摘要:從質(zhì)量和能量的關(guān)系進(jìn)行推理,物質(zhì)最終是由能量構(gòu)成的。本文以能量為研究對(duì)象,將能量分為“顯態(tài)能量”和“隱態(tài)能量”,提出“能量密度趨同假設(shè)”,以此對(duì)自然界的強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力進(jìn)行解析,發(fā)現(xiàn)這四種基本力是統(tǒng)一的,都是能量密度趨同產(chǎn)生的趨同力,只是表現(xiàn)的形式不同,令人困惑的“質(zhì)量虧損”、“夸克幽禁”、“漸進(jìn)自由”、“暗物質(zhì)”等現(xiàn)象也可以進(jìn)行合理的解釋。
關(guān)鍵詞:原子結(jié)構(gòu);粒子;能量;力
引言
物質(zhì)的表象紛繁復(fù)雜,令人眼花繚亂。但當(dāng)我們從物質(zhì)的表象朝著它的本質(zhì)前進(jìn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),越接近本質(zhì)物質(zhì)越趨于統(tǒng)一,以至于科學(xué)家們堅(jiān)信,千差萬別的所有物質(zhì)的本質(zhì)是相同的,自然界弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力、電磁力、引力這四種基本力也是統(tǒng)一的。描述原子結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模型之所以倍受關(guān)注,在于它較好地描述了弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力和電磁力。它之所以又受到質(zhì)疑,在于它沒有能夠描述引力,即使正確也存在局限性。為什么會(huì)這樣呢?回顧我們對(duì)力的認(rèn)識(shí)歷程,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)我們把天體作為研究對(duì)象時(shí),我們認(rèn)識(shí)到引力;當(dāng)我們把電荷作為研究對(duì)象時(shí),我們認(rèn)識(shí)到電磁力;當(dāng)我們把粒子作為研究對(duì)象時(shí),我們認(rèn)識(shí)到強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力。反過來設(shè)想,如果我們只研究天體,我們就難以認(rèn)識(shí)到電磁力;如果我們只研究電荷,我們就難以認(rèn)識(shí)到弱相互作用力和強(qiáng)相互作用力??梢姡芯康膶?duì)象總是影響著我們認(rèn)識(shí)的結(jié)果。我們之所以在研究不同的對(duì)象時(shí)會(huì)得到不同的認(rèn)識(shí),原因在于我們?cè)趯?duì)不同研究對(duì)象分別進(jìn)行研究時(shí),形成的只是對(duì)不同研究對(duì)象的分別認(rèn)識(shí),而難以形成對(duì)不同研究對(duì)象的共同認(rèn)識(shí)。以此推理,我們只有把不同的研究對(duì)象作為同一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究,才容易形成對(duì)它們的共同認(rèn)識(shí)。因此,我們只有把千差萬別的所有物質(zhì)作為同一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究,才容易形成對(duì)物質(zhì)的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和自然界四種基本力的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。如何才能把千差萬別的所有物質(zhì)作為同一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究呢?既然我們相信千差萬別的所有物質(zhì)的本質(zhì)是相同的,所以只要我們把物質(zhì)的本質(zhì)作為研究對(duì)象,我們就能把千差萬別的所有物質(zhì)作為同一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究,從而有可能比較容易得到對(duì)力的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。既然粒子存在多樣性,那它們就肯定還不是物質(zhì)的本質(zhì)。如果我們的研究只停留在粒子層面,是難以得到對(duì)自然界四種基本力的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)的。基于這種理解,本文希望通過對(duì)物質(zhì)本質(zhì)的研究,嘗試實(shí)現(xiàn)
對(duì)自然界四種基本力的統(tǒng)一認(rèn)識(shí),并對(duì)一些令人困惑的自然現(xiàn)象進(jìn)行推理和解析。
1.物質(zhì)的本質(zhì)是能量
在原子核裂變過程中,一個(gè)較大的原子核分裂成兩個(gè)或多個(gè)較小的原子核,同時(shí)損失部分質(zhì)量,釋放大量的能量。損失的那部分質(zhì)量哪里去了?只有一種可能:它們變成了核裂變過程中釋放的能量。植物能夠通過光合作用生長(zhǎng)。這些現(xiàn)象都說明物質(zhì)和能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。愛因斯坦甚至早就給出了質(zhì)量和能量之間的數(shù)學(xué)公式。今天,科學(xué)家們依然在孜孜不倦地探索物質(zhì)的結(jié)構(gòu),從分子到原子再到原子核再到跨克,提出了多種理論,設(shè)計(jì)出了各種模型,并正在不斷取得進(jìn)展,但科學(xué)家們還沒有完全搞清楚原子特別是原子核的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如果我們的思維跨過物質(zhì)的詳細(xì)結(jié)構(gòu),不去考慮粒子究竟是如何組成中子、質(zhì)子、原子核、原子的,而是追根朔源,思考組成物質(zhì)的各種粒子最終是由什么構(gòu)成的,我們就能夠根據(jù)已經(jīng)掌握的質(zhì)量和能量的關(guān)系推斷:粒子最終只可能是由能量形成的。因此,我們可以確定:所有的物質(zhì)都是由能量構(gòu)成的,物質(zhì)的本質(zhì)是能量。
2.能量的屬性
2.1能量的形態(tài)是變化的
物質(zhì)是由能量構(gòu)成的,所以物質(zhì)也是能量,而物質(zhì)和能量又是可以相互轉(zhuǎn)化的。物質(zhì)是能量,物質(zhì)所轉(zhuǎn)化成的能量當(dāng)然也是能量。區(qū)別在于,物質(zhì)是我們?nèi)菀字苯佑^測(cè)到的,而物質(zhì)所轉(zhuǎn)化成的我們通常所指的“能量”,卻是我們難以直接觀測(cè)到的。物質(zhì)和能量的本質(zhì)是相同的,都是能量,只是表現(xiàn)出來的形態(tài)不同而已。這說明能量的形態(tài)是可以變化的,物質(zhì)和能量的相互轉(zhuǎn)化,只不過是能量不同形態(tài)的變化。就好象水和冰,都是H2O,只是表現(xiàn)出來的形態(tài)不同,不同的形態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化,水可以轉(zhuǎn)化成冰,冰也可以轉(zhuǎn)化成水。為了下文表述方便,本文暫且把我們通常所指的物質(zhì)定義為“顯態(tài)能量”,把我們通常所指的能量定義為“隱態(tài)能量”。按照這樣的定義理解“所有的物質(zhì)都是由能量構(gòu)成的”,也就是說“所有的顯態(tài)能量都是由隱態(tài)能量構(gòu)成的”。我們現(xiàn)在對(duì)世界的認(rèn)識(shí),基本上局限于顯態(tài)能量,對(duì)于隱態(tài)能量我們尚知之甚少。
2.2能量的總量是守恒的
能量守恒最早是通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論,被作為一條物理定律。在宇宙中,能量從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化成另一種形態(tài),從宇宙的一個(gè)區(qū)域運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域(由于在此后的論述中經(jīng)常涉及宇宙的一定區(qū)域,為了下文的表述方便,本文將宇宙的一定區(qū)域定義為一個(gè)“宇宙單元”。宇宙單元可以無限大,整個(gè)宇宙也可以作為一個(gè)宇宙單元;宇宙單元也可以無限小,比粒子更小乃至無窮小的宇宙區(qū)域也可以作為一個(gè)宇宙單元),不論能量如何變化,如何運(yùn)動(dòng),它始終在宇宙之中。因此,從整個(gè)宇宙的范圍來判斷,能量守恒依然是成立的。但這并不是說宇宙處處都存在能量,宇宙中也有可能存在不含能量的宇宙單元。本文將不含能量的宇宙單元定義為“真空”。這與傳統(tǒng)意義的真空有區(qū)別。傳統(tǒng)意義的真空并非真的什么也沒有,而是可能含有隱態(tài)能量。
2.3能量具有密度趨同性
我們把一杯熱水倒入一杯涼水中,混合后的水的溫度會(huì)逐漸趨向一致;我們加熱鐵棒的一端,熱量會(huì)從被加熱的一端向另一端傳遞。此類現(xiàn)象稱為“熱傳遞”。熱量是能量的一種。所以熱傳遞也就是能量傳遞。同一種物體,在溫度高的狀態(tài)下其熱能的密度(本文把單位體積宇宙單元所含能量定義為“能量密度”),總是比在溫度低的狀態(tài)下高。所以同一種物體間的熱能傳遞,實(shí)際上就是熱能的密度在進(jìn)行均勻,向一致性發(fā)展。本文將能量密度向一致性方向發(fā)展的運(yùn)動(dòng)定義為“能量密度趨同”,將能量具有的這種密度趨同的性質(zhì)定義為“能量密度趨同性”,將能量密度趨同產(chǎn)生的力定義為“趨同力”。在與能量密度趨同方向垂直的截面上,一定密度的能量產(chǎn)生的趨同力應(yīng)該是一定的,所以趨同力具有一個(gè)固定的系數(shù),本文將這個(gè)系數(shù)定義為“趨同力系數(shù)”,提出如下假設(shè):
能量密度趨同是能量的固有屬性,當(dāng)相鄰的宇宙單元之間的能量密度存在差異時(shí),這兩個(gè)宇宙單元之間的能量就會(huì)進(jìn)行能量密度趨同,向一致性方向發(fā)展;當(dāng)相鄰的宇宙單元之間的能量密度相同時(shí),這兩個(gè)宇宙單元之間的能量也會(huì)進(jìn)行能量密度趨同,趨向于保持能量密度相同的狀況。在與趨同力方向垂直的截面上,單位能量密度的趨同力的值是一定的,這個(gè)值就是趨同力系數(shù)。趨同力的大小與趨同力系數(shù)有關(guān),與直接參與能量密度趨同的能量的多少有關(guān),直接參與能量密度趨同的能量越多趨同力越大,直接參與能量密度趨同的能量越少趨同力越小。
為了下文的論述方便,本文把這個(gè)假設(shè)稱為“能量密度趨同假設(shè)”。本文不去論證這個(gè)假設(shè)的正確與否,而是假定這個(gè)假設(shè)成立,以這個(gè)假設(shè)為基礎(chǔ),對(duì)一些自然現(xiàn)象進(jìn)行推理和解釋。
2.4能量具有能量場(chǎng)
按照能量密度趨同性推理,任意一個(gè)單位的能量,不論是什么形態(tài),當(dāng)它與相鄰的宇宙單元之間存在能量密度差異時(shí),就一定會(huì)與這個(gè)相鄰的宇宙單元進(jìn)行能量密度趨同。當(dāng)該單位能量的能量密度高于相鄰的宇宙單元時(shí),能量密度趨同的過程是能量從該單位能量向相鄰的宇宙單元逐漸擴(kuò)散,從而形成以該單位能量為中心,能量密度從中心向外由高逐漸變低直至與相鄰的宇宙單元一致的區(qū)域。當(dāng)該單位能量的能量密度低于相鄰的宇宙單元時(shí),能量密度趨同的方向相反,會(huì)形成以相鄰的宇宙單元為中心,能量密度從中心向外由高逐漸變低直至與這個(gè)單位能量的能量密度一致的區(qū)域。本文將這種以相對(duì)較高密度的能量為中心,能量密度從中心向外由高逐漸變低直至與相鄰的宇宙單元一致的區(qū)域定義為“能量場(chǎng)”。
3.顯態(tài)能量和隱態(tài)能量的相互轉(zhuǎn)化
3.1隱態(tài)能量向顯態(tài)能量的轉(zhuǎn)化
在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),隱態(tài)能量轉(zhuǎn)化成顯態(tài)能量需要非常特殊的條件。我們要花費(fèi)巨額的資金,建造加速器、對(duì)撞機(jī)等高科技的實(shí)驗(yàn)設(shè)施,在非常高的能量狀態(tài)下,才能制造出極少的粒子;極其微小的正粒子和反粒子相遇湮滅就能產(chǎn)生巨大的隱態(tài)能量;核裂變時(shí)只損失少量的顯態(tài)能量就能產(chǎn)生巨大的隱態(tài)能量。這些都說明,顯態(tài)能量是隱態(tài)能量高度濃縮而成的,顯態(tài)能量的能量密度通常都大于隱態(tài)能量的能量密度。如果有特殊的顯態(tài)能量是內(nèi)含真空或內(nèi)含只有很少能量的半真空的結(jié)構(gòu),則這種顯態(tài)能量的能量密度也有可能小于或等于隱態(tài)能量的能量密度。但此類顯態(tài)能量,除內(nèi)含的真空、半真空之外的顯態(tài)能量部分的能量密度,仍然是大于隱態(tài)能量的能量密度的。既然我們已經(jīng)知道,粒子組成原子,原子組成分子和各種顯態(tài)能量,我們可以推斷:隱態(tài)能量轉(zhuǎn)化成顯態(tài)能量一定是先轉(zhuǎn)化成最初級(jí)的粒子,然后再由這些粒子逐步組成各種顯態(tài)能量。那么,隱態(tài)能量是如何轉(zhuǎn)化成粒子的呢?從我們制造粒子的過程可以推斷,在特殊的條件下,隱態(tài)能量的能量密度逐漸增加,當(dāng)隱態(tài)能量的能量密度達(dá)到一定的數(shù)值時(shí),隱態(tài)能量就會(huì)轉(zhuǎn)化成顯態(tài)能量。本文將隱態(tài)能量轉(zhuǎn)化成顯態(tài)能量所需要的最低能量密度定義為“臨界密度”。當(dāng)隱態(tài)能量的能量密度達(dá)到臨界密度時(shí),隱態(tài)能量就轉(zhuǎn)化成顯態(tài)能量即最初級(jí)的粒子。由于形成條件不可能完全相同,粒子的能量密度和質(zhì)量會(huì)有區(qū)別,有的粒子的能量密度剛剛達(dá)到臨界密度,有的粒子的能量密度遠(yuǎn)高于臨界密度,有的粒子質(zhì)量小,有的粒子質(zhì)量大。由此也可以推斷,顯態(tài)能量不是無限可分的,存在體積最小的粒子;而隱態(tài)能量則是無限可分的。隱態(tài)能量看不見,摸不著,只有達(dá)到臨界密度才能轉(zhuǎn)化成粒子。根據(jù)它的這些特征,我們可以推斷,隱態(tài)能量沒有固定形狀,是可以壓縮,可以流動(dòng)的。
3.2顯態(tài)能量向隱態(tài)能量的轉(zhuǎn)化
顯態(tài)能量向隱態(tài)能量的轉(zhuǎn)化方式,我們現(xiàn)在已知的有以下兩種:(1)粒子湮滅方式。正粒子和反粒子相遇時(shí)瞬間湮滅為隱態(tài)能量;(2)核反應(yīng)方式。在衰變、核裂變和核聚變過程中,部分顯態(tài)能量轉(zhuǎn)化為隱態(tài)能量。
至此,本文把“粒子和由粒子構(gòu)成的能量形態(tài)”定義為“顯態(tài)能量”。把“顯態(tài)能量以外的能量形態(tài)”定義為“隱態(tài)能量”。把“能量的各種形態(tài)”統(tǒng)稱為“物質(zhì)”。
4.質(zhì)量的重新定義
我們通常把質(zhì)量定義為“物體所含物質(zhì)的多少”。按照前文的論述,物質(zhì)是由能量構(gòu)成的,而能量有顯態(tài)能量和隱態(tài)能量?jī)煞N不同的形態(tài)。對(duì)于顯態(tài)能量,我們?nèi)匀豢梢允褂猛ǔ5馁|(zhì)量概念對(duì)它進(jìn)行衡量。但對(duì)于隱態(tài)能量,由于它不屬于通常的物質(zhì)范疇,用通常的質(zhì)量概念就無法對(duì)它進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮饬?。?dāng)我們研究問題時(shí),研究對(duì)象可能是任意一個(gè)宇宙單元,這個(gè)宇宙單元可能是顯態(tài)能量即我們通常所指的“物質(zhì)”,也可能是隱態(tài)能量即我們通常所指的“能量”,也可能是真空,也可能是它們的任意組合。我們通常的質(zhì)量定義已經(jīng)不能對(duì)任意宇宙單元進(jìn)行有效衡量。為了對(duì)任意宇宙單元進(jìn)行有效衡量,本文將質(zhì)量的定義延伸為:“任意宇宙單元所含能量的多少”。任意一個(gè)宇宙單元,只要它含有能量,它就有質(zhì)量。如果一個(gè)宇宙單元不含有能量,它就沒有質(zhì)量。
5.力的統(tǒng)一
自然界的所有力都可以歸結(jié)為四種基本力,即:引力、強(qiáng)相互作用力、電磁力、弱相互作用力。科學(xué)家們相信,這四種基本力是可以統(tǒng)一的。按照“能量密度趨同假設(shè)”,這四種基本力其實(shí)都是趨同力,確實(shí)是可以統(tǒng)一的。
5.1引力
當(dāng)一個(gè)能量場(chǎng)獨(dú)處時(shí),如果它在各個(gè)方向的趨同力相同,則它靜止不動(dòng)。按照“能量密度趨同假設(shè)”,這個(gè)能量場(chǎng)不斷與外界進(jìn)行能量密度趨同。當(dāng)它與另外一個(gè)能量場(chǎng)相遇時(shí),它們接觸部位的能量發(fā)生疊加,能量密度大于該能量場(chǎng)在其它方向與能量場(chǎng)中心相同距離部位的能量密度,接觸部位的趨同力也就會(huì)大于該能量場(chǎng)在其它方向與能量場(chǎng)中心相同距離部位的趨同力,該能量場(chǎng)就會(huì)發(fā)生向與相遇能量場(chǎng)接觸方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在我們看來就是該能量場(chǎng)被相遇的能量場(chǎng)吸引了或者吸引了相遇的能量場(chǎng)。不同能量場(chǎng)接觸部位的趨同力就是我們通常所說的“引力”。能量密度只決定趨同力的大小,卻不決定趨同力的方向。當(dāng)不同的能量場(chǎng)接觸產(chǎn)生引力后,質(zhì)量較小的能量場(chǎng)會(huì)向質(zhì)量較大的能量場(chǎng)運(yùn)動(dòng),體現(xiàn)出來就是質(zhì)量較大的能量場(chǎng)把質(zhì)量較小的能量場(chǎng)吸引過去了。所以引力的方向總是指向質(zhì)量較大的能量場(chǎng)。當(dāng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的能量場(chǎng)與另外一個(gè)能量場(chǎng)相遇產(chǎn)生引力時(shí),引力的大小將會(huì)影響這兩個(gè)能量場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的方向,使它們相互碰撞、相互圍繞運(yùn)動(dòng)或改變運(yùn)動(dòng)軌道。
在引力公式F=GmM/r∧2中,F(xiàn)是引力,G是引力常量,m和M分別是兩個(gè)物體的質(zhì)量,r是兩個(gè)物體之間的距離。即:引力等于引力常量乘以兩物體質(zhì)量的乘積再除以它們距離的平方。兩個(gè)物體的質(zhì)量和它們之間的距離成為引力的相關(guān)量在情理之中,但引力常量為什么會(huì)如影隨形地成為引力的相關(guān)量呢?按照“能量密度趨同假設(shè)”,引力常量之所以成為相關(guān)量,是因?yàn)橐褪勤呁?,趨同力存在趨同力系?shù),引力常量其實(shí)就是趨同力系數(shù)。引力的傳播必然有一定的速度,有科學(xué)家測(cè)算出引力的傳播速度與光速相同。引力的傳播為什么會(huì)有一定的速度?按照“能量密度趨同假設(shè)”,當(dāng)兩個(gè)能量場(chǎng)在與外界進(jìn)行能量密度趨同的過程中接觸發(fā)生重疊時(shí),它們之間就產(chǎn)生引力。在兩個(gè)能量場(chǎng)接觸之前,它們之間是沒有引力的。兩個(gè)能量場(chǎng)是在能量密度趨同的過程中發(fā)生重疊從而產(chǎn)生引力的,能量密度趨同有一定的速度,所以引力也就有一定的速度,這個(gè)速度就是能量密度趨同的速度。
5.2電磁力
電磁力是電場(chǎng)力和磁力的統(tǒng)稱,本文對(duì)它們分別進(jìn)行分析。
5.2.1電場(chǎng)力
按照“能量密度趨同假設(shè)”,粒子不斷與外界進(jìn)行能量密度趨同,當(dāng)與此相關(guān)的趨同力在各個(gè)方向呈對(duì)稱分布時(shí),在沒有外力作用的情況下,粒子靜止不動(dòng);在有外力作用的情況下,粒子發(fā)生與外力相關(guān)方向的位移;當(dāng)趨同力呈不對(duì)稱分布時(shí),粒子就會(huì)發(fā)生位移或旋轉(zhuǎn)或同時(shí)發(fā)生旋轉(zhuǎn)和位移。這就是粒子旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)的主要原因。旋轉(zhuǎn)的粒子的旋轉(zhuǎn)方向只有兩種可能:順時(shí)針方向或者逆時(shí)針方向。使粒子發(fā)生旋轉(zhuǎn)的趨同力就是“電場(chǎng)力”,這種旋轉(zhuǎn)的粒子就是帶電粒子。帶電粒子有自己的能量場(chǎng),在帶電粒子旋轉(zhuǎn)時(shí)其能量場(chǎng)也隨之旋轉(zhuǎn)。當(dāng)同性帶電粒子的能量場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)中接觸時(shí),它們彼此之間產(chǎn)生引力。但由于它們旋轉(zhuǎn)方向相同,致使它們接觸部位的運(yùn)動(dòng)方向正好相反,所以它們的電場(chǎng)力互為阻力。由于它們的電場(chǎng)力遠(yuǎn)比它們之間的引力大,就造成了它們之間的阻力遠(yuǎn)比它們之間的引力大,這種阻力阻礙它們的旋轉(zhuǎn)和在旋轉(zhuǎn)中的相向運(yùn)動(dòng),使它們難以靠近,這就是電的同性相斥。當(dāng)異性帶電粒子的能量場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)中接觸時(shí),它們彼此之間產(chǎn)生引力。由于它們旋轉(zhuǎn)方向相反,致使它們接觸部位的運(yùn)動(dòng)方向正好相同,所以它們的電場(chǎng)力互為動(dòng)力,這種動(dòng)力與它們之間的引力形成合力,加速彼此的旋轉(zhuǎn)和在旋轉(zhuǎn)中的相向運(yùn)動(dòng),使它們迅速互相靠近,這就是電的異性相吸。
5.2.2磁力
我們知道,原子由原子核以及繞原子核運(yùn)轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成,電子帶一個(gè)單位的負(fù)電荷,原子核由中子和質(zhì)子構(gòu)成,中子呈中性,質(zhì)子帶一個(gè)單位的正電荷,在通常情況下,原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和原子核外的電子數(shù)相等。原子核有它的能量場(chǎng),電子也有它的能量場(chǎng),電子圍繞原子核運(yùn)轉(zhuǎn),與原子核共同形成原子的能量場(chǎng)。通常情況下,在原子的能量場(chǎng)中,高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電子在原子能量場(chǎng)的外圍制造出紊流,使原子能量場(chǎng)在外圍不具有旋向,所以原子呈中性。而在某些原子的能量場(chǎng)中,高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電子在原子的外圍能量場(chǎng)中制造出的不是紊流,而是使原子能量場(chǎng)外圍的隱態(tài)能量在原子能量場(chǎng)的中心兩側(cè)呈對(duì)稱分布,在一側(cè)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),在另一側(cè)則按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。這種原子的能量場(chǎng)對(duì)外表現(xiàn)出來的趨同力,在原子能量場(chǎng)中心兩側(cè)呈對(duì)稱分布,在一側(cè)是順時(shí)針方向,在另一側(cè)是逆時(shí)針方向,這種趨同力就是“磁力”。這種原子構(gòu)成的顯態(tài)能量就是磁體。組成磁體的原子的能量場(chǎng)共同形成磁體的能量場(chǎng)即磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)外表現(xiàn)出來的呈對(duì)稱分布、方向相反的趨同力就是磁體的磁力。當(dāng)同性磁場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)中接觸時(shí),它們彼此之間產(chǎn)生引力。但由于它們旋轉(zhuǎn)方向相同,致使它們接觸部位的運(yùn)動(dòng)方向正好相反,所以它們的磁力互為阻力。由于它們的磁力遠(yuǎn)比它們之間的引力大,由于它們的磁力互為阻力,就造成了它們之間的阻力遠(yuǎn)比它們之間的引力大,這種阻力阻礙它們的旋轉(zhuǎn)和在旋轉(zhuǎn)中的相向運(yùn)動(dòng),使它們難以靠近,這就是磁的同性相斥。當(dāng)異性磁場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)中接觸時(shí),它們彼此之間產(chǎn)生引力。由于它們旋轉(zhuǎn)方向相反,致使它們接觸部位的運(yùn)動(dòng)方向正好相同,所以它們的磁力互為動(dòng)力,這種動(dòng)力與它們之間的引力形成合力,加速彼此的旋轉(zhuǎn)和在旋轉(zhuǎn)中的相向運(yùn)動(dòng),使它們迅速互相靠近,這就是磁的異性相吸。
由上面的分析可知,電場(chǎng)力和磁力都是趨同力,也就是說,電磁力也是趨同力。
5.3強(qiáng)相互作用力
我們知道,大多數(shù)原子核中都包含一個(gè)以上帶正電荷的質(zhì)子,由于電荷具有同性相斥的特性,這些帶正電荷的質(zhì)子彼此之間存在斥力,應(yīng)該分開才對(duì),但實(shí)際情況卻是它們?cè)谠雍酥蟹€(wěn)定地“粘在一起”,所以一定存在一種比同性之間的斥力大得多的力,將原子核中的質(zhì)子以及中子緊緊束縛在一起了。這種力被定義為“強(qiáng)相互作用力”。
按照前文的論述,粒子有它自己的能量場(chǎng),在這個(gè)能量場(chǎng)中,越靠近粒子的區(qū)域隱態(tài)能量密度越大。在原子核中,粒子之間的距離很近,所以它們之間存在著密度很大的隱態(tài)能量。按照“能量密度趨同假設(shè)”,直接參與能量密度趨同的能量越多它們之間的趨同力越大。由于原子核中粒子之間的隱態(tài)能量密度很大,所以直接參與原子核中粒子之間能量密度趨同的隱態(tài)能量很多,這使原子核中粒子之間存在著很大的趨同力,這就是“強(qiáng)相互作用力”。它足以克服同性之間的斥力。對(duì)于原子來說,它的能量場(chǎng)中的能量分布是以能量密度大的原子核為中心向外逐漸降低的。由于原子核與原子核之間的距離,比原子核內(nèi)部粒子與粒子之間的距離要大的多,原子核與原子核之間的能量密度,也比原子核內(nèi)部粒子與粒子之間的能量密度要小的多,所以直接參與原子核與原子核之間能量密度趨同的隱態(tài)能量,比直接參與原子核中粒子與粒子之間能量密度趨同的隱態(tài)能量要少的多,因此原子核與原子核之間的趨同力,比原子核內(nèi)部粒子與粒子之間的趨同力要小的多。在我們看來就是原子核與原子核之間不存在強(qiáng)相互作用力,這就是強(qiáng)相互作用力是短程力的原因。
5.4弱相互作用力
按照前文的論述,粒子有自己的能量場(chǎng),在粒子的能量場(chǎng)中,能量的密度以粒子為中心,從粒子向外由高逐漸變低,由顯態(tài)能量逐漸過度為隱態(tài)能量。按照“能量密度趨同假設(shè)”,在粒子的能量場(chǎng)中,能量密度高的粒子的能量,會(huì)向能量密度低的隱態(tài)能量趨同。在這個(gè)過程中,粒子的某些部分會(huì)在這種趨同力的作用下發(fā)生剝落,剝落的部分又以新的粒子出現(xiàn),這就是粒子的衰變。由粒子構(gòu)成的原子核同樣有自己的能量場(chǎng),在原子核的能量場(chǎng)中,能量密度高的原子核中的粒子的能量,也會(huì)向能量密度低的隱態(tài)能量趨同,這使原子核中的粒子具有向原子核外的趨同力;原子核內(nèi)的質(zhì)子之間由于帶同性電荷,彼此之間存在斥力;同時(shí),組成原子核的粒子之間也進(jìn)行能量密度趨同,具有向原子核內(nèi)的趨同力即強(qiáng)相互作用力。在原子核的能量場(chǎng)中,以上的三種力同時(shí)發(fā)揮作用。當(dāng)原子核中粒子的能量向隱態(tài)能量的趨同速度,低于原子核能量場(chǎng)中隱態(tài)能量向外的趨同速度時(shí),原子核能量場(chǎng)中的隱態(tài)能量就會(huì)減少,原子核中粒子與粒子之間的強(qiáng)相互作用力就會(huì)隨之減?。ㄒ部赡苡衅渌蛟斐蓮?qiáng)相互作用力減?。.?dāng)原子核中粒子與粒子之間的強(qiáng)相互作用力,減至小于原子核中質(zhì)子與質(zhì)子之間的斥力與粒子向原子核外的趨同力之和時(shí),原子核的某些部分就會(huì)發(fā)生剝落,剝落的部分又以新的原子核或單個(gè)粒子出現(xiàn)。這就是原子核的衰變。我們通常把有輕子參與的衰變、k介子的衰變、∧超子的衰變稱為“弱相互作用”,把與此相關(guān)的力稱為“弱相互作用力”。其實(shí)所有的衰變都是粒子、原子核與其周圍的隱態(tài)能量進(jìn)行能量密度趨同的過程,與此相關(guān)的力都是趨同力,也就是說,弱相互作用力也是趨同力。
從以上對(duì)引力、電磁力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力的分析可以看出,在“能量密度趨同假設(shè)”成立的情況下,所有的力都是一種力,即趨同力。力是能量密度趨同產(chǎn)生的。
6.物質(zhì)的波粒二象性
我們通常用數(shù)學(xué)方程來解釋通常所指的物質(zhì)的波粒二象性。而在本文看來,我們通常所指的物質(zhì)的波粒二象性是由我們通常所指的物質(zhì)的能量場(chǎng)的結(jié)構(gòu)決定的。按照前文的論述,我們通常所指的物質(zhì)是顯態(tài)能量,它有自己的能量場(chǎng),這個(gè)能量場(chǎng)由顯態(tài)能量和它周圍的隱態(tài)能量共同構(gòu)成。在這個(gè)能量場(chǎng)中顯態(tài)能量的能量密度大,形狀相對(duì)固定,不易變形,具有折射、反射等粒子的特征。隱態(tài)能量的能量密度小,沒有固定的形狀,容易變形,具有干涉、衍射等波的特征。我們?cè)趯?duì)我們通常所指的物質(zhì)即顯態(tài)能量進(jìn)行觀察時(shí),既能觀察到顯態(tài)能量表現(xiàn)出來的折射、反射等粒子的特征,同時(shí)由于在顯態(tài)能量周圍還存在隱態(tài)能量,所以我們還能觀察到隱態(tài)能量表現(xiàn)出來的干涉、衍射等波的特征,這就是我們通常所指的物質(zhì)具有波粒二象性的原因。
7.波的另一種分類方法
當(dāng)電流在導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí),導(dǎo)體能量場(chǎng)中隱態(tài)能量的能量密度會(huì)因電流所帶隱態(tài)能量的加入而增加,當(dāng)電流強(qiáng)時(shí)導(dǎo)體能量場(chǎng)中隱態(tài)能量的能量密度增加的多一些,當(dāng)電流弱時(shí)導(dǎo)體能量場(chǎng)中隱態(tài)能量的能量密度增加的少一些。當(dāng)電路中的電流強(qiáng)弱交替出現(xiàn)時(shí),導(dǎo)體能量場(chǎng)中隱態(tài)能量的能量密度也隨之發(fā)生強(qiáng)弱交替,由此引起附近隱態(tài)能量的振動(dòng),這就是電磁波。電磁波并不是帶電粒子在宇宙中的運(yùn)動(dòng)軌跡,而是電流附近隱態(tài)能量的振動(dòng)波。本文按照波的能量形態(tài)把波分為“顯態(tài)能量波”和“隱態(tài)能量波”。機(jī)械波是顯態(tài)能量運(yùn)動(dòng)的軌跡,本文稱之為“顯態(tài)能量波”。電磁波是電流附近隱態(tài)能量的振動(dòng)波,波里并不含顯態(tài)能量,本文稱之為“隱態(tài)能量波”。
8.對(duì)光的新認(rèn)識(shí)
8.1光的產(chǎn)生和能量形態(tài)
在含有隱態(tài)能量的宇宙單元中,當(dāng)有新的隱態(tài)能量進(jìn)入時(shí),會(huì)引起原有隱態(tài)能量的振動(dòng),從而產(chǎn)生電磁波。當(dāng)振動(dòng)的隱態(tài)能量的密度在一定范圍時(shí),就會(huì)產(chǎn)生我們通常所說的“光”。也就是說光是一定密度的隱態(tài)能量的振動(dòng)產(chǎn)生的電磁波。所以我們通常所指的光子是一個(gè)很小的含有能量的宇宙單元,這個(gè)宇宙單元的能量密度比通常的隱態(tài)能量的能量密度高,已經(jīng)到了我們可以觀察的能量密度,但它的能量密度依然低于臨界密度,還沒有濃縮成顯態(tài)能量,它還不是真正的粒子,依然是隱態(tài)能量。光子的產(chǎn)生并不是一個(gè)新的含有能量的宇宙單元的產(chǎn)生,而是一個(gè)原有的宇宙單元被輸入一定的隱態(tài)能量之后,表現(xiàn)為光子,所以光子本身并不象粒子那樣占有固定的宇宙單元,這是光子在運(yùn)動(dòng)中不會(huì)互相碰撞的原因。
8.2光的傳播
當(dāng)一個(gè)含有隱態(tài)能量的宇宙單元被輸入一定的隱態(tài)能量之后,就會(huì)表現(xiàn)為光子,這時(shí),該宇宙單元的能量密度大于附近宇宙單元的能量密度,按照“能量密度趨同假設(shè)”,該宇宙單元的能量會(huì)與附近宇宙單元的能量進(jìn)行能量密度趨同,把被輸入的能量向附近宇宙單元傳遞,但這樣的趨同力不是各向同力,所以這種能量密度趨同具有一定的方向,這種能量密度趨同從一個(gè)宇宙單元向另一個(gè)宇宙單元依次進(jìn)行,在我們看來,就是光子向一定方向的運(yùn)動(dòng)。如果只有一份這樣的隱態(tài)能量,它會(huì)在從一個(gè)宇宙單元向另一個(gè)宇宙單元的依次傳遞中,逐漸通過能量密度趨同被逐漸分配到傳遞路途中的宇宙單元,從而最終消失。但這樣的隱態(tài)能量通常是以集群形式產(chǎn)生的,所以不會(huì)輕易消失。當(dāng)這樣的隱態(tài)能量集群出現(xiàn)并通過能量密度趨同在宇宙單元中被依次傳遞時(shí),在我們看來,就是光在運(yùn)動(dòng)。光的運(yùn)動(dòng)不是光子作為一個(gè)粒子在宇宙中移動(dòng),也不是被輸入一份隱態(tài)能量后表現(xiàn)為光子的某個(gè)宇宙單元在整體移動(dòng),而是一個(gè)宇宙單元在被輸入一份隱態(tài)能量后,又在趨同力的作用下將它迅速傳遞給下一個(gè)宇宙單元。由于這樣的隱態(tài)能量是一份一份產(chǎn)生的,它在傳播中會(huì)使附近的宇宙單元發(fā)生能量密度或高或低有規(guī)律的變化,與電磁波的產(chǎn)生和傳播相同,這就是光表現(xiàn)為電磁波的原因。由于這樣的隱態(tài)能量是一份一份產(chǎn)生的,存在一定的間隔,又具有比較接近臨界密度的能量密度,所以又表現(xiàn)有粒子的特征。因此,光具有波粒二象性。
8.3光的靜止質(zhì)量
按照本文對(duì)質(zhì)量的定義,只要有能量就有質(zhì)量。光子作為具有一定能量密度的宇宙單元,當(dāng)然有一定的質(zhì)量。由于光子的產(chǎn)生并不是一個(gè)新的含有能量的宇宙單元的產(chǎn)生,而是一個(gè)原有的宇宙單元被輸入一定的隱態(tài)能量之后,表現(xiàn)為光子。在大的只含有隱態(tài)能量的宇宙單元中,當(dāng)一個(gè)原有的小宇宙單元被輸入一份隱態(tài)能量表現(xiàn)為光子后,能量密度又必然大于附近的小宇宙單元的能量密度,所以一定會(huì)與附近的小宇宙單元進(jìn)行能量密度趨同,將被輸入的能量傳遞給附近的小宇宙單元,所以這份隱態(tài)能量在剛被輸入一個(gè)小宇宙單元之后,又立即被該小宇宙單元傳遞給下一個(gè)小宇宙單元,這就導(dǎo)致這份隱態(tài)能量無法在某一個(gè)小宇宙單元停留,所以光總是在運(yùn)動(dòng)之中,無法靜止。由于光無法靜止,所以我們無法測(cè)量它的靜止質(zhì)量。
8.4光的速度
由于光的運(yùn)動(dòng)不是光子作為一個(gè)粒子在宇宙中移動(dòng),也不是被輸入一份隱態(tài)能量后表現(xiàn)為光子的某個(gè)宇宙單元在整體移動(dòng),而是一個(gè)宇宙單元在被輸入一份隱態(tài)能量表現(xiàn)為光子后,又通過能量密度趨同將被輸入的隱態(tài)能量迅速傳遞給下一個(gè)宇宙單元。所以所謂光的速度,其實(shí)是一個(gè)宇宙單元在被輸入一份隱態(tài)能量表現(xiàn)為光子后,與下一個(gè)宇宙單元進(jìn)行能量密度趨同的速度,是隱態(tài)能量在隱態(tài)能量中傳播的速度。由于我們通常所說的真空并非一無所有,而是充斥著大量的隱態(tài)能量,所以我們通常測(cè)定的近30萬千米/秒的光速并不是光在真空中的速度,而是光在隱態(tài)能量中的速度。我們可以想象,當(dāng)使一個(gè)宇宙單元表現(xiàn)為光子的那份隱態(tài)能量被傳遞到與真空的交界處時(shí),由于在真空中沒有隱態(tài)能量存在,所以使一個(gè)原先含有隱態(tài)能量的宇宙單元表現(xiàn)為光子的那份隱態(tài)能量,在進(jìn)入真空后,它所進(jìn)入的那個(gè)宇宙單元的能量密度,比表現(xiàn)為光子的宇宙單元的能量密度要小的多,所以該宇宙單元將不能表現(xiàn)為光子,在我們看來,就是光子在進(jìn)入真空后會(huì)逐漸消失。但由于使一個(gè)宇宙單元表現(xiàn)為光子的隱態(tài)能量通常都是一份接一份集群產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)的,所以其后的隱態(tài)能量會(huì)緊接著填充進(jìn)來,使這個(gè)宇宙單元的能量密度增加從而也表現(xiàn)為光子。這個(gè)過程會(huì)重復(fù)進(jìn)行,這樣的結(jié)果是光在真空中的速度會(huì)下降,當(dāng)后續(xù)的隱態(tài)能量不足時(shí)光會(huì)在真空中逐漸消失。由于光速是隱態(tài)能量在隱態(tài)能量中的傳播速度,所以我們可以推測(cè),凡是通過隱態(tài)能量傳播的電磁力、引力、強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力的傳播速度也可能與光速相同。
8.5為什么光速最快
按照前文的論述,光是隱態(tài)能量波,隱態(tài)能量是最小的物質(zhì)單位,密度最小,所有的顯態(tài)能量即我們通常所指的物體的密度都大于隱態(tài)能量。要使同體積的隱態(tài)能量和顯態(tài)能量獲得相同的速度,就必須賦予顯態(tài)能量大得多得多的能量,所以顯態(tài)能量的速度總是低于光速。
9.隱態(tài)能量的影響
9.1對(duì)重量的影響
我們知道,同一物體在地球表面附近和在月球表面附近的重量不同,這是由于地球表面附近和月球表面附近的引力不同。按照前文的論述,引力其實(shí)就是趨同力,直接參與能量密度趨同的能量的多少不同是造成引力大小不同的原因。在地球表面附近和月球表面附近,隱態(tài)能量的密度不同,所以物體在地球表面附近和月球表面附近,分別與地球能量場(chǎng)和月球能量場(chǎng)進(jìn)行能量密度趨同時(shí),直接參與能量密度趨同的能量多少不同,這就造成了物體在地球表面附近和月球表面附近受到的引力不同,所以重量不同。即使是在地球能量場(chǎng)中的不同區(qū)域,隱態(tài)能量密度也不同。物體在地球能量場(chǎng)的不同區(qū)域與地球能量場(chǎng)進(jìn)行能量密度趨同時(shí),直接參與能量密度趨同的能量多少不同,這同樣造成物體在地球能量場(chǎng)的不同區(qū)域受到的引力不同,所以重量也不同。在地球表面附近隱態(tài)能量的密度大,直接參與能量密度趨同的能量多,物體受到的引力較大,所以較重;在高空隱態(tài)能量的密度小,直接參與能量密度趨同的能量少,物體受到的引力較小,所以較輕。
9.2對(duì)電磁波的影響
電磁波是隱態(tài)能量振動(dòng)產(chǎn)生的,是隱態(tài)能量波,沒有隱態(tài)能量就不會(huì)產(chǎn)生電磁波,也無法傳播電磁波。電磁波只有在有隱態(tài)能量的宇宙單元才能產(chǎn)生和傳播,在真空中是不可能產(chǎn)生和傳播的。但粒子流等一些顯態(tài)能量波是顯態(tài)能量的運(yùn)動(dòng)軌跡,可以在真空中傳播。
9.3對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的影響
按照前文的論述,各種電磁波都是隱態(tài)能量波,我們已經(jīng)測(cè)算出它們的運(yùn)動(dòng)速度是相同的,而且不論它們向什么方向運(yùn)動(dòng),速度都沒有變化,它們的運(yùn)動(dòng)速度不受外力的影響。但經(jīng)驗(yàn)告訴我們,我們通常所稱的物體即顯態(tài)能量的運(yùn)動(dòng)速度卻總是受外力的影響。由于不同宇宙單元的隱態(tài)能量密度不同,所以宇宙中的隱態(tài)能量總是在進(jìn)行著能量密度趨同,能量密度趨同方向的不同決定了趨同力的方向也不同。如果趨同力的方向使趨同力成為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)力,趨同力就會(huì)使物體加速;如果趨同力的方向使趨同力成為運(yùn)動(dòng)物體的阻力,趨同力就會(huì)使物體減速。這與船順流行駛會(huì)加速,逆流行駛會(huì)減速的道理相同。例如:在地球引力場(chǎng)中,趨同力指向地球中心,物體如果向下運(yùn)動(dòng),就會(huì)獲得重力加速度;如果向上運(yùn)動(dòng),就會(huì)減速。在天體與天體之間的宇宙中,除天體引力場(chǎng)之外的宇宙單元中也存在著隱態(tài)能量,這里的隱態(tài)能量的密度也并非完全相同,當(dāng)這里的隱態(tài)能量的密度有差別時(shí),就會(huì)進(jìn)行能量密度趨同,存在趨同力。當(dāng)航天器從地球或太陽系的引力場(chǎng)進(jìn)入這樣的宇宙單元之后,如果這里的趨同力的方向使它成為航天器的動(dòng)力,航天器的速度就會(huì)比我們預(yù)計(jì)的快;如果這里的趨同力方向使它成為航天器的阻力,航天器的速度就會(huì)比我們預(yù)計(jì)的慢。顯態(tài)能量都有自己的能量場(chǎng),顯態(tài)能量在運(yùn)動(dòng)時(shí),其能量場(chǎng)也隨之運(yùn)動(dòng),顯態(tài)能量不運(yùn)動(dòng)時(shí),其能量場(chǎng)中的隱態(tài)能量也會(huì)在與周圍的能量密度趨同中進(jìn)行運(yùn)動(dòng),但它們無法脫離其所屬的顯態(tài)能量運(yùn)動(dòng),而是必須拖拽著其所屬的顯態(tài)能量一起運(yùn)動(dòng),否則當(dāng)兩個(gè)天體的能量場(chǎng)相遇時(shí),隱態(tài)能量會(huì)脫離其所屬的顯態(tài)能量以光速進(jìn)行能量密度趨同,而它們分別所屬的顯態(tài)能量則會(huì)被撇在后面,也就不會(huì)有引力產(chǎn)生了。對(duì)此,我們可以把運(yùn)動(dòng)的能量按照顯態(tài)能量場(chǎng)和隱態(tài)能量場(chǎng)來分別看待,理解為:顯態(tài)能量場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)受外力的影響,速度通常在光速以下;隱態(tài)能量場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)不受外力的影響,總是以光速運(yùn)動(dòng)。以此推理,所有不依賴顯態(tài)能量進(jìn)行傳播的運(yùn)動(dòng),速度都可能是光速,而所有依賴顯態(tài)能量進(jìn)行傳播的運(yùn)動(dòng),速度都可能低于光速。
9.4對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的影響
按照前文的論述,對(duì)于一個(gè)能量場(chǎng)來說,能量場(chǎng)中隱態(tài)能量的密度從能量場(chǎng)中心向外由高逐漸變低。當(dāng)運(yùn)動(dòng)的顯態(tài)能量穿過該能量場(chǎng)時(shí),如果該能量場(chǎng)的引力足夠大,就會(huì)將此顯態(tài)能量吸引以至捕獲;如果該能量場(chǎng)的引力不夠大,就會(huì)把此顯態(tài)能量引向該能量場(chǎng)中心方向,程度不同地改變此顯態(tài)能量的運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)我們把該能量場(chǎng)分成若干個(gè)比光子稍大的小宇宙單元看待時(shí),每個(gè)小宇宙單元靠近該能量場(chǎng)中心的一側(cè)隱態(tài)能量密度較大一些。當(dāng)使一個(gè)宇宙單元表現(xiàn)為光子的隱態(tài)能量進(jìn)入該能量場(chǎng)中的一個(gè)宇宙單元時(shí),該宇宙單元靠近該能量場(chǎng)中心一側(cè)的能量密度會(huì)先于其它部位達(dá)到表現(xiàn)為光子的條件,從而表現(xiàn)為光子,這樣的情況依次進(jìn)行下去,在我們看來就是光的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了向該能量場(chǎng)中心方向的彎曲。這就是“引力透鏡”產(chǎn)生的原因。
10.黑洞并非一樣“黑”
10.1高密度黑洞
當(dāng)能量場(chǎng)的能量密度和質(zhì)量足夠大時(shí),它的引力能夠把一切顯態(tài)能量都吸引進(jìn)去,而不再以顯態(tài)能量的形式釋放出來,它的能量場(chǎng)中的隱態(tài)能量無法產(chǎn)生振動(dòng)也就無法產(chǎn)生電磁波(包括光),使我們無法觀測(cè)到這個(gè)能量場(chǎng)的存在。這樣的能量場(chǎng)就是一種“黑洞”,它是由于能量場(chǎng)的能量密度大、質(zhì)量大形成的,本文稱之為“高密度黑洞”。在這樣的黑洞中,由于能量越積累越多,質(zhì)量越來越大,引力也越來越大。
10.2低密度黑洞
當(dāng)某個(gè)很大的宇宙單元的能量密度明顯小于周圍宇宙單元的能量密度時(shí),周圍宇宙單元的能量在向此宇宙單元趨同時(shí),會(huì)形成能量旋渦,旋渦形成后會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力。當(dāng)旋渦的吸引力足夠大時(shí),也能把一切顯態(tài)能量都吸進(jìn)去,而不再以顯態(tài)能量的形式釋放出來,它的能量場(chǎng)中的隱態(tài)能量也無法產(chǎn)生振動(dòng)也就無法產(chǎn)生電磁波(包括光),使我們無法觀測(cè)到這個(gè)旋渦中心的存在。這樣的旋渦中心是另一種“黑洞”,由于它是由于能量場(chǎng)的能量密度小、質(zhì)量小形成的,本文稱之為“低密度黑洞”。在這樣的黑洞中,由于能量的逐漸填充,它與周圍的能量密度差也越來越小,旋渦中心的吸力隨之越來越小,最終會(huì)消失。
10.3區(qū)分黑洞的方法
我們可以根據(jù)黑洞周圍天體的排列形狀,判斷它是高密度黑洞還是低密度黑洞。低密度黑洞周圍的天體呈旋渦狀排列,高密度黑洞周圍的天體的排列形狀多種多樣。我們還可以根據(jù)黑洞周圍天體的運(yùn)動(dòng)速度變化,判斷它是高密度黑洞還是低密度黑洞。低密度黑洞由于吸力越來越小,其周圍天體的運(yùn)動(dòng)會(huì)越來越慢。高密度黑洞由于引力越來越大,其周圍天體的運(yùn)動(dòng)會(huì)越來越快。
11.暗物質(zhì)的真相
科學(xué)家在對(duì)一些星系中天體的運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行計(jì)算時(shí)發(fā)現(xiàn),星系的引力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于他們所觀察到的天體的引力。他們據(jù)此推測(cè),星系中一定存在大量他們沒有觀測(cè)到的物質(zhì),正是由于這些物質(zhì)具有很大的質(zhì)量,才造成星系產(chǎn)生了比所觀測(cè)到的天體應(yīng)產(chǎn)生的引力更大的引力。由于這種物質(zhì)無法觀測(cè)到,科學(xué)家就把它稱為“暗物質(zhì)”。我們實(shí)際觀測(cè)到的物質(zhì)密度與理論上的宇宙臨界密度之間存在很大的差距,這也使越來越多的人相信宇宙中廣泛存在著暗物質(zhì)。
暗物質(zhì)究竟是何物?本文作如下解釋:
11.1隱態(tài)能量是一種暗物質(zhì)
在宇宙漫長(zhǎng)的演化歷史中,有無數(shù)的天體發(fā)生衰變,它們除了剩下一些殘骸,其余的質(zhì)量都轉(zhuǎn)化為隱態(tài)能量存在于宇宙之中;在宇宙形成之初,宇宙的能量也可能沒有全部轉(zhuǎn)化為顯態(tài)能量,而是有一部分隱態(tài)能量存在。按照上文的論述,隱態(tài)能量也是有質(zhì)量的。上述這些宇宙中的隱態(tài)能量雖然密度小,但充斥于宇宙之中,分布非常廣,總的質(zhì)量就非常大。隱態(tài)能量是暗物質(zhì)的重要組成部分。隱態(tài)能量之所以暗,是由于它是透明的,我們觀測(cè)不到,把隱態(tài)物質(zhì)稱為暗物質(zhì)其實(shí)是名不符實(shí)的。
11.2高密度黑洞是另一種暗物質(zhì)
高密度黑洞具有很大的質(zhì)量,它也是我們無法觀測(cè)到的,是暗物質(zhì)的另一組成部分。
12.夸克幽禁
夸克只能以群體形式存在于質(zhì)子和中子之中,而不能從質(zhì)子和中子中游離出來以個(gè)體形式存在。這種現(xiàn)象稱為“夸克幽禁”。夸克幽禁究竟是如何產(chǎn)生的呢?“能量密度趨同假設(shè)”提供了這樣一種解釋:
夸克的能量密度非常接近臨界密度,當(dāng)一個(gè)夸克單獨(dú)出現(xiàn)時(shí),夸克的能量場(chǎng)在各個(gè)方向都與外界接觸,夸克會(huì)在與外界的趨同力作用下迅速解體,所以單獨(dú)的一個(gè)夸克無法穩(wěn)定存在。當(dāng)一群夸克在一起時(shí),夸克的能量場(chǎng)之間會(huì)有互相重疊的部分,致使每一個(gè)夸克的能量場(chǎng)都只有一部分與外界接觸,而另一部分則與其它夸克的能量場(chǎng)接觸。在這種情況下,一方面夸克與夸克之間會(huì)進(jìn)行能量密度趨同,產(chǎn)生趨同力,把夸克束縛在一起;另一方面,與夸克單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)相比,每一個(gè)夸克的能量場(chǎng)與外界的接觸面變小,與外界的趨同力也變小了,這樣的趨同力只會(huì)造成夸克能量的逐步流失,卻不足以將夸克迅速解體,所以夸克群能夠存在。這說明在質(zhì)子和中子中,多個(gè)夸克的能量場(chǎng)組成的是一個(gè)統(tǒng)一的不可分割的能量場(chǎng),即質(zhì)子和中子的能量場(chǎng)。
13.漸進(jìn)自由
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在質(zhì)子和中子中,夸克之間距離越近強(qiáng)相互作用力越弱,距離越遠(yuǎn)強(qiáng)相互作用力越強(qiáng),這種現(xiàn)象被稱為“漸進(jìn)自由”。在宏觀世界,天體之間距離越遠(yuǎn)引力越小,距離越近引力越強(qiáng)??淇藶槭裁磿?huì)反其道而行呢?
按照前文論述,在質(zhì)子和中子中,多個(gè)夸克的能量場(chǎng)組成的是一個(gè)統(tǒng)一的不可分割的能量場(chǎng),即質(zhì)子和中子的能量場(chǎng)。當(dāng)其中的某一個(gè)夸克運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)引起能量場(chǎng)形狀的變化,相對(duì)于整個(gè)能量場(chǎng)來說,某一個(gè)夸克運(yùn)動(dòng)的幅度越小,能量場(chǎng)形狀改變的幅度也就越小,需要的能量就越少,這個(gè)夸克運(yùn)動(dòng)起來就越容易;某一個(gè)夸克運(yùn)動(dòng)的幅度越大,能量場(chǎng)形狀改變的幅度就越大,需要的能量就越多,這個(gè)夸克運(yùn)動(dòng)起來就越困難。這種現(xiàn)象在我們看來,就是漸進(jìn)自由。
14.原子結(jié)構(gòu)
由于以我們現(xiàn)在的技術(shù)手段,無法對(duì)原子內(nèi)部進(jìn)行直接觀察,也就無法驗(yàn)證有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的各種想象的正確與否,致使我們對(duì)原子結(jié)構(gòu)無法形成共識(shí)。相比較而言,在有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的各種猜想中,標(biāo)準(zhǔn)模型取得了更大的成功,它所預(yù)言的62種粒子,已經(jīng)找到了61種。這使人們相信標(biāo)準(zhǔn)模型得到了廣泛的驗(yàn)證,從而給予了它更多的支持。但質(zhì)疑者也有他們質(zhì)疑的理由,一是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型十分重要的質(zhì)量粒子即希格斯粒子至今尚未找到,二是標(biāo)準(zhǔn)模型沒有能夠描述引力,三是有跡象表明標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的粒子中有的有靜止質(zhì)量,這與標(biāo)準(zhǔn)模型不符。
從支持標(biāo)準(zhǔn)模型的角度而言,希格斯粒子雖然至今尚未找到,并不能說明以后也找不到;標(biāo)準(zhǔn)模型沒有能夠描述引力,如前文所述,是由于粒子不是物質(zhì)的共同本質(zhì),對(duì)粒子的研究難以實(shí)現(xiàn)力的統(tǒng)一,但這并不能說明標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)原子結(jié)構(gòu)的描述是錯(cuò)誤的。
從質(zhì)疑標(biāo)準(zhǔn)模型的角度而言,既然有跡象表明標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的粒子中有的有靜止質(zhì)量,與標(biāo)準(zhǔn)模型不符,如果證據(jù)準(zhǔn)確無誤,就足以否定標(biāo)準(zhǔn)模型;標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的62種粒子雖然除一種之外都已找到,但這并不足以驗(yàn)證這些粒子都存在于原子之中,所以無法驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)模型就是準(zhǔn)確無誤的。就象遠(yuǎn)處有一座高臺(tái),我們看不清它是由什么材料筑成的,通過數(shù)學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)石頭、磚頭和水泥能夠筑成這樣的高臺(tái),然后在自然界找到了石頭,在實(shí)驗(yàn)室制造出了磚頭和水泥,就認(rèn)為我們的設(shè)想是正確的。果真如此嗎?未必。石頭、磚頭和水泥的發(fā)現(xiàn),只能證明數(shù)學(xué)計(jì)算是成立的,高臺(tái)能夠用石頭、磚頭和水泥筑成,但這與高臺(tái)是否就是由石頭、磚頭和水泥筑成的是兩回事,因?yàn)楦吲_(tái)也可能用其它材料筑成,也可能是天然的石臺(tái)。
本文認(rèn)為,想象需要通過科學(xué)的驗(yàn)證來甄別正確與否。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的支持者和質(zhì)疑者來說,都需要進(jìn)一步尋找肯定或否定的證據(jù),以最終弄清真象。本文也傾向于質(zhì)疑標(biāo)準(zhǔn)模型。標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的粒子得到了廣泛的驗(yàn)證,但驗(yàn)證的只是這些粒子的存在。本文認(rèn)為,在隱態(tài)能量向顯態(tài)能量轉(zhuǎn)化的過程中,由于條件的不同,會(huì)形成各種各樣的粒子,這些粒子包括標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的粒子,也肯定包括標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言之外的粒子,這些粒子中只有少數(shù)參與了原子的構(gòu)造,其它的則是以獨(dú)立的形式存在。夸克組成中子和質(zhì)子,中子和質(zhì)子組成原子核,原子核和電子組成原子,這些是我們已經(jīng)驗(yàn)證的。在實(shí)現(xiàn)了力的統(tǒng)一之后,強(qiáng)相互作用力、弱相互作用力、電磁力、引力都是由于能量密度趨同產(chǎn)生的趨同力,在原子中都能夠合理存在。因此,僅靠我們所驗(yàn)證的這些,原子就能夠合理存在,并不需要十分復(fù)雜的模型。世界越接近本質(zhì)就越簡(jiǎn)單,到了十分接近世界本質(zhì)的原子核,會(huì)突然變得非常復(fù)雜嗎?我們?cè)趯ふ覙?biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的粒子的同時(shí),應(yīng)該同樣關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的粒子是否有與標(biāo)準(zhǔn)模型不符之處,一旦找到了這樣的粒子,我們就可以下這樣的結(jié)論:標(biāo)準(zhǔn)模型只是豐富的想象,而非自然的真相。量子力學(xué)之所以沒有能夠很好地描述引力,相對(duì)論之所以沒有能夠很好地描述強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力,原因在于它們沒有認(rèn)識(shí)到所有的力在本質(zhì)上都是一種力。
15.質(zhì)量虧損
原子核的質(zhì)量總是小于構(gòu)成原子核的中子和質(zhì)子的質(zhì)量之和,這種現(xiàn)象稱為“質(zhì)量虧損”。這是由于粒子能量場(chǎng)中隱態(tài)能量的增減造成的。粒子有自己的能量場(chǎng),在這個(gè)能量場(chǎng)中,顯態(tài)能量部分的粒子是可見的,除此之外的隱態(tài)能量部分是不可見的,能量場(chǎng)有一定的厚度,越靠近粒子隱態(tài)能量密度越高,質(zhì)量越大。粒子的質(zhì)量其實(shí)是粒子的能量場(chǎng)的質(zhì)量,也就是粒子能量場(chǎng)中可見的粒子質(zhì)量和不可見的隱態(tài)能量的質(zhì)量之和。中子和質(zhì)子的質(zhì)量也是如此。當(dāng)中子和質(zhì)子組成原子核時(shí),它們?cè)鹊膬蓚€(gè)能量場(chǎng)合并為一個(gè)原子核能量場(chǎng),在合并的過程中,中子和質(zhì)子的質(zhì)量沒有變化,但原子核能量場(chǎng)只需要一定的厚度,原先的中子和質(zhì)子的能量場(chǎng)中的隱態(tài)能量組成原子核能量場(chǎng)時(shí)有多余的部分,這多余的部分會(huì)在中子和質(zhì)子的能量場(chǎng)合并的過程中被釋放出去。在合并后的原子核的能量場(chǎng)中,中子和質(zhì)子的質(zhì)量沒有變化,但原子核的能量場(chǎng)中的隱態(tài)能量要少于中子和質(zhì)子的能量場(chǎng)在合并前的隱態(tài)能量之和,這就造成了原子核能量場(chǎng)的質(zhì)量小于合并前的中子和質(zhì)子的能量場(chǎng)的質(zhì)量之和,也就是質(zhì)量虧損。當(dāng)兩個(gè)原子核合并為一個(gè)原子核時(shí),也會(huì)出現(xiàn)這種情況,會(huì)有大量的隱態(tài)能量被釋放出來,這種隱態(tài)能量就是我們所知的核聚變能。一個(gè)原子核裂變?yōu)閮蓚€(gè)或多個(gè)原子核稱為核裂變,在核裂變后形成的原子核的質(zhì)量之和應(yīng)該大于核裂變前的原子核質(zhì)量,同時(shí)吸收隱態(tài)能量。但事實(shí)卻是在核裂變之后,物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生了損失,同時(shí)釋放出大量的隱態(tài)能量,即我們所稱的核裂變能。這是由于在核裂變的過程中,原子核的能量場(chǎng)被外界的中子擊中時(shí),有一部分隱態(tài)能量被擊出能量場(chǎng),釋放到外界,這造成物質(zhì)質(zhì)量發(fā)生損失;裂變產(chǎn)生的新原子核在形成新的能量場(chǎng)時(shí),必須從外界吸收隱態(tài)能量才能形成正常厚度的能量場(chǎng),但按照“能量密度趨同假設(shè)”,只有當(dāng)新原子核能量場(chǎng)周圍的能量密度大于新原子核能量場(chǎng)的能量密度時(shí),新原子核才能從周圍吸收隱態(tài)能量。在核裂變時(shí),新原子核能量場(chǎng)周圍的能量密度小于新原子核能量場(chǎng)的能量密度,所以新原子核能量場(chǎng)無法從周圍吸收隱態(tài)能量,這一方面使新原子核能量場(chǎng)達(dá)不到所需要的厚度,新原子核難以穩(wěn)定,會(huì)繼續(xù)衰變;另一方面新原子核能量場(chǎng)無法通過吸收隱態(tài)能量增加質(zhì)量。所以原子核裂變會(huì)造成質(zhì)量損失和隱態(tài)能量釋放。
16.反物質(zhì)
如前文所述,當(dāng)隱態(tài)能量的密度達(dá)到臨界密度時(shí)就會(huì)形成粒子,由于形成條件不同,粒子在質(zhì)量、能量密度、電性等方面會(huì)有區(qū)別,因而表現(xiàn)為多種多樣的粒子。這些粒子中有些在質(zhì)量等方面相同,在電性等方面相反,我們把它們中的一種稱為另一種的“反粒子”。按照推測(cè),反粒子會(huì)構(gòu)成“反原子”,反原子會(huì)構(gòu)成“反物質(zhì)”。在實(shí)驗(yàn)中粒子和反粒子相遇會(huì)湮滅釋放大量能量。人們因此推測(cè),原子和反原子相遇、物質(zhì)與反物質(zhì)相遇也會(huì)湮滅,釋放大量能量;既然每一種粒子都有反粒子,那么反粒子就應(yīng)該是廣泛存在的,因而反物質(zhì)也就是廣泛存在的,所以在宇宙中應(yīng)該存在著大量的反物質(zhì)。
本文認(rèn)為,反粒子與粒子的最大區(qū)別是旋轉(zhuǎn)方向相反,因此產(chǎn)生不同的電性,其它的區(qū)別是由于旋轉(zhuǎn)方向不同產(chǎn)生的。由于粒子和反粒子電性相反,彼此之間存在異性相吸的引力,它們相遇時(shí)發(fā)生激烈的碰撞,由于它們質(zhì)量相同,碰撞后迅速解體為隱態(tài)能量,這就是它們的湮滅。電子和質(zhì)子電性相反,但電子的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于質(zhì)子,所以電子和質(zhì)子相遇時(shí)雖然也發(fā)生碰撞,但質(zhì)量大的質(zhì)子不會(huì)解體。其它電性相同而質(zhì)量不同的粒子相遇時(shí)也會(huì)因質(zhì)量和電荷差異的大小而發(fā)生不同的情況。中性粒子與其反粒子相遇時(shí),如果相對(duì)速度很快,會(huì)發(fā)生激烈的碰撞,也會(huì)湮滅;如果相對(duì)速度不夠快(粒子和反粒子同向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況),則碰撞不足以導(dǎo)致它們解體,就不會(huì)湮滅。反粒子構(gòu)成的反原子由于呈中性,所以原子和反原子相遇時(shí)不會(huì)湮滅,同樣道理,物質(zhì)和反物質(zhì)相遇時(shí)也不會(huì)湮滅。
如上文所述,粒子在產(chǎn)生后可能會(huì)發(fā)生靜止、位移、旋轉(zhuǎn)或既旋轉(zhuǎn)又位移,旋轉(zhuǎn)只可能有順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)兩種情況。不旋轉(zhuǎn)的粒子呈中性,按不同方向旋轉(zhuǎn)的粒子分別帶正電和負(fù)電。粒子靜止、位移、旋轉(zhuǎn)都是正常的,粒子呈中性、正電性、負(fù)電性也都很正常,所以粒子是正常的,反粒子同樣也是正常的。我們總是疑惑為什么粒子如此之多而反粒子如此之少?這其中肯定有我們尚不清楚的原因,但我們不能為此強(qiáng)求正粒子和反粒子的數(shù)量是相等的。從概率的角度考慮,隱態(tài)能量在形成粒子時(shí)形成正粒子和反粒子的概率是相同的,如果其中的一種較多或其中的一種較少,那也沒有什么可奇怪的,現(xiàn)實(shí)的情況是反粒子的數(shù)量比較少,這沒有什么可奇怪的。既然電性不同是由于粒子旋轉(zhuǎn)方向不同造成的,當(dāng)我們?cè)趲щ娏W有D(zhuǎn)方向把它旋轉(zhuǎn)1800時(shí),它就會(huì)變成它的反粒子。這在理論上為我們制造反粒子、反物質(zhì)提供了一條途徑。雖然我們現(xiàn)在還不知道如何才能在帶電粒子旋轉(zhuǎn)方向把它旋轉(zhuǎn)1800,但我們可以想象,一旦我們做到了這一點(diǎn),我們就可以生產(chǎn)出大量的反粒子,然后通過反粒子和粒子的湮滅產(chǎn)生大量的能量,供我們使用。
17.標(biāo)準(zhǔn)參照系
宇宙中的物體都在不停的運(yùn)動(dòng)之中,對(duì)于運(yùn)動(dòng)的物體,我們?cè)诿枋銎湮恢米兓瘯r(shí),選擇不同的參照系會(huì)參照出不同的結(jié)果。當(dāng)我們以地球?yàn)閰⒄障禃r(shí),太陽系內(nèi)的天體都在圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)我們以太陽為參照系時(shí),太陽系內(nèi)的天體都在圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)我們以太陽系為參照系時(shí),銀河系內(nèi)的天體都在圍繞太陽系運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)我們以銀河系中心為參照系時(shí),銀河系內(nèi)的天體都在圍繞銀河系中心運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)我們以銀河系為參照系時(shí),宇宙內(nèi)的天體都在圍繞銀河系運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)我們以宇宙的中心為參照系時(shí),宇宙內(nèi)的所有天體都在向外飛奔。對(duì)于同一事物,不同的參照系參照出的結(jié)果不同,結(jié)果對(duì)其它物體的適用情況也不同,有的參照系參照出的結(jié)果只對(duì)該參照系本身適用,有的參照系參照出的結(jié)果對(duì)一部分物體同時(shí)適用,有的參照系參照出的結(jié)果對(duì)其它物體都適用。在太陽系內(nèi),我們以地球?yàn)閰⒄障祬⒄粘龅慕Y(jié)果,對(duì)太陽系內(nèi)其它天體是不適用的。以太陽系內(nèi)其它任何一個(gè)行星為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)太陽系內(nèi)其它天體也不適用。在太陽系內(nèi),以太陽為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)太陽系其它天體都適用。在銀河系內(nèi),我們以太陽系為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)銀河系內(nèi)其它天體是不適用的。以銀河系內(nèi)其它任何一個(gè)天體為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)銀河系內(nèi)其它天體也不適用。在銀河系內(nèi),以銀河系中心為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)銀河系其它天體都適用。在宇宙中,我們以銀河系為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)宇宙中其它天體是不適用的。以宇宙中其它任何一個(gè)天體為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)宇宙中其它天體也不適用。在宇宙中,以宇宙中心為參照系參照出的結(jié)果,對(duì)宇宙中其它天體都適用。我們?cè)诿枋鲇钪嬷形矬w的時(shí)間和速度時(shí),會(huì)遇到與描述物體位置相同的問題。在諸多參照系中,只有參照出的結(jié)果對(duì)其它物體都適用的參照系,才能更真實(shí)地反映事物的真實(shí)面貌,才是我們應(yīng)該選擇的參照系。由于在宇宙中,以宇宙中心為參照系參照出的結(jié)果對(duì)宇宙中其它物體都適用,所以本文將宇宙中心定義為“標(biāo)準(zhǔn)參照系”。但在宇宙的不同單元,也存在著對(duì)該宇宙單元內(nèi)的物體都適用的參照系,例如,銀河系中心就對(duì)銀河系都適用,太陽就對(duì)太陽系都適用。本文將這種對(duì)某宇宙單元內(nèi)的物體都適用的參照系,定義為“局部標(biāo)準(zhǔn)參照系”。當(dāng)我們僅限于在某宇宙單元內(nèi)對(duì)該宇宙單元的事物進(jìn)行描述時(shí),我們也可以選擇局部標(biāo)準(zhǔn)參照系作為參照系。隨意選擇參照系會(huì)造成錯(cuò)覺,所以我們應(yīng)該根據(jù)需要選擇標(biāo)準(zhǔn)參照系或局部標(biāo)準(zhǔn)參照系。
18.鐘慢效應(yīng)
對(duì)于一個(gè)靜止的粒子來說,它按照一定的速度與外界進(jìn)行能量密度趨同,其能量不斷向外界散發(fā)直至發(fā)生衰變。要使這個(gè)粒子高速運(yùn)動(dòng),必須賦予它一定的能量。粒子在獲得一定的能量進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)時(shí),它也按照與靜止時(shí)一樣的速度與外界進(jìn)行能量密度趨同,不斷向外界散發(fā)能量直至發(fā)生衰變。但在這種情況下,它的能量是獲得的能量與靜止時(shí)的能量之和,大于靜止時(shí)的能量。它按照與靜止時(shí)相同的速度與外界進(jìn)行能量密度趨同,向外界散發(fā)能量直至發(fā)生衰變所需的時(shí)間就比靜止時(shí)更長(zhǎng)。就好象燃燈一樣,當(dāng)燈芯浸油后燃燒時(shí),更長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)燒完燈芯;當(dāng)燈芯不浸油燃燒時(shí),用短一點(diǎn)的時(shí)間就會(huì)燒完燈芯。當(dāng)我們?nèi)匀挥昧W屿o止時(shí)的衰變速度計(jì)算它在高速運(yùn)動(dòng)的情況下衰變所需的時(shí)間時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的粒子進(jìn)行相同的衰變用了更長(zhǎng)的時(shí)間,我們因此誤以為高速運(yùn)動(dòng)的粒子上時(shí)間會(huì)變慢。這就是“鐘慢效應(yīng)”的原因。其實(shí),速度影響的只是粒子向外界散發(fā)能量直至衰變的這個(gè)過程的長(zhǎng)短,而不是時(shí)間。雖然地球上不同的地點(diǎn)有不同的地方時(shí)間,宇宙中不同的天體也會(huì)有不同的時(shí)間,但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參照系來說,整個(gè)宇宙的時(shí)間是唯一的,時(shí)間不會(huì)因速度的變化而改變。
19.彎曲空間
在宇宙中,任何物質(zhì)周圍都存在能量場(chǎng),在能量場(chǎng)中存在趨同力,不同的能量場(chǎng)相遇就會(huì)發(fā)生能量密度趨同,在趨同力的作用下發(fā)生顯態(tài)能量和隱態(tài)能量向較大質(zhì)量的顯態(tài)能量和隱態(tài)能量的移動(dòng)。當(dāng)我們把該能量場(chǎng)分成若干個(gè)比光子稍大的小宇宙單元看待時(shí),每個(gè)小宇宙單元靠近該能量場(chǎng)中心一側(cè)的隱態(tài)能量密度較大一些。當(dāng)使一個(gè)宇宙單元表現(xiàn)為光子的隱態(tài)能量進(jìn)入該能量場(chǎng)中的一個(gè)宇宙單元時(shí),該宇宙單元靠近該能量場(chǎng)中心一側(cè)的能量密度會(huì)先于其它部位達(dá)到表現(xiàn)為光子的條件,從而表現(xiàn)為光子,這樣的情況依次進(jìn)行下去,在我們看來就是光的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生了向該能量場(chǎng)中心方向的彎曲。這種現(xiàn)象在我們看來,就好象是質(zhì)量強(qiáng)大的能量場(chǎng)使空間發(fā)生了彎曲。其實(shí),顯態(tài)能量和隱態(tài)能量都存在于空間,移動(dòng)的只是顯態(tài)能量和隱態(tài)能量,而不是空間。星球存在于空間,星球的移動(dòng)只是星球的移動(dòng),而不是它所在空間的移動(dòng);星系存在于空間,星系的移動(dòng)也只是星系的移動(dòng),而不是它所在空間的移動(dòng)。同樣道理,宇宙中所有物體的移動(dòng),都只是該物體的移動(dòng),而不是該物體所在空間的移動(dòng)。彎曲的只是物體移動(dòng)的軌跡,而不是空間。
20.宇宙之中的物質(zhì)為什么運(yùn)動(dòng)不停
宇宙中不同宇宙單元之間能量密度不同,彼此之間不停進(jìn)行能量密度趨同,是造成宇宙中顯態(tài)能量和隱態(tài)能量不停運(yùn)動(dòng)的原因。
21.宇宙的形成和發(fā)展
按照“宇宙大爆炸理論”,宇宙誕生于一個(gè)奇點(diǎn)的大爆炸。該理論得到了宇宙微波背景輻射的有力驗(yàn)證。但本文對(duì)此存在三個(gè)疑問,一是大爆炸是瞬間的,宇宙微波背景輻射是在大爆炸的瞬間發(fā)射的,算上從發(fā)射點(diǎn)發(fā)射到宇宙各處所需的時(shí)間,宇宙各處在很長(zhǎng)時(shí)間后接收到宇宙微波背景輻射是可能的,但宇宙各處不可能持續(xù)不斷地在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)接收到它,因?yàn)樗豢赡茉诒ㄖ蠛荛L(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)一直持續(xù)不斷發(fā)射;二是宇宙微波背景輻射的速度遠(yuǎn)比天體的速度快,在宇宙大爆炸時(shí),宇宙微波背景輻射和天體同時(shí)向外發(fā)射,宇宙微波背景輻射應(yīng)該跑到天體的前面,集中在宇宙邊緣,而不會(huì)象現(xiàn)在這樣,在宇宙的各個(gè)區(qū)域普遍存在;三是雖然宇宙中天體總的運(yùn)行方向是遠(yuǎn)離宇宙中心,但具體到具體的天體,它們的運(yùn)行卻是由引力和質(zhì)量決定方向,并非完全一致向著遠(yuǎn)離宇宙中心的方向,在爆炸巨大的力的作用下,這種情況是不可能的。
本文對(duì)宇宙的誕生提出如下的設(shè)想:最初的宇宙是一個(gè)能量密度非常高、質(zhì)量非常大的中心能量場(chǎng),但這個(gè)中心能量場(chǎng)不是黑洞,否則就不會(huì)向外發(fā)射電磁波,就不會(huì)存在宇宙微波背景輻射。這個(gè)中心能量場(chǎng)與周圍不斷進(jìn)行著能量密度趨同,其能量向各個(gè)方向擴(kuò)散、延伸,能量場(chǎng)不斷膨脹,能量場(chǎng)中的能量也在不斷進(jìn)行能量密度趨同,形成不同的粒子、原子、分子、各種物體乃至天體、星系,這些能量又不斷進(jìn)行能量密度趨同,不斷地變化能量的形態(tài)和組合方式,形成現(xiàn)在的宇宙。在這樣的宇宙中,能量密度非常高、質(zhì)量非常大的宇宙中心能量場(chǎng)能夠不斷提供宇宙微波背景輻射,宇宙的膨脹不是爆炸式的,而是在能量密度趨同的情況下逐步進(jìn)行的,宇宙中天體的運(yùn)動(dòng)方向由引力和質(zhì)量決定,向任何方向運(yùn)動(dòng)都是可能的。如果現(xiàn)在宇宙中能量密度是從宇宙中心向宇宙邊緣總體上呈由高向低分布,而且宇宙中心附近能量密度非常大,則能量密度非常高、質(zhì)量非常大的宇宙中心能量場(chǎng)依然存在,宇宙中心能量場(chǎng)依然在不斷向外發(fā)射宇宙微波背景輻射;如果現(xiàn)在宇宙中能量密度從宇宙中心向宇宙邊緣總體上的分布差別不大,則宇宙中心能量場(chǎng)已經(jīng)在能量密度趨同中與周圍基本一致,宇宙中心能量場(chǎng)已經(jīng)消失,現(xiàn)在的宇宙微波背景輻射是宇宙中心能量場(chǎng)在其消失之前持續(xù)發(fā)射的,由于宇宙中心能量場(chǎng)距離大部分宇宙單元都十分遙遠(yuǎn),所以大部分宇宙單元現(xiàn)在依然能持續(xù)接收到宇宙微波背景輻射。宇宙不斷與周圍空間進(jìn)行能量密度趨同,在體積不斷膨脹的同時(shí),能量密度逐漸降低,溫度也就逐漸降低,當(dāng)宇宙中所有的顯態(tài)能量都轉(zhuǎn)化為隱態(tài)能量,而不再有隱態(tài)能量轉(zhuǎn)化為顯態(tài)能量時(shí),宇宙就會(huì)“消失”。
結(jié)束語
迄今為止,我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)基本局限于顯態(tài)能量范圍,對(duì)隱態(tài)能量還所知甚少。當(dāng)我們弄清原子、粒子的結(jié)構(gòu)后,我們對(duì)顯態(tài)能量的研究將取得決定性的勝利。但科學(xué)的發(fā)展并不會(huì)就此止步,宇宙中依然有無窮的奧妙等待我們進(jìn)一步探索。宇宙的能量從哪里來?能量為什么會(huì)進(jìn)行能量密度趨同?宇宙消失之后還會(huì)再生嗎?很多疑問必須從隱態(tài)能量中尋找答案。隱態(tài)能量的研究將是物理學(xué)發(fā)展的下一個(gè)方向,它將揭開科學(xué)發(fā)展的新篇章。至于宇宙之外是否還有其它的宇宙?其它的宇宙如果存在會(huì)是什么樣子?則更不是我們短時(shí)期內(nèi)所能了解的。既然所有的力都可以統(tǒng)一為趨同力,那趨同力就應(yīng)該有統(tǒng)一的計(jì)算公式,這個(gè)公式需要進(jìn)行推導(dǎo)。