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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(18)
可变系时空多线矢主人 2016-3-7 21:07
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 18 ) 正确理解所谓“量子纠缠”等量子现象 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 量子力学只是大量粒子时空相宇统计的几率结果,并非单个粒子的运动规律。正确解释“量子纠缠”实验结果。 关键词:量子纠缠,量子力学,时空相宇统计 1 .量子力学的特性 爱因斯坦 说:“上帝是不会掷骰子的”,认为:量子力学不够完善,玻尔等人则认为量子随机性是宇宙的一个基本特性,是量子力学特性的著名争论。 量子力学实际表现出确有随机性的几率特性。 爱因斯坦 以“上帝是不会掷骰子的”,否定量子力学的几率特性是不对的。 但是,量子力学中的一些几率特性,却又都被错误地解释,例如: 由粒子位置和动量矢量相应各分量模长的均方差不能同时为零,就被称为粒子的所谓“测不准关系”; 粒子能够有一定的几率穿过某种通常不可逾越势垒,就被称为粒子的所谓“量子隧道效应”; 粒子在通常应为真空的位置也有一定的几率出现,就被称为粒子的所谓“量子真空能量涨落”; 特别是,不同的多种粒子,甚至相隔很远,也会彼此关联、相互影响,就被称为粒子的的所谓“量子粒子纠缠”,等等。 甚至,由此,产生诸如:“颠覆认知哲学”,“不确定的世界”,“粒子相互感应”等,否定“因果论”、“决定论”等一系列错误的哲学观点。 2 .量子纠缠的 2 则报道 在过去几年里,有关量子粒子纠缠的新闻被大量报道。近年来人们已经能够制备六光子甚至八光子纠缠态,但保真度有限。 2015 年 12 月 23 日的《物理评论快报》发表了中国科学技术大学李传锋、黄运锋研究组成功制备出世界上最高保真度的六光子纠缠态,并首次验证了六光子的量子非局域性,研究成果,并被选为编辑推荐论文。 研究人员一方面提出了多体 GHZ 悖论的普适构造方法;另一方面在自主研发的纠缠源基础上,设计出“三明治”型纠缠源。这种新型的纠缠源具有更好的对称性,从而使纠缠光子对的各种指标超越此前所有多光子实验。研究组制备出的六光子 GHZ 态保真度高达 88.4% ,创造了世界最高水平,并在此基础上最终验证了六光子 GHZ 型非局域性。 《自然》杂志发表了美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米多的两个状态进行了叠加,这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从 1 厘米扩展到了 54 厘米。 研究团队认为,新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点,因为相对那些量子水平的物体,新研究成果更适用于大尺度的宏观物体。 《自然》杂志也发表了针对该团队研究的社论,描述他们的实验过程,并总结相关结果。 据物理学家组织网报道,研究人员还考虑到纠缠对象大小的问题。想通过创建一个玻色 - 爱因斯坦凝聚态云( BEC ),即:由所有最初在相同状态的 1 万个铷原子,用激光造成相距是 54 厘米组成。但这次实验仍然只是用单独的两个原子进行的。 3 .量子力学及其波函数的实质 德布罗意波能反映,无论是,静止质量不为 0 ,速度的 3 维空间分量小于真空中光速, c ,的粒子,或静止质量 =0 ,速度的 3 维空间分量 =c ,的光子,的动能。而使人们认为:个别粒子都是具有所谓“波、粒 2 象性”的“量子”。 在此所谓“量子”的基础上,并考虑到相应的位能,而采用所谓“波函数”表达各种粒子的“运动态”。 由“波函数”特性,粒子的动量就可由波函数对位置的微商来表达。就产生了所谓“算符”及其运算法则。 粒子的位置分布在波函数所在的体积内。因而,通过波函数可以计算任意可观察量在空间给定体积内的平均值。 再类比、利用经典力学 3 维空间的正则运动方程,由算符建立薛定谔运动方程。由此方程,解得相应的波函数,确定相应粒子的运动态。而建立和发展了量子力学。 因而,量子力学,实际上,是以波函数幅值的平方作为在空间给定体积内找到粒子的概率,因而,应是对微观大量粒子统计处理宏观问题的一种统计方法。 然而,虽然早有将微观粒子的波函数解释为:“在已知时间和地点找到该粒子的几率”,提出了应是对大量微观粒子作统计描述,解释微观粒子的波函数,的正确观点。 但是,通常的统计力学只是从 3 维空间的位置 1- 线矢和动量 1- 线矢组成的“相宇”建立的;通常的量子统计力学也还是以通常量子力学解得的各量子态,在 3 维空间的统计;现有的统计都是 3 维空间“相宇”的统计。 其最可机分布函数都是不显含时的,不具有波函数的特性。 因而,仍然不能对量子力学及其“波函数”的特性,给出具体的说明。 狄拉克也只是将与相对论不相符的量子力学 3 维空间薛定谔方程,采用 4 个时空参量组成的 6 个正交归一矩阵,将它形式地扩展到 4 维时空,把相应的波函数推广到 4 维时空。也没能具体说明所谓“波函数”的随机特性。 这就使所谓“波函数”的实际含义,始终没能弄清楚。 现有主流观点就仍然坚持认为“单个粒子既是粒子又是波”的所谓“波、粒 2 象性”。这种观点,本身,就是自相矛盾,不能自圆其说的,能量和质量集中于其内的粒子,怎能同时又是能量和质量在时空分布、传播的波呢? 也不能批驳:所谓“颠覆认知哲学”,“不确定的世界”,“粒子相互感应”等,否定“因果论”、“决定论”等一系列错误的哲学观点。 4 .时空多线矢“相宇”的统计,解决了问题 “可变系时空多线矢物理学” 、 ,采用由时空多线矢组成的“相宇”进行统计,就具体得到: 所求得相应的最可几分布函数,就是相应的“显含时”的,时空几率分布,就相当于相应的波函数。 对于 4 维时空 1 线矢“相宇”的统计,所求得的,最可几分布函数就是通常量子力学的波函数。德布罗意波,实际上,就是时空统计的动能。 因而,就,也才,具体地证明了:量子力学就是大量粒子时空“相宇”的统计力学。 作为时空相宇统计得到的,“显含时”的,“最可几分布函数”的所谓“波函数”,就只是大量粒子在时空的统计分布;只能表明,在相应条件下,在各相应时空位置出现相应粒子的几率。 量子力学所得出的结果,实际上,只是大量粒子统计几率的结果,并非单个粒子的运动规律。 实际上,所有的波,都是大量粒子的集体表现(例如:水波、各种振动波、电磁波)或时空统计结果(例如:光波、声波)。 波的干涉、绕射特性,实际上,都是大量粒子统计几率的表现。这也由微弱光子、电子等粒子束流,的干涉条纹和衍射图像,都是由几率出现个别的点,逐渐形成的实验事实,得到检验。 因而,也就容易理解:量子力学中,由大量粒子位置和动量矢量相应各分量 模长的均方差不能同时为零的统计几率效应,就不能看作是单个粒子的所谓“测不准关系”;大量粒子能够有一定的几率穿过某种通常不可逾越势垒的统计几率效应,就不能认为是所谓“量子隧道效应”;大量粒子在通常会有在真空的位置的统计分布,就不能认为是所谓“量子真空能量涨落”;以及不同的多种大量粒子的最可几分布必然彼此关联、相互影响,而表现出的所谓“量子粒子缠结”等等现象,就不能当作个别粒子的 “心灵感应”。 由此产生的诸如:“颠覆认知哲学”,“不确定的世界”,“粒子相互感应”等,否定“因果论”、“决定论”等一系列错误哲学观点,也就都不攻自破。 对于不同的多种大量粒子时空“相宇”的统计,它们的最可几分布必然彼此关联、相互影响,而表现出的所谓“量子粒子纠缠” 不同的多种大量粒子的不同组合态会有不同的“量子粒子纠缠态”,它们的稳定性各有不同,不同的多种大量粒子的某些组合态可以较稳定。 可以很好地解释,中国科学技术大学李传锋、黄运锋研究组的实验观测结果。 不同的多种大量粒子的不同组合态会因各粒子间距离的不同,而也有不同的“量子粒子纠缠态”,它们的稳定性各有不同,随着不同的多种大量粒子间距离的加大会使相应的“量子粒子纠缠态”较难稳定。 就可以很好地解释,美国斯坦福大学的研究团队的实验观测结果。 也进而,验证了:量子力学所得出的结果,实际上,只是大量粒子统计几率的结果,并非单个粒子的运动规律。 5 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》 吴中祥 博士苑出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 / 物理
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(17)
可变系时空多线矢主人 2016-2-25 13:22
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 17 ) 纠正所谓“宇宙膨胀论”、反引力“暗能量”等错误 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 荒谬的所谓“大爆炸宇宙论”源于误解的所谓“宇宙膨胀论”,和把偶然发现的低温“背景辐射”牵强附会地当成由“宇宙年龄约为 10 万年时”的所谓“光子退耦”造成的。 因估算出巨大的“宇宙质量缺失”,认识到宇宙存在大量的“暗物质”,虽发现 宇宙各星系,甚至太阳系,中心,有大量巨大质量的“黑洞”,仍未能足够弥补估算出的巨大 “宇宙质量缺失”。 以及,进而误解为所谓“宇宙加速膨胀论”,而误解为存在“反引力”的所谓“暗能量”。 其实,由“各星体的光谱红移量与其速度成正比”的现有“都普勒公式”,只适用于“惯性”的“牵引运动”,错误地用于,实际是“非惯性牵引运动”的各星体,就错误地得出“各星体速度与观测距离成正比”的所谓“哈勃定律”和“宇宙膨胀论”乃至“宇宙加速膨胀论”。 并据由此错误得来各星体的错误速度,按引力公式,就不能正确估算各“黑洞”的巨大质量。 乃至造成错误地认为:存在“反引力”的所谓“暗能量”。 按“时空可变系多线矢物理学”,具体给出了非惯性牵引运动的光频红移的公式,根本不同于惯性牵引运动的光频红移与发光体速度成正比的“都普勒公式”。 各星体的运动与惯性牵引运动都相差甚远,所谓“宇宙膨胀论”、“大爆炸宇宙论”、“宇宙加速膨胀论”就都没有了基本的根据, 而按非惯性牵引运动的光频红移的公式重新计算各星体速度等的运动情况,并用于计算宇宙的质量,特别是准确计算各黑洞的质量,就可能完全弥补所谓“宇宙质量缺失”而根本否定所谓“暗能量”的存在性。 关键词:哈勃定律,宇宙膨胀论,非惯性牵引运动,黑洞,暗能量 1 .所谓“大爆炸宇宙论”的荒诞出笼 人们从以地球为中心,到以太阳为中心,进而看到太阳系也只是银河系中的一个小点子,再进而观察到更为广大的大量星系,应足以相信我国古代哲学家就认识到的:我们的宇宙是无边无际、无始无终。然而,现代的所谓宇宙学家却要以目前观测到的最远点来断定:宇宙诞生于 137 亿年前的一次“大爆炸”。 早已发现宇宙中,还有各种恒星、超新星、黑洞等存在、演变和发展,应该能了解:万物普遍演变、发展的宇宙运动规律。 然而,现代的所谓宇宙学家却要凭仅适用于惯性牵引运动的光频红移量与发光体速度成正比的“都普勒公式”来分析得到各星体错误的红移规律,而推测出所谓“宇宙膨胀论”,甚至,“大爆炸宇宙论”,并牵强附会地把偶然发现的低温 ( 等效温度 ~2.73K) “背景辐射”当成所谓“宇宙年龄约为 10 万年时,由光子退耦而产生的”,就作为所谓“大爆炸宇宙论”的重要依据。事实上,它很可能是宇宙间(包括太阳系)广泛存在着大量的“黑洞”中,在一定条件下产生的强辐射光子,虽经引力的作用而能量衰减后,仍以一定的很低频率逃出其“事界”之外,而能被观测到的辐射。 2 .所谓“暗物质”、“宇宙加速膨胀论”、“暗能量”的产生 由仅适用于惯性牵引运动的光频红移量与发光体速度成正比的“都普勒公式”得来的星体运动速度,按引力公式估算,得出宇宙有大量“质量缺失”,而认为存在大量“暗物质”。 虽已发现各星系,甚至太阳系,中心,大量存在巨大质量的“黑洞”(即巨大质量的物质团,使得可见频率的光子进入其视界后就不能逃出,因成为所谓的“暗物质”)。 以及,按现有仅适用于惯性牵引运动的光频红移量与发光体速度成正比的“都普勒公式”得来的数据计算,分析宇宙远处星体的红移量,得出超过所谓“哈勃定律”所得更大的速度,甚至得出“宇宙加速膨胀论”。 由此得到的不准确的各星体运动速度,按引力公式计算,尚不能完全弥补所谓的“宇宙质量缺失”,而认为存在根本不可能存在的所谓反引力的“暗能量”。 3 .各星体牵引运动与惯性相差甚远,必须相应的光频红移量公式 按“时空可变系多线矢物理学”,具体给出了非惯性牵引运动的光频红移量的公式,它是牵引,位置、速度、加速,的复杂函数,根本不同于惯性牵引运动的光频红移量与发光体速度成正比的“都普勒公式”,各星体的牵引,位置、速度、加速,就不能仅由相对于 1 个超新星的有关数据所能确定;而必须相应于多个超新星的有关数据联立求解,才能得到。 各星体的运动与惯性牵引运动都相差甚远,所谓“宇宙膨胀论”、“大爆炸宇宙论”、“宇宙加速膨胀论”就都没有了基本的根据。 而按非惯性牵引运动的光频红移的公式重新计算各星体的运动情况,并用于计算宇宙的质量,特别是准确计算各黑洞的质量,就可能完全弥补所谓“宇宙质量缺失”而根本否定所谓“暗能量”的存在性。 4 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(16)
可变系时空多线矢主人 2016-2-24 12:09
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 16 ) 中微子与基本粒子的相互作用和演变、转化 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 从实验、观察得到的中微子与基本粒子的相互作用和演变、转化规律,纠正对中微子的错误认识,建议由大亚湾数据分析中微子的运动质量、速度和静止质量。 关键词:中微子,静止质量,演变转化规律,基本粒子 1 .中微子产生的实验、观察,分析 (1) 按照狭义相对论推得:基本粒子动能的增加 = 其由静止质量乘光速 3 维空间分量平方表达的结合能的减少,正电子与电子都有静止质量。 在相应强力作用下结合而产生激发态的微中子或反微中子,经一定的弛豫时间后,在相应弱力作用下,辐射强光子,成为非激发态的微中子或反微中子。 因其是静止质量很小的电中性粒子,实验中未能观测到其存在。 (2) 微中子 + 反微中子 + 正电子,转变为:正缪轻子。 (3) 微中子 + 反微中子 + 电子,转变为:负缪轻子 由此分析结果,可见: 正电子和电子都不能直接与微中子或反微中子作用发生演变,而都是与微中子与反微中子的产物作用才产生正或负缪轻子。 进而得知: 中微子与反中微子是在近程强力作用下形成激发态陶轻子或反陶轻子,经较短的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态陶轻子或反陶轻子。 陶轻子再与电子在近程强力作用下形成激发态负缪轻子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负缪轻子,并放出光子。 激发态负缪轻子,衰变为:陶轻子与电子,并放出光子。 反陶轻子与正电子在近程强力作用下形成激发态正缪轻子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正缪轻子,并放出光子和 ( 或 ) 声子。 激发态正缪轻子,衰变为:反陶轻子与正电子,并放出光子。 (4) 正缪轻子 + 微中子,转变为:正派介子。 激发态正派介子,衰变为:正缪轻子与微中子,并放出光子。 (5) 负缪轻子 + 反微中子,转变为:负派介子。 激发态负派介子,衰变为:负缪轻子与反微中子,并放出光子。 正缪轻子与中微子在近程强力作用下形成激发态正派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正派介子,并放出光子。 负缪轻子与反中微子在近程强力作用下形成激发态负派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负派介子,并放出光子。 反陶轻子与中微子在近程强力作用下形成激发态派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态派介子,并放出光子。 激发态正派介子,衰变为:反陶子与微中子,并放出光子。 陶轻子与反中微子在近程强力作用下形成激发态反派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态反派介子,并放出光子。 激发态反派介子,衰变为:陶子与微中子,并放出光子。 (6) 此后中微子与反中微子,已不与介子和超子,发生作用。 ( 7 )中子,转变为:质子 + 中微子 + 电子。 ( 8 )中子,转变为:质子 + 反中微子 + 电子。 电子与质子和中微子或反中微子作用后的产物在近程电磁强力作用下形成激发态中子;而在近程弱力作用下转化为非激发态中子并放出光子。 电子只能与质子与中微子或反中微子作用后的产物作用。 中子并非电子直接与质子作用的产物。 没有见到正电子与与反质子作用的产物。 中微子与反中微子都与质子作用后,再与电子作用,但是,不与反质子作用,也不与核子、原子作用。 2 .中微子在宇宙的自然产生 (1) 超新星爆发 等巨型天体活动中,在引力坍缩过程中,各基本粒子相互作用,演变产生的,例如:激发态中子衰变为质子、电子和中微子,的中微子。 (2) 太阳这类恒星,通过轻核聚变反应产生的十几 MeV 以下的中微子。 (3) 黑洞中局部高状态产生,经黑洞引力减速逃出视界,成为温度很低的宇宙微波背景辐射一部分的中微子。 (4) 宇宙线高能基本粒子与宇宙微波背景辐射的有关基本粒子相互作用产生的中微子。 (5) 高能宇宙线粒子射到大气层中,各种粒子相互作用产生的“大气层中微子”。 (6) 宇宙线高能粒子,打在,星体云或星际介质,特别在一些中子星、脉冲星等星体,的原子核和基本粒子上,产生的中微子。 (7) 地球上的物质自发或诱发裂变产物,衰变产生的中微子。 3 .对中微子的错误认识 (1) 所谓“超光速中微子” 按照相对论,任何物体的 3 维空间速度都不可能达到真空中的光速,而意大利“奥普拉”( OPERA )的“超光速中微子”事件,从 2012 年 3 月末开始,喧闹到了全世界竟然历时半年之久,而且,还只是从实测数据错误肯定了中微子不超光速,至今还没有解决高速物体测速的问题,并未确切测得中微子的速度,也未能确定中微子的静止质量。 (2) 所谓“中微子有 3 种类型” 分别与电子、μ轻子、τ轻子同时出现中微子。因而,通常认为,中微子共有 3 种类型,即:电子中微子、μ中微子和τ中微子,并实验观测到认为 3 种中微子之间,有两两组合的, 3 种相互振荡模式。 其实,中微子就只是,与不同的基本粒子同时产生的惟一一种。而且,由第 1 节中,已知的那些不同的基本粒子(电子、μ轻子、τ轻子,派介子)相互作用结合、衰变,产生,交替与中微子同时出现的基本粒子的变化,也并不是不同类型中微子的振荡。 由实验测得的数据,可按“中微子只有唯一的一种”的观点,应能求得中微子的静止质量和相应的速度等重要特性,并证明:中微子只是唯一的一种。 (3) 所谓“中微子两两间振荡” 当时称作“太阳中微子之谜”的“电子中微子与μ中微子组合振荡的迹象”,是因为太阳发出的大量粒子中在太空分布着一定密度的电子和中微子,会以一定的几率,按第 1 节,结合成缪轻子。而缪轻子又与中微子结合成派介子。而派介子又会以一定的几率,转变为缪轻子和中微子。形成似乎是电子中微子与μ中微子的振荡。 当时称作“大气中微子之谜”的“μ中微子和τ中微子振荡的迹象”,是因为大气中也布着一定密度的电子和中微子,它们既会以一定的几率,形成缪轻子和中微子,也可交替地以一定的几率,形成陶轻子与中微子。形成似乎是陶轻子中微子与缪轻子中微子的振荡。 现在,在大亚湾核反应堆附近,也分布着一定密度的电子和中微子,既会以一定的几率,,形成电子和中微子,也可交替地以一定的几率,形成陶轻子与中微子。形成似乎是陶轻子中微子与电子中微子的振荡。 可见,它们都是唯一的一种中微子,在不同的情况下,交替地与相应 的其它粒子同时出现,并非 3 种类型的两两间振荡。 这样,就非常清楚地解释了,现有理论误判:所谓“中微子有 3 种类 型,且两两间振荡 的实质。 (4) 建议由大亚湾数据分析中微子的运动质量、速度和静止质量 既然分别测得了在各 2 种不同条件下产生的中微子。 这分别测得的各 2 种中微子,又,实际上,是同一种中微子,那么,它们的差别就只能是运动质量的差别。就应能从实测数据中,分别以一定足够的精度,分析得到那 2 种中微子的能量, E1 与 E2 ,运动质量, m1 与 m2 ,以及其一中微子的动量, p1 ,空间速度, 1 。 而由各粒子相对论动能、动量和运动质量的公式,得到: E1= c^2/(1- 1^2/c^2)^(1/2) 。 m1= /(1- 1^2/c^2)^(1/2) 。 p1= 1/(1- 1^2/c^2)^(1/2) 。 E2= c^2/(1- 2^2/c^2)^(1/2) 。 m2= /(1- 2^2/c^2)^(1/2) 。 是该粒子静止质量, 是该粒子速度的空间分量, c 是光速的空间分量。 即得: 中微子的静止质量 =m1(1- 1^2/c^2)^(1/2) 。 (1- 2^2/c^2)^(1/2)=m1(1- 1^2/c^2)^(1/2)/m2 。 另一中微子的空间速度 2=(c^2-(c^2- 1^2)(m1/m2)^2)^(1/2) 。 由于大亚湾实验是相应稳定、可控、可知的条件下,大亚湾反应堆产生的电子和中微子,可由反应堆各粒子核反应的能量动量守恒关系,及在反应堆附近测得的中微子的有关数据,就有利于,分析得到开始发出的中微子的运动质量 m1 及其空间速度 1 。 并由较精确地测得的在有较多缪轻子同时与中微子出现的有关数据,就有利于,分析得到这种中微子的运动质量 m2 。 而能如上求得中微子的静止质量 和与缪轻子同时出现的中微子的空间速度 2 。 并进一步具体证明:中微子就是唯一的一种,由于它分别与电子、缪轻子、陶轻子,相互作用,而交替同时出现,而被误解为中微子有 3 种,两两间振荡。 因此,建议由大亚湾数据分析中微子的运动质量、速度和静止质量。 而且,请尽快进行,否则,别人就捷足先登了。 4 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(15)
可变系时空多线矢主人 2016-2-15 08:33
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 15 ) 电子和正电子与基本粒子的相互作用和演变、转化 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 电子和正电子是产生现有所有基本粒子最基本的粒子,它们与各基本粒子,直接的相互作用和演变、转化,的规律,对认识各种物质的相互作用,有重要的作用和意义。 关键词:电子,正电子,基本粒子,相互作用和演变、转化, 1 .电子和正电子相互作用 正电子与电子在相应强力作用下结合而产生激发态的微中子或反微中子,经一定的弛豫时间后,在相应弱力作用下,辐射光子,成为非激发态的微中子或反微中子。 正电子与电子在相应电磁力作用下结合而产生电子偶素 ( 电子围绕正电子转动,称为正电子素 (Positronium, 缩写为 Ps) 或正电子围绕电子转动,称为反电子偶素 ) ,并辐射相应的光子。 2 .电子或正电子与微中子和反微中子相互作用 实验观测得到: (1) 微中子 + 反微中子 + 正电子,转变为:正缪轻子。 (2) 微中子 + 反微中子 + 电子,转变为:负缪轻子 由此结果分析,可见: 正电子和电子都不能直接与微中子或反微中子作用发生演变,而都是与微中子与反微中子的产物作用才产生正或负缪轻子。 进而得知: 中微子与反中微子是在近程强力作用下形成激发态陶轻子或反陶轻子,经较短的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态陶轻子或反陶轻子。 陶轻子再与电子在近程强力作用下形成激发态负缪轻子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负缪轻子,并放出光子。 反陶轻子与正电子在近程强力作用下形成激发态正缪轻子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正缪轻子,并放出光子。 3 .此后,电子和正电子就都不与所有的介子、超子,相互作用,直到质子,电子才与质子开始有相互作用。 4 .电子在由质子转变为中子的作用, 实验观测到: ( 1 )中子,转变为:质子 + 中微子 + 电子。 ( 2 )中子,转变为:质子 + 反中微子 + 电子。 表明: 电子与质子和中微子或反中微子作用后的产物在近程电磁强力作用下形成激发态中子;而在近程弱力作用下转化为非激发态中子并放出光子。 电子只能与质子与中微子或反中微子,都相互作用,而且,只是与质子和中微子或反中微子作用后的产物相互作用,而不是直接与质子相互作用。 中子并非电子直接与质子作用的产物,而是电子分别与质子和中微子或反中微子作用后的 2 种不同的产物。 这应与第 6 节有关。 5 .电子与质子加中子的相互作用,形成各种元素和同位素的原子 质子加电子在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成氢原子。 质子加中子在近程强力作用下组成激发态氘核 ,而在近程弱力作用下,转化为非激发态氘核并放出光子;或转化为质子并放出中子。 氘核加电子在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成氘原子。 氘核加中子在近程强力作用下组成激发态氚核 ,而在近程弱力作用下,转化为非激发态氚核并放出光子;或转化为质子并放出中子。 氚核加电子在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成氚原子。 两个氘核在近程强力作用下转化为氦核,在近程弱力作用下,放出中子,或转化为氚核,并放出质子。 氦核加电子在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成类氢氦核,再加电子,在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成氦原子。 … … …等等。 如此,在自然条件下,产生 92 种元素和同位素。 高能对撞机就还能产生出新的基本粒子和元素、同位素。 6 .仍然没有见到正电子和反质子的相应作用 没有见到正电子与与反质子或加上中微子或反中微子作用的产物。 这正是不存在反核子、反原子、反分子,反物体的原因。 这应与第 4 节有关。 7 .在自然条件下,电子很容易产生,而正电子很难产生 原子的核外电子很容易脱离或附在别的原子上而产生、正负离子,静电现象。 金属和半导体形成的能带,使其中的自由电子和空穴,在电动势作用下,在不同能极间跃迁,通过相应光子的辐射吸收的传播,而传送电能和信息。 而正电子只能在某些基本粒子或放射性原子衰变时发射。 8 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(14)
热度 1 可变系时空多线矢主人 2016-2-12 09:28
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 14 ) 所有正、反粒子相互作用都不彼此湮灭 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 实验观测和可变系时空多线矢算推演能量、动量守恒得到的:基本粒子演变规律,具体表明:所有正、反粒子相互作用,无一例外地,都形成、演变为相应的新粒子,都不彼此湮灭。 关键词:正、反粒子,相互作用,彼此湮灭,形成、演变为相应的新粒子 1. 电子与正电子在相应强力作用下结合而产生激发态的微中子或反微中子,经一定的弛豫时间后,在相应弱力作用下,辐射光子,成为非激发态的微中子或反微中子;或在电磁力作用下形成、演变为电子偶素 ( 电子围绕正电子转动,称为正电子素 (Positronium, 缩写为 Ps) 或正电子围绕电子转动,称为反电子偶素 ) 电子正电子 反正中微子 光子 能量 ( 兆电子伏 ) 0,510976 w 1,021952-w 平均寿命(秒) 稳定 稳定 2. 中微子与反中微子是在近程强力作用下形成激发态陶轻子或反陶轻子,经较短的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态陶轻子或反陶轻子。 反正中微子 陶轻子 光子 能量 ( 兆电子伏 ) w 125 125-2w 平均寿命(秒) 稳定 3. 派介子与反派介子在近程强力作用下形成激发态 k 介子或反 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态 k 介子或反 k 介子,并放出光子。 正反π介子 正反 k 介子 光子 能量 ( 兆电子伏 ) 135,00 497,8 227 , 8 平均寿命(秒) (2,2)10^(-16) (1,00)10^(-10) 4. 正派介子与负派介子在近程强力作用下形成激发态 k 介子或反 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态 k 介子或反 k 介子,并放出光子。 正负π介子 正反 k 介子 光子 能量 ( 兆电子伏 ) 139 , 59 497,8 218 , 62 平均寿命(秒) (2,55)10^(-8) (1,00)10^(-10) 5. 反质子与质子 ( 室中的氢核 ) 在强力和相继的弱力作用下,辐射相应的光子,分裂为:嫩巴达超子和反嫩巴达超子。 正反嫩巴达超子 正反质子 2 光子 质量 ( 兆电子伏 ) 1115,36 938,213 353 , 794 平均寿命(秒) (2,51)10^(-10) 稳定 6. 反质子 ( 反嫩巴达超子衰变产生 )+ 质子 ( 氢核 ) ,强力和相继的弱力作用下,辐射相应的光子,分裂为:正派介子 + 正派介子 + 负派介子 + 负派介子。 正反质子 正负π介子 4 光子 能量 ( 兆电子伏 ) 938,213 139 , 59 1318 , 066 平均寿命(秒) 稳定 (2,55)10^(-8) 7 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(13)
可变系时空多线矢主人 2016-2-7 07:41
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 13 ) 从实验分析得到的基本粒子演变规律 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 根据已有的一些基本粒子的实验观测结果,分析得到的一些基本粒子演变规律。 关键词:基本粒子,实验观测结果,演变规律 1. 电子与正电子的实验分析 实验观察到:用硬伽玛射线 ( 例如 ThC ”发射出的 ) 照射 Ph ,产生出正、负电子对;使正电子流 ( 例如由氮的放射性同位素 N(13,7) 衰变为碳 C(13,6) + 正电子 e(0,1) 所发射的 ) 投射到金属板上 ( 被认为是正电子流与金属中的自由电子结合 ) ,辐射出硬伽玛射线,因而,现有主流观点认为:这是正电子与电子彼此湮灭为光子。 但是,按照狭义相对论推得:基本粒子动能的增加 = 其由静止质量乘光速 3 维空间分量平方表达的结合能的减少,正电子与电子都有静止质量,相互作用后怎么会只是成为没有静止质量的光子?硬伽玛射线照射 Ph 究竟与什么相互作用,而能产生正、负电子对? 实际上, 前者是正电子与电子在相应强力作用下结合而产生激发态的微中子或反微中子,经一定的弛豫时间后,在相应弱力作用下,辐射强光子,成为非激发态的微中子或反微中子,因其是静止质量很小的电中性粒子,实验中未能观测到其客观存在。 后者是硬伽玛射线被 Ph 中尚存留的,为电子偶素 ( 电子围绕正电子转动,称为正电子素 (Positronium, 缩写为 Ps) 或正电子围绕电子转动,称为反电子偶素 ) 吸收,而分解为正、负电子对。 2. 从云雾室、乳胶照片到对撞机实验观测分析得到的一些基本粒子演变规律 (1) 微中子 + 反微中子 + 正电子,转变为:正缪轻子。 (2) 微中子 + 反微中子 + 电子,转变为:负缪轻子 由此分析结果,可见: 正电子和电子都不能直接与微中子或反微中子作用发生演变,而都是与微中子与反微中子的产物作用才产生正或负缪轻子。 进而得知: 中微子与反中微子是在近程强力作用下形成激发态陶轻子或反陶轻子,经较短的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态陶轻子或反陶轻子。 陶轻子再与电子在近程强力作用下形成激发态负缪介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负缪介子,并放出光子。 反陶轻子与正电子在近程强力作用下形成激发态正缪介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正缪介子,并放出光子和 ( 或 ) 声子。 注意:电子和正电子将开始不与介子、超子相互作用。 (3) 正缪介子 + 微中子,转变为:正派介子。 (4) 负缪介子 + 反微中子,转变为:负派介子。 正缪介子与中微子在近程强力作用下形成激发态正派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正派介子,并放出光子。 负缪介子与反中微子在近程强力作用下形成激发态负派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负派介子,并放出光子。 反陶轻子与中微子在近程强力作用下形成激发态派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态派介子,并放出光子。 陶轻子与反中微子在近程强力作用下形成激发态反派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态反派介子,并放出光子。 派介子与反派介子在近程强力作用下形成激发态 k 介子或反 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态 k 介子或反 k 介子,并放出光子。 反陶轻子与正缪介子在近程强力作用下形成激发态正派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正派介子,并放出光子。 陶轻子与负缪介子在近程强力作用下形成激发态负派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负派介子,并放出光子。 注意:所有的轻子将开始不与介子、超子相互作用。 (5) 正派介子 + 负派介子,转变为: k 介子或反 k 介子。 正派介子与负派介子在近程强力作用下形成激发态 k 介子或反 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态 k 介子或反 k 介子,并放出光子。 反 k 介子与负派介子在近程强力作用下形成激发态负 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态负 k 介子,并放出光子。 k 介子与正派介子在近程强力作用下形成激发态正 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态正 k 介子,并放出光子。 反 k 介子加负 k 介子在近程强力作用下组成激发态负柯西超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态负柯西超子并放出光子。 k 介子加正 k 介子在近程自强力作用下组成激发态正柯西超子;而 在近程弱力作用下转化为非激发态正柯西超子并放出光子。 正派介子加负柯西超子在近程强力作用下结成激发态西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态西格玛超子并放出光子。 负派介子加正柯西超子在强力作用下结成激发态反西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态反西格玛超子并放出光子。 柯西超子吸收正 k 介子在强力作用下组成激发态正西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为正西格玛超子并放出光子。 反柯西超子吸收负 k 介子在近程强力作用下组成激发态负西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态负西格玛超子并放出光子。 负柯西超子吸收正 k 介子在强力作用下组成激发态西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为西格玛超子并放出光子。 正柯西超子吸收负 k 介子在近程强力作用下组成激发态反西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态反西格玛超子并放出光子。 柯西超子吸收反 k 介子在强力作用下组成激发态嫩巴达超子;而在近程弱力作用下转化为嫩巴达超子并放出光子。 反柯西超子吸收 k 介子在近程强力作用下组成激发态反嫩巴达超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态反嫩巴达超子并放出光子。 嫩巴达超子吸收正 k 介子在强力作用下转化为激发态质子;而在近程弱力作用下转化为非激发态质子并放出光子。 反嫩巴达超子吸收负 k 介子在强力作用下转化为激发态反质子;而在近程弱力作用下转化为非激发态反质子并放出光子。 (6) 嫩巴达超子 ( 衰变 ) ,转变为:质子 + 负派介子。 嫩巴达超子在弱力作用下,辐射相应的光子,分裂为:质子和负派介子。 (7) 反嫩巴达超子 ( 衰变 ) ,转变为:反质子 + 正派介子。 反嫩巴达超子在弱力作用下,辐射相应的光子,分裂为:反质子和正派介子。 (8) 反质子 + 质子 ( 氢核 ) ,转变为:嫩巴达超子 + 反嫩巴达超子。 反质子与质子 ( 室中的氢核 ) 在强力和相继的弱力作用下,辐射相应的光子,分裂为:嫩巴达超子和反嫩巴达超子。 (9) 反质子 ( 反嫩巴达超子衰变产生 )+ 质子 ( 氢核 ) , 转变为:正派介子 + 正派介子 + 负派介子 + 负派介子。 反质子 ( 反嫩巴达超子衰变产生的 ) 与质子 ( 室中的氢核 ) 在强力和相继的弱力作用下,辐射相应的光子,分裂为: 2 个正派介子和 2 个负派介子。 ( 10 )中子,转变为:质子 + 中微子 + 电子。 ( 11 )中子,转变为:质子 + 反中微子 + 电子。 电子与质子和中微子或反中微子作用后的产物在近程电磁强力作用下形成激发态中子;而在近程弱力作用下转化为非激发态中子并放出光子。 中微子或反中微子与质子作用。 电子只能与质子与中微子或反中微子作用后的产物作用。 中子并非电子直接与质子作用的产物。 没有见到正电子与与反质子作用的产物。 质子加中子在近程强力作用下组成激发态氘核 ,而在近程弱力作用下转化为非激发态氘核并放出光子;或在近程弱力作用下转化为质子并放出中子。 两个氘核在近程强力作用下转化为氦核并放出中子。 氦核在近程弱力作用下转化为氚核并放出质子。 没有反核子,所有核子只与电子在远程电磁力、引力、自旋力之下作用。 质子 ( 氢核 ) 加电子在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成氢原子。 氦核加电子在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成类氢氦核,再加电子,在远程电磁力、引力、自旋力作用下组成氦原子。 … … …等等。 如此,由‘电子’与‘正电子’逐次组合、转变为,中微子、各种轻子、各种介子、各种超子、质子、中子、各种原子,就得出“一切物质都是由‘电子’与‘正电子’逐次组合、转变而成”。 由这些规律,得到一些重要结论,将在下篇报告。 3 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(12)
热度 1 可变系时空多线矢主人 2016-2-3 13:38
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 12 ) 所谓“大爆炸宇宙膨胀论、加速膨胀、反引力暗能量”的错误 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 具体推导牵引运动引起的光频红移公式,表明所谓“大爆炸宇宙膨胀论、加速膨胀、反引力暗能量”等等宇宙学的根本错误。 必须按非惯性牵引运动的光频红移的公式,全面改造整个宇宙学的有关计算方法和数据,才能得出正确结果。 关键词:大爆炸宇宙膨胀论加速膨胀,暗能量,牵引运动引起的光频红移公式 1 .所谓“大爆炸宇宙膨胀论、加速膨胀、反引力暗能量”的荒唐根据 人们从以地球为中心,到以太阳为中心,进而看到太阳系也只是银河系中的一个小点子,再进而观察到更为广大的大量星系,应足以相信我国古代哲学家就认识到的:我们的宇宙是无边无际、无始无终。 然而,现代的所谓宇宙学家却要以目前观测到的最远点来断定:宇宙诞生于 137 亿年前的一次“大爆炸”。 早已发现宇宙中,有各种恒星、超新星、黑洞等存在、演变和发展,应该能了解:万物普遍演变、发展的宇宙运动规律。 然而,现代的所谓宇宙学家却要凭,仅适用于惯性牵引运动的光频红移与发光体速度成正比的“都普勒公式”来分析得到各星体错误的红移规律,而推测出所谓“宇宙膨胀论”,甚至,“大爆炸宇宙论”。 并牵强附会地把偶然发现的低温, ( 等效温度 ~2.73K) “背景辐射”当成所谓“宇宙年龄约为 10 万年时,由光子退耦而产生的”,就作为所谓“大爆炸宇宙论”的重要依据。事实上,它很可能是宇宙间(包括太阳系)广泛存在着大量的“黑洞”中,在一定条件下产生的强辐射光子,虽经引力的作用而能量衰减后,仍以一定的很低频率逃出其“事界”之外,而能被观测到的辐射。 并由如此得来的星体运动速度,按引力公式估算,得出宇宙有大量“质量缺失”,而认为存在大量“暗物质”。 虽已发现各星系中心,存在巨大质量的黑洞,而按现有数据计算尚不能完全弥补所谓的“宇宙质量缺失”,以及采用仅适用于惯性牵引运动公式,分析宇宙远处星体的红移超过了与发光体速度成正比的“都普勒公式”,现代的所谓宇宙学家,甚至,就得出“宇宙加速膨胀论”,而导出根本不可能存在的所谓反引力的“暗能量”。 2 .具体推导牵引运动引起的光频红移公式 按“时空可变系多线矢物理学”已知: 当物体有了运动,就有相应的牵引运动系的变换。 一般而言,应由相应的“牵引位置 1 线矢”,日 ,各方向余弦正交、归一矩阵表达。 对于惯性牵引运动参考系,因有 dv =0 ,的条件,而可由相应的“牵引速度 1 线矢”, v ,各方向余弦正交、归一矩阵的洛仑兹变换 表达: v0/v+v1/v+v2/v+v3/v= + + + -v1/r+v0/v-rv3/v+22/v= + + + -v2/v+v3/v+v0/v-v1/v= + + + -v3/v-v2/v+v1/v+v0/v= + + + 因惯性牵引系, dva=0 , a=0,1,2,3, 而有: =0 , 光子动量的模长表达为: P=h 频率 /c , P’ =h 频率’ /c , P’a; a=0,1,2,3, 表达为: p’0=p0 +p1 +p2 +p3 p’1=p0 +p1 +p2 +p3 p’2=p0 +p1 +p2 +p3 p’3=p0 +p1 +p2 +p3 dp’0=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 dp’1=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 dp’2=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 dp’3=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 dp’=hd 频率 ’/c =(dp’0^2+dp’1^2+dp’2^2+dp’3^2)^(1/2) =((dp0 +dp1 +dp2 +dp3 )^2 +(dp0 +dp1 +dp2 +dp3 )^2 +(dp0 +dp1 +dp2 +dp3 )^2 +(dp0 +dp1 +dp2 +dp3 )^2)^(1/2) =f(v0,v1,v2,v3) hd 频率 /c 即: 牵引运动 r ( 1 线矢)引起惯性牵引运动系的变换,使光子频率的变化是与其频率和牵引速度成正比的。 这就是通常的“都普勒公式”,它只适用于惯性的牵引运动系。 对于非惯性牵引运动系,就必须由“牵引位置矢”, r(1 线矢 ) ,各方向余弦表达的正交归一矩阵 : ict/r+r1/r+r2/r+r3/r = + + + -r1/r+ict/r-r3/r+r2/r = + + + -r2/r+r3/r+ict/r-r1/r = + + + -r3/r-r2/r+r1/r+ict/r = + + + 表达相应的变换。 光子动量的模长表达为: P=h 频率 /c , P’=h 频率 ’/c , P’a; a=0,1,2,3, 表达为: p’0=p0 +p1 +p2 +p3 p’1=p0 +p1 +p2 +p3 p’2=p0 +p1 +p2 +p3 p’3=p0 +p1 +p2 +p3 dp’0=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 dp’1=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 dp’2=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 dp’3=dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 dp’=hd 频率 ’/c =(dp’0^2+dp’1^2+dp’2^2+dp’3^2)^(1/2) =((dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 )^2 +(dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 )^2 +(dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 )^2 +(dp0 +dp1 +dp2 +dp3 +p0 +p1 +p2 +p3 )^2)^(1/2) 即: 牵引运动 r ( 1 线矢)引起非惯性牵引运动系的变换,使光子频率的变化就与其动量的频率、各分量,以及牵引运动 r ( 1 线矢)、 dr ( 1 线矢)等等,有着复杂得多的关系,这才是非惯性牵引运动的光频红移的公式,它根本不能与其动量的频率和牵引运动速度简单地成正比。 3 .所谓“大爆炸宇宙膨胀论、加速膨胀、反引力暗能量”的根本错误 前节按“时空可变系多线矢物理学”,具体给出了非惯性牵引运动的光频红移的公式,根本不同于惯性牵引运动的光频红移与发光体速度成正比的“都普勒公式”。 各星体的运动与惯性牵引运动都相差甚远。 所谓“宇宙膨胀论”、“大爆炸宇宙论”、“宇宙加速膨胀论”都是根据只适用于惯性的牵引运动系的通常“都普勒公式” ,认为, 光子频率的变化是与发光体速度成正比,而得出的,因而,它们都是基本根据的根本错误。 按非惯性牵引运动的光频红移的公式,重新计算各星体的运动情况,并用于计算宇宙各星体的质量,特别是准确计算各黑洞的质量,就可能完全弥补所谓“宇宙质量缺失”,而根本否定所谓“暗能量”的存在性。 这就需要按非惯性牵引运动的光频红移的公式,全面改造现有整个宇宙学的有关计算方法和数据,才能得出正确结果,须作认真考虑。 4 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
个人分类: 物理|2038 次阅读|5 个评论
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(11)
可变系时空多线矢主人 2016-2-1 11:44
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 11 ) 时空 1 线矢各粒子结合能量和动量的守恒关系 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 推导 E=mc^2 公式,显示其实质,并确定惯性力做功的时轴部分,就相当于该物体静止质量表达的结合能的减少,并以基本粒子演变的一些实例予以验证。 1 . E=mc^2 公式的推导,及其实质 狭义相对论,根据合理解释迈克尔逊实验和成功应用到高能粒子实验 ,纠正经典物理学中的“绝对时间”概念,而将其表达物体位置,所采用的各分量都是时间函数的 3 维空间矢量 r(3) , 改变为还增加以 ict(i 为虚数符, c 为 3 维空间光速 t 为相应的时刻 ) 表达的另外一维的闵科夫斯基矢量: ={r(j) ,j=0 到 3}, r(0)=ict, (1) 不同参考系间的相互变换就从经典物理学由 3 维时空的牵引位置表达的 3 维矩阵的“伽利略变换”改变为 4 维时空的牵引位置表达的 4 维矩阵的“洛伦兹变换”。 由位置矢量的 微 商 表达的速度矢量: =d /dt={v(j) ,j=0 到 3 求和 } (2) 其各分量的“模长” v(j)=dr(j)/dt;j=1,2,3 又都是时间的函数。 “时轴”分量就是虚数符号乘 3 维空间光速:而是常量。 对于任何实物粒子,相应的动量矢量,速度矢量,乘 质量,也是 4 维时空的矢量。 由于动量矢量在不同参考系不变,对于惯性牵引运动系变换后,质量就成为 3 维空间的速度的相应函数,即运动质量: m=m0/(1-v3^2/c^2)^(1/2) 。 (3) 其中, v3 是 3 维空间的速度, c 是 3 维空间的光速。 只是当 3 维空间速度 =0 时,即静止质量 m0 ,才是经典物理的质量。 因所有粒子运动质量必是有限的正值,由 (3) 可见: 对于一切静止质量 m0 不 =0 的粒子,必有 v3c 。 对于 v3=c ,的,即光子,必有 m0=0 。 对于各种基本粒子: 动量成为: =m =md /dt=m{v(j) ,j=0 到 3 求和 } =m0{v(j) ,j=0 到 3/(1-v(3)^2/c^2)^(1/2) (4) 对于光子, m0=0 , v=c , m=0/0 ,仍有意义,但其数值需利用大量同种光子集体表现或统计效应的波长或频率求得,即:动能 E =h 频率, 运动质量 m=h 频率 /c^2 。 惯性力的 3 维空间分量应是: =d /dt={Fj) ,j=1 到 3 求和 } =m0d{v(j) ,j=0 到 3 求和 /(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)}/dt =m0((dv(3)( 矢 )/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2) +(v(3)(dv(3)/dt)/c^2)v(3)( 矢 )/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2)), (5) 仅计及 沿 3 维空间距离从 r(3)1 到 r(3)2 所做的功是、: W(3)={ ( 点乘 )dr(3)( 矢 ),r(3)=r(3)1 到 r(3)2 积分 } =(m0((dv(3)( 矢 )/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2) +(v(3)(dv(3)/dt)/c^2)v(3)( 矢 )/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2)))dr(3) ,r(3)=r(3)1 到 r(3)2 积分 ) ={m0d(1/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)),v(3)=v(3)1 到 v(3)2 积分 }c^2 , (6) 注意:此处的 r(3),v(3)=dr(3)/dt ,分别只是 3 维空间的距离、速度。 即 W(3) 是从 r(3)1 到 r(3)2 增加的动能。 ( 因对于 4 维时空或 3 维空间的距离矢,都有: dr( 矢 )/dt=v( 矢 ), dv( 矢 )/dt( 点乘 )dr( 矢 )=dv( 矢 )( 点乘 )dr( 矢 )/dt=vdv) 这就是爱因斯坦的 E=mc^2 的公式,可见它只是表明:由惯性力的 3 维空间分量做功 W(3) 计算得到的动能的增加 = 运动质量乘 c^2 的增加,并非通常错误理解的:能量与质量互相转换。 2 .惯性力做功的时轴部分就相当于该物体静止质量表达的结合能的减少 动量的时轴分量: =m =md /dt=m{ic) =m0{ic) /(1-v(3)^2/c^2)^(1/2) 时轴的惯性力应是: =d /dt=F0) =m0d{ic /(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)}/dt 惯性力做功的时轴部分 W0={ 点乘 icdt,t=t1 到 t2 积分 } =-{dm,m=m1 到 m2 积分 }c^2 =-{m1-m2}c^2, 联系到惯性力的 3 维空间分量做功 W(3) 计算得到的动能的增加 = 运动质量乘 c^2 的增加,和惯性力做功的时轴部分 = -{m1-m2}c^2= 运动质量乘 c^2 的减少, 对于静止质量就相当于该物体结合能的减少。 对于各种基本粒子的结合能: -m0c^2 相应的动量: -moc 对于各种光子的动能: h 频率 动量: h 频率 /c 3 .由基本粒子的一些实测特性检验以上结果 基本粒子的稳定性可由其平均寿命反映,也反映其结合能的大小,和静止质量的减增。 能量、动量守恒: 当 x 粒子 +y 粒子 =z 粒子 + 光子, -m0xc^2-m0yc^2=-m0zc^2+h 频率, ( 能量守恒 ) -m0xc-m0yc=-m0zc+h 频率 /c , ( 动量守恒 )=( 能量守恒 ) 当 x 粒子 +y 粒子 =z 粒子 +s 粒子, -m0xc^2-m0yc^2=-m0zc^2-m0sc^2+h 频率, ( 能量守恒 ) m0xc+m0yc=m0zc+m0sc+h 频率 /c , ( 动量守恒 )=( 能量守恒 ) 例如: (1) 正反μ介子 反正中微子 正反π介子 光子 能量 ( 兆电子伏 ) 105,655 w 139,59 33,955-w 平均寿命(秒) (2,212)10^(-6) 稳定 (2,55)10^(-8) 由正反μ介子到正反π介子,质量增大,结合能变小 ,稳定性(平均寿命)降低。 (2) 正反中性 k 介子 负正 k 介子 正负Ξ超子 光子 能量 ( 兆电子伏 ) 497,8 493,9 1318,4 326,7 平均寿命(秒) (1,00)10^(-10) (1,224)10^(-8) (1,28)10^(-10) 由正反 k 介子到正负Ξ超子,质量增大,结合能变小 ,稳定性(平均寿命)降低。 (3) 正反嫩巴达超子 正、负 k 介子 正反质子 光子 质量 ( 兆电子伏 ) 1115,36 493,9 938,213 671 , 047 平均寿命(秒) (2,51)10^(-10) (1,224)10^(-8) 稳定 由 正反嫩巴达超子到正反质子,质量显著减小,结合能显著增大,稳定性 ( 平均寿命 ) 显著提高。 (4) 正反质子 正反嫩巴达超子 光子 质量 ( 兆电子伏 ) 938,213 1115,36 77 , 047 平均寿命(秒) 稳定 (2,51)10^(-10) 由 正反质子相互作用产生正反嫩巴达超子,发射的 2 个光子的能量远小于正反嫩巴达超子到正反质子的光子的能量。 以上各光子的能量,都可由相应实测光子的频率,进行验证。 4 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(10)
可变系时空多线矢主人 2016-1-31 08:25
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 10 ) 现有理论给不出的一些重要的相互作用规律 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 时空可变系多线矢算给出现有理论不能正确给出的,粒子间受各种相互作用力的一些基本规律。 关键词:相互作用力,基本规律,变系多线矢算 1 .现有理论给不出时空可变系多线矢算的重要结果 时空可变系多线矢算,已推演得到,依远程和近程的不同,而 4 种自然力就分别表现为: 远程引力 1- 线矢 ( 吸力 ) 就是通常的引力。 远程电磁力 2 线矢 ( 同性为吸力;异性为斥力 ) 就是通常的电磁力。 近程引力 1- 线矢 ( 斥力 ) 以及电荷符号相同粒子的近程电磁力 22,1- 线矢 ( 斥力 ), 远程自旋力 22,1- 线矢 ( 斥力 ), … , 等都相当于通常所谓“弱力”。 近程自旋力 22,1- 线矢 ( 吸力 ) 以及电荷符号相反粒子的近程电磁力 22,1- 线矢 , ( 吸力 ) … , 等都相当于通常所谓“强力”。 分别由这 4 种时空相互作用力与时空运动力建立起方程,并由它们的初始条件和边界条件,就可确定其相应的宏观运动轨迹。 而得出:如此统一表达的,这 4 种自然力的,统一场论。 现有理论,因无这样的 4 维时空可变系多线多线矢及其矢算,就给不出这样的统一场论,特别是,不能正确地给出,这样的 12 维 22,1- 线矢的“吸力”,“强力”,和“斥力”,“弱力”。 非惯性牵引运动系 ( 各牵引运动物体之间有相互作用 ) 时空的弯曲特性,就不可能继续采用不变的坐标系,现有理论,只能不用矢量的方法。 广义相对论可用设定度规张量的办法,解决相应的引力问题。 但因,没有适应于非惯性牵引运动系可变系各矢量的各种代数和解析矢算,就不能正确地解决电磁力、强力、弱力,的问题。 必须用惯性牵引运动位置 1 线矢, r(1 线矢 ) ,各方向余弦表达的正交归一矩阵的变换,就,也才,可由其相应的不变系各矢量与牵引运动矩阵参量,及由此,产生的时空联络系数 ( 黎曼 - 克利斯托夫 (Riemann-Christoffel) 符号 ) 、和相应的各曲线坐标函数等的乘积求和表达可变系各矢量,及其代数和解析矢算。 创建适用于非惯性牵引运动系时空弯曲特性的“可变系时空多线矢,及其矢算”,解决非惯性牵引运动系必然产生的时空弯曲的各种问题。 现有理论,因无这样的“可变系时空多线矢,及其矢算”,就不能正确解决非惯性牵引运动系必然产生的时空弯曲的各种问题。 2 .粒子间受各种相互作用力的一些基本规律 粒子间的各种相互作用都是在力的作用下,都必须由 4 维时空可变系多线矢算,才能正确得出,粒子间受各种相互作用力的一些基本规律。即: (1) 各种矢量还必须计及相应各曲线坐标函数的乘积求和 各种矢量按相应的不变系各矢量的矢算,还必须计及相应的牵引运动矩阵参量,及由此,产生的时空联络系数 ( 黎曼 - 克利斯托夫 (Riemann-Christoffel) 符号 ) 、和相应的各曲线坐标函数等的乘积求和,才能得出矢量以及相互作用前后能量动量守恒的正确结果。 (2) 各种相互作用力的效果各有不同 4 维的时空引力 1 线矢和 6 维的时空电磁力 2 线矢都是只显现远程力的吸 力和离心力形成的轨道互相绕行。 12 维的强力 22,1 线矢只显现近程吸力结合成激发态新粒子,而经一定的 弛豫时间后,弱力 22,1 线矢只显现近程斥力发射光子形成非激发态 ( 若有多个激发态则,跃迁到相应的低激发态 ) 粒子,或分裂为两个非激发态粒子。 (3) 正、反粒子的形成及其相互作用、演变,并不彼此湮灭 两粒子结合,质量较大的粒子总是距质量中心较近,质量较小的总是靠外。 若两粒子质量相同 (2 者可以都是电中性的,或正、负电荷量相同的 ) ,就可能分别靠外,而产生的新粒子 ( 是电中性的 ) ,有正、反之别,由此产生相应的正、反粒子。例如: 电子与正电子,在远程的电磁力相互作用下,就会形成类似以正电子取代质子的氢原子结构,即:电子围绕正电子转动,称为电子偶素,或正电子素, Positronium, 缩写为 Ps 。或正电子围绕电子转动,称为反电子偶素。 电子与正电子在近程强力作用下,结成激发态中微子或反中微子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态中微子或反中微子,并放出光子和 ( 或 ) 声子。 由于中微子与反中微子都是由电子与正电子相互作用下结成的微小中性粒子,而且由于电子与正电子间的近程强力作用下,所形成的中微子或反中微子结合能较大 ( 其稳定性也增大 ), 已接近等于电子与正电子的动能减去释放光子的能量,它们的静止质量就都远小于电子与正电子静止质量的总和,乃至近于零 (~0), 在相应的实测中探测不到。 可见,电子与正电子,无论是在远程或近程相互作用下都不彼此湮灭。 中微子与反中微子是电中性的,在近程强力作用下形成激发态陶轻子或反陶轻子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态陶轻子或反陶轻子。 可见,中微子与反中微子,相互作用也不彼此湮灭。 反陶轻子与中微子在近程强力作用下形成激发态电中性派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态电中性派介子,并放出光子和 ( 或 ) 声子。 陶轻子与反中微子在近程强力作用下形成激发态电中性反派介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态电中性反派介子,并放出光子和 ( 或 ) 声子。 电中性派介子与电中性反派介子在近程强力作用下形成激发态电中性 k 介子或反 k 介子,经一定的弛豫时间后,在近程弱力作用下,转化为非激发态电中性 k 介子或反 k 介子,并放出光子和 ( 或 ) 声子。 可见,电中性派介子与电中性反派介子,相互作用也不彼此湮灭。 若两粒子质量不同 (2 者可为正、负不同的电荷量,可有 1 个是电中性的 ) ,产生的新粒子 ( 是带电的 ) ,当电荷量多和少的分别靠外,而有正、反之别,由此产生相应的正、反粒子。例如: 中性柯西超子吸收正 k 介子在强力作用下组成激发态正西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为正西格玛超子并放出光子和 ( 或 ) 声子。 中性反柯西超子吸收负 k 介子在近程强力作用下组成激发态反负西格玛超子;而在近程弱力作用下转化为非激发态反负西格玛超子并放出光子和 ( 或 ) 声子。 … … … 嫩巴达超子吸收正 k 介子在强力作用下转化为激发态质子;而在近程弱力作用下转化为非激发态质子并放出 光子和 ( 或 ) 声子。 反嫩巴达超子吸收负 k 介子在强力作用下转化为激发态反质子;而在近程弱力作用下转化为非激发态反质子并放出光子和 ( 或 ) 声子 。 质子与反质子在强力和经很快的弛豫时间后弱力作用下,转变为嫩巴达超子加反嫩巴达超子,也都不彼此湮灭。 综合以上各例可见:“质量相同的‘电正、负粒子’、‘电中性正、反粒子’”的各种正、反粒子,相互作用都不彼此湮灭是普遍规律。 现有理论,除对引力,可设定适当的度规张量得到相应结果而外,对电磁力、强力、弱力,就都得不出相应的正确结果。 (4) 核子到原子 一定数量的质子与中子组成各种原子的核,再与质子数量相同的电子组成相应的原子。再组成各相应的分子。没有反质子与反中子组成的反原子的核,因而不存在反原子和反分子。 原子和分子的外层电子容易游离成自由电子。金属中能形成导带,电子在其中不同相应能级的跃迁,半导体中能形成有空穴的导带电子和空穴在其中不同相应能级的跃迁,通过辐射、吸收相应的光子传送电能。 正电子只能在某些物质间的强力和弱力作用下,产生。 (5) 一切物质都是由电子与正电子逐次组合、转变而成 由‘电子’与‘正电子’逐次组合、转变为,中微子、各种轻子、各种介子、各种超子、质子、中子、各种原子分子,就得出“一切物质都是由‘电子’与‘正电子’逐次组合、转变而成”。 3 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(9)
可变系时空多线矢主人 2016-1-27 05:42
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 9 ) 所谓“多自由度量子体系的隐形传态”、“外尔费米子”的实质 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 具体论证量子力学及其场论,都是大量粒子时空相宇统计的结果,“多自由度量子体系的隐形传态”的实质是大量多个粒子统计的几率效应。半金属中,观测到的所谓“外尔费米子”的实质是具有静止质量的一对电子在不同能级的跃迁,而使静止质量 =0 的一对光子辐射、吸收。 关键词:多自由度量子体系的隐形传态,外尔费米子,光子,量子力学, 狄拉克方程,时空相宇统计 1 .所谓“外尔费米子”和“狄拉克方程” 1928 年,狄拉克( Dirac )提出描述相对论电子态的狄拉克方程。 1929 年,德国科学家外尔( H. Weyl )指出,狄拉克方程质量为零的解描述的是一对重叠在一起的具有相反手性的新粒子, “外尔费米子”。 所谓“描述相对论电子态的狄拉克方程”就是因为狄拉克考虑到,通常量子力学的薛定格( Schrodinger )方程仅限于无明显时间相关的,“定态”的,只是限于在 Euclid 时空,仅对 3 维空间 1- 线矢的简化近似,不符合相对论,不满足 4 维时空洛仑兹( Lorentz )变换下的不变性,而人为地引进 4 个参量的 6 个反对易的 4 行 4 列矩阵,使其满足相对论的要求,而建立的相对论性量子力学。 2 ,量子力学和量子场论是大量粒子的统计力学和场论 其实,按“可变系时空多线矢物理学”,由大量粒子的各类 (n 维 ) 多线矢“相宇”统计得到的相应的最可几分布函数就能得到各相应物理量矢量场相应的所谓“波函数”,从而建立起相应各类 (n 维 ) 多线矢的相对论性的量子力学、正则运动方程和场论。 而现有量子力学和量子场论,实际上,都只是大量粒子 4 维时空 1 线矢“相宇”统计得到的宏观效应的力学,正则运动方程和场论。其中的所谓“波函数”,都是时空 1 线矢“相宇”统计得到的最可几分布函数。 对于各种不同类的多线矢 ( 例如 n=4 的 1- 线矢和 n=12 的 22,1- 线矢 ) ,其正则运动方程、波函数,因而相应的,量子力学、正则运动方程和场论,都各有差异,不能混同。 否则,就会出现诸如: 通常量子场论中所谓“弱作用下,宇称不守恒”、“强作用下,自发破缺对称性” 等问题。 3 .多自由度量子体系的隐形传态和外尔费米子的实质 “最可几分布函数”只是描述大量粒子在时空的统计分布;只能表明各相应粒子在相应条件下,在各相应时空位置出现的几率。 就容易理解大量多个粒子的统计分布彼此关联、相互影响而产生的,所谓“粒子缠结”、“多自由度量子体系的隐形传态”,都只是大量多个粒子统计的几率效应。 中科大经过多年艰苦努力,研究人员发展出了“非摧毁性的测量技术”,成功制备了国际上最高亮度的自旋 - 轨道角动量超纠缠源、高效率的轨道角动量测量器件,突破了以往国际上只能操纵两光子轨道角动量的局限,搭建了 6 光子 11 量子比特的自旋 - 轨道角动量纠缠实验平台,从而首次让一个光子的“自旋”和“轨道角动量” 两项信息能同时传送。实现了“多自由度量子体系的隐形传态”,是很精彩、重要的科学成果。 但是,量子纠缠、多自由度量子体系的隐形传态,这种大量多个粒子的统计分布彼此关联、相互影响,的现象,并不能使带传输真实的粒子携带的信息瞬间传递并被复制,不可能像科幻小说中描写的“超时空传输”,粒子在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方神秘地出现。 特别是,一切粒子都有质量,光子、声子,虽然没有静止质量,也仍都有相应的运动质量,不可能有无质量的电子。 狄拉克只是人为地引进 4 个参量的 6 个反对易的 4 行 4 列矩阵使仅对 3 维空间 1- 线矢适用的量子力学,形式地符合于 4 维时空的相对论。 把这样的狄拉克方程“质量为零”的解,称为无质量的电子,而得出一对重叠在一起的具有相反手性的所谓“外尔费米子”就更无实际意义。 按“可变系时空多线矢物理学”给出各种金属相应的正则运动方程,可得出存在各原子的共有电子和空穴可在其中运动的导带。 在半金属中,还可以存在一对电子在其间跃迁的不同能级,当一对电子由高能级跃迁到低能级就辐射相应的一对光子;吸收相应的一对光子,一对电子就由相应的低能级跃迁到相应的高能级。 这才是,半金属中,可有静止质量 =0 的一对粒子,即一对光子,运动的实质。 2014 年,中国科学院物理所的理论研究团队首次预言在 TaAs , TaP , NbAs 和 NbP 等无磁性材料体系中可打破中心对称的保护,实现两种“手性”电子的分离,而且,能自然合成,无需进行掺杂等细致繁复的调控,更利于实验发现。 并首先制备出了具有原子级平整表面的大块 TaAs 晶体,随后利用上海光源“梦之线”的同步辐射光束照射 TaAs 晶体,在半金属中首先同时观测到一对光子的辐射和吸收,是重要的实验观测成果。 但是决非无质量的电子,分为的,左旋和右旋两种不同“手性”的电子态——外尔费米子。 可以理论计算相应材料导带和能级的结构,判断其中是否能有相应的一对光子的辐射和吸收。 4 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(8)
可变系时空多线矢主人 2016-1-26 12:54
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 8 ) 所谓“弦论”的实质 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 所谓“弦论”的所谓“弦”或“膜”,都只是微扰方法下,由无实际根据地添加维数以满足理论需要的,各种量子数的某种振动模式。 “可变系时空多线矢物理学”具体表明: 4 维时空中确实客观存在远大于 4 维的各类多线矢和相应的力。而且,当粒子间距离的变化不大,即相应的力不大时,任何“时空多线矢力”,包括 4 种自然力,就都是,粒子间相互作用力与粒子间距离成正比的弹性力方程,它们各分量的解,都是其相应的谐振子,就都表现出“弦” 或“膜”或其“高次、线类”的特性。 因而,相应的所谓“弦”或“膜” 或其“高次、线类”的实际原因,就都可,由此,不存在以上问题和困难地,得到具体的说明。 关键词:弦论,时空多线矢力,弹性力方程,谐振子 1 .所谓“弦论”的基本思想 在能量达到 10^16 GeV ,电磁力、弱力的强度已变得与强力相等,大约在 10^19 GeV ,引力也变得同等重要了。 “基本弦”是设想:在这么高的能量尺度下,各类基本粒子对应于具有质量、自旋之类的各种量子数在时空中运动时,的某种微扰振动模式。它们都是某种“没有宽度和厚度,长度的典型尺寸是 10^(-33)cm 的弦”。 并根据不同维数和对称性而展现、确定为各种不同的,开放式或封闭式的,虚拟的,特性弦。 例如:相互作用为 2 维的“世界片”就是一种光滑表面。 这种实际是微扰方法的弦理论带根本性的优良特性,是可以在一定维数时空的条件下,免受无穷大奇点的困扰。 为了将自然界存在的费米子和玻色子,两类粒子,都同时包含在理论之中,相互联系而组合成超多重子,就需要所谓“超对称”。 而只有在 10 维时空的条件下,这种“超弦量子场论”才能够“自洽地存在”。否则,就会有某些量子效应使得弦论不自洽而呈现“病态”。 进而,提出了 11- 维的超引力的 M- 理论,可描述低能物理。在过去的几年中,在理解包括 D- 膜和弦的对偶性在内的弦论的总体结构方面取得了很大的进展。 运用弦论来研究黑洞物理和量子引力已取得很大的成功。 因而,被认为是物质的基本组元,和统一 4 种自然力的统一场论的有力候选者! 2 .所谓“弦论”的实质问题 但是,所谓“弦论”中的所谓“弦”或“膜”,只是微扰方法下,由无实际根据地添加维数以满足理论需要的,各种量子数的某种振动模式,怎么能是物体的基本单元?又怎能是统一的场论呢? 而且,微扰方法所得的结论,也只适用于微小变化的问题,并不能简单推广用于较大变化的问题。 这种由无实根据地添加维数以满足理论需要的做法也很不科学,也不能根本解决计入高次展开项可能反而出现无穷大的不合理的所谓“病态”。 根据所谓“超弦理论”的要求,宇宙至少有 10 维,但还仅仅是一个想象的模型,一些理论家认为,日内瓦附近建造大型强子对撞机可能可以探测到一个额外维。或希望,通过大量的努力和耗资可以借助射线天文学探测到这些额外维,并计划进行至少 5 年的搜寻工作。 3 .“弦”或“膜”或其“高次、线类”的实质 按“可变系时空多线矢物理学” 具体表明: 一切物体及其运动的特性都可由相应的可变系时空多线矢表达。即:一切物理量都可由 4 维时空矢量的,代数和解析的,演绎矢算导出的各种多线矢表达。 4 维时空的, 1 线矢有 4 维。 2 线矢的维数 = 从 4 维中取 2 个的组合数,即:有 c(2,4)=6 维,还会被看作是, 2 个 3 维。 22 线矢的维数 = 从 2 线矢的 6 维中取 2 个的组合数,即:有 c(2,c(2,4)) = c(2,6)=15 维,还会被看作是, 5 个 3 维、 3 个 5 维。 22,1 线矢,它的维数 = 从 3 维中取 2 个的组合数个中取 2 个的组合数再乘以 4 ,即:有 c(2,c(2,4-1)) 4= c(2,3) 4=3 乘 4=12 维,还会被看作是, 3 个 4 维、 4 个 3 维。 222 线矢,它的维数 = 从 6 维中取 3 个的组合数,即:有 c(3,c(2,4))=20 维,还会被看作是, 5 个 4 维、 4 个 5 维、 2 个 10 维、 10 个 2 维。 ,…,等等 , 它们分别有各自确定的,不同的,维数。 这就还具体表明: 4 维时空的各类多线矢,确可具有确定的维数,而且,高次、线的多线矢可以具有远大于 4 维的维数。 可以明确、具体地回答: 4 维时空中确实存在远大于 4 维的各类多线矢。例如: 4 维时空的电磁势 1 线矢有 4 维。而 4 维时空的电磁势 1- 线矢的旋度 2 线矢,电磁场强度 2 线矢,就有 6 维;即:电场强度与磁场强度的各 3 维。 4 维时空的位置 1 线矢和力 1 线矢,都有 4 维。 而它们的叉乘积,力矩 2- 线矢,就有 6 维。即:通常 3 维空间力矩的 3 维,与含时轴的另 3 维。 远程引力 ( 吸力 ) 4 维 1 线矢就是通常的引力。 远程 6 维的电磁力 ( 电荷符号相同;为斥力,相反;为吸力 ) 2 线矢就是通常的 3 维的电力与 3 维的磁力。 电荷符号相同粒子的近程电磁力 ( 斥力 ) 22,1 线矢 , 近程自旋力 ( 斥力 ) 22,1 线矢 , … , 等都是 12 维的所谓“弱力”。 远程自旋力 ( 吸力 ) 22,1- 线矢以及电荷符号相反粒子的近程电磁力 ( 吸力 ) 22,1 线矢 , … , 等是 12 维的通常所谓“强力”。 它们都是实实在在的,客观存在的,各种维数的可变系时空多线矢,何须用特殊方法去研究、探索、搜寻。 而且,任何“时空多线矢力”,包括 4 种自然力, 4 维的时空引力、 6 维的时空电磁力、 12 维的强力和弱力,都是与相互作用的粒子间距离函数成正比的,当粒子间距离的变化不大,即相应的力不大时,就都是,粒子间相互作用力与粒子间距离成正比的弹性力方程,它们各分量的解,都是其相应的谐振子,就都表现出“弦” 或“膜”或其“高次、线类”的特性。 因而,产生相应的所谓“弦”或“膜” 或其“高次、线类”的实际原因,就都可,由此,不存在以上问题和困难地,得到具体的说明。 4 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(5)
可变系时空多线矢主人 2016-1-22 19:03
创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 5 ) 具体创建时空相宇的统计 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 具体创建可变系时空各类 n 维多线矢“相宇”的统计,分析具有实物和光子特性的大量多种粒子的相应特性,都得到相应的“最可几分布函数”。 以各类 n 维多线矢相宇统计得到的 “最可几分布函数”作为各相应的“波函数”,改造和发展各相应的量子力学和场论。 关键词:波粒 2 象性,时空多线矢相宇,最可几分布函数,波函数 1 .由时空多线矢组成的“相宇”进行统计 由时空可变系多线矢及其矢量,已知: 4 维时空各种 1- 线矢物理量的叉、点乘积,或旋度、散度,可形成各种更高次、线的 n 维多线矢物理量。 在任意维的时空 ( 包括 Riemann 时空 ) 的参考系中,按 n 维可变基矢系 ( 相应各轴以 标志 ) ,取大量相互匹配成对的两个 n 维多线矢: =(A(Xn)x ) , x 从 1 到 n 求和, =(B(Xn)x ) , x 从 1 到 n 求和, 可组成相应的“相宇”,统一地,分别对各种粒子近、远程相互作用的各种物理量进行统计。 2 .对于大量同种 ( 只有一种 ) 粒子的统计 定义第 i 个粒子的时空 n 维多线矢相宇微元为: = 点乘 = = , 分别表达第 i 个粒子在时空 n 维多线矢相宇微元中的运动状态。 设共有 N 个同种粒子,其 4 维时空 n 维多线矢相宇微元的总和为: = = , 在某一运动状态下,这 N 个同种粒子的运动状态在时空 n 维多线矢“相宇”的分布状况是 { 分布 a(N,l)}={a(N,i) ; i=1, 2, … , l}; ,即有一组 a(N,l) ,其中 a(N,l) 个粒子都具有相等的时空“相宇”微元, ,由于共有 N 个粒子,且 N 不随其分布情况 { 分布 a(N,l)} 改变,其时空“相宇”的总和为 ,而有: { 分布 a(N,l), 对 l 求和 }=N , = , 可将分布状况是 { 分布 a(N,l)} 的这 N 个同种粒子运动状态的总和标志为: 点乘 = = , N 个同种粒子运动状态分布状况是 { 分布 a(N,l)} 的几率,和所占时空 n 维多线矢“相宇”微元的几率 N 个各有不同运动状态的同种粒子,彼此交换位置的排列数为: N! 。 按分布 { 分布 a(N,l)} 的 N 个同种粒子,由于相同运动状态的粒子彼此交换位置,不增加排列数,其中 N 个各不同运动状态的同种粒子,彼此交换位置的排列数为 : ! 分布状况是 { 分布 a(N,l)} 的 N 个同种粒子的几率,和所占时空 n 维多线矢“相宇”微元的几率可分别表达为: W=N!/ ! , W =N! / ! , { 分布 a(N,l)} 的最可几分布 当 { 分布 a(N,l)} ,使得 W 成为极大时,分布 { 分布 a(N,l)} 称为“最可几分布”。 在粒子数 N ,及其运动状态的总和 点乘 保持不变的条件下,求“最可几分布”就还须在满足: 变分 N= 变分 { 分布 a(N,l), 对 l 求和 }=0 ; 变分 点乘 = 变分 = 变分 =0, 的条件下, 求得变分 (W )=0, 或变分 ln(W )=0, 时的分布 { 分布 a(N,l)} 。 当 N 及各 a(N,l) 都不大时,由相应各具体数据,容易对比确定相应的“最可几分布”。 当 N 很大时,可利用 Stirling 公式: m!=m^m exp(-m)(2 派 m)^(1/2), 取对数,且当 m 很大时,略去 m 的 ln m 项,得: ln (m!)~m(ln m-1), 即得: lnW=N(ln N-1)-{ 分布 a(N,l), 对 l 求和 }(ln a(N,l)-1) = Nln N-{ 分布 a(N,l), 对 l 求和 }ln a(N,l), 变分 ln(W ) =-{ln 分布 a(N,l), 对 l 求和 } (a(N,l)/ 点乘 的两个不变条件,还须由此式减去其变分量分别与 Lagrange 待定乘子 a,b 的乘积,即:变分 ln(W )-a 变分 N-b 变分 ( 点乘 ) =-(lna(N,l)/ , 对 l 求和 ) 变分 a(N,l)=0 。 由 Lagrange 乘子的性质 , 即得: lna(N,l)/ 相宇微元 (w(l)(Xn))+a+b =0, a(N,l)=exp(-a-b ) ) ,i 从 1 到 N 求和 ), 点乘 =( exp(-a-b ) ,i 从 1 到 N 求和 ) , 并定义相应条件的“配分函数” Z=(exp(-b ) ), 由此解得: a=ln(Z/N) , 点乘 =-N(ln Z 对 b 的偏微商 ) 。 {a(N,l)} 的最可几分布即: N 个同种粒子 n 维多线矢特性的“最可几分布函数” ( 相应的波函数 ) 当取 b=-i2 派 /h; h 是 Plank 常数, p(0)=exp(-a), 则有: P(l)=a(l)/ , 它是在同种粒子数 N ,及其运动状态的总和 ( 点乘 ) 保持不变的条件下,单位时空 n 维多线矢“相宇” 微元 中 “最可几分布” 具有的 a(l) ( 亦即其运动状态由 表达的“最可几匹配对子数” ) , 可见在同种粒子数 N ,及其运动状态 ( 点乘 ) 保持不变的条件下,其运动状态由 ( 点乘 ) 表达的“最可几匹配对子数”可表达为: p=exp(lnP(l) 对 l 求和 )=p(0)exp(i( 点乘 )2 派 /h) , 当其中的 , 分别以任何 ( 包括受到各种力 ) 的匹配对子的 4 维时空运动状态 n 维多线矢代入,都同样适用。 而此式正是推广用于大量相互匹配成对的自由 n 维多线矢的波函数,显然,它们也都只是大量匹配成对的任何自由 n 维多线矢在相应的“相宇”中统计得到的一种“最可几分布函数”,并不表达单个匹配对子的行为。 由大量匹配成对的各类 n 维多线矢在相应的“相宇”中统计得到的 “最可几分布函数”都各不相同,都可分别表达为相应各类 n 维多线矢的最可几分布。例如:各分子各向运动的热能就可由各分子的动能乘相应的最可几分布函数,求和而得到。 3 .对于大量、多种不同种粒子的统计 设 N 个粒子是由 j 种 N(j) 个同种粒子的运动状态在时空 n 维多线矢“相宇” 分布为 {a(N,l,i)} , 各 j 总和为 = ,而有: {a(N,l,i) 对 j,l 求和 }={a(N,l) 对 l 求和 }=N , = = , 运动状态的总和 点乘 = 点乘 , 其运动状态由 点乘 表达的“最可几匹配对子数”可表达为: p=exp(lnp(l) 对 l 求和 ) =p(0)exp(i 点乘 2 派 /h) = p(0)exp(i 点乘 2 派 /h) , 可见,多种不同种粒子各物理量的统计,也并非各同种粒子各相应物理量统计的简单叠加。多种粒子的量子力学及其场论是相应各物理量的统计力学,因而,多种不同种粒子在时空中出现的几率必然会有相应的所谓“量子纠缠”。这也正是大量多种粒子的统计特性。不能误解为各单个粒子彼此约定的行为。 4 .参考文献 《时空可变系多线矢世界》 吴中祥 博士苑出版社 2004 年 11 月 《统计物理学导论》王竹溪著 高等教育出版社 1956 年 2 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足(3)
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创新纠正、弥补现有物理、数学理论的错误、不足( 3 ) 必须纠正所谓“波粒 2 象性”的错误 中国科学院 力学研究所 吴中祥 提 要 所谓“波粒 2 象性”认为物体既是粒子又是波,造成许多错误观念,必须纠正。本文具体表明:单个粒子不可能是,或成为,波。任何的波也不可能是,或成为,单个必须稳定的粒子。一切“波”都只是大量粒子的集体表现和统计结果。 关键词:单个粒子,大量粒子,波,波包,集体表现,统计结果 1 .所谓“波粒 2 象性”的产生 由于光有粒子性,又有波动性,而且,电子、中子等粒子和光子一样,也有干涉、衍射等波动性。特别是,德布罗意波表明:它既有波的特性,又适用于,速度小于光速,静止质量大于 0 的粒子,也适用于,静止质量 =0 ,速度 = 光速,的光子和速度 = 声速,的声子。 因而,现有主流观点就认为:一切粒子都是具有“波、粒 2 象性”的所谓“量子”。 2 .“波、粒 2 象性” 观点引起的问题 现有主流观点的所谓“波、粒 2 象性”所认为的,“单个粒子既是粒子又是波”这种观点,本身,就是自相矛盾,不能自圆其说: 粒子是物质 ( 质量 ) 及其运动 ( 能量 ) 较稳定地集中于一定时空范围内的形态。 其运动特性在一定相对较小的时空范围内集中,就是粒子的基本特征。 能量和质量集中于其内的粒子,怎能同时又是能量和质量在时空分布、传播的波呢? 3 .一切实际观察和实验都表明:一切物体都是粒子,而波,只是大量粒子的集体表现或统计结果 原子时代认识到各种元素的原子是基本的粒子。 卢瑟福的实验从原子的核结构,认识到原子核和电子也都是基本的粒子。 进而,由高能粒子实验,更认识到:正电子、中微子,各种介子、超子,质子、中子,等也都是各种基本的粒子。 一切物体,从电子、正电子、各种基本粒子、原子、分子,到地球、太阳,各种行星、恒星、星系…等等,都是其物质 ( 质量 ) 及其运动 ( 能量 ) 较稳定地集中于一定时空范围内的粒子。 对于光,光电效应实验也清楚地表明了光的粒子性,是光子。 从各元素的光谱分析,已知:当原子核外的电子从相应的高电磁能态跃迁到低电磁能态就辐射出相应能量和动量的光子。 联系到光电效应,可知物质吸收相应能量和动量的光子,其中,电子就从相应的低电磁能态跃迁到高电磁能态。 同样,任何带电粒子在任何相应不同电磁能态间的上、下跃迁,也吸收、辐射相应的光子。例如: 各种基本粒子结合或分裂演变过程、带电粒子的热碰撞或光的热辐射,等等,就都会有带电粒子从高电磁能态跃迁到低电磁能态,而辐射相应的光子;或吸收相应的光子,而带电粒子从低电磁能态跃迁到高电磁能态。 不同的带电粒子、不同的分布状况和不同性质力的相互作用下,就各在相应不同的电磁能态间的上、下跃迁,而吸收、辐射相应不同频率的光子。 类似地,不同的电中性粒子、不同的分布状况和不同性质力的相互作用下,就各在相应不同的弹性能态间的上、下跃迁,而吸收、辐射相应不同频率的声子。 各种基本粒子的实验和实测,就都逐步深入地认识到:自然界的各种物质无一不是粒子性的。 和各种微观粒子的双缝实验表现出有只能是波才有的干涉和绕射,也由微光晶体衍射,以及,微弱强度的,光 和 各种微观粒子的双缝实验,都显示出各个衍射点逐渐增添,才形成相应的衍射图案。 确有多种所谓“单光子”、“单电子”的衍射或干涉实验,但是,实际上,从它们的衍射或干涉图像的由个个点的随机出现,而逐渐形成,就也都具体表明:它们都只是大量粒子在该时间范围内,各个相应粒子逐次积累形成的统计效果。 甚至,微光的肉眼观测实验,还可以观察到光点的断续起伏,而可以认为是肉眼也直接观察到单个光子。 也都具体显示,它们都是大量相应粒子群体的几率现象。 单个的粒子不可能是,或能形成,波。 大量光子的时空统计就得到相应的“光波”。 大量光子形成的光波,在介质中的运动传播,引起该介质中电磁场相应的规律变化,就形成在介质中相应传播的 “电磁波”。 由相对论得到的物体运动质量公式可知:光子的静止质量 =0 ,而其运动质量、能量和动量,就只能由相应大量光子时空统计得到的电磁波的频率和其在所在介质的传播速度决定。 而其频率决定于相应带电粒子跃迁于相互作用的性质和分布状况所决定的不同电磁能态的能量差。除以阿福迦得罗常量, h 。 其在所在介质的传播速度决定于相应光子在相应介质中的被吸收和再辐射所延迟,降低速度,而形成的折射率。 光子可在真空中运动,在真空中,不存在被吸收和再辐射的延迟,而降低速度,因而,折射率 =1 ,光子在真空中的速度最大,即:通常已知的 c 。 类似地,声子是相应电中性粒子从相应介质弹性能的高弹性能态跃迁到低弹性能态,而辐射的粒子,电中性粒子吸收相应的声子,就使相应电中性粒子从相应介质弹性能的低弹性能态跃迁到高弹性能态。 但是,真空中不存在弹性能,所以声子不可能在真空中运动。 各种声波也都是各相应大量声子时空统计的最可几分布函数。 声子的运动速度是由所在介质的相应弹性力运动方程确定,在标准状态下,的声速就是 a 。 声子的运动质量也与相对论公式类似,但其中的光速应改为相应介质的声速。因而:声子的静止质量也 =0 ,而其运动质量、能量和动量,就也只能由相应大量声子时空统计得到的声波的频率和其在所在介质的传播速度决定。 而其频率决定于相应电中性粒子跃迁于弹性力相互作用的性质和分布状况所决定的不同弹性能态的能量差。除以阿福迦得罗常量, h 。 按相对论,物体的运动速度,不可能大于光速,但可能超过声速。 物体在介质(例如:大气和海水)中运动会有与运动物体的形状和介质的流线有关的相应的阻力,在介质中超声速地运动,还会产生激波、热障,等等,而极大地增强阻力,甚至造成对运动物体和冲击到的物体的破坏,须研究解决和避免。 在不同介质中,声子的运动规律按以上各因素变化。 大量声子的时空统计就得到相应的“声波”。 大量声子形成的声波,在介质中的运动传播,引起该介质中弹性能相应的规律变化,就形成在介质中相应传播的 “振动波”。 实际上,所有的波,都是大量粒子的集体表现(例如:水波、振动波、电磁波)或时空统计结果(例如:光波、声波、微观粒子波)。 4 .“粒子”可被确定其时空运动的轨迹; 对于粒子,只要其相应的初始和边界条件,以及力场情况都是已知的 ( 对于单个或不太多的粒子,这是可能的 ) ,就都可由相对论力学或经典力学(相对论力学的低速 {3 维空间速度与光速相比,可以忽略 } 和有相互作用的小时空范围内 { 时空弯曲的影响可以忽略 } 的近似)求得其运动轨迹和状态变化。例如: 地球绕太阳 ( 考虑到其它影响可忽略星体作用的近似 ) 完全可以确定其运行的椭圆轨道。 “ 氫 原子(唯一电子绕核运行)”这个模型,就也是一个典型的实例。 其中电子绕核运行的轨迹就完全可以确定。 所谓“玻尔半径 a ”就是按 氫 原子模型,并给出所谓“玻尔量子条件”,即:电子的动量改变也是量子的,而推导出的电子可运行的最小轨道半径,它又可由质子与电子的康普顿波长表达。 所谓“康普顿波长”是 X 光子与实物粒子(核子、质子、电子等等)作弹性碰撞时,按动量守恒和能量守恒定律,而导出确定其 X 光子的 与入射、散射的,相应大量光子的 间的关系。 也正是具体表明:光的粒子性的有力证据之一。 但是,对于大量粒子或宏观整体中的各个微观粒子,因不可能全面知其各粒子或各部分的初始和边界条件,就不可能如上求得其各粒子的运动轨迹和状态变化,而只能确定其整体时空状态变化的运动规律,或由相应的统计方法确定其时空状态变化的几率。 5 .任何波,或波包,都不可能形成稳定的粒子 即使把德布罗意波当成相应的粒子,它即使在真空中运动,其大小也必然要扩大到无限,而在不均匀的介质,或不同介质间运动时,这种发散现象就更为显著。 因而,事实说明:任何波根本不可能形成稳定的“粒子”,不能称为通常概念的粒子。 其实,按傅立叶公式,可把任何形式的波(由正、余弦周期函数表达)都表达为一系列简单波(纯单色波)的“波包”。若将某种 “波包”当作 粒子,则其速度就是此“波包”的“群速度”。但是,“波包”中的各个纯单色波,都各有不同的传播速度,因而,任何“波包”都必然在运动中,彼此分散,任何“波包”的大小都必然会扩大,就根本不能表达大小基本稳定的粒子。 德布罗意波包、薛定谔波包和含非线性孤子的脉冲,都是以上证明的具体实例。 6 .参考文献: 《时空可变系多线矢世界》吴中祥 博士菀出版社 2004 年 11 月 http://www.sciencenet.cn/u/ 可变系时空多线矢主人 /
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