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  • 1 # 科學聯盟

    我不認為“質量與電荷不能轉化”就“意味著引力跟電磁力不能統一”。相互作用的統一不等於是相互作用的源的轉化。舉例說明,電磁理論不需要假設電荷能變成磁荷,但是電和磁自動統一。這說明即便電荷和磁荷不能轉化也不影響這種統一性。換句話說,把場源的能否轉化當成的場能否統一,是一種極其幼稚的觀點!

    在現代場理論裡,要區分兩種場:規範場和物質場。引力場、電磁場、弱場、強場都屬於規範場,而電荷、電流、質量、色荷、弱荷等則屬於物質場的範疇。物質場天生無法統一,這是任何理論都無法改變的事實。但是我們卻能實現弱電統一,難道說我們是讓電荷和弱荷統一了嗎?如果是這樣,那麼電子有電荷,為什麼不激發弱相互作用呢?這是因為我們實現的是規範場的統一而不是物質場的統一。這是場統一需要宣告的。物理學的統一即便能實現,還要宣告為什麼客觀世界沒有表現出統一性呢?如果這個問題得不到解決,一切統一場論都是扯淡!

    說到引力場和電磁場的統一問題,歷史上最早的是Kaluza-Klein理論,該理論將廣義相對論的時空度規和電磁場的協變勢結合起來構造了一個五維時空的度規,該度規給出的“愛因斯坦場方程”將能夠實現引力場-電磁場的統一。這套理論其實基本沒有問題,幾乎就成為引力-電磁力統一的標準理論,但是請問:第五維個維度在哪?有實驗證明嗎?只要能證明存在第五個維度,那麼Kaluza-Klein理論就很有可能是正確的。這裡要提的是,Kaluza給出的理論是純經典理論,而Klein則是將該理論推廣到量子理論將第五個維度緊緻化掉了。一般來說,KK理論緊緻化的時空不一定是四維時空,可以是更復雜的時空。

    以KK理論為例,我想說明的是,不同相互作用的統一不需要考慮場源!既然不用考慮場源,那麼要考慮什麼?有幾點需要考慮,第一是時空結構,第二是規範性,第三是自洽性。一般來說,現代理論物理的統一理論都是考慮這幾點。因為實驗資料的缺乏,我們只能透過理論自身的特徵來判斷什麼理論可能是我們想要的理論。

  • 2 # 宇宙譜

    本問題很好,看起來難,實質就是概念突破,例如長江和青海湖為何不能統一,很簡單拿入中國水系,又如亞洲人和非洲人怎樣統一,都是地球村村民等等概念。科學理論也是如此,都是由具體事物抽象而出的理論,都有適用和精準範圍,如果一個小網拿去大江大海中網魚,可能魚磷都網不到一片,所以目前要解決諸多理論不相容就要建立更大的框架概念。

    本題中的質量電荷磁力引力等概念都是小物小體的運動形為和作用態概念,例如各種力都是在能量運動框架下的具體形為運動態,如質量產生是因能量運動作用於物體時將造成能量的動態不同步,使能量態產生動態延時,磁力是由能量作用於物質體時,獲取能量有先後,先得到的應依次分給後獲得的,表現出規則的分配分佈,引力也因甲物質體獲取了能量,物體發生了相應改變,那麼相鄰的物體它就要來分一點,得多了的送出一點產生型變位移,獲取的物質體進一步迎接型變同樣產生型變位移,這兩態的交接過程也就成了引力過程,送接量大強度高也就是強引力,反之不接不送保持相對穩定引力就近似為零,這樣就將各種力統一於能量框架下解釋。

    想統一就得有突破性的統一概念,如果依然還是用質量引力論時空彎曲論當然無能為力。

    統一了力的形為再上一個臺階從物態運動演化的概念中統一相對論與量子力學也就小菜一碟,物質體是演化的物質體不是一概不變的物質體,這就是相對論的精華,所以相對論思想是正確的,但是愛因斯坦的等效和質能方程錯誤的將物質體拿入了絕對不變體系運用,相對性影子都找不到,雖然有尺縮時間變化相對性,然而用的是絕對參照系概念,造成尺縮與時變本質上是能量運動作用於粒子型態變化造成。量子力學運用了相對性思想,錯在於將能量運動態拿入有型粒子力學體系,沒有從動態體的運動態內外平衡體系去處理,想統一相對論與量子力學就必須建立能量運動態與有型粒子態的動態平衡關係體系。關於電荷是粒子體獲取或失去動態量的內環境平衡差造成,可簡單稱為動態落差。總之無論力場磁電等都是物質運動體發生相應的內外平衡運動造成,用動態平衡框架理論可解釋世間萬物的演化歷程各個環節。因為宇宙就是一個沒有時間概念的動態過程態,萬物就是不同規模的動態過程態體,動態平衡是永恆不變的自然演化規律。(本文原創,個人研究結論供參考)

  • 3 # 語境思維

    這個說法不可靠。有電荷就有質量,就有荷質比。引力是電磁力的弱化。更邏輯的說:

    強核力可弱化為弱核力、電磁力、萬有引力、分子間力、摩擦力、張力、應力等各種力。

    以下供參考,中間部分可以跳過去,只看後面即可。為簡化起見,有兩個符號規定:

    ①電子質量用m表示,

    ②真空場參量有下標“₀”如:庫侖係數k₀=1/4πε₀=9×10⁹,粒子引力場半徑R₀。

    考察在玻爾半徑尺度的質子強核力、電荷庫侖力、電子向心力。

    注意到:在玻爾半徑R₀=52.9pm的真空場範疇,強核力與庫侖力相差8個數量級。

    強核力:F(p)=m*c²/R₀=2.84[N]...(1)

    庫侖力:F(c)=ke²/R₀²=8.2×10⁻⁸[N]...(2)

    顯然,質子引力場在電磁引力場中被極度弱化或泛化了,究竟什麼原因,放在最後探討。

    不過應該有:電子向心力=電荷庫侖力,即:

    mv²/R=k₀e²/R²,v²=k₀e²/mR...(3)

    就是說,電子繞核運動的向心力有電荷庫侖力來提供,考察電子速度與基本電量的關係。

    將R₀=52.9pm代入(1),v²=4.78×10⁻¹²,進而

    得電子電荷速度:v=2.186×10⁶[m/s]=αc。

    改寫(1):e=αc√(mR/k₀)=1.6×10⁻¹⁹[C]...(4)

    電荷e的意義是:電子以主控速度v=αc在半徑R₀帶,切割質子磁力線的平均動能(Ek)指標。

    雖然,電子電荷e=1.6×10⁻¹⁹[C],是從著名的油滴實驗測算而來,但按(2)可追索其邏輯。為什麼質子引力場在玻爾半徑尺度或大大弱化呢?可能與質子內部的三夸克uud有關。質子的uud夸克環≈高能電子e⁺, 其u=4.7m, d=9.4m, 質量: m⁺=18.8m =1.71×10⁻³⁰[kg]。繆子(μ)是質子核心,其質量:m"=206.85m =1.88×10⁻²⁸[kg]。e⁺繞繆核作旋進運動。高能電子旋進與核外電子旋進的動量守恆,即:m⁺v⁺=mv,有高能電子的旋進速度:v⁺=mv/m⁺=1.17×10⁶[m/s]。提供高能電子旋進的向心力,作為質子引力場的分配額,對玻爾半徑範圍的影響力表現為:F(e⁺)=m⁺v⁺²/R₀=4.42×10⁻⁸[N]...(5),此值與F庫=8.2×10⁻⁸[N]在同數量級,但幾乎相差1倍,△F=3.98×10⁻⁸[N]。這個且稱“倍差問題”。不過,高能電子的向心力,很可能是電磁力的重要組成。假設可能是沒有考慮繆子旋進的向心力。繆子旋進動量=夸克環旋進動量,即:m"v"=m⁺v⁺,繆子旋進速度:v"=m⁺v⁺/m"=1.1×10⁴[m/s],繆子旋進向心力在玻爾半徑表現:F(μ)=m"v"²/R₀ =4.3×10⁻¹⁰[N],太小。顯然與繆子旋進無關。

    那麼倍差問題的癥結,究竟在哪裡呢?其實,核外電子自旋引力場,也是一個角色。

    F(e)=mc²/R₀=1.55×10⁻³[N]...(6)。

    看來,電子引力場與質子引力場,由於自旋方向相反,絕大佔比的被相互抵消了,只是剩餘的一點點貢獻給庫侖力。

    質子場引力被電子場引力遮蔽的剩餘力,或者說,電子場引力被質子場引力遮蔽的剩餘力,恰好等於電荷庫侖力。

    既可用質子引力場表示電磁力,方程組是:

    ①F(c)=G(e)·F(p)=G(e)m*c²/R...(7),

    ②電荷意義:e²=G(e)m*c²R₀/k₀...(8)

    其中,G(e)是電子場對質子場的遮蔽係數,F(p)是質子真空場引力,即方程(1)。

    也可用電子引力場表示電磁力,方程組是:

    ①F(c)=G(p)·F(e)=G(p)mc²/R...(10),

    ②電荷意義:e²=G(p)mc²R₀/k₀...(11)

    其中,G(p)是質子場對電子場的遮蔽係數,F(e)是電子真空場引力,即方程(6)。

    推而廣之:弱核力主要是中子內的質子與電子之間反向自旋的相互作用力,也有遮蔽效應,萬有引力是因為核子與電子的錯綜複雜的無序分佈,遮蔽效應更大了。在此不必贅述。

    好了,本答stop here。請關注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語的疑難問題。

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