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将引力量子化的一个基本假设
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将引力量子化的一个探索性观点 从牛顿到爱因斯坦，从万有引力到相对论，对于引力的认识，我们从零到精确，还不完善，引力是四种基本力中最早被总结出的力，尽管如此，我们现在依然无法了解引力的本质。引力的本质是什么？是我们一直探求的真理，爱因斯坦的相对论是对引力最好的描述，广义相对论认为引力是时空弯曲造成的，时空是抽象的概念，名称很熟悉，但仔细想想，脑子里却是一片空白，难以理解。量子力学是与相对论并肩的现代物理学支柱，引力量子化问题一直是阻碍量子力学与相对论融合的主要障碍，量子化是量子力学的基本方式，时空又是抽象的概念，两者之间似乎并不相容。 广阔的宇宙是由两部分构成的-物质和空间，物质和空间本质同源，相辅相成，空间是物质运动的场所，物质之间的相互作用，形成了空间，空间的状态又会影响物质的结构，物质和空间在本质上是相通的，是相互转换的，空间是也具有物质形态的，也可以量子化。 量子化:量子化的概念最先由普朗克提出，普朗克在研究黑体辐射，发现能量的传递不是连续的，是以一个一个的能量单位传递的。而这种最小能量单位被称作能量子（简称量子）。量子化思想是量子力学的基本思想，其本质是分割成基本的不连续的构成单位，把“物质”量子化的结果就是分子、原子，值得注意的是分子、原子并不构成物质最小的粒子，它们可以作为一个整体来构建物质，所以将“物质”量子化的结果就是分子、原子。 为了实现“引力”量子化，我们要从思想观念上做出改变，首先要有一个这样的基本认知，宇宙的一切都具有物质形态，具有了物质形态，就可以量子化，可量子化的就必然具有物质形态。引力是时空弯曲造成的，时空是时间与空间的合称，“空间为本体，时间为产物，”当你第一次看到这句话时，不一定会理解，新的观点被提出时，是不完整，没有权威，加上每个人已经形成自己的世界观，固化的思想，面对新的观念，并不一定接受。 假设：构成空间的基本单位为空间粒子，尺度为普朗克长度，既10∧-35m，无质量，无属性，对于空间粒子，我们还应该有这样的认识，空间粒子并不一定是最小的粒子，却是构成我们宇宙的基本粒子，因为再小的尺度对我们来说已经没有意义，同时空间粒子也不是单一种类的粒子，它也是多种多样的，空间粒子只不过是尺度为10∧-35m粒子的统称。同时空间粒子不仅仅是构成空间的基本单位，同时也是构成物质的基本单位，空间粒子大量聚集为物质，物质之间的相互作用，又使得物质之间形成稀疏的空间粒子的场所，而这就是空间，所以空间是物质运动的场所，物质之间的相互作用，形成了空间，空间的状态又会影响物质的结！ 物质结构：物质——原子——原子核、电子——质子、中子——夸克，标准模型，电子云模型，这些都是关于物质结构的理论，然而这些理论并不完整，完整的物质结构理论是可以解释所有问题的，标准模型中的基本粒子的尺度在10∧-15m左右，这样的尺度还不能够解释所有问题，所以还需要探索更小的尺度，空间粒子，尺度为10∧-35m，对我们来说已经足够小，可以作为构成物质和空间的基本单位，电子的尺度为10∧-15m，一个电子则是由10∧60个空间粒子构成，而这也只是源于体积上的估算，10∧60个不同性能的粒子，堆积在一起，可以构成各种各样的粒子，电子、光子、中子、质子、中微子，标准模型中的基本粒子，尺度在10∧-15m，都可以通过大量的空间粒子构成。 力：力是极其重要的物理学概念，它和空间一样，是抽象的概念，既然空间粒子是构成物质和空间的基本单位，那它也是力的基本单位，空间粒子作用在物质上就是力的表现。我们都知道，宇宙间存在着四种基本力，引力、弱力、强力、电磁力，除了引力外，其他三种力已经在理论上得到了统一，但引力却无法与其他三种力融合，这是因为引力与其他三种力不是一个级别的力。光子、电子等标准模型的基本粒子，也是独立的个体，但是它们之间可以通过相互作用形成一个整体，两个不同整体之间的相互作用为系统力，而电磁力就是系统力，强力和弱力都是物质结构力，物质是由大量的空间粒子聚集在一起，空间粒子能够聚集在一起，必然存在着内在原由，强力是将空间粒子聚集'在一起的根本原因，物质和空间都是由空间粒子构成，所以空间的状态也可以影响到物质的状态，具体表现为弱力，电磁力、弱力、强力之所以能够在理论上能够统一，因为它们作用尺度为10∧-15m，而引力的作用尺度为10∧-35m，和其他三种力不是一个级别的，所以引力与无法在理论上和它们统一。 引力：引力是时空弯曲造成的，时空的本质是空间，时空弯曲就是空间的弯曲，空间是由空间粒子构成的，空间弯曲的本质就是空间粒子分布不均匀的表现，空间粒子分布不均匀会产生力的作用？会，力的本质就是空间粒子作用在物质上的表现，所以物质周围的空间粒子分布不均匀也会使物质产生力的作用。为了更好的了解空间弯曲，我们还需要重新定义两个概念：空间密度，既空间中空间粒子分布的疏密程度，我们看到的空间是虚空的，空间密度很难直接测量，所以空间密度的测量需要借助一种特殊的物质--光，光的传播速度仅仅与空间密度有关，把真空状态下的空间密度定义为1，光速与空间密度乘积为真空状态下的光速，既299792458 m/s。空间曲率：既空间密度变化的程度，空间密度的不同，会使物质受到力的作用，所以空间曲率与重力加速度等价的。 光子：，光子是爱因斯坦为了解释光电效应，利用量子思想将光-量子化所得到的重要的物理学概念，那光的本质是什么呢？光子是所有基本粒子当中最特殊存在，以光速传播，静止质量为零，那质量是什么？质量是衡量物质多少的物理量，质量为零，是不是意味着光子不属于物质哪？错，质量分为引力质量和惯性质量，大部分物质的这两种质量都是相等的，而这两种质量的区别只不过人类通过两种不同的方式来衡量物质内部空间粒子多少的方式不同而已，静止质量为零，也并不意味着光子就不是物质，它只是不能通过前面的两种方式来衡量它的空间粒子有多少而已，而这就是光子内部结构的特殊之处。引力质量就是通过引力作用来衡量物质内部空间粒子的多少，前面已经讲了，引力的本质是空间密度的不同，那是什么样的特殊结构，能够摆脱空间密度的不同，不会受到力的作用哪？如果把电子比作一个小球，那光子就相当于一个膨胀的气球，就像太阳，太阳是由大量的原子构成，它不像地球那样实实在在的，它内部的氢原子在强大的引力作用下，发生激烈的核反应，剧烈的核反应，抵消着太阳强大的引力，让太阳膨胀的像个气球，而光子就像太阳，膨胀的像一个气球，光子就是一团膨胀的空间粒子群，膨胀的光子向周边散发着空间粒子，在周围形成了一个保护层，即使周边空间密度不同，光子也不会受到力的作用。 对于光的认识我们还需要进一步探索，如果光子真的具备这样的特性，又该如何验证哪？首先我们要知道，光子具备这样的结构会有什么表现，除了光子的静止质量为零以外，光子还有一个基本的性质，那就是光子之间是相互排斥的，因为膨胀的光子会向周围空间释放空间粒子，而当空间粒子作用在物质上就会产生力的作用，所以两个光子之间是无法靠近的，光子之间是相互排斥的。其实在我们的常识中也这方面的体现，我们知道两束光交叉通过，光子之间不会发生碰撞，也不会发生波峰和波谷的叠加，两者似乎是毫无干涉的交叉通过，除了光子是极其微小的外，也可能是因为光子之间相互排斥所造成的，然而解释了这样的常识，并不意味着光子真的具备这样的特性，还需要另外的实验来证明。 如何验证光子之间的排斥性哪？我们要让光子的排斥性，影响到光的一些性质，所以现在提出一个验证实验，验证光的本质，一束弱光在传播过程中，长期受到强光的影响，弱光的光谱会发生红移，其实哈勃观察到红移，就是柔弱的星光在长期的传播过程中，受到沿途恒星所发出的强光影响，产生的红移，所以距离越远，产生的红移越明显。 我们都知道光具有波粒二象性，但它的波动性似乎与我们常见的水波、声波完全不同，因为我们熟悉的水波、声波其波动性是通过吸引力来传递波的，而光则是通过排斥力来传递波动性的，以排斥力传递波动性的波有以下几个特点。 1)传播介质是分散的，不聚集在一起，因为介质之间是相互排斥的，所以它们不可能聚集在一起，不像物质那样。2)存在两种传播方式，粒子性与波动性，粒子性就是指传播介质以粒子形式运动传播，波动性是指相互排斥的介质因某种原因大量聚集，处于一种微妙的平衡状态时，它的传播状态就像台球一样，当运动的介质靠近时，我就会受力远离，同时两种方式的传播速度是一致的。3)沿直线传播，不管以粒子运动传播，还是以波传播，它都会以直线传播，它不会像以吸引力为主所构成的物质一样，一点振动就引起四周物质的振动，以吸引力为主导的波动会沿着三维空间传播，而以排斥力为主导的波只能沿一维空间传播。4)在无介质的空间也能传播，像水波、声波这样的吸引力为主导的波，如果没有介质就无法传播，但是以排斥力为主导的排斥力波因存在粒子传播的方式，所以即使没有介质的空间内，也能传播。5)质量为零，介质的移动性极强，质量的本质属于吸引力，所以排斥力波的介质的质量应该为零。6)传播介质具有极强的移动性。而光就是最典型的以排斥力为基础传播的波。 电子极限:看世界，需要睁开眼睛，探索世界，需要工具，对于微观世界的观察，我们只有两种基本方式，光与电子，然而每种方式都存在着局限性，例如海洋中的声呐技术，是通过声波的形式来探测海洋中的物体，声呐是通过声波探测物体，声波以水分子为介质，所以声呐技术的局限性在与，它所观测到的物体都为宏观物体，并不能观测到分子、原子这样小的粒子，同样，用光子与电子来探测微观世界，也是存在局限性的，这样的局限性，我把它称为“电子极限”，以电子的大小为分界线，大于电子的世界我们还可以通过技术手段有效的观察，但是小与电子的世界，就很难用光子和电子进行有效的观察，尺度越小，越难观察。 原子结构:光子既然具有物质形态，那它在物质结构中起什么作用，又如何在物质中处于什么位置哪？原子是构成物质的基本单位，原子是由原子核和电子构成，原子核位居原子中心，电子围绕着原子核高速运动，这是被普遍接受的原子结构，但是它们却只占原子结构的几千亿分之一，也就是说原子内部绝大部分都是空白区域，其实不然，在原子的空白区域，存在大量的光子，有人就会问，既然原子内部存在大量的光子，为什么我们观测不到哪？那请问你用什么方式可以观察到原子内部的光子哪？没有，我们对微观世界的观察方式，只有光与电子这两种方式，存在着电子极限，光与电子又使我们存在着视距盲区，在中国有句古语，不识庐山真面目，只缘身在此山中，就是这个道理，而且只有进入我们眼睛的光才能被我们发现，那些不进入我们眼睛的光子、不以光速运动的光子就不存在了吗？不，存在，所以光子是我们最容易忽略的物质。 原子内部存在着大量的光子，是原子结构中重要的组成部分，原子核、电子的相互作用构建了原子的基本结构，光子则撑起了原子大部分空间，光子在原子结构中有两方面的作用。一 大量排斥的光子存在于原子内部，撑起了原子大部分空间，光子受到原子核、电子的影响，以及光子之间的相互作用，有序的在原子内部运动，光子的存在是原子内部排斥力的表现，是原子结构中重要的组成部分，又因光子的运动性极强，原子内部的光子不是固定的，具有很强的流动性，原子与光子，就像部队的一句话，铁打的营盘，流水的兵。而原子内部的光子数量则决定了物质的温度，温度反应物质内部光子数量的一个标准，所以现在科学探求的绝对零度是没有的，因为光子本身是物质的一种，与原子核、电子一样都是由空间粒子构成的，当光子的数量少于一定数量时，空间力就会将原子核、电子撕碎，变成光子，变成能量。二 由于光子内部的特殊结构，使得光子之间相互排斥，光子的静止质量为零，那当光子内部特殊的性质消耗殆尽时，光子是什么状态哪？光子的质量就不在为零，变成质量物质，那时光子已不能再叫光子了，我们把它称为中微子、电子等基本粒子，大量的光子也是孕育电子的河床。 能量：能量是物质运动转换的量度，简称“能”。世界万物是不断运动的，在物质的一切属性中，运动是最基本的属性，其他属性都是运动的具体表现。也可以表述为能量是质量的时空分布变化程度的度量,用来表征物理系统做功的本领。现代物理学已明确了质量与能量之间的数量关系，即爱因斯坦的质能关系式：E=MC?。能量的单位与功一样是焦耳【J】。这是现代物理学对能量的定义，我们要通过这这个假设对能量从新认识一下，力是空间粒子作用在物质（空间粒子群）上的表现，力的积累是功，那能量就是空间粒子的积累，空间粒子又是构成物质与空间的基本粒子，所以能量可以分为两种，物质形态的能量和运动形态的能量，物质形态的能量就是以物质形态储存的能量，例如核能、热能，核能就是以原子核结构储存空间粒子以及能量的形式，热能就是以原子内部光子数量储存的能量形式。运动形态的能量就是以物质运动状态以及空间形式储存的能量形式，例如动能、势能，动能是物体运动所具有的能量，那物体是如何存在动能的那？或者说物质的什么形态就是动能哪？这样的问题，前人没有想过，也没有有相应的解释，但是我们通过这这个假设却可以描述动能的本质，物体在不同的运动状态下物体内部的空间密度不同，物体运动速度越快空间密度越高，前面我们知道空间密度与光速的乘积为定值，空间密度变高，光速就会变慢，我们首先要明白，这里的空间密度是物质内部的空间密度，光速也是指光在物质内部的传播速度，物体速度的变化会引起内部空间密度的变化，空间密度的变化会引起内部光速的变化，但是不管怎么变化，内部光速加上物体的运动速度就等于我们静态下测量的光速。 物极必反，能量转化成质量，产生引力：能量和质量是物质上的不同形态，在本质上没有区别，是可以相互转化，爱因斯坦的质能方程，就告诉我们质量与能量是能够转换的，但是我们现在知道质量变成能量的方式就是核变，那能量变成质量的方式是什么呢？然而能量具有多种形式，但并不是所有的能量形式都可以转化成物质，运动形态的能量是物体运动储存的能量形式，这种能量形式是对物体运动状态描述，与物体的状态有关，所以这种形式的能量很难转化成质量，物质形态的能量本身就是物质形态的一种，是以物质结构储存的能量形式，所以可以转化成能量，物极必反，当物质形态的能量聚集到一定的极限，就会转化成物质，所以高温高压的环境中，热能能够转化成质量，其实这样的形式一直存在于我们身边，地球的中心，地球的中心部位温度极高，压力极强，其中的物质通过不断的转化，质量会逐渐增加，而这样的环境还会产生一个附带的作用，就是产生引力，能量转化成了质量，能量就会减少，温度降低，而星体为了保持这种高温高压环境，就会向周围空间吸收能量，引起时空弯曲，产生引力。所以第四个验证实验是，物质长期处于高温高压环境中，质量会增加，同时也会产生引力波动（能量转化质量，质量与能量本质同源）。 波粒二象性：波动性是具有连续波动的状态，粒子性是表现出的能量、动量的不连续性，一方面是连续性，一方面是不连续，同时具有两种相互矛盾的性质，让人们很难理解，其实只要理解波粒二象性的本质，就不难理解，关于波粒二象性有一个这样的规律，粒子越小，波粒二象性越明显，粒子越小，意味着质量越小，运动性就越强，具体表现为粒子性，粒子性就是可运动性，波动性有一个重要的基础就是需要大量的介质存在，介质的相互作用为波动性，可能会有人问，单粒子的双缝干涉实验为什么会出现干涉条纹，首先单粒子的反射，并不能保证每个粒子的方向、速度、能量完全一致，同时粒子越小，越容易受到干扰，每个粒子通过双缝时，缝的状态也是不同，例如空间状态、周边基本粒子的位置既状态，单粒子双缝干涉实验，之所以会出现干涉条纹，是完全反应了缝的波动性，粒子越小，数量越多，一滴水包涵着10∧21个水分子，一个原子内有上亿颗光子，如此多的基本粒子，完全可以作为波动性的基础。定律:粒子越小，波粒二象性越明显，粒子越小，粒子性越明显，质量越大，波动性越明显。 光速不变原理：真空中的光速对任何观察者来说都是相同的。这样的原理并不符合我们的常识，一是速度相加，二是尺变短，钟变慢。速度相加原理是我们生活中的常识，然而光似乎并不符合这样的常识，然而速度相加原理这样的常识，是有重要前提的，这样的前提，才是我们容易忽略的，速度相加原理的前提是两者之间存在力的作用，例如:火车与人，它们之间就存在着摩擦力，这让它们的速度可以相加，而光子的静止质量为零，不与物质反应，所以光的速度与物质的状态无关，不存在联系，所以光速不能与物质的速度相加，光的传播速度只与空间密度有关。我们用一个尺子去测量一个物体的长度，尺子上的刻度就是标准，而我们也只能依赖尺子的精准度，尺子告诉我们多长就是多长，对于测量我们过与依赖工具，而工具也会变化的，在低速的状态下物质的变化人类无法察觉，而在高速状态下，物质的变化就很明显，其实我们用牛顿的力学定律就能够解释，物体从低速到高速，必然存在着加速度的过程，有加速度物体必然受的力的作用，物体受到力，改变的不仅仅是物体的速度，物体的形态也受到影响，就像棉花，用力压就一点点，不用力就一大团，其他物质虽然不像棉花那么明显，但是在受到力后，也会发生形变，高速下“尺变短”就是这个原理，钟变慢也是这个原因，而这就是宏观上的测不准，其实我们任何测量都存在测不准，从测量尺度的定义，测量工具的制作，测量过程等等，都存在误差，所以任何测量都存在测不准现象，光是现实生活中最不容易受到干预的物质，以光为标尺，是精准性最高的方式。 测不准原理:你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度，粒子位置的不确定性，必然大于或等于普朗克常数（Planck constant）除于4π（ΔxΔp≥h/4π），由于对于微观世界的观察存在着电子极限，所以比电子还小的世界，我们就相当于半失明状态，所以我们很难通过技术手段，同时观察到微观粒子的位置和速度。 叠加态:一滴水有10∧21个水分子，一个原子有上亿颗光子，上面的每一个数据对我们来说都是庞大的，每个电子的状态和位置，光子的数量既每个光子的位置和状态，原子核的状态，空间状态等等，一个原子内部所有粒子的信息量之合，相当于我们整个地球一年内产生的信息量，要想完全了解一个原子内部的所有信息是艰难的，同时我们的技术条件也无法实现。对于微观世界的探索我们要循序渐进，微观粒子庞大的基数，观测手段的不足，让我们无法了解每个微观粒子的状态，即便如此，微观世界的粒子也有规律可循，只是我们已经无法了解其中的缘由，只能观察到结果，所以量子统计学应运而生，我们无法知道微观世界为什么出现这种现象，但是我们却知道发生这种现象的概率，用统计学观察微观世界，就像盲人摸象，我们摸到的可能就是象的某一部分，象的各个部位成概率出现，当我们还没有摸到象时，象的各个部位都可能摸到，象的各个部分叠加在一点，为叠加态，当手触摸的到象时，叠加态消失，波函数崩塌，摸到的部位概率变为100％，其他部位概率变为0。 时间:时间是一个较为抽象的概念，是物质的运动、变化的持续性、顺序性的表现。空间为本体，时间为产物，空间是由空间粒子构成的，那时间的本质是什么？宇宙的运行有一个基本规律就是运动，运动的本质就是空间粒子通过相互作用，形成的空间粒子的运动与交换，运动的产物就是时间，时间的本质就是空间粒子位置的变化。 总结:物理学的未来，需要探索精神，新的观点被提出时，并不完整，也没有说服力，但新的观点是对宇宙全新的思考，是创新，它必然会打破旧的思维模式，与主流的思想相冲突，一个人到了成年，其世界观、价值观、思维方式已经固化，难以改变，而他们又是社会的主流，所以新的观点、新的理论很难被社会接受，对于新的观点，我们要要有包容心，包容它的不完整，注重它的创新，它的价值。 发自小木虫Android客户端 |
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