光子為什麼沒有靜質量？

鑑於幾個問題放到一篇文章過長不便於閱讀，從此文開始，我將把非對稱機制對幾個有趣但又重大的物理學問題的解釋分別進行介紹。這篇文章介紹為什麼光子無靜質量的問題。

圖1 因映射糾纏具有測不準特徵的光波

根據空間單體相對運動時將基於運動相對性和物空象對稱環繞要求發生圖1所示的映射糾纏，並形成波長為λ的光子。當不考慮光波內的映射糾纏也即測不準特徵時，光子在時間t到達觀測者經過的空間距離為L_1=ct，此時光子速度為c。當考慮光波內空單間的映射糾纏時，光子在時間t內經過的距離將減少一個λ，即L_2=ct-λ，此時光子內空單將因為映射糾纏具有小於光速的速度v_2=c-λ/t.

前期對相對時空變換的等價分析中，通過以下兩式

（1）

（2）

已經得到以光速運動空單對外將恆表現為0的空象密度，即：

（3）

根據對外表現完全對稱具有不可觀測性前提（正如黑板上寫字不能用同樣的黑色粉筆，否則將因為它們完全無色差或稱為完全對稱具有不可見特徵一樣），這使恆以光速運動空單恆具有不可見特徵【1】。映射糾纏使得光波中空單具有小於光速的v_2將使其中空單基於映射糾纏環的存在對外表現出大於0的空象ρ_v，即：

（4）

也即下式

（5）

上式有意義且非0要求t＞λ/2c，實際也就意味著要求觀察者不能進入光子內部。由於構成光子空單具有糾纏測不準特徵，一旦與光波接觸，實際將會因為幹擾其中任一空單運動狀態使得整個光波環坍縮。所以，具有映射糾纏態保證不會發生t＜λ/2c的情況，觀察者與光子接觸並使之坍縮時t=λ/2c。顯然，當考慮光子內映射糾纏測不準特徵時，觀察者到光子中心的最小距離也即λ/2，由於光子以光速運動，光子從其中心位置計起到達觀察者的最小時間即t=λ/2c。上述分析是合理的。

那麼這些推導與光子無靜質量表現有何關聯呢？其實，光子無靜質量的解讀也是對靜質量如何形成的解讀。基於對稱性法則可知，光子是發生糾纏空單主體物象形成的物象環在與其運動方向軸線正交平面對稱分布，從而形成的1級麻花形閉環。當有2級環存在時，基於同樣的物空象互繞對稱性法則，1級環因被要求環繞其作為整體形成2級映射糾纏環空象而存在，所以會在極小二維平面內以閉合環形態存在，從而具有靜質量表現。這應被認為是有質量基本粒子都只能以非常小體積存在的根源。反過來再看光子，由於其不具有高一級2級環約束，相應的也就不需要環繞2級環內空象在極小二維平面內以二維閉環形式存在，所以一方面光子波長可大可小，並無常量波長形態光子，另一方面也賦予其圍繞其運動方向軸向對稱分布的自由。由於二維平面上閉環的形成是引力場和基於引力賦予主體靜質量的關鍵，這種自由和喪失二維平面閉環的代價便是光子的無引力場和靜質量表現。1級三維麻花閉環光子和1級有靜質量二維閉環形態如圖2所示。

圖2 三維麻花閉環二維開環光子和二維閉環有靜質量物質

當然，若想理解光子無靜質量表現還是要看二維閉環如何表現出引力和賦予主體靜質量的。不過不急，我們先批駁一下當前最被人賦予厚望的弦論，以樹立自身理論優越性。對比之下可以發現，被弦論視為開弦的光子實質只是三維麻花閉環的一半。由於內部具有映射糾纏關聯，一半與整個閉環雖然並無本質區別，但關鍵在於半環和表現質量的整個閉環被弦論分別視為構成能量和物質的兩種基本單元。這個問題就大了。這一方面會直接導致宇宙不統一。物質和能量分別具有完全不同的構成基本單元還怎麼解釋質能等效和它們間的相互轉化呢？另一方面，如果不認為靜質量依託於二維閉環，那光子無靜質量又怎麼去解釋呢？三維空間加一維時間條件下，弦論大牛深挖幾十年都對此無能為力。不得已只能向無法證實也無法證偽的高維空間尋覓解答。在十一維空間中，一群大牛總算把光子靜質量鼓搗沒了。可新的問題同時也能夠間接幫助對它們推論證偽的問題又出現了，這時候他們發現必須還應有以現有技術很容易發現超對稱粒子的存在。迄今為止結果很明顯，超對稱粒子一個都沒有發現，對超弦理論可以蓋棺定論的講已經宣告失敗了。為什麼弦論乃至超弦理論會失敗？作者看來道理很簡單，從提出光子為開弦，物質為閉弦那一刻起，弦論就違背了宇宙統一這個根本前提，或者說是人們孜孜以求的最終目標。

回過頭來再看我們所提的理論，一方面，不僅光子和物質都由相同的基本單元空單構成，這符合宇宙統一和它們可以相互轉化的事實，另一方面構成它們單元的不可見性和不可見性推理的前提都是從狹義相對論的等價形式發展來的。這意味著，我們並不否定狹義相對論已被證實的真理一面，同時我們也不認為狹義相對論是完全的真理。經過剔除時間標尺屬性，賦予空間優先變換權力，同時大膽的接納量子糾纏並將其融入到物質相對空間和物質專屬外延空間（也即空象）的變換中來後，物質的外部場，包括引力場，電場，磁場，強弱場都變得有據可循了。這個產生場的根據便是映射糾纏。主體內部環的映射糾纏使外部可以形成空象引力場【2】或磁場【3】，物質運動與空間中空單發生映射糾纏形成電場【3】或強弱場【4】。圖3所示正是空單主體物象形成二維閉環時，基於內部均勻0級空象和外部放射性遞減不均勻空象環繞物象環形成的偏心圓非對稱空象引力場。

圖3 二維閉合物象環引力場結構圖

需要說明的是，一，作為最基本單元，由於各空單具有完全相同的空間形態，具有特定運動方向空單向著無該運動方向空單運動時，運動的相對性會使該特定運動方向被完全共享。所以，運動相對性是映射糾纏運動共享形態的基礎。二，建立映射糾纏空單由於仍具有空間距離，相同的空間形態還使它們可以互相代替對方表徵空間存在，這也正是圖1中構成光子空單對外具有大於0空象的根源所在。三，基於對稱性法則，建立糾纏空單外部的空象與它們主體物象由於具有相同的空象本質，因此存在互相環繞要求，這使得糾纏物象群只能以閉環形式環繞空象存在，這也正是無論能量態光子還是有靜質量物質粒子均以環形存在的根源所在。

在圖3所示的引力和靜質量發生機制中，結合哲學、數學與物理學具有內在統一性的認識,作者借用0與自然數的奇偶性來描述物質主體也即物象環內外空象的均勻特徵.0和自然數偶數2、4、6等表徵密度均勻的環內空象和環外物象軌道,奇數1、3、5等則表徵環外密度不均勻的空象軌道.映射糾纏賦予物象環整體性的同時還使環內空象具有均勻特徵,因此被描述為0級空象.基於實現最大化對稱的對稱性原則,糾纏環上的物象與0級空象應具有同等地位,因此認為物象環同樣佔據0級軌道(如圖1,2所示).圖1中物象離開「最遠點」繞物象環轉動一周會由其物象在外部留下向外逐漸增大的波浪線.物象經過「最遠點」時在外部留下的物象痕跡被命名為物象軌道.由於無限小物象在外部空間留下軌跡也應為無限窄,因此具有可用偶數命名的均勻特徵.物象離開「最遠點」繼續向下以光速繞有限大物象環轉動一周形成具有有限大寬度的不均勻空象軌道.

引力作用過程大體如下：假設A和B均為有質量單元,基於對稱性法則,二者構成的系統具有實現最大化對稱傾向.當B主體居於A的奇數空象場中時,B的0級空象就具有了彌補A複合（0-奇數）空象非對稱性的作用.同時A的物象環內0級空象也具有彌補B非對稱性的作用.又由於物象環外空象具有向心增大分布特徵,相應也導致非對稱性具有向心增大的趨勢.因此在物象環未接觸前距離對方越近非對稱性的彌補作用越大.由於二維物象環發生的空象只在其所在二維平面環外分布,若假設物象環大小忽略不計,環內絕對0級空象的密度為ρ0,那在環外R處的空象密度ρ=ρ_0/πR^2.換言之,空象密度具有伴隨到物象環距離平方成反比的特徵.這符合引力場強度與距離平方成反比的萬有引力定律(F=GMm/R^2).相對於相對論引力觀,由於此時質量可視為0級空象,而引力又基於0級空象構成,所以引力無法脫離質量而存在,相應也就不存在超脫於時空和無法解讀的質量.

二維平面形成閉合物象環對外表現大於0的空象通過下式實現：

（6）

該式同樣基於相對時空變換等價形式獲得，本質與（4）（5）式相同。同時，由於引力基於物象環內外空象存在而存在，這要求觀察者到物象環距離要大於環半徑。由於物象環中空單同樣以光速c運動，所以也即t＞d/2c.當觀察者接觸物象環時，將與光子到達觀察者時光波環坍縮一樣，物象環也將因為映像空單運動狀態被幹擾使物象環發生坍縮。這說明引力場場源處引力非但不是無窮大的，而且將在到達物象環上時引力歸於消失。這樣，引力場積分時場源處邊界條件應設置為0，這端將不再是發散的。

另一方面，儘管發生映射糾纏具有測不準特徵，但我們認為測不準特徵發生的根源在於存在多個空單通過映射糾纏共享相同的環形運動狀態所致。這並不能否定或無視任一空單以光速繞圓環轉動的事實。圖3所示物象的這種定態重複環繞將賦予引力場量子化，螺旋化和擴張化的特徵。基於對稱性法則和運動能量具有等效質量效應，常規大質量物質運動時被認為同樣會形成映射糾纏環並表現質量效應，這被認為是暗物質質量效應的成因。在超大空間距離時，也即引力場積分的另一端，超大密度物質比如黑洞閉環轉動在外部形成的引力場將非但不再具有吸引效應，反而會因為其量子化擴張化特徵的顯現，使傾向於處在圖3所示奇數空象波峰和引力谷處的物質被帶動著遠離，並且伴隨距離增大表現出宇宙空間加速膨脹效應，也即暗能量宇宙空間膨脹現象發生的根源。此時質量密度相對較小物質的引力場的量子化擴張化效應因為互相疊加很難有所表現，另一方面也因為距離過大越來越變得可被忽視了。為了不致使讀者閱讀疲勞，限於篇幅，不再過多展開。這部分詳情可以看文獻【2】。

參考文獻：

【1】焦剛珍.基於相對論和測不準規律對時間本質的探討[J],天津理工大學學報,2020,36(1):46-53.

【2】焦剛珍.基於時間標尺本質的引力發生機制探討[J],天津理工大學學報,2020,36(3):77-82.

【3】焦剛珍.非對稱機制對電磁力與引力的統一解讀,今日頭條.

【4】焦剛珍.上帝或許並非左撇子——非對稱機制對強弱力的統一解讀,今日頭條.