打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
暗物质与弦论内涵

          暗物质与弦论内涵

 

                                                                       

摘要:目前,在物理学中,最大的谜是暗物质(暗能量)的本质。暗物质是一种因存在现有理论无法解释的现象,通过假想而提出的物质

  暗物质是比电子及光子还要小的物质,不带电荷及不与电子发生干扰,可穿越电磁波及引力场。暗物质密度非常小,可数量庞大,体现为总质量很大。暗物质暂无法直接观测得到,但其能干扰星体发出的光(或引力)。

  根据地球围绕太阳运行速度及地球与太阳的距离,可测量出太阳的总质量。借助同样的理,根据物体(星体或气团)围绕星系运行速度及该物体距星系中心的距离,也可估算出星系的总质量。但实际计算的结果,发现星系总质量比星系中可见星体的质量总和大很多。这是提出存在暗物质的原因。

 弦论的精华就是对偶性。弦论具有数学表达优美及物理含义深刻。弦理论中发展起来的对偶性是一种比对称性更加有力的工具。对偶性的研究将引导并融合,场论,非线性物理,三维统计,可积系统及引力等学科。

关键词:暗物质,弦论,能量,普朗克空间,光速,普朗克常数,光子,对称性破缺。

分类号:O412,O413

作者简介:总工,高工,专家。专注于正确的物理学知识普及。

                       Energy constants theory

                             Hu  Liang

Abstract:

  Article 1: Energy constant

  Energy constant(with Hu expressed)Dimension is L^(3)[L^(3)T^(-3)], is a physical constant, equivalent to the size of Vp *C^(3).Energy constants(Hu) is the smallest unit of energy, which is equivalent to the energy of elementary particles.

Article 2: The average energy density constant (ρE)

The average energy density constant (ρE) of the universe expresses the number of elementary particles contained in the average unit volume in the universe and is a constant.The dimension is[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)]*[L^(-3)T^(0)]

Equivalent to [L^(3)T^(-3)]。

Keywords:Energy, Planck space, speed of light, Planck ''s constant, photon, symmetry breaking.

0引言

    21世纪初,科学最大的谜是暗物质(暗能量)的本质。暗物质是一种因存在现有理论无法解释的现象,通过假想而提出的物质;暗物质是比电子及光子还要小的物质,不带电荷及不与电子发生干扰,可穿越电磁波及引力场。暗物质密度非常小,可数量庞大,体现为总质量很大。暗物质暂无法直接观测得到,但其能干扰星体发出的光(或引力)。

  宇宙在大尺度上表现出均匀性及各向同性,但小一些的尺度上则存在着恒星、星系及星系团等。星体演化到温度很低,而不能输出可以观测的电磁信号,这样的星体表现为暗物质。星体构成的成分是带中性的有静止质量的稳定粒子。这类粒子组成的星体,不会放出(或吸收)电磁信号。

  根据地球围绕太阳运行速度及地球与太阳的距离,可测量出太阳的总质量。借助同样的道理,根据物体(星体或气团)围绕星系运行速度及该物体距星系中心的距离,也可估算出星系的总质量。但实际计算的结果(需进一步验证),发现星系总质量比星系中可见星体的质量总和大很多。

  人类的文明历史中,人们坚信世界是统一的。大统一理论实质上就是解释强相互作用、弱相互作用及电磁相互作用导致的物理现象的理论物质的形态应该是简单的,类似于计算机运用二进制排列组合编制程序一样。

  爱因斯坦在提出相对论以后,就一直致力于寻找统一的理论来解释所有相互作用一切物理现象因为爱因斯坦在创建相对论时就意识到,自然科学中最基本的法则就是统一。虽然,他几十年的努力未成功,但却一直激励后人。

 超弦理论认为弦在空间运动,各种不同的粒子是弦的不同振动模式。物质和能量可以用弦的分裂和结合来解释。弦论的精华就是对偶性。弦论具有数学表达优美及物理含义深刻。弦理论中发展起来的对偶性是一种比对称性更加有力的工具。对偶性的研究将引导并融合,场论,非线性物理,三维统计,可积系统及引力等学科。在数学上,对偶性也已引导并融合了数论,代数几何,代数拓扑,范畴论等。

  1弦论之内涵就是能量常数理论

  能量常数理论就是弦论的最佳表达,能量常数理论从一个新的视角(借助量纲及物理常数)对物理现象进行解读,让复杂的物理现象变得非常简明。

 《能量常数理论》有个基本公设:

  第一条:光速不变原理真空中的光速都相同,与光源运动无关,并且是宇宙中的最大速度。C表示光速(一维空间速度),量纲是[L^(1)T^(-1)],是宇宙中最大的一维空间速度(物理常数)。C^(3)表示三维空间光速,量纲是[L^(3)T^(-3)],是宇宙中最大的三维空间速度(物理常数),大小是C^(3)。

  第二条:普朗克空间

  普朗克空间是宇宙中的最小空间,是一个常数,量纲是[L^(3)T^(0)].普朗克空间,用Vp 表达。

  第三条:能量常数

能量常数(用Hu表达),量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],是一个物理常数,大小等价于Vp*C^(3),即Hu=Vp*C^(3)。能量常数(Hu)是最小的能量单元,等价于基本粒子的能量。能量常数理论揭示了量子理论及相对论的内在联系。

 第四条:宇宙平均能量密度常数(ρE

宇宙平均能量密度常数(ρE,表达了宇宙中,平均单位体积内所含基本粒子的数量,是一个常数。其量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)]*[L^(-3)T^(0)]

等价于[L^(3)T^(-3)]。

从偏微分方程角度来看,能量常数可用方程式表达为:  

     [x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= Vp* C^(3)    (1)

     [x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= Hu.        (2)

对于N个基本粒子组成的惯性体系来说,

 [x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu             (3)

 该方程的右边体现为总能量;该方程的左边,体现了空间标量及波矢,体现了基本粒子的相互影响的综合效应。该方程完美体现了能量的量子化属性;体现了能量的对称性属性;体现了相对论的本质。

  对于二个惯性体系来说,

第一个惯性体系(具有N1个基本粒子)可表达为:

 [x1^(2)]/t * [y1^(2)]/t * [z1^(2)]/t= N1*Hu

第二个惯性体系(具有N2个基本粒子)可表达为:

 [x2^(2)]/t * [y2^(2)]/t * [z2^(2)]/t= N2*Hu

  而对于这二个惯性体系,相互间的影响可表达为:

{ [x1^(2)]/t * [y1^(2)]/t * [z1^(2)]/t}N2

= {[x2^(2)]/t * [y2^(2)]/t * [z2^(2)]/t}N1

如果这二个惯性体系复合为一个更大的惯性体系则有:

{ [x1^(2)]/t * [y1^(2)]/t * [z1^(2)]/t}

+{[x2^(2)]/t * [y2^(2)]/t * [z2^(2)]/t}=(N1+N2)*Hu

  从另一角度来看,

[x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu

 等价于

(x*y*z)*[x/t * y/t * (2)/t]*8= N*Hu      4)

该方程中,(x*y*z)实际上是该惯性体系的惯系体系空间,用V(x,y,z)表达.则

[x/t * y/t * (2)/t]=(N*Hu)/8V(x,y,z)       (5)

 

2从弦论看能量的对称性破缺

为了更直观表达《能量常数理论》,可借助量纲分析及物量常数进行定性及定量分析。

  根据《能量常数理论》,

  方程,[x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu

在不同的边界条件,可演变为如下几种情况.

第一种情况:能量在一个空间维度破缺,量纲为

[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]。其中量纲[L^(3)T^(-1)]体现能量的质量属性;量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]体现能量的动能属性;从宏观的角度来看,量纲[L^(1)T^(0)]体现二个惯性体系之间的距离,与惯性体系空间对应,体现广义相对论的测地线属性,体现了狭义相对论的洛伦兹因子。

此时,方程  [x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu

在一定边界条件下,可转化为,薛定谔方程;如果考虑另一个惯性体系引力场的影响,则可转化为狄拉克方程.

  第二种情况:能量在二个空间维度破缺 ,量纲为

[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)],

此时,方程 [x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu

在一定边界条件下,可转化为万有引力方程。

 对于二个惯性体系来说,量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]等价于[L^(3)T^(-1)]*[-L^(1)T^(-2)]*[-L^(2)T^(0)]。

这意味,量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)],体现万有引力属性。

而量纲[L^(3)T^(-1)]*[-L^(1)T^(-2)]体现负万有引力属性。

 从另一个角度来看,量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)],

其中量纲量纲[L^(3)T^(-1)]体现了万有引力与该两个惯性体系的质量之积成正比.

量纲[L^(2)T^(0)],体现了万有引力的大小与两个惯性体系的距离的平方成反比.这实质上就是万有引力方程的本质,是能量在二维空间破缺的情况下,体现的物理属性。

 第三种情况:能量在三个空间维度破缺 ,量纲为

     [L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)]及

     [L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*[L^(3)T^(0)]。

  此时,方程[x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu

 

  在一定边界条件下,体现为磁场及电场属性。

  对于惯性体系来说,量纲[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)]等价于[L^(2)T^(-1)]*[-L^(1)T^(-2)]*[-L^(3)T^(0)]。

这意味,量纲[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)],体现磁场的北极属性。

而量纲[L^(2)T^(-1)]*[-L^(1)T^(-2)],体现磁场的南极属性。

  对于惯性体系来说,量纲[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*[L^(3)T^(0)]等价于[L^(2)T^(-2)]*[-L^(1)T^(-1)]*[-L^(3)T^(0)]。

  这意味,量纲[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)],体现正电场属性。

而量纲[L^(2)T^(-2)]*[-L^(1)T^(-1)]体现负电场属性。

可见,用磁场能够约束带电粒子的运动,体现为磁约束。具体来说,

对于量纲[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)]来说,量纲[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]体现了磁场,量纲[L^(3)T^(0)]体现了约束的有限体积。这就是磁约束的原理。

从另一个角度来看,质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)],等价于[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]。而磁约束的量纲是[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]。这就是磁约束的内涵,体现了强核力属性。

  第四种情况:能量在三维空间没有破缺,量纲为

[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)],等价于

[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]}*[L^(0)T^(0)],等价于

[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]}*[L^(0)T^(0)]。

此时,方程 [x^(2)]/t * [y^(2)]/t * [z^(2)]/t= N*Hu

在一定边界条件下,可转化为麦克斯韦方程。

 量纲[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]},体现光子的电场属性.量纲[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]},体现光子的磁场属性.

而两者之间的动态变化体现光子的电磁波属性,体现了电磁力属性。

 

3从弦论了解三维空间速度

宇宙是由能量组成的,而能量是绝对的,故能量守恒定理是绝对的.但能量的其它物理属性是相对性;因此,能量的其它物理属都在一定边界条件下的守恒.

  从量纲的角度看,对于两个惯性体系来说,能量的量纲表达式之一

:[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]

 量纲[L^(3)T^(-1)]表达能量的质量属性;量纲[L^(2)T^(-2)]表达能量的动能张量属性;

量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]表达为能量的动能属性;量纲[L^(1)T^(0)]体现了两个惯性体系之间的距离,其内涵是广义相对论测地线属性.

  对于两个惯性体系来说,能量的量纲表达式之二是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)].

  量纲[L^(3)T^(-1)]表达能量的质量属性;量纲[L^(1)T^(-2)]表达能量的引力张量属性;量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]表达了能量的引力属性;量纲[L^(2)T^(0)]体现了两个惯性体系之间的距离平方.

  任何一个惯性体系具有三要素:

该惯性体系拥有的惯性空间,量纲是[L^(3)T^(0)],大小用V表达;

该惯性体系拥有的三维空间速度,量纲是[L^(3)T^(-3)],大小用S^(3)表达,而由于量纲[L^(3)T^(-3)]等价于[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)],相当于动能-动量张量,故也可以有Tuv表达;

该惯性体系含有的基本粒子总量,用N表达。

该惯性体系能量大小是[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)],

  则有:V * S^(3) = V*Tuv  = [Vp* C^(3)]* N

可见:[V/N] *S^(3)  = [V/N] * Tuv = Vp* C^(3),体现了广义相对论的内涵。

从另一个角度来看,

1/S^(3)=[N*Vp* C^(3)]/V={[N*Vp]/V}*C^(3),表达了该惯性体系空间的

时间密度,ρt^(3),其量纲是[L^(-3)T^(3)],体现了尺缩钟慢的本质。最小的惯性体系空间的时间密度,ρt0^(3),是:1/C^(3),其量纲是[L^(-3)T^(3)]。其中:ρt表达该惯性体系的一维时间密度,其量纲是[L^(-1)T^(1)]。

当其三维空间速度(动能-动量张量)趋于三维光速时;该惯性体系空间,V/N,就会趋于三维普朗克空间(Vp), 此时,该惯性体系的温度趋于无穷高.当其三维空间速度趋于无穷小时;该惯性体系空间,V/N,就会趋于无穷大的空间,此时,该惯性体系的温度趋于无穷小.体现了与热力学之间的内在联系。

 阿伏伽德罗定律是指在相同温度、相同压强及相同体积的任何气体中,所含的分子数都相等。这是因为在气体状态时,分子体现为相对独立的惯性体系,而任一个惯性体系(基本粒子,原子,分子,星球等)其量纲都是:[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)]。这就是阿伏伽德罗定律存在的内在原因。

能量基本粒子的量纲[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],可简单表达为[L^(6)T^(-3)]。也可以从三维空间的属性,表达为:

[L^(3)T^(-3)]=[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*[L^(m3)T^(-n3)],

其中:m1+m2+m3=6;n1+n2+n3=3.

 该表达式,体现了所有基本粒子能量单元(一个最小的惯性体系)的量纲.其它的惯性体系都是由最小的惯性体系(最小的能量单元)相互聚集及相互影响的结果;体现了能量的量子化及对称性等属性.而对于基本粒子的反粒子来说,

其量纲是{-[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)]}。

值得注意的是,能量的各种属性常数的量纲是Lp^(3)* [Lp^(3)tp^(-3)],可简单表达为[Lp^(6)tp^(-3)]。其中Lp表达普朗克长度(能量的最小长度),量纲是L^(1)T^(0)];tp表达普朗克时间(能量的最小时间),量纲是L^(0)T^(1)];C表达真空中的光速,量纲是L^(1)T^(-1)],而Lp/tp=C。

从三维空间的属性来看,能量的各种属性常数的量纲是:

[Lp^(m1)tp^(-n1)]* [Lp^(m2)tp^(-n2)]*[Lp^(m3)tp^(-n3)],

其中:(m1+m2+m3)的取值范围是0,1,2,3,4,5,6。

n1+n2+n3)的取值范围是0,1,2,3。

例如:

第一:最基本的物理常数有:

Lp(或λp)表达普朗克长度(能量的最小长度),量纲是[L^(1)T^(0)];

C表达真空中的光速(能量最大运行速度),量纲是[L^(1)T^(-1)].

tp表达普朗克时间(能量的最小时间),tp=Lp/C,量纲是[L^(0)T^(1)];

,fp(或νp)表达普朗克频率(能量的最大频率),fp=1/tp,量纲是[L^(0)T^(-1)].

第二:基本的物理常数.

Lp*C^(1),量纲是:[L^(1)T^(0)]*[L^(1)T^(-1)];

Lp*C^(2),量纲是:[L^(1)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)];

Lp*C^(3),量纲是:[L^(1)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)];

Sp*C^(1),量纲是:[L^(2)T^(0)]*[L^(1)T^(-1)];

Sp*C^(2),量纲是:[L^(2)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)];

Sp*C^(3),量纲是:[L^(2)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)];

Vp*C^(1),量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^(1)T^(-1)];

Vp*C^(2),量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)],表达了普朗克常数(h);

Vp*C^(3),量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)],表达了能量常数(Hu).

其中,Lp表达普朗克长度,量纲是[L^(1)T^(0)];Sp表达普朗克面积,量纲是[L^(2)T^(0)];Vp面积表达普朗克体积,量纲是[L^(3)T^(0)]。

 

4通过弦论理解牛顿定理

 牛顿定理的内涵,惯性体系的量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]。

量纲[L^(3)T^(-1)]体现为质量,用m表达。量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]体现为万有引力,用F表达。量纲[L^(2)T^(0)]体现为两个惯性体系之间距离的平方,用L^(2)。万有引力常数用G表达。

根据能量常数理论,由N个基本粒子组成的惯性体系,

其总能量N*[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]是恒定的,

可见引力N*[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]与距离的平方,[L^(2)T^(0)],成反比。

而,引力N*[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]与质量N*[L^(3)T^(-1)]成正比。

可推导出: 万有引力公式          F=[G*(m1*m2)]/L^(2)

从量纲来看,[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]=G*{[L^(3)T^(-1)]*[L^(3)T^(-1)]}/L^(2)

因此,可推导出,G的量纲是[L^(0)T^(-1)]。

 C=ν*λ=(1/t)*λ=νpp=(1/tp)*λp,其中C表达真空中的光速,ν表达频率,λ表达波长,t表达时间,νp表达普朗频率(能量最大的频率),tp表达普朗克时间(能量最小的时间),λp表达最小的波长(等价于最小的普朗克长度Lp)。

可见,万有引力常数(G)的实际大小是:νp1/tp,量纲是[L^(0)T^(-1)]。

 

5通过弦论了解广义相对论

广义相对论的内涵,惯性体系的量纲[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)],

该惯性体系由N个基本粒子(最小的能量单元)组成。其中,量纲[L^(3)T^(0)]体现为惯性体系的空间,用V表达。量纲{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]}等价于[L^(3)T^(-3)],表达了能量的动能-动量张量。 用Tuv表达。

        可见,  N*[Vp*C^(3)]=V*Tuv

          即:N*(Vp/V)=[1/C^(3)]*Tuv

而,广义相对论的场方程表达为: Ruv-1/2*R*guv=k*Tuv 。

 通过比较可知:N*(Vp/V)相当于的Ruv-1/2*R*guv

[1/C^(3)]*Tuv相当于动能-动量张量,即k*Tuv 

  对于由基本粒子(最小的能量单元)构成的惯性体系,基本粒子在其惯性体系空间的分布,具有均匀及不均匀等情况;因此,在空间中,物质的能量-动量(Tuv)也会出现对应的分布。

  此外,从Tuv=(N/V)*[Vp*C^(3)]来看 ,由于惯性体系所含的基本粒子是有限的,即,N是有限大的;而Vp*C^(3)是能量常数.所以,当Tuv趋于零时,惯性体系的空间(V)就会趋于无穷大。反之,当Tuv趋于时C^(3),惯性体系的空间(V)就会趋于N*Vp,体现了黑洞的属性.

而对于二个惯性体系来说,如果,其中第一个惯性体系含有的基本粒子数为N1,第二个惯性体系含有的基本粒子数为N2。则有:

第一个惯性体系:Vˊ* Tuvˊ=N1*[Vp*C^(3)]

第二个惯性体系:V"*Tuv"=N2*[Vp*C^(3)]

可见:(Vˊ/N1* Tuvˊ=(V"/N2*Tuv"

换个角度来看,

  对于能量的量纲[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*[L^(3)T^(0)]来说,

量纲[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]体现了动能-动量张量,

量纲[L^(3)T^(0)]表达了惯性体系空间,体现了测地线属性。

对于任一惯性来说,由于是能量是一个常数,

故量纲[L^(3)T^(0)]体现了曲率越大(相当于空间越小),则其动能-动量张量越大。

 

6借助弦论理解波粒二象性

 普朗克常数与波粒二象性具有内在的联系。

能量常数Hu=Vp*C^(3),量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]或[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)],体现了最小的能量单元。

而普朗克常数h=Vp*C^(2),量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]。

可见Hu=h*C^(1),这体现了能量常数(Hu)将量子理论(普朗克常数h)与广义相对论(光速C)统一起来了。

普朗克常数的量纲,等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]*[L^(1)T^(0)],其中量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]体现为动量,用P表达。量纲[L^(1)T^(0)]体现位移(波长属性),用λ(或L)表达。可见h=P*λ

  普朗克常数的量纲,也等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(1)],

其中量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]表达为动能,用Ek表达,

量纲[L^(0)T^(1)]表达为时间,用t表达,相当于1/ν,其中ν(或f)表达频率.

可见,h=Ek*t或Ek=h*ν

  综上所述,从量纲分析,可很容易推导出,公式h=p*λ及Ek=h*ν,体现了普朗克常数与波粒二象性的本质联系。

能量的波动性体现的是能量的内禀属性,能量的粒子性体现的是能量的外禀属性.波粒二象性实质上,就是能量的内禀性与外禀性的表达.

此外,普朗克常数的量纲,也等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)],体现为角动量,体现子基本粒子的角动量,表达了动量守恒定理.

对于由N个基本粒子组成的惯性体系来说,体现了惯性体系的动量守恒,其量纲是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)],大小是N*h.其中h表达普朗克常数.

7通过弦论认识真空介电常数

光速(C)的量纲是[L^(1)T^(-1)] ,可见,C^(2)的量纲是[L^(2)T^(-2)],

可见C^(2)=1/{[L^(-2)T^(2)]}或C^(2)=1/{[L^(0)T^(1)]*[L^(-2)T^(1)]}

在真空中,C^(2)=1/{tp*[tpp^(-2)]}即:C^(2)=1/{ε00}。

可见:ε0=tp以及μ0=tpp^(-2)。

这意味着:真空介电常数 ε0)的量纲是[L^(0)T^(1)],大小是tp,而tp=1/fp,这说明了,真空介电常数 ε0与真空背景周期成正比.

其中,量纲tp表达最小的普朗克时间,量纲是[L^(0)T^(1)]。fp表达最大的普朗克频率,量纲是[L^(0)T^(-1)]。

 而真空磁导率(μ0)的量纲是[L^(-2)T^(1)],大小是tpp^(-2),而tp=1/fpC=fpp

可见,μ0p^(-1)*C^(-1)=1/[λp*C]。

磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比就是磁导率μ,即μ=dB/dH;实践中,使用磁介质的相对磁导率(μr),其定义是磁导率(μ)与真空磁导率(μ0)之比,即μr=μ/μ0

体现了真空磁导率(μ0)的本质。

在麦克斯韦方程中,真空中的真空介电常数( ε0)及真空磁导率(μ0)乘积开方的倒数等于光波的速度(光速C)。

8弦论的空间属性常数

时间是无始无终的,连续的,具有单向性,体现了能量的状态变化过程。静止的空间是无穷大的,连续的,体现了能量所处空间的广延性。

但是,能量是量子化的,具有最小的能量单元,其量纲是,[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],是一个物理常数,大小等价于Vp*C^(3),即Hu=Vp*C^(3)。能量常数(Hu)是最小的能量单元,等价于基本粒子的能量。然后由最小的能量单元聚集成较大的能量惯性体系。能量的各种物理属性具有量子化的特点。

任何惯性体系的总能量都是有限大的,任何惯性体系的能量是守恒的,但其质量,动能,动量等能量的其它属性是相对的,在一定的边界条件下才守恒。

  第一:空间属性常数

空间属性的常数具有五大基本参数.

自然对数的底,用e表达;

圆周率,用π表达;

虚数单位,用i表达;

自然数的单位,用1表达;

以及无穷小,用0表达。

  其内在联系是Euler公式: e^(iπ)+1=0,表达了宇宙处处是中心。

Euler公式的等价表达式: e^(iπ)+0=-1,表达了宇宙处处是边缘。

第二;能量属性常数

普朗克常数(用h表达),量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(2)T^(-2)],是一个物理常数,大小等价于Vp*C^(2),即h=Vp*C^(2).

能量常数Hu=Vp*C^(3),可见Hu=h*C^(1)

体现了广义相对论(光速),量子理论(普朗克常数)的内在联系。

  最小的普朗克长度,用Lp表达,量纲是[L^(1)T^(0)];最小的普朗克面积,用Sp表达,量纲是[L^(2)T^(0)];最小的普朗克空间,用Vp表达,量纲是[L^(3)T^(0)]。

  能量(惯性体系)用E表达,量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],

  等价于[L^(3)T^(0)]* [L^(2)T^(-2)]* {[L^(0)T^(-1)]*L^(1)T^(0)]},其中量纲[L^(3)T^(0)]体现惯性体系的空间属性,量纲[L^(2)T^(-2)]体现惯性体系的动能张量,量纲[L^(0)T^(-1)]体现频率属性,量纲L^(1)T^(0)]体现波长属性。量纲[L^(0)T^(-1)]*L^(1)T^(0)],即[L^(1)T^(-1)]体现为一维空间速度()。

  能量量纲也等价于

[L^(3)T^(-1)]* [L^(2)T^(-2)]* L^(1)T^(0)]。

其中,量纲[L^(3)T^(-1)]体现惯性体系的质量,用M(或m)表达。

量纲[L^(3)T^(-1)]* [L^(2)T^(-2)]体现惯性体系的动能,用Ek表达。

量纲L^(1)T^(0)],体现对称性一维空间破缺,体现广义相对论的测地线属性,体现为二个惯性体系之间的距离(体现波长属性)。

 动能的量纲是[L^(3)T^(-1)]* [L^(2)T^(-2)];可见, Ek=m*C^(2)。其中,质量(m)的量纲是[L^(3)T^(-1)] ; C^(2)的量纲是  [L^(2)T^(-2)] 。

 另一方面, Ek=h*ν,其中普朗克常数用h表达,其量纲

L^(3)* [L^(2)T^(-2)]。频率(ν表达),其量纲是[L^(0)T^(-1)]。

  能量(E)的量纲是[L^(3)T^(-1)]* [L^(2)T^(-2)]* [L^(1)T^(0)];

其中,动能(Ek)的量纲是[L^(3)T^(-1)]* [L^(2)T^(-2)];量纲[L^(1)T^(0)](用L表达),体现波长(λ)属性。

     可见,E=Ek*L ,其中L体现了洛伦兹因子属性。

对于由N个基本粒子构成的惯性体系来说,

爱因斯坦的质能公式:Ek=m*C^(2),可见E=m*C^(2)*Lp,其中m表达惯性体系的质量,量纲是[L^(3)T^(-1)]。

换个角度,对于N个基本粒子构成的惯性体系的能量(E)来说:

E=N*[Vpfp]*C^(2)*Lp .其中fp(或νp)表达普朗克频率(最大的频率).

换个角度来看,与能量相关的常数有:

普朗克长度(最小的长度)Lp,量纲是[L^(1)T^(0)].

真空中的光速(C),量纲是[L^(1)T^(-1)].

普朗克频率(最大的频率)νp=C/Lp,量纲是[L^(0)T^(-1)],本质上是万有引力常数(G).

普朗克时间tp(最小的时间),tp=Lp/C,量纲是[L^(0)T^(1)].

普朗克空间(最小的三维空间)Vp,量纲是[L^(3)T^(0)].

质量常数mp=Vp*νp,量纲是[L^(3)T^(-1)]。

普朗克常数h=Vp*C^(2),量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]。

能量常数(最小的能量)Hu=Vp*C^(3),量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)],体现了能量的本质。

能量密度,量纲[L^(3)T^(-3)],最大的能量密度是:C^(3)。

时间密度,量纲[L^(-3)T^(3)],最小的时间密度是:1/C^(3)。体现相对论的尺缩钟慢效应。体现了绝对时间与相对时间的关系。

温度,量纲[L^(2)T^(-3)]。体现为单位体积内的动能(含势能)。

压强,量纲[L^(2)T^(-3)]。

能量的量纲可表达为:[L^(2)T^(-3)]*[L^(4)T^(0)],体现为有温度的四维空间。

动能的量纲可表达为:[L^(2)T^(-2)]*[L^(3)T^(-1)]或[L^(2)T^(-3)]*[L^(3)T^(0)]。

熵是体系的状态函数,其大小与达到状态的过程无关;熵的定义式可表达为,dS=dQ/T;计算某一过程熵变时,用与这个过程的始态及终态相同的过程热效应dQ来计算。TdS的量纲是动能(含势能),而温度(T)是强度性质,因此S是广度性质。计算时,需考虑体系的质量。可见熵的量纲是:[L^(3)T^(0)],需考虑该惯性体系含有的基本粒子的数量(N)。

第三:能量及空间的运算法则

运算法则有:加(+),减(-),乘(*),除(/),指数,开方,微分及积分等。

9弦论与光子

当一个惯性系统辐射出一个光子,其惯性体系能量也相应地降低了一个光子对应的能量;同样地,一个惯性系统吸收一个光子时,其惯性体系能量也相应地增加了一个光子对应的能量。

  光子运动的本质,量纲[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]

等价于量纲[L^(3)T^(0)]* [L^(2)T^(-2)]* {[L^(0)T^(-1)* [L^(1)T^(0)]},

等价于[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[λ*ν],体现了光的波动性。

等价于[L^(3)T^(0)]*[λ*ν]*[L^(2)T^(-2)]。

量纲[L^(3)T^(0)]体现惯性体系空间,与波长λ具有对应关系。[L^(1)T^(-1)]体现真空中的光速(C)。量纲[L^(1)T^(0)]体现光的波长属性,方向是朝向另一惯性体系。

关于真空中光速不变的原因,从光的波动性来看,

当光源朝着观测者运动时,所发的光的速度仍然是光速,但光谱会发生蓝移,光的波长变短,频率变大,所发射光的动能加大。光的波动性量纲表达式[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)],

等价于[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)*L^(1)T^(0)],

[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[ν*λ]。

动能,Ek=h*ν,其中,普朗克常数(h)的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)];频率(ν)的量纲是[L^(0)T^(-1)]。

这意味,光源运动的动能传递到了光子(因为频率加大,波长变短),但光速不变。也就是说,光源运动对光子的影响通过频率表达。

当光源远离观测者运动时,所发的光的速度仍然是光速,但光谱会发生红移,光的波长变长,频率变小,所发射光的动能变小。动能,Ek=h*ν,其中,普朗克常数(h)的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)];频率(ν)的量纲是[L^(0)T^(-1)]。

光源运动的动能传递到了光子(因为频率变小,波长变长),但光速不变。光源运动对光子的影响通过频率表达。从另一角度来看,这就是多普勒效应。

哈勃定律可表达为,来自遥远星系光线的红移与其相互之间的距离成正比。但值得注意的是,哈勃定律的红移不是多普勒效应,而是引力红移。

因为,动能的量纲[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)

等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)],

等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]。其中:量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]表达了万有引力,量纲[L^(1)T^(0)]表达了星系之间的距离。

  由于宇宙存在能量平均密度常数(ρE,星系之间发射的光,受万有引有引力的影响,会发生红移,并且红移效应与其相互之间的距离成正比。这也是宇宙中存在微波背景的原因。

10弦论的宏观意义

  星系运动的本质,例如地球围绕太阳转,

量纲表达式之一,[L^(3)T^(0)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(-1)],其中量纲[L^(3)T^(0)]体现惯性体系空间;量纲[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(-1)]体现了引力-角动量张量。

量纲表达式之二,量纲[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)],其中量纲[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]体现了动能-动量张量。

量纲表达式之三,[L^(3)T^(0)]*{[L^(0)T^(-1)]*[L^(1)T^(0)]}*[L^(2)T^(-2)]。其中量纲[L^(0)T^(-1)]表达频率属性,量纲[L^(1)T^(0)]表达波长(绕行轨道)属性。

量纲表达式之四,量纲[L^(4)T^(0)]*[L^(2)T^(-3)]*[L^(0)T^(0)],体现了能量的原初状态;其中量纲[L^(4)T^(0)]体现了四维空间,量纲[L^(2)T^(-3)]体现了温度。

量纲表达式之五,[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]。其中,量纲[L^(3)T^(-1)]表达质量属性,量纲[L^(1)T^(0)]表达了地球与太阳之间距离,体现了广义相对论的测地线。质量单元的量纲是[L^(3)T^(-1)],是一个常数,大小等价于Vpp 。而量纲1/[L^(3)T^(-3)]=[L^(-3)T^(3)],表达了时间密度,体现了相对论尺缩钟慢的体质。

量纲表达式之六,[L^(3)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)]*[L^(3)T^(-2)]。量纲[L^(3)T^(-2)]体现了运行轨道。

此外,对于太阳与地球这两个惯性体系来说,地球围绕太阳转,地球体现了轨道角动量守恒,量纲是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)].如果将太阳与地球这两个惯性体系合并成一个更大的惯性体系(太阳系);则地球围绕太阳转,实质上体现为太阳系的自转,属于太阳系的内禀属性了.而量纲仍然是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)].

等价于[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)],这体现了普朗克常数的本质.

 对于星系运运来说,最极端的情况是黑洞;最小的黑洞是Vp*C^(3),由N个基本粒子构成的黑洞的大小是N*Vp*C^(3).

11弦论与能量内能

 第一:能量外能

物体整体运动时的动能及在重力场中的势能之和,用Eg表达,体现为能量的外能。

其中,动能(Ek)的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)]或[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)].

对于基本粒子来说,其最大的动能是h*fp,其中h表达普朗克常数,量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)];fp表达普朗克频率(能量的最大频率),

量纲是[L^(0)T^(-1)]。能量的动能属性具有连续性,与频率相关;但能量是量子化的。

而势能(Ep)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)].

可见动能与势能的量纲相同。

  这样:Eg=Ek+Ep,这意味Eg表达物体整休运动时的动能及在重力场中的势能之和.体现了惯性体系(能量)的外在属性。

第二:能量的内能

惯性体系(物体)的内能是指在该惯性体系内,具有的动能及势能、化学能、电离能及原子核内部核能等所有内在能量的总和;但是,惯性体系(物体)的内能不包括这个惯性体系(物体)整休运动时的动能及在重力场中的势能。

  能量( 惯性体系)的内在属性,可用内能(Eu)表达。

内能(Eu)的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]或[L^(3)T^(-1)]*[L^(3)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)]

第三:能量外能,能量内能与能量内在联系

能量(E)的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]或

[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]

       可见:     [E^(2)]/C=Eg*Eu.  或 E^(2)=Eg*Eu*C

         Eg=[Eu*C]/[E^(2)] 或Eu =[Eg*C]/[E^(2)]。

因为,惯性体系的能量(E)守恒,当惯性体系的内能(Eu)不变时,惯性体系的外在能量(Eg)也不变。

第四:能量的外能与温度的关系

对于一个惯性体系来说,该惯性体系(能量)的外能量纲

是:[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)]

等价于[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-3)]*[L^(0)T^(0)]

等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]

等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]。

单位惯性体系(能量)空间内所含的外能,就是温度。

该惯性体系的温度的量纲是:  

[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-3)]*[L^(0)T^(0)]}/[L^(3)T^(0)]

即:[L^(2)T^(-3)]。

12弦论的微观认识

原子是由原子核及电子组成的。

 第一: 电子电荷的本质

 当能量的对称性在一维空间破缺时,对于最小的能量单元(最小的惯性体系)来说,

量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]等价于[L^(3)T^(-1)]*[-L^(2)T^(-2)]*[-L^(1)T^(0)].

  这意味,量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)],体现了动能属性.而量纲[L^(3)T^(-1)]*[-L^(2)T^(-2)],体现了负动能属性.

当边界条件出现,[L^(1)T^(0)]=Lp时,光子破缺转化为一对正负电子。

正电子(基本粒子)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)],体现正电荷属性,其大小是Hu/Lp

 而负电子(基本粒子)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]},体现负电荷属性,其大小是Hu/Lp

从另一个角度来看:

  正电子的量纲是:[L^(3)T^(-1)]*{[L^(2)T^(-2)]*Lp}。其中,普朗克长度(Lp)的量纲是[L^(1)T^(0)],体现电子运动的内禀长度(波长λp),体现了电子的轨道半径(波尔半径)属性。正电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{[L^(2)T^(-2)]*[Lp]},体现正电子电荷属性。

  负电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]*Lp}。其中,普朗克长度(Lp)的量纲是[L^(1)T^(0)],体现电子运动的内禀长度(波长λp),体现了电子的轨道半径(波尔半径)属性。负电子的量纲[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]*[Lp]}体现负电子电荷属性。

  第二:质子电荷的本质

当能量的对称性在二维空间破缺时,对于二个惯性体系来说,质子(基本粒子)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]。量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]体现正核电荷属性。

  而负质子(基本粒子)量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]}。量纲[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]}体现负核电荷属性。

从另一个角度来看,

正核电荷的量纲是:[L^(3)T^(-1)]*{[L^(1)T^(-2)]*Sp}.其中,普朗克面积(Sp),量纲是[L^(2)T^(0)],体现正核电荷的运动的内禀方位角。其大小是Hu/Sp

量纲[L^(3)T^(-1)]*{[L^(1)T^(-2)]*[Sp]}体现正核电荷属性。

而负核电荷的量纲是:[L^(3)T^(-1)]*{[-L^(1)T^(-2)]*Sp},其中,普朗克面积(Sp),量纲是[L^(2)T^(0)],体现负核电荷运动的内禀方位角。其大小是Hu/Sp

量纲[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]*[Sp]}体现负核电荷属性。

第三:中子及中微子的本质

当能量的对称性在三维空间破缺时,中子(基本粒子)的量纲是[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)];反中子的量纲

{-[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]}*[L^(3)T^(0)];

其中[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]体现磁场北极属性;

量纲{-[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]}体现磁场南极属性。

量纲[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]体现电荷中性,其大小是:Hu/Vp

当能量的对称性在三维空间破缺时,中微子(基本粒子)的量纲是[L^(1)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)];反中微子(基本粒子)的量纲是{-[L^(1)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]}*[L^(3)T^(0)];量纲[L^(1)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]体现电荷中性。其大小是:Hu/Vp

第四:光子的本质

通过量纲分析原子的内涵:

  光子的对称性没有破缺,光子量纲表达为:

[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]}*[L^(0)T^(0)]

[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]}*[L^(0)T^(0)]

[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-3)]*[L^(1)T^(0)]*[L^(0)T^(0)]

[L^(3)T^(-1)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]}*[L^(0)T^(0)]

[L^(3)T^(-1)]*{[L^(3)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]}*[L^(0)T^(0)]

光是开弦基本粒子,当一对光子对称性破缺后,就成为一对正,反的闭弦基本粒子。光子的能量就是最小的能量单元,其大小等价于,Vp*C^(3).

第五:原子的结构

 从原子的构造来看,光子围绕电子运行;电子围绕原子核运行.对于原子核来说,质子受中子束缚(氢原子例外).

 当光子围绕电子运行时,

 光子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]};电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]}.

其中,[L^(1)T^(0)]表达子光子与电子的距离。

具体来说,当光子围绕电子运行时,

光子的量纲可表达为:[L^(3)T^(-1)]*[L^(3)T^(-2)].体现光子围绕电子的运动(类似开普勒定理)。当电子从激发态回到基态时,会释放光子;反之,当电子吸收光子,电子就会从基态跃迁到激发态.

由于光子围绕电子运行,当电子朝着观测者运动时,此时,电子释放的光子(电磁波)会发生蓝移,光的波长变短,频率变大。而当电子远离观测者运动时,此时,电子释放的光子(电磁波)会发生红移,光的波长变长,频率变小。可见,由于电子朝着观测者运动的方向不同,电子释放的光子的波长(或频率)也不同,从而形成光谱。

 当电子围绕原子核运行时,

 电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]}*[L^(1)T^(0)],原子核(质子属性)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)].其中[L^(1)T^(0)]表达电子与原子核之间的距离。

此外,量纲[L^(3)T^(-1)]表达了质量,大小是一个常数,用mp表达,等价于Vpp

其中Vp表达普朗克空间;νp表达普朗克频率(最大的频率),等价于C/Lp。而C表达真空中的光速,Lp表达普朗克长度。

 电子电荷的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)],大小是mp*[C^(2)],是一个常数,用ep表达。其大小是:Hu/Lp

 质子电荷的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)],大小是mp*[C*νp],是一个常数,用qp表达。其大小是:Hu/Sp

可见qp=ep/Lp   ep=qp*Lp.这就是电子围绕质子运动的原因。

,ep=Hu/Lp ,或Hu=ep*Lp,这就是光子围绕电子运动的原因。

 从另一个角度来看,原子结构模型如下:

原子由原子核及电子组成,电子围绕原子核运行。电子有基态及激发态,激发态的电子含有围绕电子运行的光子。原子核由质子及中子组成,质子被中子约束(氢原子例外)。

   此外,荷质比称等于带电粒子所带的电荷(Q)与其质量(m)之比Q/m。或者说,一个带电粒子的电荷量与它的质量的比值就是这个粒子的荷质比。

电子电量(e)和电子静质量(m)的比值e/m是电子的基本常数之一。

用电磁偏转法测量β射线的荷质比,发现e/m随速度增大而减小。这是电荷不变质量随速度增加而增大的表现。

电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*Lp.其大小是Hu/Lp

电子的质量(m)量纲是[L^(3)T^(-1)].

可见:e/m等于[L^(2)T^(-2)]*Lp.

 

13弦论认识对称性破缺

从对称性破缺来看,分为四大类:

第一类:对称性没有破缺

光子的对称性没有破缺。光子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*[L^(m3)T^(-n3)],其中m1+m2+m3=6,n1+n2+n3=3。其大小是Hu=Vp*C^(3),属于波色子。

反光子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*{-[L^(m3)T^(-n3)]},其中m1+m2+m3=6,n1+n2+n3=3。

其大小是Hu=Vp*C^(3),属于波色子。

第二类:一对光子破缺成为一对正负电子;反之,一对正负电子恢复对称性也可成为一对光子;光子(正光子)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]}及光子(反光子)的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]}。大小是Hu=Vp*C^(3)。

正电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*Lp及负电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]*Lp。大小是:Hu/Lp.

换个角度来说,电子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*[-Lp],其中m1+m2=5,n1+n2=3。

其大小是Hu/Lp,属于费米子。

正电子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*Lp,其中m1+m2=5,n1+n2=3。

其大小是Hu/Lp,属于费米子。

第三类:一对电子破缺成为一对正负质子;反之,一对正负质子恢复对称性也可成为一对电子。负电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(2)T^(-2)]}*Lp.其大小是Hu/Lp

质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*Sp及负质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]*Sp。大小是:Hu/Sp.

此外,一对正电子破缺成为一对正负质子;反之,一对正负质子恢复对称性也可成为一对正电子。正电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*Lp.其大小是Hu/Lp

质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*Sp及负质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]*Sp。大小是:Hu/Sp.

换个角度来说,负质子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*[-Sp],其中m1+m2=4,n1+n2=3。

其大小是Hu/Sp,属于费米子。

正质子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*Sp,其中m1+m2=4,n1+n2=3。

其大小是Hu/Sp,属于费米子。

第四类:一对质子破缺可成为中子及反中子(或中微子及反中微子);反之,中子及反中子(或中微子及反中微子)恢复对称性也可成为一对质子。

质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*Sp.其大小是Hu/Sp

中子的量纲是[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*Vp及中微子的量纲是[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*Vp。大小是:Hu/Vp.

此外,一对负质子也可破缺成中子及反中子(或中微子及反中微子);反之,中子及反中子(或中微子及反中微子)恢复对称性也可成为一对负质子。

负质子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*{-[L^(1)T^(-2)]}*Sp.其大小是Hu/Sp

中子的量纲是[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*Vp及中微子子的量纲是[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*Vp。大小是:Hu/Vp.中微子的较易辐射。

换个角度来说,反中子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*[-Vp],其中m1+m2=3,n1+n2=3。

其大小是Hu/Vp,属于费米子。

中子的量纲表达式

为:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*Vp,其中m1+m2=3,n1+n2=3。

其大小是Hu/Vp,属于费米子。

原子的结构是:光子围绕电子运动;电子围绕原子核运动。而原子核中,质子被中子约束。

氢原子例外(原子核中不含中子)。

例一:原子中的电子状态由主量子数(n)、角量子数(l)、磁量子数(ml)以及自旋磁量子数(ms)所描述;因此,泡利不相容原理又可表达为原子内不可能有两个(或两个以上)的电子具有完全相同的四个量子数n、l、mlms。这意味着,当电子状态完全相同时,电子会进一步破缺成质子及反质子;这就是泡利不相容原理的本质。

例二:夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三个夸克组成。其实,夸克的本质只是基本粒子的属性。从质子的量纲表达式:[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*Sp,其中m1+m2=4,n1+n2=3;其大小是Hu/Sp,属于费米子。可知,夸克的量纲是[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)],其中m1+m2=4,n1+n2=3,只是基本粒子的属性。

此外,从宏观的角度来看,对于任一个惯性体系(N个基本粒子组成)来说,都存在对称性在一维破缺,二维破缺,三维破缺及没有破缺等四种情况。而,对称性破缺是产生超距作用的原因.在对称性没有破缺时,相互影响的最大速度是光速(C).

 

14弦论的等价表达式

能量常数具有另一种表达式。

从一维空间的角度来看:

 一维空间运动的量纲是:L^(1)*[L^(1)T^(-1)],

数学表达式:R^(2)=X^(2)+[i*(Vx*t)^(2)];其中, VxC,XLp,ttp,i^(2=-1。

从二维空间的角度来看:

 二维空间运动的量纲是:L^(2)*[L^(2)T^(-2)],

数学表达式:R^(2)=X^(2)+Y^(2) +[i*(Vx*t)^(2)]+[j*(Vy*t)^(2)].

其中, VxC, VyC;XLp,YLp;ttp,i^(2=-1,j^(2=-1.

从三维空间的角度来看:

三维空间运动的量纲是:L^(3)*[L^(3)T^(-3)],

数学表达式:

R^(2)=X^(2)+Y^(2)+Z^(2) +[i*(Vx*t)^(2)]+[j*(Vy*t)^(2)]+[k*(Vz*t)^(2)].

其中, VxC, VyC, VzC;XLp,YLp, ZLp;ttp,i^(2=-1,j^(2=-1,k^(2=-1.

上式:C表达真空中的光速;Lp表达普朗克长度(宇宙中最小的长度).tp表达普朗克时间(宇宙中最小时间.

对于三维空间运动来说:

当一维空间破缺时:

R^(2)=X^(2)+Y^(2)+Z^(2) +[i*(Vx*t)^(2)]+[j*(Vy*t)^(2)].

当二维空间破缺时:

R^(2)=X^(2)+ Y^(2)+Z^(2) +[i*(Vx*t)^(2)].

当三维空间破缺时:

R^(2)=X^(2)+ Y^(2)+Z^(2) .

当三维空间没有破缺时:

R^(2)=X^(2)+Y^(2)+Z^(2) +[i*(Vx*t)^(2)]+[j*(Vy*t)^(2)]+[k*(Vz*t)^(2)].

  从另一个角度来看,

X轴方向运动,其量纲是:L^(1)*[L^(1)T^(-1)];在X轴方向反向运动,其量纲是:L^(1)*{-[L^(1)T^(-1)]}。其中:L^(1)Lp[L^(1)T^(-1)]C

围绕X轴方向左旋,其量纲是:[L^(2)T^(-1)];围绕X轴方向右旋,其量纲是:{-[L^(2)T^(-1)]}。其中:L^(2)≧SpT^(1)]tp

Y轴方向运动,其量纲是:L^(1)*[L^(1)T^(-1)];在Y轴方向反向运动,其量纲是:L^(1)*{-[L^(1)T^(-1)]}。L^(1)Lp[L^(1)T^(-1)]C

围绕Y轴方向左旋,其量纲是:[L^(2)T^(-1)];围绕Y轴方向右旋,其量纲是:{-[L^(2)T^(-1)]}。其中:L^(2)≧SpT^(1)]tp

Z轴方向运动,其量纲是:L^(1)*[L^(1)T^(-1)];在Z轴方向反向运动,其量纲是:L^(1)*{-[L^(1)T^(-1)]}。L^(1)Lp[L^(1)T^(-1)]C

围绕Z轴方向左旋,其量纲是:[L^(2)T^(-1)];围绕Z轴方向右旋,其量纲是:{-[L^(2)T^(-1)]}。其中:L^(2)≧SpT^(1)]tp

此外,围绕原点(O)膨胀(或收敛),其量纲是:[L^(3)T^(-1)]

其中:L^(3)≧VpT^(1)]tp

对于三维空间在三维空间运动来说:

其量纲是:{L^(1)*[L^(1)T^(-1)]}*{L^(1)*[L^(1)T^(-1)]}*{L^(1)*[L^(1)T^(-1)]}

[L^(2)T^(-1)]}*[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]等表达式;

但总量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)]。其中:L^(3)≧Vp[L^(3)T^(-3)]C^(3)。这意味,最小的能量单元的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)],大小等价于:Vp*C^(3)

   从能量的空间自由度来看,共有七个空间自由度。

   其中,体现发散属性的自由度有三个,沿X轴方向的运动(含正反方向),沿Y轴方向的运动(含正反方向),沿Z轴方向的运动(含正反方向)。

   其中,体现收敛属性的自由度有三个,围绕X轴旋转的运动(含左右旋转),围绕Y轴旋转的运动(含左右旋转),围绕Z轴旋的运动(含左右旋转)。

此外,还有原点膨胀(或收敛)自由度。

 

15弦论的物理常数

   宇宙的基本量纲是长度(L),及时间(T).宇宙的物理量(A)都是长度(L)及时间(T)的集合.宇宙的所有属性可用表达式:

                dim A  =  L^(α)*T^(β)  .

其中:A是任一物理量. L是长度,通常用“米”.T是时间,通常用“秒” .α 和β是量纲指数.

   因为,最小的长度(L)是普朗克长度(用Lp表达),是一最基本的物理常数;最小的时间(T)是普朗克时间(用tp表达),也是一最基本的常数;真空中的光速用C表达,量纲是[L^(1)T^(-1)];可见,Lp=C*tp

这意味着,宇宙中所有的物理常数都可表达为:

                dim A  =  Lp^(α)*tp^(β)  .

其中:A是任一物理常数. Lp是普朗克长度,通常用“米”.tp是普朗克时间,通常用“秒” .而α 和β是量纲指数.

也可从三维空间的角度表达为:

 dim A  = [ Lp^(α1)tp^(β1)]*[ Lp^(α2)tp^(β2)]*[ Lp^(α3)tp^(β3)] .

  对于物理学理论来说,常见的常数有:普朗克长度(Lp),其量纲是[L^(1)T^(0)];普朗克面积(Sp),其量纲是[L^(2)T^(0)];普朗克空间(Vp),其量纲是[L^(3)T^(0)]。

  一维光速(C),其量纲是[L^(1)T^(-1)];二维光速[C^(2)],其量纲是[L^(2)T^(-2)];

三维光速[C^(3)],其量纲是[L^(3)T^(-3)]。

  普朗克频率(最大的频率)是C/Lp,用νp表达,其量纲是[L^(0)T^(-1)]。

  普朗克时间(最小的时间)是Lp/C,用tp表达,其量纲是[L^(0)T^(1)]。tp的物理意义是电子从高能态跃迁到低能态时,释放一个光子的最小时间;

  而,t=λ/C,表达了电子从高能态跃迁到低能态时,释放一个光子的时间。

 其内在联系是:C=νp*Lp,其中Lp等价于最小的波长λp

  角动量常数的量纲是[L^(2)T^(-1)],等于Lp*C等于Lp*(λpp).

等于λppp.

能量常数,Hu=Vp*C^(3),其量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]或[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]。

  普朗克常数,h=Vp*C^(2),其量纲是

[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]}或[L^(3)T^(0)]*{[L^(1)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]}或。

[L^(3)T^(0)]*{[L^(2)T^(-1)]*[L^(0)T^(-1)]}

  万有引力常数,G=νp=1/tp,量纲是[L^(0)T^(-1)]。

  质量常数等于Vpp=Sp*C ,量纲是[L^(3)T^(-1)]。

  电子电荷常数,ep= h*νp  , 量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)]等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]。

  核电荷常数qp等于ep/Lp , 量纲是{[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]}*[L^(0)T^(-1)]*[L^(-1)T^(0)]

等价于[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]。

  值得注意的是:能量常数 ,Hu=h*C,体现了广义相对论的真空光速及量子理论中的普朗克常数之间内在的联系。                     

  从另一个角度来看,

从量纲[L^(1)T^(0)]*[L^(1)T^(-1)]来看,最小的普朗克长度用Lp表达,量纲是[L^(1)T^(0)];最大的速度是真空中的光速用C表达,量纲是[L^(1)T^(-1)]。

  一维空间速度量纲[L^(1)T^(-1)]等价于[L^(1)T^(0)]*[L^(0)T^(-1)],其中量纲[L^(1)T^(0)]体现为波长λ,量纲[L^(0)T^(-1)]体现为频率ν。而最小的波长是普朗克长度Lp,用λp表达,量纲是[L^(1)T^(0)];最大的频率是C/Lp,用νp表达,量纲是[L^(0)T^(-1)]。可见真空中的光速等价于λp*νp,

量纲是[L^(1)T^(-1)]或[L^(1)T^(0)]*[L^(0)T^(-1)]。体现了光速的本质。

而能量常数Hu=Vp*C^(3),可见Hu=h*C^(1),体现了广义相对论与量子理论的内在联系。

 

16弦论的自由度

   力学中的自由度实际上就是能量自由度在宏观上的具体表现。能量的自由度数在本质上是指,表达能量在空间的状态所需独立坐标的数目。

原点具有一个原点自由度(膨胀与收缩),量纲是[L^(3)T^(-1)];

一个维度对应一个移动自由度(前进与后退),量纲是[L^(1)T^(-1)];

任意两个维度对应一个旋转自由度(左旋与右旋),量纲是[L^(2)T^(-1)]。

可见,

在一维空间,具有一个移动自由度及一个原点自由度。体现为两个自由度。
在二维空间,具有两个移动自由度,一个旋转自由度及一个原点自由度。体现为四个自由度。

在三维空间,具有三个移动自由度,三个旋转自由度及一个原点自由度。体现为七个自由度。
在四维空间,具有四个移动自由度,六个旋转自由度及一个原点自由度。体现为十一个自由度。

   能量具有各种属性,其自由度数就是能量属性在空间的状态所需独立坐标的数目。也就是说,能量具有属性的量子数就是能量具有属性的自由度。

例如:

  电子就是能量(光子)在三维空间,有一个移动自由度被约束。

  质子就是能量(光子)在三维空间,有一个旋转自由度被约束。

  中子就是能量(光子)在三维空间,原点自由度被约束。

  而光子是由于是能量在三维空间没有破缺。这意味光子在三维空间,具有三个移动自由度,三个旋转自由度及一个原点自由度;体现为七个自由度。

  从另一个角度来看,能量的空间自由度类型有:

   体现发散属性的自由度有三个,沿X轴方向的运动(含正反方向),沿Y轴方向的运动(含正反方向),沿Z轴方向的运动(含正反方向)。量纲是[L^(1)T^(-1)]。  

   体现收敛属性的自由度有三个,围绕X轴旋转的运动(含左右旋转),围绕Y轴旋转的运动(含左右旋转),围绕Z轴旋的运动(含左右旋转)。量纲是[L^(2)T^(-1)]。

 此外,还有一个体现收缩与膨胀的原点自由度,量纲是[L^(3)T^(-1)]。

 

17弦论认识量子纠缠

宇宙是相互联系的,为了便于表达,可分为四部分。第一部分,被观测惯性体系之一(用A表达);第二部分,被观测惯性体系之二(用B表达);第三部分,观测者惯性体系(用C表达);第四部分,背景惯性体系(用D表达)。宇宙由这四部分组成,宇宙的四部分构成宇宙整体。

 对于A惯性体系及B惯性体系来说,当这两个惯性体系发生对称性发生破缺时,就会产生量子纠缠;这也意味,这二个惯性体系已构成了一个更大的惯性体系(E),对于这个更大的惯性体系(E)来说,其内部的任何联系都是纠缠的,其相互影响是超距的。

 对于A惯性体系及B惯性体系来说,当这两个惯性体系对称性没有破缺时,就不会有量子纠缠,而其相互影响的最大速度是真空中的光速。

例如:A光子与B光子处于纠缠态;如果D保持不变,观测者(C)观测A光子,就能了解B光子。

例如:对于电子来说,电子的量纲是:电子的量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[-Lp]。大小是:Hu/Lp.电子的量纲等价于:{[L^(3)T^(-1)][L^(0)T^(-1)]}*[L^(2)T^(-1)]*[-Lp]。其中量纲[L^(2)T^(-1)]体现为自旋。电子由于自旋,体现了磁北极及磁南极属性。一个电子的磁南极与另一个电子的磁北极,具有引力。电子的磁南极与磁南极(磁北极与磁北极)排斥,可见两个电子可以纠缠。

康普顿散射(或康普顿效应),是指当X射线(或伽马射线)的光子跟物质相互作用,因减少动能而导致波长变长的现象。相应的还存在逆康普顿效应(光子获得动能引起波长变短)。波长变化的幅度被称为康普顿偏移。康普顿效应通常是指物质电子云与光子的相互作用;此外,物质原子核与光子的相互作用也导致核康普顿效应

 康普顿散射实际上是电子与光子发生弹性碰撞,电子获得光子的一部分动能而反弹,失去部分动能的光子则从另一方向飞出,整个过程中总动能守恒。从另一个角度来说,光子和低动能电子碰撞,光子的动能量减小,从而波长增大,称为康普顿效应.如果光子和运动的速度非常接近光速的高动能电子相撞,光子的动能会增加,波长变短,体现为逆康普顿效应,称为逆康普顿辐射.

在光的散射现象中有一特殊效应(拉曼散射),是指当一定频率的激光照射到样品表面时,样品中的分子会吸收了部分能量,发生不同程度的振动,然后散射出较低频率的光。频率的变化决定于散射物质的特性,不同原子团振动的方式具有唯一性,因此可以产生特定频率的散射光,根据此原理可鉴别出组成物质的分子的种类。

康普顿散射及拉曼散射,体现了两个基本的事实。第一个是:光子具有粒子属性,是量子化的。第二个是:光子的动能变化是可连续的(随光的频率变化)。这说明,能量与能量的动能属性有本质上的不同。因为能量是量子化的,而动能是连续变化的。

能量的量纲:

[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]

[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]

[L^(3)T^(0)]*[L^(3)T^(-3)]*[L^(0)T^(0)]

[L^(3)T^(-1)]*[L^(3)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]

最小的能量单元是:Vp*C^(3).

而能量的动能属性量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)],

即:h*f,其中h表达普朗克常数,其大小是Vp*C^(2)。而f 表达光的频率。

[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)],其中[L^(3)T^(-1)]表达质量。

[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(0)T^(-1)],其中[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]表达角动量,等价于普朗克常数。L^(0)T^(-1)]表达光的频率。

18弦论与惯性体系

  最小的能量单元(基本粒子)的量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],大小是:Vp*C^(3).

而惯性体系本质上是由N个基本粒子构成的能量体系。

任一惯性体系具有四重性:

第一:对称性一维破缺:

量纲是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]

第二:对称性二维破缺:

量纲是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]

第三:对称性三维破缺:

量纲是:[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)]

[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*[L^(3)T^(0)]

第三:对称性没有破缺:

量纲是:[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]

[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1),。

[L^(3)T^(0)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(-1)]

任一惯性体系实际上是基本粒子的聚集体,体现了能量的综合效应。可采用群论的方法。

用光子来观测惯性体系时,

光子对惯性体系的影响力是:1/N。光测量的是基本粒子时,N=1,此时,观测对惯性体系(此时,是基本粒子)的影响极大。光测量的是宏观天体时,N非常大,此时,观测对惯性体系(此时,是天体)影响极小。

测不准原理:

普朗克常数(h)的量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^()T^(-2)],大小是:Vp*C^(2)

[L^(3)T^(0)]*[L^()T^(-2)]

等价于{[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]}*[L^(1)T^(0)],其中,

量纲{[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]}表达动量,量纲表达位移[L^(1)T^(0)]表达位移。

可见用光子测量基本粒子存在测不准原理。

19结论

  根据地球围绕太阳运行速度及地球与太阳的距离,可测量出太阳的总质量。借助同样的道理,根据物体(星体或气团)围绕星系运行速度及该物体距星系中心的距离,也可估算出星系的总质量。

 但实际计算的结果,发现星系总质量比星系中可见星体的质量总和大很多。能量常数理论从一个新的视角(通过量纲分析)对物理现象进行解读。能量常数(用Hu表达),量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],是一个物理常数,大小等价于Vp*C^(3),即Hu=Vp*C^(3)。能量常数(Hu)是最小的能量单元,等价于基本粒子的能量。

 通过对称性原理及量纲分析,推导并解释了能量在一维空间破缺,二维空间破缺,三维空间破缺及没有破缺等边界条件下,能量体现的各种属性.

宇宙中所有的物理常数都可表达为:

                dim A  =  Lp^(α)*tp^(β)  .

其中:A是任一物理常数. Lp是普朗克长度,通常用“米”,是一个最基本的物理常数.tp是普朗克时间,通常用“秒” ,是另一个最基本的物理常数.而α 和β是量纲指数.

也可从三维空间的角度表达为:

 dim A  = [ Lp^(α1)tp^(β1)]*[ Lp^(α2)tp^(β2)]*[ Lp^(α3)tp^(β3)] .

 

  能量的量纲[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],可简单表达为[L^(6)T^(-3)]。也可以用三维空间的形式表达为:

[L^(3)T^(-3)]=[L^(m1)T^(-n1)]* [L^(m2)T^(-n2)]*[L^(m3)T^(-n3)],

其中:m1+m2+m3=6;n1+n2+n3=3.

 此外,能量的各种属性常数的量纲是Lp^(3)* [Lp^(3)tp^(-3)],可简单表达为[Lp^(6)tp^(-3)]。其中Lp表达普朗克长度(能量的最小长度),tp表达普朗克时间(能量的最小时间),C表达真空中的光速。而Lp/tp=C。

从三维空间的属性来看,能量的各种属性常数的量纲是:

[Lp^(m1)tp^(-n1)]* [Lp^(m2)tp^(-n2)]*[Lp^(m3)tp^(-n3)],

其中:(m1+m2+m3)的取值范围是0,1,2,3,4,5,6。

n1+n2+n3)的取值范围是0,1,2,3。

例如:普朗克频率νp,(最大的频率)νp=C/Lp,量纲[L^(0)T^(-1)],本质上是万有引力常数G,

 普朗克时间(能量最小时间)tptp=Lp/C,其物理意义是电子从高能态跃迁到低能态时,释放一个光子的最小时间。t=λ/C,表达了当光的波长是λ,电子从高能态跃迁到低能态时,释放一个光子的时间。

普朗克常数(用h表达),量纲是 [L^(3)T^(0)]* [L^(2)T^(-2)],是一个物理常数,大小等价于Vp*C^(2),即h=Vp*C^(2).

而能量常数Hu=Vp*C^(3),可见Hu=h*C^(1),体现了广义相对论与量子理论的内在联系。

 最小的能量单元(基本粒子)的量纲是[L^(3)T^(0)]* [L^(3)T^(-3)],大小是:Vp*C^(3).

而惯性体系本质上是由N个基本粒子构成的能量体系。

任一惯性体系具有四重性:第一:对称性一维破缺:

量纲是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]

第二:对称性二维破缺:量纲是:[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]

第三:对称性三维破缺:量纲是:[L^(2)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(3)T^(0)]

[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]*[L^(3)T^(0)]

第三:对称性没有破缺:量纲是:[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]*[L^(2)T^(-1)]

[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1),。

[L^(3)T^(0)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(-1)]

任一惯性体系实际上是基本粒子的聚集体,体现了能量的综合效应。可采用群论的方法。

用光子来观测惯性体系时,光子对惯性体系的影响力是:1/N。光测量的是基本粒子时,N=1,此时,观测对惯性体系(此时,是基本粒子)的影响极大。光测量的是宏观天体时,N非常大,此时,观测对惯性体系(此时,是天体)影响极小。

测不准原理:普朗克常数(h)的量纲是:[L^(3)T^(0)]*[L^()T^(-2)],大小是:Vp*C^(2)

[L^(3)T^(0)]*[L^()T^(-2)]等价于{[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]}*[L^(1)T^(0)],其中,量纲{[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-1)]}表达动量,量纲表达位移[L^(1)T^(0)]表达位移。可见用光子测量基本粒子存在测不准原理。

  弦论的精华就是对偶性。弦论具有数学表达优美及物理含义深刻。弦理论中发展起来的对偶性是一种比对称性更加有力的工具。

 

 

 

 

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
手把手教你用R做GSEA分析
李泽厚,美的告别
元宇宙的十四个应用场景
警惕小摊贩卖的“铝包子”,吃多了会危害健康!我们该如何辨别?
“夺命保温杯”遭央视多次曝光,热水变“毒水”,大家应警惕对待
中国以“和平缔造者”的角色出现在世界的舞台
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服