精品欧美无遮挡一区二区三区在线观看,中文字幕一区二区日韩欧美,久久久久国色αv免费观看,亚洲熟女乱综合一区二区三区

        ? 首頁 ? 理論教育 ?答復(fù)李學(xué)生先生來信

        答復(fù)李學(xué)生先生來信

        時(shí)間:2023-02-13 理論教育 版權(quán)反饋
        【摘要】:我贊同先生關(guān)于“時(shí)空平權(quán)”的觀點(diǎn)。Einstein相對(duì)論是研究物質(zhì)在作用力下運(yùn)動(dòng)的理論,故Einstein將之稱為場(chǎng)論,這是很合理的。裂變只是強(qiáng)力、弱力和電磁力的作用問題。早期人類認(rèn)為是上帝創(chuàng)造了萬物,后來達(dá)爾文的進(jìn)化論及量子理論破除了這種迷信;牛頓力學(xué)建立起來后,人們又曾認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要上帝的第一推動(dòng)力,現(xiàn)代物理又破除了這一迷信。

        (一)

        1.我不喜歡采用“自然單位制”,雖然形式上簡單了,但量綱不清楚,物理意義反模糊了。量綱不僅規(guī)范了物理量的物理意義,而且包含了不同物理量之間的關(guān)聯(lián)性,隱含著客觀存在著的物理規(guī)律。有些人之所以在一些物理問題上出錯(cuò),就是對(duì)物理量綱不重視。我贊同先生關(guān)于“時(shí)空平權(quán)”的觀點(diǎn)。正因?yàn)椤皶r(shí)間是物體空間運(yùn)動(dòng)的歷史積累”,對(duì)于相同的空間跨度,不同的運(yùn)動(dòng)速度,所需的時(shí)間跨度也就不同。我的理論推導(dǎo)證明:普朗克常數(shù)h是個(gè)自然常數(shù),但光速不是,只有真空光速才是自然常數(shù)。

        2.有物質(zhì)才有引力(實(shí)際上還有短程的強(qiáng)力、弱力及全程的電磁力、度作用力),相互作用是通過這種作用力場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的。Einstein相對(duì)論是研究物質(zhì)在作用力下運(yùn)動(dòng)的理論,故Einstein將之稱為場(chǎng)論,這是很合理的。場(chǎng)總是表現(xiàn)為擴(kuò)展的空間和延續(xù)的時(shí)間及受作用的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(位置的變動(dòng)、速度的狀況)和慣性特征(顯現(xiàn)為慣性質(zhì)量)。因而,時(shí)空、場(chǎng)、物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)總是密不可分地聯(lián)系在一起,不存在脫離場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)物質(zhì)而獨(dú)立存在的時(shí)空,更無分離存在的時(shí)間和空間。愛因斯坦的場(chǎng)論中只考慮了引力與慣性離心力的等價(jià)(僅是數(shù)學(xué)中大小上的等價(jià),方向和物理實(shí)質(zhì)上是不同的),并沒考慮其它作用力的問題。所以,他說“時(shí)空就是引力場(chǎng)”。這是很片面的。事實(shí)上,時(shí)空與所有的作用力相關(guān),時(shí)空幾何由所有的作用力所決定,并非僅由引力決定!特別在原子核范圍,時(shí)空幾何與引力的相關(guān)倒是次要的。異形核的形狀由強(qiáng)力、電磁力和核內(nèi)基本粒子的運(yùn)動(dòng)及核本身的運(yùn)動(dòng)所決定,就表明了這點(diǎn)。僅在星際空間中,電磁場(chǎng)又很弱的境況下,時(shí)空幾何才由引力所決定。場(chǎng)的傳布速度是光速,在地球周圍的空間中,它大約是30萬公里/秒,在中子星那里(電磁場(chǎng)極強(qiáng))、黑洞那里(引力場(chǎng)特強(qiáng)),光速不可能那么快。例如,在太陽內(nèi)部光速就很低,因?yàn)槟抢镂镔|(zhì)密集,電磁場(chǎng)很強(qiáng)。

        “真空破缺的動(dòng)力學(xué)機(jī)制是什么?基本粒子是如何生成的?真空為何存在零點(diǎn)振蕩能?能量來自何處?”我是反對(duì)“真空破缺”和“真空的零點(diǎn)振蕩”說的,我關(guān)于真空和物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題的論述見我的《大爆炸形成多宇宙時(shí)空》及《黑洞、白洞與時(shí)空的本性》。

        3.愛因斯坦局限于牛頓力學(xué)和經(jīng)典電磁理論,將運(yùn)動(dòng)學(xué)問題從絕對(duì)靜止坐標(biāo)系擴(kuò)展到相對(duì)慣性運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系,再到有引力的非慣性運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系(轉(zhuǎn)動(dòng)的坐標(biāo)系),從而將牛頓力學(xué)推進(jìn)到相對(duì)論力學(xué)的階段。他那時(shí)還來不及將量子力學(xué)問題包容進(jìn)去(那時(shí)量子力學(xué)正在形成之中),更沒有重視他的相對(duì)論已經(jīng)揭示出的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)和引力破壞了同時(shí)性”這一物理現(xiàn)象的深刻含義。所以,不但愛因斯坦未能完成統(tǒng)一場(chǎng)理論,就是超弦理論學(xué)家至今也還未能做到。我重視了量子理論,特別是核理論的成果及相對(duì)論已經(jīng)揭示出的“相對(duì)運(yùn)動(dòng)和引力破壞了同時(shí)性”這一物理現(xiàn)象的深刻含義,以正交的多宇宙多度規(guī)理論形成了一個(gè)統(tǒng)一場(chǎng)理論。這個(gè)理論還揭示了黑洞的結(jié)構(gòu)和演化,及宇宙運(yùn)動(dòng)、演化的全過程。這個(gè)理論不僅解釋了兩個(gè)“超光速”分離的星系問題和中微子問題,還指出我們所在、所見的宇宙現(xiàn)今的尺度和形狀,并為天文學(xué)的新發(fā)現(xiàn)所實(shí)證。

        4.電磁質(zhì)量不僅與電荷量有關(guān),還與荷電粒子的運(yùn)動(dòng)有關(guān),而且包含和影響著引力質(zhì)量。電子和質(zhì)子的慣性質(zhì)量都主要由強(qiáng)力和電磁力產(chǎn)生,但電子是三色膠子耦合成的無色閉環(huán)的色電、色磁耦合紐合物,而質(zhì)子是三色夸克耦合成的無色閉環(huán)的色電、色磁耦合紐合物,盡管夸克可能也是膠子的某種耦合紐合物(因?yàn)檎措娮拥鸟詈铣搔霉庾?,反之可由這種γ光子激發(fā)出正反電子;正反質(zhì)子耦合成頻率更高的γ光子,反之可由這種γ光子激發(fā)出正反質(zhì)子),但這種差別將決定,運(yùn)動(dòng)速度趨于零時(shí)電子與質(zhì)子的電磁質(zhì)量、引力質(zhì)量、慣性質(zhì)量不可能趨同。但是,它們的運(yùn)動(dòng)速度在趨于光速的過程中電荷量都會(huì)減少,最終電荷量、電磁質(zhì)量都會(huì)消失,當(dāng)然,粒子也就蛻變而轉(zhuǎn)化為光子!即靜止質(zhì)量消失,但動(dòng)質(zhì)量不變。

        5.反粒子攜帶正能量,場(chǎng)論中用算符表述,是正常的正能量與正概率,只不過與正粒子帶有相反的電荷(包括QCD中的色荷,以及弱相互作用中的同位旋)。量子場(chǎng)論比之相對(duì)論量子力學(xué)有著更合理的內(nèi)涵(量子場(chǎng)論中引入了粒子的對(duì)稱性和交互作用——我所說的度作用)。

        6.“希格斯粒子解釋了宇宙質(zhì)量之源”,對(duì)此,我是持異議的。如果希格斯粒子與別的粒子作用而賦予粒子質(zhì)量,那么,(1)希格斯粒子是僅存在于宇宙大爆炸初期的高能粒子,那在當(dāng)今的時(shí)空中物體和粒子的慣性質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)速度而改變是怎么回事呢??。?)在核裂變中(這在常溫下就能發(fā)生),裂變前的核質(zhì)量大于裂變后的核子質(zhì)量,失去的質(zhì)量被光子(攜帶著輻射能和熱運(yùn)動(dòng)能)帶走了,與希格斯粒子何關(guān)?!裂變只是強(qiáng)力、弱力和電磁力的作用問題。離子與電子結(jié)合放出結(jié)合能,形成的原子質(zhì)量比離子與電子質(zhì)量之和要小些。失去的質(zhì)量被光子帶走了(這些光子帶著結(jié)合能),這僅是電磁相互作用的問題,與希格斯粒子何關(guān)?!我還是堅(jiān)信相互作用不僅決定了物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),還決定了物質(zhì)的質(zhì)量,根本不需要上帝粒子—希格斯粒子的幫忙!早期人類認(rèn)為是上帝創(chuàng)造了萬物,后來達(dá)爾文的進(jìn)化論及量子理論破除了這種迷信;牛頓力學(xué)建立起來后,人們又曾認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要上帝的第一推動(dòng)力,現(xiàn)代物理又破除了這一迷信。物質(zhì)的質(zhì)量需要上帝粒子—希格斯粒子來賦予,這一迷信也必然會(huì)被破除!

        (a) 電荷影響著物質(zhì)的質(zhì)量,不僅核物理有論述,張一方教授在他的著作《粒子物理和相對(duì)論的新探索》的“SU(3)理論的質(zhì)量、壽命公式和它們的統(tǒng)一性”一節(jié)中給出的公式:M(2)=M(1)+Q{d1(Y+Q/2)-d0}顯示了電荷電量Q對(duì)于慣性質(zhì)量的貢獻(xiàn)。電荷電量隨運(yùn)動(dòng)速度而改變也是客觀事實(shí),有些人就給出了:Q=Q0(1-v2/C21/2。當(dāng)電荷速度愈來愈高時(shí),它的電磁輻射愈來愈強(qiáng),外場(chǎng)對(duì)它的加速愈來愈弱,當(dāng)達(dá)到光速時(shí)就會(huì)轉(zhuǎn)化為無電荷、無靜止質(zhì)量的光子——場(chǎng)物質(zhì)!

        (b) 先生既然已經(jīng)認(rèn)識(shí)到“電子的電量沒有變化,顯然存在著不和諧。電量不滿足Lorentz transformation,”為什么還要堅(jiān)持信奉電量與運(yùn)動(dòng)無關(guān)呢?另外,電荷對(duì)質(zhì)量的影響應(yīng)該是非線性的,與運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)也是非線性的。

        (c) 我說的是電磁力會(huì)影響物質(zhì)的慣性質(zhì)量,當(dāng)人們把慣性質(zhì)量就視為引力質(zhì)量時(shí),這種“引力質(zhì)量”中已經(jīng)包含了“電磁質(zhì)量”。量子場(chǎng)論中已經(jīng)指出:在弱作用去耦前,引力和電磁力是統(tǒng)一的,弱作用去耦后兩者才分離。另外,電子的質(zhì)量主要是耦合成電子的色膠子間的強(qiáng)相互作用導(dǎo)致的,電磁相互作用倒是次要的,所以,說“電子的質(zhì)量是電磁質(zhì)量”是不正確的。其它的粒子(如質(zhì)子、中子之類的重子)的質(zhì)量主要地是由夸克間的強(qiáng)相互作用導(dǎo)致的,而非引力主導(dǎo)的。由中子、質(zhì)子構(gòu)成的核子的質(zhì)量主要地也是強(qiáng)相互作用的貢獻(xiàn)(所以,輕核的聚合或重核的裂變才會(huì)有那么大的能量?。?,其次,才是電磁相互作用的貢獻(xiàn),引力的貢獻(xiàn)是很小的。在核子與核外電子構(gòu)成原子時(shí),影響質(zhì)量的主要是電磁相互作用的貢獻(xiàn),引力的貢獻(xiàn)是很小的。在原子構(gòu)成分子時(shí)還是這樣。甚至由分子構(gòu)成固體和液體時(shí)還是這樣。只有中性氣體才讓引力開始顯示作用(海拔越低氣體密度越大,利用離心作用可分離氣體或同位素—例如提純鈾),在電離氣體中電磁相互作用仍然是主要的。在宇宙中只有電磁場(chǎng)很弱的情況下,引力才起主要作用。即使太陽這樣大質(zhì)量的天體上,仍是電磁力起主要作用!雖然,太陽系的眾行星、彗星及遙遠(yuǎn)的柯依伯帶繞太陽旋轉(zhuǎn),并隨太陽而繞銀心旋轉(zhuǎn)(一說是繞天狼星旋轉(zhuǎn)),顯示了引力的巨大作用;但是吹遍了太陽系的太陽風(fēng)(由太陽表面吹出的電磁流體),給太陽系內(nèi)眾星星提供著光明、溫暖及生命動(dòng)力的太陽光輻射及太陽系內(nèi)最大的結(jié)構(gòu)——太陽圈電流片,不正是太陽的電磁作用的威力嗎?!

        (d) 關(guān)鍵是無論相對(duì)論還是現(xiàn)行的量子理論都忽視了“相對(duì)運(yùn)動(dòng)和引力破壞了同時(shí)性”這一物理現(xiàn)象的深刻含義,都只將時(shí)間視為標(biāo)量之故。我的“正交的多宇宙多度規(guī)理論”中引力場(chǎng)也是量子化的。而引力場(chǎng)是量子化的,已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)實(shí)證(在垂直放置的真空玻璃管中,粒子的下落不是平滑連續(xù)的,而是階梯式下落的)。行星的軌道分布也不是隨意連續(xù)的,也像電子能級(jí)那樣地不連續(xù)分布,也說明了這點(diǎn)。

        (e) 我不贊同質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量或反之的說法。質(zhì)量和能量是物質(zhì)并有的屬性,它們隨物質(zhì)存在形態(tài)的轉(zhuǎn)化而同隨轉(zhuǎn)移,只是兩者數(shù)量上具有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系而已。中子的質(zhì)量主要由一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克由強(qiáng)相互作用耦合所形成,是三個(gè)夸克質(zhì)量之和扣去強(qiáng)相互作用耦合的結(jié)合能,電荷中和引起的電磁質(zhì)量對(duì)中子質(zhì)量的影響是很次要的,引力的貢獻(xiàn)更小了。反粒子的質(zhì)量也由其內(nèi)的夸克質(zhì)量之和扣去強(qiáng)相互作用耦合的結(jié)合能而成,電磁作用的影響是次要的,引力的貢獻(xiàn)更小了。正反粒子不但有些所帶電荷相反,而且同位旋相反,耦合時(shí)強(qiáng)相互作用的色電色磁耦合瓦解,強(qiáng)相互作用的結(jié)合能釋放出來,故釋放的能量特別巨大。物質(zhì)以微粒形式的存在轉(zhuǎn)化為無形的場(chǎng)物質(zhì)的形式存在,那就是γ光子對(duì)。

        (f) 關(guān)于引力子問題見我的文章《質(zhì)量問題》(《物理學(xué)與宇宙學(xué)研究》中P12~P14),不要混淆引力子與引力荷,就像不能混淆光子與電荷一樣。

        (g) 不要把質(zhì)量這個(gè)物理量與微粒物質(zhì)、物體混同。有形的微粒物質(zhì)既有靜止質(zhì)量,也有動(dòng)質(zhì)量,無形的場(chǎng)物質(zhì)只有動(dòng)質(zhì)量,而無靜止質(zhì)量。不要把無形的場(chǎng)物質(zhì)的動(dòng)質(zhì)量混同電磁質(zhì)量;也不要把慣性質(zhì)量混同引力質(zhì)量,把引力與物體的質(zhì)量成正比就認(rèn)為物體的質(zhì)量就是引力質(zhì)量!光子、引力子與膠子是內(nèi)稟宇稱不同的同一種物質(zhì),在強(qiáng)相互作用下,三者合為色膠子,在弱作用去耦后,色膠子蛻變?yōu)楣庾雍鸵ψ?。不僅引力子有引力效應(yīng),光子和色膠子也有引力效應(yīng),這就使有些學(xué)者認(rèn)為光子可能也有靜止質(zhì)量;而無視光子也有引力效應(yīng)的學(xué)者則認(rèn)為宇宙中還有暗物質(zhì)和暗能量。

        (h) “電磁質(zhì)量和引力質(zhì)量可以分離”,此說不太可能!物質(zhì)從夸克、膠子層次到核子、電子層次強(qiáng)力、弱力、電磁力、引力引起的質(zhì)量能分離嗎?由核子、電子層次到原子、分子層次,甚至固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)物體,電磁力、引力引起的質(zhì)量能分離嗎?我在《大爆炸形成多宇宙時(shí)空》一書中指出:中微子是補(bǔ)色膠子對(duì)的耦合物,色膠子補(bǔ)色互補(bǔ)為無色電,若干個(gè)補(bǔ)色膠子對(duì)的色磁耦合成為色電、色磁屏蔽的中微子,這種耦合可能是線狀的。從而中微子就不具有參加電磁相互作用的能力了。它們的質(zhì)量來自于這些強(qiáng)相互作用。而電子、μ子、τ子都是三色膠子色電耦合的無色膠子環(huán)的色磁耦合物。這些耦合可能是成球面層狀堆積的,顯現(xiàn)著蓄電的特點(diǎn)。故它們的質(zhì)量也主要來自于這些強(qiáng)相互作用,其次也有電磁作用的貢獻(xiàn)。從而這些輕子一則不像重子和原子核那樣呈堅(jiān)實(shí)態(tài),二則被粉碎后發(fā)現(xiàn)不了內(nèi)部結(jié)構(gòu),只能見到光子(實(shí)際上還有引力子,但它目前技術(shù)還無法測(cè))。在粒子范圍內(nèi)度作用使電量量子化,在夸克內(nèi)只能以1/3或2/3單位靜電量出現(xiàn),在電子、μ子、τ子及質(zhì)子、帶電的介子、超子中只能以單位靜電量出現(xiàn)。

        (i) 按照量子理論,布朗粒子的速度應(yīng)呈麥克斯韋律分布;其次,絕對(duì)零度是不可能達(dá)到的。即使“達(dá)到”絕對(duì)零度,也不存在何種質(zhì)量為零的問題,只是其動(dòng)能為零,動(dòng)質(zhì)量等于靜止質(zhì)量而已!量子力學(xué)研究各種相互作用對(duì)質(zhì)量的貢獻(xiàn),憑何說“量子力學(xué)只研究電磁質(zhì)量”,又何來布朗粒子的質(zhì)量僅是引力質(zhì)量?!

        (j) 電荷或在電子、μ子、τ子上,或在質(zhì)子、Ω超子、或是呈現(xiàn)電性的π介子、K介子、Σ超子和Ξ超子上,或在原子核、離子上,電離氣體中;所謂帶電的物體,或是多了電子,呈帶負(fù)電;或是少了電子,呈帶正電。不存在脫離具體物質(zhì)、物體的電荷!而具體物質(zhì)、物體的質(zhì)量都是由強(qiáng)力、弱力、電磁力、引力共同形成的。的確不滿足簡單性原理。

        (k) 牛頓力學(xué)遵循因果決定論,量子力學(xué)遵循統(tǒng)計(jì)因果論,即概率因果律。但是,量子統(tǒng)計(jì)物理成功地解決了經(jīng)典熱力學(xué)、固體物理、相變、湍流、大氣物理、恒星物理等等的問題,而牛頓力學(xué)對(duì)此是無力的。

        (l) 帶電的自由降落的電梯問題,我在《物理學(xué)與哲學(xué)》一文中已經(jīng)作了具體的闡明(見《物理學(xué)與宇宙學(xué)研究》中第108、109頁),不是相對(duì)論錯(cuò)了,而是那些指責(zé)相對(duì)論的人分析問題的思維錯(cuò)了,是他們的主觀假定錯(cuò)了。因而“廣義相對(duì)論僅僅適用于引力場(chǎng),不適用于電磁場(chǎng)?!边@種武斷是錯(cuò)誤的!

        (m) 表面看來,你的運(yùn)算好像是正確的,但由能量守恒與動(dòng)量守恒導(dǎo)出的電子運(yùn)動(dòng)速度不一致。如果按你的觀點(diǎn),由牛頓定律也會(huì)得出一樣的矛盾。問題出在你認(rèn)為這個(gè)問題中,僅僅是機(jī)械能守恒的問題。實(shí)際是電子吸收了那個(gè)光子后,光子的能量只是部分地轉(zhuǎn)化為電子的機(jī)械能,還有部分轉(zhuǎn)化為電子的熱能,電子本身的溫度也會(huì)升高。能量既要計(jì)入機(jī)械能還要計(jì)入熱能才對(duì)。能量守恒中認(rèn)為只是轉(zhuǎn)化為電子的機(jī)械能,由此算出的電子運(yùn)動(dòng)速度就會(huì)偏大。比較你的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果,可以看出:

        u1=C(h2ν2+2hνm0C2)1/2/(hν+m0C2), u12=C2(h2ν2+2hνm0C2)/(hν+m0C2)2=C2-m0

        2C6/(h2ν2+2hνm0C2+m02C4),u2=Chν/(h2ν2+ m02C4)1/2,

        u22=C2-m02C6/(h2ν2+ m02C4),顯然u12>u22,因而,u1>u2。在這問題中,電子的運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)取u2。m=m0/(1- u22/C2)1/2,由hν與0.5m u22的差值=σT4,可求出電子的溫度升高。電子運(yùn)動(dòng)方向與入射光垂直的問題也一樣。

        (n) 物質(zhì)的質(zhì)量與希格斯粒子的存在與否無關(guān),所以為了物質(zhì)的質(zhì)量而引入希格斯粒子是沒有必要的。但我倒認(rèn)為,在無形的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為夸克或電子之間是否有一種希格斯粒子之類的過渡態(tài),則是值得考慮的。宏觀物體不可能處于絕對(duì)靜止態(tài),至少其內(nèi)部分子有熱運(yùn)動(dòng),物體不可能處于絕對(duì)零度。電量的度量單位庫侖與質(zhì)量的度量單位量綱不同,引力常數(shù)與庫倫力的作用常數(shù)不僅量綱不同,大小也不同,以自然單位制的不計(jì)量綱,將作用常數(shù)定為1,是會(huì)誤導(dǎo)人的。核外電子繞核旋轉(zhuǎn),這些不同能級(jí)的電子是束縛態(tài)電子,不是自由電子,兩者是不能等同的。自由電子在自己的電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)會(huì)減速,而不是加速!它以機(jī)械動(dòng)能的減少來轉(zhuǎn)化為電磁輻射能,這里仍有能量守恒!在引力場(chǎng)中下落的電子不是自由落體,它受自己的電磁場(chǎng)阻尼,下降速度低于自由落體速度,其失去的勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為下落電子的動(dòng)能,其余的部分轉(zhuǎn)化為熱能,并轉(zhuǎn)化為該電子的電磁輻射,仍然遵循能量守恒律!

        (二)

        6.(n)在引力場(chǎng)中下落的電子速度遠(yuǎn)低于電磁場(chǎng)的傳布速度,即使沒有外來電磁場(chǎng),電子在自己激發(fā)的電磁場(chǎng)中的異步運(yùn)動(dòng)就導(dǎo)致電磁阻尼使電子的下降速度遠(yuǎn)落后于自由落體的速度,其在引力場(chǎng)中失去的勢(shì)能只是部分地轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能,其余的轉(zhuǎn)化為其內(nèi)能(σT4),其溫度升高,它將有熱輻射,這又導(dǎo)致其溫度下降,但內(nèi)能不會(huì)全轉(zhuǎn)化為輻射能,故其溫度仍會(huì)繼續(xù)升高,從而其熱輻射頻率和強(qiáng)度也越來越強(qiáng),從而該電子在引力場(chǎng)中失去的勢(shì)能只是部分地轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能,其余部分一部分作為輻射能輻射出去,其余的保留為由其升高的溫度表征的內(nèi)能。對(duì)于落入地球大氣層的流星,大氣對(duì)其的介質(zhì)阻尼使其下落速度低于自由落體的速度,其在引力場(chǎng)中失去的勢(shì)能只是部分地轉(zhuǎn)化為它的動(dòng)能,其余的轉(zhuǎn)化為其內(nèi)能(σT4),其溫度升高,它也將有熱輻射,但內(nèi)能不會(huì)全轉(zhuǎn)化為輻射能,故其溫度仍會(huì)繼續(xù)升高,從而其熱輻射頻率和強(qiáng)度也越來越強(qiáng),流星將越來越明亮。其表層物質(zhì)部分會(huì)氣化,與所接觸的大氣分子電離而構(gòu)成等離子體,此高溫等離子體又有電磁輻射(熱輻射),從而空中會(huì)顯示流星隕落的尾跡。本體的熱膨脹可能使其散裂解體或爆炸,從而松散的或體積小的,都會(huì)在大氣層中氣化(燒蝕)掉,不會(huì)有隕石落地。只有結(jié)構(gòu)致密的和體積大的,才會(huì)有固體隕落物,并且表面呈燒蝕狀,這就是隕石(石質(zhì)或鐵質(zhì)為多,特別是后者為多,碳質(zhì)、甚至鉆石質(zhì)、有色金屬質(zhì)就難得了),隕石帶有地外太陽系,甚至銀河系旋臂組成的信息,故彌足珍貴。

        7.先生的理想實(shí)驗(yàn)中所謂“相向運(yùn)動(dòng)”應(yīng)該是“同向(相同方向)運(yùn)動(dòng)”,帶電物體的運(yùn)動(dòng)如同電子在引力場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)一樣,它受自身電荷運(yùn)動(dòng)激發(fā)的電磁場(chǎng)的阻尼,運(yùn)動(dòng)速度將低于不帶電物體的速度,兩者的引力勢(shì)能將差別越來越大,而非先生認(rèn)為的“相同”,兩者的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能也是不帶電的大,差距也是越來越大。即使該引力場(chǎng)中不存在介質(zhì)阻力,帶電的物體溫度將不斷升高,其電磁輻射(具有熱輻射的特點(diǎn))的頻率和強(qiáng)度將越來越強(qiáng)。所以,是先生對(duì)問題的認(rèn)識(shí)有問題。另外,電磁質(zhì)量是與引力質(zhì)量有別,但在物質(zhì)由微觀向宏觀的構(gòu)筑中引力質(zhì)量中已經(jīng)包含了電磁質(zhì)量的影響,這是客觀事實(shí)。而要嚴(yán)格地區(qū)分其中的引力質(zhì)量和電磁質(zhì)量,是不可能的。先生所做的這種理論工作,我還沒有看到。

        8.束縛態(tài)與自由態(tài)是不能等同而言的,封閉系統(tǒng)與開放系統(tǒng)也是不能等同而言的。

        9.先生認(rèn)為“光子不具有引力質(zhì)量(慣性質(zhì)量),而具有電磁質(zhì)量(電量),只是太小,實(shí)驗(yàn)中可能觀察不到。”我則認(rèn)為光子具有的是動(dòng)質(zhì)量,而無靜止質(zhì)量。但光子既有電磁效應(yīng),也有引力效應(yīng)。宇宙中龐大數(shù)量的光子,既影響有形物質(zhì)的局部凝聚及運(yùn)動(dòng),光壓則導(dǎo)致宇宙的膨脹。(且不說多宇宙體系的影響)不認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),才會(huì)挖苦心思地去假設(shè)暗物質(zhì)和暗能量的存在!

        10.強(qiáng)相互作用、弱相互作用在夸克、輕子、重子內(nèi)部及核子范圍內(nèi)起作用,在更大的距離這兩種力就不起作用了。電磁相互作用、引力相互作用則從微觀到宏觀都起作用,只是在微觀范圍作用沒強(qiáng)相互作用大。電磁相互作用在核子范圍到分子范圍及液體、固體、等離子氣體范圍比引力起的作用大。宏觀范圍引力場(chǎng)遠(yuǎn)比電磁場(chǎng)強(qiáng)的情況下,引力才顯示了強(qiáng)大的作用。在質(zhì)量大如太陽的恒星上,由于它們是等離子氣體星體,那里仍是電磁作用大于引力作用。我們生活在電磁場(chǎng)遠(yuǎn)弱于引力場(chǎng)的地球上,我們才看到引力在宏觀、宇觀起著主導(dǎo)作用,如果在磁星附近,就不可能得到這種認(rèn)識(shí)。先生提的問題我在過去回答過(見《讀李學(xué)生先生的“現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)的思考”》《物理學(xué)和宇宙學(xué)研究》P250到P283,也可見于我的《大爆炸形成多宇宙時(shí)空》P54到P57)。

        11.先生認(rèn)為“萬有引力與弱相互作用、電磁力與強(qiáng)相互作用是互為反作用力”,這是完全錯(cuò)誤的!作用與反作用是分別施予相互作用的兩個(gè)物體上的,不可能作用在同一物體上??!我反對(duì)湯川的層子理論的。臺(tái)灣學(xué)者崔思瓏博士的《解析時(shí)空理論》已對(duì)“DI海格立斯雙星進(jìn)動(dòng)值”作出了很好的理論擬合。我對(duì)崔思瓏博士的《解析時(shí)空理論》是基本肯定的(見《黑洞、白洞與時(shí)空的本性》P114到P117)。

        12.我認(rèn)為不存在奇點(diǎn),見《大爆炸形成多宇宙時(shí)空》P55 到P56,《黑洞、白洞與時(shí)空的本性》中的《序言》P11,正文的P11到P12,及書中《白洞》P43到P44,《真空問題》P53到P58,《物理學(xué)和宇宙學(xué)研究》中的《“測(cè)不準(zhǔn)律”新解》P119到P122。黑洞問題見《大爆炸形成多宇宙時(shí)空》中的“七,類星體”,《黑洞、白洞與時(shí)空的本性》中的《黑洞問題》,《物理學(xué)和宇宙學(xué)研究》中的“島宇宙”。

        13.這個(gè)問題我也給過你答復(fù),還可見《黑洞、白洞與時(shí)空的本性》中的“物理學(xué)中的相對(duì)性與絕對(duì)性”與“擬對(duì)稱性”。

        14.這個(gè)問題我也給過你答復(fù),還可見《黑洞、白洞與時(shí)空的本性》中的“真空問題”。在絕對(duì)真空中——大爆炸的波陣面之外及天文發(fā)現(xiàn)的宇宙大空洞之內(nèi)以及物質(zhì)無法進(jìn)入的絕對(duì)零空間,那里不存在任何物質(zhì),包括光子,哪來的光速?!在大爆炸的波陣面——宇宙最外層的光子層或宇宙大空洞的包絡(luò)面處才有“真空光速”C!它只能是個(gè)有限的常數(shù),不可能是隨意值,更不可能是無窮大??!而在絕對(duì)零空間的包絡(luò)面處,光速只能是零!由于度作用力的作用物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呈能級(jí)式的,例如,太陽系中大行星和大衛(wèi)星的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)軌道就呈能級(jí)式分布的,不是隨意、連續(xù)的。微觀粒子的運(yùn)動(dòng)呈波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)分布,但在相互作用上則顯示整體性、粒子性。

        15.在我的統(tǒng)一場(chǎng)理論——正交的多度規(guī)多宇宙時(shí)空理論中時(shí)間與空間是平權(quán)的,都是矢量,其方向都是從運(yùn)動(dòng)的始點(diǎn)指向終點(diǎn)的。

        16.愛因斯坦的狹義相對(duì)論只考慮了平動(dòng)運(yùn)動(dòng)——慣性運(yùn)動(dòng)問題,而廣義相對(duì)論則在更一般的運(yùn)動(dòng)——變速運(yùn)動(dòng),如有引力的場(chǎng)合——那里物體會(huì)作曲線運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng),即坐標(biāo)系是非慣性的。從而揭示了:不僅運(yùn)動(dòng)會(huì)影響時(shí)鐘,引力也會(huì)影響時(shí)鐘。在我看來不僅引力,一切作用力都會(huì)影響時(shí)鐘。

        17.是的,宇宙中既有熵增加——正熵過程,也有熵減少——負(fù)熵過程,后者只能出現(xiàn)在耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。活的生命體是個(gè)耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)——負(fù)熵系統(tǒng),它要靠從環(huán)境中獲得所需的足夠的物質(zhì)提供的負(fù)熵來維持生命,它的生長和繁殖就是個(gè)負(fù)熵過程。當(dāng)它無法獲得所需的、足夠的物質(zhì)時(shí),就會(huì)死亡,那是個(gè)熵增加——正熵過程。例如,人就需要有足夠的清潔的淡水、足夠含氧量的清潔的空氣和足夠的對(duì)人有益的食物才能生存和繁育。如果,沒有了足夠的清潔的淡水、足夠含氧量的清潔的空氣和足夠的對(duì)人有益的食物,人類何以生存??!如果我們的地表水、地下水都污染了,空氣都污染了、土壤都污染了,生產(chǎn)的食品是含毒的,還能活得下去嗎?!人走向死亡,到腐爛,就是個(gè)熵增加——正熵過程。非裸的黑洞(多為克爾黑洞)也是個(gè)耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。它一面吞噬周圍的物質(zhì),一面對(duì)外輻射光子(電磁波),同時(shí)其體積、質(zhì)量增大,熵減少——負(fù)熵值增加。在克爾黑洞期,其本體不輻射(此時(shí)其表層溫度極低,霍金輻射太弱!),是物質(zhì)下落入黑洞過程中的切侖科夫輻射、熱輻射和韌止輻射及聲輻射,此時(shí)黑洞本身是不發(fā)光,不發(fā)聲的,黑洞外圍則是聲光并茂的。當(dāng)克爾黑洞演化為史瓦西黑洞時(shí),黑洞本身就有駐波輻射,早期其質(zhì)量和負(fù)熵增加,但尺度收縮,表面溫度升高,霍金輻射逐步增強(qiáng),頻率也逐步增高(駐波輻射強(qiáng)度和頻率也逐步增高),此時(shí)黑洞本身是亮的。直到此時(shí),黑洞仍處于熵減少——負(fù)熵值增加的過程,這也是黑洞的成長期。當(dāng)史瓦西黑洞的光子簾中光子速度達(dá)到C時(shí),相互作用的傳布速度也僅是C,從而黑洞喪失了吞噬周圍物質(zhì)的能力,通過駐波輻射和霍金輻射(輻射頻率和強(qiáng)度不斷增高),它不斷減少其質(zhì)量和負(fù)熵,尺度也不斷收縮,這是個(gè)熵增大的過程,也就是黑洞走向死亡的過程(黑洞“蒸發(fā)”的過程)。當(dāng)黑洞本身的熵達(dá)到零時(shí),黑洞中心的白洞發(fā)生爆炸!黑洞被粉碎、破滅。一個(gè)新星系或新宇宙重生的過程又開始了。正是黑洞這個(gè)耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這個(gè)“宇宙的生命體”,成為熵減少——負(fù)熵過程和熵增加——正熵過程的轉(zhuǎn)換者,是將舊世界消滅,促使新世界產(chǎn)生的宇宙機(jī)構(gòu),不需要上帝的存在,宇宙自行永恒地運(yùn)動(dòng)和演化著!

        18.“弱相互作用和電磁力是一種力”是某些人的觀點(diǎn),而且是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。先生還認(rèn)為:“萬有引力與弱相互作用、電磁力與強(qiáng)相互作用是互為反作用力,”呢!弱電統(tǒng)一以及統(tǒng)一場(chǎng)理論將四種力(我講是五種力)統(tǒng)一在一起,并不是說這些僅是同一種力!中微子有靜止質(zhì)量,并且三種不同的中微子具有不同的靜止質(zhì)量,當(dāng)然具有萬有引力。但它不具有電荷,不發(fā)生電磁相互作用,但參加弱相互作用,這已是科學(xué)界的共識(shí)。中微子以相光速運(yùn)動(dòng)(相光速可在 0 到C間變動(dòng)),但會(huì)由質(zhì)量高的中微子蛻變?yōu)橘|(zhì)量低的中微子,并發(fā)出光子,即中微子“震蕩”,最終中微子全衰變成光子。

        2013年3月1日

        附李學(xué)生先生的來信:

        請(qǐng)教幾個(gè)理論物理問題

        一、根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)“自然單位制”,光速c和普朗克常數(shù)h都可以取作1。所謂的“單位”只是一種認(rèn)為的約定而已,我們可以取恰當(dāng)?shù)膯挝恢?,使得某些特征量的?shù)值為1。根據(jù) 相對(duì)論空間與時(shí)間是密不可分的,狹義相對(duì)論指明了時(shí)間與空間是等價(jià)的,提出了四維時(shí)空的問題,我們是否可以進(jìn)一步發(fā)展時(shí)空平權(quán)理論,把廣義相對(duì)論和量子力學(xué)中的光速等于1看作是自然界的本質(zhì),假設(shè)1s=3.0×108m,這樣可以把國際基本物理量減少1個(gè),并在此基礎(chǔ)上根據(jù)量綱得到了質(zhì)能方程,不知是否正確?既然時(shí)間是物體空間運(yùn)動(dòng)的歷史積累,那么為什么運(yùn)行速度不同時(shí)間會(huì)不同呢, 現(xiàn)在有沒有更深層次揭示時(shí)間本質(zhì)的理論?

        二、Einstein一直把相對(duì)論稱為場(chǎng)論,而人們總是把相對(duì)論稱為研究時(shí)空的理論,那么引力場(chǎng)和時(shí)空到底是什么關(guān)系?愛因斯坦說:沒有場(chǎng)的空間是不存在的。時(shí)空和場(chǎng)是一個(gè)互相制約、互相依存的整體,是一個(gè)東西的兩種不同的表述,理解物理時(shí)空就是理解場(chǎng)。愛因斯坦一直所說的就是“時(shí)空就是引力場(chǎng)”。時(shí)空是由場(chǎng)表征的,前者是后者的本質(zhì),后者是前者的顯現(xiàn),這可以從作為廣義相對(duì)論基礎(chǔ)的“等效原理”中看出。場(chǎng)作為時(shí)空的表征,只是一種數(shù)學(xué)工具。在幾何綱領(lǐng)中,場(chǎng)就是時(shí)空,時(shí)空就是場(chǎng),沒有區(qū)別。引力場(chǎng)的本質(zhì)是時(shí)空,是愛因斯坦所發(fā)展的幾何綱領(lǐng)的要求。筆者認(rèn)為引力場(chǎng)的本質(zhì)是時(shí)空,是相對(duì)時(shí)空。在此基礎(chǔ)上說明了時(shí)空結(jié)構(gòu)改變的傳遞速度為光速,不知道是否正確?真空破缺的動(dòng)力學(xué)機(jī)制是什么?基本粒子是如何生成的?真空為何存在零點(diǎn)振蕩能?能量來自何處?

        三、愛因斯坦晚年致力于引力場(chǎng)與電磁場(chǎng)統(tǒng)一的研究,如果統(tǒng)一場(chǎng)論按照廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)建立,那么電磁場(chǎng)也應(yīng)當(dāng)滿足廣義相對(duì)論的等效原理。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)性原理,物理定律對(duì)于任何參照系都成立,那么下面的理想實(shí)驗(yàn)如何解釋:假設(shè)在真空中有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B,慣性質(zhì)量均為m,帶有等量的同種電荷,它們?cè)谌f有引力和靜電力的共同作用下處于平衡狀態(tài),能否根據(jù)等效原理相當(dāng)于它們的慣性質(zhì)量為0?如果把其中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的電荷換成異種電荷,能否根據(jù)等效原理相當(dāng)于它們的慣性質(zhì)量為2m? 在Klein-Kluza理論理論中,引力和電磁力可以通過統(tǒng)一的方式結(jié)合在一起。在那里,最重要的也就是所謂的“荷質(zhì)比”。KK理論中時(shí)空是五維的,而第五個(gè)維度則必須是卷曲維度,即必須具有有限大小的半徑,而且這個(gè)半徑必須足夠小。KK理論的問題在于得到的與事實(shí)相符的力學(xué)行為所對(duì)應(yīng)的荷質(zhì)比,卻和真實(shí)粒子不同。從而一段時(shí)間內(nèi)人們普遍認(rèn)為電磁力和廣義相對(duì)論無法融合。但后來人們卻發(fā)現(xiàn)在11維的KK理論中,一切就會(huì)變得和現(xiàn)實(shí)相符,但必須引入超對(duì)稱性,從而11維的KK理論又稱為超引力理論。隨后人們發(fā)現(xiàn)超引力理論和10維的超弦理論的11維拓展版本具有相似性,從而在11維的M理論中,超弦理論和超引力理論被結(jié)合在了一起,成為同一種理論。可是現(xiàn)代弦論越到了難以逾越的困難,尤其是引力場(chǎng)的量子化。

        四、現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為電磁質(zhì)量由電荷附近的電磁場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)決定,與電荷沒有多大的直接關(guān)系,只是間接關(guān)系。電荷附近的電磁場(chǎng)的源是電荷,但當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,電荷附近的電磁場(chǎng)分布結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,如發(fā)生壓縮畸變,其分布結(jié)構(gòu)是速度的函數(shù),這可見一般教材,因此電磁質(zhì)量也是速度的函數(shù),滿足m=m0 /(1-ν2/C2)1/2。當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度為0時(shí),電子和質(zhì)子的電磁質(zhì)量是否相等?

        五、現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為反粒子攜帶正能量,由于數(shù)學(xué)上的性質(zhì)的差異,其數(shù)學(xué)表征為負(fù)頻率,從而在原先的相對(duì)論性量子力學(xué)中認(rèn)為是負(fù)能量與負(fù)概率,而采用了場(chǎng)論中的算符表述,這些就都變成了正常的正能量與正概率,只不過相同的粒子卻帶有相反的電荷(包括QCD中的色荷,以及弱相互作用中的同位旋)。這與愛因斯坦的科學(xué)思想是相悖的,是否說明量子場(chǎng)論和相對(duì)論量子力學(xué)有著不可調(diào)和的矛盾?

        六、希格斯粒子解釋了宇宙質(zhì)量之源,是否具有反粒子,說明宇宙質(zhì)量消失的途徑?質(zhì)量守恒定律是否仍然成立?

        現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為電子的電磁質(zhì)量是電子靜止質(zhì)量的一部分,Einstein曾經(jīng)試圖證明電子的電磁質(zhì)量是電子質(zhì)量的2/3,但是沒有成功,現(xiàn)代物理學(xué)中相對(duì)論和量子力學(xué)對(duì)于電子的電磁質(zhì)量的計(jì)算是矛盾的,彭桓武認(rèn)為這個(gè)問題可能需要未來的高等數(shù)學(xué)來解決。Einstein晚年已經(jīng)認(rèn)識(shí)到 electric charge沒有引力質(zhì)量的問題,指明引力場(chǎng)和lectriec field是邏輯上毫無聯(lián)系的兩部分。筆者通過認(rèn)真地思考后認(rèn)為電子的電磁質(zhì)量不可能是引力質(zhì)量的一部分,原因有十四個(gè)方面:

        a) 根據(jù)廣義相對(duì)論,物理定律對(duì)于任何物理定律具有相同的形式。當(dāng)電子在引力場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,其電量是不變,不滿足Lorentz transformation,所以其電磁質(zhì)量也應(yīng)該不變,電荷的電磁質(zhì)量既然由電荷所帶的電量決定,那么應(yīng)當(dāng)是電量的增函數(shù)。如果電子的電磁質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),滿足m=m0/(1-ν2/C2)1/2,那么電子的電荷具有的能量也滿足Lorentz transformation,不符合廣義相對(duì)論的要求。

        b) 物體的靜止質(zhì)量是內(nèi)稟的,是個(gè)常數(shù),有人認(rèn)為電磁質(zhì)量是應(yīng)該與靜止質(zhì)量有關(guān)的,電磁場(chǎng)的能量由電荷決定,電量與帶電體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),引力質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。假設(shè)電子的靜止引力質(zhì)量是m,電子的電磁質(zhì)量是m1,電子的引力質(zhì)量另外的部分為m-m1。當(dāng)電子以 c運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)洛倫茲變換此時(shí)電子的引力質(zhì)量為2m,電子的引力質(zhì)量另外的部分為2m-2m1,電子的電磁質(zhì)量應(yīng)當(dāng)為2m1,可是電子的電量沒有變化,顯然存在著不和諧。電量不滿足Lorentz transformation,因此把電磁質(zhì)量作為引力質(zhì)量的一部分存在著不協(xié)調(diào)性—只要維持電子電荷值不變的觀念,這個(gè)問題不管怎么也解釋不通。這中間,要么質(zhì)速關(guān)系式錯(cuò)了,要么就是電子電荷值不變的信念錯(cuò)了,然而這與實(shí)驗(yàn)事實(shí)又高度一致。由于公式E=mc2,物體的引力結(jié)合能具有(負(fù))質(zhì)量,因而系統(tǒng)總質(zhì)量不等于各部分質(zhì)量之和。而在麥克斯韋理論中,作為線性理論的直接結(jié)果,電荷(類比于質(zhì)量)是嚴(yán)格可加的。

        c) 電磁力存在吸引與排斥兩種狀態(tài),只有物體帶電時(shí)才有,而引力是永遠(yuǎn)存在的;如果電磁質(zhì)量是引力質(zhì)量的一部分,那么庫侖力也應(yīng)當(dāng)是萬有引力的一部分,電子、質(zhì)子等帶電粒子之間的電磁力遠(yuǎn)大于萬有引力,電磁質(zhì)量遠(yuǎn)大于引力質(zhì)量,電磁質(zhì)量不可能是引力質(zhì)量的一部分;電子激發(fā)的電磁場(chǎng)的能量小于電子的電磁質(zhì)量,正如物體激發(fā)的引力場(chǎng)能量小于引力質(zhì)量的能量一樣。

        d) 根據(jù)質(zhì)速關(guān)系引力質(zhì)量可以連續(xù)變化,而電荷和電磁場(chǎng)呈量子化分布,現(xiàn)代物理學(xué)未讓量子力學(xué)進(jìn)入的唯一領(lǐng)域是引力和宇宙的大尺度結(jié)構(gòu),將引力場(chǎng)量子化遇到無窮大的困難。重整化可以消除無限大的問題,但是由于重整化意味著引力質(zhì)量的作用力的強(qiáng)度的實(shí)際值不能從理論上得到預(yù)言,必須被選擇以去適合觀測(cè),因此重整化有一嚴(yán)重缺陷。目前要取得進(jìn)展,能夠建議采用的最有力的方法,就是在企圖完成和推廣組成理論物理現(xiàn)有基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)形式時(shí),利用純數(shù)學(xué)的所有源泉,并在這個(gè)方面取得每次成功之后,試著用物理的實(shí)體來解釋新的數(shù)學(xué)特色。 如何把量子論和彎曲時(shí)空(即廣義相對(duì)論)結(jié)合起來卻是十分困難的事情。到現(xiàn)在為止,雖然學(xué)術(shù)界在電磁場(chǎng)、電子場(chǎng)等各種物質(zhì)場(chǎng)的量子化中取得了極其成功的進(jìn)展,但引力場(chǎng)量子化的工作卻遇到了意想不到的巨大困難。到目前為止,所有試圖把引力場(chǎng)量子化的理論(包括超弦和圈量子引力理論)都存在問題。在物理學(xué)發(fā)展過程中,量子論引起的疑義始終多于相對(duì)論。量子論留給了人們太多的爭(zhēng)議。愛因斯坦曾經(jīng)說過,我思考量子論的時(shí)間幾乎是思考相對(duì)論的100倍,但是我還是不清楚什么是光量子。

        e) 電磁質(zhì)量具有正負(fù),電磁質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相反,而物體的引力質(zhì)量無此區(qū)別。現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為中子有一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克組成,外觀上看電量為0,由于每個(gè)夸克均激發(fā)電磁場(chǎng),因此電磁質(zhì)量不等于0,顯然存在不協(xié)調(diào)性。電荷分為正負(fù),但電場(chǎng)的能量密度卻總是正的,所以積分得到的電磁能量總是正的,因而電磁質(zhì)量也總是一個(gè)正值。根據(jù)牛頓第二定律,慣性質(zhì)量是表征當(dāng)物體受到外力作用的時(shí)候,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度,即物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的本領(lǐng)大小的物理量。這個(gè)和電荷的正負(fù)無關(guān),所以正負(fù)電子可以具有相同的慣性質(zhì)量。當(dāng)正負(fù)電荷中和的時(shí)候,電磁質(zhì)量減少,引力質(zhì)量沒增加,但正負(fù)電荷中和會(huì)釋放原來具有的電勢(shì)能,即原來的電磁質(zhì)量會(huì)轉(zhuǎn)化為別的能量,如正負(fù)電荷中和釋放兩個(gè)光子,則原來的電磁質(zhì)量就轉(zhuǎn)化到了光子中。那么轉(zhuǎn)化的機(jī)制是什么?同種電荷的電磁力相互排斥,異種電荷的電磁力相互吸引,電荷之間的作用力依靠電磁場(chǎng)來傳遞,為什么電磁場(chǎng)的能量都是正值?一個(gè)中性原子的電磁場(chǎng)的能量為0,說明正負(fù)電荷激發(fā)的電磁場(chǎng)的能量相反。

        f) Einstein的廣義相對(duì)論是引力理論,把引力場(chǎng)量子化給出引力場(chǎng)的量子成為引力子,它應(yīng)具有自旋為2,和lectriec field 的量子—光子性質(zhì)很不相同。近年來理論上對(duì)超對(duì)稱性的探討提供了新的可能性,超對(duì)稱性在自旋不同的粒子間建立了聯(lián)系,因此就有可能把引力相互作用和其它相互作用聯(lián)系起來,通過超對(duì)稱性建立的四種相互作用的統(tǒng)一理論稱為超大統(tǒng)一理論。但是根據(jù)對(duì)稱的相對(duì)性與絕對(duì)性原理,超對(duì)稱的工作是沒有止境的。超對(duì)稱要求除引力子外,還應(yīng)當(dāng)有自旋3/2的引力微子存在,但是實(shí)驗(yàn)上并沒有發(fā)現(xiàn)它的存在。另外量子化的引力理論遇到了難以克服的無窮大困難。

        g) 引力質(zhì)量都占有一定的空間,也就是具有體積,而電磁質(zhì)量沒有體積,因此量子電動(dòng)力學(xué)的點(diǎn)模型觀點(diǎn)是正確的。

        h) 電磁質(zhì)量和引力質(zhì)量可以分離,存在Maxwell理論中脫離物體攜帶能量的場(chǎng)。最近,法國里昂的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了有四個(gè)中子組成的粒子,又稱為“零號(hào)元素”。最新的實(shí)驗(yàn)表明,中微子具有引力質(zhì)量,大約為電子引力質(zhì)量的50000分之一。中微子具有引力質(zhì)量但是不帶有 electric charge —電磁質(zhì)量?,F(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為除了帶電介子外,還存在中性介子,其(引力)質(zhì)量恰好等于或者近似等于(其實(shí)相等)帶電介子的(引力)質(zhì)量,性質(zhì)相似。Einstein指出了波函數(shù)坍縮過程與相對(duì)論之間的不相容性,Einstein的這一分析是關(guān)于量子力學(xué)與相對(duì)論的不相容性的最早認(rèn)識(shí)?;蛟S有人會(huì)說電磁質(zhì)量與引力質(zhì)量是毫無關(guān)系的兩部分,那么有何作用力把它們聯(lián)系在一起,筆者認(rèn)為靠作用力聯(lián)系在一起,是引力質(zhì)量、電磁質(zhì)量各自聯(lián)系的思想,沒有任何作用力也可以聯(lián)系在一起。

        i) 布朗粒子滿足能量均分定理,在絕對(duì)溫度為0時(shí),動(dòng)能為0,可是受量子力學(xué)支配的物體即使溫度為零,也同樣具有一定的動(dòng)能。布朗粒子的能量均分定理研究的是引力質(zhì)量問題,量子力學(xué)研究的是電磁質(zhì)量,絕對(duì)溫度為0時(shí),引力質(zhì)量能量為0,可是電磁質(zhì)量的能量仍然不為0。

        j) 如果兩個(gè)電荷都具有引力質(zhì)量,那么它們之間除了具有電磁相互作用之外還具有萬有引力作用,兩種作用顯然不一致,不滿足簡單性原則。

        k) 在牛頓動(dòng)力學(xué)中,暗含著將以下一點(diǎn)視為當(dāng)然的事,即同時(shí)測(cè)量(即知道)一個(gè)粒子(一個(gè)質(zhì)點(diǎn))的位置和動(dòng)量在原則上是可能的。這種可能性隱含在運(yùn)動(dòng)定律本身中:運(yùn)動(dòng)的二階微分方程的解要求知道x和px的某個(gè)同一時(shí)刻的初始值,但是這種可能性在量子力學(xué)中從根本上被否定。牛頓動(dòng)力學(xué)中運(yùn)動(dòng)方程是決定論的和因果律的,即從一個(gè)由系統(tǒng)的粒子之坐標(biāo)和動(dòng)量所規(guī)定的已知初態(tài)出發(fā),運(yùn)動(dòng)方程以一種決定論的方式導(dǎo)致一切其后時(shí)刻的確定狀態(tài)。這導(dǎo)致拉普拉斯(1749—1827)宣稱:一旦給出了某一瞬間宇宙中所有星星的位置和動(dòng)量,那么,宇宙過去和未來的狀態(tài)都將完全被決定,但這種決定論和因果律在量子力學(xué)中基本上被否定。

        l) 愛因斯坦在創(chuàng)立廣義相對(duì)論的過程中通過電梯說明了等效原理,可是當(dāng)電梯如果帶有電荷,特別是當(dāng)電荷的電性相反時(shí)和相同時(shí),等效原理顯然不成立,這說明廣義相對(duì)論僅僅適用于引力場(chǎng),不適用于電磁場(chǎng)。

        m) 設(shè)原來靜止的自由電子與光子碰撞后吸收了光子而以u(píng) 的速度運(yùn)動(dòng),則由能量守恒定律有:

        hν+m0C2=mC2=m0C2/(1-u2/C2)1/2(1),式中m0和 m分別是電子的靜止質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)質(zhì)量, ν為入射光子的頻率。又由動(dòng)量守恒定律有:hν/C=mu=m0u /(1-u2/C2)1/2(2),由(1)式得:u1=C(h2ν2+2hνm0C2)1/2/( hν+m0C2),由(2)式得:u2=Chν/ (h2ν2+m02C4)1/2 。顯然,分別由能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律決定的電子運(yùn)動(dòng)速度不相同。假設(shè)碰撞前電子的運(yùn)動(dòng)速度與入射光子的速度相互垂直,光子與處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的自由電子碰撞后被吸收,則由能量守恒定律應(yīng)有:hν+m0C2=m2C2= m0C2/(1-u22/C2)1/2(3),式中m0為電子的靜止質(zhì)量, m1為電子碰撞前的動(dòng)質(zhì)量,m2為電子碰撞后的動(dòng)質(zhì)量。又由動(dòng)量守恒定律有:X方向:hν/C=m2u2cosθ=m0u2cosθ/(1-u22/C2)1/2 ;Y方向:m1 u1=m2 u2 sinθ=u2m0sinθ/(1-u22/C2)1/2 ;將兩式取平方并相加,得:(hν/C)2+(m1u1)2=m02u22/(1-u22/C2)(4),由式(3)得:u1=C[(h2ν2+(m12-m02)C4+2hνm1C2)]1/2/(hν+m1C2),由式(4)得:u2=C[(h2ν2+m12u12C2)/(h2ν2+m02C4+m12u12C2)]1/2可見,由式(3)和式(4)決定的速度不同。

        n) 對(duì)于一個(gè)宏觀物體來說,P=h/λ,當(dāng)物體靜止時(shí),P=mv=0,此時(shí)λ為無窮大?E=mc2=hν=hc/λ,所以λ=h/mc≠0。

        通過把引力質(zhì)量與電磁質(zhì)量區(qū)分開來,說明了希格斯機(jī)制的引入是多余的,希格斯粒子根本不存在,把電量的度量單位庫侖與質(zhì)量的度量單位千克統(tǒng)一起來,從而把國際基本物理量減少為5個(gè),從根本上解決了升降機(jī)中靜止電荷的輻射問題和光子的靜止質(zhì)量問題,提出了Lorentz transformation變換不適用于電磁質(zhì)量,量子力學(xué)的統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)不適用于引力質(zhì)量,從根本上解決了“薛定諤貓徉謬”的問題,把質(zhì)能方程從引力質(zhì)量推廣到電磁質(zhì)量,預(yù)言了新的能量來源,定性地解釋了類星體的爆炸,通過電磁質(zhì)量的量子化解決了夸克禁閉問題,分析了中微子問題、量子力學(xué)的基礎(chǔ),根據(jù)引力場(chǎng)的space-time本質(zhì)的觀點(diǎn)從根本上解決了Einstein與哥本哈根學(xué)派之間關(guān)系量子力學(xué)基礎(chǔ)之間的爭(zhēng)論,不知是否正確?經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)認(rèn)為加速運(yùn)動(dòng)的電荷能夠輻射電磁波,而量子力學(xué)指出電子在同一能級(jí)內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)不能輻射電磁波,如何把它們統(tǒng)一在一起?根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué),自由真空中的電子,如果給它一個(gè)加速度,它也能發(fā)射電磁波,進(jìn)一步造成自我加速,一邊加速,一邊產(chǎn)生電磁波,這里能量的確不守恒。

        七、如何解釋下面的理想實(shí)驗(yàn):假設(shè)在一個(gè)強(qiáng)引力場(chǎng)中有兩個(gè)物體,一個(gè)不帶電荷,另一個(gè)帶有電荷,它們的引力質(zhì)量相等(較小,它們之間的引力作用可以忽略),分別位于A、B兩點(diǎn),觀察者處于強(qiáng)引力場(chǎng)中,兩個(gè)物體同時(shí)由靜止出發(fā)相向運(yùn)動(dòng),它們所受的力相等。按照狹義相對(duì)論,它們的引力質(zhì)量在任何時(shí)刻都相等,引力能量相等,可是由帶電的物體將不斷地輻射電磁波,那么能量從何而來?如果能量守恒把物體輻射的電磁波考慮在內(nèi),由于電磁力滿足宇稱守恒, 因此輻射電磁波的總動(dòng)量應(yīng)當(dāng)為0,由帶電的物體速度應(yīng)當(dāng)大,能量仍然不守恒。筆者通過電磁質(zhì)量的量子化以及電磁質(zhì)量不是引力質(zhì)量的一部分,圓滿地解釋了這個(gè)問題,不知是否正確?

        八、假設(shè)一個(gè)中性的氫原子在電磁場(chǎng)中作變速運(yùn)動(dòng),根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)應(yīng)當(dāng)不輻射電磁波,可是如果我們把電子和質(zhì)子分開來分析,那么它們應(yīng)該都輻射電磁波,如何解釋這個(gè)問題?

        九、光子是電中性粒子,為什么有電磁波的特性?現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為光子不帶有電量,作為創(chuàng)建“量子場(chǎng)論路徑積分”的核心人物費(fèi)曼先生,認(rèn)為兩個(gè)靜電荷之間的相互作用的傳遞過程是交換虛光子來完成的,可用費(fèi)曼圖形象地表示。筆者認(rèn)為光子不具有引力質(zhì)量(慣性質(zhì)量),而具有電磁質(zhì)量(電量),只是太小,實(shí)驗(yàn)中可能觀察不到。質(zhì)子與電子輻射的光子的能量相反,便可以圓滿解釋上面的理想實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步否定了“超光速問題”,解釋了光速不變性原理、光速為物體運(yùn)動(dòng)的極限速度的原因與廣義相對(duì)論的紅移危機(jī)。

        十、在已知的主要的相互作用中,都有著明顯的區(qū)間作用性:在強(qiáng)子內(nèi)部和周圍,強(qiáng)相互作用起著主要作用;在原子世界,電磁相互作用占著主導(dǎo)地位;引力相互作用在微觀世界是微不足道的,到了太陽系世界,它才成了支配天體運(yùn)動(dòng)的主宰?,F(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為弱相互作用和強(qiáng)相互作用只適用于微觀世界,可是微觀與宏觀沒有截然的界限,微觀、宏觀、宇觀是人為規(guī)定的,人類的生存空間并不是宇宙大的方面和小的方面的絕對(duì)分界線,這顯然存在著不協(xié)調(diào)性?,F(xiàn)代物理學(xué)已經(jīng)把電磁力與強(qiáng)相互作用、弱相互作用的統(tǒng)一問題起來,可是對(duì)于電磁力同種電荷相互排斥,而對(duì)于強(qiáng)相互作用作用力的方向相反,弱相互作用是排斥力,強(qiáng)相互作用是吸引力,如何理解這一關(guān)系?

        十一、筆者指明了四種相互作用力之間的關(guān)系,萬有引力與弱相互作用、電磁力與強(qiáng)相互作用是互為反作用力,在此基礎(chǔ)上分析了宇宙常數(shù)、暗物質(zhì)與暗能量、引力徉謬和密度徉謬、太陽角動(dòng)量的逃逸的問題,從根本上說明卡西米爾效應(yīng)(Casimir effect)是不存在的,定性地解釋了“DI海格立斯雙星進(jìn)動(dòng)”問題和輕子為何不參與強(qiáng)相互作用,對(duì)統(tǒng)一場(chǎng)論的研究可能會(huì)有所幫助,不知是否正確?為何基本相互作用都是湯川型強(qiáng)相互作用?

        十二、廣義相對(duì)論認(rèn)為存在奇點(diǎn),可是在微觀世界存在強(qiáng)相互作用與弱相互作用,如果考慮到這兩種相互作用,是否仍然存在奇點(diǎn)?黑洞是根據(jù)萬有引力定律或者說廣義相對(duì)論得出的結(jié)論,沒有考慮到電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用,如果考慮到這些因素,是否存在黑洞?現(xiàn)代物理學(xué)研究黑洞向外輻射粒子,這是否與黑洞的定義矛盾?

        十三、現(xiàn)代物理學(xué)的理論是根據(jù)對(duì)稱產(chǎn)生的,可是我們周圍的世界又是不對(duì)稱的,李政道教授把分立對(duì)稱性失效的原因列為21世紀(jì)科技界面臨的四大難題之一,您是如何理解這個(gè)問題呢?筆者根據(jù)現(xiàn)代科技理論提出了對(duì)稱的相對(duì)性與絕對(duì)性原理,不知是否正確?另外分析了有限與無限的相對(duì)性與絕對(duì)性、離散與連續(xù)的相對(duì)性與絕對(duì)性、運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性與絕對(duì)性、時(shí)空的相對(duì)性與絕對(duì)性、同時(shí)性的相對(duì)性與絕對(duì)性等。

        十四、量子力學(xué)中的真空并非一無所有,它們和光子之間根據(jù)現(xiàn)代物理學(xué)理論應(yīng)當(dāng)有相互作用,可是狹義相對(duì)論認(rèn)為在真空中的光速是不變的,顯然存在著矛盾。如何理解這些關(guān)系?量子力學(xué)認(rèn)為宏觀物體存在物質(zhì)波,顯然這與廣義相對(duì)論是矛盾的,如何理解這些關(guān)系?

        十五、廣義相對(duì)論方程中沒有時(shí)間方向,而熱力學(xué)中時(shí)間存在著方向,如何理解這些關(guān)系呢?

        十六、狹義相對(duì)論認(rèn)為運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)鐘延緩,廣義相對(duì)論認(rèn)為強(qiáng)引力場(chǎng)中時(shí)鐘延緩,兩種效應(yīng)能否統(tǒng)一?是否可以從廣義相對(duì)論方程推導(dǎo)出狹義相對(duì)論效應(yīng)?只有把兩種效應(yīng)統(tǒng)一在一起,才符合愛因斯坦科學(xué)簡單性原則。

        十七、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì):自然界一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的。不可逆性的微觀本質(zhì):一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行。薛定諤認(rèn)為:生命之所以免于死亡,其主要原因就在于他能不斷地獲得“負(fù)熵”。生命的本質(zhì)是否就是能夠不斷負(fù)熵?人們發(fā)現(xiàn)無機(jī)界、無生命的世界總是從有序向無序變化,但生命現(xiàn)象卻越來越有序,生物由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展、進(jìn)化。以致出現(xiàn)人類這樣高度有序的生物。意大利科學(xué)家普里高津提出了耗散結(jié)構(gòu)理論,解釋了這個(gè)問題?,F(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為宇宙中存在熵增原理,這背后是否有更本質(zhì)的內(nèi)涵?根據(jù)對(duì)稱性原理也應(yīng)當(dāng)存在熵減的現(xiàn)象,如何理解這些關(guān)系?

        十八、現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為弱相互作用和電磁力是一種力,為此1979年,諾貝爾獎(jiǎng)金授予溫伯格、薩拉姆和格拉肖的弱電統(tǒng)一理論,中微子不帶有電荷,沒有電磁力,可是存在弱相互作用,如何理解這些關(guān)系?中微子以光速運(yùn)動(dòng),靜止質(zhì)量應(yīng)當(dāng)為0,是否存在萬有引力?

        免責(zé)聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請(qǐng)告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。

        我要反饋