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超弦理论与量子力学1

2019-10-22  物理网文

超弦理论与量子引力

 

(作者 卢杲 研究员  英国伦敦技术物理研究院  cosmos9@163.com



 

第一章  量子引力理论

 

 

§1.1宇宙存在三级量子

 

恒星、中子星、黑洞、宇宙奇点四者之间存在体积、能量、质量、密度方面的巨大差异,可以断定它们是由三种不同量级的量子组成,恒星由原子组成,中子星由粒子(中子)组成,黑洞由引力子组成,宇宙奇点由奇子组成。从宇宙奇点看,引力子、粒子、原子都有一种泡沫结构,我们对其中的原子泡沫已很熟悉,从中子星向黑洞、宇宙奇点反推上去,粒子、引力子的内部还是很空旷的。

由于目前的科技水平所限,我们无法在人工实验室中分离出电子、光子、夸克、引力子的亚结构,但却可以利用宇宙天体这一天然实验场,用大量的原子或粒子或引力子构成的天体来研究物质的亚结构。当恒星塌缩成中子星,既可知中子是原子的构成材料之一,这是我们已知的。当中子星塌缩成黑洞,既可知引力子是中子等粒子的构成材料之一,黑洞是纯引力天体,是纯引力子的世界,当吞噬了宇宙大部分物质的宇宙黑洞塌缩成宇宙奇点时,既可知奇子是引力子的结构材料之一,黑洞奇点和宇宙奇点在能量、质量、密度、温度方面存在极大差异,且黑洞奇点产生向内的力,宇宙奇点产生的是巨大的向外爆发的力,所以,引力子和奇子不可能属于同一级量子。

构成宇宙万物的原子之内是很空旷的,原子核的直径约为原子直径的十万分之一,相当于标准足球场中心的一粒大豆,电子相当于足球场外围的几粒沙子,请大家切记原子与质子的大小之比,这种真实差距将凸显传统原子模型的致命缺陷(这种对比实验最好到足球场去做,图中的原子与原子核大小之比已严重失真)。当1.2个太阳质量的恒星死亡后,被自身引力压缩成直径10公里的中子星,这时星体的主要成分是中子,如果该中子星不断吸引空间物质,当达到一定质量时,会被自身引力压缩成极小的黑洞,这说明与中子同类的粒子之内也是很空旷的,在黑洞中任何粒子都被压缩成更小的量子――引力子。黑洞里有什么?起码有它自己,大量的引力子。

恒星的平均密度是1gcm3,当恒星塌缩成白矮星,其平均密度是107gcm3,由电子的简并压力和引力相平衡。质量大于1.2个太阳质量的白矮星不可能稳定,电子和核内的质子组合成中子,成为中子星。中子星的密度为1014gcm3。中子星靠中子简并压来支撑。质量大于3个太阳质量的中子星不可能稳定,会进一步向内塌缩,成为黑洞。

电子与中子的简并压力实质上是一种与引力对抗的斥力,是反引力场的一种体现。

在中子内,既有强核力、弱核力,又是由正质子与负电子聚合而来,因此中子是强核力、电磁力、弱核力的聚合体,在中子星内,上述三种力聚合到中子内与引力作最后抵抗,也就是说在中子星中强核力、电磁力、弱核力已逐渐走向统一。

原子、粒子、引力子都有一种泡沫结构,支撑这些泡沫的关键因素是速度,电子的光速支撑着原子泡沫,而引力子级物质必须以超光速运行才能维持以光速运行的光子、电子等粒子级物质的结构稳定,而奇子必须以超超光速才能维持引力子泡沫的结构稳定。

原子的直径约108厘米,电子的直径约1016厘米,由此反推上去,引力子的直径约1024厘米,奇子的直径约1033厘米,与普朗克尺度相当。

将太阳压缩成一个直径2.95公里的球体,就成为黑洞,这时中子泡沫被压碎,没有什么力量能阻止它进一步向内塌缩,如果按引力子的实际体积,一个太阳质量黑洞的引力子总体积只相当于一个直径为102厘米的球体。

如果将地球压缩成一个直径8.9厘米的小球体时,就成为黑洞,如果按引力子的实际体积,地球黑洞的引力子总体积只相当于一个直径为8.9×108厘米的球体。

由原子构成的地球之内是如此的空旷,那我们看到的世间万物是什么?是电子以接近光速围绕原子核运行所形成的幻象。

作为宇宙最强大的、无所不在的引力的载体“引力子”是必然存在的,由于引力子只产生一种弧线向内的力,一种引力子不能组合出各种粒子,必然还有一种与引力子同级的物质产生相反的力,才能支撑住粒子泡沫,当溯源到宇宙大爆炸之初(1043秒),引力是最先生成的,根据对称性原则,与引力子同时生成的必然还有一种同量对称的反引力子,它是反引力的载体,这些反引力子不可能消失,那现在它们又在何处?要回答这个问题,就要看引力时刻在与谁抗衡着,无疑是强核力、电磁力、弱核力,它们的载体是各种粒子,由此可知反引力子和引力子是所有粒子的结构材料,强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而来,所有粒子都是引力与反引力对立统一的平衡体。

从黑洞与宇宙奇点之间巨大的质量、密度、能量、温度差异看,宇宙奇点中的奇子是引力子和反引力子的结构材料之一,但一种奇子不可能组合出引力子与反引力子这两种性能差别很大的物质,引力子产生弧线向内的力,反引力子产生直线向外的力,根据对称性原则,以及从奇子的子代(引力子、反引力子)和孙代(各种粒子)的性质和结构中可反推出奇子有两种:正奇子和反奇子。正奇子产生直线向外的力,称为“正奇力”,反奇子产生弧线向内的力,称为“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,使引力子总体上产生弧线向内的力,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,使反引力子总体上产生直线向外的力,即“反引力”;因此一个引力子产生的引力等于其内的反奇力减正奇力,一个反引力子产生的反引力等于其内正奇力减反奇力。正奇力与反奇力不能独立存在,只有同时存在这两种相互制衡的力,才能形成稳定的引力子、反引力子,才能形成稳定的宇宙万物。

正奇子、反奇子没有结构,是一种类点能量(点状能量),只是运行轨道不同,在黑洞的巨大压力中,反引力子中的部分正奇子会改变运行轨道,成为反奇子,从而使反引力子转化成引力子。从体积为0的“宇宙奇点”看,奇子有两态,一种是有形的正、反奇子,一种是无形无体积的“数学奇子”,一种信息态,代表能量“E”,信息是无形无体积的,当宇宙黑洞塌缩成宇宙奇点时,正、反奇子在极大的引力惯性作用下,融合成无体积的“数学奇子”,正奇力与反奇力统一成“奇力”,也就是说,所有的宇宙力在宇宙奇点中都统一成一种力“奇力”,宇宙万物统一成一种能量,并且形成新的宇宙大爆炸,宇宙新的轮回。“物质、能量、信息”是宇宙中同一事物的三个面,物质即是能量,物质中同时包含各种信息,即“物质=能量=信息”。

 

§1.2  所有粒子都是由反引力子和引力子构成,强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而来

正负电子对撞时先转化成一个虚光子,如果对撞能量比较低,则虚光子将变成一对正负电子或一对μ子,如果能量很高,虚光子会变成一对正、反夸克,当能量刚好达到某个矢量粒子的质量附近(称为该矢量粒子的产生阈)时,正反夸克对会形成束缚态,如果能量再高则共振态不会形成,正反夸克会背对背地飞离开来。

质子组分的夸克与另一个质子(或反质子)中的反夸克转化生成虚光子,然后虚光子产生一对轻子,这个过程刚好与轻子对转化产生夸克对相反。

光子可以由正、反质子或正、反电子相撞转化而成,反过来,光子相撞也可以转化成正、反质子或正、反电子,同时正、反电子可转化成正、反中微子,上述过程都是可逆的,而且介子、超子等所有不稳定粒子都会衰变成光子或中微子,所以组合成光子、电子、中微子、夸克、质子、中子及所有不稳定粒子的结构材料都是相同的,那就是反引力子和引力子。

各种粒子就象放在不同大小的杯子里的水,将两个不同杯子里的水(两个粒子)倒在一起就能形成另一杯或两杯水(另一种或两种粒子),反引力子和引力子就象水中的原子,这与在核聚变、核裂变中的原子相互转化类似,原理相同。粒子不可能是物质的最基本单位,物质的最基本单位有一个必要特征:无论怎样撞击它都不会转化或破碎。而粒子间的相互转化非常频繁。

强核力、弱核力在原子核附近的发力机制属一种短程力,但这种短程力对外界产生影响时,都全部转化成长程力,以光子为载体,如太阳辐射的巨大能量主要来自强核力。所以可以视强核力、弱核力、电磁力都有一个从短程力向长程力转化的过程,这种短程力表现为在原子内的发力机制,将原子比作一把枪,枪内使用同一种火药,但火药量不同,点燃火药方法不同(相当于强核力、电磁力、弱核力的不同发力机制),但射出的子弹都是相同的,光子就相当于枪内的子弹。

传递强核力的π°介子,传递弱核力的中性玻色子(Zo)都会很快衰变成光子,π与π 碰撞会转化成光子,WW碰撞也会转化成光子,而传递电磁力的也是光子,因此在光子中,强核力、电磁力、弱核力是不分的,是统一的,π±、πo、光子、W±Zo是反引力与引力对抗中的不同态。光子可以生成正、反夸克,正、反电子,正、反夸克可以生成正、反质子、中子及其它重子,正、反电子碰撞可以生成正、反中微子,也就是光子中的反引力可以分化成强核力、电磁力、弱核力。

 

§1.3质子、电子生产流水线

在粒子世界千变万化的表象下,隐藏着一种粒子级物质相互转化的程序,或者称粒子转化的规律,就象一条生产流水线,我们知道工业生产流水线就是在执行一种电脑程序。这条“质子、电子生产流水线”的生产原料是“质子、电子”,能源是“引力、强核力、电磁力、弱核力”,这条流水线生产出的最终产品都是稳定的光子和中微子。质子、电子生产出的中子在核聚变、核裂变中有重要作用,就象枪内的撞针,流水线中必要的摧化剂。除质子、电子、中子、光子、中微子外的所有粒子都是生产过程中的半成品,所以它们都是极不稳定的,寿命极短,最终转化或生产出的还是光子或中微子,我们在各种加速器中发现的新粒子都是上述流水线生产过程中的半成品,这条流水线还能将多余的生产原料“质子、电子”吐出来。稳定是粒子、原子、分子等宇宙物质的常态,各种不稳定的粒子是生产过程中的中间态。在不同能量级的加速器中产生了很多使人眼花乱的半成品(各种不稳定粒子),我们绝不能被这些表象所迷惑,实际上只是质子、电子在不同能量环境中执行不同的程序,就象用不同的力摇晃“万花筒”,可以看到千变万化的花图(相当于整个粒子大家族),但实际上“万花筒”只是由几张彩色纸片组成(相当于质子、电子、光子、中微子等稳定粒子)。在一定条件下,这条生产流水线可以逆运行,即光子和中微子可以生产出电子和质子,最常见的是光子碰撞可以生产出正、反电子或正、反质子。在自然科学领域,最简单的解释往往是正确的。宇宙的本质是质朴的。

 

§1.4物质的幻象性

物质的幻象性可以拿电风扇作类比,一个原子就象一台电风扇,原子中央的原子核就象电动机,原子核外的电子就象电风扇的叶片,当电风扇没有转动时,我们可以看见风扇叶片旁的空间大部分空的,如果电风扇快速转动时,我们就看见叶片旁的空间被叶片转动形成的幻象所填补,如果将电风扇的最高转速再提高1万倍,我们就根本感觉不到叶片在转动,而当叶片形成的幻象是一种有质感的物质的一个面。而实际上原子幻象比电风扇的幻象程度高得多,原子核与电子在原子中所占空间只有电动机与叶片在电风扇幻象中所占空间的1/107,但电子却是以接近光速转动,速度是叶片转速的3×1010倍,任何可见的物质都象无数个微型电风扇一起快速转动所形成的幻象。物质的幻象性,可从X射线、γ射线的高穿透性中看出来,我们看到的上述射线的成像,正是物质幻象被穿透后形成的,而中微子则能穿过更大厚度的物质幻象。

 

§1.5 引力子级、奇子级物质的“质能方程”

从原子泡沫的结构可知,支撑原子泡沫、粒子泡沫、引力子泡沫的关键是速度,从结构稳定的角度看,反引力子与引力子必须超过光速很多倍,才能维持电子、光子泡沫的稳定性,正奇子与反奇子的运行速度必须是超超光速,才能维持引力子、反引力子泡沫的稳定性,如果光速运行的光子中的反引力子与引力子也是以光速运行,那光子在运行中早已分崩离析。

为什么光速是粒子级物质的速度极限?因为超过光速就会造成光子中超光速的引力子和反引力子运行不稳定,这种不稳定会使光子运行速度变慢,当光子回到光速时,也就回到了光子中引力子和反引力子运行的最佳状态,这就是光速恒定的原因,光速恒定性更说明光子有结构。

引力子的超光速和奇子的超超光速与笔者提出的下列疑问紧密联系在一起。为什么原子象一个“永动机”?为什么原子的寿命这么长?是什么能量支撑着电子以接近光速围绕原子核旋转1033年以上?如果是原子核能(已知的最高能量级),用Emc2方程计算,原子将在300年内耗尽能量,电子掉进原子核,这显然是荒谬的,就算按玻尔假设的电子运转时不向外界辐射能量,那也得有一个使电子转动的动力源。

为什么类星体的能量这么大?它的能量从何而来?

3倍太阳质量的黑洞在塌缩过程中经历了从恒星到白矮星、中子星到黑洞的阶段,经历了原子泡沫破碎、粒子泡沫破碎,原子泡沫的电子光速(c)与原子速度极限(h)(即超过此速度,电子就会脱离原子核),与支撑粒子泡沫的反引力子速度(b)有紧切关系,从结构稳定角度看,只有c/hb/c   才能维持光子、电子在光速运行中的结构稳定,因此引力子级物质必然是超光速的。得出引力子级物质的质能方程E2=mb2,这正是类星体的巨大能量来源。类星体的中心是一个大型黑洞,类星体能量是太阳核聚变能的1016倍,粒子级物质的质能方程E=mc2,在此失效。并由此推测引力子级物质的速度(b)大概相当于107108倍光速,面对这种速度,难怪牛顿认为引力是超距作用的,也使得爱因斯坦在“EPR争议”中认为,在光速运行的粒子之间存在“超距作用”。

原子速度极限“h”的测定:取3倍太阳质量的恒星所能聚合成的最重原子(如碳、氧、氮),将这些原子放在真空环境中加速到所有电子脱离原子核时的最高速度。

类星体是一种形成于宇宙大爆炸早期(100多亿年前)的不稳定星系,当时是类星体的繁荣时期,不仅数量多,而且能量大,活动剧烈。这些类星体的中心有一个质量相对于稳定星系中心黑洞还较小的黑洞,这种类星体中心黑洞不能完全将吸入的大量恒星物质(原子、粒子)压碎后转化成引力子,所以未消化的那部分粒子以接近光速与超光速的反引力子流从黑洞引力场轴两端喷出,使整个类星体以接近光速(0.9c)在空间中运行,如果没有反引力子与引力子的超光速就不可能使巨大的类星体以接近光速运行。在类星体上出现了二种能量同时迸发,第一种是围绕黑洞的恒星将自身核聚变速率提高近百倍,第二种是黑洞压碎粒子后未能有效将全部反引力子转化成引力子,使部分反引力子从黑洞引力场轴两端喷出,服从E2=mb2方程,这部分能量是最大的。但最终必将是黑洞引力场取得胜利,类星体演变成稳定星系。

类星体、活动星系和稳定星系的中心都有喷射物质现象,这种喷流现象与星系中心黑洞质量有很大关系,即黑洞质量小,喷流多,黑洞质量大,喷流少,因为大部分粒子和反引力子已被黑洞引力场转化成引力子。

引力子泡沫是极难压碎的,就连1015个太阳质量的巨型黑洞也不能将引力子压碎,只有当吞噬了宇宙大部分物质的宇宙黑洞才能将引力子压碎,使引力子塌缩成正、反奇子。

速度支撑着物质泡沫,那正、反奇子必须以超超光速才能支撑引力子泡沫。笔者提出了支撑引力子泡沫的正、反奇子速度a 等于b乘以宇宙总质量(1056)除以3个太阳质量(1034),约等于b x1023   得出奇子级物质的质能方程是E1=ma2,这正是提供原子中的电子围绕原子核运行1033年以上的不竭动力源泉,这也是宇宙大爆炸的超级能量之源(原子寿命的下限是从“质子寿命”的实验中推导出来的)。

 

§16提出疑问

 

正如牛顿苦思一个似乎天真的问题,苹果为什么会掉在地上?最终发现了“万有引力”,笔者对一些人们熟视无睹的现象提出疑问,太阳的引力为什么这么大?是因太阳的质量大;那太阳是由什么构成?太阳是由氢氦原子构成。很明显太阳总质量等于其内原子质量之和。在太阳中,强核力、电磁力、弱核力时刻在与引力抗衡(在本文中“引力”即是指“万有引力”,下同),而且强核力、电磁力、弱核力三者之和必须等于引力,星体才不致被引力压塌,才能维持太阳的稳定(强核力又称强力,强相互作用,电磁力又称电磁相互作用,弱核力又称弱力,弱相互作用)。强核力、电磁力、弱核力产生向外的力,引力产生向内的力,四者的对抗形成长期平衡,即“引力=强核力+电磁力+弱核力”。强核力、电磁力、弱核力都在原子之中,那引力也必然存在原子中,那太阳的引力等于其内每个原子输出的引力之和。

 

 

1                 元素基态电子组态表

原子

序数

名称

符号

基态组态

谱项

电离能(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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

续表

原子

序数

名称

符号

基态组态

谱项

电离能(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

 

 

 

续表

原子

序数

名称

符号

基态组态

谱项

电离能

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

续表

原子

序数

名称

符号

基态组态

谱项

电离能

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

 

 

 

 

在宏观宇宙中,我们已证实在引力、强核力、电磁力、弱核力四者中,引力是最强大的,它在四种宇宙力中始终占主导地位,在它的作用下形成星系团、星系、太阳系、恒星、行星,它使得千亿颗恒星绕着银河中心旋转,它将太阳束缚成炽热的火球,它使得我们每个人能生存于地球上,它使得宇宙万物能够存在。

引力在宏观宇宙中始终占主导地位,宏观物质是由微观物质组成,宇宙中的主角“恒星”、“行星”都是由原子构成,那引力必然存在于原子之中,而且每个原子的引力等于该原子内的强核力、电磁力、弱核力之和。

从恒星到白矮星、中子星、黑洞的演化中,我们可以看到引力在与强核力、电磁力、弱核力的对抗中,逐步取得阶段性胜利,并最终将强核力、电磁力、弱核力与引力统一,成为纯引力的黑洞。

引力是宇宙最强大的存在。宇宙中的恒星、行星都是引力与强核力、电磁力、弱核力对立统一的平衡体,它们构成了可见的宇宙。为什么这种在宇宙占主导地位的引力一到人类居地的地球的微观物质中就失踪了呢?这只不过是人类的认知水平问题,引力无处不在。

人们将引力排除在微观物质之外,认为引力在微观物质中可以忽略不计,必将重蹈“地心说”的覆辙,两者都是以不科学的观测手段作出了错误的判断。

按照现有原子理论的逻辑,如果将太阳分割成无数个篮球大小的物体,那这些篮球大小物体的总引力就变得只有强核力的1/1040,这显然是荒谬的。合理的推论是:太阳是由原子构成,强核力、电磁力、弱核力都存在于原子中,那引力也必然存在于原子中,且引力等于强核力、电磁力、弱核力之和。原子中也确实存在这种引力,只不过因人们过去不了解引力的性质,将这部分吸引力归到了强核力中,实际上强核力只是一种强大的斥力。

原子所拥有的引力与强核力、电磁力、弱核力相当,原子就是一种引力与强核力、电磁力、弱核力相互对抗的平衡体,在无干扰的环境中,这种平衡可以保持1033年以上。

我们知道能量是守恒的,当宇宙进入黑洞期,宇宙原有的强核力、电磁力、弱核力都已与引力统一,也就是说宇宙中引力子的能量总和即是宇宙总能量。引力怎么可能象过去认为的那么小。引力是宇宙最强大的存在。

 

§17引力场与反引力场

 

一、引力场和反引力场的种类

从第二级量子即“引力子”与“反引力子”层面看,宇宙万物都是引力子与反引力子在相互作用中形成的,形成宇宙的两类场,一是引力场,二是反引力场。

引力场和反引力场都是球形场,引力场是一种球形的漩涡场,产生向内的力,反引力场是一种球形辐射场,产生向外的力,如电磁波。引力场的基本形状是旋涡形。反引力场的基本形状是水波辐射形。引力场的旋涡形在旋涡星系、旋涡星云及各种混沌现象中是常见的,反引力场的水波辐射形在有电磁力、强核力、弱核力参与的过程中是常见的,如电磁辐射,也见于各种混沌现象中。

笔者发现引力场有下列几种:

在宏观天体中存在:集成引力场、黑洞引力场。在微观物质中存在:左引力场、右引力场、质子引力场、原子核引力场、化合引力场。除黑洞引力场外,与上述引力场并存的还有各种反引力场。

 

二、宏观天体引力场

天体引力场中的引力子运行路线呈螺旋形,这从银河系等稳定星系的俯视图中可清楚看出,银河系的4条悬臂呈向内旋转的螺旋形,这很明显是银河中心黑洞引力场中的引力子的运行路线,在众多引力子的拉曳下,银河系中的可见物质都随着引力子的拉曳路线在运行,这就象将铁粉倒在垫有永磁铁的白纸上来观察不可见的磁力线实验一样,银河系等稳定星系及旋涡星云是观察、证实引力子运行路线的天然实验场所。

从银河中心黑洞引力场看,天体引力场就象一个球形的旋涡,与天体自转轴垂直处一个圆盘形的场,此外引力子流密度最低,引力最弱,称为“吸积盘”。如银河中心黑洞的吸积盘就是形状如饼的银盘,黑洞就在银盘中心的银核内。银盘外面是一个范围广大,呈球状分布的系统,叫做银晕,银晕外面还有银冕,也呈球形,直径比银晕大35倍,银冕代表银心黑洞球形引力场所能束缚的可见物质的范围。

在类太阳系中,天体引力场将空间的氢氦原子束缚成球形的火球,在它的吸积盘上束缚着多颗行星,如太阳系的九大行星。在行星中,天体引力场将空间原子束缚成球形,在它的吸积盘上束缚着卫星,如土星、木星的光环。

在球形的天体引力场中,引力子流在球形的场内不停地向场中心旋转,最终引力子回到场中心点,并从引力场轴即天体自转轴两端输出,开始第二次绕行,图中箭头所指就是引力子的运行路线。在黑洞引力场中有一些未消化的恒星物质就从引力场轴两端喷出,形成可见喷流。

在天体引力场中自转轴附近引力最强,是因从自转轴两端输出的引力子在此就开始向内绕圈,而吸积盘离自转轴两端最远,所以得到的引力子流最少,因此引力最弱。在银河系中,银心黑洞已将球形的银河系内其它区域的绝大部分物体吞噬,只剩下吸积盘(银盘)上的一些恒星、行星物质,由此可推测银心黑洞的质量比过去认为的大得多,银心黑洞质量与银河系可见物质质量之比应该超过太阳系中的太阳质量与九大行星质量之比。

恒星的诞生过程也可展现天体的球形引力场。恒星是从“分子云”、“球状体”、“原恒星”逐渐发展而来,从“分子云”分裂出来的小物质群收缩并缓慢变成暗黑的球状天体,一个代表性的球状体像太阳系那么大,它的质量是太阳的1200倍,它仍是个很冷的、黑色的天体,渐渐收缩而变得炽热起来,最后,它变成原恒星,开始发光。原恒星内的物质继续收缩,当它的中心温度达到1千万摄氏度时,核反应开始,一颗恒星就诞生了,原恒星看起来好象在一个气体防护层里发展的,它们发光,但不规则,气体从它们的两极(即自转轴两端)以极大的速度喷射出来。当恒星形成时,在原来“球状体”区域内的绝大部分物质已被恒星引力场吸到场中心,只留了引力最弱的吸积盘上一些小天体和气体,此后它们将发展成多颗围绕恒星公转的行星。

天体引力场的球形旋涡非常大,如太阳的集成引力场直径超过整个太阳系的直径,这样才能束缚住太阳系的所有天体。银心黑洞引力场的直径超过银冕直径,才能束缚住银河系内的所有天体,才能与其它星系组成星系团。

正因为天体引力场的引力子只能从自旋轴两端输出,使引力场分布是不均的,自旋轴附近的引力最强,吸积盘附近的引力最小,也造成大天体都是椭球形的,在自转轴附近引力大些,因此扁平一点,吸积盘附近引力小,因此凸起一点。引力场的这种特性与磁场相似,两个磁极相当于引力场自转轴两端,与两个磁极中心点垂直的地方磁场强度最小。在地球引力场的自转轴附近,引力应该是最强的,与自转轴垂直的吸积盘附近引力应该是最弱的,如有兴趣,可实地去测量。

宇宙中的星系约80%的旋涡星系,15%是椭圆星系,其余5%是不规则星系(包括特殊星系)是因星系相互碰撞、影响而形成的,椭圆星系的中心也有一个巨型黑洞,其所束缚的可见物质的范围也是椭球形的,椭圆星系会逐渐向旋涡星系发展,只在黑洞引力场的吸积盘附近留下可见物质,其它区域的物质会先被黑洞引力场吸入。

黑洞引力场是由恒星的集成引力场演变而来,所以引力场中引力子运行路线大致相同,唯一不同的是,恒星的集成引力场还需要束缚着氢氦原子,作为引力之源,黑洞引力场则已演变成纯引力场。

天体引力场可以将场内的物质吸入场中心(如太阳或黑洞奇点),在原子核引力场中却无法做到这一点,因为有核子的强核力、电磁力、弱核力的反斥作用,因此原子核引力场束缚着电子呈球状环绕运行,原子核引力场中的引力子运行路线在天体引力场相同,因此构成的原子也是椭球形的,与天体相似。

大天体(如太阳、地球)之所以有如此强大的引力子流输出,去束缚远距离的物质,是因由原子构成的天体有一种“集成引力场”,在天体演化初期,随着“原恒星”束缚的氢氦原子越来越多,核心温度越来越高,原子已呈电离态,原子核引力场不用再花力量束缚电子,内部高压也可抗衡一部分强核力,这些相邻的原子核就将多余的引力子输出,聚合成球形的“集成引力场”,这种引力场输出的引力子相当于天体内全部引力子的1030%,这是一个非常大的值,相当于天体质量的515%,所以大天体的引力场特别强,而象地球上的汽车、桌椅,因原子总量小,只能形成“化合引力场”,根本没有强大引力子流输出,其作用范围只相当于520个原子直径,所以很难测到它们的引力。

集成引力场和黑洞引力场具有以下特征:无论增加或减少质量,始终保持一个独立的球形引力场,引力场的大小和强度,随着质量增加而增加,随着质量减少而减少。天体引力场的这种性质与磁场相似,如将永磁铁分割成几块,每一块都能保持独立的磁场。

我们在地球上看到空中的物体受到地球引力场的拉曳是直线下落的,其实这是一种错觉,因为在地球引力子的拉曳下,整个地球与空中物体是均速旋转的,如果让地球停止旋转,就能看出空中的物体是以弧线落向地面,物体运动速度与地球自转速度相等。天体自转就是受到自身引力场的引力子拉曳形成的。

黑洞是一种不可见的球形引力场,在引力场中心有一个无形的点,即“黑洞奇点”,黑洞引力场的所有引力子都从这个点穿过。黑洞奇点的体积为0,每秒都有很多的引力子从奇点穿过,任何物体接近黑洞奇点都会被极强的引力子流击碎,如果黑洞质量足够大,引力子流密度是足够高,就能及时将粒子破碎后的反引力子转化成引力子,如果吸入恒星物质超过黑洞能有效吸收的量,就会通过黑洞引力场轴即自转轴两端喷射出来。由于黑洞奇点体积为0,所以用数学推算出质量、密度就会出现无限大,实际上总有个限度。

在黑洞中,是引力子泡沫内的正奇子产生的斥力与引力取得平衡,是它自己在支撑着自己。黑洞的自转方向与其引力场拉曳外围可见物质的转动方向相同。

黑洞的引力之所以远大于同质量的恒星,是因黑洞是纯引力天体,从恒星、中子星到黑洞的演化过程中,引力场最终战胜反引力场,即引力最终战胜强核力、电磁力、弱核力,并将中子星中的大部分反引力子转化成引力子,这使得黑洞的引力子翻倍,而且黑洞引力场已没有了反引力场的制衡,可以将全部引力子输出,形成强大的“黑洞引力场”。而恒星却要从原子中汲取引力子,必须维持有形结构,而且其引力场时刻与强核力、电磁力、弱核力组成的反引力场抗衡着。

在宇宙空间中运行的引力子和反引力子占宇宙暗物质的大部分,各种大小天体辐射出的引力子充满了宇宙空间,它象一张无形的坚不可摧的大网,控制着星系、总星系团、超星系团,当宇宙中反引力与引力的力量此消彼长,引力远大于反引力时,引力就拉紧这张大网,将各星系团慢慢拉回宇宙大爆炸的原点。就举一个我们最熟悉的例子,太阳之所以能控制住太阳系内的一切天体,就是因为太阳引力场象一张无形的大网紧紧地网住它们,编织这种大网需要大量物质,那就是引力子。

由于反引力子的直线向外性,使反引力场不能独立存在,必须与引力场形成相互制衡,才能稳定,不然反引力场象水波一样不断向外辐射,直至反引力场消失,就象电磁辐射。所以由反引力分化成的强核力、电磁力、弱核力都是以粒子为载体,以光速或亚光速运行,粒子是反引力场与引力场相互制衡的平衡体。而引力场却可以独立存在,最明显的是黑洞引力场。宇宙空间运行的部分超光速反引力子来源于黑洞,因黑洞未能及时将部分反引力子转化成引力子,而从黑洞引力场轴两端喷出,使随同喷出的可见粒子获得极大动能,因此黑洞喷流能量极大,这些反引力子是宇宙暗能量的主要来源,使类星体、星系、超星系团获得极大动能。

从星系中心黑洞引力场喷出的强大反引力子流,是致使宇宙加速膨胀的暗能量来源。由于这些反引力子来源于黑洞吸入的粒子级物质,因此当宇宙进入黑洞期(约一千亿年后),黑洞引力场可吸入粒子级物质逐渐减少,因此宇宙暗能量逐渐消失,此时引力远大于反引力,宇宙停止膨胀,并在众多黑洞引力场的相互吸引下,宇宙开始收缩,最终必将融合成一个极大的宇宙黑洞,进而坍缩成“宇宙奇点”。我们现在观察到的宇宙是在加速膨胀,但并不等于宇宙将永远膨胀下去,正象我们在阴历每月初二晚八点三十分五十秒三皮秒看到的月亮是一轮弯月(可与我们现在看到的宇宙加速膨胀作类比),并不等于以后看到的月亮也都是相同的弯月,月亮的盈缺变化和宇宙膨胀收缩的道理是一样的,因此有膨胀必有收缩,宇宙奇点和宇宙万物不可能从“空无”——一种没有能量的真正“空无”中生成。

在大多数情况下,星系碰撞不会直接发生,且只是损失一些星系外部的恒星,它们被强大的引力牵扯走,然后被抛掷到太空,留下星系内部的恒星浸淫在星系间的星海里,若碰撞直接发生,结果会很戏剧化;两个旋涡星系相撞,气体圆盘被强烈的震憾力驱逐到空间里,然后合并成更大更亮的星系,即形成一个不具气体物质的椭圆星系(由此也可见“黑洞引力场”的形状)。宇宙中的棒旋星系,不规则星系都是几个星系碰撞或相互影响的产物。小星系呈旋涡状逐渐坠向最大的星系,直到被大星系“吞噬”掉为止,这些大星系则变得愈来愈大,继续吞食比它们小很多的星系。

天文学家采用了一种切片的方法,也就是把宇宙像切西瓜一样,切成一片片以我们为中心的扇形薄片。在这些切片上,一个个星系犹如一粒粒西瓜籽,我们就可以看清楚它们的空间分布。结果,天文学家看到在更大的尺度上,星系、星系团和超星系团连接成链状和蜂窝状的结构,从总体上看明显趋向均匀化,但也可以看到呈现出一些巨壁和巨洞,好似生物体的细胞壁和细胞,不过它们的大小是以十亿光年计的,大家一定会为微观世界与宏观世界的如此相似而吃惊。

太阳系以每秒230公里的速度,完成它围绕银河系中心的航行,银河系则以每秒90公里的速度,接近它的伴星系仙女星系,它们俩都属于绵延约1000万光年的“本星系群”,这个本星系群又以每秒约600公里的速度移动,被室女星系团吸进本超星系团,这些超星系团的范围约6000万光年。本超星系团及长蛇座与半人马座超星系团,接着又落向另一个更大的星系集团,天文学家称之为“大引力源”,这些星系团与超星系团,形成了范围有几亿光年大的垣状和丝状结构,这些垣状和丝状结构很象生物体内细胞和组织

时空曲率在黑洞奇点中并没有出现无限大,当引力子从黑洞奇点(引力场中心点)中穿出时,时空曲率从极大走向了反面,出现了短暂的平直时空,即黑洞引力轴(自转轴)的两处直线喷流。球形的天体引力场中的时空是弯曲的,而且越接近球形引力场中心,时空弯曲度越高,因为引力子呈螺旋形向内旋转,越接近引力场中心,螺旋的弯曲度越高。

在主星序恒星中,引力与强核力、电磁力、弱核力在对抗中形成长期平衡,在红巨星、星体塌缩及(超)新星爆发的过程中,引力与强核力、电磁力、弱核力的对抗处于不稳定状态,有时引力占上风,有时则是后三种力占上风,当星体塌缩成白矮星或中子星,引力与强核力、电磁力、弱核力又形成长期平衡。而超过1.2个太阳质量的白矮星和超过3个太阳质量的中子星是不可能稳定存在的,是因大天体能将每个原子核引力场输出的多余引力子聚合成一个整体,形成强大的“集成引力场”,而强核力、电磁力、弱核力的作用却比较分散,这就相当于引力能聚合成一支集团军,而强核力、电磁力、弱核力只能以分散的连团一级的军队与之抗衡,当中子星超过3倍太阳的质量,处于中子星引力场中心的中子首先被压碎,更准确地说,是被强大的引力子流击碎,中子星体不断向中心塌缩,引力最终战胜强核力、电磁力、弱核力,成为纯引力的黑洞。

强核力、电磁力、弱核力的直线向外性,源于反引力的直线向外性,反引力场必须在引力场的束缚下才能稳定存在,并且反引力在与引力的对抗中分化成强核力、电磁力、弱核力,且必须以粒子为载体,反引力的这些特性就注定它最终要败给引力。

是什么束缚着电子的光速围绕原子核运行?是什么束缚着太阳系九大行星长期围绕太阳运行?是什么束缚着银河系千亿颗恒星围绕着银心运行?为什么它的运行规律如此相似?是因为它们受到同一种力的束缚,那就是引力。为什么小到粒子、原子、水珠、球状病毒、细胞,大至行星、恒星、星系、宇宙,自然界中有非常多的物体都呈球形?如此多的相似,必然有共同的根源。笔者认为这是宇宙中存在的球形引力场和球形反引力场在相互对抗、相互协同中形成的,是一种平衡、对称的表现。

 

§18  传统原子模型存在致命缺陷

 

其致命缺陷在于:原子中的质子带正电,电子带负电,质子的电荷与电子的电荷大小相等而符号相反,电荷的数值为4.8033×1010静电单位=1.6022×1019库仑,电子的电荷-4.8033×1010静电单位=-1.6022×1019库仑;传统原子模型中,是正质子间的库仑静电斥力对抗质子间向内吸引的强核力,而且核聚变必须在超高温高压下才能实现,说明正质子间的库仑斥力大于质子间的强核力,起码两者力量接近。以上说明了质子与电子之间的正负电荷大小相等,那么由负电子包裹着的原子就不可能组合成分子,因为原子的表面都是同性相斥的负电子,想让两个原子靠近都需要用核聚变的超高温高压,这显然是荒谬的。这是传统原子模型的致命缺陷之一。

实际上正质子间的库仑斥力根本无法与强核力抗衡,那原子核就失去力的平衡,原子核会进一步向内塌缩,原子彻底毁灭。

如果说原子核是靠质子、电子间的库仑静电吸引力束缚住光速运行的电子,那么负电子之间产生的库仑静电斥力,就必然使外围电子飞离原子,多电子的重

 

原子就不可能产生,因为负电子间的距离比正质子与负电子间的距离近得多,且正、负电荷大小相等,这是致命缺陷之二。

正质子间的库仑斥力根本无法与强核力抗衡,两块0.5的永磁铁之间的排斥力远小于1(235U)裂变释放的强核力,8×1010焦,相当于2.5吨煤的燃烧热。同时与斥力对抗的强核力应该是一种向内的吸引力,实践证明,强核力是一种向外的力,由强核力主导的核裂变、核聚变产生的力都是向外的。

要证明强核力、电磁力、弱核力是三种直线向外的力,太阳就是一个最明显的例子,太阳内原子的强核力、电磁力、弱核力时刻与向内的引力对抗,不仅支撑着太阳不向内塌缩,而且时刻向外直线辐射光子、中微子,我们先不管原子内的强核力、弱核力、电磁力如何在短距离内开始发力,它们对外界施加的都是直线向外的力。直线向外辐射的电磁波是电磁力产生的,直线向外的放射性衰变是弱核力产生的,激烈向外爆发的核聚变、核裂变是由强核力产生的。

要证明引力是一种弧线向内的力,很简单,在银河系等稳定星系中,无数恒星都在银河中心黑洞引力场中的引力子拉曳下呈弧线向内运行,旋涡星云也是在原恒星引力场的引力子拉曳下呈螺旋向内运行。如果消除地球自转,空中物体会在地球引力场的拉曳下呈弧线向下落向地面。

卢瑟福在1924年发现原子核附近存在一个电势很大的势垒,它像一个顽固的堡垒一样阻挡着外来粒子的轰击,他发现一个粒子在势垒之外较大距离时,它与原子核之间的静

电力遵守库仑定律,即与距离的平方成反比,但是在接近势垒时,静电力不再遵守库仑定律,而是斥力急剧增大,并与距离的四次方成反比,这就是“强核力”。弱核力也表现为一种斥力,它的作用范围在1015厘米左右。众多实验表明,强核力、电磁力、弱核力是三种不同量级的斥力,如果原子内只有这三种力,那原子早已分崩离析。正象太阳如果没有引力就会炸散一样,从原子构成的太阳中我们可以看出,在原子中时刻制衡着向外的强核力、电磁力、弱核力的就是无所不在的“万有引力”。

如果强核力是一种向内的吸引力,那太阳就不可能向外辐射能量,而是向内塌缩,原子弹、氢弹就不会向外爆炸,而是向内缩。

过去人们发现原子中必须存在一种强大的吸引力,才能使原子核聚合在一起,因当时人们不了解引力的性质,所以让“强核力”担负了不可思议的“使命”,在极小距离内,强核力同时被描绘成即是一种斥力,又是一种吸引力,这就象一台涡轮喷气发动机,发动机前半段的涡轮产生向后的推进力(吸引力),而后半段的涡轮却产生向前的推进力(斥力),这样的发动机是不可能存在的,同样,这种强核力是不可能存在的。而且认为强核力是引力的1040倍,但这种理论一放到宇宙中就会立即崩溃,由原子构成的可见宇宙中的引力强于强核力。如果引力真的这么小,那太阳内部10千克氢核聚变产生的强核力就能将太阳炸散,或者在太阳中心放置一枚50万吨级氢弹就能将太阳炸散,这显然是荒谬的。实际上两个原子核之间距离为(0.82)×1015时,原子核之间吸引力属于原子核引力场,强核力只是一种单一的强大斥力,即两个核子之间的距离小于0.8×1015时那部分强大斥力。太阳内部每秒钟有6亿吨氢转变成氦,释放的能量相当于每秒爆炸900亿颗百万吨级(4.2×1012J)的氢弹,每年用掉2×1019kg的核燃料,但是相对于太阳的总质量2×1030kg,还是一个小数。束缚这样大的核聚变炉,需要多大的引力?相当于多少个“托卡马克”(Tokamak)磁约束核聚变装置的能量,试想在地球上要束缚住一枚装有10千克核装药的氢弹需要多少能级的“托卡马克”装置。如此强大的引力是传统引力理论和原子理论无法解释的。

在恒星中,反斥方(强核力、电磁力、弱核力)通过辐射高能光子来对抗“集成引力场”向内旋转收缩的引力子流在大质量恒星中,反斥方只能加快核聚变速率,来抵抗强大的引力,因此恒星的质量越大,寿命越短,最终必将是引力获胜。

传统原子理论认为原子核是靠库仑静电力束缚光速运行的电子,而且遵循平方反比的库仑定律,即库仑力的大小与距离的平方成反比。现在我们可以用下列实验来证明传统原子模型的致命缺陷,用几十个相同大小和磁性的球形永磁铁代表正质子和负电子,因为两者电荷相同,符号相反,永磁铁之间的同性相斥相当于负电子间的库仑斥力,永磁铁之间的异性相吸相当于正质子与负电子之间的库仑吸引力;另外用一些球形木代表电中性的中子。用这样方法立即就能发现正电原子核对外围负电子的库仑静电吸引力远远小于相邻的负电子之间的库仑斥力;我们知道,电子每秒围绕原子核旋转10万亿圈,那些相邻层面的负电子之间每秒都会相遇很多次,那么,多电子的重原子就根本无法存在,由此可见传统原子理论的致命缺陷。

在两个原子之间,存在着多种斥力,其中最直接的是原子外围负电子之间的库仑斥力,第二是正电原子核之间的库仑斥力,原子核中的强核力、弱核力也产生斥力。在单个原子内正电原子核与负电子之间的库仑吸引力相互持平,本不应出现负离子,即正电原子核已无力束缚一个多余的负电子,但这种情况是很常见的,所以它们之间肯定有一种未知的强大吸引力。要使原子结合成分子需要克服上述斥力,在没有引力的传统原子模型中已无法提供这种强大的吸引力。但在笔者提出的加入“万有引力”的原子模型中,一切问题迎刃而解。笔者进一步指出,“引力”是两个原子间的主要结合力,即化学键的主要成分;原子之所以能组合成分子、细胞、生物体、行星、恒星等宇宙万物,原子间的引力起着至关重要的作用。因为强核力、电磁力、弱核力是三种向外的力,如没有引力产生向内的力形成平衡,大至天体,小至原子都早已分崩离析。

原子中的电子除轨道运动外还自旋,原子核也自旋,这与天体的运行何其相似,太阳系就是一个超级原子模型,它们都受到同一种力的控制,那就是引力。

人们对引力存在极大的错误认识,如果原子中的电磁力真象过去认为的是引力的1038倍,那太阳就不可能诞生,更不可能产生核聚变,因为两个原子间负电子库仑斥力使它们根本无法靠近。实际上,主星序恒星的引力等于强核力、电磁力、弱核力之和,且最终必将战胜后三者。人们错误地用小物体形成的“化合引力场”与大天体的“集成引力场”相比,这两种引力场存在很大差异,在小物体中由于内部压力小,原子中的引力主要用于束缚强核力、电磁力、弱核力,辐射到原子外的引力子本来就很少,且引力场作用范围只相当于520个原子直径,这在原子组合成分子的过程中有很大作用,由于引力子的高穿透性,很难被目前的仪器测得。而在大质量天体中,情况完全不同,由于天体内部压力大,温度高,原子处于电离态,原子核引力场不用再束缚电子,且巨压可以束缚部分强核力,因此每个原子核引力场可以将多余的1030%的引力子输出,形成球形的“集成引力场”,这种引力场辐射的引力子可以束缚住很远的物体。

 

 

§19  微观物质中的引力场与反引力场

 

为了探究引力场与反引力场的本质,我们就得溯源至它们的源头,微观物质中的引力场和反引力场。反引力子在与引力子的对抗中形成夸克、电子、光子、中微子,所以这些粒子具有最小单位的引力场和反引力场,称为“原始引力场”和“原始反引力场”。质子、中子、介子、超子等重子是由多个夸克组成,形成“复合引力场”。多个质子与中子能组合成“原子核引力场”和“原子核反引力场”。上述引力场有一个共同特点,即引力场始终保持球形,自转轴两端是引力子的输出口。随着引力场的形成,产生相应的“反引力场”。原子组合成分子,将形成一种“化合引力场”。

在球形的“原子核引力场”中,引力子的运行路线与天体相似,引力子束缚着电子的接近光速围绕原子核运行,可以将原子核比作太阳,电子比作地球等行星,在这里引力与强核力、电磁力、弱核力形成持久平衡。原子核引力场对原子外部的作用力很小,作用范围只相当于520个原子直径,所以它们有能力组合成分子,却无力束缚距离较远的分子或原子。粒子的自旋是由自身引力场的引力子拉曳造成的,与天体的自转一样。

两个核子势能U(r)和核子间距r的关系近似反映了原子核引力场和反引力场的基本性质,质子、中子都是由引力场束缚反引力场形成的,当r逐渐减少时,首先触及的是向内吸引的引力场,且强度急剧增大,当r减少到ro=0.48F时,触及的是反引力场,在质子和中子中表现为强核力,产生向外的巨大斥力。在1.7F0.48F这一范围内,主要运行着超光速的引力子,它们将超光速的反引力子束缚在小于0.48F的范围内。

夸克、电子、光子、中微子的“原始引力场”中又可分“左引力场”和“右引力场”。左、右引力场可以拿左手与右手来作比喻,如左手与右手互为镜像,在同一平面上,左手与右手不能互相重合,但将左手翻个面,便能与右手重合,所以左、右引力场可以存在同一粒子中,而不相互碰撞,但左引力场及束缚的左反引力场与右引力场及束缚的右反引力场的作用力却是相反的,左引力场中引力子全部向左呈弧线向内旋转,左反引力场中的反引力子在左引力场引力子的束缚下,全部向左作圆周旋转;右引力场中引力子全部向右呈弧线向内旋转,右反引力场中的反引力子在右引力场引力子的束缚下,全部向右作圆周旋转。

在电子、光子、中微子、夸克中存在左引力场,右引力场、左反引力场、右反引力场。引力子与反引力子自旋速度高,且方向相同。从正、反奇子的运行图可看出,独立的引力子和反引力子的自旋方向是相同的,但它们都是球对称的,在粒子中,反引力子翻个身,就变得与引力子自旋方向相反,如此就不阻碍两者的有序运行,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,就象有机分子中自旋相反的负电子。

引力子、反引力子都有自旋轴,自旋轴即是反奇子的输出口,与引力场形状相同,宇宙中这些球形旋涡场的基本形状都是相同的。

在天体引力场中,引力子和反引力子都有质量,且质量相同。

在引力子、反引力子中,正奇子、反奇子自旋方向相反,质量为0。正奇子、反奇子没有结构,是点状能量,只是运行轨道不同,图39为反奇子运行轨道,图40是正奇子运行轨道。在黑洞的巨大压力中,反引力子外围的部分正奇子被压入反奇子的轨道,由于它们都是球对称的,正奇子翻个身就变得与反奇子的自旋方向相同,成为反奇子。正、反奇子自旋相反,使反奇子能有效束缚住正奇子,正奇子也能支撑住引力子、反引力子泡沫,将正、反奇子比作两个齿轮,它们在相互制衡中必须是自旋相反的。

 

一、粒子的质量生成

粒子的质量生成一直是物理学家感兴趣的问题,为什么同是自旋为1/2的轻子,μ子和电子的质量竟相差约207倍,任何理论都难解释,笔者认为这是粒子在转化过程中,左、右引力场,左、右反引力场也随之相互转化,使左右引力场、左右反引力场强度差增大造成的。

粒子的质量不仅与天体引力场有关,而且与自身引力场与反引力场也有紧切关系,由于粒子中的左引力场、左反引力场与右引力场、右反引力场在天体的强大引力子流产生两种相反的力,所以当左右引力场、左右反引力场强度相等时,粒子质量为0,如光子;但绝大部分粒子中左右引力场、左右反引力场强度并不相同,因此粒子的质量大小与自身左右引力场、左右反引力场强度差成正比。

光子的左引力场、左反引力场与右引力场、右反引力场都是平衡的,因此质量为0,能量高的光子中反引力子和引力子数量多,反引力场与引力场强,能量低的光子则反之。

三代轻子、夸克之所以出现巨大的质量差异,也源于左引力场、左反引力场、右引力场、右反引力场力量对比的不平衡,其中第一代是构成我们周围复杂纷纭的物质世界的基本组分,第二代和第三代构成的物质寿命都极短,这是因在高能加速器中高速碰撞使第一代轻子、夸克的左右引力场、左右反引力场出现不同程度的不平衡,如第三代τ子的质量略大于1780MeV,是第一代电子的3500倍,τ子中的左引力场、左反引力场中引力子、反引力子远多于右引力场、右反引力场中引力子、反引力子,所以生成的质量很大,但左右引力场、左右反引力场严重失衡的粒子是极不稳定的,以极快的速度转化成左右引力场、左右反引力场较平衡的小质量粒子,如电子、光子、中微子。

0质量光子碰撞可以生成有质量的正、反电子,是因光子内部的左右引力场、左右反引力场在碰撞中形成不平衡,生成自旋相反的正、反电子。在正电子中,右引力场、右反引力场强于左引力场、左反引力场,电子右旋,带正电;在负(反)电子中,左引力场、左反引力场强于右引力场、右反引力场,电子左旋,带负电,正、反电子质量之差等于光子。其它正、反粒子也可以此类推。

 

二、夸克禁闭的原因

夸克的左右引力场与左右反引力场很不平衡,有些夸克的右引力场、右反引力场中的引力子和反引力子远远多于左引力场与左反引力场,有些则反之,所以由夸克组成的强子质量远大于电子,也造成单个夸克是极不稳定的,以极快的速度转化成光子或轻子,所以我们无法分离出单独的夸克,夸克的这种特性可以从πk介子、超子等不稳定粒子中清楚看出,强子相撞会转化成光子或轻子,也就是夸克都转化成光子或轻子。三个夸克组合成质子形成“质子引力场”,这种引力场能使夸克不衰变,就象中子进入原子核,组成“原子核引力场”而不再衰变一样,所以夸克必须被禁闭在质子内才能稳定。

正粒子和反粒子都有左右引力场和左右反引力场,差别只在于两者的左右引力场、左右反引力场的强度差正好相反,所以它们自旋方向相反,电符相反,质量相同。有质量的正反粒子碰撞转化成0质量的光子,是因在高速碰撞中使粒子的左引力场、左反引力场与右引力场、右反引力场形成平衡,就成了0质量的光子。

自旋为0的粒子是极不稳定的,因为它们内部的左右引力场、左右反引力场处于激烈的对抗之中,所以它们的质量都很大,但未形成主导的左引力场或右引力场,使粒子产生左旋或右旋。而且质量越大,说明它们的左右引力场、左右反引力场越不平衡,衰变速度越快。

 

三、化合引力场

在原子组合成分子的过程中,两个或多个原子核引力场相互吸引,首先克服原子外围负电子间的库仑斥力,使原子紧密的粘合在一起,分子中原子都是非球形的,象被压扁了似的,这是一种强大吸引力,传统理论已无法给出正确的回答,实际这就是原子核引力场,它们在彼此靠近中形成“化合引力场”。化合引力场实质上只是多个原子核引力场(图的相互作用,原子核引力场、化合引力场是离子键、共价键、金属键、色散力、氢键的主要成分。

金属键最能说明强大“原子核引力场”的存在。金属原子结构的特征是最外层价电子数目少(通常12个),而且价电子与原子核间的结合力很弱,极易脱离原子核成为自由电子,金属原子失去价电子后成为正离子。在金属晶体中大部分都是正离子,其余都是中性原子,这些正离子之间的库仑静电排斥力远远大于正离子对自由电子的库仑静电吸引力,因为原子核与自由电子(原来的价电子)的结合力很弱,而且金属原子外围有着很多负电子,因此金属原子间的库仑静电排斥力是很大的,按照传统理论推演,金属晶体本应该是最不坚固的,或者根本不能使两个金属正离子靠近,金属晶体根本无法存在。而实际上恰恰相反,金属键结合力最强,组合成的金属非常坚固,这是为什么?笔者指出,这是因为金属原子的原子核引力场强,组合成的“化合引力场”也最强,表现为金属键的结合力强。在金属晶体中,是金属原子的“原子核引力场”的引力与原子外围的众多负电子之间的库仑静电斥力形成平衡。当金属原子相互靠近,形成“化合引力场”,由于金属原子最外层的价电子极易受到其它金属原子的原子核引力场的吸引,因此这些“价电子”极易成为“共用电子”,就象有机分子的“共用电子”。

离子键的特点是没有方向性和饱和性,那么与此有关的传统理论就存在很大漏洞。NaCl都是电中性的,Na+Cl组合后必然是电中性的,那么在NaCl晶体中,每个Na+离子就不可能用库仑静电吸引力吸引着6Cl离子,同样每个Cl离子也不可能用库仑静电吸引力吸引着6Na+离子,这显然与事实不符,因此其中必然还有一种未知的强大吸引力,那就是原子核引力场。

传统理论将正离子与负离子之间库仑静电吸引力描绘得很强,其实正离子的“正电”之源在原子核,它对负离子外围的负电子的库仑吸引力远远小于正、负离子外围的负电子之间的库仑斥力,因为后两者距离近,且正、负电荷同量级,因此用“库仑静电力”根本无法使正、负离子结合在一起。

离子键的本质:金属原子之所以容易形成正离子,是因为金属原子的原子核引力场强,束缚了大量的负电子,而使外围的负电子间存在较强库仑静电斥力,加之当中有大量负电子阻挡,使原子核引力场输出的引力子对最外围的负电子的束缚力降低,在负电子间库仑斥力作用下,金属原子最外围的负电子较易脱离原子核引力场,形成正离子,与太阳引力场对外围行星的束缚力低的情况相似。在离子型化合物中非金属原子的情况恰恰相反,非金属原子的原子核引力场相对弱,外围的负电子少,负电子间的库仑静电斥力也相对小,非金属原子的原子核引力场较易吸引一个额外的负电子,形成负离子。由于正离子的引力场强,能与负离子形成较强的“化合引力场”,因此离子型化合物一般都是固体。这其中当然也有过去认为的正负离子库仑静电吸引力的作用,但绝不是主要作用,因为正负离子的库仑吸引力还远不及正反离子间最外围的负电子间库仑斥力,因为后两者距离近。

共价键的本质:两个原子(AB)在彼此原子核引力场的吸引下靠近,当下列吸引力与斥力形成平衡,即成键,吸引力:AB)原子核引力场对BA)原子核与BA)负电子的引力,AB)原子核对BA)负电子的库仑吸引力;斥力:A负电子与B负电子的库仑斥力,A原子核与B原子核之间的库仑斥力。如两个氢原子互相靠近时,氢原子核引力场之间的引力克服负电子间的库仑斥力,当它们渐渐靠近直到两电子的波函数发生叠加,两电子由原来各从属于一个质子变成两个质子所共有,成为一个氢分子。两个质子组合成的“化合引力场”束缚着两个电子。

在有机分子中一般都具有自旋相反的成对电子,这些负电子都有相同的左右引力场和左右反引力场,之所以看上去自旋相反,是因原子在组合成分子的过程中,原子核引力场中的引力子运行路线有所改变,形成“化合引力场”,在这种引力场的作用下,其中一个负电子被倒置,就象两个人分别处于直立态和倒立态。

在分子中有一种规律,即大质量的原子居于分子的核心,如血红蛋白,原儿茶酸根34双加氧酶,细菌核苷酸还原酶的R2蛋白质中都是以铁原子为核心,这是为什么?这是传统理论无法解释的。笔者提出,这是因为铁原子的引力场强,能束缚较多轻原子在它周围,如铁等重原子引力场能束缚1520个原子直径范围内的原子。铅、铊、汞等重原子之所以对生物体有害,是它们的引力场过强,使周围分子的主链断裂,如汞离子对硫醇类化合物具有较大的亲和性,这种相互作用以及伴随所形成化合物的稳定性,使得许多蛋白质和酶结构中的必需硫醇类失去活性。

分子间作用力可分色散力、静电力、诱导力三种,其中色散力是其中主要成分,它存在于所有的分子之间,是一种吸引力,没有方向性和饱和性,作用范围约几百pm,属于长程作用力。色散力就是原子核引力场或化合引力场形成的。分子间相距较远时,主要表现为引力(万有引力),而当分子靠近时,就会出现排斥力,这是一种短程力,正是负电子间的库仑静电斥力。

 

四、引力场与反引力场综述

在微观物质中,单一粒子(夸克、电子)的“原始引力场”聚合成“复合粒子”(如质子)的“复合引力场”,复合引力场聚合成“原子核引力场”,原子核引力场再聚合成“化合引力场”。在宏观天体中,原子核引力场聚合成“集成引力场”,当恒星的集成引力场没有了由强核力、电磁力、弱核力组成的反引力场的制衡,就演变成纯引力的黑洞引力场。

原始引力场、质子引力场、原子核引力场、化合引力场及其对应的反引力场时刻参与物质的自组织过程,在此过程中形成各种旋涡或水波图案,如在“贝鲁索夫扎索廷斯基反应”(BZ反应)中形成的螺旋和水波图案,化学钟里形成的螺旋波与原始粘菌、旋涡星系、飓风很相似。混沌是引力场和反引力场之间逐渐建立秩序的过程。

将引力场与反引力场分列开来,两者的运行都是线性的,但这两种对立的场相互作用,就使物质的运行呈现非线性,所以实际上宇宙万物的运行都是非线性的,加之现实宇宙环境各种引力场、反引力场之间相互作用,相互干扰,形成了众多混沌和不确定。

从微观角度看,宇宙万物的运行都是非线性的,而在宏观上近似线性,如理想无干扰的引力场是线性的,所以宏观天体的运行近似线性。

宇宙奇点是混沌的,在理想无干扰的状态下,正奇子、反奇子、引力子、反引力子的运行是线性的。宇宙万物正是在这种混沌中建立秩序,并在外界引力场、反引力场的干扰下打破秩序,形成混沌,如此循环往复,生生不息。

引力子之所以难以侦测,是因我们还没有设计出接收超光速引力子的仪器,目前我们连“中微子”都很难捕捉,更何况侦测比中微子小108倍的以超光速运行的引力子,引力子的穿透性比中微子强得多,小物体的引力之所以难以测量,是因小物体只能形成“化合引力场”,作用范围只相当于520个原子直径。在原子中引力时刻在与强核力、电磁力、弱核力抗衡,输出到原子外的引力子本就很少,加之地球环境中辐射着各种天体的强大引力子流,其中主要是地球引力场,月球引力场次之,原子辐射出的引力子有些被它们击散,要测量两本书之间的引力,就好比在一大块1021特斯拉的超级磁体上测量两粒10高斯的磁珠间的吸引力,是不可能得到准确数值的。

引力的大小与物体的质量、密度成正比,与天体引力场内引力子密度成正比,与天体引力场中的引力子穿入物体内与其内部的反引力子、引力子撞击的次数成正比。

牛顿、爱因斯坦的引力理论只是对宏观天体引力场(集成引力场、黑洞引力场)的近似描述,只适用于宏观天体引力场,而不适用微观物质中的质子引力场、原子核引力场、左右引力场,而且不管在宏观和微观引力场中引力的作用距离都是有限的,并不是无限长。

总体而言,爱因斯坦的引力理论适用范围比牛顿引力理论广,而笔者的量子引力理论适用范围则比前两者都广得多,发现了多种微观引力场,但并未推翻前两种引力理论,而是对引力理论的进一步完善。

在科学研究中,科学家先入为主的主观之见,会影响实验结果,如科学家希望电子具有波的性质,那么他们安排的实验给人的感觉经验电子就是波;反之,希望电子具有粒子的性质,则其安排的实验给人的感觉经验电子就是粒子。又如科学家在相对论的“光速是速度极限”这种先入为主的思想影响下,并假定引力子是与电子同级的粒子,然后根据假定“光速恒定”的数学方程,推算出的引力波速度当然是光速的,如200298有科研人员运用射电望远镜对经过木星的一个类星体的光进行测量来推测引力波的速度,这只不过是运用有严重问题的理论推导出的错误结果,只是一些深受旧范式影响的人对“光速是速度极限”这种旧范式的维护。

人们对引力存在极大的错误认识,认为引力效应非常微弱,设计的引力波探测器只能对如超新星爆发这类比较罕见的突发事件进行引力探测,实际上并不是引力效应非常微弱,而是引力子穿透性太强。加之人们对微观引力场不了解,并错误地认为引力场作用距离无限远,实际上宏观天体引力场和微观引力场的作用距离都是有限的,在原子尺度上我们实际上已经探测到微观引力场的吸引力,却将其归入“强核力”中,实际上,引力无处不在,空中物体的下落就是受到无所不在的地球引力场中强大引力子流的拉曳形成的,地球引力场要束缚住大气层,就需要有足够密度的引力子流时刻与大气分子形成相互作用,如果引力子流密度低,就无法形成大气层,地球引力场就象一张无形的大网,网住大气层,网住世间万物。人们过去认为天体引力波象水波一样辐射出去,这种水波辐射只能产生向外的力,如何能形成向内的吸引力,难道是引力波到达目标点后,突然掉头往回拉,这是显然是不合常理的,在这种错误的认识中推算出的结果当然是错误的。

法拉第、玻尔、爱因斯坦、费恩曼等科学巨匠都善于通过物理现象来探求物理本质和解释,并从哲学层面加以把握,而认为数学运算是第二位的,因为在新的未知科学领域,很可能还没有相应的数学工具。玻尔一向认为,对于物理学观念的讨论来说,数学是不重要的,我们已经见识过,在BKS那篇洋洋万言的论文里,只有一道简单的数学公式。物理学中的大部分重要进展都是由“物理直觉”造成的,笔者的量子引力理论属于一种唯象理论。

过去人们对引力存在极大地错误认识。纸片之所以轻,是因它的密度、质量小,地球引力子与纸中的反引力子、引力子撞击次数极少。铁块之所以重,是因它的密度、质量大,地球引力子与铁块内的反引力子、引力子撞击次数较多。

由于我们都是由反引力子和引力子构成,其中反引力子构成了我们可见的形体,我们时刻都在做反引力的事,包括我们的一举一动都需要克服引力,我们本质上是反引力的。从生理学、心理学角度看,只要我们盯着“旋涡场”看,就会出现头昏、眼花、恶心,而盯着“水波场”看,却是赏心悦目,同心圆在社会中运用极广。

我们目前捕捉不到引力子是因为科技的局限,但绝不能无视这种在宇宙的宏观和微观世界中占主导地位的引力和引力子,不然我们一生的科研成果将很可能被后人证明为是一种谬误,这也是牛顿和爱因斯坦在不同历史时期提出的引力理论都形成巨大科学革新的原因。

 

§1.10引力推进器

利用引力的特性,可以设计出一种引力推进器。用“纯反引力子”作为宇宙飞船的外壳涂层,这样宇宙天体的强大引力子流将无法穿透反引力子涂层,转化成宇宙飞船强大的推进力。这种宇宙飞船最好设计成“碟形”,在宇宙空间中,它的圆盘与引力子流垂直,便于接收更多引力子,进入行星大气层,则以“飞翼”方式飞行,还需加装一种推进器,使用“可转向喷口”,产生向下、向后或向前的推力。采用这种引力推进器就可以实现超光速飞行,这种宇宙飞船的能源是宇宙无所不在的引力,动力源是各种大天体,拥有无限续航力。

目前,可采用致密板(铅或其它更重的元素)产生推进力,金属板面与天体引力子流运行方面垂直,可接收到更多引力子,利用大天体的引力加速,加速到一定程度后,再小角度转向,飞离天体,再寻找强引力场,如此在空间中借助无所不在的引力场,实现星际旅行。这种引力推进器的形状与“太阳帆”相似。

还可设计一种超光速与接近超超光速的空间推进器,关键是在空间推进器反应室内涂上一层纯反引力子或装上一层纯引力子薄壁,就可抵御引力子级物质核反应(E2=mb2)和奇子级物质核反应(E1=ma2)的超高温高压,喷口射出的超光速或超超光速能量流,使宇宙飞船以超光速或接近超超光速飞行。这种空间推进器结构简单且高效,由反应室(类似于现有航天推进器的氢氧燃烧室),喷口和加料系统组成。接近超超光速飞行将能打开“虫洞”之门,“虫洞”即在引力子之中,引力子内的正、反奇子正是以超超光速运行。也许终有一日,人类能在1秒内到达宇宙的另一端。

超光速飞行对生物体没有伤害,要知道地球上的每个人时刻都在以600公里/秒运动着,却毫无感觉,因为地球时刻围绕太阳公转,太阳系时刻围绕银河中心黑洞公转,而整个银河系则以更快速度向外飞行。生命在运动中诞生。

§1.11  质量是什么?

粒子是宇宙万物的构件,知道了“粒子质量生成”的机制,也就解释了质量的本质:质量源于天体引力场与粒子中的左右引力场、左右反引力场的相互作用。而在宇宙大爆炸之初,01044秒内,引力还未生成之时,宇宙质量为0,到了普朗克时间1043秒,普朗克质量为2×105,这是因为当时引力与反引力刚刚生成,还没有形成引力场,所以当时宇宙只有这么一点质量,但普朗克能量却是极高的,达到1019GeV,温度1032K。在宇宙时标0秒时,宇宙奇点体积为0,质量为0,用通常的标准看,就是一种“无”的状态,但其中却蕴藏着极高的能量,宇宙就是这样进行着“有生于无,无生于有”的轮回。

同时可知,正奇子、反奇子没有质量,只是一种类点能量,但组合成的引力子和反引力子在天体引力场中是有质量的。

物体在加速中之所以会增加质量,是因它们都是由质子、中子、电子这三种有质量粒子构成,有质量粒子在加速中,其主导的左或右引力场、反引力场中引力子、反引力子与天体引力场中引力子流的相互作用力增大,即碰撞速度增大,表现为粒子质量增加,这时速度增大与质量增加是成正比的,这是相对低速的情况,但当有质量粒子(如质子)被加速到接近光速时它的质量会急剧增大,此时速度增大与质量增加是非正比的,十分反常,出现这种情况的原因在于:有质量粒子内的左右引力场、左右反引力场本就不平衡,在与天体引力场的相互作用中生成质量,当该粒子加速到接近光速时,就使其内部的左右引力场、左右反引力场运行不平稳,使不平衡急剧加大,表现为质量急剧增加。无质量光子的左右引力场、左右反引力场虽然是平衡的,但也只能维持在光速上,超过光速就会使左右引力场、左右反引力场不平衡,使光子速度降为光速。

假设在宇宙大爆炸之初(1036102秒),正反夸克、正反电子碰撞后全部转化成无质量的光子,那今日宇宙只剩下微波辐射,宇宙质量为0。质量到底是什么?宇宙万物都是由粒子构成,解释了“粒子质量生成”,也就解释了宇宙万物质量的生成,质量的本质。笔者指出质量源于天体引力场与微观粒子引力场、反引力场的相互作用。

质量不守恒”、“能量等于速度”与笔者前述的“物质幻象性”、“速度支撑物质泡沫”的道理是相通的,它们都展现了宇宙的本质:引力场与反引力场的相互作用。

就算在同一天体引力场内,如地球上,质量也是不守恒的,这从粒子的相互转化中可清楚看出,三代轻子、夸克存在巨大的质量差异,而第二、三代轻子、夸克都源于第一代轻子、夸克,一种粒子在转化成另一种粒子后,大多会凭空增加或减少质量,有质量粒子在加速中也会增加质量。

关于“质量守恒”与“质量不守恒”,又涉及理论的适用范围问题。在一定条件下,质量是守恒的,这在以牛顿为代表的传统物理学中是正确的,但在另一些环境中,质量是不守恒的,如在加速器实验环境中和宇宙大爆炸之初,因此粒子物理学家开始探索粒子质量生成之谜,这是新兴的量子物理学的观点,这与“宇称守恒”和“弱相互作用下宇称不守恒”的道理是一样的。

 

§1.12宇宙大爆炸前后发生的事件

当宇宙进入黑洞期,目前的绝大部分星系都已演化成巨型黑洞,宇宙显得暗淡。当这些巨型黑洞相互吸引,融合成一个拥有宇宙90%质量的宇宙黑洞时,引力子泡沫已无法承受宇宙黑洞的巨压,引力子泡沫破碎,引力消失,在引力惯性的作用下,宇宙黑洞进一步向内塌缩,这是宇宙时间的最后1043秒,原宇宙黑洞中的正奇子和反奇子相互碰撞挤压,宇宙时间的最后1047秒,正奇子和反奇子融合成无体积的“数学奇子”,宇宙奇点形成,宇宙时标0秒,正奇力与反奇力统一成“奇力”,并以超超光速向外爆发,宇宙开始新的大爆炸,新的轮回。

宇宙时标:

0  宇宙奇点形成,体积为0,质量为0,能量1065GeV,正反奇子融合成无体积的“数学奇子”,正奇力与反奇力统一成“奇力”,并以超超光速向外爆发,宇宙大爆炸开始。

   1047  尺度2×1066厘米,质量为0,能量1065GeV “数学奇子”生成对称的正奇子和反奇子,正奇力与反奇力产生,并以超超光速向外暴胀,宇宙在1045秒内暴胀1033倍。

1043  普朗克尺度2×1033厘米,普朗克质量2×105,正、反奇子生成对称的引力子和反引力子,引力和反引力产生,并以超光速向外暴胀,宇宙在1040秒内暴胀1010倍。

1036  引力子和反引力子生成对称的正、反夸克,此时反引力表现为强核力,强核力生成,随着一部分正、反夸克碰撞转化成光子,强核力锐减。

1012  随着温度降低,光子碰撞生成对称的正、反电子,正、反电子碰撞生成正、反中微子,弱核力与电磁力分离,在上述过程中,反引力不断通过光子这个媒介将自己分化成电磁力和弱核力。

由于在1036104秒时能量太高,正、反夸克无法形成束缚态,而是四散纷飞,一部分正反夸克碰撞转化成光子,光子碰撞又生成正、反夸克。

由于质子、中子是复合粒子,在当时这种极其混乱的环境中,正、反夸克不可能组合出对称的正、反质子和正、反中子,出现不对称是必然的,正、反夸克最终转化成强子可能出现四种情况:

1)质子,中子

2)质子,反中子

3)反质子,中子

4)反质子,反中子

其中在(2)、(3)这两种情况中出现质子(反质子)与反中子(中子)完全同量的可能性极小,而正、反中子会衰变成正、反质子,与前者碰撞又转化成光子,所以最终都会有正物质或反物质单独保存下来。其实“正”与“反”只不过是地球人类对它们作的标记。

事实上生成的质子多于反质子,中子多于反中子,即第1种情况。对称的正、反质子与正、反中子相互碰撞转化成光子,至102秒,只剩下质子与中子。这就是“正、反重子不对称的原因”。

如果有人问:“在1012秒时,宇宙火球中同时产生了对称的正、反电子,那这些正、反电子相互碰撞全部转化成光子,正、反中微子,将使质子、中子此后找不到反电子来组合成氢、氦原子,这个问题如何解决?”笔者在此提供另一种可能性:在1012秒时,宇宙的引力、强核力、电磁力、弱核力都已生成,但此时的宇宙火球的压力和密度远远高于中子星,在这种巨压下,正质子与反电子组合成中子,即在102秒之后极短时间内,宇宙中只有中子,光子,正、反电子,正、反中微子,而没有质子。随后,正、反电子碰撞转化成光子,其中多余的那部分正电子与光子、正、反中微子碰撞后,最终只剩下光子、正、反中微子。由于形成中子的时间不同,其衰变速度也不同,因此,大部分中子衰变成正质子、反电子、反中微子之后,其中的正质子与还未衰变的中子组合成氦原子核,随后并与剩余的反电子组合成氢、氦原子。这就是正、反电子不对称的原因。

在宇宙时标01047秒时,宇宙质量为0,能量高达1065GeV,这时能量转化成速度,奇力生成超超光速的正、反奇子,分化成正、反奇力;到了1043秒时,宇宙质量即普朗克质量为2×105,能量降到1019GeV,这是因为正、反奇子生成对称的引力子和反引力子,已将正、反奇力束缚在引力子和反引力子之内,成为后两者的能量之源,高达1019GeV的能量转化成引力子和反引力子的超光速,这种能量等于引力子中“反奇力减正奇力”与反引力子中“正奇力减反奇力”之和;到了1036秒时,引力子、反引力子组合成对称的正、反夸克,能量降到1015GeV。从本次宇宙大爆炸至今,宇宙总能量没有丝毫损失,都被束缚在引力子和反引力子之内,其内的正、反奇子时刻以超超光速运行着,为宇宙万物提供不竭动力。从宇宙大爆炸之初产生的大量高能光子至今已降到微波能量级上,那部分损失的能量又到哪里去了,笔者认为光子在运动中需要动力源,在150亿年中,它们向宇宙空间辐射了一些反引力子和引力子,因此能量降低。

1秒以后,温度降至1MeV以下,宇宙进入了核物理的能量范围,科学家对此后的宇宙演化进程已较清楚,不再赘述。需要指出的是,中子与质子组合形成“原子核引力场”,才不再衰变,原子核、原子、恒星、星系的形成都是由引力与强核力主导的,正奇力、反奇力爆发的超超光速解决了“大爆炸宇宙模型”中的“视界疑难”。

宇宙黑洞如何塌缩成宇宙奇点?引力场象一个球形旋涡,在黑洞引力场中,只有黑洞自旋轴两端为引力子输出口。当宇宙黑洞吸入90%的宇宙物质,由于黑洞奇点区的引力子流密度太高,引力子流变得只能输入而不能输出,因此,宇宙黑洞引力子都迅速聚集到黑洞奇点附近,形成一个密度极大的球体,在巨压中,处于球体中心的引力子首先被压碎,球体进一步向内塌缩,正、反奇子以超超光速相互挤压碰撞,融合成无体积的数学奇子,宇宙奇点形成,宇宙时标0秒,体积0,质量0,能量1065GeV.

宇宙就象一个气球,将气球吹大的力就是奇力和反引力,当宇宙膨胀到一定程度,就会在引力的作用下向内收缩。宇宙就是如此从大爆炸到膨胀、收缩,产生再次大爆炸,如此循环往复,生生不息。宇宙奇点就象一个能源生产基地,产生大量高能的氢原子,黑洞就象一个废料回收站,将铁原子等不能再产生核聚变的重元素回收,压碎后转化成引力子,用于收缩宇宙。

宇宙总质量超过宇宙黑洞形成宇宙奇点所需质量的10%,即宇宙黑洞只要吸收90%的宇宙物质就可形成宇宙奇点,新的宇宙大爆炸,因此就算在宇宙大爆炸中正、反夸克,正、反电子碰撞后全部转化成光子(称为“流产的宇宙大爆炸”),这些光子也会被宇宙剩余的10%物质(大部分是黑洞)所吸入,转化成有质量的引力子,而且超光速的引力子最终都能将所有光速的光子、中微子拉回黑洞,重新聚合在一起,开始宇宙新的大爆炸。目前宇宙中的星系中心黑洞大多都源于宇宙剩余10%的物质,这些剩余物质在星系形成的过程中具有很大作用,也解释了为什么星系中某些天体的年龄超过本次宇宙大爆炸的时间。

宇宙本质上只有两种类型的力,一种是直线向外的力,如强核力、电磁力、弱核力、反引力、正奇力,其中正奇力是反引力之源,强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而成,这种类型的力可以用水波辐射形来表示。另一种是弧线向内的力,如引力、反奇力,其中反奇力是引力之源,这种类型的力可以用水漩涡形来表示。这两种力在对抗中形成对立的统一。这两种力的和谐运行才能形成宇宙万物。如引力子弧线向内的力束缚着反引力子,而反引力子直线向外的力支撑着粒子泡沫,如反奇子弧线向内的力束缚着正奇子,正奇子直线向外的力支撑着引力子(反引力子)泡沫。

球形的正、反奇子构成球形的引力子和反引力子,球形的正、反引力子构成球形的粒子,球形的粒子构成球形的原子,球形的原子构成球形的天体和众多天然的球形物体,球形的天体构成球形的星系,球形的星系构成球形的宇宙,就象混沌学中的“分形几何”,这一切都是正奇力与反奇力相互作用,或者说引力与反引力的相互作用使然。

 

§1.13真空本质和对称性破缺

真空不空,宇宙广大区域的真空中运行着光速的光子、中微子,超光速的引力子、反引力子,用E1=ma2方程计算,真空中蕴藏着的能量是很大的,而且不同区域的真空蕴藏的能量差异极大,如黑洞奇点的真空区和宇宙奇点的真空区与宇宙广大区域的真空相比较。

宇宙真空充满了引力子和反引力子,而且由于纯引力的黑洞存在,宇宙总体上已出现了引力子和反引力子的不对称,即引力子总量多于反引力子。对称性破缺的本质来自于宇宙真空的不对称性产生真空对称性自发破缺机制。

如果系统受到一个小扰动破坏了它的对称性,我们说它的对称性破缺,比如,原子中的这样一个扰动可以由电场引起,由于扰动的作用,原子将不再停留在它原先的定态上,而从一个能级跃迁到另一个能级,并发射或吸收一个可见光光子。对称性破缺同样出现在粒子中,这时的干扰因素就是宇宙中无所不在的引力子和反引力子。之所以出现“宇称不守恒”,是因有些粒子在真空中的引力子、反引力子的干扰下,必然会出现上述现象,而且较易出现在有弱核力参与的粒子转化过程中,因为这种力较弱,即反引力场较弱,较易受到外界的引力子或反引力子的干扰。

在宇宙中,上下级物质特别容易产生干扰,形成对称性破缺,粒子级物质较易对原子形成干扰,因为前者是后者的结构材料,同理,引力子级物质较易对粒子形成干扰,形成对称性破缺。而引力子级物质对原子、分子、生物体较难在短期内形成可察觉的干扰,因为它们存在巨大的质量差异,这种干扰只能渐进式的,一种从“量变到质变”的缓慢过程,引力子级物质最先影响粒子级物质,通过它逐渐对原子形成影响。

粒子世界的“不确定”、“测不准”就是因为粒子质量太小,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,引力场使得宏观宇宙的时空都发生弯曲,粒子在无数引力子和反引力子的碰撞干扰下,出现“不确定”、“测不准”是必然的。

正是真空的这种特性,造成“宇称不守恒、CP破坏及时间(T)反演不变性的破坏、规范对称性的自发破缺”等一系列对称性丢失。而且宇宙必须存在对称中的不对称,完全对称的宇宙将会凝结,如果正奇子与反奇子在对抗与协同中完全对称,将不可能形成引力子与反引力子,如果正、反夸克组合出完全对称的正、反质子,正、反中子,今日的宇宙将只剩下微波辐射。

 

§1.14宇宙微观量子环境

粒子能在真空中产生,实际上是由真空中运行的引力子、反引力子组合成的,在宇宙空间中,引力子、反引力子的密度比光子、中微子高得多,整个宇宙就象一碗充满引力子、反引力子的汤。宇宙不同区域,能量差异极大,能量越高,这碗汤中的引力子、反引力子就越浓,因此在高能加速器中,是极易从真空中生成一大群粒子的。宇宙中所有粒子都时刻辐射着引力子、反引力子,同时又从外界吸收引力子、反引力子,两者总体上形成平衡,如果出现不平衡,就产生多种对称性破缺。

宇宙真空就象充满引力子、反引力子的汤,可以用水来作比喻,拧开水龙头往一个空杯子里灌水,水流在杯子中的混沌运动就象宇宙的引力子、反引力子汤,在水流的高速碰撞中会产生众多泡沫,这些泡沫就相当于在真空中生成的粒子,泡沫上的水分子就相当于引力子、反引力子,只不过大小不同而已,宇宙万物的道理都是相通的,因为它们都有共同起源。

宇宙中运行的引力子、反引力子时刻与各种粒子进行着能量交换,如果将粒子比作人,那引力子、反引力子就相当于空气,如果将粒子比作水中的鱼,那引力子、反引力子就相当于水。

电场、磁场作用力的载体是什么?如果是某种与电子、光子同级的粒子,科学家应该早已找到。电子之间的库仑斥力是载体是什么?电子、中子等粒子具有磁矩,这一切都表明,有一种比电子小得多的量子时刻在电场、磁场中起作用,这就是“反引力子”。

磁场、电场的载体就是反引力子,磁铁之所以能克服地球引力,吸起近距离的铁片,是因在磁铁四周小范围区域内的反引力子流密度,超过地球引力场的引力子流密度,在强磁场附近,时空也是弯曲的,这回不是因引力场造成的时空弯曲,而是磁场中反引力子运行造成的。

反引力子即是科学家久寻而不得的“磁单极子”。磁单极子即磁荷,是把磁置于与电同等地位的一个假设的实体。就像电荷产生电场一样,必然存在作为磁场之源的磁荷。电荷与磁荷实际上都是微观反引力场与微观引力场相互作用中产生的,因此可以将电荷、磁荷量子化,它们的作用实体都是反引力子。

原子时刻在辐射和吸收能量,物体的吸热与放热的过程就是原子吸收与辐射能量的过程,原子中的电子吸收光子,使电子跃迁到一个新能级,即电子与原子核的距离增加,使原子间的库仑斥力增加,原子核引力场对周边的原子的束缚力降低,原子膨胀,表现为物体吸热膨胀。如果固体不断吸收能量(光子),将使原子间的引力进一步降低,使原子、分子结构松动,进而固体软化、液化、液体气化,当物体释放热能,则正好是上述的逆过程。

氢气之所以需在低温、高压下才能液化,是因需要用低温使电子释放多余能量,降到较低能级,使电子靠近原子核,原子体积缩小。由于氢原子只有一个质子,原子核引力场很弱,所以需要用高压使原子间克服它们外围的电子产生的库仑斥力,氢原子核引力场在高压的帮助下与电子间的库仑斥力相平衡,使氢气转变成液氢。

原子外围的电子间的库仑斥力,使轻原子即原子核引力场较弱的原子如氢、氦、氮、氧很易保持气态。空气中分子之间的间距都很大,这正是电子间库仑斥力导致的,电子间的库仑斥力是超距作用,即电子之间并没有接触,这种作用媒介就是反引力子。而重原子即原子核引力场较强的原子如铁、铜很易保持固态,是因它们的引力场强,能轻易克服原子外围电子间的库仑斥力,辐射出的引力子能将周边原子牢牢网在一起。

在原子世界