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1 # 孤猴78345271
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2 # 科學聯盟
首先,在當代的理論物理學體系下,任何粒子都沒有體積的概念,因此題主的第一句話“費米子本來是佔據空間的”就是錯誤的!當代理論物理學的兩大支柱——相對論和量子力學——都是以粒子沒有體積(也就是所謂的“點粒子”)為前提條件的,無論是費米子還是玻色子,都是如此。
其次,如果硬說粒子有體積,那麼這必定要涉及到一種新的、尚不被大多數物理學家接受的理論——超弦理論和膜理論。在弦理論體系下閉弦存在T對偶,而開弦若存在T對偶就必須基於膜的存在。膜是有體積的、同時符合相對論協變的特殊“粒子”。膜可以理解是N維粒子,N是一系列正整數。因此,零維膜可以理解是零維粒子(對應相對論和量子力學裡面的點粒子)、一維膜可以理解是一維粒子(對應弦本身)、二維膜可以理解是兩維粒子(對應的是一個兩維面)、三維膜可以理解是三維粒子(對應一個三維體)、四維膜可以理解是四維粒子……對於超弦理論來說,膜的最高空間維度是九維。按照膜理論的觀點,任何粒子都一定佔據空間,而且不會因為相互作用而改變自身的維度!因此,題主後半句話也不對。
粒子的維度是一種拓撲不變數,一般來說,任何物理理論都不允許因為一個簡單的座標變換就改變其本身的拓撲不變數!而維度的拓撲不變性很多情況下決定了物理理論本身的自洽性!三維空間的相互作用理論和二維空間的相互作用理論就有本質的區別。如果費米子會因為轉動而改變自身的維度,那麼費米子的相互作用就會詭異到讓物理學本身失去意義,也會讓我們所置身的世界失去意義。想想看,任何宏觀實物歸根結底是由費米子組成的,如果一個簡單的座標變換就讓一個人所佔據的空間直接變為零,那麼這和科幻小說有何區別?物理學講究的是實證性,沒有實驗證明的理論和夢囈沒有區別。這也就是為什麼大多數物理學家不太相信弦理論的原因。
原創思想,物質的定義是:1.物質粒子由質量點和能量點-光子構成,2.最小的物質粒子為一個光子圍繞一個質量點旋轉,所佔據的空間是光子旋轉的軌道,故: 3.物質具有質量,4.具有內部的角動能,所以認為物質粒子是點粒子完全錯誤,任何物質粒子必定佔據空間。只有宇宙中最基本的粒子,質量點和能量點-光子不佔據空間,但它們都不是物質粒子。