tyr UAC
Cys UGC
C
Leu UUA
Ser UCA
Stop UAA
Stop UGA
A
Leu UUG
Ser UCG
Stop UAG
Trp UGG
G
C
Leu CUU
Pro CCU
His CAU
Arg CGU
U
Leu CUC
Pro CCC
His CAC
Arg CGC
C
Leu CUA
Pro CCA
Gln CAA
Arg CGA
A
Leu CUG
Pro CCG
Gln CAG
Arg CGG
G
A
Ile AUU
Thr ACU
Asn AAU
Ser AGU
U
Ile AUC
Thr ACC
Asn AAC
Ser AGC
C
Ile AUA
Thr ACA
Lys AAA
Arg AGA
A
Met AUG
Thr ACG
Lys AAG
Arg AGG
G
G
Val GUU
Ala GCU
Asp GAU
Gly GGU
U
Val GUC
Ala GCC
Asp GAC
Gly GGC
C
Val GUA
Ala GCA
Glu GAA
Gly GGA
A
Val GUG
Ala GCG
Glu GAG
GlyGGG
G
表3  與翻譯、核糖體結(jié)構(gòu)和合成有關(guān)的基因(染色體I)
Location              Strand     Length       Gene       Product
4123..4479
-
119
VC0006
ribonuclease P protein component
4492..4629
-
46
VC0007
ribosomal protein L34
16869..18935
-
689
VC0020
glycyl-tRNA synthetase,beta chain
18950..19942
-
331
VC0021
glycyl-tRNA synthetase,alpha chain
41998..43302
-
435
VC0044
sun protein
43334..44281
-
316
VC0045
methionyl-tRNA formyltransferase
44299..44808
-
170
VC0046
Polypeptide deformylase
50104..50670
+
189
VC0054
Sua5/YciO/YrdC family protein
143863..144972
-
370
VC0154
tRNA(uracil-5-)-methyltransferase
217531..218304
+
258
VC0210
ribonuclease PH
226229..226465
+
79
VC0218
ribosomal protein L28
226479..226646
+
56
VC0219
ribosomal protein L33
301317..302204
-
296
VC0293
ribosomal protein L11 methyltransferae
335326..336510
+
395
VC0321
elongation factor Tu
337809..338237
+
143
VC0324
ribosomal protein L11
338242..338943
+
234
VC0325
ribodomal proteinL1
339213..339701
+
163
VC0326
ribosomal protein L10
339768..340133
+
122
VC0327
ribosomal protein L7/L12
369030..369977
+
316
VC0346
tRNA dekta(2)-isopentenylpyrophosphate transferase
378505..378879
+
125
VC0359
ribosomal protein S12
378995..379465
+
157
VC0360
ribosomal protein S7
379541..381637
+
699
VC0361
elongation factor G
381760..382944
+
395
VC0362
elongation factor TU
384193..384561
+
123
VC0366
ribosomal protein S6
384887..385114
+
76
VC0368
ribosomal protein S18
385148..385597
+
150
VC0369
ribosomal protein L9
445206..446675
+
490
VC0419
cytoplasmic axial filament protein
466449..466760
+
104
VC0435
ribosomal protein L21
466781..467041
+
87
VC0436
ribosomal protein L27
471723..472571
-
283
VC0443
dimethyladenosine transferase
494454..495758
+
435
VC0465
tyrosyl-tRNA synthetase
表4  與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的基因(染色體1)
Location              Strand     Length       Gene       Product
68250..69233
-
328
VC0068
transcriptional regulator, LysR family
70975..71436
-
154
VC0071
transcriptional regulator AsnC
90013..90642
-
210
VC0092
LexA repressor
140004..140864
+
287
VC0150
RNA polymerase sigma-32 factor
142774..143415
+
214
VC0152
transcriptional regulator, TetR family
156407..157303
-
299
VC0161
transcriptional activator, IlvY
163666..164262
-
199
VC0166
transcriptional regulator, TetR family
197873..198685
-
271
VC0192
transcriptional regulator, AraC/Xy1S family
221338..221970
-
211
VC0214
transcriptional regulator, TetR family
275674..276654
+
327
VC0270
ROK family protein
282765..283166
+
134
VC0277
transcriptional regulator, MerR family
298752..299750
-
333
VC0289
gluconate utilization system gnt-I transcriptional repressor
299889..300185
-
99
VC0290
factor-for-inversion stimulation protein
318296..319555
+
420
VC0307
transcription termination factor Rho
二、分子級程序
分子級程序是指各種原子、分子之間所能產(chǎn)生的所有化學(xué)反應(yīng)。例如:
三、原子級程序
原子級程序是指所有輕原子所能組合成的所有重原子,所有重原子所能分裂成的輕原子。例如:
四、粒子級程序
粒子級程序是指各種粒子在不同能量環(huán)境中所能組合或轉(zhuǎn)化成的粒子。例如:
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