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首頁(yè) > 高中頻道 > 高二物理復習方法 > 破解四種自然作用力及其大統一的作用機制

破解四種自然作用力及其大統一的作用機制

2009-09-26 16:12:28網(wǎng)絡(luò )資源

  第一節 強相互作用力的實(shí)質(zhì)

  強相互作用力乃是讓強子們結合在一塊的作用力,人們認為其作用機制乃是核子間相互交換介子而產(chǎn)生的。

  而其實(shí),強子們之間的相互作用實(shí)際上乃是夸克團體與夸克團體之間的相互作用,而夸克團體之間的相互作用則必然乃夸克與夸克之間相互作用的剩余。而夸克之間的相互作用我們已知它是未飽和游空子重合體之間相互作用的延伸,這才是真正的強相互作用之作用機制。

  大約地說(shuō),當夸克們結合成為強子時(shí),其結構已經(jīng)較為嚴密完整,可是,如果強子之間發(fā)生了強烈的撞擊作用,那么各強子原來(lái)的結構則定會(huì )遭到破壞,因此,各強子中的大小夸克們則自然會(huì )重新產(chǎn)生相互的作用而結合在一塊;這,正就是強相互作用的現象。

  而說(shuō)到底,強相互作用的實(shí)質(zhì)乃是由于未飽和游空子重合體之中心體因其綜合循環(huán)體的未飽和而通過(guò)靜空子中間體滲透出中心極性而與別的未飽和游空子重合體之外層循環(huán)體產(chǎn)生相互吸引,并且自身的循環(huán)體同理也受到對方中心體吸引,因而它們之間則產(chǎn)生了強烈的相互作用從而形成了各種層次的聯(lián)合構成體,而強相互作用則乃是其中一個(gè)層次上的聯(lián)合相互作用而已。

  第二節 電磁相互作用力的實(shí)質(zhì)

  電磁相互作用力乃是帶電荷粒子或具有磁矩粒子通過(guò)電磁場(chǎng)傳遞著(zhù)相互之間的作用。

  電場(chǎng)和磁場(chǎng)的實(shí)質(zhì)我們在前面已經(jīng)了解:電場(chǎng)乃是游空子循環(huán)體的循環(huán)變化在周?chē)o空子的中間體中引起極性感應激蕩并傳遞開(kāi)去。而磁場(chǎng)則是電場(chǎng)因電源的運動(dòng)而呈現出不同的狀態(tài)而已。并且我們還知道,電場(chǎng)和磁場(chǎng)實(shí)際上也是一種電磁波,不過(guò)乃是頻率及高的電磁波。

  而電磁波能夠對許多東西產(chǎn)生作用并使之發(fā)生結構狀態(tài)的改變(如光照能使物體升溫、無(wú)線(xiàn)電波能在導線(xiàn)中推動(dòng)電子而形成電流等等),這是因為任何有質(zhì)的東西皆由游空子所構成,而任何游空子皆處在靜空子之中并與靜空子共用中間體;于是,電磁波━━即靜空子中間體的極性感應激蕩自然會(huì )影響游空子從而或多或少地影響了游空子構成體的整體狀態(tài)。所以,電磁作用的范圍其實(shí)是很廣的。

  那么帶電荷體與帶電荷體之間的相互作用具體是怎樣進(jìn)行的呢?

  電荷無(wú)非分為正負兩種,我們先說(shuō)異種電荷,即正負電荷之間的相互作用吧。

  正負電荷乃是通過(guò)各自所產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)進(jìn)行相互作用的。那么首先請問(wèn):既然異種電荷是相互吸引的,可為什么卻不?吹秸撾姾芍苯咏佑|進(jìn)行相互作用并結合在一起呢?

  正因為,據我們所知電荷的實(shí)質(zhì)乃是物質(zhì)基元游空子的循環(huán)體或游空子重合體外層的循環(huán)體在循環(huán)時(shí)對外表現出來(lái)的極性激蕩。這激蕩造成周?chē)o空子中間體的極性感應激蕩即是所謂的電場(chǎng)。而正負電荷的區別則不過(guò)是循環(huán)體循環(huán)方向的左右旋不同而已。那正負電荷的電場(chǎng),則乃區別于極性激蕩的相位剛好相反?傊,正負電荷皆起源于同一極性體(即游空子循環(huán)體),其區別只是極性體循環(huán)的方向相反而已。于是既然如此,當正負電荷直接接觸時(shí),實(shí)際上則是相同的極性體在接觸;而相同的極性體是相互排斥的,因此正負電荷不能夠靠在一起直接進(jìn)行著(zhù)相互間的吸引作用而只能通過(guò)電磁波來(lái)進(jìn)行著(zhù)彼此間的作用。

  這個(gè)問(wèn)題正好又從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)明我們這理論之正確與完善。

  那么,正負電荷應是如何通過(guò)電場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生相互作用的呢?

  由于,電荷所形成的電場(chǎng)實(shí)際上乃是電荷激發(fā)空間體而產(chǎn)生的那極高頻電磁波,而發(fā)射電磁波的東西則必然會(huì )受到周?chē)臻g體(即靜空子群)對它的反作用力,那發(fā)射極高頻電磁波的電荷體所受的反作用力則當然會(huì )更加明顯。只是,因為電荷體乃是向各個(gè)方位同時(shí)激發(fā)電磁波的,因此電荷體所受的各個(gè)方向的反作用力則相互抵消。

  可是,當空間里同時(shí)有正負電荷時(shí),雖然正負電荷所形成的電場(chǎng)之感應激蕩相位相反,但由于在它們倆之間其激蕩傳播的方向亦相反,故其相位反而是相同的。于是,在它們之間的兩端,正負電荷激蕩周?chē)恳粋(gè)靜空子時(shí)都得到對方傳過(guò)來(lái)的激蕩波的幫助,因此,在它們之間的這兩邊,靜空子群對它們倆的反作用力自然會(huì )減少許多,于是兩個(gè)帶電荷體便會(huì )被自己另一邊的較強的靜空子反作用力推向對方而表現出異性電荷相吸引的特性。

  而如果空間里同時(shí)放置的是同種的電荷,那么由于同種電荷所形成的電場(chǎng)之感應激蕩的相位是相同的,但由于它們倆之間激蕩的方向相反,故相位變成了相反,于是在它們之間的這邊激蕩靜空子反而會(huì )受到額外的阻力,因此它們之間的這兩端靜空子對它們倆的反作用力則比雙方另一邊靜空子對它們的反作用力更大,兩個(gè)帶電荷體便會(huì )被推斥開(kāi)而表現出同種電荷相斥的特性來(lái)。

  當然,空間里的電荷靠得越近,則各自激蕩靜空子時(shí)受到對方幫助或阻礙的程度則越強;反之,則越弱。

  由于,磁場(chǎng)和電場(chǎng)只是外表形式上的不同而已,它們并沒(méi)有什么本質(zhì)上的區別。所以,磁性體與磁性體之間的相互作用原理與上述那電荷之間相互作用的原理是一個(gè)樣的,而電荷在磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)的相互作用,其原理在本質(zhì)上也與上述的原理相同。因此,我們在這里便不需要去討論那些細節性的問(wèn)題了。

  總之,電磁相互作用之實(shí)質(zhì)乃是由于各帶電體之電場(chǎng)的交叉作用而使空間基元靜空子對帶電體各個(gè)方位的電磁場(chǎng)激發(fā)產(chǎn)生不同的反作用,于是帶電體各個(gè)方位在空間體不平衡的反作用力的作用下,產(chǎn)生了帶有方向性的力的作用。

  電磁相互作用力的實(shí)質(zhì)我們已經(jīng)清楚,接下來(lái)我們要談的是弱相互作用力的問(wèn)題。

  第三節 弱相互作用力的實(shí)質(zhì)

  弱相互作用,主要表現在粒子的衰變過(guò)程。

  弱相互作用的實(shí)質(zhì)是什么呢?

  我們論述過(guò),在宇宙的大循環(huán)中,所有的物質(zhì)基元“游空子”皆隨著(zhù)大循環(huán)的進(jìn)程而緩慢地增加了內部循環(huán)的速度。而這速度的增加乃是因為游空子與所經(jīng)過(guò)的一個(gè)個(gè)靜空子產(chǎn)生相互作用的結果,于是,如果是單個(gè)獨立的游空子,那么它所受到的靜空子的作用力便會(huì )由于乃是1:1相互作用的關(guān)系而顯得比較強;如果是重合游空子,則由于相互作用乃是一個(gè)靜空子同時(shí)與多個(gè)游空子的相互作用,故其中的每一個(gè)游空子所受到的靜空子的作用力便會(huì )比較弱,于是其內部循環(huán)速率的增加自然會(huì )更加緩慢。

  總之,隨著(zhù)時(shí)間的推移,宇宙中所有游空子的內部循環(huán)都會(huì )緩慢地逐漸加快,而單個(gè)獨立的游空子與重合游空子中的游空子則乃是其加快的速度有所不同而已;并且,游空子重合體所含的游空子數越多,則它里面的每一個(gè)游空子的內循環(huán)加速便越慢。

  那么,這現象對于各種粒子的結構是否會(huì )造成影響呢?

  因為各種粒子皆由游空子所構成,所以游空子內部循環(huán)的加速當然多少會(huì )影響各粒子的內部結構?墒,由于各粒子原本已有一套完整的內部循環(huán)系統,于是如果要讓整個(gè)系統產(chǎn)生結構上的變化,那么游空子的內循環(huán)速度當然需要加速到一定的程度,所以,各粒子中那游空子內部緩慢的循環(huán)加速,并不能夠在每一個(gè)時(shí)刻都使粒子產(chǎn)生結構上的變化。而如果要實(shí)現這結構上的變化,那當然得需要循環(huán)加速的不斷積累。而這積累過(guò)程的長(cháng)或短,當然取決于各粒子內部的結構情況(包括各游空子原有內部循環(huán)的快慢)。

  我們知道,電子乃是飽和的游空子重合體,因此電子的內循環(huán)加速自然會(huì )非常的緩慢,而這,正是電子壽命很久遠的根本原因。

  當放射性物質(zhì)之原子核內的各游空子之內部循環(huán)隨著(zhù)宇宙大循環(huán)的進(jìn)程(也即是隨著(zhù)時(shí)間的推移)被加速到一定的程度時(shí),本來(lái)就較不穩定的大原子核的結構(大家知道,原子核的增大是有著(zhù)極限的,一般情況原子核越大則越不穩定)則容易受到一定的破壞,于是核內的一些游空子重合體便會(huì )脫離出來(lái)而合成新的小粒子跑了出去,并伴隨著(zhù)靜空子的受激而產(chǎn)生γ射線(xiàn),而那變故后的原子核則重新形成一個(gè)新的結構形式從而完成了一次衰變的過(guò)程。于是,由于放射作用的消耗,原子核中各游空子的內循環(huán)則會(huì )慢了下來(lái),回到本來(lái)的狀態(tài)并開(kāi)始走向新的衰變過(guò)程。而這,正就是弱相互作用的實(shí)質(zhì)。

  歸根結底,弱相互作用乃是物質(zhì)基元“游空子”與眾多的空間基元“靜空子”因為經(jīng)過(guò)不斷的相互作用而導致游空子內部循環(huán)加速到一定的程度而最后導致物質(zhì)結構的變化。也正因為如此,所以粒子的衰變只取決于時(shí)間的進(jìn)程而與其他的種種因素(如化學(xué)作用和物理作用)統統無(wú)關(guān)。

  好,接下來(lái)我們要談的乃是萬(wàn)有引力之問(wèn)題了。

  第四節 萬(wàn)有引力的實(shí)質(zhì)

  萬(wàn)有引力,乃任何有質(zhì)體(即有質(zhì)量之物)之間的相互吸引力。那么,這力是如何產(chǎn)生的?其實(shí)質(zhì)又是什么呢?

  對于較小的粒子來(lái)說(shuō),萬(wàn)有引力作用并不明顯;但對于較大的物體,其作用則是很明顯的。我們這世界上的所謂重量,便源于萬(wàn)有引力。

  現在,就讓我們用已經(jīng)知曉的物質(zhì)與時(shí)空的知識去認識萬(wàn)有引力的實(shí)質(zhì)吧。

  我們已經(jīng)知道,宇宙中所有的物質(zhì)皆由游空子或游空子重合體所構成;而所有的游空子及游空子重合體,在其循環(huán)體之中那極性最弱之處,其中心體的負空體極性則會(huì )很容易地滲透了出來(lái)。并且,隨著(zhù)循環(huán)體的循環(huán)變化,這滲透出來(lái)的中心體極性在每一個(gè)方位上則會(huì )產(chǎn)生相應的強弱變化;于是周?chē)撵o空子中間體便會(huì )受此影響而產(chǎn)生出了極性感應激蕩。結果,這靜空子的感應極性激蕩則一個(gè)傳感一個(gè)地傳播開(kāi)去,形成了感應極性激蕩之“場(chǎng)”,這“場(chǎng)”不過(guò)是一份份空間基元的感應極性激蕩罷了。

  這就是說(shuō):任何物質(zhì),其四周?chē)目臻g都會(huì )產(chǎn)生中心體極性之感應激蕩。雖然,這由滲透出來(lái)的極性所引起的激蕩較弱,但如果質(zhì)量增大,則由于疊加效應,便會(huì )有所加強。

  由于靜空子中間體的極性感應激蕩實(shí)際上只能是感應正空體在起主導的作用,因而與感應源起相互作用的則只能是靜空子中間體中的感應正空體;因此,游空子循環(huán)體(屬于正空體極性)與被感應的靜空子的相互作用則乃是相排斥的作用(符合了電磁作用之原理),而游空子中心體(屬于負空體極性)與被感應的靜空子的相互作用則應該是相互吸引的。于是,當有質(zhì)體與有質(zhì)體處在空間里的時(shí)候,不管它們是否為帶電體(非帶電體乃有質(zhì)體自身循環(huán)體所激發(fā)的兩種電場(chǎng)相互抵消,故循環(huán)體沒(méi)有與空間產(chǎn)生相互作用力),它們周?chē)侵行捏w極性滲透而形成的感應激蕩則皆存在著(zhù);而在它們之間,由于雙方那感應激蕩的方向相反,因而感應激蕩起來(lái)更加困難,因此在它們之間雙方受到的被感應靜空子的反作用力更大,而這反作用力由于乃是吸引的,所以雙方則呈現相互吸引的現象━━這正是萬(wàn)有引力作用之實(shí)質(zhì)及過(guò)程。

  如果撇開(kāi)感應激蕩源與空間體的作用機制,我們可以看到,構成萬(wàn)有引力場(chǎng)的這中心體極性感應激蕩與構成電荷之電場(chǎng)的循環(huán)體極性感應激蕩并沒(méi)有本質(zhì)的不同。由于,形成萬(wàn)有引力場(chǎng)的中心體極性乃是以吸引的方式開(kāi)始感應靜空子之中間體的,而形成負電荷之電場(chǎng)的循環(huán)體則乃是以排斥的方式開(kāi)始感應靜空子之中間體的;因而兩者所形成的極性感應激蕩之相位則剛好相反。而我們在前面已知,正負電荷之電場(chǎng)的區別乃是其極性感應之相位的相反而已;因此,從激蕩波的本身來(lái)看,萬(wàn)有引力之場(chǎng)等同于非常微弱的正電荷之電場(chǎng)。

  人們應記得,牛頓之萬(wàn)有引力計算公式與庫侖之電荷相互作用力計算公式是何其的相象,其中的緣故,正乃上述之道理。

  至于萬(wàn)有引力與有質(zhì)體之質(zhì)量及距離的關(guān)系,則比較容易理解:質(zhì)量大,則有質(zhì)體之中心體的數量多,于是靜空子之極性感應激蕩由于疊加的效應則越強,于是萬(wàn)有引力作用越強烈;而有質(zhì)體之間的距離加大了,則由于感應極性激蕩隨著(zhù)向外的傳遞因會(huì )受到靜空子之循環(huán)體及中心體等的干擾而將逐漸地變弱,因此兩物之萬(wàn)有引力的作用則會(huì )隨之而變弱。

  終于,宇宙中最基本的四種自然力的作用本質(zhì)我們都已清楚。于是,我們現在便可以對它們進(jìn)行概括和統一了。

  第五節 四種自然作用力的統一

  總之,自然界的四種基本相互作用力,皆源于物質(zhì)基元游空子與空間基元靜空子之間或物質(zhì)基元與物質(zhì)基元再加上空間基元三者之間的相互作用。而它們之間的所有的相互作用,說(shuō)到底乃是兩種空間狀態(tài)“正空體”與“負空體”的相互作用。而這兩種“密度”不同、相對于中間態(tài)呈對偶正負極性的空間體之相互作用,則最終來(lái)源于宇宙的最根本的規則:即━━平衡趨勢。而正是這 “平衡趨勢”,導致了正負空體的極性吸引;而正空體與正空體、負空體與負空體之間的相互排斥,則乃是因為逆“平衡趨勢”所導致。因此,最后我們可以得出結論:自然界的強相互作用力、電磁相互作用力、弱相互作用力、萬(wàn)有引力,全皆起源于“平衡趨勢”之作用及逆“平衡趨勢”之作用。宇宙正是在“平衡趨勢”與逆 “平衡趨勢”的雙重作用下,不斷地進(jìn)行著(zhù)循環(huán)變化的過(guò)程。所以,她是永恒的、并且是美麗的。

  宇宙的四種自然作用力在這里終于得到了終極高度的統一。就這一結果,卻已是多少物理學(xué)家多年來(lái)的夢(mèng)想。

  電磁相互作用(electromagnetic interaction)

  自然界的四種基本相互作用之一,是帶電粒子與電磁場(chǎng)的相互作用以及帶電粒子之間通過(guò)電磁場(chǎng)傳遞的相互作用。在強度上它次于強相互作用而居于四種相互作用的第二位。在四種相互作用中,人們對電磁相互作用的基本規律最為了解。電磁相互作用和引力相互作用是長(cháng)程力,它們可以在宏觀(guān)尺度的距離中起作用而表現為宏觀(guān)現象。宏觀(guān)的電磁相互作用理論總結在麥克斯韋方程組中,早在19世紀已為人們所掌握。微觀(guān)的電磁作用理論是量子電動(dòng)力學(xué),它是麥克斯韋理論與量子力學(xué)原理的結合。在量子電動(dòng)力學(xué)中電磁場(chǎng)是量子化的光子場(chǎng)。光子的質(zhì)量為零,能量為hv,v是頻率。帶電粒子可以發(fā)射和吸收光子,它們之間的電磁作用通過(guò)光子場(chǎng)傳遞。正反帶電粒子對可以湮沒(méi)而轉化為光子,它們也可以在電磁場(chǎng)中產(chǎn)生。量子電動(dòng)力學(xué)是經(jīng)受了實(shí)驗考驗的成熟的理論。在這個(gè)理論中出現一個(gè)可以代表電磁相互作用強度的無(wú)量綱的量,這里e是電子電荷,с是光速。α稱(chēng)為精細結構常數,它的值約為1/137,是一個(gè)很小的量。在量子電動(dòng)力學(xué)中各種物理量可以按α的冪次作微擾論展開(kāi),因此可以作精確的計算。量子電動(dòng)力學(xué)的計算結果與一些高度精確的低能實(shí)驗(見(jiàn)蘭姆移位、 μ子和電子回磁比有驚人的符合,它也與電子、正電子碰撞等高能量的實(shí)驗符合。這些結果證明量子電動(dòng)力學(xué)的理論至少在距離大于10-16cm處是正確的。

[標簽:力學(xué) 物質(zhì) 電場(chǎng) 電場(chǎng)  物理]

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