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只有发现暗物质的结构组成,才能实现场论统一

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大统一理论(grand unified theories,GUTs),简称GUT,又称为万物之理,由于微观粒子之间仅存在四种相互作用力,万有引力、电磁力、强相互作用力、弱相互作用力。理论上宇宙间所有现象都可以用这四种作用力来解释。通过进一步研究四种作用力之间联系与统一,寻找能统一说明四种相互作用力的理论或模型称为大统一理论。
这一理论最初源于电磁的研究,麦克斯韦研究证明它们是电磁现象的同一种基本相互作用的两个方面,可以用同一组方程式加以描述。到20世纪中叶前,这一描述又改进到包括了量子力学效应,并以量子电动力学(QED)形式出现。
需要指出,统一理论尚未得到最后验证,而且霍金在《时间简史》中也指出,也许会发现大统一理论。但这个大统一理论并不是爱因斯坦最初想的大统一理论,因为不可能通过一个简单美妙的公式来描述和预测宇宙中的每一件事情,毕竟宇宙是确定性和不确定性相互统一。
暗物质实现大统一
经典物理学被认为无法解释高速物理现象和微观世界物理现象。采用暗物质完全统一了经典物理和现代物理。研究发现暗物质是连接宏观世界与微观世界的纽带,也是低速物理通向高速物理的桥梁,更是跨越经典物理与现代物理巨大鸿沟的有效工具;并且暗物质的研究将成为探寻物理学本质与宇宙奥秘的钥匙。
麦克斯韦用被誉为有史以来最美公式完美地统一了电和磁,预言光是一种电磁波,并精准地预测了电偶极子。赫兹用实验完美地验证了电偶极子,这表明所有的空间里都含有电偶极子。电偶极子的两极只能是质量相等、电荷相等,否则会反射电磁波而可见,正反粒子偶极子是电偶极子的唯一选择。
首先解决了暗物质是什么的问题。给出了暗物质存在证据,明确暗物质特性,论断得到暗物质内部结构,建立了暗物质正反粒子偶极子模型。一个暗物质粒子中包含一对正反粒子,即暗物质粒子是正反粒子偶极子,而暗物质的主要成分是电子偶极子。目前普遍认为电子对结合成为电子偶素是不稳定的,但实际上,电子偶素仅仅是电子对合并为电子偶极子的中间过程。电子对和质子对分别结合都释放出一对“光子”。由于质子质量是电子质量的1836倍,如质量均转化为能量,那么静止质子对结合产生能量应为电子对结合释放能量的1836倍(如电子对、质子对的各自碰撞有初始速度,在对比中均减掉初始动能),但实际上电子对、质子对的各自结合释放出相同数量级的能量,这表明电子对、质子对释放能量,结合为能量更低的、稳定的正反粒子偶极子,释放能量是电势能转化为电磁能,而不是质量都转化为能量。在一定条件下,正反粒子偶极子和正反粒子对可以相互转化,即暗物质和可见物质可以相互转化。一个正反粒子偶极子内含有一对正反粒子,正反粒子偶极子间存在瞬时库伦力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力,总体上吸引力和推斥力相互平衡。电磁波无法探测到暗物质的原因并不是暗物质不参与电磁作用,而是暗物质是电磁波的传媒物质,只能传递而无法反射电磁波是暗物质“暗”的根本原因,但可通过电磁波速度变化和方向偏折探测暗物质的密度变化。引力透镜效应是暗物质参与电磁作用的有力证据。
其次,解决了什么是场的问题。采用暗物质正反粒子偶极子模型对各种场的性质与产生机理进行系统论述。电场、磁场、电磁波和引力场分别由正反粒子偶极子规律极化、定向偏转、诱导震荡和密度变化形成,实现暗物质与各种场物质合理统一。实际上,正反粒子偶极子是量子场论中场的基态,而采用不同方法分解出的正反粒子对是场的激发态。没有可见物质影响时,正反粒子偶极子本身不能形成场。当受到外界物质影响时,产生不同的势能,并形成各种场,即各种场是正反粒子偶极子的不同势能。正反粒子偶极子因为电荷存在而极化,进而产生电势能,并形成电场。正反粒子偶极子因为电流或磁性物质存在而轨道偏转,进而产生磁势能,并形成磁场。正反粒子偶极子因为可见物质密度提高,进而产生引力势能,并形成引力场。引力始终指向正反粒子偶极子密度升高的方向是可见物间只存在引力而不存在斥力的基本原因。正反粒子偶极子无处不在的存在以及可见物质致使正反粒子偶极子密度梯度变化是引力场及其超距传递的物质原因。当各种场变化时,存在着动能和势能的转化过程,在变化的过程中会以波的形式传递能量,正反粒子偶极子密度变化会传递引力波;引力波是正反粒子偶极子疏密变化而传递的纵波,并不是与电磁波类似的且具有偏振态的横波。引力波并不是所预测的面波,而是一种能量衰减极快的体波,这是引力波极难直接探测的根本原因。而电场和磁场的变化会传递电磁波。正反粒子偶极子本身也具有内能,正反粒子偶极子粒子不断地进行热运动,这种热运动会通过一定的电磁波进行能量交换。宇宙微波背景辐射是正反粒子偶极子的热运动,是唯一不能屏蔽的电磁波。
另外,解决了什么是量子力学本质的问题。微观粒子运动比灰尘在空中的随机飘散运动还要复杂,微观粒子与正反粒子偶极子的时时刻刻、无处不在地相互作用无法准确计算,描述微观粒子运动状态只能采用概率统计,这是量子力学随机性的根本原因。单个粒子不具有波动性,且完全符合宏观物质的运动规律;所观测到的光学干涉、衍射现象是正反粒子偶极子相互诱导震荡产生的。微观粒子与宏观物质的概率事件没有任何本质区别,在发生前,微观粒子的运动只能用空间概率函数描述其运动规律,一旦发生后,就像骰子落地停止一样,微观粒子的空间概率模型就变成单次确定性的事件。不论宏观概率事件,还是微观粒子的空间概率分布,总体上均符合概率函数规律;一旦单次概率事件揭晓,无数次的概率模型坍缩成单次的确定事件。波函数坍缩本质上是描述一个整体概率事件发生前的预测及其单次概率发生后的确定状态。任何物体都无时不刻、无处不在地通过诱导震荡与正反粒子偶极子相互作用并交换能量,这是任何物体都具有不断吸收和发出电磁波而产生热辐射的本质原因。
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人类对宇宙的观测不断进步,时空观也得到不断发展,新的宇宙模型不断出现,各种宇宙模型均有其合理性,并且也得到了不断地发展。然而,仍没有一个较为完善的宇宙模型令众人信服。因此,宇宙模型仍需要不断发展与完善。


2025-07-20 23:26:41
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(1) 从极大尺度上看,宇宙不同地方的暗物质结构的统计性质几乎一样,是均匀各向同性的。从小尺度上看,暗物质分布处处不同。暗物质是成团的,隐藏在星系的暗晕中。
(2) 暗物质具有一定质量,且电中性。暗物质质量分布与可见物质分布相一致。暗物质具有粒子性,在宇宙中占绝大多数的物质含量。
(3) 暗物质不能被电磁波直接探测,但可以通过电磁波速度变化和弯折情况确定暗物质的分布。暗物质具有引力效应,其分布规律与引力场的分布规律基本相同,不同的可见物质与相同暗物质的引力效应可能是万有引力的源泉。
(4) 各种暗物质候选者均有一定的合理性,但都还仅仅是候选者。无论是直接探测还是间接探测,目前仍没有捕捉到暗物质。暗物质在宇宙中普遍存在,并远超过可见物质,然而仍无法被探测到,应该思考其原因并重新审视暗物质的构成。


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(1) 宇宙之所以有序运转,一切皆因万有引力。如果失去万有引力,宇宙将陷于极度混沌状态,更不会有生命的存在。因此,要了解宇宙的过去、现在与未来,首先要了解万有引力规律。
(2) 暗物质粒子是连接星系与行星的“谱带”,暗物质具有传递能量的粒子效应。暗物质可以与不同可见物质相互作用,是物质间万有引力的传递桥梁,并能够合理解释万有引力超距作用。
(3) 已经有大量的实验研究表明在“真空”中可以生成电子对,且电子对可以湮灭消失,暗物质粒子是稳定的正反粒子偶极子粒子,但主要成分为电子偶极子。
(4) 建立暗物质正反粒子偶极子模型,一个正反粒子偶极子中含有一对正反粒子,正反粒子相互作用,不停地围绕共同的中心做圆周运动,在一般的情况下,正反粒子偶极子既不显电性也不显磁性。
(5) 正反粒子偶极子是一种能量较低的稳定粒子,在一定条件下吸收足够的能量电离成电子对;而电子对在一定的条件下释放出能量,形成较稳定的正反粒子偶极子。
(6) 正反粒子偶极子之间的作用力包括瞬时库仑力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力,均同时存在吸引力和推斥力。当正反粒子偶极子处于任何一个稳定的平衡状态时,吸引力与推斥力平衡,此时间距为平衡间距;当正反粒子偶极子间距小于平衡间距时,吸引力与推斥力均提高,而推斥力提高较快;当正反粒子偶极子间距大于平衡间距时,吸引力与推斥力均减小,而推斥力降低较快。而这里的平衡态,都是暂时的,一旦边界条件或内部条件变化,都会形成一个新的平衡态。
(7)可见物质与正反粒子偶极子之间的作用力包括瞬时库仑力、瞬时洛伦兹力、瞬时取向力和瞬时诱导力,均同时表现为吸引力和推斥力。因此,可见物质与正反粒子偶极子之间的作用力主要表现为吸引力和推斥力。随着间距增大而减小,随着间距减小而增大。在一定距离内,瞬时取向力和瞬时诱导力主要表现为相互吸引力,总会吸引一定数量的正反粒子偶极子在可见物质周围,因此二者有变密的趋势。当密度逐渐增大,使正反粒子偶极子有压缩变形的趋势,使推斥力增加较多,正反粒子偶极子在一定密度时,吸引力和推斥力达到平衡状态。
(8) 正反粒子偶极子遍布整个宇宙。如果没有可见物质,正反粒子偶极子将均匀分布。当空间存在可见物质,正反粒子偶极子的密度提高,可见物质质量越大,正反粒子偶极子的密度提高越多。正反粒子偶极子的密度具有一定的梯度,随着距离增加而密度降低。
(9) 电场是由正反粒子偶极子规律极化产生的,可采用正反粒子偶极子的极化来表示电场,采用正反粒子偶极子的极化强度可表示电场强度。采用正反粒子偶极子的极化表示电场反映电场本质上是暗(实体)物质的规律变化,使暗(实体)物质与(电)场物质得到合理统一。用正反粒子偶极子的极化强度计算能够准确反映电场强度。
(10) 由于电流存在,是正反粒子偶极子内的正反粒子轨道发生偏转,此时,正反粒子偶极子内的正反粒子的轨道不在一个平面内运动,而是分别在两个交叉的平面内运动,如果稳定的电流,会致使正反粒子偶极子内的正反粒子的运行平面发生偏转,形成稳定的磁场。磁场是正反粒子偶极子内的正反粒子的运动平面发生规律偏转产生的,可采用正反粒子偶极子的偏转来表示磁场,采用正反粒子偶极子的偏转率表示磁场强度。采用正反粒子偶极子的偏转表示磁场反映磁场本质上是暗(实体)物质的规律变化,使暗(实体)物质与(磁)场物质得到合理统一。正反粒子偶极子偏转强度计算能够准确反映磁场强度。
(11) 电磁波是正反粒子偶极子震荡传递的,震荡正反粒子偶极子本质上是微观震荡电偶极子,也是电磁波传递机理背后的物理原因。采用正反粒子偶极子的振荡频率区分电磁波种类,这反映电磁波本质上是暗(实体)物质的相互作用规律,使暗(实体)物质与(电磁)场物质合理统一。
(12) 引力场是由正反粒子偶极子密度规律变化产生的,可采用正反粒子偶极子的密度变化表示引力场,采用正反粒子偶极子的密度变化率表示引力场强度。引力始终指向正反粒子偶极子密度梯度增加最大方向是可见物之间只存在引力而不存在斥力的物理原因,并且是引力场超距作用的根本原因。因此正反粒子偶极子引力不仅具有合理的理论基础,更具有坚实的物质基础。正反粒子偶极子无处不在地存在使引力这种梯度力能够伸向无穷远。采用正反粒子偶极子的密度变化表示引力场反映引力场本质上是暗(实体)物质的规律变化,使暗(实体)物质与(引力)场物质得到合理统一。正反粒子偶极子密度变化计算和正反粒子偶极子吸引强度计算均能够准确反映引力场强度。
(13) 采用正反粒子偶极子模型可以很好地解释电场、磁场、电磁波和引力场,实现了场论的统一。暗物质正反粒子偶极子理论建立在暗物质极化、定向偏转、震荡感应和密度变化的基础上,放弃了物质引起时空变形的弯曲时空理论。通过进一步的正反粒子偶极子模型研究,可以逐渐取代场论的概念,使场具有实体物质的物理含义。
(14)暗物质和可见物质在本质上没有区别,且二者可以相互转化;唯一的区别是暗物质粒子是对称粒子组成,而可见物质粒子是不对称的。
(15) 粒子的存在状态包括显现态和隐身态。只有对称的正反粒子偶极子才能处于隐身态,这是由于垂直于正反粒子偶极子偶极方向辐射最强,而平行正反粒子偶极子偶极方向辐射为零。如果把振动电子视为偶极,则在反射光方向辐射为零。场态粒子包括所有正反粒子偶极子,是一种对称粒子,暗物质=隐态粒子=场态粒子=对称粒子=正反粒子偶极子=电偶极子。
(16) 显态粒子是除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子,属于对称性破缺粒子。虚拟粒子是相互作用的媒介粒子,不是真实存在的粒子,仅仅是粒子间某种状态的相互作用,也可以理解为粒子间的能量交换。虚拟粒子本质上是粒子间的相互作用,长期以来被称为粒子,这是为了衔接现有理论而提出的。虚拟粒子对于粒子的动力学研究至关重要,但物质与相互作用有着本质区别,虚拟粒子的概念将会被逐渐弱化,相互作用的概念会逐渐被强化并取代虚拟粒子而成为规范性描述词语。
(17) 只有显态粒子或只有场态粒子都不会形成场,只有显态粒子和场态粒子不断地相互作用才能产生场。场是场态粒子和显态粒子相互作用形成的,粒子和场是辩证统一的。没有可见物质影响时,暗物质本身不能形成场。当受到外界物质影响时,产生不同的势能,并形成各种场,即各种场是场态粒子的不同势能。
(18) 量子场论认为的粒子凭空产生和消失本质上是场态粒子和显态粒子的相互转化,仅仅是粒子存在状态的变化,物质没有创生,也没有消灭。实际上,场态粒子是量子场论的物质基础。


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(1) 高速运动“真空”摩擦、高速旋转“真空”摩擦证明“真空”不空,充满着“不可见”的暗物质。加速器中粒子不能超越光速的原因不是由于物质质量随速度而增加,而是由于加速电场的速度为光速,因此被加速粒子最大速度是光速,而不是超光速。超光速只能通过作用力和反作用力方法实现,但目前缺乏相关实用技术。通过被加速粒子的影响参数分析表明暗物质的“真空”摩擦是影响粒子极限速度差异的直接原因。电子对产生和湮灭证明暗物质正反粒子偶极子模型具有坚实的物质基础,进一步验证“真空”摩擦物质为可由电子对湮灭生产且可电离为电子对的暗物质。在任何时间,任何位置,任何方向都能接收到正反粒子偶极子波长183.75px的电磁信号,且只有这个频率的正反粒子偶极子电磁辐射无法屏蔽,这是正反粒子偶极子“热运动”的直接证据。有暗物质无所不在的存在使星体自转和公转的速度均逐渐降低,是暗物质“真空”摩擦的另一个有效论证。
(2) 迈克尔逊-莫雷实验、斐索实验、钢盘转动实验和恒星光行差合理论证了具有质量的正反粒子偶极子的运动规律是完全自冾的,与电磁波传播机理是完全相符的。光线引力偏折、雷达回波延迟和引力透镜反应了正反粒子偶极子的密度变化规律,而不是正反粒子偶极子的实际密度。正反粒子偶极子的密度变化会引起电磁波偏折与速度变化。光电效应现象光的粒子性内在机理。光的系列现象反应光子理论的矛盾,而正反粒子偶极子的电磁波传递理论更具合理性。
(3) 相对论引力具有缺乏物质基础等多种不自冾,引力场是正反粒子偶极子密度变化产生的具有坚实物质基础与理论基础,并明确可见物之间只存在引力而不存在斥力的物理原因,并合理解释引力场超距作用的物理原因。分析表明引力波是一种正反粒子偶极子的疏密波,揭示强烈引力波少见的原因;并明确引力波是不具有偏振态的纵波,且是能量衰减极快的体波,展现了引力波的强度弱,极难直接探测的特点。


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(1) 威尔逊云室明确单个粒子不具有波动性,且完全符合宏观物质的运动规律。
(2) 通过康普顿效应、物质波和电子双缝干涉的系统分析,表明运动的粒子能够与正反粒子偶极子相互诱导,产生规律的电磁震荡,进而能观察到正反粒子偶极子传递规律电磁波的干涉与衍射等现象。在电子双缝干涉试验中,即使电子不通过双缝也始终有干涉图案存在。观测到的干涉图案并不是电子本身,而是微观粒子诱导正反粒子偶极子所产生电磁波的干涉。微观粒子的波动性的本质原因是微观粒子诱导正反粒子偶极子的电磁震荡。
(3) 在微观世界里,正反粒子偶极子不断对微观粒子“掷骰子”。微观粒子与正反粒子偶极子的时时刻刻、无处不在地相互作用无法准确计算,因此,描述微观粒子运动状态只能采用概率统计。微观粒子运动比灰尘在空中的随机飘散运动还要复杂,只能符合空间概率分布统计规律,这就是量子力学随机性的原因。
(4) 微观粒子与宏观的概率事件没有任何本质区别,在没有观测时,微观粒子的运动只能用空间概率函数描述其运动规律,但一旦观测后,就像骰子落地停止一样,微观粒子的空间概率模型就变成单次确定性的事件。不论宏观概率事件,还是微观粒子的空间概率分布,总体上均符合概率函数规律;一旦单次概率事件揭晓,无数次的概率模型坍缩成单次的确定事件。波函数坍缩本质上是描述一个整体概率事件发生前的预测及其单次概率发生后的确定状态。
(5)任何物体都会不断与周围的正反粒子偶极子时时刻刻、无处不在地相互作用,不断地放出或吸收电磁波,这是任何物体都具有不断辐射、吸收电磁波的根本原因。
(6)场态粒子包括所有正反粒子偶极子,是一种对称粒子。场态粒子包括锁定场态粒子、半锁定场态粒子和自由场态粒子。显态粒子是除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子。属于对称性破缺粒子。对称性破缺包括电荷对称性破缺、质量对称性破缺、运动状态对称性破缺和分布状态对称性破缺等。虚拟粒子是相互作用的媒介粒子,不是真实存在的粒子,仅仅是显态粒子、场态粒子的相互作用,也可以理解为粒子间的传递能量。


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(1)种种自然现象、物理实验与天文观测明确表明多普勒效应为在阻尼相同的条件下红移与传播距离成正比,而非与速度成正比,且阻尼越大红移越大,频率越高红移越大。光经过星体时,由于暗物质大量堆积,使其暗物质振荡受到极大约束,阻尼显著提高,红移更加显著。正反粒子偶极子是电磁场物质,不仅是电磁辐射介质,而且本身也进行着一定的“热运动”。而这种“热运动”会产生所谓的宇宙微波背景辐射。
(2) 多普勒效应、星系红移和宇宙微波背景辐射的分析表明宇宙并没有不断膨胀。暗能量概念及其与不断膨胀宇宙相关的思想需要调整。宇宙中充满着暗物质,暗物质不仅是一种万有引力物质,也是电场、磁场和引力场的载体。暗物质不仅本身的热运动而具有大量热能,而且由于是各种场的载体,蓄积了大量的场势能,在这种意义上,暗物质蓄积大量的能量,影响着整个宇宙的运动与演化。
(3)宇宙膨胀缺乏实际观测数据,唯一得到证明的是红移与距离成正比。宇宙要是膨胀,那么一定要有一个半径和中心,那么半径外还会存在空间与物质。如果宇宙膨胀,那么一定有生死循环,但是生死循环没有任何讨论,如果没有生死循环,一定会落入到稳恒态宇宙模型。在138.2亿年以前,宇宙的状态需要严密论证,这里必须存在宇宙进化经历着“生死循环”。前一次的大爆炸时间与下一次的大爆炸时间需要严格地论证与周密地计算。但目前还没有任何关于上一次爆炸的时间与下一次大爆炸的论证。膨胀机理至今没有解释,仅仅是说暗能量,但暗能量没有观测证据。宇宙膨胀后的系统运动规律不自冾,宇宙还是成团成系分布。薄片化的星系仍是主导。运动轨迹得不到论证,没有确定的膨胀中心与膨胀边界。宇宙背景辐射实际上是正反粒子偶极子的自身热运动,不是膨胀的指标性证据。膨胀的起始地点,时间,收缩的起始时间和地点无法能确定。物质都同时具有引力和斥力,物质体积不能被无限压缩。体积无限小、密度无限大的条件无法形成。能量只会从能量高物质传向能量低的物质,或从温度高的物质传递给能量低的物质。温度无限高意味着能量无限大,这需要系统的讨论和严密的计算。至于时空曲率无限大,也需要系统的讨论和严密的计算。总之,大爆炸整体循环的机制仍不完备,究竟大爆炸循环需要经历哪些阶段仍不明确,因此至今也没有估算出下一次大爆炸的时间与过程。具体的阶段形成过程与触发机制仍不健全。例如,大爆炸的奇点的形成的有效机制仍缺乏,违背了现有的力学机理、能量传递机理等。大爆炸需要提出一个完整的循环过程,并对整个过程进行不同步骤的细化,以及对不同步骤的触发条件与发展过程进行严密的论证。
(4)奥伯斯佯谬的光线传播距离存在严重问题,在光线传播的过程中,会不断地遇到各种星云物质,能量不断被吸收,因此不会传递无限远。各种星际物质吸收可见光会以波长更长的不可见电磁波辐射能量,能量不会积累到可以发射可见光的温度。因此即使宇宙是穏恒态、无穷大的夜空也会是一片黑暗。


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(1) 宇宙至今仍存在,一定存在着自我循环与再生机制。而大爆炸每次循环时间、空间、分子结构等无法得到解释。实际上,宇宙没有年龄,没有开始,也没有尽头。宇宙是没有边界,所谓的边界是探测能力的边界。
(2) 宇宙中包括可见物质和暗物质,可见物质主要是氢、氦、锂、铍等元素。宇宙中大量不均匀分布的暗物质形成了万有引力。由于万有引力作用,恒星等星体均是成团成系存在,进而影响着整个宇宙的演化。
(3) 恒星的形成是天体物理学领域中最为基础性的问题,它是解答其它宇宙问题所必须首先解决的问题。所有的恒星有着类似的形成机制,且均需要一个触发条件和持续吸积条件。触发条件为具有一定质量的星体或若干个星体集合;而持续吸积条件为一定的旋转速度。
(4) 当一个星体触发吸积后,根据质量的大小分别形成褐矮星、白矮星和中子星。中子星快速吸积物质,使温度升高并激发超新星,而超新星快速聚变后,质量和转速再次提高,使吸积过程漫长而持久,进而形成黑洞。
(5) 黑洞的核心部位大量堆积着中子且不断从周围吸积物质和能量。由于黑洞的超大质量和超高速旋转,使其成为一个薄片化结构,在薄片的吸积盘向内有着巨大的压力,而黑洞的极轴方向,压力较小,且转动使极轴方向很难有物质堆积。进而使中子的电子逐渐脱离核心,形成质子和电子并不断蒸发;喷射后很快降温并结合成氢原子,并进而形成氢气。黑洞是宇宙的清道夫,吸收周围的物质和能量,并使其再生为氢气。


2025-07-20 23:20:41
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(1) 生命生存条件是生命起源的首要条件。地球生命体系是已知的宇宙中唯一的生命体系,人类可以找到适合生命生存的星体,但将永远找不到一个安全、有效的星际旅行方法来抵达这些宜居星体。地球生命一定起源于地球,即使有人认为可能来自于地外星体,不仅要解决那个星体生命生存问题、生命旅行问题,同样也需要解决那个地外星体的生命起源问题。
(2) 在多种生命起源的模拟实验中,阳光照射和化学物质高度浓缩汤是形成DNA单元的关键,在广阔的海洋、陆地及流动河流里均无法形成关键的生命浓缩汤。水陆边界的局部水域是形成原始生命浓缩汤的理想环境。水陆边界局部水域在长时间、无限次的干湿交替的过程中,各种类型的DNA单元会不断形成,且万亿种DNA单元的组合方式不断形成,这种大量的试错方式、优胜劣汰的适者生存原则,在生命产生之初就开始发挥及其重要的作用。相较于其他的氨基酸,更容易用现今蛋白质中发现的20多种氨基酸来实现自发连接。干湿交替的水陆边界局部水域环境不仅完美解决了核酸依赖于水但却容易被水分解的悖论,也完美诠释了为何生命在成千上万种可能性中只使用了那几种氨基酸。
(3) 生命起源分四个阶段:小分子有机物形成、大分子有机物形成、多分子团聚体形成和原始细胞诞生。在大分子有机物形成阶段,自我选择的生命特征已经开始出现;在多分子团聚体形成阶段,自我选择发挥重要作用,自我复制的生命特征已经开始出现。在干湿交替和土壤的共同作用下,多分子团聚体已经出现自我隔离功能,而磷脂在自我选择的作用下不断胜出,不断形成具有自我选择、自我复制、自我隔离的完整生命特征的细胞。最初的细胞诞生在干湿交替的水陆边界,因此适应水陆两种不同的环境,这意味着水生生物和陆生生物同时产生。
(4) 自我选择、自我复制、自我隔离是完整生命体必须具备的生命特征。病毒已经具备了自我选择、自我复制的生命特征,但病毒没有形成自我隔离的完整生命特征,病毒是生命起源的过渡性的、具有不完整生命特征的半生命体。一部分具有自我选择、自我复制的多分子团聚体形成了自我隔离的细胞膜,就诞生了具有完整生命特征的细胞。在生存竞争和协同作用下,病毒形成了对细胞的专一寄生性。这意味着病毒和细胞同时同地起源,唯一的差别是细胞具有自我选择、自我复制、自我隔离等完整生命特征的生命体,而病毒只具有自我选择、自我复制生命特征,但不具有自我隔离生命特征的半生命体。


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惯性力需要在非惯性系才能体现出来,在非惯性系里需要引入惯性力才能应用牛顿第二定律,否则加速度找不到施力源。爱因斯坦提出的相对论解决了非惯性系中物体的动力学问题,但质增、尺缩和钟慢等效应实际上是假想的物质与时空变化。这些假想给物理学和天文学带来了巨大的影响,并产生了众多误解。因此,为了消除这些错误影响,在承认爱因斯坦在非惯性系动力学计算的伟大贡献前提下,提出物质、空间与时间等宇宙世界的规范描述规定。
宇宙三要素
记录和说明宇宙至少且只需要物质、空间和时间这3个物理量,即:物质、空间和时间是宇宙三要素。


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物质绝对论
物质绝对论1:物质性
物质的最重要特征是物质性,即物质不能创生,也不能消失。物质在人们的意识之外独立存在又能为人的意识所反映的客观实在。世界上的一切事物有着各种各样的形态,不断地变化发展。归根到底,物质不能创生,也不能被消灭,只能从一种物质转化为另一种物质,或从一种形态转化为另一种形态,或从一个空间移动到另一个空间。
物质绝对论2:空间性
物质的一个重要特征是空间性,即物质占有空间。空间性是物质存在的体现,或大或小,物质一定占有一定空间。任何物质不能脱离空间而单独存在。另外,空间也是物质运动的广延性的体现。
物质绝对论3:时间性
物质的另一个重要特征是时间性,即物质存在具有连续性。时间性是物质存在连续性的体现,物质的存在不能中断。即任何物质不能脱离时间而单独存在。另外,时间性也是物质运动连续性的体现。
物质绝对论4:唯一性
物质都具有唯一性,即同一物质不能同一时刻在两个位置存在。否则就不是同一物质。
物质绝对论5:粒子性
物质都具有粒子性,即任何物质均由粒子构成,粒子或大或小、或明或暗、或可见或不见、或集中或分散,无论表现出怎样的连续性,均由粒子构成。
物质绝对论6:有限密度
这是由物质的空间性决定的。物质都占有一定的空间,或大或小。若物质密度无穷大,意味着物质不占用空间,也就意味着这种物质不存在于空间,即这种物质不存在。
物质绝对论7:同时具有吸引力和推斥力
任何物质均有吸引力,而同时具有推斥力。物质稳定状态时,吸引力与推斥力平衡,物质粒子的间距为平衡间距;当粒子间距小于平衡间距时,吸引力与推斥力均提高,而推斥力提高较快,物质进入不稳定状态,通过自身体积扩大或外界施压等才能达到一个新的平衡;当粒子间距大于平衡间距时,吸引力与推斥力均减小,而推斥力降低较快,通过自身体积缩小或外界牵引等才能达到一个新的平衡。因此,粒子间距大于平衡位置时显现为吸引力,间距小于平衡位置显现为推斥力。而这里的平衡态,都是暂时的,一旦边界条件或内部条件变化,都会形成一个新的平衡态。由于物质推斥力的存在,物质不能无限压缩,这样物质才能保持空间性。
物质绝对论8:物质粒子具有振动性
物质粒子间同时存在吸引力和推斥力,无论是否处于一个稳定的状态,都会有一个相对的平衡位置,都能在一定范围内进行不同形式的振动。振幅或大或小,频率或高或低。
物质绝对论9:物质具有波动性
显态粒子与场态粒子均能相互诱导震荡而传递电磁波或机械波。即任何物质的粒子均能以波动的形式传递能量。总之,电磁波和机械波均是通过物质间相互作用而传递能量,没有任何本质区别。
物质绝对论10:物质状态只有通过物质相互作用才能改变
物质的运动状态与能量状态只有通过物质的相互作用与能量交换才能改变。能量交换本质上也是微观粒子的相互作用。虚空或时空均不能作为施力物体,也不能改变物质的运动状态与能量状态。
物质绝对论11:能动性
物质具有能动性,即任何物质都具有能量,不存在无能量的物质。能量只能从能量高物质传递能量低物质。任何物质不能将所有能量传递给其它物质,即:无能量的物质是不存在。
物质绝对论12:能量本体
物质是能量的本体,没有物质能量无所依。能量是物质的属性,任何能量都不能脱离物质而单独存在,不存在无物质的能量。
物质绝对论13:能量受体
物质是能量的受体,没有物质能量无所传。物质和能量不能相互转化,同时,二者是不可分割的共同体。但能量可以转化与传递,能量的接受者必须是物体。
物质绝对论14:力的本体
力是物质的属性,任何力都不能脱离物质相互作用而单独存在,不存在无物质的力。虚空或时空不能成为施力物体,只有物体才能成为施力物体。
物质绝对论15:力的受体
力一定存在施力物体和受力物体之间。虚空或时空不能成为受力物体,只有物体才能成为受力物体。
物质绝对论16:物质的运动只能用物质度量
不存在任何一个独特的空间可以独立地标记,物质运动只能通过另一个物质来度量,即物质运动只能通过参照物来度量,没有参照物,无法确定运动状态。
物质绝对论17:物质绝对空间运动无法度量
空间没有中心和边界,任何的中心和边界不能脱离物质而单独定义。物质的运动是绝对的也是相对的,任何的绝对运动都无法度量,任何物质的运动只能通过另一个物质进行度量。
总之,物质是独立于意识之外且又能被意识所反映的客观实在。物质不能创生,也不能消失,只能从一种形式转变为另一种形式,或从一个空间运动到另一个空间。物质具有质量、占有空间,能够运动并携带能量。


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空间绝对论
空间绝对论1:空间连续性
空间是连续的,不存在突然中断的非连续空间。
空间绝对论2:宇宙无边界
任何的空间边界不能脱离物质而单独定义。宇宙空间无限大,没有边界,所谓的边界是探测能力的边界,或是人为设定的边界。无论怎样设定边界,如果脱离了物质,边界的位置、边界的形状、边界之外的空间也无法合理确定。
空间绝对论3:宇宙无中心
任何的宇宙中心不能脱离物质而单独定义。宇宙没有中心点,所谓的中心点是人为设定的中心点。确定宇宙中心位置前需设定宇宙边界。脱离物质的中心和边界没有意义,也无法进行定义。
空间绝对论4:空间无法脱离物质标记
任何的空间位置不能脱离物质而单独标记。空间只能通过与物质间位置关系进行标记,没有参照物,无法进行有效标记。
空间绝对论5:空间无形
空间本身是无形的,所谓的形状,都是人为设定的,空间可以设定为任意形状,任意大小。
空间绝对论6:空间无法移动
空间无需移动,也不能移动。所谓的移动空间只能是人为的假定,但无论怎样移动空间,都没有任何变化。如果人为移动空间,只能是所有空间的移动,否则会出现空间的不连续。但整个空间都移动就失去了移动的意义。
空间绝对论7:空间无法变形。
空间是为物质存在与运动提供场所,空间本身无形,也无法变形。空间不能变形,否则会出现空间的中断与不连续。但如果整个空间都变形,人为设定的变形已经失去了意义。
空间绝对论8:空间无法作用于物质
空间仅仅为物质提供容纳场所,空间无法作用于物质,能作用于物质的只有物质。
总之,空间是提供物质位置、体积和形状信息的物理量,空间是不受任何外界事物影响的,是连续的、无边界与中心的,不能变形的,绝对空间无法单独标记,只能通过参照物质进行标记和定位。


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时间绝对论
时间绝对论1:时间没有起点。
时间没有起点,所谓的起点是人为设定的起点,任何的起点之前还有时间。
时间绝对论2:时间没有终点。
时间没有终点,所谓的终点是人为设定的终点,任何的终点之后还有时间。
时间绝对论3:时间对等
任意惯性系内的任意时刻均在任意惯性系内有对应时刻。
时间绝对论4:时间无法中断。
时间具有连续性,无法中断。
时间绝对论5:时间无法独立标记
时间无法独立标记,只能用物质事件进行标记,没有物质事件参照点,无法进行有效标记。因此只能采用事件进行时间标记。
时间绝对论6:时间只能用事件标记
时间没有起点,也没有终点,没有绝对的时间标记,只能用不同的事件进行标记,时间单位为事件周期。
时间绝对论7:时间不能伸缩。
时间无法伸缩,所谓时间伸缩都是人为设定的,任何的时间伸缩对所有的物质是等价的,否则任何的时间伸缩都意味着物质的存在中断。如果存在时间伸缩,那么务必是所有空间、所有物质的时间伸缩,否则就存在时间的中断与不连续。而所有物质的时间均伸缩,这种假设就失去了意义。
时间绝对论8:时间是同步性
任何地点、任何时间都是同步的,不能某些地点是在过去,某些地点是在现在,某些地点是在将来。测量存在相对时间差,但事件的发生与观测效果无关。观测的时间差是可以度量的。
总之,时间是提供事件发生顺序和物质运行周期信息的物理量,时间是不受任何外界事物影响的,是绝对的、纯粹的、数学的时间,就其本性来说均匀地流逝,然而时间没有起点,也没有终点,绝对时间无法单独标记,只能通过事件进行标记。


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粒子分类
粒子的存在状态包括显现态和隐身态。只有对称的正反粒子偶极子才能处于隐身态,这是由于垂直于正反粒子偶极子偶极方向辐射最强,而平行正反粒子偶极子偶极方向辐射为零。如果把振动电子视为偶极,则在反射光方向辐射为零。也就是说,具有高度对称性的正反粒子偶极子只能向前传递电磁波,无法反射电磁波。因此,对称性完好的正反粒子偶极子可被称为隐态粒子或场态粒子。
实际上,暗物质是由隐态粒子构成的,而这些隐态粒子能够形成各种场。而这些粒子之所以能够成为隐态粒子主要由于对称性,而这些粒子实际上就是正反粒子对,而我们通常谈论的电偶极子实际上就是正反粒子偶极子,即:
暗物质=隐态粒子=场态粒子=对称粒子=正反粒子偶极子=电偶极子
除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子一定处于显现态,这是由于粒子的对称性破缺可以使电磁波反射,因此,对称性破缺的粒子可被称为显态粒子。
光子是一种电磁相互作用的媒介粒子,实际上是粒子间相互诱导力,粒子通过相互诱导传递能量,主要表现形式是电磁波。锁定场态粒子、半锁定场态粒子和自由场态粒子均可以传递电磁波。
胶子是强相互作用的媒介粒子,实际上是粒子中锁定场态粒子传递的电磁相互作用。由于电磁力同时存在吸引力和排斥力,在平衡位置吸引力和排斥力平衡,形成所谓的渐近自由;当大于平衡间距时,吸引力显著大于排斥力,进而形成禁闭现象。
W及Z玻色子是弱相互作用的媒介粒子,实际上是粒子间的半锁定场态粒子间传递的电磁相互作用,而半锁定场态粒子是弱相互作用粒子的组成部分,因此半锁定场态粒子不仅可以传递电磁相互作用,也可以相互传递粒子。
粒子共分为场态粒子、显态粒子和虚拟粒子3类。
场态粒子又称隐态粒子,场态粒子包括所有正反粒子偶极子,是一种对称粒子。场态粒子包括锁定场态粒子、半锁定场态粒子和自由场态粒子。
显态粒子是除正反粒子偶极子以外的其他任何非对称粒子。属于对称性破缺粒子。对称性破缺包括电荷对称性破缺、质量对称性破缺、运动状态对称性破缺等。
虚拟粒子是相互作用的媒介粒子,不是真实存在的粒子,仅仅是粒子间某种状态的相互作用,也可以理解为粒子间的能量交换。
虚拟粒子本质上是粒子间的相互作用,长期以来被称为粒子,这是为了衔接现有理论而提出的。虚拟粒子对于粒子的动力学研究至关重要,但物质与相互作用有着本质区别,虚拟粒子的概念将会被逐渐弱化,相互作用的概念会逐渐被强化并取代虚拟粒子而成为规范性描述词语。


2025-07-20 23:14:41
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量子场论的物质基础
在过去,大部分人认为正反粒子相遇便化为乌有,或凭空产生正反粒子对,这是由于他们不了解暗物质的本质。实际上,粒子是相互转化的,仅仅是一种物质转化为另外一种物质而已,物质并没有产生或消灭。
“场”这个名词是物理学家认识物质的历史产物,过去一直认为电荷间相互作用是由电磁场产生。光子是一种虚拟粒子,是粒子间相互作用的媒介粒子,是粒子间某种状态的相互作用,同时通过相互作用交换能量。量子电动力学就是采用这一思想建立起来的。量子电动力学采用光子交换来解释电荷间的相互作用,这就将显态粒子、场态粒子、虚拟粒子和场的概念统一起来。
然而,关于重力场的产生原因,至今没有得到本质解释。也有人提出重力场是由于物质间交换重力子所致,而重力子是否存在,尚无法肯定。
粒子间交换的光子实际上是通过粒子间的相互作用而交换的能量,而重力子本质上也是粒子间相互作用而交换的能量,只是由于场态粒子空间分布密度的梯度变化,致使场态粒子的空间对称性破缺,由于密度对称性破缺致使相互作用即交换能量产生差异,进而产生了差值。在这种意义上,重力子也是一种虚拟粒子,且是一种相互作用状态或能量交换的差值。
总之,场是粒子的表现形式,即场是粒子产生的,场的本身是粒子间伴随能量(光子)交换的作用传递。严格地说,尝试不同类型粒子的对称性破缺而产生的伴随能量(光子)交换的作用传递。由此可见,场论就是研究粒子的理论,场论的具体研究内容包括:
①研究粒子(包括场态粒子和显态粒子)的性质;
②研究粒子运动规律;
③研究粒子(包括场态粒子和显态粒子)间伴随能量(光子)交换的相互作用;
④研究粒子(包括场态粒子和显态粒子)间相互转化的概率。
实际上,量子电动力学就是研究场态粒子、显态粒子通过时时刻刻交换能量(光子)而相互作用和相互转化的学问,是场论的重要内容。量子电动力学获得辉煌成就,它能够定量说明场态粒子、显态粒子和虚拟粒子的许多现象,特别是用量子电动力学的理论计算出来的电子附加磁矩和氢光谱能级,得到了实验的精确验证。但早期的量子电动力学还存在严重的缺点,就是用量子电动力学的理论计算出的电子自能,电子本身的质量、电荷等是无限大的,只能采用重整化消除这种无限大。而重整化的假设并没有包含在量子电动力学的原始理论和原始方程式中,因此破坏了逻辑的完整性。
量子场论为描述多粒子系统,尤其是包含粒子产生和湮灭过程的系统,提供了有效的描述框架。粒子产生和湮灭过程本质上就是场态粒子和显态粒子的不断地相互转化过程。场态粒子吸收足够能量分解为非对称的显态粒子,而两个对称的显态粒子相遇结合为对称的场态粒子。
实际上,量子场论是经典场论的自然推广,它能够解释所谓的粒子诞生与湮灭,而这些过程在量子力学中并不存在,而且量子场论能够“神奇地”解决量子力学中的因果问题。量子场论中最为简单实用的是量子电磁学。场态粒子不断被激发而不断本质上是正反粒子创生与湮灭。粒子的基态实际上就是场态粒子,电子场的基态则是无数的场态粒子,而场态粒子处于不断地被激发诞生显态粒子并快速结合为场态粒子消失,因此很难直接探测到场态粒子。
在量子场论中,人类认为是粒子的物质其实是量子场自身的激发。实际上,是暗物质粒子,是正反粒子偶极子,是场态粒子,本质上就是场物质。
最被熟悉的电场和磁场,就是场态粒子之间伴随不断能量交换的作用传递。而这种能量传递以电磁波的形式交换传递,而这种以电磁波传递的能量是被熟知的光子,是一种虚拟粒子。
量子场是个复杂的体系。原因一部分在于其涵盖了物理学所有领域:量子场能够描述大量粒子以各种不同方式进行相互作用。另一个原因是量子场论的深奥。
海森伯测不准关系意味着量子场并不是静止的。相反,它会产生泡沫并沸腾,就像是由粒子和反粒子形成的一锅沸腾的汤,不断产生与毁灭。量子场论深奥之处就源于这一过程的复杂性,即便是理解量子场论中的虚无都十分困难。随着向真空中添加粒子,它会以各种有趣方式扭曲。大部分有关量子场论研究的目标在弄明白这种扭曲、弄明白扭曲是如何引起粒子间相互作用的,以及最终,粒子的相互作用又是如何形成各种美丽自然现象。这些理解过程并非易事。尽管距离量子场论的发现已经过去了几十年,想要理解量子场论中所有的精妙之处,前方仍有漫漫长路。
物质既不消灭,也不创生,其量总是守恒的,这就是所谓的物质守恒原理。物理变化中不论物体的形状、状态、位置如何变化,所蕴含的质量不变;物体分裂成几个部分时,各部分质量之和等于原物体质量。在孤立系统中,不论发生何种变化或过程,其总质量保持不变。质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一。它表明质量既不会被创生,也不会被消灭,而只会从一种物质转移到为另一种物质,总量保持不变。
物理变化质量守恒:物理变化中不论物体的形状、状态、位置如何变化,所蕴含的质量不变;物体分裂成几个部分时,各部分质量之和等于原物体质量。即使当物体加减速运动时,动质量也不会变化,动质量恒定等于静止质量。
化学反应质量守恒:化学反应因没有原子变化,质量总是守恒的。化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面。
核反应的质量守恒:由于锁定场态粒子、半锁定场态粒子与自由场态粒子相互转化,锁定场态粒子和半锁定场态粒子位于显态粒子之中,这里存在着场态粒子和显态粒子的相互转化,表面上看,显态粒子的质量发生了变化,但本质上,仅仅是场态粒子和显态粒子的相互转化,质量仍守恒。
量子场论认为粒子可以凭空产生和消失,从此认为物质守恒定律被打破。而实际上,并不是粒子真的凭空产生或消失,而是场态粒子的对称性破缺与恢复的往复变化过程,也就是量子场论中场的基态和激发态的往复变化过程。场态粒子的对称性破缺而形成显态粒子,而对称性恢复又形成了场态粒子。量子场论认为的粒子凭空产生和消失本质上是场态粒子和显态粒子的相互转化,仅仅是粒子存在状态的变化,物质没有创生,也没有消灭。实际上,场态粒子是量子场论的物质基础。


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