大一統理論統一終於完成

2020-12-04 弦中子

四個基本作用力統一公式和意義

作者:朱成明

概要:力的本質是能量的傳遞,能量是一份一份的,量子化的,所以力也是量子化的,我們通過物質能量分布即可完成四個基本作用力的統一。本文的意義在於將力統一的同時將力量子化,解釋了電磁力和萬有引力是長程力,核力是短程力,否定了力可以作用無窮小,作用無窮遠,同時也否定了力可以作用無窮大,作用無窮小。

首先我們根據公式E=nhv ①及公式C=Vλ ②及周長公式nλ=2πR ③算出在離原子距離R處的能量E=nhv/2πR ④,再根據公式E=FR ⑤,連立①②③④⑤可以可以得到統一作用力公式F=nhC/( 2πR 2)

1,萬有引力

萬有引力是四個力中最弱的一個力,在單位距離時,只有達到普朗克質量物質才可以產生引力效應,我們可先算出物質含有多少個普朗克質量,每分普朗克質量都可以與另一個物質產生引力效應,由此我們得到萬有引力F=nhc/( 2πR 2) 中n的取值為n=M1M2/m0m0,其中m0為普朗克質量,M1M2為兩物質質量。

2,電磁力

同理,在單位距離時,只有達到普朗克電量,電荷之間才可以產生電磁力,我們先算出物質含有多少個普朗克電量,每分普朗克電量都可以與另一個物質電荷產生電磁力,由此我們得到電磁力f=nhc/( 2πR 2)中的n的取值為n=Q1Q2/e0e0,其中e0為普朗克電量,Q1Q2為兩物質電量。

3,強力

強力是原子核中質子與電子之間的作用力,電子和質子都只含有一個基本單位電量,所以只需要將電磁力公式中的普朗克電量換成基本電荷電量即可,強力f=nhc/( 2πR 2)中的n的取值為n=Q1Q2/e0e0,其中e0為基本電荷電量,Q1Q2為兩物質電量。基本電荷電量平方與普朗克電量平方比剛好是1/137。

4,弱力

弱力是三個力的合力,分別是質子與質之間的電磁力,質子與電子之間的電磁力,質子與質子之間的引力三力之和。

統一公式的意義

1,將力量子化後,n只能取1,2,3……等自然數,當n=1時,力達到最小值,對應著最遠作用距裡,比如兩個質子距離達到10-18米時,質子與質子之間才能產生引力效應,這與實驗測量數據相符。當兩個質量分別為1KG的物質相距108米時兩者引力達到最小值,超過這個距離兩者引力消失,同理,電磁力,核力也一樣,力不再可以無窮小,作用無窮遠。也不可以無窮大,作用無窮近。核力並非天生的短程力,萬有引力和電磁力也並非天生的長程力,都是因為力是量子化的,存在作用範圍,核力的作用距離存在極限值,同時萬有引力和電磁力也存在作用距離,也不可能無窮遠。

2,我們假設兩個1KG的物質引力達到最小值後,他們相距108米,我們假設兩個物質平均分布在這個範圍內,可以算出此時物質的密度10-24kg/米3,與銀河系物質(物質加暗物質)密度相近,如果沒有暗物質,銀河系將分崩離析。

3,將力量子化後,引力即存在最大作用距離,一旦距離越過極限值,物質之間將失去引力。在宇宙中如果兩個星系之間的距離超過極限距離,星系之間將失去引力。現在所測得的宇宙物質分布平均密度已經小於最小引力密度,所以引力已經無法束縛星系,星系快速遠離,宇宙加速膨脹。

電磁力,萬有引力,強力都是單力,從能量角度來解釋,它們都只需要一種傳播粒子,而弱力是兩個電磁力和一個引力的合力,所以需要三種傳播粒子。

2020/7/22

相關焦點

  • 電弱統一理論:物理大一統理論的重要基石
    引言20世紀以來,包括愛因斯坦、外爾等一大批科學家開始追求物理的大一統,而格拉肖的電弱統一理論提出,則標誌著物理大一統理論走出了跨越性的一步,成為了物理大一統的重要基石,是粒子物理中的偉大成就。今天我們就從其提出背景、具體內容、實質意義三個方面帶你了解電弱統一理論。
  • 大一統理論真的存在嗎?
    大一統理論,有可能明天就被發現,也可能永遠不會出現。我們先來看看大一統理論的基礎是什麼。大一統理論,事實上就是將宇宙中的四大基本力完全統一的理論。宇宙中的所有力,都可以分為——萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。
  • 被稱為「大一統」的理論,試圖解決愛因斯坦無法解決的難題
    而在理論物理學中,有微觀的量子力學和浩瀚的宇宙學,但是野心最大也最被科學家看好的其實是「弦理論」,也是我們今天要探討的主題——大一統學說弦理論。這個理論試圖解釋宇宙本質,完成愛因斯坦都無法解決的難題,那就是統一相對論和量子力學,填補現代物理學的漏洞。
  • 愛因斯坦都沒實現大統一理論,完成了75%的楊振寧有多偉大?
    隨後,在與李政道的合作中,兩人提出了「弱相互作用中宇稱不守恆理論」,並於1957共同獲得了諾貝爾獎。但你是否知道,在楊振寧獲得的諸多獎項之中,哪一項成就最為傑出,足以影響世界嗎?這項成就就連愛因斯坦都沒能達成。提到楊振寧的成就,宇稱不守恆原理自然是必不可少的。
  • 愛因斯坦都沒實現大統一理論,完成了75%的楊振寧有多偉大?
    隨後,在與李政道的合作中,兩人提出了「弱相互作用中宇稱不守恆理論」,並於1957共同獲得了諾貝爾獎。但你是否知道,在楊振寧獲得的諸多獎項之中,哪一項成就最為傑出,足以影響世界嗎?這項成就就連愛因斯坦都沒能達成。
  • 「質子之死」——尋求大一統理論的可能,探尋宇宙的本質
    這不僅可以幫助們構建大統一理論從而揭示現實的本質,還可以揭示宇宙在最後崩潰時刻的樣子。質子帶著和電子一樣多的電荷,由兩個上夸克和一個下夸克組成。中子由兩個下夸克和一個上夸克組成。由上夸克和下夸克組成的質子通過強大的核力聚集在一起。
  • 「質子之死」——尋求大一統理論的可能,探尋宇宙的本質
    這不僅可以幫助們構建大統一理論從而揭示現實的本質,還可以揭示宇宙在最後崩潰時刻的樣子。質子帶著和電子一樣多的電荷,由兩個上夸克和一個下夸克組成。中子由兩個下夸克和一個上夸克組成。由於我們的標準模型無法預測質子衰變,這迫使我們引入新的物理學理論(大一統理論)來描述宇宙。在這個理論中,科學家希望把我們世界中所有的力——電磁,弱核力,強核力,和重力,通過一個簡單的數學公式統一起來。
  • 大一統理論的簡單用法,看了您也很可能學會哦~
    大一統理論=純物質特性+純能量特性=兩者結合特性、兩者結合特性+兩者的N次組合=固體、液體、氣體、生物等存在的特性及全部詳細情況。大一統理論請點我頭像查看相關文章「大一統理論~超脫宇宙的第一步……」進行了解,因字數過多就不在這裡重複了,請多多包涵。
  • 大統一理論
    1974年,美國科學家喬治(Howard Georgi,1947- )(左圖)和格拉肖提出了把強、弱、電三種相互作用統一在一起的SU(5)大統一理論。該理論認為:質子是不穩定的,估算出的質子壽命約為1028-2.5×1031年。大統一理論還作出預言:它可以自動得出電荷量子化,即所有電荷應是e/3的整數倍的結論 。大一統理論與標準模型不同,它預測質子衰變的存在。
  • 把引力融合到量子力學中,這就是大一統理論,但必須先找到引力子
    然而物理學家們從不滿足於這種現狀,從愛因斯坦的時代開始,科學家們就試圖將幾種基本力融合統一,創造出大一統理論。在一開始,大一統理論的實現似乎並沒有現在這樣複雜,因為開始的時候人們並沒有發現強核力和弱核力,大家想的只是要把引力和電磁力相統一。
  • 中國人強烈的大一統思想來自於何處?
    兩漢四百餘年,終於在中國人心中鞏固並最終確立了大一統思想。 西漢經過初年的暫時和分封制殘餘思想的妥協,並在成功平定各路異姓王叛亂和同姓的吳楚七國之亂後,終於在漢武帝時代採納主父偃建議,推行「推恩令」,將握有軍政實權的各封國變得有名無實。
  • 「大一統」思想發微
    他們顯示出這種在政治、文化上統一的本領,具有無與倫比的成功經驗。這樣的統一正是今天世界的絕對要求。」維系統一的民族國家,一個重要方面就是要有共同的文化認同,縱觀中華五千年的發展歷史,這一文化使命的實現,離不開儒家的「大一統」思想。  「大一統」思想由來已久,源遠流長。《史記》將黃帝作為五帝之首,後人將黃帝作為中華「人文始祖」,以炎黃子孫自居。
  • 「大一統」的超弦理論為什麼要把更小的弦作為基本單位?
    關於超弦理論,大多數人對它還不了解。通俗來講,在這個理論之下,這個世界最基本的構成單位不再是原子和分子,而是更小的「弦」。它們就像一根根橡皮筋,用震蕩的方式感染這個世界,每個粒子都是單獨的一根震蕩著的小線圈。
  • 「大一統」的超弦理論為什麼要把更小的弦作為基本單位?
    通俗來講,在這個理論之下,這個世界最基本的構成單位不再是原子和分子,而是更小的「弦」。它們就像一根根橡皮筋,用震蕩的方式感染這個世界,每個粒子都是單獨的一根震蕩著的小線圈。當然我們也還不知道超弦理論是不是代表著大自然最終的方向,如果它是正確的,那麼超弦理論就順理成章地成為世界上的「大一統
  • 如果有人能夠統一四大基本力,他的地位能否超越牛頓、愛因斯坦?
    其中,牛頓和愛因斯坦都曾經傾盡全力去尋找大一統理論。所以說,對於物理學家來說,最至高無上的成就是完成大一統理論。那什麼是大一統理論呢? 所謂的大一統理論,說白了就是用一個理論解釋全宇宙的所有物理學現象。如今我們要解釋宇宙中的各種現象,需要的是不同的理論來詮釋,所謂的統一,說白了就是從現象中抓到本質,合併一些物理學現象。
  • 如果有人能夠統一四大基本力,那他能否超越牛頓、愛因斯坦?
    物理學家熱愛統一我們都知道,牛頓和愛因斯坦是物理學史上最頂級的物理學家。我們會發現,最頂級的幾位物理學家都完成了物理學的部分「統一大業」,比如:牛頓提出了萬有引力定律和牛頓三定律,讓我們知道物理學定律是具有普適性的,宇宙中的和地球上的都是一致的。
  • 大一統究竟是什麼意思?
    「大一統」是一個整體性的詞彙。大多數人對於這個詞彙,都是單純地認為是地域上的統一,國家統一,領土完整。理解較深的人們,則會想到歷史上,古代中國在國家政治上的整齊劃一,經濟制度和思想文化高度統一。「大一統」的標誌就是海內為郡縣,這個政治理想在秦始皇手裡得以實現。同時,秦始皇推行書同文、車同軌、統一度量衡等政治措施,使得大一統的觀念深入人心。
  • 「大一統」:概念、範圍及其歷史影響
    有學者稱中國兩千多年大一統思想的最大遺產就是中國人崇尚國家統一、民族團結、社會安定的大一統精神,它是中華民族文化的內核和靈魂。後代學者對此段經文有進一步的詮釋,如第一位系統闡釋孔子「大一統」思想的西漢大儒董仲舒稱:「《春秋》大一統者,天地之常經,古今之通誼也。」唐代學者顏師古進而解釋:「一統者,萬物之統皆歸於一也……此言諸侯皆系統天子,不得自專也。」從這裡我們可以把握「大一統」的原始意義,即以周朝天子為核心將社會有序地組織起來,使中國完成真正的政治統一。
  • 量子色動力學——宇宙大一統的最後一塊拼圖
    我們都知道,如果要想實現物理學乃至宇宙的大一統,就必須要將弱力、電磁力、引力和強力四大力相融合。愛因斯坦後半生花費了整整 30 年的時候來研究統一場論,想要實現宇宙的大一統,但是愛因斯坦活著的時候,宇宙四種基本相互作用就只發現了 2 種,分別是麥克斯韋將電力和磁力相統一的電磁力以及引力。
  • 董仲舒與大一統 - 河南日報
    董仲舒繼承了前代的聖王理念,通過《春秋》公羊學的合法性敘事,把儒家的價值觀念與神聖性的「天」結合來,實現了聖與王的邏輯統一,為漢代「大一統」王權提供了合法性的理論證明。  《春秋》是儒家的主要經典之一,記載了魯隱公元年(公元前722年)到魯哀公十四年(公元前481年)發生的歷史事件。