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首頁 > 高中頻道 > 高二物理復(fù)習(xí)方法 > 破解四種自然作用力及其大統(tǒng)一的作用機(jī)制

破解四種自然作用力及其大統(tǒng)一的作用機(jī)制

2009-09-26 16:12:28網(wǎng)絡(luò)資源

  第一節(jié) 強(qiáng)相互作用力的實(shí)質(zhì)

  強(qiáng)相互作用力乃是讓強(qiáng)子們結(jié)合在一塊的作用力,人們認(rèn)為其作用機(jī)制乃是核子間相互交換介子而產(chǎn)生的。

  而其實(shí),強(qiáng)子們之間的相互作用實(shí)際上乃是夸克團(tuán)體與夸克團(tuán)體之間的相互作用,而夸克團(tuán)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(qiáng)相互作用之作用機(jī)制。

  大約地說,當(dāng)夸克們結(jié)合成為強(qiáng)子時,其結(jié)構(gòu)已經(jīng)較為嚴(yán)密完整,可是,如果強(qiáng)子之間發(fā)生了強(qiáng)烈的撞擊作用,那么各強(qiáng)子原來的結(jié)構(gòu)則定會遭到破壞,因此,各強(qiáng)子中的大小夸克們則自然會重新產(chǎn)生相互的作用而結(jié)合在一塊;這,正就是強(qiáng)相互作用的現(xiàn)象。

  而說到底,強(qiáng)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(qiáng)烈的相互作用從而形成了各種層次的聯(lián)合構(gòu)成體,而強(qiáng)相互作用則乃是其中一個層次上的聯(lián)合相互作用而已。

  第二節(jié) 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電磁場傳遞著相互之間的作用。

  電場和磁場的實(shí)質(zhì)我們在前面已經(jīng)了解:電場乃是游空子循環(huán)體的循環(huán)變化在周圍靜空子的中間體中引起極性感應(yīng)激蕩并傳遞開去。而磁場則是電場因電源的運(yùn)動而呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)而已。并且我們還知道,電場和磁場實(shí)際上也是一種電磁波,不過乃是頻率及高的電磁波。

  而電磁波能夠?qū)υS多東西產(chǎn)生作用并使之發(fā)生結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變(如光照能使物體升溫、無線電波能在導(dǎo)線中推動電子而形成電流等等),這是因?yàn)槿魏斡匈|(zhì)的東西皆由游空子所構(gòu)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(yīng)激蕩自然會影響游空子從而或多或少地影響了游空子構(gòu)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?

  電荷無非分為正負(fù)兩種,我們先說異種電荷,即正負(fù)電荷之間的相互作用吧。

  正負(fù)電荷乃是通過各自所產(chǎn)生的電場來進(jìn)行相互作用的。那么首先請問:既然異種電荷是相互吸引的,可為什么卻不?吹秸(fù)電荷直接接觸進(jìn)行相互作用并結(jié)合在一起呢?

  正因?yàn),?jù)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)時對外表現(xiàn)出來的極性激蕩。這激蕩造成周圍靜空子中間體的極性感應(yīng)激蕩即是所謂的電場。而正負(fù)電荷的區(qū)別則不過是循環(huán)體循環(huán)方向的左右旋不同而已。那正負(fù)電荷的電場,則乃區(qū)別于極性激蕩的相位剛好相反?傊,正負(fù)電荷皆起源于同一極性體(即游空子循環(huán)體),其區(qū)別只是極性體循環(huán)的方向相反而已。于是既然如此,當(dāng)正負(fù)電荷直接接觸時,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(fù)電荷不能夠靠在一起直接進(jìn)行著相互間的吸引作用而只能通過電磁波來進(jìn)行著彼此間的作用。

  這個問題正好又從另一個角度來說明我們這理論之正確與完善。

  那么,正負(fù)電荷應(yīng)是如何通過電場來產(chǎn)生相互作用的呢?

  由于,電荷所形成的電場實(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受到周圍空間體(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(dāng)然會更加明顯。只是,因?yàn)殡姾审w乃是向各個方位同時激發(fā)電磁波的,因此電荷體所受的各個方向的反作用力則相互抵消。

  可是,當(dāng)空間里同時有正負(fù)電荷時,雖然正負(fù)電荷所形成的電場之感應(yīng)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(fù)電荷激蕩周圍每一個靜空子時都得到對方傳過來的激蕩波的幫助,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減少許多,于是兩個帶電荷體便會被自己另一邊的較強(qiáng)的靜空子反作用力推向?qū)Ψ蕉憩F(xiàn)出異性電荷相吸引的特性。

  而如果空間里同時放置的是同種的電荷,那么由于同種電荷所形成的電場之感應(yīng)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,兩個帶電荷體便會被推斥開而表現(xiàn)出同種電荷相斥的特性來。

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

  由于,磁場和電場只是外表形式上的不同而已,它們并沒有什么本質(zhì)上的區(qū)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樣的,而電荷在磁場中與磁場的相互作用,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(xì)節(jié)性的問題了。

  總之,電磁相互作用之實(shí)質(zhì)乃是由于各帶電體之電場的交叉作用而使空間基元靜空子對帶電體各個方位的電磁場激發(fā)產(chǎn)生不同的反作用,于是帶電體各個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,接下來我們要談的是弱相互作用力的問題。

  第三節(jié) 弱相互作用力的實(shí)質(zhì)

  弱相互作用,主要表現(xiàn)在粒子的衰變過程。

  弱相互作用的實(shí)質(zhì)是什么呢?

  我們論述過,在宇宙的大循環(huán)中,所有的物質(zhì)基元“游空子”皆隨著大循環(huán)的進(jìn)程而緩慢地增加了內(nèi)部循環(huán)的速度。而這速度的增加乃是因?yàn)橛慰兆优c所經(jīng)過的一個個靜空子產(chǎn)生相互作用的結(jié)果,于是,如果是單個獨(dú)立的游空子,那么它所受到的靜空子的作用力便會由于乃是1:1相互作用的關(guān)系而顯得比較強(qiáng);如果是重合游空子,則由于相互作用乃是一個靜空子同時與多個游空子的相互作用,故其中的每一個游空子所受到的靜空子的作用力便會比較弱,于是其內(nèi)部循環(huán)速率的增加自然會更加緩慢。

  總之,隨著時間的推移,宇宙中所有游空子的內(nèi)部循環(huán)都會緩慢地逐漸加快,而單個獨(dú)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(shù)越多,則它里面的每一個游空子的內(nèi)循環(huán)加速便越慢。

  那么,這現(xiàn)象對于各種粒子的結(jié)構(gòu)是否會造成影響呢?

  因?yàn)楦鞣N粒子皆由游空子所構(gòu)成,所以游空子內(nèi)部循環(huán)的加速當(dāng)然多少會影響各粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。可是,由于各粒子原本已有一套完整的內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng),于是如果要讓整個系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的變化,那么游空子的內(nèi)循環(huán)速度當(dāng)然需要加速到一定的程度,所以,各粒子中那游空子內(nèi)部緩慢的循環(huán)加速,并不能夠在每一個時刻都使粒子產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的變化。而如果要實(shí)現(xiàn)這結(jié)構(gòu)上的變化,那當(dāng)然得需要循環(huán)加速的不斷積累。而這積累過程的長或短,當(dāng)然取決于各粒子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)情況(包括各游空子原有內(nèi)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(nèi)循環(huán)加速自然會非常的緩慢,而這,正是電子壽命很久遠(yuǎn)的根本原因。

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

  歸根結(jié)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?yàn)榻?jīng)過不斷的相互作用而導(dǎo)致游空子內(nèi)部循環(huán)加速到一定的程度而最后導(dǎo)致物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。也正因?yàn)槿绱耍粤W拥乃プ冎蝗Q于時間的進(jìn)程而與其他的種種因素(如化學(xué)作用和物理作用)統(tǒng)統(tǒng)無關(guān)。

  好,接下來我們要談的乃是萬有引力之問題了。

  第四節(jié) 萬有引力的實(shí)質(zhì)

  萬有引力,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?

  對于較小的粒子來說,萬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,便源于萬有引力。

  現(xiàn)在,就讓我們用已經(jīng)知曉的物質(zhì)與時空的知識去認(rèn)識萬有引力的實(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(gòu)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(fù)空體極性則會很容易地滲透了出來。并且,隨著循環(huán)體的循環(huán)變化,這滲透出來的中心體極性在每一個方位上則會產(chǎn)生相應(yīng)的強(qiáng)弱變化;于是周圍的靜空子中間體便會受此影響而產(chǎn)生出了極性感應(yīng)激蕩。結(jié)果,這靜空子的感應(yīng)極性激蕩則一個傳感一個地傳播開去,形成了感應(yīng)極性激蕩之“場”,這“場”不過是一份份空間基元的感應(yīng)極性激蕩罷了。

  這就是說:任何物質(zhì),其四周圍的空間都會產(chǎn)生中心體極性之感應(yīng)激蕩。雖然,這由滲透出來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(yīng),便會有所加強(qiáng)。

  由于靜空子中間體的極性感應(yīng)激蕩實(shí)際上只能是感應(yīng)正空體在起主導(dǎo)的作用,因而與感應(yīng)源起相互作用的則只能是靜空子中間體中的感應(yīng)正空體;因此,游空子循環(huán)體(屬于正空體極性)與被感應(yīng)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(fù)空體極性)與被感應(yīng)的靜空子的相互作用則應(yīng)該是相互吸引的。于是,當(dāng)有質(zhì)體與有質(zhì)體處在空間里的時候,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)的兩種電場相互抵消,故循環(huán)體沒有與空間產(chǎn)生相互作用力),它們周圍那中心體極性滲透而形成的感應(yīng)激蕩則皆存在著;而在它們之間,由于雙方那感應(yīng)激蕩的方向相反,因而感應(yīng)激蕩起來更加困難,因此在它們之間雙方受到的被感應(yīng)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(xiàn)相互吸引的現(xiàn)象━━這正是萬有引力作用之實(shí)質(zhì)及過程。

  如果撇開感應(yīng)激蕩源與空間體的作用機(jī)制,我們可以看到,構(gòu)成萬有引力場的這中心體極性感應(yīng)激蕩與構(gòu)成電荷之電場的循環(huán)體極性感應(yīng)激蕩并沒有本質(zhì)的不同。由于,形成萬有引力場的中心體極性乃是以吸引的方式開始感應(yīng)靜空子之中間體的,而形成負(fù)電荷之電場的循環(huán)體則乃是以排斥的方式開始感應(yīng)靜空子之中間體的;因而兩者所形成的極性感應(yīng)激蕩之相位則剛好相反。而我們在前面已知,正負(fù)電荷之電場的區(qū)別乃是其極性感應(yīng)之相位的相反而已;因此,從激蕩波的本身來看,萬有引力之場等同于非常微弱的正電荷之電場。

  人們應(yīng)記得,牛頓之萬有引力計(jì)算公式與庫侖之電荷相互作用力計(jì)算公式是何其的相象,其中的緣故,正乃上述之道理。

  至于萬有引力與有質(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(shù)量多,于是靜空子之極性感應(yīng)激蕩由于疊加的效應(yīng)則越強(qiáng),于是萬有引力作用越強(qiáng)烈;而有質(zhì)體之間的距離加大了,則由于感應(yīng)極性激蕩隨著向外的傳遞因會受到靜空子之循環(huán)體及中心體等的干擾而將逐漸地變?nèi),因此兩物之萬有引力的作用則會隨之而變?nèi)酢?/p>

  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(xiàn)在便可以對它們進(jìn)行概括和統(tǒng)一了。

  第五節(jié) 四種自然作用力的統(tǒng)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,說到底乃是兩種空間狀態(tài)“正空體”與“負(fù)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(fù)極性的空間體之相互作用,則最終來源于宇宙的最根本的規(guī)則:即━━平衡趨勢。而正是這 “平衡趨勢”,導(dǎo)致了正負(fù)空體的極性吸引;而正空體與正空體、負(fù)空體與負(fù)空體之間的相互排斥,則乃是因?yàn)槟?ldquo;平衡趨勢”所導(dǎo)致。因此,最后我們可以得出結(jié)論:自然界的強(qiáng)相互作用力、電磁相互作用力、弱相互作用力、萬有引力,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)行著循環(huán)變化的過程。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(tǒng)一。就這一結(jié)果,卻已是多少物理學(xué)家多年來的夢想。

  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的相互作用以及帶電粒子之間通過電磁場傳遞的相互作用。在強(qiáng)度上它次于強(qiáng)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(guī)律最為了解。電磁相互作用和引力相互作用是長程力,它們可以在宏觀尺度的距離中起作用而表現(xiàn)為宏觀現(xiàn)象。宏觀的電磁相互作用理論總結(jié)在麥克斯韋方程組中,早在19世紀(jì)已為人們所掌握。微觀的電磁作用理論是量子電動力學(xué),它是麥克斯韋理論與量子力學(xué)原理的結(jié)合。在量子電動力學(xué)中電磁場是量子化的光子場。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光子場傳遞。正反帶電粒子對可以湮沒而轉(zhuǎn)化為光子,它們也可以在電磁場中產(chǎn)生。量子電動力學(xué)是經(jīng)受了實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的成熟的理論。在這個理論中出現(xiàn)一個可以代表電磁相互作用強(qiáng)度的無量綱的量,這里e是電子電荷,с是光速。α稱為精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù),它的值約為1/137,是一個很小的量。在量子電動力學(xué)中各種物理量可以按α的冪次作微擾論展開,因此可以作精確的計(jì)算。量子電動力學(xué)的計(jì)算結(jié)果與一些高度精確的低能實(shí)驗(yàn)(見蘭姆移位、 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(yàn)符合。這些結(jié)果證明量子電動力學(xué)的理論至少在距離大于10-16cm處是正確的。

[標(biāo)簽:力學(xué) 物質(zhì) 電場 電場  物理]

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