关于量子力学一经典力学一相对论力学的统一性理论可行性研究(续9)
摘要本文继续验证三合一量子轨道方程等系列方程的自洽性,可以看出,三合一量子轨道方程等系列方程与普朗克量子假说是完全一致的,同量子纠缠也是一致的。文中进一步试用三合一量子轨道方程等系列方程,去解释黑洞的性质,及其演化的终结一磁单板子态,文中,还对正反粒子数量不对称性,进行了论证和解释。
关键词正反粒子数不对称;黑洞;磁单极子;惯性;量子纠缠
1概述
本文主要对笔者系列文章[1-11],所论述的若干问题进行补充解释,如对牛顿第一定律和量子纠缠的解释等。并试对有关问题作深入探讨,对正反粒子数量不对称性,以及黑洞的性质及其演化的终结,即磁单极子态,进行了初步探讨,进一步证明了三合一量子轨道方程等系列方程的自洽性,从而,为量子力学的研究发展,提供可靠的线索。三合一量子轨道方程表达式为:1/2 ∫F1≥1/2∫F2或1/2 ∫F1-1/2 ∫ F2≥0或1/2 ∫ F1+(-1/2 ∫ F2)≥0 F1≥F2。笔者系列文章[1-11]中,均以此式为准。
2对若干问题的补充解释
2.1三合一量子轨道方程等系列方程与普朗克量子假设的一致性
我们知道,在黑体的单色发射本领中,温度T的升高与波长λ的关系是不连续的,即,在不同的温差下,有一条波长不同的曲线,且其覆盖的面积相差甚大。这就是普朗克量子学说的根据。这些不连续的曲线,现在看来,就是一条条不同的轨道。而笔者的三合一量子轨道方程等系列方程中的动能F1和势能F2,即谐振子中的动势能的相互作用,及所形成的轨道,正证明了这一点。并与普朗克量子学说,即与黑体辐射实验的λ-T图相吻合。也就是说,在某一温区,正因为有温度差,即能量差,才有能量和频率的互导,也才有谐振子的运动,才有轨道的进动和跃迁,即才有轨道运动。因此,在普朗克量子学说中,这一份一份不连续发射出去的能量,正是能量差,即温度差造成的轨道运动的表征。这从泡利不相容原理,及笔者设计的泡利不相容原理模型,也可以看出。但这并不影响波的连续性,因为温差不连续不可否认,但温差交错,却是可以连续的,这是场的效应。这就是,即使在能量不连续的情况下,仍然可以获得连续波的原因。这也就证明,笔者的三合一量子轨道方程,和三合一量子偏微分方程等系列方程,是正确有效的。
2.2测不准关系与三合一量子轨道方程等系列方程
测不准关系是指粒子的不确定性,在当时的条件下,是绝对测不准的。也可以说是最佳的选择。但现在我们看到,谐振子,即三合一量子轨道方程等系列方程,分为高能级和低能级两部分,且电子跃迁的轨道,已基本清晰了,也就是,谐振子是处在高低能级相互作用的叠加态之下的运动,这和普朗克黑体辐射的情景,是完全一致的。因此,这高低能级相互作用而产生的轨道是唯一的,因此,基本是可测的。也就是说,用三合一量子轨道方程和偏微分方程等系列方程,已经具备了可测的条件,因此,或许可以追踪粒子的行踪了,这是量子力学全面深入发展的结果。当然,这不会取代现有的研究方法和计算。而且,笔者的这些方程,肯定还要进行全面的验证和修改(笔者大致的意见见文献[10])。笔者这里想做的,只是为量子力学的研究发展,拓宽和提供了一些较为可靠的线索。
2.3经典力学与量子力学的统一——再谈弹簧振子与牛顿第一定律与量子纠缠态
笔者在文献[11]中论述了,经典力学弹簧振子,与三合一量子轨道方程的一致性。也就是说,在经典力学弹簧振子中,各质点在平衡点附近的振动,就是各质点,即三合一量子轨道方程中的F1和F2的叠加态,在连续做着谐振子的运动,即轨道运动。即根据能级,在做着轨道运动,能级能量释放完畢,即能量、频率互导完毕,振动即停止,否则就往复运动。而不是根据惯性,在做着往复运动。
根据三合一量子轨道方程和弹簧振子的运动,可以推论,宇宙中不存在所谓惯性,即只有谐振子的运动,即轨道运动,譬如,光子发射的时候,也是有能级的,有轨道的。就是,核内的能级的“引力”,与核外的能级的电离力(即电子本身的固有属性)相互作用在电子上,并发展成场的作用力,发射出的光子,就在场的作用下运动,即在谐振子构成的场的作用下运动.是直线轨道运动,而不是惯性运动。另外,不言而喻,这也正是量子纠缠的物理基础。一般的粒子之所以飞的无限远,那是因为既有总能级的作用,即各个星球、天体的量子的总能级的叠加,及电磁场的传导.又有各星球、天体之间的相互激励作用。这就像接力传导一样,因此粒子可以飞的“无限远”,因此,惯性定律的表述,应该再深入研究了。
2.4两个问题的确认
1)我们把文献[11]中的正金字塔和倒金字塔叠加产生的电子轨道图形,与用概率计算得出的量子力学电子云图形进行对比,会发现二者是完全一致的。2)从三合一量子轨道方程,可以看出,估计不会有引力子,所谓引力,即万有引力,就是轨道运动,是跷跷板效应,是谐振子动势能双方能级相互作用下的公转轨道运动,可以简称为,“能-轨力”。小到基本粒子,大到宇宙天体都如此。
据中国科学院高能物理所网站,2017年1月25日,转自科普中国苟利军、黄月的文章,介绍了刚刚结束不久的美国天文学会上,来自美国加尔文学院(Calvin College)的天文学教授,拉里·莫尔纳(Larry Molnar)发布了令人兴奋的消息,2022年3月左右,银河系内两颗彼此靠近的低质量恒星即将合并。笔者认为,根据三合一量子轨道方程,及1/2(n1+n2),n=1.2.3…(参阅[8]中的几个能量公式),即如果此双星是在银河系“较低能级部位”形成的,它们借助银河系的力就较小,且相互距离较近,质量体积相差不大,因此,就会有较小的圆形的公转轨道,形成互相环绕的双星系统。在这种条件下,双星系统就会有较强的相互作用(包括在较强的作用下形成的传输物质),以至于最终形成共享包层,而包层的反射作用,将加速双星的碰撞合并。因此,拉里·莫尔纳(Larry Molnar)教授的这个重大观测成果,对笔者的三合一量子轨道方程等系列方程,也是一个强有力的证明。
3对若干问题的深入探讨
以下几个问题,是笔者根据理论推理,推出来的,跨度太大。因此,文中所言,仅是一些探讨性的意见和线索。
3.1质量相差巨大的质子、电子是如何相互作用的,兼谈正反物质不对称
我们知道,质子与电子符号相反,质量、能量相差悬殊,但电量却相等。这是什么原因呢?另外,质子是把全部能量都施加在电子身上了吗?下面我们试作分析。
首先,质子与质子存在相互作用,即使是氢原子,核内还有一个中子,总之,质子不会没有同伴,因此,它们之间至少存在着一个能级差左右的相互作用。然后,它们又以这一个能级差左右的能量与电子相互作用。这样,电子既可以围绕原子核转,又可以被电离,事实也完全是这样的。再有,质子与电子质量、能量相差很大,但电量却相等,这要归结于能量互导,即1/2(∫F1+∫F2),见文献[8]。质子与电子相互作用的结果,导致双方电量取中间值,只是符号相反,当然,电子一般情况下,必须围绕原子核公转,那是有效能量决定的。即能级差决定的。
谈到质子与电子的关系,就联系到,正反物质不对称性,即为什么,反粒子数要远远少于正粒子数?比如正反电子。笔者认为,粒子的正负在于频率差,频率高者为正,频率低者为负,这从谐振子双方连同其轨道的正负就可以看出(具体的,可以参阅笔者的三合一量子轨道方程等系列方程)。但要抓拍到正电子,还必须有,相当于质子与电子的质量差的梯度才行。也就是,此电子与同轨道的电子的能级差,必须拉开梯度才行,一切仿照原子态势,正电子为核,负电子为核外电子,我们称其为仿原子态。這时,正负电子符号相反,而电量相等。
这样,我们看到,一个带正电的电子,可以与梯度上的所有带负电的电子,存在场的联系,因此,正反电子数是不对称的。笔者认为,其他正反粒子不对称,都同此理。
3.2费米子、玻色子的来历及与谐振子与能级的种种联系
从三合一量子轨道方程的1/2 ∫F1-1/2 ∫ F2≥0来看,如果作用双方的能级差是奇数,其所联系的粒子,就是费米子。如果作用双方的能级差是偶数,其所联系的粒子,就是玻色子。能级差为0的粒子也是玻色子,那是作用双方,处于谐振状态的一种状态。从谐振子作用双方可以看出,能级差是奇数时,双方各占能级差的半正数倍。能级差是偶数时,双方各占能级差的整数倍。这就是费米子和玻色子的来历。也就是粒子白旋的划分。另外,粒子自旋,还受其他因素的影响,譬如,粒子的振动有交叉时,也会造成能级的衰减,也会改变费米子和玻色子的性质。以光子为例:光子是质子与电子,或电子与电子,相互作用下发射的能量,它们之间一般都只相差一个能级,即奇能级。但光子在电子体内生成时,其旋转必阻碍电子本身的白旋,这好比两个相连的齿轮。也就是,相当于光子在作一定的逆旋,这就等于又降低了电子的一个固有能级。故其发射的光子,能级差为2,是偶能级差。故光子为玻色子。参阅文献[5]。这似乎也可以解释,电子发射完光子后,为什么又跃迁到低能级的原因。能量少了,是一个问题,但,能级低了,也是一个伴生的问题。否则,电子受辐射跃迁后,为什么非要再发射一个光子呢?然而,还真有跃迁后不发射光子的现象,理论称此为亚稳态。例如,激光的粒子数反转。而笔者认为,激光的粒子数反转,那是电子在磁场感应作用下(此作用下有时不会产生跷跷板效应),被从偶能级差的状态,移到奇能级差的状态的一种情况,能级和能量都增加了。因而,更多的电子,都聚集在奇能级差的轨道壳层上的一种状态。此即粒子数反转,叫亚稳态是有道理的。因为,电子在此状态下,没有发生跷跷板效应,同时,也没有发生交叉振动,所以,就不会发射光子。这同文献[11]中的情况似乎相悖。其实偶能级差时,电子内部的力是对称的,是有交叉振动的。再提升一级时,力就朝一个方向了,失去了交叉振动,也就失去了发射光子的条件。因此,看来电子发射光子,必要前提是,必须产生跷跷板效应,从而造成光子生成的条件,并由此引发交叉振动,从而造成电子固有能级再降低一个能级。也就是,作用双方的能级差,必须保持为偶能级差的状态。
另外,弱相互作用,以及正负电子的湮灭,也应该与偶能级差有关,如果,这两种现象的作用双方,通过,碰撞产生的振动交叉,从而造成能级的衰减的方式,或其它有效方式,可以促使能级差在瞬息万变中演化为偶数级差时,均会引起这两种现象的发生。我们看介子,介子存在的时间极短,就说明它的能级差时刻在瞬间变幻着,从而,也说明它时刻在玻色子和费米子之间变幻着,正负电子的湮灭也是如此。另外,我们还可以看到,在某些特定的情况下的谐振子相互作用中,由于偶能级差的不连续性,及其具有对称性的特点,还有可能会促使整个频率链断裂,从而产生系统性的相互作用,且具有同时性的特点,例如,会引起倍塔衰变,或者发生正负电子湮灭等现象。尤其弱相互作用,还会引起强相互作用的发生。
3.3三合一量子轨道方程与黑洞与磁单板子
笔者在系列文章第一篇《宇宙膨胀和能量守恒》一文中,用爱因斯坦相对论的质量方程,系统的演示了谐振子在相互作用中,存在着连带性能量保留,即能量不守恒。论证了,就是由于存在着连带性能量保留,宇宙才一直膨胀下去。但,在文章的结尾,笔者认为,电子由于不断的释放能量,其半径会不断缩短。如果其半径缩短到超过临界点,宇宙将开始坍缩。也就是说,在坍缩之前,先经过一个中子星阶段,其轨道,见文献[5]中所述。当电子的半径极短,而频率极高时,电子内将产生击穿效应,谐振子不匹配,即势能极小。低能级譬如说,在0-1之间,是分数。但,离无穷小还很远。因此,这时势能阻力极小,谐振子双方相互作用时,电子轨道就呈直线往复式。也就是反射角拓扑相变后近乎直线折返。这从文献[11]中的论述就可看出(我们同时可参阅文献[9],在泡利不相容原理及模型中,一个轨道最多有两个电子。)。因为低能级极小,作用双方能级差拉的极大,故,一个轨道上的,处于高低能级的两个电子,其轨道图形在+90°和90°之间,而此时,原子内,也只有正金字塔轨道存在,且己变为两点间直线式的了,此时,会发生两个问题,一个是,电子的自旋加快了,发射的光子几乎在天体内转不出来。另外,电子的轨道就变为,两点间的直线振动。再以后,电子的形状就近似于,海星状的重叠。由此组成的星球或天体,就是黑洞。呈旋涡状。如果两个黑洞,相邻很近,当互相绕转或能量衰减时,如同上面所说的银河系的双恒星一样,二者会合并。在合并的过程中,释放巨大能量,形成引力波。
再以后,黑洞将变为磁单极子态,然后就逐渐平静下来。宇宙演化,上了一个新层次。