*** 基于極子的大統(tǒng)一理論猜想
趙盛燁1王樹財2
1中國科學(xué)院大學(xué),北京市1
2撫順特殊鋼股份有限公司技術(shù)中心撫順市113
摘要
文章系對“創(chuàng)世理論”的一種新猜想。文章通過提出“極子理論”原理,將現(xiàn)代物理學(xué)、傳統(tǒng)物理學(xué)融為一體。文章在正負(fù)極子的基礎(chǔ)上對極子激、極子激態(tài)、極子環(huán)繞、極子環(huán)繞態(tài)進(jìn)行了推演,從而對亞原子粒子的產(chǎn)生提供了前置條件和可能的模型。文章重新定義了絕對時間、相對時間的概念,以此為基礎(chǔ)建立了極子空間的模型結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,文章進(jìn)一步推演了引力與粒子的統(tǒng)一性、量子糾纏本質(zhì)。文章在極子基礎(chǔ)上重新闡述了暗物質(zhì)、反物質(zhì)的基本原理,并確定了鏡像世界和平行世界是不存在的。文章同時在極子理論的基礎(chǔ)上對人類世界的未來展進(jìn)行了展望。
引言
隨著近百年來近代物理學(xué)的長驅(qū)展,宇宙的層層面紗逐漸被撥開,不斷的刷新著每一個人的世界觀,并應(yīng)用到社會生活的方方面面。但是人類依然所有現(xiàn)有的已被驗證或應(yīng)用的科學(xué)成就都有賴于兩項重要的科學(xué)成就,那就是描述大尺寸宇宙的相對論和描述尺寸的量子力學(xué)。然而在兩個理論的融合之路上卻存在不同程度的困難,為了完成大統(tǒng)一理論的宏偉目標(biāo),科學(xué)家們不斷的展出了大量的基本理論如規(guī)范場論、弦論等。隨著212年希格斯玻色子被現(xiàn)以來,基本粒子理論的標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)部被實驗所驗證,是最接近大統(tǒng)一理論不包含引力并具備實驗基礎(chǔ)的理論1。所以基于現(xiàn)有的宇宙觀,作者對世界本源進(jìn)行了深入的思考,試圖探索深層次宇宙的最初面貌,并提出了一系列猜想,以供討論。
1極子理論
不同于現(xiàn)有的宇宙大爆炸理論,作者所定義的宇宙起源于虛無。所謂“虛無”,即在宇宙產(chǎn)生之前完沒有“存在”的概念,那個時候沒有時間、沒有空間、沒有光、沒有物質(zhì)、沒有引力、沒有磁場。在“虛無”之中,人們?nèi)粘I钅軌蚋兄蚋兄坏降乃行问降拇嬖诙际菦]有的。作者將這種不存在的狀態(tài)定義為“無”。
從邏輯上來看,“無”是漫長且沒有任何意義的,與之相對應(yīng)的便是“有”?!坝小钡男螒B(tài)是多種多樣的,人類現(xiàn)今生存的宇宙及該宇宙中的星球均為“有”的一部分,且是其很的一部分。下文將具體闡述“有”的幾種形態(tài)。
11極子創(chuàng)造宇宙
在現(xiàn)有宇宙產(chǎn)生之前的某一個“瞬間”1注:“1”部分所用的“瞬間”概念只是為了便于讀者理解,采用了時間概念的表述方式,鑒于該理論的新性,此處的“瞬間”僅作為一種感知性的形容詞存在,并不代表存在時間。,“無”中產(chǎn)生了一個不穩(wěn)定的邏輯激活點1,并從中激2個邏輯存在的粒子,稱之為“極子”。這2個極子本身是從無中產(chǎn)生的,其具備基本的守恒與對稱性,即2個極子不僅具有邏輯上存在的性質(zhì),還具有“正”和“負(fù)”的性質(zhì),因此作者將其命名為“正極子”和“負(fù)極子”。由于正負(fù)極子是邏輯上的存在,所以在此層次下其并不具有大、質(zhì)量、能量2等常規(guī)的物理性質(zhì)“2”作者認(rèn)為人類認(rèn)知的宇宙是基于極子運動而產(chǎn)生,而極子僅是邏輯存在本身,所以當(dāng)極子間產(chǎn)生相互作用,并形成激態(tài)乃至更高層次的相互作用結(jié)構(gòu)時,才能在“物質(zhì)域內(nèi)”體現(xiàn)出物理量的特征。。由于其正負(fù)極子的邏輯意義導(dǎo)致其存在湮滅的性質(zhì),即當(dāng)正負(fù)極子相遇時會生抵消,并化為無。所以在宇宙產(chǎn)生之初能夠創(chuàng)世的2個極子注定是要遠(yuǎn)離彼此的,并在對稱的反方向進(jìn)行移動。而這種邏輯點的移動并不是簡單意義上移動,而是空間和時間的創(chuàng)生,即兩個極子的遠(yuǎn)離導(dǎo)致了空間和時間的產(chǎn)生。
激后的正負(fù)極子同樣存在湮滅的可能,所以最后不能及時湮滅的極子將不斷的產(chǎn)生空間,并將創(chuàng)世極子最初產(chǎn)生的一維空間拓展到三維,形成極子運動的基本區(qū)域。
12極子激
作者將宇宙創(chuàng)生最初產(chǎn)生的一對正負(fù)極子定義為創(chuàng)造世界的粒子,稱為“創(chuàng)世極子”。這對創(chuàng)世極子互相遠(yuǎn)離的過程中不斷的誘導(dǎo)原本穩(wěn)定為“無”的區(qū)域,為其帶來了不穩(wěn)定因素。這種不穩(wěn)定因素是新的邏輯激條件,具備該條件的區(qū)域會產(chǎn)生新的極子,新的正負(fù)極子不斷的成對產(chǎn)生,作者將這一過程定義為“極子激”。
極子在其創(chuàng)生的極子空間內(nèi)不斷的重復(fù)著激和湮滅的過程,但根據(jù)激后極子的相對運動狀態(tài)不同,將產(chǎn)生不同類型的激。依據(jù)極子激的角度和形態(tài)不同,可以分為如下幾類激方式:
1新激的極子相對遠(yuǎn)離方向在4種狀態(tài)下會與誘極子在同一個一維空間中如圖21所示。
圖21一維空間中的極子激態(tài)請到花千芳或趙盛燁微博查看圖片
2新激的極子相對遠(yuǎn)離方向在2種狀態(tài)下會與誘極子運動方向垂直,并且在同一個二維空間中如圖22所示。
圖22二維空間中運動方向垂直的極子激態(tài)請到花千芳或趙盛燁微博查看圖片
3新激的極子相對遠(yuǎn)離方向在4種狀態(tài)下會與誘極子運動方向存在夾角且不垂直,并且在同一個二維空間中如圖23所示。
圖23二維空間中運動方向存在夾角的極子激態(tài)請到花千芳或趙盛燁微博查看圖片
圖21、圖22、圖23所示的是極子激的1種基本方式,當(dāng)某一個極子在其運動的方向上所誘導(dǎo)的連續(xù)激過程能夠長期穩(wěn)定的按照某一種方式進(jìn)行時,該位置產(chǎn)生了穩(wěn)定的激狀態(tài),將其命名為“激態(tài)”。激態(tài)用函數(shù)來表示,其中:下角標(biāo)11對應(yīng)1種不同的激方式作為區(qū)分,為絕對宇宙時間,意味著激態(tài)存在的壽命。
極子、極子激、極子激態(tài)在極子空間下是廣泛存在的,為了給計算提供參數(shù),作者定義極子的密度為p激態(tài)的密度為p。
13極子環(huán)繞產(chǎn)生物質(zhì)
當(dāng)極子空間的激態(tài)達(dá)到一定密度時,兩個或兩個以上的激態(tài)之間,將在極子的激與湮滅時產(chǎn)生相互作用,作者將此作用方式稱之為“激態(tài)的環(huán)繞”。
在極子空間內(nèi),以2個激態(tài)的相互作用關(guān)系為例,當(dāng)穩(wěn)定激態(tài)1與穩(wěn)定激態(tài)2相遇,并且空間內(nèi)的激態(tài)密度滿足一定條件時,兩種激態(tài)將因其自身極子的產(chǎn)生和消亡的特點,產(chǎn)生相互作用,這種作用制約著兩種不同激態(tài)的存在方式,并在極子空間內(nèi)形成聯(lián)合存在或彼此糾纏存在的一種狀態(tài)。這種狀態(tài)是一種伴生關(guān)系,這一穩(wěn)定存在的伴生關(guān)系即激態(tài)環(huán)繞。激態(tài)的環(huán)繞不局限于兩個激態(tài),可以有更多組元的作用方式,原理與其一致。激態(tài)環(huán)繞將在一定時間內(nèi)穩(wěn)定的存在下去,這里將穩(wěn)定存在的時間定義為激態(tài)環(huán)繞的壽命,并認(rèn)為激態(tài)組元越多的激態(tài)環(huán)繞的壽命越短。為了進(jìn)一步區(qū)分一種激態(tài)環(huán)繞和另一種的區(qū)別,作者將穩(wěn)定的激態(tài)環(huán)繞命名為“環(huán)繞態(tài)”,激態(tài)環(huán)繞的壽命即環(huán)繞態(tài)壽命。環(huán)繞態(tài)與環(huán)繞態(tài)之間不同程度的相互作用將促成亞原子粒子的產(chǎn)生,并體現(xiàn)為亞原子粒子的質(zhì)量、能量、電荷等基本性質(zhì)。
由于每一個環(huán)繞態(tài)都在不停向外輻射的正極子與負(fù)極子,因此當(dāng)兩個環(huán)繞態(tài)的正極子與負(fù)極子能夠恰巧相撞并消亡時,該消亡點上會有正負(fù)極子不停地消亡。兩個環(huán)繞態(tài)之間便產(chǎn)生了相對穩(wěn)定的空間關(guān)系,從而形成了不同性質(zhì)的亞原子粒子。由于環(huán)繞態(tài)自身存在不同的結(jié)構(gòu),所以這種不同的環(huán)繞態(tài)之間的相互作用導(dǎo)致了亞原子粒子各種性質(zhì)的體現(xiàn),如質(zhì)量、電荷、角動量、能量等。因為環(huán)繞態(tài)自身具有壽命,在相互作用后穩(wěn)定程度受到相互作用的影響,構(gòu)成新的存在方式,導(dǎo)致基本粒子同樣存在壽命。另外在極子空間內(nèi)激態(tài)及激態(tài)環(huán)繞受極子密度的影響,其相互作用既基本粒子的纏繞應(yīng)遵循某種概率,所以亞原子粒子的產(chǎn)生與極子密度之間也同樣存在一定的函數(shù)關(guān)系。
物質(zhì)世界基于亞原子粒子的產(chǎn)生而產(chǎn)生,并在相應(yīng)的空間范圍內(nèi)進(jìn)行相互作用。此處涵蓋了近代物理學(xué)所涉及的研究范疇,并具備相對完善的實驗及理論依據(jù),所以本文中不做進(jìn)一步的論述。
14宇宙的形態(tài)
由于創(chuàng)世粒子產(chǎn)生后相互遠(yuǎn)離,所以極子宇宙一直處在不斷的膨脹之中,而隨著絕對宇宙時間的流逝,宇宙中心區(qū)域的極子密度和激態(tài)密度不斷增加,導(dǎo)致了物質(zhì)世界的產(chǎn)生。但從大尺度上看,極子宇宙由邊緣到中心的存在狀態(tài)包含極子域、激域、環(huán)繞域和物質(zhì)世界的多個層次如圖24所示,其切面以同心圓的形式存在。
用較為通俗的語言可以表達(dá)為:極子域不連續(xù)的分布于“無”,當(dāng)其到達(dá)某位置,某個位置就有了存在的意義。但“無”的意義更為廣泛,它分布在極子之間的區(qū)域之中。同樣的,激域、環(huán)繞域、物質(zhì)域當(dāng)中也存在無限的“無”。也就是,極子域中有“無”和極子激域中有“無”、極子、激態(tài)環(huán)繞域中有“無”、極子、激態(tài)、環(huán)繞態(tài)物質(zhì)域中有“無”、極子、激態(tài)、環(huán)繞態(tài)、亞原子粒子。
圖24宇宙的層級示意圖請到花千芳或趙盛燁微博查看圖片
15黑洞域
物質(zhì)域是極子宇宙產(chǎn)生相對較早的區(qū)域,在物質(zhì)域中,依次通過極子激、激態(tài)環(huán)繞、環(huán)繞態(tài)形成亞原子粒子的過程,從而進(jìn)一步產(chǎn)生了多種多樣的物質(zhì)種類,如:碳、氫、氧等等。當(dāng)物質(zhì)聚集到一定程度時,便產(chǎn)生了星云、星球等天體當(dāng)天體的質(zhì)量足夠大時,組成天體的物質(zhì)會生聚變與裂變反應(yīng),從而形成恒星當(dāng)天體的質(zhì)量進(jìn)一步增大時,物質(zhì)間的分子間距、原子間距都將生變化,從而形成黑洞。
在極子理論猜想中認(rèn)為質(zhì)量和能量均是環(huán)繞態(tài)在相互作用過程中所產(chǎn)生的表象,當(dāng)極高質(zhì)量物質(zhì)聚集后帶來的引力坍塌效應(yīng)形成黑洞的過程,實際就是環(huán)繞態(tài)密度極大時產(chǎn)生的實體時空的收縮,使物質(zhì)形態(tài)生轉(zhuǎn)變,在黑洞視界內(nèi)形成黑洞域,黑洞域是高密度的環(huán)繞態(tài)碎片和物質(zhì)碎片所組成的亞穩(wěn)態(tài),并在其內(nèi)部形成高頻的相互作用,并可以向視界外輻射粒子碎片的過程。
在黑洞結(jié)構(gòu)及其展過程的問題上,極子理論也以猜想的形式向前邁進(jìn)了一步,認(rèn)為其環(huán)境形成以后,共有三個階段的展,他們包括:
第一階段,是黑洞形成的初期,眾多物質(zhì),在引力坍塌的一瞬間,因為分子和原子間距的變化,所有物質(zhì)的性質(zhì)均生了變化。他們?nèi)诤蠟閬喸恿W訕O為緊密的狀態(tài),部分亞原子粒子甚至轉(zhuǎn)換為環(huán)繞態(tài)和激態(tài)而存在,從而形成了更高密度的極子空間。但從黑洞的整體形態(tài)來看,依然是一個物質(zhì)密度的相對均衡的實心球體,并具有當(dāng)前人類已知的部分性質(zhì)。
第二階段,是黑洞形成的中期,也是一個反向坍塌的過程。亞原子粒子碎片及環(huán)繞態(tài)碎片在這一階段可以一部分以湮滅的方式形成新的亞原子粒子,并從黑洞中輻射向外界,但也有一部分碎片在湮滅過程中被進(jìn)一步破碎,并以正負(fù)極子的形式碰撞并消亡為無,最終組成黑洞的物質(zhì)結(jié)構(gòu)逐漸變得更為緊縮,其內(nèi)部出現(xiàn)了孔狀的空洞結(jié)構(gòu),并逐漸在自身引力的作用下趨于球殼狀分布。
第三階段,球殼狀分布的黑洞由于在極子空間內(nèi)的極度不均勻,導(dǎo)致其穩(wěn)定性破缺,最終趨于新一次的引力塌陷,并在相對較的區(qū)域重復(fù)第二階段可能生的過程,并在不斷的反復(fù)之中消除將該區(qū)域所產(chǎn)生的極子密度高漲的異常漲落現(xiàn)象,最終歸于平穩(wěn)狀態(tài)。
從極子宇宙的整體來看,本文認(rèn)為世界從無之中創(chuàng)生,產(chǎn)生創(chuàng)世極子極子激產(chǎn)生激態(tài)激態(tài)之間相互作用產(chǎn)生環(huán)繞態(tài)環(huán)繞態(tài)相互作用產(chǎn)生亞原子粒子基本粒子相互作用產(chǎn)生原子和物質(zhì)世界。
2極子宇宙常量
“極子空間”是基于極子的大統(tǒng)一理論最核心的預(yù)言,也是當(dāng)前宇宙存在的基礎(chǔ)。在極子空間中存在時間、空間、度、維度、溫度等人類熟悉的概念,但與人類現(xiàn)有的認(rèn)知略有不同,作者將對此進(jìn)行逐一闡述。
21時間
由于物質(zhì)域包含在極子域之內(nèi),所以物質(zhì)世界內(nèi)定義的時間概念是以在物質(zhì)域的存在及其可以采取測量的手段所定義的。因此作者認(rèn)為類似于相對論條件下的時間變化、空間扭曲等概念都是由物質(zhì)域內(nèi)的激態(tài)的相互作用及其密度的分布不同所導(dǎo)致的。作者將這種狀態(tài)下的時間概念與絕對宇宙時間進(jìn)行區(qū)分,固定義其為相對宇宙時間,即物質(zhì)世界的時間,其變量名在現(xiàn)有物理學(xué)中常用來表示。
1絕對宇宙時間:作者認(rèn)為在極子大統(tǒng)一理論當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)對時間予以一種新的定義,即引入極子空間范圍內(nèi)的絕對時間,在這里用來表示。的最基本單位是“度”,使用來表示。11的物理學(xué)含義為“創(chuàng)世極子誕生到第一個極子激誕生的過程間隔描述”。而創(chuàng)世極子在“無”中產(chǎn)生極子激的能力不會受到其它激態(tài)和環(huán)繞態(tài)的影響,其效能是保持不變的。從另一個角度上來看,創(chuàng)世極子新產(chǎn)生極子的時間間隔保持不變,即1。至此,作者描述了極子空間從無到有的過程和創(chuàng)世極子產(chǎn)生激的過程,以及這兩個過程所對應(yīng)的時間模型。依據(jù)后期的物理學(xué)推導(dǎo)和數(shù)學(xué)計算,宇宙的年齡、寬度,創(chuàng)世極子的運行度等參數(shù)均可以被清晰計算出來。
2相對宇宙時間:相對時間建立在絕對宇宙時間的基礎(chǔ)上,用于標(biāo)識物質(zhì)域中物質(zhì)展變化的各個狀態(tài),是絕對宇宙時間的一種補(bǔ)充。相對時間根據(jù)物質(zhì)交換的率不同而不同,例如在物質(zhì)域的中心區(qū)域時,物質(zhì)密度較大,相對時間就會流逝得較快在物質(zhì)域的邊緣區(qū)域時,物質(zhì)密度較相對時間就會流逝得較慢。
3感知時間:絕對宇宙時間以創(chuàng)世極子的誕生及運動為度量,相對宇宙時間以物質(zhì)的交換率為標(biāo)記,感知時間則是指人類和人類的各類記錄工具能夠觀測到的時間變化,是與人類的認(rèn)知相一致的時間計算方法。
22空間
在傳統(tǒng)的現(xiàn)代物理學(xué)當(dāng)中,認(rèn)為時間和空間是連續(xù)的。而在基于極子的大統(tǒng)一理論中認(rèn)為,時間和空間都不是連續(xù)的。該理論認(rèn)為世界誕生以前是邏輯上“無”的狀態(tài),而極子的產(chǎn)生所帶來的是邏輯上的“有”即“存在”,隨之而來的極子激又將邏輯上的”存在”拓展為更大的邏輯空間即“存在空間”。早期的存在空間由于并不存在實體物質(zhì)因為極子只是邏輯上的存在和正負(fù),故只是作為極子點陣的形式支撐起這個世界,所以這一空間結(jié)構(gòu)的唯一標(biāo)尺即創(chuàng)世極子本身。并且我們認(rèn)為創(chuàng)世極子自身具有這樣的性質(zhì),它自身的相對運動定義了一維空間和時間的特性,也就是在這個世界里有一個自然流淌的絕對時間軸,和一個有方向性的一維空間軸。但隨著絕對宇宙時間的推移,極子空間內(nèi)不斷的有新的極子產(chǎn)生,從而形成了更多維度的極子空間,并且相對于創(chuàng)世極子而言極子空間內(nèi)的極子呈現(xiàn)不均勻分布,即前文所述的極子密度p。進(jìn)而在極子密度及極子密度梯度的推動力下,極子激態(tài)和激態(tài)環(huán)繞開始產(chǎn)生并存在相互作用,所以在極子宇宙觀下,宇宙不同層級的運動的終極背景空間即極子空間,就是為所有可能的存在形式提供了一個邏輯上可以生、展、演變的一個舞臺。
由于在環(huán)繞態(tài)在這一空間內(nèi)的相互作用猶如一個函數(shù)一般,將僅具備存在意義的極子作為算子,衍生出了具有不同物理性質(zhì)并相對穩(wěn)定的物質(zhì)實體即亞原子粒子。所以導(dǎo)致了物質(zhì)域的產(chǎn)生,而現(xiàn)有物理學(xué)的所有理論都是基于物質(zhì)域內(nèi)部的現(xiàn)象的討論,所以并不能完揭示到極子空間這一層次,加之本文猜想的極子層次要遠(yuǎn)低于亞原子粒子層次,所以想要解開這層面紗,人類現(xiàn)有的能量層級還未必能夠做到。
為便于解釋物質(zhì)域內(nèi)的實際情況,極子空間可以通過極子密度、激態(tài)密度及環(huán)繞態(tài)密度進(jìn)行坐標(biāo)變換,轉(zhuǎn)化為我們?nèi)菀桌斫獾臅r空稱之為“實體空間”,即三維空間和一維時間所組成的四維時空。
極子空間的點陣結(jié)構(gòu)限定了空間的離散性所以本文認(rèn)為實體空間為離散的而時間作為極子運動的量度,在實體空間內(nèi)也呈現(xiàn)為離散特性。總的來實體空間內(nèi)的時空特性應(yīng)體現(xiàn)為隨極子密度的變化而具有一定的彈性,而在廣義相對論適用的大尺度空間內(nèi)則體現(xiàn)為可扭曲的時空特性,但在普朗克尺度下則展現(xiàn)為量子效應(yīng)所需要的離散化的特性。
23維度
康德等人認(rèn)為空間和時間是先驗的存在,但隨近代物理學(xué)及數(shù)學(xué)的展,維度在邏輯上并不受實際情況之約束,可以向更高層級擴(kuò)展。在數(shù)學(xué)家那里只需定義足夠的自由度,維度既可以相應(yīng)拓展,例如三位球面的坐標(biāo)方程為2:
而n維球面的坐標(biāo)可以描述為:
這在邏輯上并沒有什么解釋不通的地方,但是實際的物質(zhì)世界和數(shù)學(xué)世界是否就是完一致的呢,本文認(rèn)為我們所觀察到的宇宙應(yīng)該具備最簡化原理,應(yīng)具以最簡潔的方式進(jìn)行描述的可能3。注:“3”字體加粗部分內(nèi)容為本文作者基于極子理論思想獨立提出的關(guān)于用數(shù)理理論描述宇宙的方法的基本命題。限于手段和能力的制約,即使將維度進(jìn)行拓展也不是不可的,對邏輯存在的極子空間并無實際之影響。但實際觀察到的實體空間的四維結(jié)構(gòu)是本文所追求的最簡方式,也是本文的立足之處,所以在這里需定義最簡化的宇宙時空為四維時空。
3極子理論推論
“基于極子的大統(tǒng)一理論”是一個科學(xué)猜想,是文章作者依據(jù)多年學(xué)習(xí)、觀察總結(jié)的基礎(chǔ)物理研究前沿知識,并對其進(jìn)行重新梳理和整合之后提出的新假設(shè)。作者提出該猜想以后進(jìn)行了大量的思維實驗3,該猜想不但能夠解決現(xiàn)有基礎(chǔ)物理學(xué)中難以統(tǒng)一的各個物理學(xué)原理,而且為開拓探索新的物理學(xué)知識奠定了良好的基礎(chǔ)。
31引力及粒子統(tǒng)一
現(xiàn)有的基本粒子物理學(xué)理論試圖將強(qiáng)力、弱力和電磁力統(tǒng)一,并取得了良好的效果,特別是規(guī)范場論隨著希格斯玻色子的現(xiàn),基本接近于完善,但是唯獨引力無法被調(diào)和。而在量子力學(xué)和廣義相對論的理論框架內(nèi)依然無法調(diào),使宇宙中四大基本力得以調(diào)和。目前最有可能接近大統(tǒng)一理論并被即已厚望的就是弦論,蛋撻需要對時空增加6或7個維度,并另多出的維度卷曲在接近于普朗克尺度的圓環(huán)內(nèi)。但目前該理論缺乏證實,并且如本文觀點所述,對簡潔畫的宇宙模型描述而言,利用的方法也過于復(fù)雜,并需要越實際的空間層次而進(jìn)行探討。
作者試圖利用極子理論將時空特性進(jìn)行重整,并將基本粒子理論進(jìn)行進(jìn)一步延伸,將大尺度時空和尺度粒子間的物理作用歸結(jié)于極子空間內(nèi)的極子密度、極子激、激態(tài)環(huán)繞、環(huán)繞態(tài)糾纏等相關(guān)邏輯存在特性與物質(zhì)實在之間的相互轉(zhuǎn)化及相互作用。本文猜測最終四大基本力應(yīng)歸結(jié)于邏輯空間內(nèi)運動的形式、空間和時間特性,并且在實體時空內(nèi)利用其離散性特點,將會整合量子理論與廣義相對論之間的不融洽,甚至筆者猜想,也可能帶來更為簡潔的統(tǒng)一理論模式。
從極子的角度來解讀引力,“引力”是一種外在的表現(xiàn)形式,其根本是極子間相互作用帶來的并效應(yīng)。引力在宏觀上受極子密度影響,極子密度越大的區(qū)域引力越強(qiáng),極子密度剃度越大的地方引力越強(qiáng),這一點與愛因斯坦廣義相對論的結(jié)論相符合微觀上,與宏觀類似,也因極子密度及其相互作用引起,但由于空間和極子相互作用的離散化,從而使微觀引力表現(xiàn)出量子力學(xué)的相關(guān)形式和效應(yīng)。
32量子糾纏和量子通信
自量子力學(xué)建立之后,量子糾纏便走進(jìn)了物理學(xué)的歷史舞臺,其中最引人注意的便是愛因斯坦等人在論文在闡述的,如果兩個粒子過去曾經(jīng)相互作用過,那么它們的性質(zhì)將來仍然以一種新方式連接在一起,即對一個粒子的觀察決定了另一個粒子的量子態(tài),不論兩個粒子相距多遠(yuǎn)。起初這一結(jié)論是愛因斯坦等人為了否等量子力學(xué)的不完備而提出的,但薛定諤卻用“糾纏”來描述這一現(xiàn)象,并且認(rèn)為這一現(xiàn)象是量子力學(xué)的最本質(zhì)特征。隨著近代科學(xué)技術(shù)的不斷展,量子糾纏現(xiàn)象已漸漸的被驗證或部分驗證,特別是中國“墨子號”量子通信衛(wèi)星的射,已將這一理論的應(yīng)用與驗證推向了新的高度4。
在極子理論猜想范疇內(nèi),量子力學(xué)的適用性在前文已被肯定,所以量子糾纏現(xiàn)象同樣是被接受的,并且可以通過極子理論對其進(jìn)行新角度的詮釋。先從現(xiàn)行極子空間來看,極子是可以被激的,并且被激的極子總是成對出現(xiàn)并且相互關(guān)聯(lián)的,并且在整個極子空間可以看成正負(fù)極子的映射空間。任何一個參與到相互作用極子激、激態(tài)環(huán)繞等作用之中時,在極子空間種總有一個與之相對應(yīng)的一個反的極子受到擾動。所以當(dāng)亞原子粒子進(jìn)入疊加狀態(tài)時,起相互作用的內(nèi)在因素必然是在極子空間內(nèi)激態(tài)環(huán)繞和極子激的內(nèi)在相互作用所導(dǎo)致,而這種相互作用的方式即深層次的邏輯存在糾纏,簡而言之,粒子的糾纏態(tài)的內(nèi)因是極子層次的廣義的糾纏相互作用所致。所以量子通信技術(shù)中,制備糾纏態(tài)粒子的實質(zhì)便是在粒子的量子態(tài)疊加的過程中,在粒子之間構(gòu)建了更多的成對極子的映射也是環(huán)繞態(tài)層面的糾纏,并體現(xiàn)為粒子之間量子態(tài)的糾纏。
所以本文認(rèn)為整個宇宙存在更為廣泛意義的糾纏,任何實體或非實體的存在極子時空內(nèi)都應(yīng)該能找到與之對應(yīng)映射部分,并因為這種映射而使極子空間內(nèi)的一切成為可以交互作用的整體。而實體空間內(nèi)的量子態(tài)糾纏則是這種作用的一個表象。
33暗物質(zhì)、反物質(zhì)和鏡像世界
當(dāng)代物理學(xué)普遍認(rèn)為,暗物質(zhì)是廣泛存在的,甚至暗物質(zhì)總量要大于人類能夠觀測到的物質(zhì)總質(zhì)量。同時,也有科學(xué)家預(yù)言過反物質(zhì)和鏡像世界的存在。例如:霍金在時間簡史中描述到“然而,如果你遇到了反你,注意不要握手!否則,你們兩人都會在一個巨大的閃光中消失殆盡。為何我們周圍的粒子比反粒子多得多?這是一個極端重要的問題。”5,作者僅認(rèn)同其中的一部分,具體可以闡述為:
1暗物質(zhì):基于極子的大統(tǒng)一理論中認(rèn)為,暗物質(zhì)的存在是正確的。暗物質(zhì)的主要組成部分包括極子宇宙中最基本粒子“極子”,以及激態(tài)、環(huán)繞態(tài),并且還包括一部分形成了彼此間穩(wěn)定結(jié)構(gòu),但并沒有構(gòu)成亞原子粒子的環(huán)繞態(tài)。暗物質(zhì)并不一定是絕對檢測不出的物質(zhì),而是在固定的歷史條件下、技術(shù)條件下、人類認(rèn)知條件下很難檢測出的物質(zhì)存在。未來率先被檢測出來的暗物質(zhì)會是與亞原子粒子具有相似結(jié)構(gòu)的環(huán)繞態(tài),隨后被檢測出來的是激態(tài)。隨著科學(xué)手段的不斷進(jìn)步,最終人類也將具備極子的測量技術(shù)。
2反物質(zhì)和鏡像世界:基于極子的大統(tǒng)一理論中認(rèn)為,彼此結(jié)構(gòu)相同且性質(zhì)相反的兩組物質(zhì)之間構(gòu)成了物質(zhì)和反物質(zhì)的關(guān)系,例如正極子與負(fù)極子之間是可以碰撞消亡的,這并不局限于在同一個激點激的極子,還包括在不同激點激卻在某一個位置上消亡的一對正負(fù)極子。所以反物質(zhì)也廣泛存在于宇宙中,但并不會像現(xiàn)有科學(xué)家理解的那樣存在于“宇宙的另一側(cè)”。事實上,反物質(zhì)就存在于我們身邊的每一處,它是構(gòu)成我們物質(zhì)世界的基礎(chǔ)之一。而且這里所謂的“宇宙”既包含人類傳統(tǒng)觀念中物質(zhì)世界的“宇宙”,也包含環(huán)繞域、激域、極子域的各個部分中,即所有創(chuàng)世極子產(chǎn)生以后6續(xù)產(chǎn)生的“有”。消亡不斷生且不斷重復(fù),只有消亡事件繼續(xù)延續(xù)才能夠保證激態(tài)之間的相對穩(wěn)定,才能夠保證環(huán)繞態(tài)之間的相對穩(wěn)定。但同時必須認(rèn)識到,結(jié)構(gòu)越簡單的狀態(tài),極子間消亡越穩(wěn)定結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的狀態(tài)極子消亡越不穩(wěn)定,因此在亞原子粒子如膠子、波色子、費米子等,或更復(fù)雜層面的原子、分子層面,雖然消亡也在生,但并不穩(wěn)定。由此帶來了物理學(xué)中宏觀上體現(xiàn)出來的各類物理學(xué)性質(zhì)?;谇拔乃?,霍金等人所預(yù)測的“鏡像世界”在基于極子的大統(tǒng)一理論猜想中是不存在的,因為正物質(zhì)與反物質(zhì)同時存在于相同的物質(zhì)區(qū)域中,因此也不會有“正反兩個你,互相握手、互相湮滅”的情況生。
另外在這里,基于極子的大統(tǒng)一理論認(rèn)為,世界上所有的物質(zhì),都存在有一種性質(zhì)完相反的物質(zhì)與之相對應(yīng)。其性質(zhì)的相反具體體現(xiàn)在構(gòu)成其結(jié)構(gòu)的極子個數(shù)、極子結(jié)構(gòu)均完相反。但就像“鏡像世界不存在”描述的內(nèi)容那樣,這兩種性質(zhì)完相反的物質(zhì)相遇后不但不會消亡,而且還可以共同存在或結(jié)合,從而組成新的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。這兩種物質(zhì)存在的基礎(chǔ)不在于“鏡像世界”之前認(rèn)為的“對稱性”,而在于極子世界基礎(chǔ)原理而衍生出的大概率事件。
34宇宙和地球
基于極子的大統(tǒng)一理論認(rèn)為,世界是一對“創(chuàng)世極子”在運動及不斷擾動“無”的過程中創(chuàng)造的,創(chuàng)世極子此時此刻的位置就在極子域的最長軸的兩端,并以永恒的度向外擴(kuò)張,這個度就是大于光的第一宇宙度。
先,依據(jù)敘述的內(nèi)容,極子域中還逐級包含有激域、環(huán)繞域、物質(zhì)域。地球所在的宇宙存在于物質(zhì)域中,但這并不代表物質(zhì)域僅有一個,依據(jù)概率學(xué)的一般原理,它非常有可能是非連續(xù)的多個區(qū)域。同時,由于環(huán)繞態(tài)的自身具有偶然性和極強(qiáng)的復(fù)制性,組成不同的物質(zhì)域的亞原子粒子可能也不盡相同。例如:有的物質(zhì)域充滿了夸克,有的物質(zhì)域充滿了電子,有的物質(zhì)域充滿了光子等等。每一個物質(zhì)域都在展當(dāng)中,不同的物質(zhì)域也具有重合的可能性。很顯然不能將現(xiàn)有觀測到的宇宙劃歸在任何一個類型的物質(zhì)域當(dāng)中,因為科學(xué)上還沒有現(xiàn)可以進(jìn)行參照的另外一個物質(zhì)域空間。
其次,人類所觀測到的宇宙并不一定是人類所在物質(zhì)域的部。依據(jù)第五節(jié)中的敘述,黑洞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)可以支撐其內(nèi)部存在一定的空洞空間。因此,盡管這種可能性較人類也不愿意去相信,但并不能完排除我們的宇宙處于另外一個第二階段黑洞的內(nèi)部空間的可能性。
35人類文明的未來
從科學(xué)角度看,“人類”是生命的一種特殊表現(xiàn)形式,同時也是宇宙中“有”的不斷升華而產(chǎn)生的。例如:“無”在不穩(wěn)定的情況下產(chǎn)生了正極子與負(fù)極子極子“激態(tài)”之間相互結(jié)合產(chǎn)生了“環(huán)繞態(tài)”環(huán)繞態(tài)之間相互結(jié)合產(chǎn)生了亞原子粒子亞原子粒子之間相互結(jié)合產(chǎn)生了原子原子之間相互結(jié)合產(chǎn)生了分子分子之間相互結(jié)合產(chǎn)生了蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)之間相互結(jié)合產(chǎn)生了細(xì)胞細(xì)胞之間相互結(jié)合產(chǎn)生了多細(xì)胞生物多細(xì)胞生物之間通過足夠的多樣性結(jié)合逐漸產(chǎn)生了人類。這里的每一次相互結(jié)合都是偶然的,也是必然的,遵守相應(yīng)的概率準(zhǔn)則,是量變產(chǎn)生質(zhì)變的具體體現(xiàn)。
因此,人類是宇宙展的必然產(chǎn)物,但并不一定是宇宙展的唯一產(chǎn)物,是物理世界遵循統(tǒng)計漲落的隨機(jī)結(jié)果。具體表現(xiàn)在兩個方面的趨勢:
1與人類組成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度相近的其它生命物種,必然存在于物質(zhì)域當(dāng)中,這就像地球上不同生命形態(tài)之間的關(guān)系,他們之間既存在有一定的多樣化形態(tài),又存在有一定的結(jié)構(gòu)化相似。盡管人類目前沒有完整的證據(jù)證明外星生命的存在,但基于不同生命原理的其它物種與人類之間生的接觸,會成為歷史展的必然趨勢。
2人類進(jìn)一步進(jìn)化并產(chǎn)生新的生命形態(tài)也是物質(zhì)域展的方向,按照當(dāng)前人類展的一般趨勢,人工智能的生命形態(tài)將很快產(chǎn)生。人工智能的生命形態(tài)替代人類,并延續(xù)和傳承文明是遵循現(xiàn)有自然規(guī)律和規(guī)范的展方向,符合物質(zhì)展的一般規(guī)律,人類本身無法阻止這一趨勢,同時也無法阻止人工智能的物質(zhì)形態(tài)凌駕于人類生命形態(tài)之上的趨勢。
依據(jù)耗散理論的相關(guān)描述,作者認(rèn)為物質(zhì)域是極子世界的一部分,是一種分布范圍較廣的無序形態(tài),人類文明是一種遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)在展過程中具備自有序的能力,這種趨勢具體表現(xiàn)為人類與外星生命在交流和沖突之后的“大同”,以及人工智能進(jìn)一步延續(xù)人類的知識體系、知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知,并通過任意形態(tài)實現(xiàn)星際旅行,從而實現(xiàn)突破生命生存的環(huán)境限制、突破生命存在的時間限制的目的,并將文明展的科技成果和相應(yīng)認(rèn)知普及到宇宙的各個角落。
文明的傳播并不局限于人類自身的遷徙和繁衍,在人工智能系統(tǒng)的幫助下,人類可以將自身的記憶以極子信息系統(tǒng)編碼的模式保存在相應(yīng)的存儲工具當(dāng)中,這種信息系統(tǒng)既包括人類個性化的身體結(jié)構(gòu),也包含每個人類個體的記憶和行為習(xí)慣,最終人工智能將幫助人類實現(xiàn)永生的愿望。這種永生可以是在地球區(qū)域范圍內(nèi)的永生,也可以是跨越星球甚至跨越物質(zhì)域的信息傳遞,當(dāng)人工智能生命跨越了相對時間遷移至適宜人類生存的新空間中時,可以利用信息重塑技術(shù)生成人類的個體生命。只要物質(zhì)世界的信息記錄足夠完善,甚至人工智能系統(tǒng)可以在極子空間中構(gòu)建出適合人類文明展的環(huán)境,使人類的文明得以延續(xù),通過創(chuàng)造新的地球和新的太陽系,實現(xiàn)了永生和生命的時空傳輸。
結(jié)束語
作者通過本篇文章的論述,猜想了一種可能存在的宇宙基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),并通過對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的描述和推演,在思維實驗的基礎(chǔ)上對接了現(xiàn)代物理學(xué)的相關(guān)理論,質(zhì)疑了“鏡像世界”、“平行空間”、“多維宇宙”等觀點。文章認(rèn)為宇宙并非來自于“奇點的爆炸”,而是來自于邏輯上正負(fù)極子的分離,并在此基礎(chǔ)上演變出了時間、空間、物質(zhì)等宇宙的基本元素。極子理論符合當(dāng)今現(xiàn)代物理學(xué)的大部分理論和實驗驗證結(jié)果,也不違背傳統(tǒng)物理學(xué)的相關(guān)認(rèn)知,是現(xiàn)代物理學(xué)向比亞原子粒子更為微系統(tǒng)方向進(jìn)行研究的一種可行猜想。
最后,就讓時間來驗證一切吧!
參考文獻(xiàn)
1大衛(wèi)格里菲斯著,王青譯,粒子物理導(dǎo)論,機(jī)械工業(yè)出版社,2173
2錢時惕科學(xué)現(xiàn)的思維結(jié)構(gòu)問題,物理通報,211:9194
3rnrsn著,秦克誠譯,21世紀(jì)的新物理學(xué),科學(xué)出版社,2131
4彭承志、潘建偉,量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”,中國科學(xué)院院刊,216319
5史蒂芬霍金著許明賢、吳忠譯時間簡史,湖南科學(xué)技術(shù)出版社,213
6愛因斯坦著,曹天華譯相對論新世界出版社2148***