宇宙空間來歷分析論文

時(shí)間:2022-07-29 05:22:00

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宇宙空間來歷分析論文

這是一套關(guān)于宇宙及其所有物質(zhì)的構(gòu)成的理論,這一理論認(rèn)為,宇宙空間不是空的,是由它的具有量子態(tài)的結(jié)構(gòu)單元——“空間量子”組成的。在無數(shù)的空間量子組成的宇宙空間中還存在著一種能量單元——?jiǎng)恿孔樱怨馑俨粩嗟剡\(yùn)動(dòng)的方式存在于宇宙之中,并與空間量子結(jié)合成一種構(gòu)成宇宙中所有物質(zhì)的基礎(chǔ)——“暗物質(zhì)”。這套理論我又稱它為“空間量子理論”。它能將量子力學(xué)與相對論很好地結(jié)合在一起,是一個(gè)統(tǒng)一物理理論,它對許多科學(xué)原理作了更深一層的理解,比如:為何許多物理定律都跟光速有關(guān),宇宙中為何存在不確定性原理,同時(shí)又存在著運(yùn)動(dòng)物體的相對性原理。這一理論還改變了我們對自然力的認(rèn)識(shí),它認(rèn)為萬有引力、核力和電磁力等自然力是不存在的,是我們過去一直錯(cuò)誤地憑著人類的生活經(jīng)驗(yàn),將物質(zhì)的幾種運(yùn)動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)特征當(dāng)作力的作用結(jié)果。力不是物質(zhì)的本性,運(yùn)動(dòng)才是物質(zhì)的本性。

一個(gè)好的科學(xué)理論,應(yīng)該盡快地讓所有人都能理解它,因此有必要將那些讓許多人頭痛的數(shù)學(xué)方程省去,并盡可能多地用示圖來幫助理解,在一些不得不用數(shù)學(xué)方程表示的地方,我們也將采用最簡單基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)形式。讓那些只受過義務(wù)教育的人們都能夠理解什么是量子的不確定性原理,什么又是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的相對的性原理,我想這些美麗的科學(xué)原理不能再是科學(xué)家們的專利,而應(yīng)該讓廣大普通人群一起來分享,我也在此申明,由于我個(gè)人的條件限制,這一理論體系還只是一個(gè)粗糙的框架,需要跟其他科學(xué)家們進(jìn)行交流和合作,讓這一理論得到補(bǔ)充和完善。因此,當(dāng)您讀到這篇文章后,如果您覺得它有價(jià)值的話,請您及時(shí)將它轉(zhuǎn)發(fā)給您的朋友們一起分享它,如果您覺得這篇文章有問題,或在某些方面有不同的見解,請及時(shí)與我聯(lián)系,希望我們能共同探討問題,一起分享樂趣。讓我們一同來展示科學(xué)的無限美麗。

空間

人類至今還無法得知宇宙空間的來歷,不管是靜態(tài)理論、大爆炸理論、幕理論都只是一種猜想。但隨著更多科學(xué)規(guī)律被發(fā)現(xiàn),人類對宇宙的認(rèn)識(shí)也越來越清晰。霍金認(rèn)為,宇宙的量子態(tài),是一種基態(tài),構(gòu)成了一個(gè)有限無界的四維空間,在相對論的基礎(chǔ)上,他還認(rèn)為,宇宙中的某一空間坐標(biāo)可以看成是由許多坐標(biāo)碎片疊加一起而成的,因此,我們也可以象對物體分割那樣去劃分空間。對物體的分割,我們可以一直把它分割到分子和原子,比如對一塊鐵,分割到原子為止,我們所做的分割只是增加了塊數(shù),減少了每一塊鐵的質(zhì)量和體積,但我們沒有改變它們的總質(zhì)量和總體積以及它的物理化學(xué)性質(zhì),但如果對鐵原子再加分割,得到的卻是帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的鐵離子,此時(shí),鐵的物理化學(xué)性質(zhì)以及總體積甚至總質(zhì)量都被改變,其中的電子,我們還無法具體地確認(rèn)它的結(jié)構(gòu)形態(tài)和空間尺度,因此,我們對它不知從何處再下“刀”了。空間也類似,當(dāng)我們將空間劃分到普朗克尺度10-35米時(shí),空間不再是平坦的了,如果我們再去分割它,結(jié)果不是1/2×10-35米的空間尺度。原有的三維空間結(jié)構(gòu)特征消失了,得到的是一個(gè)沒有尺度的東西,具體地說,我們還確實(shí)不知道它是一維的、二維的、還是三維或多維的,沒有尺度與尺度為零不同。但它卻是構(gòu)成宇宙空間的基礎(chǔ)。是實(shí)實(shí)在在存在的一種實(shí)際存在,我們將它叫作“空間量子”空間量子應(yīng)該是沒有質(zhì)量的,因?yàn)槲覀儚臎]覺察到某一空間有多少質(zhì)量,我們也從未經(jīng)歷過用多少力就能移動(dòng)某一空間。由于空間量子的無尺度,我們無法對它的靜止還是運(yùn)動(dòng)下定義,也同樣無法對它的具體位置下定義。我們更無法對它是否存在一個(gè)運(yùn)動(dòng)或變化的“過程”下定義。即沒有時(shí)間意義,但我們可以這樣形象地描述它:“在我筆尖上的某個(gè)空間量子,可以在同一個(gè)時(shí)刻,出現(xiàn)在另一個(gè)星系的中心,甚至更加遙遠(yuǎn)的宇宙深空。我們與另一個(gè)星系的距離足有億萬光年,因?yàn)槲覀兣c另一個(gè)星系之間任何形式的來往,都要遂個(gè)去夸越存在于我們與另一星系的聯(lián)線上的所有空間量子,而夸越每一個(gè)空間量子都需要花費(fèi)一定的時(shí)間,對空間量子本身來說,宇宙中所有的空間量子之間的直接距離都相等,都只有10-35米的距離,相對于我們與另一星系間的大尺度而言,幾乎可以認(rèn)為是零。這一性質(zhì)使得物質(zhì)及基本粒子的某些性質(zhì)可以作用到甚遠(yuǎn)的宇宙空間里去,這一性質(zhì)我們叫它為無尺度原理。也許我們把空間量子看成是可以相互無限滲透的東西要更為準(zhǔn)確些。并且空間量子就是一個(gè)只有各自的實(shí)際存在而不具任何形態(tài)的宇宙中最簡單,最基本的東西。它實(shí)際上不屬于我們通常定義下的物質(zhì)。

如果宇宙中只有一個(gè)空間量子,那么這個(gè)空間量子就是整個(gè)宇宙的全部,我們不能把它想象成某一具體的形態(tài),點(diǎn)、線、面和體是我們物質(zhì)世界的一種結(jié)構(gòu)形式和特征,而空間有別于我們通常定義下的物質(zhì),它根本不具有某種形態(tài)和尺度。單個(gè)的空間量子用我們物質(zhì)世界的任何東西都無法去探測到它,只有充分發(fā)揮我們的思維能力去想象了。如果宇宙中有了兩個(gè)空間量子,那么從我們現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),兩個(gè)空間量子可以看作為兩個(gè)各自存在的點(diǎn),其實(shí)把空間量子看成點(diǎn)是錯(cuò)誤的,但不這么做,我們就沒有辦法來描述它們。將這兩個(gè)空間量子聯(lián)系在一起,就構(gòu)成了一條線段,并把這線段向兩端延長,得到的結(jié)果如圖1—1所示,然而,實(shí)際上卻已構(gòu)成了一條閉合的直線,如圖1—2所示,圖中的AB和BA實(shí)際上是完全等價(jià)的。它們的長度是完全一樣的,都是10-35米,如圖1-3所示。如果讓我們的思維站在空間量子A上,不管向那個(gè)方向看,看到的目標(biāo)都是空間量子B,如果讓我們的思維站在空間量子B上,不管向那個(gè)方向看,看到的目標(biāo)也都是空間量子A,同樣,讓我們的思維沿一個(gè)方向直線向前走,當(dāng)離開空間量子A后,經(jīng)過10-35米的路程來到了空間量子B上,再繼續(xù)沿直線方向往前走,又經(jīng)過10-35米的距離,卻又回到了A空間量子上,這對于習(xí)慣于憑經(jīng)驗(yàn)去考慮問題的我們,是難以理解的。這就好比兩個(gè)宇航員來到月球上,如果任何設(shè)備都沒有的話,不管他們用什么方法交流,得到響應(yīng)的只有對方一個(gè)人。這就是宇宙彎曲的原理。隨著空間量子數(shù)的增加,這條閉合的直線會(huì)逐漸加長,曲度逐漸展開。兩個(gè)空間量子組成的宇宙不但有了線的概念,并且數(shù)學(xué)原理開始產(chǎn)生了,在這樣的宇宙中的數(shù)學(xué)體系里,還只有0、1和2,或零、無窮小和無究大這三個(gè)原數(shù)概念。當(dāng)宇宙有了三個(gè)空間量子構(gòu)成時(shí),這個(gè)宇宙在有了線的基礎(chǔ)上又有了面的概念,如圖1-4、1-5和1-6所示,一個(gè)只由三個(gè)

空間量子構(gòu)成的宇宙只是一個(gè)完全閉合的平面,由于我們的理解角度的不同,會(huì)出現(xiàn)這三種不同的情況,但事實(shí)上,它們沒有任何區(qū)別,在這三個(gè)空間量子組成的宇宙中,任何兩個(gè)空間量子間的距離都是10-35米,圖中的所有的線都代表直線,這三個(gè)空間量子所組成的是一個(gè)“平面”,我們雖然用球面來表示,但我們必須理解這是一個(gè)閉合的平面,而不是一個(gè)極小的球面。在這四個(gè)空間量子構(gòu)成的宇宙中,開始有了體的概念。三維空間形成了,如圖1-7所示,其中的小圓圈代表我們的思維進(jìn)倒這樣的小宇宙中去觀察,當(dāng)我們處在四個(gè)空間量子的中心時(shí),我們觀察到的宇宙就是圖1-7的樣子,當(dāng)我們向A、B、C三個(gè)空間量子構(gòu)成的平面靠近時(shí),空間量子D會(huì)離我們遠(yuǎn)去,如圖1-8所示,當(dāng)我們到達(dá)空間量子A、B、C所成的平面上時(shí),空間量子D跟我們的距離從原來的10-35米變成了2×10-35米,并且必須通過A、B、C其中的一個(gè)空間量子來觀察到D,如圖1-9所示,當(dāng)我們繼續(xù)直線前進(jìn),離開A、B、C平面后,D與我們的距離又回復(fù)到了10-35米,如圖1-10所示。當(dāng)我們繼續(xù)前進(jìn),又來到了這個(gè)宇宙的中心,然而此時(shí)此處的宇宙卻是原來宇宙的反面,如圖1-11所示,我們再繼續(xù)不斷地直線前進(jìn),然后通過D點(diǎn)回到原來的出發(fā)點(diǎn),如圖1-12、1-13、1-14和1-15所示,這樣,整個(gè)宇宙又翻了過來,回到原來的形態(tài)上,我們也

穿越了這整個(gè)宇宙走了一趟然后又回到原來的位置上。在五個(gè)空間量子構(gòu)成的宇宙中,空間會(huì)因空間量子分布不均而出現(xiàn)空間彎曲,如圖1-16至1-22所示,我們無論身處何處,觀察的結(jié)果都是處在宇宙的中心位置,

我們只要一直向前走,就可以穿越整個(gè)宇宙,回到原處。將宇宙的空間量子數(shù)目不斷增加,宇宙的整個(gè)空間也不斷加大,當(dāng)達(dá)到可以容下一個(gè)足球場那么大時(shí),如果我們能身處其中,那我們就很容易看穿整個(gè)宇宙,在宇宙的盡頭,那里有我們自己的背影。當(dāng)宇宙有幾個(gè)太陽系那么大時(shí),我們可以用哈勃望遠(yuǎn)鏡,看到昨天是誰進(jìn)了我家,偷了我的手表。當(dāng)宇宙相當(dāng)于我們現(xiàn)在生存的銀河系那么大時(shí),我們可以造一臺(tái)很好的望遠(yuǎn)鏡,看到10萬年前的地球上發(fā)生的所有事情,歷史將被得到真實(shí)的了解。然而,我們現(xiàn)今居住的宇宙,卻要比這大得多得多。然而,我們卻也很難保證,我們到目前為止所觀察到的宇宙深處的那些星系,都不是數(shù)十或上百億年前的銀河系,那時(shí)的銀河系你就算看到了,又怎么區(qū)別它是不是我們的銀河系呢?但不管宇宙有多大,它都是一個(gè)有限的宇宙,不管我們身處何處,宇宙都將我們包含其中,并置于中心的地位,你看宇宙是多么的公平啊,再說宇宙之外是不存在的,沒有意義的,我們的宇宙空間是一個(gè)閉合的,有限而無中心和邊界的空間,如果一定要找一個(gè)中心或邊界,那么宇宙中的任何一個(gè)點(diǎn)都可作為其中心,任何兩個(gè)空間量子間的空隙都是我們這個(gè)宇宙的邊緣。這樣的話,我們每個(gè)人都可以和上帝與如來佛祖一樣,一只手握著宇宙的中心,另一只手摸著宇宙的邊緣。如果有一天,人類發(fā)展到有能力跳出宇宙,可當(dāng)你回頭時(shí),宇宙會(huì)在此刻消失了,你將無法找到回家的路。

能量和暗物質(zhì)

在這里,我們首先需要引進(jìn)一個(gè)新的概念“動(dòng)量子”,動(dòng)量子是動(dòng)量的基礎(chǔ)構(gòu)成,也是能量的基礎(chǔ)構(gòu)成,是能量的最基本的單位,它不是什么粒子,就只是能量的存在。動(dòng)量子在宇宙中是不斷地運(yùn)動(dòng)著的,但它的運(yùn)動(dòng)要靠空間量子來體現(xiàn),在這個(gè)過程中,一個(gè)動(dòng)量子將一組空間量子收縮在一起,使空間有了起伏,這就表現(xiàn)出了一個(gè)基本單位的質(zhì)量的存在,同時(shí)還表達(dá)出一個(gè)基本單位的電場和一個(gè)基本單位的磁場,如圖2-1所示。電場和磁場是相互垂直的,并分別與動(dòng)量子的前進(jìn)方向垂直。這就確定了物質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)特征,空間為了容納它而顯現(xiàn)出了三維現(xiàn)象。動(dòng)量子還在前進(jìn)的方向不斷地收縮空間量子,又在后方不斷地釋放出空間量子,動(dòng)量子就是以這種方式來實(shí)現(xiàn)在空間中位移的效果,即運(yùn)動(dòng)的效果。這種運(yùn)動(dòng)方式產(chǎn)生了另一個(gè)效果是空間被拖拽了一定的尺度如圖2-2所示(這是一個(gè)二維平面圖形,實(shí)際情況是三維的),由于空間量子的被收縮造成的起伏在空間量子的無尺度原理的作用下,使這一起伏被發(fā)散出去,使周圍的空間也產(chǎn)生了起伏如圖2-3和圖2-4所示,由于離動(dòng)量子所處的位置距離效近的單位空間里,出現(xiàn)這個(gè)空間量子的機(jī)會(huì)多些,離動(dòng)量子所處的位置越遠(yuǎn)的單位空間里出現(xiàn)這個(gè)空間量子的機(jī)會(huì)就越小,因此,距離動(dòng)量子的某處空間的起伏程度與距離的平方成反比,與動(dòng)量子的數(shù)量成正比。這就是我們尋找的“暗物質(zhì)”,暗物質(zhì)每完成一次運(yùn)動(dòng)都需要一個(gè)過程,這個(gè)過程就是一個(gè)最基本的時(shí)間單位,一個(gè)最基本的時(shí)間單位大約是3.335640952×10-44秒,每完成一次運(yùn)動(dòng),暗物質(zhì)相對空間大約位移了10-35米的距離。我們熟悉的空間尺度就是暗物質(zhì)這樣一步步走出來的,離開了物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),空間尺度就失去了意義。暗物質(zhì)在3.335640952×10-44秒的時(shí)間里位移了10-35米就是光速運(yùn)動(dòng),這是暗物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征,失去這一形式的運(yùn)動(dòng),暗物質(zhì)就不能存在。因?yàn)楣饩褪前滴镔|(zhì)的一種群體有序的運(yùn)動(dòng)形式,這將在后面的“基本結(jié)構(gòu)”中講述到。

暗物質(zhì)在不斷地運(yùn)動(dòng),時(shí)間在不斷地前進(jìn)或更新,因此,時(shí)間是動(dòng)量子的孿生兄弟,時(shí)間是暗物質(zhì)的年齡。時(shí)間只是一個(gè)過程,過去的時(shí)間已被更新,就永遠(yuǎn)不復(fù)存在。時(shí)間不是什么具體的一種物質(zhì)形式和空間的另一維度,時(shí)間只是一個(gè)虛的概念。隨著暗物質(zhì)的這一宇宙中最基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)而更新的時(shí)間概念,是宇宙中最為基準(zhǔn)的時(shí)間概念。我們稱它為宇宙時(shí)間,它如實(shí)地記錄了宇宙中所有物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)程,而其它時(shí)間都是在某一特定條件下的感知時(shí)間,感知時(shí)間與宇宙時(shí)間的關(guān)系,我們將在“運(yùn)動(dòng)與相對性原理”中再討論。

基本結(jié)構(gòu)

暗物質(zhì)是我們宇宙中所有物質(zhì)構(gòu)成的最基礎(chǔ),是物質(zhì)世界中最簡單、最基本的結(jié)構(gòu)形式。它根本算不上粒子,更不是什么波,它只是一個(gè)以光速不斷運(yùn)動(dòng)著的能量與空間的一個(gè)無形的量子態(tài)結(jié)合點(diǎn)。然而整個(gè)宇宙中的所有基本粒子都是由它來構(gòu)成,并處處帶著它的印記,如質(zhì)量、電磁特征、運(yùn)動(dòng)的特征和量子態(tài)特征。以至于許多物理定律都與它的結(jié)構(gòu)特征——“光速”有關(guān)。

宇宙中的大部分暗物質(zhì)都是以單獨(dú)的自由運(yùn)動(dòng)的形式存在。它們的運(yùn)動(dòng)方式跟我們已經(jīng)熟知的布郎運(yùn)動(dòng)類似,只是運(yùn)動(dòng)的速度要快得多,暗物質(zhì)會(huì)讓空間產(chǎn)生起伏,但由于許多自由運(yùn)動(dòng)的暗物質(zhì)平均地分布在空間里,大尺度范圍內(nèi)的空間曲率會(huì)被相互抹平。但在小尺度下空間起伏依然存在。這就象一個(gè)被我們整理得非常平整的砂地。

在宇宙中,還有一小部分暗物質(zhì)是以群體有序的運(yùn)動(dòng)方式存在于宇宙之中。一種是以某一點(diǎn)或某一區(qū)域出發(fā),暗物質(zhì)以光速一個(gè)梯隊(duì)接一個(gè)梯隊(duì),一個(gè)波次接一個(gè)波次地向四周擴(kuò)散如圖3-1、圖3-2所示,這就是無線電波。圖3-1是無線電波的結(jié)構(gòu)圖,圖3-2是無線電波的空間效果圖。無線電波中的暗物質(zhì)擴(kuò)散到一定程度后,強(qiáng)度越來越弱,各個(gè)梯隊(duì)的暗物質(zhì)密度變得越來越稀少。再經(jīng)過其它物質(zhì)的吸收、反射和散射后,暗物質(zhì)逐漸回到自由無序的群體中去了。

我們已經(jīng)知道,在起伏的空間里,曲率會(huì)改變物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向,它使空間里的兩條原本平行的運(yùn)動(dòng)路徑變成相互交叉或逐漸遠(yuǎn)離,于是我們認(rèn)為兩條直線變彎了,或其中一條變彎了,如果讓兩個(gè)暗物質(zhì)分別沿著這兩條平行直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一個(gè)存在起伏的空間后,兩個(gè)暗物質(zhì)在沒有受到任何其它因數(shù)的作用下,就會(huì)相互聚攏或分離。但我們必須認(rèn)識(shí)到,這兩個(gè)暗物質(zhì)所走過的路徑其實(shí)還是兩條直線。如圖3-3所示,暗物質(zhì)的路徑就好比三條有一定寬度的又都很溥的鋼帶,緊貼在平面和曲面上,結(jié)果,貼在平面上的鋼帶依然是直的,可貼在曲面上的溥鋼帶的走向變彎了。這一概念對我們認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)很重要。為了方便表述,我們有時(shí)可以將它看成是曲線,我們在實(shí)際觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)光的路徑有時(shí)是直線,有時(shí)卻是曲線,那是由于空間的起伏和我們的大眾取向造成的,實(shí)際上它們依然是一條直線。

現(xiàn)在我們可以設(shè)想,如果宇宙中只存在著兩個(gè)暗物質(zhì),并讓它們同向平行運(yùn)動(dòng),那么它們各自產(chǎn)生的空間起伏會(huì)相互影響對方的運(yùn)動(dòng)路徑,使它們逐漸聚攏形成雙螺線形的路徑,如圖3-4所示。盡管螺旋線的螺距非常的長,但是,如果將這兩個(gè)暗物質(zhì)放在我們現(xiàn)實(shí)的宇宙中,由于存在著許多暗物質(zhì)的自由無序運(yùn)動(dòng),小尺度下的空間起伏處處存在,而且變化極快,因此,這兩個(gè)暗物質(zhì)很快就會(huì)各自離開,匯入自由運(yùn)動(dòng)的暗物質(zhì)大群體里去了,如圖3-5所示。影響它們運(yùn)動(dòng)方向的快速變化著的小尺度空間起伏實(shí)在太多了,這正是量子理論中的不確定性原理之所在。

當(dāng)某一區(qū)域內(nèi)的暗物質(zhì)達(dá)到一定數(shù)量和密集度并做同向運(yùn)動(dòng)時(shí),它們會(huì)在各自產(chǎn)生的空間起伏的共同作用下,克服不確定性因素的影響,相互聚集,以螺旋線和交叉線的路徑做光速運(yùn)動(dòng),如圖3-6所示,這就是光,是那些只占暗物質(zhì)總體一少部分以有序運(yùn)動(dòng)的形式存在于宇宙之中的又一種類型。圖3-6是光量子的暗物質(zhì)構(gòu)成圖。一個(gè)可見光的光量子中至少含有1015個(gè)暗物質(zhì),跑在最前面的暗物質(zhì)到跟在最后端的暗物質(zhì)間的距離就是這個(gè)光量子的波長。光量子中的暗物質(zhì)在空間里的運(yùn)動(dòng)可以看成是幾種運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng),如圖3-7所示,其中主要以光速運(yùn)動(dòng)為主,還有存在著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這兩種運(yùn)動(dòng)疊加在一起就是螺旋運(yùn)動(dòng)。其中還存在著渦流運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)光量子中含有的暗物質(zhì)數(shù)量越多,我們就認(rèn)為這個(gè)光量子含有越多的能量,它的聚集性就越強(qiáng),暗物質(zhì)聚集得越密集,這個(gè)光量子的波長就越短。

光與無線電波都是具有電磁特征的能量輻射,都是電磁波。但各有不同之處,無線電波是一個(gè)脈沖接一個(gè)脈沖,連續(xù)不斷地向外擴(kuò)散,它只有波動(dòng)性,沒有粒子性。輻射強(qiáng)度與波長無關(guān)。而光卻具有量子結(jié)構(gòu)特征,每個(gè)光量子只有一個(gè)脈沖,暗物質(zhì)聚集成團(tuán),不會(huì)成扇面形擴(kuò)散,它在具有波動(dòng)性的同時(shí),又顯現(xiàn)出了很強(qiáng)的粒子性,每個(gè)光量子的能量直接決定其波長。同一個(gè)光量子中的暗物質(zhì)的電磁表達(dá)取向是一致的。這使光具有偏振現(xiàn)象。

當(dāng)光量子的能量不斷增加,暗物質(zhì)使其內(nèi)部空間曲率不斷加大,當(dāng)達(dá)到一個(gè)極限后,并在一定條件的作用下,暗物質(zhì)不再按螺旋線的路徑走,而是被折回并束縛在一個(gè)極小的空間范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),這就類似光掉進(jìn)了黑洞的臨界面一樣,這樣的結(jié)構(gòu)極具粒子性,而把波動(dòng)性隱藏在這臨界面內(nèi)。但為了電磁表達(dá)的一致,此時(shí)的暗物質(zhì)會(huì)重組成兩個(gè)粒子,一個(gè)表達(dá)的電場正極向外,負(fù)極向內(nèi),磁場處于球形臨界面的切線方向,這就是我們認(rèn)為它帶有正電荷的正電子。另一個(gè)的暗物質(zhì)表達(dá)的電場負(fù)極向外,正極向內(nèi),磁場處于切線方向,這就是我們認(rèn)為它帶有負(fù)電荷的電子。我們將這種電場和磁場在基本粒子中的取向稱為顯性。具有其它方式的顯性的這樣的粒子就是其它種類的夸克,在電子中,由于磁場的方向處在粒子的切線方向,暗物質(zhì)各向運(yùn)動(dòng)的均等分配,使得磁場在周圍空間被相互抵消。因此,處于相對靜止時(shí)的正負(fù)電子周圍是沒有磁場強(qiáng)度的。而相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的正負(fù)電子中的暗物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向的失量和存在著一個(gè)值,也就是說,處于相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的正負(fù)電子中的暗物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)路線成了螺旋線形,處于切線方向的磁場就形成了一個(gè)環(huán)流,磁場產(chǎn)生了。這些電子和夸克,就是暗物質(zhì)在宇宙中的第三種以有序運(yùn)動(dòng)的方式的存在。

電子和夸克形成初期只是一個(gè)裸露的核。所有的構(gòu)成電子和夸克的暗物質(zhì)都被束縛在它們自身共同形成的臨界面內(nèi)以光速運(yùn)動(dòng),空間的曲率會(huì)向四周一直展開,使周圍以光速自由運(yùn)動(dòng)的許多暗物質(zhì)或在周圍打旋,或轉(zhuǎn)彎一定角度后離開,或一直闖進(jìn)臨界面里去,也由于周圍這些暗物質(zhì)的影響,一些臨界面內(nèi)的暗物質(zhì)也會(huì)跳出來,形成交換。由于這些暗物質(zhì)的參與,電子和夸克的質(zhì)量有了明顯的增加,同時(shí),也使它們的具體位置、形態(tài)和大小尺度都難以界定了。由于不確定性的作用,這些電子和夸克與外界進(jìn)行不停的暗物質(zhì)交換也存在了不確定性,使被交換的暗物質(zhì)和構(gòu)成這一基本粒子的所有暗物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向的失量和出現(xiàn)無規(guī)律的變化。以電子為例,這使我們所觀察到的單個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)是極不規(guī)則的。當(dāng)參與交換的暗物質(zhì)是一個(gè)光量子時(shí),電子得到的暗物質(zhì)要比平常產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的暗物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的失量和要大得多。所以電子就開始做線性運(yùn)動(dòng)。

運(yùn)動(dòng)與相對性原理

前面,我們己講到,電子就好象一個(gè)光量子在一個(gè)極小的黑洞里的臨界面上打轉(zhuǎn)。電子處于相對靜止時(shí),這個(gè)光量子就在原處的一條閉合的直線上運(yùn)動(dòng),我們習(xí)慣把這條閉合的直線看成是一個(gè)圓環(huán),當(dāng)我們將電子放入一個(gè)彎曲的空間里,空間的曲率會(huì)讓這條閉合的直線轉(zhuǎn)變,圓環(huán)展開成一條螺旋線,電子開始做線性運(yùn)動(dòng),構(gòu)成這個(gè)電子的所有的暗物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向的失量和有了一個(gè)值,并隨時(shí)間而累積增大,這條螺旋線也越展越開,螺距越來越大,這就是我們常見的自由落體的下落。在這一過程中,電子始終沒有接受到任何力的作用,因此,引力實(shí)際上是不存在的。如果要想使電子保持在原來的空間位置,我們就必須不斷地以力的作用形式,將一定量的向上運(yùn)動(dòng)的暗物質(zhì)去交換同等數(shù)量向下運(yùn)動(dòng)的暗物質(zhì),使電子內(nèi)部的暗物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向的失量和保持原來的值不變。而交換出來的暗物質(zhì)使我們感到力的作用的存在。因此,我們就錯(cuò)誤地將它當(dāng)作了引力的存在。這一觀點(diǎn)對整個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)關(guān)系很大。首先,原先我們認(rèn)為引力的存在是由引力子的交換來實(shí)現(xiàn)的,這一概念給物理學(xué)帶來了許多問題。現(xiàn)在可以除去了。另一方面,自從牛頓提出萬有引力以來,我們一直擔(dān)心整個(gè)宇宙會(huì)因引力的作用而收縮成一團(tuán),現(xiàn)在,只要宇宙中的物質(zhì)保持大尺度的平均分布,這些物質(zhì)產(chǎn)生的空間曲率被相互抹平,因此,這些物質(zhì)就會(huì)處在一個(gè)相對靜止的平衡狀態(tài)里。我們就不必?fù)?dān)心宇宙會(huì)收縮成一團(tuán),由于不確定性因素的存在,空間出現(xiàn)了小尺度下的起伏,暗物質(zhì)在小尺度的空間起伏作用下,原本的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被打破,這樣一來,基本粒子、物質(zhì)、天體及星系逐漸形成,與此同時(shí),新的動(dòng)態(tài)平衡逐步建立起來。事實(shí)上,宇宙中的所有物質(zhì)并不具有引力,而運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征與本性。

我們現(xiàn)將電子放入電場中,或?qū)蓚€(gè)電子相距一定位置放置著,這樣一來,兩個(gè)電子外圍的暗物質(zhì)就相互渾雜在一起,處在兩個(gè)電子中間且分別屬于兩個(gè)電子的暗物質(zhì)所表達(dá)的電場方向相反。相互抵消,電場減弱。而處于兩個(gè)電子兩側(cè)且分別屬于兩個(gè)電子的暗物質(zhì)所表達(dá)的電場是一致的,被相互疊加,電場增強(qiáng)了,結(jié)果,兩個(gè)電子的暗物質(zhì)重心產(chǎn)生了外移。如果要使兩個(gè)電子保持在原來的相對位置,就需要以作用力的方式不斷地給予一定量向內(nèi)的暗物質(zhì)迫使電子回到原來的位置上,并把電子中的一部分向外運(yùn)動(dòng)的暗物質(zhì)交換出來,這些被交換出來的暗物質(zhì)使我們感覺到力的作用的存在。這就是電場力。這種情況跟物質(zhì)間的萬有引力一樣,實(shí)際是不存在的,是電場使電子產(chǎn)生了位移,使我們認(rèn)為兩個(gè)帶有同種電荷的電子會(huì)相互排斥而離開。為了阻止這一運(yùn)動(dòng),我們需施加一個(gè)力的作用,這使得我們感覺到一種相反的斥力的存在。

當(dāng)電子或其它基本粒子在做線性運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)部暗物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)軌道變成了螺旋線形,隨著運(yùn)動(dòng)的加快,螺距被拉長,這樣,暗物質(zhì)在這些基本粒子中運(yùn)動(dòng)一周要走的路徑變長了,我們將這個(gè)螺旋運(yùn)動(dòng)在圓周方向展開來看,如圖4所示,當(dāng)基本粒子處于相對靜止時(shí),內(nèi)部的暗物質(zhì)做圓周運(yùn)動(dòng),所走的路徑為DE。當(dāng)基本粒子以速度ν做線性運(yùn)動(dòng)時(shí),基本粒子中的暗物質(zhì)就會(huì)做螺旋運(yùn)動(dòng),圖中展開后,螺旋運(yùn)動(dòng)就成為斜坡運(yùn)動(dòng),所走的路徑為DF。在相對空間靜止時(shí)的基本粒子中的暗物質(zhì)從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)相當(dāng)于暗物質(zhì)在基本粒子中運(yùn)動(dòng)了一周,也可以認(rèn)為是完成了一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期。在基本粒子相對于空間以速度ν做線性運(yùn)動(dòng)時(shí)暗物質(zhì)從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)。暗物質(zhì)在基本粒子中完成了一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期,由于暗物質(zhì)都是以光速C運(yùn)動(dòng),路徑,因此,做相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本粒子相對于處于靜止時(shí)的運(yùn)動(dòng)變化周期變長了,也就是在同一宇宙基準(zhǔn)時(shí)間T內(nèi),運(yùn)動(dòng)物體相對于靜止時(shí)的變化速度變慢了,因此,運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的時(shí)鐘相對于靜止系統(tǒng)中的時(shí)鐘變慢了,測得的時(shí)間值T′也變小了,T′與T的關(guān)系可根據(jù)圖4中的三角形關(guān)系得到:

(1)

因?yàn)镃即為DF,ν即為EF,代入(1)式并變換式子可得:

(2)

這就是運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)間相對性方程,我們還可用這種方法,得到運(yùn)動(dòng)物體中暗物質(zhì)數(shù)量的變化即運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量的相對性方程,其中為物體靜止時(shí)的質(zhì)量,是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量,也由此,我們可以看出:①物體的運(yùn)動(dòng)都是建立在暗物質(zhì)的光速運(yùn)動(dòng)之上的,因此,物體的運(yùn)動(dòng)速度也不可能會(huì)大于光速。②物體的運(yùn)動(dòng)是相對空間而言的,而不是相對另一物體而言的,如果兩個(gè)物體在空間里做線性運(yùn)動(dòng),只要線速度相同,它們的運(yùn)動(dòng)結(jié)果都是一樣的。兩個(gè)孿生兄弟做高速運(yùn)動(dòng)時(shí),只要相對于空間的線速度相同,不管方向相同或相反,他們就會(huì)一同延宛變老,當(dāng)一個(gè)相對空間靜止,另一個(gè)相對空間做高速運(yùn)動(dòng),不管做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng),只要達(dá)到一個(gè)相對空間效大的線速度,運(yùn)動(dòng)的一個(gè)就會(huì)比相對靜止的一個(gè)變老得要慢,這樣,孿生子的問題就不會(huì)讓我們頭痛了,時(shí)間勃論也就不再存在。事實(shí)就是這樣,相對性原理就是這么的簡單易懂,看來,當(dāng)初愛因斯坦對相對性原理的理解也存在著誤區(qū),以至于在這一百多年里,會(huì)招來那么多人的懷疑、抵制和反對。