一 : 缠中说禅_精华图解
二 : 缠中说禅 (背驰理论)
缠中说禅 李彪 缠中说禅 (背驰理论)
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三 : 缠中说禅 (背驰理论)
四 : 弦理论 (图文解说)
作者:張嘉年E-mail: tai_ning@163.com
第一节: 宇宙的来源
一.宇宙源于反(能量)宇宙:
我们所居住的「万有引力宇宙」(Universal of gravity)实是起源于「万有斥力的反(能量)宇宙」(Universal of repulsive force). 而「万有斥力」是与「万有引力」相反之力,亦称为「反引力」(Antigravity).「反引力」是一股「内推(内斥力)」加「外拉(外斥力)」之力,其中「内斥力」即内含能量的「暗能量」,而「外斥力」为不含能量的「负能量」. 因为这股「内推外拉」的「反引力」远远大于本宇宙的「可见总质量」高达15.7倍,故足以推动本宇宙「大霹雳创生」(big bang creation)以及之后的「宇宙大膨胀」(Universe inflation). 若无「反引力」而仅有「引力」的话,我们的「宇宙」将永远呈现为「紧缩态」(compactification state)的「宇宙大霹雳奇异点」(singularity).,那么就永远不可能发生宇宙「大霹雳创生」.「反宇宙」是无限大的宇宙(Infinity Universe),是本宇宙的「背景时空」(background spacetime), 亦是先于本宇宙而存在的「永恒宇宙」. 在无限大的「反宇宙」中存在着无限多个「有限生命」的「正宇宙」. 而本宇宙仅是无限多个「正宇宙」的其中一个.「万有斥力中之-内斥力暗能量」加上「万有斥力中之-外斥力负能量」, 进而使给「大霹雳奇异点」,由内向外推出并拉开,因此才会发生「宇宙大霹雳创生」.
二.无限,无始,无终的「超宇宙」
现今宇宙学普遍的认为:宇宙起源于「大雳雳奇异点」(big bang singularity), 而对于这个宇宙「大雳雳奇异点」的来源,大致有五派理论:
1.多重宇宙论(multiverse theory):宇宙有无限多个「大雳雳奇异点」就像大海中无数的泡泡,不断出现胀大又消失, 当「单一宇宙」膨胀过大时,还会分裂出「子宇宙」,子宇宙若膨胀过大,又会分裂出「孙宇宙」,「单一宇宙」也可能收缩而消失在宇宙海中,而消失的宇宙能量会再创生出新宇宙.
2.空无创生宇宙论(Creation of universe from nothing theory)宇宙「大雳雳奇异点」诞生于无时间无空间的『空无』(nothing),这个『空无』不是「一无所有」的「空间」而是连「空间」也没有,因为连「空间」都被压缩成0了,所以这种『空无』有着巨大的「真空反弹力」(vacuum bouncing force),因而弹出了一个无限膨胀的宇宙.
3.振荡宇宙论(oscillating universe theoty):「大雳雳奇异点」来自前一次「宇宙大」(big crunch),我们的宇宙是不断的重复「终结」及「再生」,而且一次比一次大,我们现在的宇宙已是「第50次再生」了.
4. 超弦理论(superstring theoty):「大雳雳奇异点」来自一根含巨大「纯能量」,且无法测量的「超弦」
5. 圈量子重力论(loop quantum gravity theory):该论主要是说「超弦理论」中所述的-「弦」,是由更小单位-「圈」(loop)的「自旋网络」(spin networks)编织而成. 故「圈」(loop) 才是宇宙的「最小单元」. 且还有最小单位的「绝对时间」,即「普朗克时间」的5.38×10-44秒与最小单位的「绝对空间」,即「普朗克长度」(Planck’s length)的三次方(1.616×10-33公分)3=4.1×10-99cm3.
本文的模型就是综合了上述五种理论并以超弦理论为主,而推论出整个宇宙可能为:无限,无始,无终的「超级宇宙」(Meta Universe),其可能结构如下(见下图一):
1.整个「超级宇宙」分为2个无限区:
(1),负能量无限区:为无限万有斥力(反引力)场的反(能量)宇宙.
(2),正能量无限区:无限的正能量主要集中在「反宇宙总超弦」.其次分散于无数「大雳雳奇异点」所形成的各个宇宙中.
2.无限万有斥力场的反宇宙,提供了无数正能量宇宙创生的负能量「真真空场」,并隔离了无数宇宙,使各个宇宙彼此独立.
3.无限正能量的「反宇宙总超弦」,收回无数终结宇宙(宇宙黑洞)的正能量,而成为了下一代新宇宙的能量来源.
4.无限正能量的「反宇宙总超弦」,分裂出无数「弦片断」,一个「弦片断」就形成一个「大雳雳奇异点」,然后再暴胀成一个宇宙.
5.本宇宙就是其中一个「弦片断」所形成的「大雳雳奇异点」进而暴胀出来的宇宙,本宇宙这个「大雳雳奇异点」的最大可能能量为2.893×10126eV(见第二章注2),而单位能量就是「普朗克能量:1.22×1028eV」.
三.「膜世界假说」(brane world hypothesis):
根据1984年「超弦理论」发展而来,正如前述、宇宙原为一根无法测量的「弦」,「弦」的粗细为0,而且「弦」是「纯能量」的「线形聚集」. 非任何物质构成, 拉长即质量增加,这根「弦」自宇宙「大霹雳-时空创生」(5.38×10-44秒)后:分裂成了GUT(Grand Unification Theory)「大统一场」的「五种超弦」(下图三)这「五种超弦」经过了12次「一分为二」的分裂后,成为「X玻色子」(X-boson)及「Y玻色子」(Y-boson). 「X玻色子」及「Y玻色子」再分别组成二片超高能量的「X膜宇宙」(X-brane world)及「Y膜宇宙」(Y-brane world)(下图四). 「膜宇宙」与「膜宇宙」之间的空间即为「第10维时空」, 这个「第10维时空」又称为bulk,而「X膜宇宙」及「Y膜宇宙」就悬浮其中(下图4),这种组成关系就像是由:「线」(五种M弦),结成「面」(膜宇宙),再结成「体」(10维时空)的关系,而另有部份弦被分裂出来组成了称为「重(引)力子」(graviton)的「小闭弦」(micrco closed string),即「Ⅰ型闭弦」. 而这些「重(引)力子」的「小闭弦」亦飘浮在「第10维时空」中的二片超高能量「膜宇宙间」传递「引力」,这二片「膜宇宙」有些部份会飘浮到相距较近的距离,因此会因「引力」相吸而相撞,因此就创生出许多「宇宙星系」, 这种「膜宇宙」相撞理论也称为「宇宙大爆炸论」(ekpyrotic cosmology),为美国哥伦比亚大学-库里(Justin Khoury)博士研究团队所提出,这次「宇宙大爆炸」的时间也是发生于10-36秒至10-33秒,故称其为「第二次宇宙大爆炸」,也就是相当于同时在10-36秒至10-33秒发生的「宇宙大暴胀」(见下图四)
表一: 下表为WMAP卫星2008年3月所观测的最新宇宙数据
可见宇宙的年龄
137亿岁(±1.2亿岁)
普通物质(ordinary matters)比率
4.6%
暗物质(dark matter)比率
23.3%
暗能量(dark energy)比率
72.1%
哈伯常数(Hubble constant)
(即宇宙膨胀速度的常数值)
70.1(±1.3)公里/秒/百万秒差3.26光年
宇宙放晴-
即原子形成的宇宙时间
宇宙大霹雳后37.6万年
宇宙是近乎平坦的
故可观测137亿光年宇宙,仅宇宙的小部份
WMAP卫星全名:
「威金森微波异向探测器」:
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
第二节11维超重力场的五M弦内部结构图解
「普朗克能量」的来源:「TOE-11维超重力场」的「M超弦」
根据「超弦理论」(superstring theory)所述:宇宙中所有的「基本粒子」并非大小为0的点粒子,实际上「基本粒子」是由「弦」的不同振动及形状所组成. 故而对弦的定义为-无法测量,粗细￡普朗克长度1.6×10－33cm,而且是「纯能量」的「线形聚集」,且弦亦非任何物质所构成,只要拉长,质量即会增加. 早期弦理论称为「玻色弦理论」,是为了完成「超统一场论」来一统全宇宙所有的「力」及「弦-粒子」(现称为「万有理论theory of everything-TOE」),因而计算出整个大宇宙可能有「26维时空」, 而这「26维时空」中的「10维时空」组成了我们的宇宙时空,且仅有三维空间(加一维时间)发生了大暴胀而形成了「可见的宇宙」.另外的「6维空间」未发生暴胀而成为量子场论中「紧化」(compactification)且难以侦测的「内秉空间」, 而这个「内秉空间」就好比一个气球的内部空间,三维空间则好比气球的表面外膜. 至于另外的16维未知时空, 据笔者猜测:可能其中的10维时空为-带阴电荷的反质子(即反粒子)所组成的「阴极宇宙」(注:「阴极宇宙」可能与带阳电荷质子的本「阳极宇宙」同时创生),而1998年又在本宇宙外围发现了强压为负,亦即相当于反引力的「暗能量」,故剩下的6维时空有可能为「反(负)能量宇宙」(见图一及超宇宙图二),因这16维未知时空的组成结构,目前在科学上几乎完全不了解,故本文暂不讨论,本文主要讨论的是形成「我们的宇宙」的11维时空(注1),及其中1.22×1028eV至1.69×1011eV之间,这一大段的能量空档区之中,尚未发现而可能存在的超高能粒子及超弦.
如前所述:「我们的宇宙」起源于一个「大霹雳奇异点(singularity)」,这个「奇异点」在大暴胀前含本宇宙全部总质量,即11维超(引)重力. 而自「普朗克纪元」的t=0秒至5.38×10-44秒,这个「奇异点」经过了2326次分裂而成为11维时空起源的「E8×E8’混成型杂弦」(即TOE宇宙五M弦圈),＜见下页(图二-第6,7代弦圈)＞
本宇宙有2种可能的总质量:
1.可观测到「137亿光年」范围的质量约:1.79×1058g
2.最大的「普朗克密度」(Planck density)总质量约:5.157×1093g(注2)
1.本宇宙-可观测到137亿光年质量约:1.79×1058g.
本宇宙的总质量:依狄拉克(Dirac)于70年代:按宇宙退行速度小于光速的一半为距离我们最近的可见宇宙边界而计算出,本宇宙可见范围内可能约有1078个质子,即宇宙总质量约:1054g,若同样以数十年前宇宙大小的数据为1028cm估计,则可见宇宙的质量约为1055g. 此后,又经过众多科学家多年的计算更新,增加为本宇宙可能约有1.071×1082个质子或1.968×1085个电子,因而算出本宇宙可观测的质量约为:1.79×1058g(质子质量1.672×10-24g×1.071×1082个质子),但此质量仍远比普朗克密度的本宇宙最大极限质量:5.1574×1093g小非常多,约小1035倍,. 但是近10年来,由于宇宙大暴胀(甚至可能是以超光速暴胀)的碓认和约为宇宙可见物质及可见能量总合20.7倍的宇宙暗物质及暗能量的发现. 再加上2008年WMAP卫星又观测出宇宙几乎是平坦的(「平坦的宇宙」代表的是:观测到的宇宙仅占「整个球面宇宙」非常小的区域,就像以人身的体积来看地球,无论怎么看,地球都是平的一样). 正因如此,现今宇宙科学家(包括前述的-狄拉克本人),大都认为-真实宇宙的大小是「无法观测」,而远超乎我们想象的. 按5.1574×1093g约=10117个质子的质量,而「充满质子中的强力」远大于-充满宇宙空间中「无限范围的引力」约1039倍,1039倍再乘上计算立体空间的3次方,即(1039)3正好=10117. 综合上述,故本宇宙总质量以下述:第2种普朗克密度5.1574×1093g/cm3的宇宙最大质量,可能性较高.
2.本宇宙-最大的普朗克密度总质量约:5.157×1093g(约=2.893×10126eV).
内含本宇宙最大总质量的5.157×1093g(2.893×10126eV)的「大霹雳奇异点」, 其中总能量的57.7%,即2.9758×1093g(约=1,6693×10126eV)在经过了2-326次方「一分为二」的旋转分裂后,而成为单位能量为「普朗克能量:1.221×1028eV(约=2.1768×10-5g)」的「E8×E8’混成型杂弦」(即TOE宇宙五M弦圈),又经过了再一次,即2-327次方「一分为二」的旋转分裂后,而成为其中约含1.367×1098个「E8×E8杂弦」简称「E型杂弦」(即GUT阴极宇宙弦圈),及1.367×1098个「SO(32)杂弦」简称「O型杂弦」(即GUT阳极宇宙弦圈),而「E,O二型杂弦」的单位能量为:6.1×1027eV(约=1.088×10-5g). 而普朗克能量,再经过了「一分为二」的60次(÷260)分裂后,即分裂出「八正道-重子家族」中的质子及中子,而再分裂至274次时,则分裂出e－电子. 上述3种粒子即:质子,中子,e电子,结合成原子,原子组成分子,分子最后再合成物质. 而「大霹雳奇异点」其余总质量的42.3%,即2.181×1093g(约=1.2237×10126eV),则形成本宇宙的「真空能量场」.
「E8×E8’混成型杂弦」亦即TOE宇宙五M弦圈(见:下-图二上方中央第6代弦圈,详细的演化全图,见第五章:图1,图2),由内含8组8个TOE弦位,共计64个TOE阴阳极弦位所组成:左半边32个弦位以TOE阴极弦位为多数,占20个弦位,而TOE阳极弦位为少数,占12个弦位,中间为「暗能量场」(见附录1:「暗能量」),而右半边32个弦位则以TOE阳极弦位为多数,同样占20个弦位,而TOE阴极弦位则为少数,亦占12个弦位. 故11维维超重(引)力的「E8×E8’混成型杂弦」(TOE宇宙五M弦圈)是由8组8个弦位,共计64个TOE阴,阳极弦位所组成,其组合方式如下:(图二-第6,7代弦圈).
一.第11维:TOE-Ⅰ型弦-1组,即「TOE宇宙五M弦圈」,左半边下方之1组,
8个TOE弦位,内含4个阴极弦位 及 4个阳极弦位
TOE-Ⅰ型弦分裂为:GUT-Ⅰ型弦,
二.第11维:TOE-ⅡA型弦-1组,即「TOE宇宙五M弦圈」,左半边上方之1组,
8个TOE弦位,内含6个阴极弦位 及 2个阳极弦位
TOE-ⅡA型弦(TOE阴磁单极子):分裂为:GUT-ⅡA型弦(GUT阴磁单极子),
三.第11维:TOE-E型杂弦-2组,即「TOE宇宙五M弦圈」,左半边中之2组,
每组:8个TOE弦位,内含5个阴极弦位 及3个阳极弦位
TOE-E型杂弦分裂为:GUT-E型杂弦.
四.第11维:TOE-Ⅰ型弦-1组,即「TOE宇宙五M弦圈」,右半边下方之1组,
8个TOE弦位,内含4个阳极弦位 及4个阴极弦位
TOE-Ⅰ型弦分裂为:GUT-Ⅰ型弦
五.第11维:TOE-ⅡB型弦-1组,即「TOE宇宙五M弦圈」,右半边上方之1组,
8个TOE弦位,内含6个阳极弦位及 2个阴极弦位
TOE-ⅡB型弦(TOE阳磁单极子):分裂为:GUT-ⅡB型弦(GUT阳磁单极子)
六.第11维: TOE:O型杂弦-2组-即「TOE宇宙五M宙弦圈」,右半边中2组,
每组:8个TOE弦位,内含5个阳极弦位 及 3个阴极弦位
TOE:O型杂弦分裂为:GUT-O型杂弦.
(以上:ⅠA型弦,ⅡB型弦,O型杂弦,ⅡA型弦,E型杂弦, 扣除Ⅰ型弦重复在左右阴阳二极出现,所以仍为五种M弦,即11维TOE宇宙大霹雳五种M弦)
11维维超重(引)力的「E8×E8’混成型杂弦」(TOE宇宙五M弦圈),再以一分裂为二的模式-旋转分裂出二种「GUT大统一杂弦」,此即5.38×10-44秒的时空起源分裂(见上分图中-第7代「E8×E8杂弦」及「SO(32)杂弦」),分裂结果如下:
Ⅰ,左半圆以左旋分裂出:上图左下方之「E8×E8杂弦」(GUT阴极宇宙弦圈),内含:
一.GUT-Ⅰ型弦. 二.GUT-ⅡA型弦. 三.GUT-E型杂弦
「GUT阴极宇宙弦圈」之后组成「Y膜宇宙」最后再大
爆炸(暴胀)成本阳极宇宙的双生宇宙-阴极宇宙(影子世界)
Ⅱ,右半圆以右旋分裂出:右上图下方之「SO(32)杂弦」(GUT阳极宇宙弦圈),内含:
一.GUT-Ⅰ型弦. 二.GUT-ⅡB型弦. 三.GUT-O型杂弦.
「GUT阳极宇宙弦圈」之后组成「X膜宇宙」最后再大
爆炸(暴胀)成本阳极宇宙
(注1):11维时空即「十一维超重(引)力论」中,统一「宇宙4大作用力」:1引力,2强作用力,3弱作用力,4电磁力,的「超统一场」. 而前述26维时空中,未发生暴胀,而成为量子场论「紧化」的「16维-内秉空间」,除其中10维应为:双生的-阴极宇宙(影子世界),其余6维则为更广大而未知的:「超统一场」(见第五章图一).
(注2):普朗克宇宙密度(Planck density),这是宇宙大霹雳5.38×10-44秒时,本宇宙的最大质量密度,公式为:
?/C.mpl4=C5/?G2=mpm/mpl3=5.1574×1093g/cm3.(=2.893×10126eV)
由5个常数算出: 1普郎克(角动量)常数?=1.0545887×10-27耳格.秒.
2重力常数G=6.673×10-8公分3.公克-1秒-1.
3光速C=2.99792485×1010公分/秒.
4普朗克质量mpm=2.1768×10-5公克
5普朗克长度mpl=1.616×10-33公分
故本宇宙最大极限质量约为:5.1574×1093g(=2.893×10126eV)
(注3):普朗克定律(Planck’s law):量子力学的基本定限, 即电磁辐射中吸收或发射的能量值是离散不连续的,即一份一份的,每份能量值正比于辐射频率
(注4):普朗克时间mpt(Planck time):本宇宙的时空起源点,即10维「TOE宇宙五M弦圈」时间起点5.38×10-44秒,公式为: =5.38×10-44秒或Gmpm/c3=5.38×10-44秒
(注5):普朗克长度mpl-(planck’s length):本宇宙时空间起源点,10维「TOE宇宙五M弦圈」的普郎克长度1.616×10-33cm,
公式为: =1.616×10-33cm,或Gmpm/c2=1.616×10-33cm
(注6):普朗克质量mpm(Planck mass):公式为: =2.1768×10-5g或(h/mplc=2.1768×10-5g)
(注7):普朗克能量(Planck energy):1.2211x1028eV,公式为:1eV=1.7826759×10-33g
(即普朗克质量2.1768×10-5g÷1.7826759×10-33g)
(注8):普朗克温度(Planck temperature):1.417×1032ok,即TOE宇宙大霹雳奇异点的温度(公式1eV=1.16045×104 ok,普朗克能量:1.2211×1028eV×1.16045×104ok=1.417×1032ok)
(注9):普朗克张力(Planck tension):约=1045g,弦理论中一根典型的弦所带的张力
[本文图表中所有正反弦,粒子(中性粒子)一旦左右镜像迭加,则互相湮灭,而图文中绿色代表电中性,红色代表负(阴)电性,蓝色代表正(阳)电性[
第三节.「GUT大统一场」的「五种超弦」
GUT大统一场即「超弦理论」中的第10维时空:也就是本宇宙可测量的「起源时空」,宇宙时间为5.38×10-44秒至10-36秒,时空维度波长为普朗克波长1.616×10-33cm至宇宙大暴胀(inflatation)或称为第2次宇宙大爆炸(ekpyrotic)时的时空维度波长6.62×10-30cm.
让我们再回到前章所述:由11维维超重(引)力的「E8×E8’混成型杂弦」(TOE宇宙五M弦圈),一分裂为二,而分裂出的10维的「E8×E8杂弦」(GUT阴极宇宙弦圈)及10维的「SO(32)杂弦」(GUT阳极宇宙弦圈),再经过一分为二的1至12次(2-1至2-12次方)分裂后,逐次分裂为:GUT大统一场的五种超弦,这五种超弦及其分裂出的各代粒子概略分别叙述如下＜详见下:(图三)＞:
一.GUT-Ⅰ型弦(含Ⅰ型闭弦&Ⅰ型开弦):依序分裂为-GUT重力子,引力型中性胶子,其中Ⅰ型闭弦的GUT重力子分裂为-中性希格斯玻色子,再衰变为(正,反)下夸克及正反微中子.
二.GUT-ⅡA型左旋闭弦:依序分裂为阴磁单极子,阴电希格斯玻色子,中性希格斯玻色子(1/2阳磁单极子加1/2阴磁单极子),反上夸克,下夸克(3/4阴磁单极子加1/4阳磁单极子),反微中子
三.GUT-E型杂弦:依序分裂为Y玻色子,W-弱玻色子,阴电胶子,e－电子加反微中子,
g光子(e－电子加e+正电子)
四.GUT-ⅡB型右旋闭弦:依序分裂为阳磁单极子,阳电希格斯玻色子,中性希格斯玻色子(1/2阳磁单极子加1/2阴磁单极子),上夸克,反下夸克(3/4阳磁单极子加1/4阴磁单极子),微中子
五.GUT-O型杂弦:依序分裂为X玻色子,W+弱玻色子,阳电胶子,e＋正电子加微中子,
g光子(e+正电子加e－电子)
GUT五种超弦至10-36秒,12次分裂后,已分裂成五种宇宙起源粒子
一半为:一.GUT重力子. 二.GUT阴磁单极子. 三.Y玻色子
三种「宇宙起源粒子」共同结合成:「Y模宇宙」即「阴极模宇宙」.
另一半为:一.GUT重力子. 二.GUT阳磁单极子. 三.X玻色子
三种「宇宙起源粒子」共同结合成:「X模宇宙」即「本阳极模宇宙」
第四节.宇宙大暴胀-内部结构图解
(上图四)左方的8个Y玻色子,4个GUT阴极单极子,4个重力子,共同组成单位能为2.9812×1024eV的第12代「GUT-Y玻色子」,2.8×10101个「GUT-Y玻色子」再总结合成「Y膜宇宙」(Y-brane world)即「阴极模宇宙」
(左图中红虚线内4个阴极单极子加4个重力子,合并后正,负位数之比与Y玻色子同为0.325比0.625,故合并后亦成为Y玻色子)
(上图四)右方的8个X玻色子,4个GUT阳极单极子,4个重力子,共同组成单位能量为2.9812×1024eV的第12代「GUT-X玻色子」,2.8×10101个「GUT-X玻色子」再总结合成「X膜宇宙」(X-brane world)即「阳极模宇宙」
(右图中黑虚线内4个阳极单极子加4个重力子,合并后正,负位数之比与X玻色子同为0.625比0.325,故合并后亦成为X玻色子)
阴,阳二极模宇宙,相吸相撞而发生:宇宙2次大爆炸(即大膨胀),而重(引)力子同时存在于阴(Y),阳(X)二极模宇宙中,上图中央区的:阴,阳磁单极子吸收重力子合成Y,X玻色子,之后再衰变成强子族的夸克. 而上图外围区原先的Y,X玻色子放出重力子,之后再衰变成轻子族的电子及微中子. 故重力子为连接及转换宇宙主要二大粒子族群:强子族与轻子族的粒子,亦为宇宙时空中传递重(引)力的粒子.
(详见下图五-1 及 下图五-3)
宇宙2次大爆炸(即大膨胀)的时间为10-36秒至10-33秒,之后第9维时空誔生.
[本文图表中所有正反弦,粒子(中性粒子)一旦左右镜像迭加,则互相湮灭,而图文中绿色代表电中性,红色代表负(阴)电性,蓝色代表正(阳)电性[
第五节.强子:夸克来源-内部结构图解
第六节.轻子:电子,中微子来源-内部结构图解
註解1: Z0弱玻色子有72個位元,較W弱玻色子有64個位元,多8個位元(多1條磁力中性膠子8位元),故Z0弱玻色子的質量較W弱玻色子的質量重1/8,這也就是為何Z0弱玻色子的質量約為91GeV上下,而W弱玻色子的質量約為81GeV上下,這2個弱玻色子質量的碓認,也正印証上表的推算應該正碓.
註解2:Z0及W＋W－弱玻色子,也會衰變出第2,3代mt電子及第2,3代nmnt微中子. Z0及W＋W－弱玻色子,還會衰變出正,反夸克(因:上夸克與微中子可互為轉換而下夸克與電子可互為轉換,見圖五-4至圖八). 尤其是Z0比更W＋W－更易衰變出夸克. 相對地,目前已發現最重粒子「t頂夸克」(至少重169GeV)也會衰變出W＋W－弱玻色子, 其衰變公式為:t→W＋＋b底夸克 及反t-→W－＋ 反底夸克,由上述這些已發現的衰變反應,也正說明了強子與輕子的GUT大統一.
註解3:由上【圖五之1,2,3】算出,自奇異點內部分裂10次,而分裂出(210)1024個弦位元,即可組成所有粒子,我們不妨驗算一下分裂的2個結果:
即(1),強子類佔一半的512位元.(2),輕子類亦佔一半的512位元
(1),強子類一半的512位元共組成16個夸克再結合成正反4個重子,2個介子. 而1個介子連接2個重子,即1個質子加1個中子而形成重氫-氘,而1個反質子加1個反中子而形成反重氫-反氘. 這正是宇宙初期星系形成的初期核融合,但因自由的中子會在10分鐘內衰變成質子,故在u,d夸克禁閉初期雖然:中子,質子比為1:1,但現今中子卻只存在原子核內,故中子,質子之比變為1:7,而中子,質子中間以1個p0介子傳遞強力. 相反,另外的反質子,反中子,也以1個p0介子傳遞強力. 如此強子類的512位元,在宇宙自由空間中,形成4個質子(2正,2負),再加上2個p0介子連接,如此分配的剛剛好.
(2),輕子類亦佔一半512位元,分別組成三種粒子:
第一種:由112位元組成8位元的14條膠子,每個重子含3條,介子含1條,如此正好14條(若再加上隱藏在2個Z0弱玻色子中的2條磁力中性膠子,則共16條).
膠子雖有陰,陽電荷之分,但與三色夸克一樣,其第3條中性膠子與2條陰電,陽電膠子,共同禁閉在重子(質子,中子)中而無法單獨分離,故整體3條膠子(即膠球)仍為電中性.
第二種:由272位元組成2個Z0弱玻色子(內含2條磁力中性膠子)及
2個W弱玻色子,這4個弱玻色子再衰變成4組「正負-電子對(2組)」,正反-微中子對(2組)」. 而這4組「正負-電子對,正反-微中子對」於夸克禁閉時即隱含疊加在前項(1)的正反中子內,形成7夸克正反中子【見:圖六-註解三】,最終正反中子衰變為正反質子,再放出2組「正,負-電子對(1組),正反-微中子對(1組)」因而形成一對內部由:負,正電子衰變成:正(d)反(d-)下夸克所組成的「五夸克質子(dd-)uud」及「五夸克反質子(dd-)u-u-d-」,如此正好可與前項(1)的4個正反質子,共同組成「1對-正反質子」及「1對-正反氫原子(吸入前述;正,負-電子對)」,最終形成了宇宙的物質基本單元,如此也分配的剛剛好.
【据說已發現與質子一樣帶正電而內含「反奇夸克」的「q＋1540(ds-)uud五夸克強子」,此即第二代「五夸克質子(dd-)uud」】
第三種:由128位元組成8個16位元的重力子或4個32位元的重力子(未繪出),再或是組成預測中的「宇宙弦」(即上圖開弦態重力子). 重力子可在強子類與輕子類間轉換,開弦型重力子結合輕子,閉弦型重力子結合強子,並在宇宙間傳遞引力.且若為8個16位元的重力子,則正與(圖四)宇宙大膨脹時的8個16位元的重力子同數. 重力子可再衰變為2對共4個正反微中子,這4個正反微中子於「夸克禁閉」時即隱含疊加在前項(1)的正反質子內,形成2對4個由「正反微中子」衰變成之「正(u)反(u-)上夸克」所組成的「5夸克質子(uu-)uud」及「5夸克反質子(uu-)u-u-d-」【見:圖六-附錄五夸克模型】.
以上所述:強子類一半的512位元 及 輕子類一半的512位元,互換組合,即「宇宙粒子的TOE超統一」.
※(s-為反奇夸克,d-為反下夸克,u-為反上夸克,d為下夸克,u為上夸克)※
[本文图表中所有正反弦,粒子(中性粒子)一旦左右镜像迭加,则互相湮灭,而图文中绿色代表电中性,红色代表负(阴)电性,蓝色代表正(阳)电性[
第七节.原子核的组成粒子-内部结构模型图
批注1:上图中: 反夸克, 反中子, 反质子合称为「反粒子」,由「反粒子」组成的物质称为「反物质」, 而由「反物质」组成的宇宙称为「阴极宇宙」-因其组成的基本粒子:「反质子,反核子」,带阴(负)电之故.(而本文中的「反宇宙」是指含「万有斥力」的「负能量-反宇宙」)
批注2:【整体胶子为电中性】
上图强子(质子,中子)中虽有-阳电胶子,阴电胶子,中性胶子,三种不同的电荷性质,但中和起来仍为电中性,因为三条胶子在强子(质子,中子)之中,实为一种混合振动的「中性-胶球态」,阳电胶子及阴电胶子只是整体「中性-胶球态」中,二边相反的电荷分布,阳电胶子及阴电胶子无法单独从强子(质子,中子)中分割出来,这就与带2/3电荷的上夸克及带1/3电荷的下夸克无法单独从强子(质子,中子)中分割出来的道理一样,三个夸克只能整体结合为强子(质子,中子)而呈现出:整数电荷或中性电荷. 三条胶子也只能整体结合为「胶球态」而呈现出:「中性电荷」.
批注3:【强子族中:p介子与质子,中子的位总数比例分配正碓】
p介子的位总数为2个夸克(32位×2)＋1条胶子(8位)＝72位. 而强子(质子,中子)的位总数为3个夸克(32位×3)＋3条胶子(8位)＝120位. 故p介子的72位数÷强子(质子,中子)的120位数=0.6. 我们再看p0介子的上一级介子h0介子(由p0介子迭加而成)的能量约548MeV, 而质子,中子的平均能量约938.9MeV, h0介子的能量548MeV÷「质子,中子」的平均能量938.9MeV=0.584(近0.6),亦即接近p介子与「质子,中子」的位数比0.6,其中的比例差距0.016(即0.6－0.584),这一微小部分能量,应仍留在「真空能量场」中,因为粒子在衰变分裂时,经常会有小量的能量流失而进入「真空能量场」中, 唯总能量仍不变. 而上述的数据正好证明了上图的强子族中:p介子与质子,中子的位总数比例分配应该正碓.
第八节.原子组成的粒子-内部结构模型图
第九节:「希格斯场」-内部结构模型图
第十节:「电弱统一场」-内部结构模型图
上二图-「希格斯场」及「电弱统一场」的结构解说如下:
批注1,「真真空场」为完全不含能量的「负能量真空场」,位于本宇宙的外围.
批注2,「假真空场」为含能量的「正能量真空场」,「希格斯场」即「假真空场」,基本粒子能由「假真空-希格斯场」中的正能量获得质量. 并且「假真空场」的「正能量」会流入宇宙外围的「负能量真真空场」,故而才会发生「宇宙大暴胀」.
批注3,「真真空场」与「假真空场」的交界区为「零能场相对真空场」即「零点能场-Z场」(zero point energy field),在「零点能场-Z场」中能迅速「对产生」及「对湮灭」-正,负「虚粒子对」.
批注4,「真,假-真空场」交界区的「零点能场-Z场」-就是我们所居住4维「膜宇宙」时空中的「典型真空场」. 「典型真空场」向内为5维至11维的「卡拉比丘卷缩空间(Calabi-yau curled up space)」-含:
9维「希格斯场,电弱统一场」.
10维「GUT大统一场」.
11维「超重(引)力场(即TOE超统一场」.
而向外为「负暗能量-外斥力-真真空场」.
批注5,图中黑色区域的「反宇宙」是意指「反(负)能量」的「斥力宇宙」,而非指电荷相反之反粒子组成的「反物质宇宙」.
结论:
总的来说:自1028eV至1011eV能量区域中,不论从-理论上,逻辑上,数学上,都应存在着各阶层的:超弦 及 粒子, 尤其是很多已发现的粒子,其能量,大小,电荷及相位(像三色夸克及8色胶子)又那么地符合本文的模型,故笔者大胆推论:必定存在,但却尚未发现的「重力子」是统一结合转换「强子类」及「轻子类」的最终粒子,而其统一结合转换的程序有二:
一.「磁单极子」吸收「重力子」就合并成为「X,Y玻色子」,而「X,Y玻色子」再衰变为-正,反,上,下,3色共-12种「强子类-夸克」(见图5-1)
二.「X,Y玻色子」放出「重力子」则衰变成为「轻子类-电子,微中子」及
8种胶子(见图5-3)
而「重力子」更以双向衰变来连接「强子类 及 轻子类」,其双向衰变如下:
1.衰变成下夸克(见图5-1),再衰变成电子(见图5-4),此即「强子衰变为轻子」.
2.衰变成微中子(见图5-3),再衰变成上夸克(见图5-4),此即「轻子衰变为强子」.
当然了,最终极的「重力子」就是「宇宙奇异点」.
最后「阴极宇宙」及「反(负)能量宇宙」也必须存在,否则,宇宙中这么多「反粒子」从何而来?湮灭后又去哪儿?「反(负)能量宇宙」则更是本膨胀宇宙的根源动力,况且1998年也已经发现了反引力的「暗能量」.希望本文所有的推论,在不久的将来能得到科学实验的印证,最后还是希望本文的所有模型能对现今的科学有所帮助,并欢迎各界学者专家的批评指教.
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缠中说禅理论精解-缠中说禅_精华图解 本文地址：
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