中国科技又一重大突破：量子弦，优雅的宇宙大统一理论
编辑：admin 日期：2020-03-28 23:04:01 / 人气：
天元，在中国古代象征着众星烘托的北极星。《史记 历书》把天元理解为上天的意旨。凡超神入化的人物，要了解万物的本源和开始。
这里所指的天的旨意，其实是在说宇宙演化的逻辑。天元，便是今天科学家所说的宇宙大爆炸之前的奇点。
换句话说，要了解宇宙的演化过程，就必须站在天元，也就是奇点的高处，拉大尺度，把宇宙缩小到天空中绽放的一朵烟花，却把我们的思维放大到观测烟花的那个思想巨人。
时空叠加
如果拉大尺度，站在奇点的高维时空，就会发现宇宙大爆炸，实际上像一朵升空绽放的烟花，整个过程不过几秒钟。
并非臆测。根据相对论，物质的极限是光速，物体的速度越快，时间就会变慢，当接近光速时，时间就趋于停止。事实上，宇宙正在以接近光速的速度在不断膨胀。假如我们站在高维时空，也就是站在天元观测宇宙，从宇宙大爆炸的那一刻开始，到现在实际上只有3到5秒钟的时间。量子根暂且把它称为宇宙时间。
因此，我们可以这样认定，在宇宙的3到5秒钟的时间，就相当于低速时空人类时间的138亿年。相对论告诉我们，物体运动的速度越慢，时间就会流逝的越快。地球的线速公转速度是每秒29.79公里，比宇宙膨胀的速度，慢到不值一比。
假如一对双胞胎兄弟，哥在高速时空度过一秒钟，那弟弟在地球上的低速时空，却度过了漫长的几十亿年。
我们可以把地球上人类所感知的时空称为低速时空。但是有个问题一直在困扰我们：人类既然置身于宇宙大爆炸的过程中，为什么仍然毫发无损，没有被撕裂？
这是因为相对宇宙，我们人类太过渺小，小到还不如大象背上蚂蚁的百万分之一，甚至更小。人类就是趴在大象背上的蚂蚁，不管这只大象如何情绪波动，奔跑，颠簸，我们仍然该睡的睡，该喝的喝，还可以躺在被窝里玩微信，和情人花前月下。
所以尽管宇宙正在以接近光速的每秒30万公里的速度向外膨胀，地球以每秒30公里的速度在转动，微小的人类数百万年以来，都认为大地是静止不动的，直到现今科学的大发现。
除了上面提到的高速时空和低速时空，宇宙中还存在一个微观时空。微观时空有原子、电子、中子、质子和夸克等等400多个基本粒子。量子世界中的波粒二象性，测不准，量子纠缠等等，是解释宇宙本源的基本层面。
综合上面，量子根以为宇宙是由高速时空，低速时空和微观时空叠加而成。
引力是惯性力，不是基本力
从牛顿发现万有引力到爱因斯坦的时空弯曲，都把质量视为引力来源。对此，爱因斯坦有一个很具象的比喻，一颗质量很大的天体，在空间的引力作用，就像一个在网上滚动的铁球，当铁球滚到网的中央，周围的网线便被铁球压弯，广呈凹形曲面。这个凹形曲面就叫时空弯曲。
爱因斯坦的这个发现，比牛顿的两个天体的质点产生引力的一维作用，前进了一大步。首次引入了引力场概念，四维时空。把物理学推进到一个前所未有的高度。
但是在充分肯定牛顿、爱因斯坦伟大发现的同时，也不能不看到，由于当时这两位伟人所处时代科技手段的不足，他们对所谓的质量产生引力和引力场时空弯曲等认识，还存在着很大的局限。
比如随着哈勃射电望远镜观测宇宙能力的大幅提高，产生了星系漩涡运动合成图，宇宙微波背景辐射图揭示了宇宙大爆炸138亿年以前的初始景象等等，这些为现今的科学家提供了完整系列的宇宙大爆炸演化过程证据。
同时，大爆炸理论的确立，为我们开出了一个全新的认识宇宙的视线，而这些先进的观测手段和大爆炸理论的确立，在牛顿和爱因斯坦时代是没办法分享的。
星系漩涡运动合成图让科学家认识到是漩涡运动产生了引力和时空弯曲，而不是质量。
宇宙微波背景辐射图确立的大爆炸理论，让科学家们意识到，推动宇宙大爆炸向外膨胀的斥力是占宇宙72%的暗能量。因此斥力才是宇宙的基本原生力。
下面，对质量产生引力的局限性说几点不同看法。
木星是太阳系中质量最大的行星，是其他几大行星质量总和的2.5倍。按照质量产生引力的原理，两个物体的质量越大引力越强，那么木星应当距离太阳最近。让人困惑不解的是，在太阳系的八大行星中，质量最大的木星，大过其他行星很多倍，而它距离太阳的位置却远远排在第六位。质量最小的水星、金星、火星等反倒离太阳最近。
通行的解释是八大行星以及小行星的质量是按照所在地的星云厚薄程度决定的,从诞生开始，八大行星就被更早形成的太阳吸引，太阳正处在不稳定的时期，引力因为八大行星而调节，从那以后,八大行星的位置就不变了，经过了五十亿年的漫长演化,形成了今天的太阳系。这种解释明显不符卡文迪许的万有引力试验结果。
因此，八大行星和太阳的距离与卡文迪许的扭称试验，二者必有一误。而前者已经是一种存在的事实，再多的科学实验也否定不了。所以问题应该出在卡文迪许的扭称试验上。
扭秤试验我不想多说什么。暂且不说它会受到地球自转偏向力、地球磁场、宇宙辐射、地壳运动等等的影响，用这种极其简陋的几个金属球来测定宇宙的万有引力，有多少的可靠度？木星和太阳系其他行星构成的引力事实足可证明，卡文迪许的扭称试验并不可靠。
通常，核力衰减得非常快，两个核子的距离大于它们自己的直径时，它们之间的力就几乎降到零。与核力相比，引力衰减速度更快，地球引力在距离地表6400公里（相当于地球半径）的高空就会降至零。（《从元素到基本粒子》，科学出版社，1978年，p133－134）将日地间引力强度比作钢索显然是种误判。实际上，太阳的引力连水星都到不了，更别说到地球和其它更遥远的行星，维持太阳系秩序的只可能是漩涡力。太阳系产生所赖的也是这种力，其他星系莫不如此。
不能想象，在浩瀚的太空中，点点星球微小的连一颗灰尘都不如，就像飓风漩涡卷起的灰尘，它们之间几乎不可能产生互相撕扯的引力。
观看天体图，印象最深的就是许许多多的漩涡结构，数不胜数大大小小螺旋状、风车状、椭圆星系和不规则星系。
后两种星系运行的其实也是漩涡运动，不规则星系是漩涡星系的前期，而椭圆星系则是其后期。天文观测证实，不规则星系的成员十分年轻。
这些漩涡星系的合成图像，就像水流中的漩涡，空中旋转的龙卷风。浩渺太空点点天体，其实就是银河系旋臂上的尘埃微粒，龙卷风中的灰尘。
我们知道，惯性力是指当物体有加速度时，物体具有的惯性会使物体有保持原有运动状态的倾向，而此时若以该物体为参考系，并在该参考系上建立坐标系，看起来就仿佛有一股方向相反的力作用在该物体上令该物体在坐标系内有发生位移的趋向，因此称之为惯性力。
星系漩涡运动产生的引力正是这样一种惯性力。比如我们坐在火车上，突然刹车产生的身体摇晃。向前流动的水流，因为遇到了某些阻力，产生压强差和流体力差，形成回流漩涡而产生的引力。大气流动，因为温差等等原因形成龙卷风，进而产生的引力。宇宙大爆炸也是这样，由于它向四面膨胀的斥力是不平衡的，在某些局部会因瞬间速度放缓而出现“刹车”效应，其部分爆炸碎片和尘埃，会出现惯性回流，形成漩涡，这些爆炸碎片和尘埃在历经数亿年的旋涡运动中进而逐渐形成不同的星系，并在旋转中产生引力。这便是产生引力的真正来源。
因此引力的本质是惯性力，不属于基本力。
旋涡运动产生引力
当谈到自然规律时，在看似不相关的现象之间多少是有相似之处并值得注意。它们背后的数学结构常常是相似，有时甚至是完全相同。根据牛顿定律，两个大天体之间引力的方式几乎与带电粒子吸引或排斥方式完全相同。钟摆摆动的方式完全类似于弹簧上质量来回移动方式，也类似于行星绕恒星运行的方式。引力波、水波和光波都有着非常相似的特征，尽管它们的物理起源根本不同。
引力波的发现，是星系旋涡运动产生引力的第一个特征。
美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)于2015年，探测到了发生在宇宙大爆炸1万万亿万万亿万万亿分之一秒时所产生的引力波。通常，任何一种物体物质的爆炸力，都会产生强烈的向外膨胀的斥力和冲击波，在如此短暂的瞬间，产生一种向心引力，似乎不好理解。
其实，正像水流冲击下产生的漩涡，空气流动中产生的旋风、龙卷风，它只是物质快速运动下的一种惯性回流。换句话说，引力波就像山谷中爆炸的某个物体所产生的迴响。水流冲击产生的漩涡涟漪、波纹。
涟漪、波纹是漩涡产生引力的直接证据，它符合大自然的物理逻辑，是惯性力的物理属性。但是质量产生引力的直接证据引力子，至今没有被发现，因为引力是一种惯性力，而惯性力是一种假设的力，并不需要引力子来作为一种传导粒子。
黑洞的发现，是漩涡运动产生引力的第二个特征。
普遍的看法，黑洞形成是由于恒星燃料耗尽，产生超新星爆炸，然后塌缩成一个质量巨大的点，这个点便是黑洞。由于它的质量很大，所有的物质包括光线在内都无法逃出。
关于质量产生引力，我在前面的文字中已经作了分析，这种推论基本不成立。
量子根认为，广义相对论提出的引力场理论，是对牛顿万有引力的一次重大升级。但是它仍然没有跳出牛顿质量产生引力的框架。
个人以为，黑洞的形成仍然和星系的漩涡运动密切相关。其实黑洞就像龙卷风运动中心的暴风眼。因为它的高速旋转，漩涡中心产生的空洞，可以把海水吸上天。漩涡中心只是一个空洞吸管，只有高速旋转下的引力。黑洞也是这样，射电望远镜之所以没有探测到黑洞中的光， 是因为黑洞中原本就没有多少物质，只是一个空心吸管状。
黑洞即是大型星系漩涡运动的暴风眼。就像地球表面的水流漩涡，大气环境中的旋风和飓风，形成的漩涡中心和暴风眼是一种自然现象一样，黑洞也是星系漩涡运动产生的一种自然现象。
行星、恒星的距离拉大，呈离散性，是旋涡产生引力的第三个特征。
根据美国宇航局38年的观测和俄罗斯科学家查阅的100年以来的星云资料。月球和地球每年拉大了6毫米的距离，地球和太阳的距离每100年拉大了7米的距离。太阳系每年也以一定的速度正在远离银河系。此外，以地球自转周期为基准所计量的时间,2000 年来累计慢了2个多小时。太阳、月亮等天体的自转速度也在减慢。
直到目前为止，科学家还找不出其中的原因。
其实，只要根据旋涡运动模型， 看似复杂的问题便会变得简单明确。
以龙卷风为例，当惯性旋涡能量发生递减，漩涡运动减弱，其向心的引力也会跟着减弱，最终龙卷风就会漂散消失在大气层中。
星系的漩涡运动也是这样，大爆炸的惯性力形成了星系的漩涡运动，随着惯性力的减弱，引力减小，各大星系的星球就像空中的龙卷风一样，逐渐偏离漩涡中心，最终会离散在宇宙空间。月亮将会远离地球，地球也会远离太阳，星系中所有行星和恒星如同漂浮在龙卷风的灰尘那样，最终会飘散在宇宙空间。
地球自转速度减慢是漩涡运动产生引力的第四个特征。
因为漩涡运动惯性力的递减，太阳系以及银河系的旋涡星系开始出现离散，行星和恒星的自转速度也自然会逐渐减慢。
地球最初的自转一周时间为：
地球自转一周时间=赤道周长/赤道线速度=40076公里/107280公里/小时=0.37小时。
在距今5.43亿年，太阳捕获地球，地球开始有了阳光，地质时期进入显生宙的古生代，
冰川融化，生物界开始爆发式出现即开始复活，在岩石建造上出现大量的灰岩。
从地球最初自转一周0.37小时，经过5.43亿年，地球自转一周为24小时，减慢了：
24小时-0.37小时=23.63小时=83880秒。
减慢速率为：83880秒/543000000年=0.00015秒/年。
在未来的某一天，地球每一天的时间不再是24小时，而是96小时。
引力无法同量子场统一，是旋涡运动产生引力的第五个间接支持。
从爱因斯坦研究四种力的统一到现在，已近百年，无数科学家注入一生精力，以至提出了充满科学想象的超弦理论，但最终都走进了死胡同，无法把引力统一到量子微观。
因为，引力的本质是惯性力，而不是宇宙的原生基本力。研究对象错了，自然只能浪费精力和智慧。
从旋涡运动产生引力波，到黑洞形成，再到地球、太阳等天体自转速度减慢，再到行星、恒星，以及星系远离漩涡中心，都充分证明，是星系漩涡运动产生了引力。
漩涡引力方程的计算结果和牛顿的万有引力计算结果惊奇一致，从数学上论证了是星系旋涡运动产生了引力的科学发现。
我研究的漩涡引力方程是：
F=GVv/r2
F是牛顿单位，G是引力常数，V是恒星速度，v是行星速度，r是行星轨道半经。其计算结果与牛顿的万有引力定律完全一致。
斥力是宇宙的基本力
在宇宙中，72%的是暗能量，暗物质占了23%，可见物质只有5%。如果按照质量产生引力的观点，那引力最多才占宇宙所有力的28%。宇宙大爆炸向外膨胀的斥力占72%。斥力，一种如此巨大的宇宙力，被排除在四种基本力之外，是没有道理的。
这股斥力是靠能量推动的，能量的最小单位是量子，换句话说，量子是斥力的传导粒子。
把这个关系捋顺了，就不像引力那么麻烦，还要寻找什么引力子。
自牛顿到爱因斯坦以来，为什么科学家们只关注到了引力而忽略掉了斥力？
这大概与观测宇宙的科学手段有关系。牛顿和爱因斯坦时代没有射电望远镜。而射电望远镜是主要接收天体射电波段辐射的尖端设备。在射电望远镜的帮助下，20世纪60年代天文学取得了四项非常重要的发现：脉冲星、类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子等。而牛顿和爱因斯坦时代，没有这些尖端科技手段的帮助，他们只能根据低速时空的人类直觉，用比较原始的凹凸望远镜观测宇宙。认为引力是宇宙的主要基本力。但是由于他们无法分享到射电望远镜的星系合成图像资料，以及宇宙微波背景辐射图，所以他们只是局限在银河系的天体运动规律范围，进行分析研究和理论概括上。
而之于银河系外更广阔的空间，他们没有第一手资料，所以斥力就被忽略了。
因此，要实现大统一理论，必须要把引力这个假设的力排除掉，引力一直是100年以来科学家们心中的一个痛点，所以科学家再怎么努力，也无法把引力和量子场论统一起来。
如果把斥力引入到统一场论，那么微观量子和宏观量子就完全可以形成一种自洽的物理逻辑理论。
Su（4）Su（3）Su（2）u（1）
其中Su（4）是斥力，后面便是强弱相互作用力和电磁力。
量子弦
如果把引力从四种基本力中删除，那早在1950年代，杨振宁的杨.米尔斯规范场，就基本统一了前三种力。其实规范场距离宇宙大统一理论仅仅差了一公里。
此后，虽经科学家们进一步完善，建立了标准模型。但这一公里的距离始终没有完成。
这一公里的距离在，缺少了宇宙中最主要的基本力——斥力，以及以量子纠缠为链接的量子弦。
那如何把这四种力统一起来？近几十年来，超弦理论的热烙，为此提供了有益的启发。
弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子，能量与物质是可以转化的。
弦理论的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”，大至星际银河，小至电子，质子，夸克一类的基本粒子都是由这占有二维时空的“能量线”所组成。
在弦理论中，基本对象不是占据空间单独一点的基本粒子，而是一维的弦。这些弦可以有端点，或者他们可以自己连接成一个闭合圈环。正如小提琴上的弦，弦理论中支持一定的振荡模式，或者共振频率，其波长准确地配合。
应当说，弦理论非常有想象力，但最大的毛病是把一种假力，也就是引力，当做了基本力。因为要补引力这个漏洞，从9+1的维度一直增加到33个维度，也没有看到弦论走出死胡同的半点希望。
尽管这样，弦论，提出弦的振动产生了基本粒子的这个思路弥足珍贵。
以此，量子弦从弦理论中得到启发。这种弦，和超弦理论的橡皮筋振动原理不同，量子根认为，量子纠缠早在宇宙爆炸之前的奇点中就存在。因为在奇点中没有物质，没有上下，没有时间，只有能量。同源的量子在奇点中就产生了纠缠。随着大爆炸，这些量子散落在宇宙的每一个角落，无数的由量子纠缠链接的网状弦（能量线）在不断振动，于是便产生了基本粒子。
钟摆效应，宇宙大统一
微观粒子都有量子化的自旋，其中费米子具有分数倍普朗克常数的自旋，而玻色子则有整数倍普朗克常数的自旋。质子作为一种费米子，与电子一样，也具有1/2普朗克常数的自旋，质子的自旋与它所携带的电量和它的质量一样，已经成为它自身的属性之一。近百年来，物理学家们一直在追问，这种永不停歇的自旋到底从何而来？
量子根以为，要解释粒子的自旋之谜，仅仅局限在微观尺度是不够的。必须把微观尺度拉大到宏观，也就是从宇宙大爆炸的源头，从宇宙爆炸过程中的内在逻辑中寻找答案。
宇宙大爆炸不仅产生了宏观星系的漩涡运动，进而产生引力和向外膨胀的斥力， 而且其巨大的爆炸力就像天空中的雷暴，不仅能使地面上的房屋和窗户玻璃产生振动，而且会使微观粒子产生振动、自旋。这便是粒子自旋的来源。
但是，玻色子为什么以整数倍数自旋，费米子以分数倍数自旋？
1675年，荷兰物理学家惠更斯成功的进行了钟摆实验。后来经过不断实验，扩大到现在的32口摆钟的振动试验。实验者随意拨动会发声的钟摆。根据钟摆的声音和摆动可以看出，实验一开始，所有摆动杂乱无序。过一会，这些钟摆有的正在慢下来，有的正在加速。
它们的摆动频率正在变化......趋同.....在临界时间点：1分04秒，所有声音突然变得整齐划一。从1分35秒开始，最后一个方向相反的钟摆也开始加速摆动速度，与其他钟摆趋同。所有钟摆的摆动和声音都整齐划一了.....这就是“共振”。
共振就像一个纽带，将万物相连。根据量子力学的著名共识：万物都是共振。
钟摆共振效应，同样可以在微观粒子自旋中得到解释。大爆炸的震荡效应带动了粒子的振动、自旋。像摆钟一样，最初它们是杂乱无序的，嘈杂的，每一种粒子的自旋方向都是不一样的。不久，它们有的正在慢下来，有的正在加速。当到了一个临界点时，所有同一种类型的粒子，便会整齐划一自旋。玻色子以0、1、2、3、4等整数倍自旋。费米子以1/2，3/2分数倍自旋。
近百年来，科学家一直无法解释粒子为什么会有永不停息的自旋内禀性。量子根分析，这与量子纠缠的内禀性有密切关系。
现今，宇宙中所有的天体物质都产生于大爆炸之前的奇点。换句话说，作为能量的最小单位的量子，早在奇点中已经开始了纠缠。随着大爆炸的产生，它们散发到宇宙的每一个角落。于是宇宙就像一张用量子纠缠编织成的旋网撒开在太空中。
比如组成地球物质的基本粒子的共振和自旋，会通过量子纠缠把这种振动和自旋传递给远在银河天外，近在咫尺的一对或n对同源粒子的共振、自旋。瞬间，形成了不同的排列组合，相互影响的、连续不断的共振、自旋。于是便演奏出一支美丽的宇宙交响曲。而且这首交响曲，比弦论更为明快，简洁，更震撼人心，更符合宇宙演化的内在逻辑。
至此，一个新的宇宙结构模型出来了。
自然，以量子纠缠为链网，以斥力、强相互作用力、弱相互作用力、电磁力四种基本力的统一作为基石的宇宙大统一理论，有待进一步找出证据。比如量子纠缠，可否在月球等星球土壤取样中和地球土壤深入到微观层面的比对，获取月球和地球基本粒子的量子纠缠态，找到证据。观察这两种不同天体的微观粒子是否有产生纠缠。
为避免选样的盲目性，减少比对难度，可否抽样不同星球上的同一种矿物元素，比如月球和地球上的氢和氦等等。
散落在地球上的陨石，也是选项之一。
结论：
1，引力是惯性力，假设的力，不是宇宙的原生力，应该排除在四种基本力之外。
2，推动宇宙爆炸膨胀的斥力是宇宙的主要原生力，基本力。因为暗能量占了宇宙的72%。应该把斥力纳入四种基本力。这样的物理模型才是完整的。
宇宙的四种基本力是：斥力、强相互作用力、弱相互作用力、电磁力。大统一的公式是：Su（4）Su（3）Su（2）u（1）
斥力方程（略）
3，宇宙大爆炸的雷暴震荡效应，产生了粒子的振动、自旋。而宇宙中n组同源量子比特的量子纠缠，形成的量子相干性，在钟摆效应下，使玻色子以整数倍数的自旋和费米子以分数倍数的自旋产生共振。也可以理解为，是量子纠缠弦链接的能量线的振动产生了基本粒子。
4，宇宙是由n个量子比特的量子纠缠构成的量子张量网。在量子纠缠的相干性轮动下产生了粒子永不停息的振动、自旋。（量子根原创）