物理學最大難題-四大基本作用力整合問題解決方案
目前物理學界有許多難題,最大的難題是四大基本作用力整合難題,物理法則不認同超距作用,所以四种基本作用力原則上都有它的信使粒子,如下表:
作用力种類 |
強力 |
弱力 |
電磁力 |
萬有引力 |
次元屬性 |
-4 |
-5 |
-3 |
-2 |
相同次元的仿作用力 |
仿強力:直流電力、拋力、自由落体、浮力 |
仿弱力:推力、衝力 |
交流 電力 |
重力 |
費米子 |
次元屬性中子-2,質子-3,故等量的中子和質子數是輕元素原子核平均次元+3屬於弱力性質,重元素原子核有一些過剩的中子,故其次元屬性是(3+6)/2=4.5相當於-4屬於強力特性。 |
電子(質子次元屬性-3故屬電磁力,電子次元屬性-5故屬弱力子,電流的主角是質子,電磁波的主角才是電子,因為電子受到激發輻射光子可視為電子軌道衰變,衰變屬於弱力)。 |
質子 |
無 |
傳統觀念的信使粒子(玻色子) 筆者觀念的信使粒子(玻色子) |
膠子 同上 |
W±&Z⁰粒子 W±、Z⁰、H⁰粒子&光 子(弱力的信使粒子質量有兩极性,光子質量0, W±、Z⁰和H⁰粒子是超重粒子。光速是极高速,它與低溫時可以极低速運動的電子也是兩极性關係)。 |
光子 無 |
? 無 |
作用距離的分類 |
接触力(強力是和能量釋放相關的接触力) |
接触力(弱力作用距离也是兩极性,一种是中子衰變,极短距,大約是強力的1/1,000,另一种是光子,作用距離∞)。弱力是和連續衰變相關的接触力。 |
越距力(最大作用距離數千公里) |
越距力(作用距離一般以天文單位計算) |
三种基本作用力都有傳播力的信使粒子,唯獨萬有引力未能發現有它的信使粒子,這就不符合自洽性原則,這就是物理學的最大難題。既然如此,有必要重新檢討,可能其中某些假設有瘕疵,筆者認為"物理法則不認同超距作用"有問題,應該修改為物理法則容許接触力和越距力兩种不同形式,微世界的作用力屬於接触力,有信使粒子,巨世界或常觀世界是非接触力,無需信使粒子,所以萬有引力屬於越距力無需信使粒子,電磁力的規模是常觀的,所以電磁力可以當作一种越距力,無需信使粒子傳播。
電磁力的規模是常觀的,例如交流電的電力輸送系統可及於方圓數百公里之遠,极光是太陽風帶電粒子和地球磁場的作用,作用范圍地球而言大約五千公里,兩者可以歸為同類。萬有引力屬於巨世界作用力,它在常觀世界仍然有效,但是尺度規模變小則力的性質通常也會改變,例如潮汐力類似重力,但是它与距离立方成反比,反而比較類似電磁力的衰減率。
傳統觀念,光子是電磁作用的信使粒子,筆者不以為然,光子是一种弱力子,屬於弱作用的信使粒子,以下就光子屬於弱力信使粒子的理由舉五點說明之:
(一).光子是一种弱力玻色子,它的一些特性和次元屬性在 七种作用力的整合和暗物質問題/弱力一章有解釋,因為光的三原色和顏料三原色都有共同的特性,就是三原色和它們的三种間色共六色有對角線的互補關係,所以是六個一組的互補對稱性,從等分法則觀點,六等分或六個一組的對稱性是-5維特性,符合弱力次元屬性。
(二) .太陽進行核融合反應,核融合屬於弱力,太陽是最強的發光物體,發光原理是氫原子電子的激發狀態,電子在 七种作用力的整合和暗物質問題/弱力一章的次元屬性是-5,電子的歸類是輕子屬於弱力費米子,所以光子和電子同屬弱力性質,差別在電子是費米輕子,光子是玻色子,傳播弱力的信使粒子。傳播弱力的信使粒子除了光子還有W±、Z⁰和H⁰粒子是超重粒子,因為弱力有兩极性所以弱力的信使粒子質量也是兩极化。
(三) .目前學界光子的歸類是電磁力,因為光是一种電磁波,若說電磁波屬於電磁力,那麼電流也是電磁力,從上述兩點理由可以舉証光和電磁波應屬弱力,電磁波和電流是不同的屬性和次元,這樣的看法比較合理。
其實電磁力和弱力有局部的共通性,這就是為什麼電磁力和弱力可以整合為電弱理論的緣故,筆者觀點,弱力的性質類似"磁電性",磁電性也是電磁波的屬性,電磁波如果類比磁電波是比較容易理解,因為電磁波的主角是磁,電性只是配角,類似情形,電流的主角是電性,電流有磁效應,磁性在電流只是配角。
電磁力是-3維,弱力是-5維,負次元有對稱性故-3維⇔±3維,-5維⇔±5維,±3維(電磁場)其中的+3維它的八和共生次元是-5維(磁場),±5維(磁電場)其中的+5維它的八和共生次元是-3維(電場),±3維其中的-3維是主角,+3維是配角,±5維其中的-5維是主角,+5維是配角,類比一種情形,男性和女性身上都有男性和女性兩种賀爾蒙,但是男(女)性帶有的男(女)性賀爾蒙較多,女(男)性賀爾蒙較少。
弱力(電磁力)屬於磁電(電磁)性,磁場是主(配)角,電場是配(主)角,目前學界一般的觀點,搞不清楚電場和磁場的主角或配角關係,誤將弱力和電磁力混為一談,推力是-5維,浮力是-4維,但是它們都被主流歸類為電磁力,電磁力被過度解讀了,歸類錯誤是四大基本作用力整合有困難的真正原因。
(四) .推力、衝力和弱力雖然屬於不同种類的力,但是它們有共同的背景次元-5,弱力的作用距離是10⁻¹⁸米,這樣的距離實在太短,最高倍數的電子顯微鏡也無法辨認,應該有一种仿弱力,和弱力的次元一致而能及於常觀尺度,推力和衝力就是這种仿弱力。
類似情形,強力的作用距离<10⁻¹⁵米,情形類似弱力,強力和弱力都是屬於超短作用距離,應該歸類為微觀的接触力,同樣的接触力又有常觀等級的,所以將直流電力、拋力、自由落体、浮力歸類為仿強力屬於- 4維特性,換言之,上述三力包括自由落體的共同背景次元是- 4,自由落體和殞石撞擊類似,撞擊時釋放能量,能量的次元屬性- 4,應屬仿強力。
(五) .電磁力- 3維和弱力- 5維均屬奇次元所以性質類似,可以整合為電弱理論。類似情形,萬有引力- 2維和強力- 4維同屬偶次元所以性質類似,理論上也能整合,因為原子核含有質子和中子,
質子和中子是強子也是重子,原子核的質子帶正電理論上是同電荷相斥,但是重子質量之間的吸引力>電荷排斥力所以是強力>電荷斥力,強力作用距離與距离的四次方成反比,這樣可以解釋為何強力比電磁力有更強的作用力和更短的作用距离,作用距離愈短意味作用力因距离的變化而衰減的速率愈高。萬有引力和強力共同點是兩個物体的吸引力與質量的乘積成正比,兩者僅有作用距离的差異,作用力反比於距離的平方和距离的四次方那是相當懸殊的差異,因為兩种作用力衰減率的變化懸殊所以從未有人嘗試整合重力和強力,重力和強力的整合阻力部分原因也是誤將拋力歸類為重力,浮力歸類為電磁力的緣故,筆者認為拋力和浮力是- 4維,屬於仿強力特性,這樣可以擴張強力的适用距離,緩和重力和強力作用距离的懸殊差異。
微中子有兩層結构和四种不同的顏色,我們不妨改變一下看法,假定最重的陶τ微中子有多層結构,是籠球复層(摞箍形),摞箍形比較能夠符合共构法則-5維的形狀。
ℚ. 弱力是一种和衰變有關的作用力,那麼弱力如何使粒子衰變呢?
𝔸. 筆者看法,弱力的性質類似一种微觀的"推力",想像陶τ微中子具有籠球复層(摞箍形)結构,推力可以從摞箍形的外層開始作用,由外往裏剝皮,每剝一層皮,粒子的次層裸露,相當於粒子產生一次衰變,因為粒子是复層結构,可以逐次剝層產生多次衰變,這就是筆者觀點,解釋弱力使粒子衰變的作用机制。
推力可以解釋弱力衰變的机制,所以筆者將推力納入弱力范圍,其中還有尺度上的差異,這個不打緊,彈力納入強力也是類似情形,因為大籃可以裝小籃,兩籃可以合一籃,大可容小,小不能容大,推力是常觀尺度,推力的尺度較大,所以只須次元一致,兩者都是-5維,推力可以出現類似弱力的性質,因此廣義的弱力應該包含推力之類的接触力。
目前學界認為推力是一种電磁力,筆者不以為然,"七种作用力次元變化表"有說明,-3維是越距「電」磁力,-5維是接触電「磁」力,-3維的主角是電,-5維的主角是磁,推力是接触力理應納入電「磁」力,歸屬弱力。目前學界認為電磁力作用距离無窮遠,筆者亦不以為然,交流電是典型的電磁力,高壓輸送有效范圍僅數百公里,极光有效范圍數千公里,迥旋加速器最大直徑數十公里。大概是因為光被歸類為電磁力所以認為電磁力作用距离無窮遠,可是筆者認為可見光不屬於「電」磁力,電流才是電磁力的范圍,電磁波沒有質量,主角是磁不是電,無需介質傳遞,理論上電磁波是電「磁」力和弱力的性質。
問題是可見光有效傳遞距离很遠,可見光歸類為弱力顯然與弱力是微觀距离的性質有違背。筆者的解釋,弱力是-5維,弱力和強力同屬微世界作用力,從負維法則觀點,微世界是負次元的舞台,也就是強力和弱力理論上有強烈的對稱性,尤其是C(電荷)對稱,電荷對稱是相反的對稱性,也可以解釋為反性質的對稱性,強力的反性質對稱可能是指吸引力和排斥力的對稱性,強力是作用距离很短的作用力,它也是作用力最強的力,就是重子之間的吸引力,原子核是密度极高的物質,況且質子之間有正電荷彼此相斥,強力的吸引力必需遠大於正電荷之間的斥力才有可能讓原子核穩定結合,有些類似黑洞,黑洞是极高密度的物質所以有強大的吸引力。
強力屬於微世界作用力所以理應有反向作用的力,這种反向作用的力很可能就是暴炸力,次元空間理論/物理篇/核燃料的數理解釋 一文關於核燃料的性質是以-4維的數理解釋,-4維屬於強力次元,核燃料有製造原子彈的用途,原子彈是一种原子能炸彈,炸彈的暴發力和核吸引力是方向相反的作用力,這是強力的C對稱性。
弱力與強力同屬微世界作用力理應也有C對稱性,弱力的C對稱可能是指光子和弱力玻色子的相反性質,光子的質量是0,弱力玻色子的質量通常很大,W粒子質量是質子的85.7倍,Z粒子質量是質子的97.2倍,希格斯粒子質量是質子的133.3倍,光子作用距离無窮遠,弱力玻色子作用距离是最近的,比中子半徑更短的距离,所以光子和弱力玻色子同屬弱力子卻有兩种极端相反的性質是C對稱屬性。
筆者看法,浮力是仿強力,這是根據浮力的-4維特性,因為根據共构法則,薄殼籠球形是-4維。水凝固時密度降低故浮在水面,先在表層結冰,例如海洋或湖面雖然結冰,下面的水並未結冰,故初期結冰的水呈薄殼狀從地球觀點而言是薄殼籠球形,薄殼籠球形從共构法則的觀點就是-4維的形狀〔共构法則/第二節/第(十)項/第5點/水的-4維(三)〕。凝固反漲屬於-4維特性,它與浮力同樣是液体表面現象,同樣的薄殼籠球形結构,所以也是-4維特性。
筆者認為拋力也是一种仿強力次元屬性-4,關於圓錐曲線的次元屬性,筆者在"波德定律新解. . . "一文中的主張,雙曲線是-1,橢圓-2,拋物線-4。-3維的曲線有兩种,一是等差螺旋軌道,二是三彎曲線軌道。潮汐力與距离的立方成反比,潮汐力的影響使星球軌道呈等差螺旋形,所以等差螺旋次元屬性-3。或者小行星平均日距在729AU以上的离散天体,它們的軌道特性通常是螺旋形,直徑一般<350km,已發現的此類小行星大約有九顆。
三彎曲線的次元屬性-3,可以推想它也是一种作用力和距離立方成反比的曲線軌道,例如與木星共用軌道的希爾達族小行星有類似恆寬曲線的三彎軌道形狀,大約有八顆近地小行星有馬蹄形軌道,三彎曲線屬於三次曲線,通常是三体運行的天体表現在小行星的軌道特性。复雜的軌道特性屬於三次曲線-3維,和小行星有關,相信愈高(低)的負次元意味著較小(大)的規模,兩者之間有因果關係。
ℚ.若說拋力和強力次元屬性都-4,那麼兩者之間有何關係?
𝔸.次元空間理論/核燃料的數理解釋 一文主張核燃料次元屬性-4,核燃料是原子炸彈的主成分,据此推想,炸藥的次元屬性應該也是-4。
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