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读李学生先生的《现代物理学基础的思考》之"电磁质量的物理特性" 一、电磁质量的质能方程 "能量实际上构成所有基本粒子、所有原子，从而也是万物的实质"。--虽然，这是物理大师海森堡之言，但我还是认为把问题本末倒置了，应该说：所有基本粒子、所有原子，从而也是万物都具有能量，这是问题的实质。 "给我物质，我就能用它造出一个宇宙来"--康德说得对！只是口气大了点。宇宙是由物质构成的。 "能量是物质存在的基本形式，"--更正确地说：物质存在的基本形式是相互作用，及由此导致的物质运动，而能量和质量都是相互作用的产物，从而与物质运动相关，又彼此相关。 "（引力）质量是能量的一种形态，"--板田昌一的这一说法不对！这种观念就导致了"质能转化"的错误说法！能量和质量是物质的二种不同的属性，但彼此相关。 先生认为："迦玛射线爆与类星体的能量其实就是电磁能。"--γ射线与类星体辐射的能量当然是电磁能（光能）。但γ射线爆可能是高能粒子的韧止辐射（机械动能的释放），也可能是正、负粒子对湮没的产物。类星体的辐射是驻波辐射和霍金辐射，这种辐射从红外波段到γ射线波段，这是类星体内微粒物质逐步转化为类星体外场物质（无形物质）的过程。 "在所有的物理量中只有能量是无条件守恒的，"--错！在系统非封闭的情况下，能量是不守恒的！ "质量、电荷、自旋等等的守恒是有条件的。比如在正反粒子的相互作用后所谓的质量、电荷、自旋等特性都会消失。"--错！在封闭系统内，微粒物质的质量与场物质的质量的相互转化，其总量守恒。但在微粒物质与场物质的相互转化中，电荷、自旋则不一定守恒。 "位移电流既不损失能量，也不获取能量，只有导体中的自由电子获得了能量，这样一来，能量就不守恒了。"--这只能说是场物质的能量转化成了微粒物质的能量，并不能说是能量凭空创造出了，不能说能量不守恒！ "一个由中国物理学家和中国留美学者组成的研究小组宣布他们在（2008年）7月12日完成了一项革命性的实验，实验结果表明在电磁相互作用中能量是不守恒的，能量可以在电磁相互作用中获得增值。"--这个实验的详情不清楚，如果系统是非封闭的，能量不守恒，有增值，也并不奇怪，并不等于能量会凭空创造出，能量守恒律不成立！为这个中国实验的报道称道还为时过早，比较国内外学术界的一种观点：无论何种相互作用，"真空涨落"和"真空激发"会凭空创生基本粒子，及其质量和能量而言，还是太落伍了，还不够新颖啊！！可惜这些实验的人造真空室的真空度并不为零啊，不管室内的气体多稀薄，总不是完全没有啊，装置内部材料析出的微粒或分子也不可能为零啊，即使将外电磁场彻底屏蔽，也无法隔断外界引力场和中微子流进入这人造真空室，这种人造真空室当然是"真空不空"了！太空中充满引力场、电磁辐射和电磁流体、中微子流和其它粒子流、星云、星际气体和尘埃，也不是真正的物理真空啊！在那里，当然也是"真空不空"了！在这种空间内再讲"真空涨落"和"真空激发"，逻辑上合理吗？！现在天文学家发现的宇宙大空洞，才是真正的物理真空，那里可没有任何"真空涨落"和"真空激发"啊！因为那里的确没有发现任何星际物质，也没有近来有些学者提出的暗物质、暗能量，也没有背景辐射！总之，我不相信且不支持"物质及其质量和能量会凭空创生，或无端消失"的观点，物质及其质量和能量只会从一种形式转化为另一种形式。 "弱相互作用中宇称不守恒，"--对！可是却有CPT对称啊！总之，我不相信且不支持永动机！ "其实波粒二象决不能看作是波与粒两种孤立形式放在一起，也不能认为是此时为波，彼时为粒，它是一个不可分割的整体。从局部看为粒，从整体看为波、为场。"--对！另外，在相互作用时，显示着粒子性；在运动时，又显示着波动性。 "场是波的运动空间"--不！场是波的物质性显现！ "波和场的空间属性和时间属性都是全域性的；"--此说不全面，局域性的波和场也非常常见。 先生认为："它们只是引力质量的波粒二象性，电磁质量的波粒二象性只有在光速运动时才表现出来，" 我认为：此认识欠当！因为引力质量中本就包含着电磁质量！在近光速运动时，电荷迅速衰减，带电物体的电磁影响只会减弱。 "电磁质量的惯性表现为三个方面：静electric field中静电感应阻碍电通量的增加，electric field中的电阻阻碍电流的增加，场中的电磁感应阻碍磁通量的增加。电磁质量的惯性是保持电磁质量的不变。"--对！ 二、量子力学的伟大成就 "从激光、核能到计算机、互联网，还有最新的量子计算机，无不留下量子的足迹。可以说，是量子引领人们迈入了现代社会，让人们享受到丰富多彩的现代生活。"--确实如此，是量子物理为代表的现代物理带动了人类的科学技术的迅猛发展，使人类社会的经济和文明发生了翻天覆地的变化，进入了现代化社会。 "Einstein关于光的新理论，在哲学上从两个方面说来是重要的：其一，证明了普朗克在热辐问题上发现的量子现象并非是辐射现象所特有，而在一般物理过程中都有表现。这样，由于普朗克的发现而动摇了的旧的形而上学观念，即大自然不作飞跃的观点彻底垮台了。其二，Einstein的研究结果，揭示了光的两重性。原来光既是微粒，又是波动。于是，光的辩证矛盾得以证实。Einstein的发现使惠更斯和牛顿彼此对立的光学理论统一起来，在更高一级上成为天才的假说。"--此评论非常正确！ "Planck关于普适作用量子的出现，形成了物理学发展中的一个转折点；这一发现揭示了原子过程中的一种整体性特色，这是完全超出于经典物理概念之外的，甚至是超越了物质有限可分性这一古代学说的。"--对！ "这种新的微观力学在应用到宏观物体上时所得到的结果，完全与旧的古典理论完全相同了（这就是对应原理）；只有在细微的原子机器中，这两种理论的分歧才具有重大意义。"--事实正是这样。 "牛顿定律不能用到微观世界。量子物理与相对论是两大基石，他们都可以用到微观与宏观。"--说的也是。 "当两束高能重离子相撞时，虽然在极短的时间内，离子之间无重子分布，是一种物理真空区域，但是它却比一般的真空能量密度高得多，因而是研究真空激发态的理想区域。"--错！即使出现了夸克--胶子等离子体，那也是物质高度密集的状态，哪里是"真空"，甚至是"物理真空"？！"真空激发"论真是到了胡言乱语的地步！ "这时物质的有效质量为零，"--这也是谬论！只有物质全部转化为胶子，其静止质量才为零！但静止质量全部转化为胶子的动质量，就此而言，物质的质量哪会成为零呢？！何况，在夸克--胶子等离子体中，夸克仍是有静止质量的！只有在更高的能量和温度下，夸克也破碎而转化为胶子后，这时物质的静止质量才为零！可能只有到此时，手征对称性才得以恢复！ "根据核的相变理论，在正常温度和正常密度ρN条件下，一般核物质处于正常核态；但当密度达到2ρN时，可能出现π凝聚，这是核物质具有较高秩序的状态，类似晶体点阵排列的原子；当密度达到5ρN左右，单个核子产生许多新的激发能级，核变为激发态的强子物质；若再进一步压缩核物质，使密度达到10ρN左右，核由强子激发态继续发生相变，此时出现解除夸克禁闭，夸克跑出核子外，在比核子大得多的范围内自由运动。此时，夸克与夸克间相互作用粒子组成夸克-胶子等离子体(QGP)。"--说得有道理！ "格点规范理论趋于连续时空的规范理论，与连续时空的渐近自由相对应。"--格点规范理论实际是谋求连续时空与离散时空的某种程度上的统一。这种努力比较微扰方法合理得多。 "超核的发现，不仅打破了过去原子核只是由中子、质子组成的传统看法，而且通过超核的研究，还进一步获得了有关核结构与强相互作用的认识。"--的确如此。 "两个电子间的电磁力源于光子个交换；同样，光子与电子之间的力源于电子的交换。"--可能是作者的笔误，两个电子间的电磁力源于光子的交换；同样，光子与电子之间的力也源于光子的交换。 "结合相对论原理与量子力学的唯一途径是通过量子场论。"--非常正确！ "自然界已确认的参加强相互作用的粒子均由2个或3个夸克组成。粒子物理学家一直猜测应该存在新型粒子，包括由多于3个夸克组成的多夸克态粒子、由胶子（传播强相互作用力的基本粒子）和夸克混合组成的混杂态粒子以及由胶子组成的胶子球。"--说得对！ "宇宙射线整体上是和太阳系一样围绕银河系中心旋转的（图3），这就如同大气层随着地球旋转一样。我们由此推测，在整个银河系里，宇宙射线等离子体和恒星与气体物质一样环绕银河系的中心旋转。人们已经认识到在银河系不同半径处的物质旋转角度速度是不一样的，即小半径转得快，大半径处转得慢。我们的观测结果反映出宇宙射线等离子体在银河系不同半径处与物质共转，因而具有不同的角速度。"--正确！ 三、电磁质量的量子分布 "当亚核粒子带电时，它所带的 electric charge总是正好等于一个电子或一个中子的 electric charge。"--文中"中子"应为"质子"！ 丁肇中等发现的是J／ψ粒子，不是J/Y 粒子！ "但实验上未观察到自由状态夸克，也未观察到自由胶子 ，"--由于夸克和胶子都是强相互作用的基本粒子，人们还只有直接探测电磁相互作用和引力相互作用的技术手段，没有直接探测强相互作用的技术手段；另外，强相互作用是短程力，在超过这一短程后，胶子已脱耦为光子和引力子，从而，我们看到的只是光子（引力子我们还不能看到）；自由夸克是否稳定，是否会转化为别的物质形态了，还不得而知。 "层子并不是物质的始元，它只不过是物质结构无穷层次中的一个层次；"--在微观层次，物质结构不可能是无穷层次的，有最小量子结构的限制，物质是不可能无限可分的。在这一点上，我不赞成层子理论。夸克应有内部结构，基本粒子间和其内部都应有动态效应，这些观念我都是赞成的。 "此外关于对偶性的研究又触发了人们对超弦理论的新认识，这些突破被许多著名物理学家猜测将引起本世纪自相对论和量子力学以来的又一次物理学的重要革命。""在量子论中，把electric field的Maxwell,s equation量子化后，发展成为quantum electrodynamics ，简称QED；它是以Maxwell,s equation和Dirac,s equation为基础，研究电子、正电子和光子之间的相互作用的量子理论。QED的基本观点是：传递电磁作用的是一种叫做光子的玻色子，自旋为1，静质量为0；可以将电磁力解释为光子的交换。到目前为止，QED对各种物理过程的理论计算，都和实验结果高精度地符合，表明它有正确反映客观规律性的一面。"--所以，我认为超弦理论和圈量子理论的研究是有成果的，是二种值得继续探讨的理论框架。过去，有人说超弦理论是物理学的终极理论，已离成功仅一步之遥；现在，则有人说它是伪科学，是浪费人材的数学游戏。我认为这二种说法和态度都是不正确的。 "现代物理学认为：同一能级内做加速运动是同一能级的电子交换能量，不能引起辐射电磁波；若跃迁（在加速且不在同一能级）加速运动的电荷能够辐射电磁波...。经典电动力学并非总是认为加速运动的电荷能够辐射电磁波。比如，电荷在稳恒磁场中受洛伦茨力的作用作加速运动--即匀速圆周运动，此时带电粒子并不向外辐射电磁波。只有当我们改变磁场大小，电荷被迫作径向运动时才做功向外辐射电磁波。这个经典图像可以作为理解原子的核外电子为何只是在能级跃迁时才会发射或者吸收光子。"--对！等势面的环路积分为零，是保守力场，无能量损耗，无论是天体的开普勒运动，还是同能级的电子运动，都是这样。但电子在加速器中的回旋运动，是非保守力场的运动，其加速获得的能量和电磁辐射（同步辐射光）的能量都来自于加速器。 "作自由落体运动的带电物体，可以辐射电磁场的现象是一个熟知的事实，这个现象是可以用实验观测的。笔者认为这是因为带电物体在电磁场中运动的结果，如果屏蔽掉地磁场，则不可能观察到。"--既然"作自由落体运动的带电物体，可以辐射电磁场的现象是一个熟知的事实，这个现象是可以用实验观测的。"，那么，为什么有人还会说："在自由降落的升降机内，虽然相对地球升降机是一个非惯性系，但是根据广义相对论的"所有参照系等价"原理在升降机这个参照系中，电荷是静止的，那么电荷不会发出辐射，"呢？那是他主观地、错误地断定："在自由降落的升降机内，带电物体会象不带电物体那样作自由落体运动的。从而，在升降机这个参照系中，电荷是静止的。"事实上，在自由降落的升降机内，带电物体不可能象不带电物体那样作自由落体运动！即使屏蔽掉地磁场，带电物体自己的电场在以光速传播，带电物体相对这个电场不是静止的，也不是同步的，而是相对地运动的，它必然受到这个电场的阻尼（形象地说，切割电力线产生一个阻尼它运动的感生电磁场），从而，它必然会发出电磁辐射！它的动能减小，因而，它下落的速度比较作自由落体运动的不带电物体的速度要慢，它相对于那个升降机参照系，不是静止的，而是运动的，是向升降机的顶部方向运动的！一个客观的物理现象，不会因坐标系的选取而发生根本性的改变！我们知道，地球由于自转，其地幔内的带电流体随之转动，从而形成了地球的电磁场，我们相对地球而言静止的人们，可以测到这个电磁场及其辐射！另外，应该指出：非惯性系与惯性系是不能等价的！ "在同一能级内作加速运动的电子，很可能处在电磁"辐射"与"吸收"的动平衡之中。虽然在总体上并没有表现出电磁辐射的存在，但是并不表明根本没有电磁辐射与吸收的过程存在。"--这观点有道理。 "电磁波的动量应当为0"--电磁波（光子）也是有动量的，p = hv/C 。 在一个将外界电磁场屏蔽了的空间内部，电磁场才是有界的，封闭的，否则电磁场是无界的，不封闭的。有界封闭的电磁场会形成驻波，共振时有驻波辐射。分析时不考虑此问题，其结果就欠合理性，就不能完全令人信服。在必需计及引力效应的时候，系统是不可能封闭的。因为，无法屏蔽引力场！ 四、磁单极子的存在性问题 "波动性的Maxwell方程组和粒子性的Lorentz方程联合起来才能完整阐述电磁理论--表明了经典电磁理论是一种凸现了电荷或磁荷的波粒二象性唯象的理论。经典电磁理论内蕴的Einstein相对论也是一种包含了波粒二象性的理论。"--这一分析很有见地，这就表明了相对论和量子论构成的现代物理是经典物理的合理的、科学的发展，认为现代物理是反经典物理的认识是完全站不住脚的！用这种荒谬的论调来反现代物理是反科学的。 "经典Newton 动力学则是没有波粒二象性的典型的粒子理论。这就是为何经典电磁理论以及相对论可以自然地和量子力学结合，产生出量子电动力学和量子磁动力学等等；而经典Newton 动力学则和量子力学格格不入，除非经过根本改造否则和量子力学在本质上无法相容。"--这一分析也很有见地。有些人说他们已经推翻了相对论，甚至量子论，有能力将Newton 动力学发展到取代相对论和量子论构成的现代物理，完全是毫无事实根据的无耻的吹嘘和欺世盗名的梦呓！ "1931年狄拉克研究磁场里运动的电子的波函数相位与电磁场量之间的关系时，考虑到量子原理波函数的相位的不确定性，导出了电荷量子化的条件、从而推出任何带电粒子所带电荷都一定是单位电荷的整数倍; 任何带磁荷粒子所带磁荷也必定是单位磁荷的整数倍。"--现在量子色动力学认为夸克带电是单位电荷的分数倍，狄拉克的观念和结论已被突破！ "磁场既然有变化的 electric field产生，所以electric charge应当为磁场的来源，因此不存在磁单极子，"--我也持有先生的这一见解。 五、强相互作用与电磁力的关系 "由于大型实验装置的兴建和巨大发展，人们已经或即将把正常状态的原子核推向极端条件，如：高速旋转（转动频率高达1020Hz）、超形变（长短轴比达2：1） 甚至巨形变（长短轴比达3：1）、奇异形状（梨形、香蕉形等）、反常中子质子比（轻晕核、如11Li、已达8：3）、常温低密（如晕核等）、常温高密（如核天体等）、高温高密（高能核核碰撞产生的核物质、核天体等）、乃至新的物质形态-夸克胶子等离子体。这些新的运动模式和状态下的原子核的发现既对传统的量子核多体理论提出了严重挑战，同时也密切了与其他学科（如：粒子物理、天体物理、凝聚态物理、等）的关系。这些极端条件下原子核状态的发现对核物理研究不仅产生了巨大的冲击，也提出了严重的挑战，并提供了重大机遇，成为当前原子核物理发展的主攻方向。通过对这些极端条件下原子核的研究，可以深化原子核理论的基础知识的认识，并了解极端条件下强相互作用物质的形态、性质及相用机理，发展新的量子多体理论。"--是啊，只有科学实践才能鉴别理论的真伪，完善人们的认识，推进新观念和新理论的建立。科学和技术是相辅相成的，正确的科学理论及观念推动技术的发展，技术的发展又推动了科学认知和理论的发展，除此无它！ "量子场论关于强相互作用的研究还处于非常初级的阶段，量子色动力学面临的困难，以及各种大统一理论和超统一理论的失败，使我们目前还无法真正确认强相互作用的物理本质。"--确实如此。 "强相互作用与电磁力方向相反，可以认为是电磁力的反作用，"--作用与反作用不可能集于同一物体上！ "夸克之间越接近，强作用力越弱。当夸克之间非常接近时，强作用力是如此之弱，以至于它们完全可以作为自由粒子活动。"--夸克之间越接近，强作用力越弱，是由于进入凝聚态，色电、色磁耦合削弱了强相互作用之故！此时也不是单个夸克的自由活动，而是无色的夸克对或环的自由活动，而且适用玻色统计。 色胶子和夸克在极度接近时（此时它们具有极高的能量和色温）发生色电、色磁耦合，表现为吸引，强相互作用极大地削弱！而将色电、色磁耦合的色胶子和夸克分离需要极大的能量，这就是"夸克禁闭"和电子极难粉碎，无法观测到单独的夸克和胶子。没有达到极度接近时（例如大于11倍普朗克尺度--11LPL），要想使粒子能进入11LPL尺度附近或之内，就要给粒子以足够的动能（使之具有极高的能量和色温），这就显示着越接近，强相互作用为强斥力；而更远距离，核力又显示着微弱的吸引力（弱相互作用）。所以，王保新先生的图象与实际并不一致。 "电磁力与强相互作用互为反作用力"的观点是错误的！ "科学家利用格点量子色动力学来描述核子之间的强力作用发现，在任何量子问题中，夸克和胶子不是一个确切的粒子，而是一种场。"--格点量子色动力学实际是谋求连续时空与离散时空在某种程度上的统一。这种努力比较微扰方法合理得多。因此，它可能解决旧的量子色动力学不能解决的问题。但量子化的场物质还是粒子！ 六、 电磁质量的几何空间结构 "量子力学和广义相对论的矛盾主要就是重整化的问题，"--不！二者首先是时空几何不一致，量子力学的时空是离散的、无穷维空间的，时间虽是一维的，但不连续；广义相对论的时空是连续的三维空间，一维时间。这问题根据同时性破坏，时空应离散的多度规的时空来统一。其二，强相互作用与引力相互作用的耦合系数相差悬殊，但这是认为光速在任何场强下都一样造成的。采用光速随场强而变化的认识，此问题也就解决了。其三，是时空倒底是有限还是无限的观念矛盾：广义相对论认为时空之大有极限，但可收缩到零；量子力学认为时空之大无极限，但小有量子极限--普朗克尺度和时间标度，但求积分时下限仍取零！我指出：对于一个有限质量的宇宙体系（这样的体系有多少，不得而知），其最大尺度是有限的，其收缩的最小尺度也是有限的，并且，任何天体和微粒物质内都是中空的，也不能将无形物质压缩到零！量子积分的下限不为零，上限不为无穷大！ "现代物理学认为引力与Coulomb力是性质完全不同的力，万有引力与G.G.Coriolis力属于同一类型的力--几何力，与物体的性质（例如物体的质量等）无关，"--这一段肯定有误！现代物理学认为引力和电磁力在弱作用去耦前是统一的，万有引力与库仑力与物体的性质紧密相关！ "引力场区别于其它力场，它在局域space-time内能被惯性力抵消，说明它本身可能与space-time结构有关，虽然它本身不反映space-time结构，space-time结构会强烈影响物质存在与运动，因为影响是相互的，所以物质的运动必然影响space-time结构。由于电磁质量与electric charge的运动状态无关，因此电磁空间结构不可能与引力空间结构完全相似。"--错！任何场的结构都与其相互作用有关，因而也与运动有关！天体对电磁场和引力场的拖曳已经说明了问题！最近天文学家发现一颗高速运行的恒星拖着长长的尾巴，就象彗星似的，也是实证；奇形核问题也是这样。 "迄今全部物理学是一定类型的局域--明显的分层空间的理论，...... ，杨振宁认为："局部与整体的关系通过20世纪的拓扑学，李群和微分几何的发展变成了数学中的显学。近年来物理学中的整体观念也在多方面有重要的发展。""--的确如此！ "局域（微分）描述+整体（拓扑）描述=物理世界的完整认识。"--对！这就是数理学家带领人们理解物理世界的方法和途径。 "60年代，Nambu和Goldstone发现量子场论真空会发生自发对称破缺，70年代A.M.Polyakov等发现真空的拓扑结构，这些都说明真空具有丰富的结构与物性，值得去重点研究。"--应该是远离源的引力场和电磁场（光子场）的自发对称破缺和拓扑结构，而非真空！物理真空不存在物质，也就不会有什么自发对称破缺和拓扑结构！ "量子化电磁场有无穷大的真空零点能，又由于负能电子的存在，导致真空具有发散的电荷密度，场论遇到了困难。"--错误的真空观必然导致一系列的矛盾和困境！ "他当时得到的解是从引力质量与电磁质量的等价性得到的。Einstein由于没有充分认识到引力质量与电磁质量的区别，因此最终没有关于多桥问题解的重要数学困难。"--不！应该说Einstein不但认识到引力质量与电磁质量的区别，还认识到引力质量与电磁质量的等价性！ "度量空间为四维space-time（如果space-time维数大于四维，那么可以研究它在四维space-time中的投影）。"--这一认识还是对的。 "强宿命论认为，宇宙在所有时刻的历史都是固定的。这是由对称的相对性所决定的。"--这是错误的思维！ "space-time是物质的存在、运动、变化的舞台，"--错！space-time是物质的存在、运动、变化的历史和现实！ "不能说对力学space-time是弯曲的，而对电磁学space-time是平直的。"--对！真实的时空，在微观上，由五种相互作用（引力、电磁力、度作用力、弱力和强力）决定的；在宏观和宇观上，现在是由引力、电磁力、度作用力所决定的，在大爆炸的早期，弱力和强力也起过作用，特别是弱力去耦的CPT对称使球形对称的自发对称破缺对多宇宙时空的形成起过决定性作用。 "等效原理不仅适用于力学，而且适用于电磁学，乃至一切物理规律，甚至一切自然和社会规律。"--这个观点是成问题的。等效原理是个局域性原理，不是可以泛用的！ "引力场源于space-time弯曲。"--错！一是本末倒置，二是光程线的弯曲使时空看似弯曲了！ 七、力场统一过程回顾 "在《自然哲学的数学原理》的序言中，牛顿明确地提出了他的科学纲领："我把这部著作叫做自然哲学的数学原理，因为哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其它现象......，我希望能用同样的推理方法，从力学中推导出自然界的其它现象。"--应该说牛顿的这个基本思想是正确的，只有从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些力去论证其它现象。各种自然之力有共性又有个性，只有正确把握，才能识别世界的奥秘。而这些分析和推理只有从客观真实的运动现象去着手，去判别，而不是自说自话！也不是按什么旧有的哲学观念来进行什么"逻辑推理"！ "当代物理学正出现天体物理和粒子物理的新的合流；加速器物理和非加速器物理的合流，需要新的物理的实验，更需要新的物理观念。二十世纪六十年代出现的超对称观念，初试锋芒之后已经渗透到了现代物理的许多领域中，这种渗透的延伸是一个试图统一自然界所有相互作用的超弦理论，它对时空维数的要求，变成了十维而不再是四维。"--我的正交的多度规多宇宙时空理论就是将天体物理和粒子物理问题统一起来解决的努力，也是运用了对称性（包括超对称）观念，得到的结果至少与超弦理论有四个共同的见解：1，宇宙至少是十维的：九个空间维，一个时间维。不过，正交的多度规多宇宙时空理论说：宇宙至少是三度规的，九个空间维，三个时间维。因有二个时间约束方程，独立的时间维只有一个。由于三度规是正交的，另二个度规在我们所在的度规空间的投影是个几何点（零）。所以，我们只能看到自己所在的三维空间，看不到另外的六个维，并非它们卷缩着！另外，超弦理论认为物质仅存在我们自己所在的四维空间内，其它的六个维无物质。而正交的多度规多宇宙时空理论说，与我们所在的度规空间正交的另二度规空间内也是有物质的，至少有光子（至少是无源电磁场和引力场），这也是二者的差别。2，基本粒子都是超弦，有静止质量的粒子是闭弦（或圈量子）的纽合物（闭弦的缠绕纽合不是成膜，而是成空心球之类的）--二个互补的色粒子（夸克或胶子）成对或三色粒子（夸克或胶子）构成无色闭环的纽合物；无静止质量的粒子是开弦。这二种物质可以相互转换。也就是说，开弦与闭弦可以相互转换。正交的多度规多宇宙时空理论还说：（1）胶子、光子、引力子是同种物质的三种不同的宇称态，在强、弱作用耦合时合三为一，在强、弱作用去耦合时，色胶子分为光子和引力子。这就是在强相互作用时四种相互作用统一，在短程作用去耦后，我们看不到胶子，只看到光子的缘故。而且，光子和引力子的宇称之和正好等于胶子的宇称。（2）有静止质量的粒子高速运动，其质量增加到其闭弦的缠绕纽合张力不能承受时，它就会蜕变为质量小的基本粒子，并释放出光子。如此，直到逐步全蜕变为光子。只有无静止质量的粒子--开弦才能以光速传播。3，绝对零真空和绝对无穷大真空正是超弦理论所说的R与1/R的时空具有物理的对偶性，它们都是物质及其运动、演化不能进入的时空。但决不可能从零真空中拖出个∞真空来（有些超弦理论的研究者认为可从零真空中拖出个∞真空来），它俩是被物质时空分隔开的，是永不相遇的！4，爱因斯坦相对论是统一场理论的低能近似。 "他们将M 理论中的一个空间维数收缩成一条线段，得到两个用该线段联系起来的10 维时空。粒子和弦仅存在于线段两端的两个平行的时空中，它们通过引力彼此联系。物理学家猜测，宇宙中所有的可见物质位于其中的一个，而困扰着物理学家的暗物质则在另一个平行的时空中，物质与暗物质之间仅通过引力相联系。这样，便可巧妙地解释宇宙中为什么存在看不到的质量。这一图象具有极其重要的物理意义，可用来检验M 理论。"--既然正常物质与暗物质分别在两个平行的时空中，怎么又在同一个星系中？！既然我们人类是由正常物质构成的，那么，暗物质在与我们有别的另一个平行的时空中，那又怎么可能去探测到它们呢？！难道我们可以在不同的平行的时空中往来吗？！如果是这样，那"正常物质与暗物质分别在两个平行的时空中"不又成了悖论了吗？！ 超弦理论是否能为十一维（增加了一个空间维）的M 理论所统一并带出困境，我看不可能！关键在于，就象现有的量子论和相对论（包括M 理论）都忽视了相对论的一个重要结论：相对运动和引力破坏了同时性。从而，量子的多体系统和宇宙，不可能只用一个时标来描述，即宇宙和量子问题是个多时钟系综，而不是单时钟系统，时间与空间一样是矢量，是多维的。就象先生说的时间与空间是平权的。只有引入多度规，才能使统一场理论走向成功。 正交的多度规多宇宙时空理论的统一场方程组就是个巨矩阵方程组，它的每一个矩阵元都是矩阵，而且它是幺正的，即每一个度规是正交的，不同的度规时空是相切的。这个理论已提出十个可由天文学和物理实验检验的结论，其中三个已为近几年来的天文学新发现所证实：宇宙还在加速膨胀（不过已处于缓涨期），我们所在所见的宇宙的尺度现不小于138.59亿光年（美国根据太空摄影算出为137亿光年，但我的理论指出宇宙最外层是向外传输的光子层，它摄不到，故观察实测值应小于理论值），我们所在所见的宇宙是旋转的（已处缓转期），它是个椭球体。 八、电磁质量与引力质量的统一问题 量子论与广义相对论（引力理论）难以统一的问题，我在前面已说了，需要补充的是，对于时空流形不能只考虑引力的收缩作用。宏观地讲，还要考虑电磁力（光子）的作用，引潮力的分散和膨胀作用，还要考虑度作用的离散化、频谱化。微观地讲，还要考虑短程力。所以，时空流形不可能为黎曼几何所正确描述。还是要用幺正群，要用拓扑空间几何。统一场理论理所当然地应该是宏观几何和微观几何的统一。 "分立学说认为：自然统一于物质，物质是由基本粒子构成，空间是物质运动和变化的场所，他没有任何物理意义。连续学说认为：自然统一于某种连续变化的存在，物质和空间是这种存在的运动和变化的表现形式。"--此说不符合事实，牛顿力学是建立于微粒说的，但他还是使用连续介质观，而他的时空观是时空独立于物质的。量子论是分立学说，但它奉行时空是与物质关联的观念。 "时空是物质存在的根本形式。当我们感觉到物质存在的同时也就感觉到物体间的相互邻接关系，以及在同一地点事件发生的先后次序，即有了时空的拓扑概念。"--正确！ "最近法国一个研究小组证明，在重力的作用下运动的物体不会毫无阻碍地下落，而是摇曳的、跳跃式地下落。"--不带电微粒子（如中子）在低真空度的管室内，在地球引力场的自由下落，不是沿下垂线连续落下的，而是阶梯式下落的。这表明引力场实际上也是象原子内的电磁场那样，也有能级的，是离散的。行星、卫星稳定轨道的不连续分布早就表明了这点，只是人们没从这一观点上去认识而已！ 圈量子理论是从相对论出发的统一场理论，超弦理论是从量子论出发的统一场理论，还有黑洞热力学派，我自己把我的正交的多度规多宇宙时空理论就归结为黑洞热力学派，三者殊途，但会同归的。统一场理论就是成功了，也不会是最终理论。实践会再度突破任何看似"非常成功"的已有理论，迫使人们修正和发展已有的认识、观念和理论，这个进程永远不会终止！ |