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自我介绍姜放:1963年6月生于辽宁省沈阳市,出身无线电世家,7岁学习无线电,无线电兴趣者。1981年毕业于沈阳一中,1985年毕业于中国人民解放军电子工程学院,雷达工程系。中国科技大学硕士院,通信与信息系统专业硕士进修班结业。1985-1998在研究所从事雷达及光电科研工作,1998-分别在朗讯科技、摩托罗拉等国际著名企业从事无线电科研工作。少年时期即对电子组成、空间“真空”、UFO等未知事物极其感兴趣,揭开宇宙奥妙成为终生梦想。“结构宇宙空间基本单元统一物质与统一力”一文,就是作者基于近30年思索积累以及40年无线电实践经验基础上,结合当代最前沿科技和试验发展尤其是宇宙微波背景辐射这一伟大发觉,探索性揭开了宇宙统一物质属性以及统一物理规则奥秘。第1页第一章第一章宇宙空间基本单元历史背景及假说宇宙空间基本单元历史背景及假说第二章第二章宇宙空间基本单元与宇宙暗物质候选者宇宙空间基本单元与宇宙暗物质候选者-轴子轴子第三章第三章宇宙空间基本单元与电子合成宇宙空间基本单元与电子合成第四章第四章宇宙空间基本单元与中微子宇宙空间基本单元与中微子第五章第五章1595819个空间单元集合与夸克、介子、粒子组成个空间单元集合与夸克、介子、粒子组成第六章第六章空间单元集合组成质子、中子假设空间单元集合组成质子、中子假设第七章第七章空间基本单元与原子合成空间基本单元与原子合成第八章第八章质子和空间单元素数集合能量康普顿波长与玻尔半径质子和空间单元素数集合能量康普顿波长与玻尔半径第九章第九章电终究是什么电终究是什么?电依然是质子能量延伸电依然是质子能量延伸第十章第十章磁终究是什么磁终究是什么?磁依然是质子能量延伸磁依然是质子能量延伸第十一章第十一章核力核力-从空间基本单元理论统一电磁力公式中推演从空间基本单元理论统一电磁力公式中推演第十二章第十二章万有引力万有引力-从空间基本单元理论统一电磁力形式中推从空间基本单元理论统一电磁力形式中推演演第十三章第十三章 统一物质与统一力统一物质与统一力今天话题今天话题因为物理学本身统一贯通着整个物理学体系所以时间有限今天只讲2个统一题目-第一二章节题目第2页统一物理学理论之-2.725k空间背景辐射,空间基本单元与暗物质2.725k空间背景辐射,空间基本单元与电子组成姜放姜放EMAIL:1963JF163.COMQQ:1349471538博客:http:/ 宇宙空间物质属性宇宙空间物质属性尽管物理学界还没有科学确实定宇宙空间及组成宇宙空间最基本单元是什么?不过我们能够先总结已经被人们确认宇宙空间属性:1,1,宇宇宙宙空空间间是是物物质质:因因为为光光、电电磁磁波波、引引力力均均由由空空间间传传输输,所所以以宇宇宙宙空空间间一一定是某种性质物质,定是某种性质物质,这一点在当代物理学中已经没有异议了。2,2,宇宇宙宙空空间间本本身身存存在在2.725K2.725K辐辐射射(除除粒粒子子性性辐辐射射外外):因因为为辐辐射射是是物物质质热热运运动一个直接表征,这也说明了空间物质属性。动一个直接表征,这也说明了空间物质属性。依据以上描述宇宙空间所表现出物质属性,我们假设存在这么宇宙空间基本单元体,并由这种基本单元体组成全部宇宙中衍生物质,小如电子、质子、中子、中微子等基本粒子,大如行星、恒星、星系、黑洞等,当然也还要包含我们苦苦寻找暗物质等等。居于这种假设,我们自然就会联想到(或确认)宇宙空间存在相当于2.7k左右电磁辐射就是因为这种宇宙空间基本单元运动引发。类似于空气分子运动造成声音在空气中传导,由此,我们深入假设,空间单元运动造成了光、电磁波、引力在空间传输,因为它们在空间传输速度都是光速,就自然而然引发我们这么一个假定:空间单元运动速度也是光速。第7页 宇宙空间基本单元理论宇宙空间基本单元理论依据上一节推理,我们基于基本物理学常识和经验,做出以下三个假设:假假设设1 1:宇宇宙宙空空间间是是物物质质而而且且存存在在基基本本单单元元体体,我我们们称称为为空空间间基基本本单单元元(以以下下简简称称空空间间单单元元),这这种种空空间间单单元元体体以以不不一一样样能能量量状状态态形形式式组组成成了了宇宇宙宙全全部部形形态态物物质质,并假定空间单元处于基本能量态质量并假定空间单元处于基本能量态质量(确切讲是能量等效质量确切讲是能量等效质量)为。为。宇宙空间是物质,这一点很早就已经被当代物理学所认可,不过一直没有任何学说和理论试图给出明确空间基本单元量化值和确切理论依据。假假设设2 2:因因为为这这种种空空间间单单元元热热运运动动(或或其其它它形形式式能能量量交交换换形形式式),造造成成宇宇宙宙空空间有间有2.725k(2.725k(实际测量值实际测量值)左右电磁辐射左右电磁辐射。既然我们认定宇宙空间微波背景辐射源于宇宙空间,同时我们理论也认为空间存在基本单元,所以我们自然而然推论,这个宇宙空间微波背景辐射源于宇宙空间基本单元。假假设设3 3:空空间间单单元元运运动动速速度度 (均均方方根根速速度度,之之所所以以采采取取均均方方根根速速度度原原因因在在于于:均均 方方 根根 速速 度度 是是 能能 量量 传传 递递 速速 度度)或或 能能 量量 交交 换换 速速 度度 为为 光光 速速:(基基 本本 光光 速速C=299792458m/sC=299792458m/s)。)。因为均方根速度(root mean square velocity)是空间单元运动速度平方平均值,可表示空间单元平均动能。第8页基于以上三个假设,由经典气动理论粒子运动速度(均方根速度)与温度关系有(见:Physics:Calculus,Eugene Hecht,p525):第9页其中c=299792458m/s,K为波耳思曼常数,m0为空间单元等效质量。由此而来,我们就有了由宇宙微波背景辐射测量结果以及经典分子热力学理论推导来宇宙空间单元等效质量:其能量折合电子伏为:kg第10页图图1-2 1-2 空间基本单元想象图空间基本单元想象图 想象中空间单元形态或许更近似于当代物理讨论弦或类球型形态,其等效质量1.255827668*10-39Kg,约0.704467meV。空间基本单元质量与形态同空间单元能量状态是直接相关,而且处于基本能量态空间基本单元不含有自旋角动量属性。第11页宇宙空间基本单元与宇宙暗物质候选者宇宙空间基本单元与宇宙暗物质候选者-轴子轴子当代宇宙物理学发觉:我们宇宙可见物质仅仅占总宇宙物质4%左右,大约96%物质是不可见,也称暗物质、暗能量,第12页物理学界展开了大规模暗物质搜索工作。轴子作为暗物质最有可能侯选者,吸引了全世界物理界关注。轴子(axion)概念是在70年代为了解決量子物理中CP守衡问题所提出一个假设粒子。其最简单模型是:预测存在一个自旋为零、叫做“标量”粒子(“Scalar”articles”)基本粒子。假如真有轴子存在话,那么轴子应该是不带电荷、跟強作用力及弱作用力耦合极弱同时质量极小。不过轴子被认为在强磁场下能够与光子耦合进而改变光子偏振方向。这个性质被用来作为寻找轴子是否存在检验方式。由空间基本单元理论由空间基本单元理论:空间基本单元是包含光波在内全部没有线电空间基本单元是包含光波在内全部没有线电波载体,当这个载体发生偏转和扭曲时势必影响到载波属性波载体,当这个载体发生偏转和扭曲时势必影响到载波属性。由此由此可见可见,轴子概念轴子概念(自旋为零、标量、不带电荷、基本粒子等自旋为零、标量、不带电荷、基本粒子等)与本文空与本文空间基本单元假设属性完全相同。间基本单元假设属性完全相同。第13页 寻找轴子试验数据寻找轴子试验数据-PVLAS-PVLAS和和BFRTBFRT试验试验当前在全世界几十个搜索轴子试验中,最著名有意大利和美国与意大利合作试验,其基本原理是:将一束直线偏振激光照射到一个含有強磁场(磁场强度为2-5.5T)真空中,然后观察激光穿越磁场后偏振改变并依据这一改变来测量暗物质质量。第14页1993年美国物理评论(Phys.Rev.D47,1993)3707-3725,发表BFRT (Brookhaven-Fermilab-Rochester-Trieste)轴子质量(以能量形式表示)试验测量结果为:0.8meV,详细试验数据见图2-2。第15页第9届天文粒子物理国际会议(TAUP)上发表PVLAS轴子质量(以能量形式表示)试验测量结果为:0.7meV2meV,详细试验数据见图第16页图2-2和图2-3 摘自于:A.Ringwald,“Axion interpertation of PVLAS Data”,TAUP。综合BFRT和PVLAS二者试验得出轴子质量(能量)范围为:0.7meV2meV&0.8meV 能够得出同时满足BFRT和PVLAS试验结果轴子质量(能量)范围为:0.7meV0.8meV 而基于空间基本单元理论推导出空间基本单元质量(能量)为:m0=0.7044677meV 一个是依据宇宙微波背景辐射测量结果以及经典分子热力学理论而推导来宇宙空一个是依据宇宙微波背景辐射测量结果以及经典分子热力学理论而推导来宇宙空间基本单元等效质量间基本单元等效质量,一个是在利用当代高科技众多试验中寻找空间最基本暗物一个是在利用当代高科技众多试验中寻找空间最基本暗物质轴子质量结果质轴子质量结果。空间基本单元与轴子。空间基本单元与轴子二者不但仅相关属性一致而且双方质量二者不但仅相关属性一致而且双方质量(能量能量)在小于在小于0.1meV0.1meV范围相靠近范围相靠近,不能说这仅仅是一个巧合不能说这仅仅是一个巧合。第17页第18页空间基本单元与电子合成空间基本单元与电子合成除轴子外,我们还需要找到更多证据来证实空间单元存在及其质量合理性。就我们所知,宇宙空间能够直接以光速传输就是光波(电磁波一个)、电磁波。而发出这种波物质就是电子,而且只有伴伴随电子运动才产生光波。电子质量为:kg,电子应该是宇宙中最普遍、最简单、能量最低稳定粒子。电子与空间亲密程度以至于狄拉克把空间构想为电子海,在施加能量足够大情况下,电子能够由空间激发产生。一样正负电子湮灭时放出光子(当前物理界称谓),如同声音在空气中传输一样,其实光子就是空间基本单元波动表现。令为电子半径,则依据据经典物理得出电子半径为:电子康普顿波长:因为我们提出空间基本单元假设,就是认为:存在这么基本单元,它组成宇宙一切物质。第19页 假设4:电子也是由空间单元组成。鉴于正负电子湮灭时,仅放出光子,并没有其它物质出现(经典物理理论是这么认为),基于我们第三个假设:空间基本单元运动造成了光传输(当前称光子),我们能够依此解释正负电子湮灭时,释放了大量含有电子自旋角动量属性空间单元。所以这些空间单元必定含有与总释放能量相对应波动即光波。这个假设也同时造成了我们不得不推出第五个假设。假设5:空间单元半径(或者说空间单元受激发后可组成最初级稳定体半径)靠近(受能量影响,空间单元体积有改变可能)或同经典电子半径相同。这么提出原因也很简单,经典电子核是空间能量最低、最稳定核,当然电子内部是没有核结构,这里所讲电子核是指电子中心区域空间(也就是经典物理学所谓电子半径区域)。而且既然物理学认定为空间中也能够激发出电子,那么组成电子核半径也应该与空间基本单元(受激发空间基本单元)相关,即:电子关键也应该就是一个完整空间基本单元。当然这一关键尺寸也会因为受到更大能量影响而改变。第20页空间单元受激发后可能组成最小稳定体(想象图)空间单元自旋使其具备类球形体积并靠近等于经典理论中电子核半径假如空间单元是组成宇宙全部粒子(物质)基础话,电子也应该是由空间单元组成。而且是最首先轻易组成稳定团体。因为电子能量较小,我们在不考虑空间单元体积受电子能量密度影响而改变情况下,电子空间能量密度(以电子康普顿波长为半径球形体积与电子能量比)同被激发后空间单元能量密度(空间单元体积与空间单元能量)之比应该相等。既:电子与被激发空间基本单元应该有相同空间能量(质量)密度。第21页第22页 638327600 638327600个空间基本单元组成电子个空间基本单元组成电子第23页 638327600 638327600个空间基本单元组成电子个空间基本单元组成电子第24页因为电子康普顿波长和经典电子核半径精度均为:依据这个体积比在精度上靠近整数这一结果,我们有十分理由确定电子体积与空间基本单元体积比为638327600,即:电子能够认为是由638327600个被激发空间单元组成,经过能量激发空间单元半径为:同时 整数性也支持假设1、2、3、4、5成立,而且这一整数性结果似乎揭示了一个更大秘密,我们来看:由空间背景辐射推导出空间单元质量:和同用体积关系推导出空间单元质量:是在同一个数量级别上,而且有极大相同性。二者相对误差仅为:12%第25页基态空间基本单元组成电子还需要内稟自旋能量基态空间基本单元组成电子还需要内稟自旋能量第26页第27页第28页基态空间单元增加自旋后总等效质量与由电子体积关系推导组成电子空间单元质量相对误差为:因为宇宙空间背景辐射(2.7250.002K)精度也是在数量级上,所以上述精度是合理并足以说明假设4合理性,既电子是由赋予了自旋功效空间单元组成。第29页第30页电子分解成空间基本单元(类球形态)后,空间基本单元辐射温度示意图电子分解成空间基本单元(类球形态)后,空间基本单元辐射温度示意图第31页第32页http:/
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