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3962,,论量子力学与相对论的结合
摘要:量子力学与相对论是现代物理学的两大支柱,将它们结合起来,建立一个统一理论,是现在科学家们一直以来的宿愿,本文以空间为突破点,将量子力学与相对论结合在一起,并且提出了一个全新的宇宙模型。

  关键词:引力、空间、量子化、空间粒子、光子。

  量子力学与相对论到现在之所以还无法结合在一起,其主要的原因是它们在引力问题上的还无法达成一致,要想将它们完美的结合在一起,就必须让它们在引力问题上达成一致。下面让我们先了解一下现在的量子力学和相对论各自对引力的解释,在量子力学中,对引力作出的解释是物质之间引力子的交换,而引力子至今还未发现,在相对论中,对引力的解释是物质造成时空的弯曲引起的。我们只要解释了在微观世界中时空弯曲是一种什么样的情景,是不是就可以就量子力学与相对论相结合那?

  要想描述时空弯曲在微观世界中的情景,首先我们了解什么是时空,时空是时间和空间的的合称,那它们之间又是一种什么样的关系呢?空间是物质运动的场所,而时间是物质相对运动所产生的一种无形的抽象表现,所以我们对时间的感觉和我们对时间的测量都与物质本身的运动有关。运动是物质的基本性质,物质运动的场所为空间,物质运动会产生时间,所以空间和时间都会受到物质运动的影响,这就是物质运动产生的时空弯曲,如果单以引力研究的时空弯曲的话应该只是空间上的弯曲。

  空间是物质物质运动的场所,而物质又能使空间弯曲,那物质和空间得到是一种什么样的关系呢?空间弯曲在微观世界又是一种怎样的情景呢?量子力学作为研究微观世界的学科,我们又如何用量子力学来描述空间弯曲呢?量子力学的基本思想是量子化,我们可以不可以把空间量子化,把构成空间的基本单位称为空间粒子。那么空间弯曲就是构成空间的的空间粒子排列的密度不同。

  空间弯曲既然是由空间中物质引起的,那空间粒子与物质之间又存在什么样的关系呢?物质在空间中运动又完全不受空间粒子的影响,这又是为什么呢?这可能有两种原因,一空间粒子实在太小,只有原子的亿的亿方分之一,它们对物质的运动造成的影响可以完全忽略不计,二空间粒子与构成物质的基本粒子存在共同之处,能够相互转换,或许构成物质的基本粒子就是空间粒子,如果这样的话,物质本身的运动可以化解空间粒子对物质运动所产生的影响。那我们在进一步假设一下,空间粒子就是构成我们这个世界的基本粒子,那空间粒子是如何构成物质的哪?

  现在我们已经发现多种构成物质的基本粒子,像电子、光子、中子等粒子,而每种粒子都具有自己独特的性质,如果造成这些粒子的空间粒子仅仅只有一种的话,那不同粒子在构成中仅仅是构成的空间粒子数量的不同,不可能表现出怎么多的性质,所以空间粒子可能并不单单是一种,也具有很多种类,就像化学元素一样,由于空间粒子实在太小了,我们实在无法把它们一一分类,只可以把它们大致分成两类,重空间粒子和轻空间粒子。

  在现在已知的基本粒子当中,光子是比较特殊的一种,我们现在就以光子为突破点,探讨一下空间粒子是如何构成物质的。光子相对于其他粒子的特殊之处就在于它的质量为零,通过前面的假设,我们知道光子也是由空间粒子构成的,既然光子的质量为零,那光子应该是由轻空间粒子为主构成的粒子,那它们在构成光子的同时又发生什么使光子的质量为零的呢?那什么是质量?空间粒子是如何表现物质质量的哪?首先要说明质量为零并不意味着真的没有质量,只要能把自身的引力相抵消,质量也可能为零。那光子又是通过什么方式抵消掉自身的质量的呢?轻空间粒子之间或许还存在一种我们未知的反应?能够抵消掉自身的引力、又以轻空间粒子为主、轻空间粒子之间能够进行某种反应,这和宇宙中的恒星非常类似,恒星就是以轻原子为主构成的星球,轻原子之间进行复杂的核变,向周围散发能量,来抵抗自身的引力。空间粒子可能会像原子一样,能够进行类似核变的反应,轻空间粒子能够通过这种反应转变重空间粒子。光子就是通过类似核变的自身特性,抵消了自身的引力,使光子的质量表现为零,这种特性是由光子自身的引力引起的,光子的引力多大,就相应的产生多大的排斥力与之抵消,使光子的质量表现为零。在日常生活中的物质,由于都具有质量,引力大于排斥力,而由它们为介子产生的波动都是以引力为主的,由于光子这种特殊的物质,它的波动则是以排斥力为主的,所以所有光都是以光速传播的,只是不同质量的光子所产生的频率、波长不同而已。

  爱因斯坦曾经说过:“量子力学还不完整,上帝是不会掷骰子的”。的确在极其微小的量子世界中,还有许多我们至今无法观察到的物质,正是因为它们的存在无形的影响着物质内部的运动,所以在现代量子力学中的数学模型是以概率学为主的,那极其微小的量子世界又到底是一种怎样的情景呢?现在的量子力学只有把那些无形的物质和它们对物质运动的影响作出合理的解释才算完整。既然光子和恒星有这么多的类似之处,那我们就再进一步的假设一下,一个光子就是一颗恒星,构成光子的空间粒子就是构成恒星的原子,而以大量恒星构成的星系就是原子,换句话说我们的银河系相对与更大的世界来说就是一个原子,而构成我们这个世界的原子其内部结构就在我们的太空之中。我们可以这个猜想为基础,将现有的天文学知识来描述原子内部的结构,也可以用现有的量子力学知识来研究星系运行的规律。

  既然已经假设庞大的星系就是一个原子,那我们通过天文学观察到的原子内部的结构与现在量子力学所描述的原子结构并不相同。现代量子力学所描述的原子结构是原子核在原子中心,电子围绕原子核运动,在这个原子模型中原子的大部分体积都是空的,没有其它物质,而天文学所描述的原子结构告诉我们在原子核周围聚集在大量的光子,并不是空无一物,以前我们之所以无法通过技术手段观察到原子结构中的光子,那是因为光是我们现在观察物质的重要手段,所以原子结构中的光子就很容易被忽略。在原子结构中光子是具有非常重要的作用,首先光子在通过自身的特性抵御着引力的同时,也向周围的空间里散发着能量和空间粒子,而当这些能量和空间粒子作用在其它物质上时,就是力的表现,原子中的光子不仅仅占领着大部分空间,也为原子提供着源源不断排斥力。当光子的燃料耗尽,无法抵御自身的引力时,光子就会变成中微子或电子,原子核周围大量的光子就是孕育电子的河床。在原子中电子并不是一直存在的,因为它具有强大的引力,疯狂的吸取周围的空间粒子和能量,而它自身又无法将及时这些物质转化,这会让它逐渐消失的,而这个说法的理论基础就是“霍金辐射”,可能会有人问这和“霍金辐射”有什么关系,“霍金辐射”是一个关于黑洞的理论,没错,在我们这个假设中电子就是小行黑洞。这个假设虽然大胆而又荒唐,但是像光电现象、氢原子光谱等等实验现象,都能得到很好的解释。在现有的科技条件下,我们还无法完全了解原子中所以光子的状态,而光子的不同状态就会影响到原子内部的运动,光子的状态就是我们现在原子模型中的不确定因素,原子不同区域的光子的状态周期也不同,所以量子力学对原子状态的描述多为概率学,上帝是不会掷骰子的,只是我们对原子内部的情况不能完全了解。

  下面我们再来讨论一下能量和质量的转换,爱因斯坦的质能方程告诉了我们质量和能量的转换比例,核理论告诉了我们质量转换成能量的方法,那能量能否转换成质量呢?又如何转换呢?我们通过上面的假设知道物质是由空间粒子组成的,空间粒子又有不同的种类,它们之间还可以转换,前面已经说明光子是以轻空间粒子为主构成的,光子中的轻空间粒子能够通过某种反应变为重空间粒子,而具有质量的粒子则是由重空间粒子为主构成的,所以要想把质量转换成能量,只要加快它们之间转换就可以把能量转换成质量,而具体的方法就是让原子长期处于高温高压下就可以把能量转换成质量。其实在我们宇宙中也有这样的环境,那就是星体的内部,这也可能就是引力产生的根本原因,星体为了保持这种高温高压的环境,向周围的空间吸引能量,从而引起周围空间的弯曲,产生引力。

  力是物理学的重要的研究对象,但是它本质我们至今还没有弄清楚,我们还可以通过这个猜想来重新定义一下力,力就是空间粒子作用在物质上的表现。至于现在所观察到的宇宙膨胀,以及其发展出来的大爆炸理论,并不一定正确,因为我们现在所观察到的宇宙非常有限,只是宇宙的一小部分,并不能以宇宙局部的热胀冷缩,就认为整个宇宙都在膨胀,所以宇宙是否真的在膨胀,还需考证。

  以新思想探讨宇宙,让我们认清这个世界。
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