构成物质世界的基元来自哪里(DW1)
2010-01-16 08:08:53
  • 0
  • 0
  • 0

――解码物质世界系列(一)

作者 苟文俭

有能量或质量、并占有某种空间位置的客观存在之物,就称是客体物质世界,是指粒子及由粒子组成的所有客体之集合。

现代物理学的事实表明,粒子是有组成的客观存在之物。组成粒子的基本单元,也即是构成物质世界的最基本客体单位,就称是基元

(一)

基元到底是什么,上世纪六十年代开始,现代物理的主流认为标准模型已给出了答案。标准模型依照理论形式化表述中规范对称的需要,认为基元就是夸克、轻子及传递力作用的玻色子,包括构成粒子质量的希格斯粒子在内,竟有62种之众。但由于引力不能纳入规范理论的框架之中,计算中又总有令人生厌的无穷大量;对善于思考的物理学家们来说,构成物质世界的基元竟有这么多、而它们又并不能给出物质世界的全部,感到非常不满。

理论家们在寻求新的途径中,继续根据现代理论形式化表述的需要,又说物质世界都构成于长度约10-35m、满足超对称的弦,称是超弦。为了与标准模型的量子场论自洽,就要求超弦必须在十维时空中运动,这样在满足对称变换的形式化数学演绎中,居然构造出了五种被普遍接受的超弦理论。上世纪末,弦论家们在对五种超弦理论对偶性研究中,又提出了统一这五种理论的M理论。M理论中,超弦是在十一维时空中运动,有人也称这样的超弦是超块,与过去相比,它在满足现代物理理论形式化数学演绎的需要上更完备了。

M理论虽然非常好的满足了现代物理主流理论家们追求对称美的心理需求,也为主流理论的形式化数学表述提供了所有描述要素,但理论确又有实际中根本就不存在的大量粒子,预言的标志性粒子一个也没有被实验证实。

不论是把十维超弦或十一维超块作为基元,由于都远离了我们现实的经验领域,对基元的认识这决非是一种进步,与标准模型相比反而是开了物理学是实验科学的倒车。

(二)

现代物理主流探索寻找基元的出发点,是量子场理论形式化表述的需要。这是-个把描述粒子个体存在部分有效的量子力学、以及描述静止物质物质自由运动部分有效的狭义相对论凑合起来的理论体系。事实已经证明,量子力学与狭义相对论并不能用来描述粒子内部的变化,它们凑合起来的量子场理论也只能把粒子作为“点”来描述,那么,它又怎么有可能给出粒子内部存在的基元到底是什么样呢?

事实非常清楚:现代物理主流对基元的探索,已经陷入了完全错误的严重误区。

那么,我们应当怎样寻觅基元呢?

对此,现代物物理已经给我们提供了再清楚也不过的事实了,这就是:实验观测中的粒子,都产生于受激发真空,显然:基元一定存在于真空;真空有能够形成基元的量子化基本单元。

对能够形成基元的真空量子化基本单元,其固有存在就称是真空元素,用“V0”表示;对由V0转变成的基元,就用大写的字母符号“V”表示,它应当有真空态、及离开真空态组成粒子的非真空态两类,也分别依次用“Vn”和“Vm”表示。V0和Vn也统称是真空元单位

真空态基元Vn也就是可以构成现实真空一切的唯一根源,当然它也就确定了物理场的真空“点”位置,并构成了物理场真空“点”位置受激发的所有现象事实。

由此可以确定:对真空元单位到底有什么,我们就应当从物理场真空“点”位置受激发的现象事实中去归纳总结、去发现。而不是象夸克或超弦那样,是用量子场理论表述的需要来认定。

(三)

根据物理学中物理场的真空“点”位置受激发的事实,就可以得到真空元单位有如下三个存在内容:

1、物理场真空“点”位置可激发出能量,表明真空元单位有物质存在内容;

2、物理场的真空“点”位置有由电容率ε0和磁导率μ0量度的电磁特征,而ε0和μ0都包含了长度量的量纲,因此真空元单位也就具有形成自身存在广延性的存在内容

3、物理场的真空“点”位置可以与外界发生相互联系,而且这种联系各向同性,因此真空元单位还有能够各向同性地产生出联系行为的存在内容。

根据真空元单位的上述存在内容,就可以确定它有如下组成。

1、对实现了物质存在内容的组成成分,称是原始物质要素,用“a”表示;对实现了自身存在广延性的组成成分,称是原始空间要素,用“s”表示;对能够产出的联系行为的存在内容的组成成分,就称是它的行为因子,用“b”表示。

真空元单位可以产生出各向同性的联系行为,表明它在不同方向有相互独立的行为因子。原始态的V0是唯一确定的,表明一个真空元单位的存在中、b的个数是确定值,就规定用“n0”表示。真空元单位的每一个b独立产生出联系行为的区域,称是它的一个结构自由度,也简记成是i自由度。显然,V0有n0个各向同性的i自由度。

2、真空元单位中由b产生的联系行为,只能实现其存在的广延性;因此b就一定属于s。联接n0个b的成分,称是p膜。即s由各向同性的n0个b及p膜组成。

在现实的物质世界,物质客体之间的联系行为都是可动的。因此真空元单位的存在中,每一个i自由度由b产生的联系行为也一定具有可动性;这当然也只能由b产生。

最后让我们再总结一下:构成我们这个物质世界的基元V,是由真空元素V0转变的;而V0则由原始物质要素a和原始空间要素s组成,它有n0个各向同性的i自由度;而s又是由各向同性的n0个行为因子b、及联接所有b的p膜组成。

【注】:标题中的(DW1),表示是“解码物质世界系列”的第一篇文章,其中字母符号“DW”,就取自相关英文“to decipher the Material World(解码物质世界)”中的两个关键单词的第一个字母。以后对该专题系列的所有文章,也都如此做编序,并不再使用本文的副标题。

2010-01-14

最新文章
相关阅读