在現代物理學的視野中,基本粒子是指人們認知的構成物質的最小或最基本的單位,是組成各種各樣物體的基礎,即在不改變物質屬性的前提下的最小體積物質。在量子場論的理論框架下,這些基本粒子甚至作為點粒子來處理。就此而言,基本粒子與統一資訊理論所提出的極限粒子有相近的內涵。
基本粒子是組成各種各樣物體的基礎,基本粒子要比原子、分子小得多,現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質子、中子的大小,只有原子的十萬分之一,而輕子和夸克的尺寸更小,還不到質子、中子的萬分之一。基本粒子分為夸克、輕子和傳播子三大類,共有62種。其中,輕子主要有電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子以及它們的反物質基本粒子共計12種;夸克有上夸克、下夸克、粲夸克、頂夸克、底夸克、奇夸克6味,而每一味有三色,加上它們的正反粒子,共計3色×正反粒子=36種;規範傳播子(規範玻色子)包括參與膠子-強相互作用的8種媒介粒子,參與光子-電磁相互作用的一種媒介粒子,參與W 及 Z 玻色子-弱相互作用的3種媒介粒子,引力子-引力相互作用的1種媒介粒子,還有一種就是希格斯玻色子,共計14種。
在夸克理論提出後,人們認識到以前所本來以為是基本粒子的中子質子也有複雜的結構,故一般不提「基本粒子」這一說法,但按照現代物理學的觀點,上述62種粒子仍然被認為是不可分的最小物質體,故仍然屬於他們所以為的當然的基本粒子。而隨著他們認為已經發現了作為最後一種基本粒子的希格斯玻色子後,他們便認為所有的可預見的基本粒子均已經被發現,從而認為標準模型已經完美建立。果真如此嗎?站在統一資訊理論角度上,如果這62種粒子真的是物質層面不可再分的基本粒子,那麼這些基本粒子就等同於統一資訊理論所認為的極限粒子,但事實並非如此。
一、 所有的「基本粒子」均可能並不基本
根據《統一資訊理論》《紫微星明》理論推斷,人類最可能發現的極限粒子(等同於嚴格意義上的基本粒子)是夸克、中微子、W及Z玻色子,但現在通過進一步分析,我們發現這些仍然可能還不是極限粒子。下面就讓我們首先來分析一下作為輕子族最典型代表的電子。
1、電子屬於複合粒子而不是極限粒子
我們已經知道,物質衰變或物質被破壞的時候,物質的質點會轉化為能量子並釋放出來形成輻射電磁波,這就為我們找到了粒子的能量子構成提供了線索。
實驗室中X射線是通過X射線管產生電子束轟擊靶極而產生的,故理論上可以認為,X射線是由於原子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產生的,所以X射線光譜是原子中最靠內層的電子躍遷時發出來的。這說明,X射線與電子的形成有密切關係,否則就難以說明電子何以會在遷躍時發射X射線,也就是說:X射線可能就是被集合成電子的能量子。由此可認為,電子具備通過X能量子轉換為質點後而形成極限粒子的初步條件,但這需要通過進一步的推論才能確知。
電子
已知X射線的頻率在3×1016~3×1018 Hz之間,電子的質量為9.1×10-31Kg。根據極限粒子的質量公式,可以計算出由X射線(X能量子)集合成X極限粒子的質量範圍為:
m上= 8×hv/ c=5.8898392×10-50v=5.8898392×10-50×3×1018=
1.7669517×10-31 kg
m下= 8×hv/ c=5.8898392×10-50v=5.8898392×10-50×3×1016=
1.7669517×10-33 kg
從X極限粒子的質量範圍來看,電子的質量顯然超出了極限粒子的條件。同時,由於X射線的頻率有範圍大小的不同,其所集合而成的X極限粒子也應該有不同質量的種類,但電子卻只有一種,其質量也是個恆定值。所以,電子不具備極限粒子的條件,它應該是由多種不同X極限粒子集合而成的相應複合粒子,也只有這樣才能解釋X射線具有不同頻率的原因。當然,電子也可能是由高於X能量子頻率的能量子集合而成的極限粒子,但這個結論至少還缺乏實驗證據。
另外,科學界上的初步發現也正在證實電子不是極限粒子的觀點。據新華社倫敦09年8月2日電(記者黃堃)。英國研究人員最近通過實驗證實了電子可分裂為自旋子和空穴子的理論假設,這一進展將有助於研製下一代量子計算機。英國劍橋大學日前發布新聞公報說,該校研究人員和伯明罕大學的同行合作完成了這項研究。公報稱,電子通常被認為不可分。但1981年有物理學家提出,在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。劍橋大學研究人員將極細的「量子金屬絲」置於一塊金屬平板上方,控制其間距離為約30個原子寬度,並將它們置於約零下273攝氏度的超低溫環境下,然後改變外加磁場,發現金屬板上的電子在通過量子隧穿效應跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和空穴子。自旋子和空穴子究竟什麼?他們沒有說明,現象他們在沒有將認識提高到極限世界視域時,也是不可能認知到這個問題的,但可以確定電子是一種複合粒子。
綜上所述,可以初步認為電子屬於由X極限粒子組合而成的複合粒子。不過,由於電子還屬於反物質,那麼,組成電子的X極限粒子就應該屬於反極限粒子,它是由負X能量子集合而成的。因此,電子的確切定義應該是這樣的——電子是由反X極限粒子參與組合而成的複合粒子。
2、中微子具有極限粒子的質量特徵,但因其電荷為零,說明其很可能也是複合粒子
統一資訊理論認為,中微子具有極限粒子的特徵(參閱《統一資訊理論》《》)。中微子的質量至今沒有正確測定,只是被確定為質量極小約小於電子質量的百萬分之一。據此,可以初步認為中微子的質量應該小於9.1×10-31Kg×10-6=9.1×10-37Kg。假如中微子是極限粒子的話,那麼,集合它的能量子頻率將低於1013量級,而這一量級的能量子將首先在紅外線波普中出現。紅外線的頻率在1×1012~4×1014 Hz範圍內,由其能量子集合而成的紅外極限粒子的質量範圍為:
m上= 8×hv/ c=5.8898392×10-50v=5.8898392×10-50×1014=
5.8898392×10-36kg
m下= 8×hv/ c=5.8898392×10-50v=5.8898392×10-50×1012=
5.8898392×10-38kg
由此也可以看出,中微子的質量與紅外極限粒子比較符合。當然,中微子也可能是由頻率更低的無線極限粒子複合而成,但在中微子經常出沒的物理過程中,卻基本沒有可能發現頻率低於紅外線的無線電波,反倒是經常發現大量的紅外輻射。事實上,絕對零度(-273℃) 以上的物體都在不斷輻射紅外電磁波,而宇宙中也到處充斥著中微子。據科學推測,宇宙中充斥著大量的中微子,大部分為宇宙大爆炸的殘留,大約為每立方釐米100個。
統一資訊理論對出現上述這種情況的解釋是:中微子就是由紅外能量子集合而成的紅外極限粒子,這可以很好說明中微子和紅外線大量充斥宇宙的原因。由於紅外線的波動性較強,這使其在被集合成中微子的時候,往往表現得相對不穩定,因此而容易衰變且易受外來因素的破壞,故作為紅外極限粒子的中微子往往會容易失去時空和質量,而使紅外質點轉化為紅外線。這就是為什麼物質都會不斷發射紅外線的原因。
不過,統一資訊理論只是說明中微子在質量範圍上具有極限粒子的特徵,但卻不能肯定它就是極限粒子,因為中微子的電荷性為中性零。按照統一資訊理論,所有的極限粒子都會被分為正負(反)兩種極限粒子的,在這種情況下,如果一種粒子的電荷性為零,那麼這種情況下只有通過數量相同而性質相反的極限粒子相結合後才能形成,即是說中性粒子一定是複合粒子。因此,中微子極有可能是多種極限粒子的複合體,而不可能成為基本粒子(或者說極限粒子)。因此,中微子可能還不是極限粒子,它屬於一種新類型的微觀粒子。
當然,還有另外一種情況,即由於中微子的電荷性太弱小,以至於我們無法測定出它的電荷性,如真是這樣的話,那麼中微子才具備極限粒子的可能性,但目前還是沒有充分條件判斷中微子的屬性。
3、上夸克、下夸克具備極限粒子的特徵
統一資訊理論認為,在夸克一族中,上下夸克最具備極限粒子的特徵。
我們已知,質子、中子等核物質是由夸克構成的,而γ射線是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線,核反應時往往也伴隨著大量的γ射線輻射並同時產生質量虧損。據此,我們初步認為夸克是由γ射線集合而成的極限粒子構成的,不過這需要進一步推論。
已知γ射線的頻率在3×1018~3×1020之間,上夸克的質量2.6745×10-30kg~7.132×10-30kg,下夸克的質量6.0622×10-30kg~1.4264×10-29kg。根據極限粒子的質量公式,可以計算出由γ射線(γ能量子)集合成γ極限粒子的質量範圍為:
m上= 8×hv/ c=5.8898392×10-50v=5.8898392×10-50×3×1020=
1.7669517×10-29kg
m下= h8×hv/ c=5.8898392×10-50v=5.8898392×10-50×3×1018=
1.7669517×10-31kg
由此可以看出,夸克的質量恰好在γ極限粒子的質量範圍,且夸克的質量也不是恆定的,而具有一定的質量範圍,這也符合由多種頻率γ射線集合成多種γ極限粒子的特點。因此,據此也可以初步認定:上夸克和下夸克就是γ極限粒子。
但是,由於夸克的電荷值為分數,是基本電荷的+23倍或-13倍,這就給夸克的極限粒子特徵打下了一個大大的問號!統一資訊理論認為,極限粒子與中子質子等微觀粒子的體積相差接近60個數量級,正是靠巨量的極限粒子才成就了質子等微觀粒子的1個基本電荷數,這說明每個極限粒子的電荷數應該與質子差距甚大。在這種情況下,如果夸克是極限粒子,那麼其電荷數怎麼可能達到基本電荷的+23倍或-13倍?所以,另外一種解釋就是:夸克仍然不是極限粒子,它可能屬於一種新類型的微觀粒子。
當然也存在另外一種情況下,即極限粒子的電荷數均為基本電荷的+23倍或-13倍,但質子等微觀粒子所擁有的正負極限粒子大致相等,以至於使夸克的電荷得以恰好成就了質子的1個基本電荷數,但這種情況顯然是極其微乎其微的。
4、W 及 Z 玻色子也無法確定其一定是極限粒子
W 及 Z 玻色子是1983年在歐洲原子能研究中心(CERN)被發現的。下面,我們將通過計算來判斷一下W 及 Z 玻色子是極限粒子的可能性。
W質量=80.4GeV×1.783×10-30=1.433532×10-28kg/5.8898392×10-50kg
=2.433906×1021個極限質量單位。
Z質量=81.2GeV×1.783×10-30=1.447796×10-28kg/5.8898392×10-50kg
=2.4581248×1021個極限質量單位。
根據《統一資訊理論》第二章第五節「豐富多彩的極限世界」可知,W 及 Z 玻色子的質量稍微大於由γ射線所集合而成的γ極限粒子的範圍,而大於這個範圍的極限粒子將屬於由能量大於γ射線的未知高能射線質點化後集合而成的大質量極限粒子,即暗物質大極限粒子,故W 及 Z 玻色子有可能是大質量極限粒子。不過,這僅僅是一種就質量的單方面分析結果,而極限粒子的特性還有很多,因此這種大質量極限粒子也有很多可能是多個極限粒子集合而成的微觀粒子。
由此可見,在人類自稱已經發現的62種基本粒子中,作為最有可能具備極限粒子條件的夸克、中微子、W及Z玻色子尚且要打上一個大大的問號,更不用說其他所謂的基本粒子了。因此,極有可能的結論是:人類迄今為止還沒有發現一個極限粒子,所有的「基本粒子」並不基本。
二、 豐富多樣的極限粒子決定了微觀粒子種類具有無限多樣性
由於所有的「基本粒子」具有很大可能性並不基本,那麼我們倒不如把所有已經發現的小於宏觀物質的包括分子、原子、中子質子、電子、輕子、夸克、傳播子等粒子統一稱之為微觀粒子更為合適,而把所謂的62種基本粒子可以稱之為基本微觀粒子。微觀粒子是指由極限粒子集合而成的微觀物質粒子,其實質就是具有一定內在穩定性的極限粒子複合體。微觀物質粒子的空間尺度的數量級範圍應大於等於2個極限粒子且小於等於分子的尺度,即3.2×10-35m ~10-9m。小於該尺度的事物都屬於極限世界,大於該尺度的事物屬於宏觀世界。這是一般情況下的微觀物質粒子的尺度,但也有例外的情況,如蛋白質的分子直徑達到了膠體微粒的大小10-9m~10-7m,但它屬於微觀粒子。據此可以認為,如果說極限粒子是最基礎的初級物質單元體的話,那麼,由極限粒子構成的微觀粒子就是中級物質單元體,我們把它們統一稱之為微觀物質。與極限物質不同,微觀物質是由極限粒子逐級複合而成的複合粒子,微觀物質是分層次的。按照由極限粒子組成的層級不同,其種類可分為作為第一層級單元體的基本微觀粒子(又叫基本粒子)、第二層級單元體的原子、第三層級單元體的分子等三種。
極限粒子開啟了物質之始,儘管其所形成的時間較短,其形成之始所寄寓的空間甚至遠不如一個電子的空間大,但由於奇點宇宙賦予了極限粒子的無限多樣性,這使其為物質被進一步集合成更加豐富多彩的物質世界奠定了基礎。極限粒子形成後,會因其所呈現的性質而產生不同的相互關係和作用。按照質量大小,極限粒子理論上總體可分為大質量極限粒子、可感極限粒子、小質量極限粒子。
1、大質量極限粒子
大質量極限粒子是指由能量大於γ射線的未知高能射線質點化後集合而成的極限粒子。理論上,這種極限粒子的質量可能特別大,正是由於這個原因加上穩定的8點時空結構,才使得這種大質量極限粒子的結構極為穩固,其穩固程度足以使其物質屬性無法對外彰顯。同時,由於大質量極限粒子自身具備特別高的物質特性,使其很難形成質量虧損而對外形成輻射,故由大質量極限粒子構成的物質對外難以彰顯信息,這就造成了所謂的「暗物質」。通過分析,我們已經基本確定了人類已發現的兩種大質量極限粒子——W 及玻色子及 Z 玻色子(參閱《紫微星明》第三章第二節第三部分),這兩種極限粒子在大質量極限粒子中,屬於質量較低的極限粒子,可能正是基於它們屬於暗物質的「輕子」的緣故,而更容易被首先發現。
由於能量子的能量達到一定程度後,因其能量性過大的原因,使其不能在實在宇宙空間中集合成極限粒子,它需要進一步分解到可以進行質點化的時候,才可以形成大質量極限粒子。因此,大質量極限粒子的種類也是有限的,只不過我們還無法確定能夠質點化的能量子上限而已。理論上可以肯定的是:大質量極限粒子的種類應該為數不少,且由於其質量較大,由其所構成的暗物質的質量應該在宇宙中佔據很大的比例。相信隨著時間的推移和認知水平的提高,人類將會發現更多的暗物質極限粒子。
大質量極限粒子還可以進一步劃分為宇宙正負極點的極限粒子、超大質量極限粒子與大質量極限粒子。超大質量極限粒子構成了包括宇宙中心極限粒子固體、超級類星體等超級天體,後者則主要是類星體的來源。
2、可感極限粒子
可感極限粒子是由人類目前所能觀測到的各種能量子質點化後集合而成的極限粒子。之所以這樣稱呼,主要是用來說明這種極限粒子構成人類目前所已發現的各種可觀測到的各種物質,雖然包括可感極限粒子在內的大多數極限粒子仍然是人類目前無法觀測到的。比如,構成強子的夸克γ極限粒子、構成電子等輕子的X極限粒子、各種由紫外射線構成的紫外極限粒子、構成自然界中各種色彩物質的可見極限粒子、紅外極限粒子(中微子)、無線極限粒子。這些極限粒子都是普遍存在的,正是由於它們的存在及其分解為各種頻率能量子,才能使我們感知各種色彩,才能賦予宇宙五彩繽紛的世界。
根據物質質量公式,極限粒子的質量是由組成該物質質點的能量大小決定的,而質點的能量又是由轉化為該質點的能量子等量轉換過來的。因此,物質的質量就與轉化為該質點的能量子頻率成正比,而理論上的能量子頻率具有不確定的無限性。如此看來,極限粒子也應該無限多樣的。下面,僅就人類所能觀測到的電磁波來分析一下極限粒子的大體種類。已知電磁波的波長和頻率如下:
無線電波:波長3×108~3×10-4m;頻率1~1×1012 Hz
紅外線:波長3×10-4~7.5×10-7m;頻率1×1012~4×1014 Hz
可見光 :波長7.5×10-7~4×10-7m;頻率4×1014~7.5×1014 Hz
紫外線 :波長4×10-7~1×10-8m;頻率7.5×1014~3×1016 Hz
X射線:波長1×10-8~1×10-10m;頻率3×1016~3×1018 Hz
γ射線 :波長1×10-10~1×10-12m;頻率3×1018~3×1020 Hz
上述電磁波都可通過物質衰變輻射或者物質結構破壞輻射而產生,且能觀測到,故這些電磁波都應該來源於相應的極限粒子本身,否則上述電磁波就無從產生。據此,我們就可以根據極限粒子的質量公式8×hv/ c=5.8898392×10-50v,按照其所蓄含極限質量單位的多少將極限粒子進行分類如下(J為極限質量單位):
無線極限粒子:質量約為1~1×1012J。
紅外極限粒子:質量約為1×1012~4×1014 J。
可見極限粒子 :質量約為4×1014~7.5×1014 J。
紫外極限粒子:質量約為7.5×1014~3×1016 J。
X極限粒子:質量約為3×1016~3×1018 J。
γ極限粒子(夸克) :質量約為3×1018~3×1020 J。
由於普朗克長度的限制,處於構成可感極限粒子波段的能量子波長的差距必然有一個最小值。因此,可感極限粒子的種類也是有限的,但即使如此,可感極限粒子的種類也應非常繁多。
3、小質量極限粒子
小質量極限粒子是由頻率小於1Hz的極小能量子質點化後集合而成的極限粒子,極小能量子對應的電磁波是無限小電波。理論上,雖然質量過小的極限粒子較易形成,但由於穩定程度與其質量成正比,所以,極限粒子的質量不可能無限小,宇宙中一定存在具有最小質量的極限粒子。
小質量極限粒子對宇宙空間的膨脹和收縮起到至關重要的作用。由於形成小質量極限粒子的能量子的能量極低,高能能量子可以分解成低能量子,而在宇宙的不斷膨脹中,高能能量子也必然會進一步分解,直到小到能足以形成極限粒子為止。因此,宇宙中必然不斷充斥著大量極小能量子,這些能量子雖然能量極小,但其所集合而成的每個極限粒子卻仍然夠佔據一個極限空間(如:科學理論上的所謂引力子現象很可能就是指這種小質量極限粒子分解後所帶來的一種時空收縮現象)。因此,宇宙必然會呈現不斷地膨脹甚至加速膨脹的現象。
由此可見,極限粒子的質量差別極大,種類繁多。僅就上述所列舉可感極限粒子的質量最大差距也在1020倍以上,其質量範圍約在5.8898392×10-50kg~1.7669517×10-29kg之間,但理論上的差距可能還要遠大於這個數量級。宇宙中很可能存在許多由能量遠大於γ射線集合而成的大質量極限粒子,也可能存在由許多能量低於無線電波集合而成的小質量極限粒子,這些極限粒子將構成宇宙中一些難以被人類所察覺的物質世界。
另外,理論上的上述每一種能量子和相應的極限粒子是作為正能量子和正物質論述的,它們都應該存在對應的反方面的能量子和反極限粒子。因此,作為與正極限粒子反方面的極限粒子還可以分為反大質量極限粒子、反可感極限粒子、反小質量極限粒子,當然還可以進一步分類。反極限粒子也應該充斥於我們這個宇宙(電子就是有反X極限粒子構成的反物質),使其能與正極限粒子共同維持宇宙的收縮與膨脹。宇宙內的極限粒子的確存在許多種類,而受認知能力的限制,人類對極限粒子的認識是極為有限的,尤其是對於那些數量級極小的極限粒子更是難以認知,特別是以往固有的科學認知方式的局限性更是限制了人類在這方面的認識。
由此可見,極限粒子具有無限種類,既然如此,即便站在統計學和概率論的視角上,作為由極限粒子集合而成的基本微觀粒子等微觀粒子的種類應該比極限粒更加多樣化,具有理論上無限多樣性。在這個前提下,微觀粒子怎麼可能是有限的哪?怎麼可能僅僅有62種基本微觀粒子哪?這使我們不得不確信,現代科學的局限性已經蒙瞎了人類的雙眼,使他們居然可笑地宣稱已經完美構建了由全部62種基本粒子構成的標準模型大廈。我想造成這種現象的主要原因在於:人類目前已經來到了更加縱深的極限領域,來到了超越現代科學新文明認知方式時代,但現代科學的視域卻仍然故步自封地局限於縱向的微觀領域,相對淺薄的認知水平已經嚴重束縛了科學的發展。此外,人類自身觀測能力不能達到極限世界,也是另外一個誘因。
(全文參考《紫微星明》)
紫微星明
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