誰能證明光子就是宇宙中最小的粒子,也就是最基本的粒子,也就是尋找不到的暗物質?

永動機45


這麼富有挑戰性的課題,如果粗略回答也太浪費題目資源了。本文基於粒子物理學諸多成果與困惑,就最小粒子提供一個全新的視角。

背景:特顯高端的粒子物理學,嫣然舉步維艱,前途渺茫。有如楊振寧先生感嘆:THE PARTY IS OVER!

1 費米子與玻色子的通俗解釋

粒子物理把粒子分類為費米子玻色子。不妨避開專業,通俗梳理一下這兩類粒子。看看有什麼問題。


1.1 費米子是什麼?有什麼問題?

費米子是有邊界離散性的【實粒子】。典型的實粒子有:中子(n)、質子(p)、電子(e)、中微子(ν)、夸克(q)、繆子(μ);

實粒子可模擬為漩渦狀的【顆粒】,按理講:最小顆粒有最小質量、最小半徑、最大密度,最快自旋、最亂震盪。

【實粒子有三個問題】

①最小實粒子究竟是誰?是電子抑或夸克?

②最小粒子的內部是什麼東西?電子內部是什麼?夸克內部是什麼?中微子內部是什麼?

③這些小粒子是零維粒子麼?如果電子無體積,能說電子密度是無窮大麼?


有人說最小粒子是夸克,但上夸克(u)質量是2.4M,頂夸克(t)質量是171.2G,遠大於電子(e)質量0.51M,夸克理論缺乏有力證據。

還有人說最小粒子是中微子(ν),雖然電中微子(νe)質量有2.2,但震盪大到濤中微子(ντ)質量有15.5M,遠大於電子,中微子理論有點撲朔迷離。

1.2 玻色子是什麼?有什麼問題?

玻色子,是無邊界連續性的【虛粒子】,典型虛粒子有:膠子(π/g)、弱介子(W/Z)、希格斯子(H)、光子(γ)、引力子(g)。

——虛粒子,可模擬為正弦波的【波節】。

【虛粒子有三個問題】

①為何膠子(g)質量是0?若是,則質子質量p(938M)→uud(9.6M)+μ(106M)+g(0)就少了938-9.6-106=822.4M,佔比竟然88%❗

②為何介子(Z)質量是91G? 若是,則中子質量n(940M)=udd(12M)+μ(106M)+Z(91G)就至少多出91-1.58=89.4G,是中子的95倍❗

③為何光子(γ)質量是0?說是靜質量,而動質量按質能方程m=h/λc,可設伽瑪光子最短波長λ=2.42pm則m=9.1×10⁻³¹kg,竟然有【光子質量】=【電子質量】,難道光子靜止嗎❗

【粒子物理的疑似法則】

以上六個問題淋漓盡致粉碎所有守恆定律,表現出:質量極不守恆、能量極不守恆、質能極不守恆、動量極不守恆、電荷極不守恆。

2 標準粒子模型的簡易分類

粒子物理學走到今天,千辛萬苦千方百計創新出從早期29種到迄今規範的62種基本粒子。

2.1 哪些基本粒子是穩定存在的?

看下面這張表,只有輕子與質子是穩定存在的。其餘粒子都是過客,可謂曇花一現。


▲早期無色無世代的29種基本粒子,其中穩定存在的只有:光子、電中微子、電子與質子。自由中子不足1000秒,其餘皆為曇花一現。

2.2 標準粒子模型的簡易分類

標準粒子,也叫規範粒子,包括費米子與玻色子兩大類別。


▲後來的標準粒子模型有62種基本粒子。

基本粒子,可以分為費米子與玻色子兩大類。費米子有四大家族,玻色子有四種等級。所有基本粒子都有反粒子,夸克還有紅黃綠三個色調。

筆者以為,反粒子不過是在人為設置的反向磁場中,粒子顛倒了南北極,而自旋方向依舊沒有改變。這是幾乎沒有發現反粒子的最合邏輯的解釋方案。

1個【夸克】竟存在①正負·②正反·③世代·④色調的【四有標籤】,究竟是上帝太會微妙,還是神人太會造作❗

2.3 費米子的簡易分類

費米子的四大家族(味序列):①上夸克家族(u·c·t),②下夸克家族(d·s·b),③中微子家族(νe·νμ·ντ),④電子家族(e·μ·τ)。



▲從左到右的是費米子的家族或世代或演生關係,最右側的Force Carriers翻譯成力的載體粒子或傳播子或媒介子。

2.4 玻色子的簡易分類

玻色子的四個級別:對應基本相互作用,①膠子g→強力,②光子γ→電磁力,③介子Z/W→弱力,④引力子(?猜想)→萬有引力。



希格斯子(H)很奇葩,是創造所有費米子與玻色子質量的上帝,不過這個所謂的希格斯機制,目前似乎有點尷尬。






▲希格斯子的【創世紀·造萬物·路線圖】。

3 科學對自然界的【兩大解釋模式】

對自然構造的認知,科學界有兩大解釋模式:還原論、超對稱論(對立統一法)。

3.1 【還原論】或【歸因法】或【進化論】

此類方法論:要麼從最大的宇宙,逐層逐級分解或歸因,到最小的粒子。要麼從最低級存在,逐層逐級疊加或匯聚,到最高級存在。

還原論的缺點:偏於“1+1=2”的形而上學,而非人干預的純自然存在都是“1+1<2”。









▲現在已經還原到:電子、夸克與中微子。進一步還原,需要超大能標的對撞機。但筆者認為,基於電子湮滅可確定電子是終極粒子。


▲進化論=歸因法,即物演說,涉及演化層次,有如:種→屬→科→目→綱→門→界。


3.3 【超對稱】或【互因法】或【共生論】

此類方法論認為,事物的存在方式,取決於內因與外因之間相互制約的動態平衡。內因與外因是一種超對稱的【共時性節點】。

超對稱論,屬於對立統一觀,尤其強調連續性的【量變質變論】。不同的內因與外因的關聯節點,才是真實的【歷時性節點】。

例如,質子內在構成,不適合用還原論【疊加法】來解釋如:質子=夸克環+膠子+繆子。筆者認為,質子只是極速震盪的電子,其內空間是因電子音爆而吸聚的高密度場介質。

例如,費米子與玻色子是互為因果的超對稱關係,或對立統一體。很像國學的色空亦空。

▲正負電子在反向磁場,分別加速到光速時對撞膨脹為兩個光子,並沒有湮滅消亡,而是發生了電子大膨脹。反過來,光子也可以急遽收縮為電子,則發生光子大收縮。寫成互因式,

即:【電子大膨脹】↹【光子大收縮】

這個互因表達式,正是國學經典【色空亦空】之哲學理念的物理學詮釋。

色是形形色色費米子,空是隱隱約約玻色子,色中有空↹空中有色,色可變空↹空可變色。

電子內部是空的,這叫【色亦空】;電子外部是空的,這叫【色在空】。

電子湮滅為光子,這叫【色變空】,光子收縮為電子,這叫【空變色】。

金剛經:微塵光子,皆為世界,世為遷流,界為方位。【電子】≡【微塵】,【光子】≡【波節】,有經典【三句義】,如下:佛說世界,即非世界,是名世界;佛說微塵,即非微塵,是名微塵。佛說波節,即非波節,是名波節。




▲正負質子在反向磁場,分別加速到光速時對撞後果不是湮滅消亡,而是質子大爆炸。反過來,若干電子·夸克·中微子,也可以壓縮成質子,可稱輕子大收縮。可以寫成互因式,

即:【質子大爆炸】↹【輕子大收縮】

質子大爆炸,可以類比超新星大爆炸,二者有共同的動力學機制。

4 成為最小粒子的條件是什麼?

4.1 嚴格意義上,基本粒子少之又少

標準粒子模型中已知的粒子大多數都是用大型強子對撞機【撞出來】的。

不同加速電壓離子槍發射的離子速度,撞擊不同質量靶粒子,激發不同能標光子頻率,對應曇花一現的不同能標的費米子與玻色子。

這是62種基本粒子並不都基本粒子的主要原因。根據【色空亦空】只超對稱原理。

筆者認為,最基本的在【色子】≡【電子】。最基本的【空子】≡【光子】。

4.2 最小粒子要有獨特的參數

1. 有最長壽命。費米子:電子(10³⁰年)、質子、中微子。候選玻色子:光子。

2. 有最小質量。費米子:電子(0.51M)、中微子(<2eV)。玻色子:光子(<0.51M)。

3. 有最小半徑。候選費米子:電子(2.82fm)、中微子。候選玻色子:伽瑪光子(r≥0.77pm)。

4. 有最穩形態。候選費米子:電子(因中微子震盪)。候選玻色子:無(因波長多變)。

4.3 電子是色空亦空的【直接交換子】

根據上述3.3節與4.2節,有以下三個結論:

①【電子】是基本不變的【最小實粒子】

②【光子】是隨機變化的【最小虛粒子】

③【電子】是色空亦空的【直接交換子】

4.4 電子的壽命取決於所在空間環境

就地球環境與工程實踐而言,電子的確是很穩定的。說電子壽命超過10³⁰年缺乏實證支撐。

事實上:在核子內,電子以(v₁=c)光速震盪;在原子內,電子以(v₂≈αc)高速震盪;在大氣分子內,電子以(v₃<

5 光子,究竟是什麼樣子?

光子可謂莫名其妙,是既像【波節】又像【粒子】的怪物。其實,光子是實體擾動真空場所濺起的一個漣漪,一朵浪花。





▲費曼圖:玻色子路徑畫成正弦波(γ,g);費米子路徑畫成射線(e,q)。

類比:【真空場】好比【池塘水】,手掌在水邊拍水,會激起一圈圈波紋。其截面圖景很像正弦波,其中的一個波節就是一個光子。

波紋會漸行漸遠,每一個【本地波節】在湧動,振幅會依次減弱,波長也漸漸拉平。

與小溪流水截然不同,電磁波的每個波節或光子,【只在本地起伏】,沒有真的位移。

手掌是震源。手含的電子也在拍水激發電磁波,而手掌本拍水擾動水體激發機械波。

三個重要附註

附註1:光子不是光源【發射】出來的,而是光源位移或震盪【擾動】了真空場。

附註2:光子是【場波動】的【波節】。波節之間是【連續】的,光子不是【離散】的。

附註3:光子不是球粒子,但可想象把波節捲起來【拓撲】為一個球,則光子半徑:r=λ/2π

6 為什麼電子充當最小基元粒子?

6.1 理由綜述

其一,電子家族(e,μ,τ)的繆子(μ)與濤子(τ)只中微子家族的三個粒子,都是對撞機震盪效應粒子。本質上電子不同加速的音爆效應,不妨可以歸入玻色子。如中微子歸入伽瑪光子。


其二,【36種夸克模型】,還只是一個過於複雜的傳說,還不是實錘驗證的獨立存在。而夸克禁閉不能排除涉嫌牽強附會。

其三,電子是實介質與虛介質之間實現直接互動與轉換的基元粒子。以下三個效應,或可窺視大自然只玩【電子遊戲】營造萬象的天機。

6.2 電子激發光子的【光電效應】

發現光電效應原理,是【愛因斯坦真正對人類的偉大貢獻】,是【解釋普朗克常數】的百試不爽的最有力證據,其獲諾獎實至名歸。

【光電效應的實驗原理】如下:

電源把加速電壓U之電能增量(eU),提供給電子槍,電子槍內部電子加速運動獲動能增量(△Ek=△½m₀v²),

當加速電壓高到閾值(U≥U₀),電子運動速度到閾值(v≥v₀),逃逸成為自由電子或光電子,與此同時,場被激發的電磁波,有一個輻射能增量(△hc/λ),寫成【光電效應方程】如下

eU=△½m₀v²=△hc/λ...(1)

該方程的一個極為重要的推論是:電子旋進的動能與激發場光子的波長成反比:

½m₀v²=ξhc/λ...(2),

λ=2ξhc/m₀v²...(3)

式(2)獲(3),叫電子激發的場效應方程,質量為m大粒子激發的通用型【場效應波長(λ)】為

½mv²=ξ(m/m₀)hc/λ...(4),

根據熱力學第一定律有【場效應溫度(T)】

1.5kT=ξ(m/m₀)hc/λ...(5)

T=(2/3)ξ(m/m₀)hc/λk...(6)

根據蘭道爾原理有【場效應比特(B)】

kBln2=ξ(m/m₀)hc/λ...(7)

以上方程(1)~(7),統稱【場效應方程組】。由此可以加深我們對光子的認識。

尤其用於工程技術。其中,ξ叫【激發係數】,可用實驗通過【待定係數法】求出。

6.2 正負電子對撞的【湮滅反應】

電子湮滅為光子,是粒子物理最偉大的實驗成果,直接證實了色空亦空哲理與超對稱原理。

【正負電子湮滅實驗原理】如下:

兩臺電子槍分別將【電子】導入兩個互為【反向磁場】中分別加速到光速(v→c),其中一個電子在與核電荷反向的磁場中【顛倒南北極】(不是反自旋)變成正電子,各自獲得電子旋進動能½mc²,而後將它們導入對撞機制。

此時,兩個電子急劇膨脹為兩個光子,電子質量轉換為光子質量,電子動能轉換為光子輻射能(ξhc/λ),電子電量轉換為光子電量,有:

±e(2m₀)+2×½m₀c²→±γ(2m₀)+2ξhc/λ...(8)

質量守恆:m(e)≡m(γ)=m₀...(9)

能量守恆:½m₀c²≡ξhc/λ...(10)

式(8)~(10),叫【電子湮滅方程組】。

【必須指出】

由於電子被加速到光速或準光速,必然伴隨劇烈音爆效應,大量吸聚附近場介質質量,產生特大的場密度增量。這個重要細節沒在湮滅方程寫出來。但這不影響質量守恆與轉換。

6.3 電子極速震盪的【音爆效應】

音爆也叫音障,最初是指,當飛行器在空間速度接近或達超音速時,飛機前部急劇擠壓前方空氣,飛機尾部極度真空,周圍空氣介質極速湧入,導致附近空氣密度急增。

與飛機一樣,粒子速度過快,也會發生音爆效應。為不失一般性,粒子運動速度平方(v²)與真空場被激發的波長(λ)成反比。

電子速度越大,激發場的波長越短,附近光子密度越大,場密度越大,此稱電子音爆質量。

音爆區的質量,是玻色子的質量增量(m')。寫成下面的【音爆質量方程組】

電子音爆質量:m'=m₀r³/r'...(11)

重子音爆質量:m'=mr³/r'...(12)

粒子旋進半徑:r=粒子軌道半徑...(13)

激發光子半徑:r'=λ/2π...(14)

激發光子波長:λ=2ξhc/m₀v²...(15)

例,質子質量=電子質量+音爆質量,寫成方程:

p(1836m₀)=e⁺(m₀)+m'(1835m₀)...(16)

m'=1835m₀=m₀r³(2π)³/(2ξhc/m₀v²)³..(17)

根據音爆質量(m'),可求質子半徑(r)。

音爆質量,屬於費米子與玻色子之間的超對稱方法論,也可用於特定區域的湍流問題。這種操作,遠比標準粒子群優化簡單而精準。

音爆吸聚附近大量場介質質量,可以參考下圖,中心區域可以看成電子在高速旋進震盪。

▲標準粒子群優化算法(SGO),由於不可避免涉及愛因斯坦相對論的質增效應,也就無法迴避洛倫茲變換【γ因子災難】,因為γ因子基於【光傳無介質】的錯誤前提。這也是希格斯場機制步履維艱的主要原因之一。

6.4 電子基元,可建立大統一方程

要點:電子自旋向心力,簡稱電子力,正是大統一力(GUF),粒子疊加越多,同斥異吸弱化效應越大,設弱化係數為ξ,即:

|F₁+F₂+,...,+Fₙ| << |F₁|+|F₂|+,...+|Fₙ|...(18)

|F₁·F₂·...,·Fₙ| << |F₁|+|F₂|+,...+|Fₙ|...(19)


電子力:F₀=m₀c²/R

強核力:F₁=ξ₁c⁴m₁m₂/R₁²=kq₁q₂/R₁²

弱核力:F₂=ξ₂c⁴m₁m₂/R₂²=kq₁q₂/R₂²

電磁力:F₃=ξ₃c⁴m₁m₂/R₃²=kq₁q₂/R₃²

分子力:F₄=ξ₄c⁴m₁m₂/R₄²=kq₁q₂/R₄²

引力一:F₅=ξ₅c⁴m₁m₂/R₅²=Gm₁m₂/R₅²

引力二:F₅=ξ₅kq₁q₂/R₅²=Gm₁m₂/R₅²

其中,電子當量的電量:q=(m/m₀)e

詳細推導與例題,可見先前答文。

(完)


物理新視野


從題目看出,題主的思維相當混亂,本貓只好出手稍微捋一捋,順便提煉一些知識點,讓同學們茶餘飯後可以吹一下物理學的牛。

標準粒子模型

光子是不是宇宙中最小的粒子,或者換個馬甲叫最基本的粒子,都無所謂。同學們只要記住,如果你把微觀世界當做粒子看待,就得搬出楊振寧的標準粒子模型,這樣在前後50年內,基本都可保證你業餘物理界的地位。

馬上上乾貨,免得浪費大家寶貴的時間,下面的大家可以稍微背一下,平時甩出一兩句,都立馬樹立你科普界的形象。

不但解決了粒子產生的機制,還搞明白粒子之間的強力、弱力、電磁力這三種作用關係,統一了地球上物質三個基本力作用這樣高大上的理論,它的名字就叫“粒子標準模型”。

標準粒子模型裡面有哪些基本粒子

上面這一段話,簡潔明瞭,用好了一開頭就能震懾女朋友了,但遇到強大而頑強的民科同志,還不夠形成壓倒性優勢,我們需要增加知識點,來一個概念性碾壓。

物理發燒友可以記一記:

標準模型包含費米子及玻色子,簡單來說,費米子就是組成物質的粒子,玻色子負責傳遞各種作用力。

費米子分2大類,48種:

參與強作用的:36種夸克;

參與弱作用、電磁作用的:12種輕子;

質子、中子、介子這些大個頭粒子都是由夸克構成,而輕子指的是電子、中微子、μ子這些小個頭粒子。

玻色子分3大類,13種:

傳遞強作用:8種膠子;

傳遞弱作用:2種W粒子,1種Z粒子;

傳遞電磁作用:1種光子;

根據標準模型的計算,還有1種特殊的玻色子,這就是費米子在獲得質量時產生的粒子,這個過程由希格斯提出,所以也稱為希格斯機制,自然而然,這個特殊的玻色子就被稱為“希格斯粒子”。沒錯,這就是大名鼎鼎的“上帝粒子”。

標準粒子模型的數學原理以及實驗證明

標準粒子模型威力無比,數學上也極度艱深,我稍微貼個簡化版公式大家感受一下:

沒有到達研究生以上數學修養的同學,可以放棄理解這個公式的努力。你能讀懂第一段都算我輸。

但是大家別以為標準離子模型就是物理學家的一場數學遊戲,就像當年牛頓的萬有引力定律,牛頓坐在家裡,就知道地球不是個標準圓球,而是一個有點被壓扁的梨。結果法國國家科學院不信邪,派了兩組人跑秘魯安第斯山脈爬了9年山,果然把自己測死了,從而驗證了牛頓的理論。而粒子模型建立以後,預測了很多尚未發現的粒子,後來均被一一證實。

希格斯粒子是標準模型的最後一環,當時模型預測的所有粒子都已被找到,唯獨希格斯粒子遲遲不見蹤影,2013年歐洲LHC終於幫希格斯找到了這顆粒子,他也喜提諾貝爾獎一座,所以標準粒子就是好,就是妙,就是呱呱叫!

暗物質又是何路神仙?

暗物質和基本粒子根本風馬牛不相及,它本來就是天文學家和宇宙學家弄出來頂黑鍋的,請不要再讓它背上無厘頭的東西。

天文學家這幾十年來,積累了大量的天文學宇宙模型,有些同學把這些測量方法都算了一遍後,發現用不同方法測量的結果得出的質量不一樣,而且,沒有一種觀測結果可以支撐現在的宇宙繼續存在下去,按目前的數據,宇宙必定坍縮,和實際嚴重不符。

科學家們一合計,這個情況,要麼是的引力計算公式出了問題,要麼就是宇宙本身有問題,反正得找人背黑鍋。大家紛紛表示,公式錯不了,一致把這黑鍋甩給了“暗物質”!一種“只有引力,沒有電磁作用”的怪胎。令人驚訝的是,這黑鍋一甩,宇宙馬上合理起來了。

可是,暗物質雖然已經是板上釘釘的存在,可是目前仍舊沒有找到一絲一毫,和基本粒子模型相比較,處境相當尷尬。拜託大家別把這兩個再扯一塊去。

結語

同學們看到這裡,本貓最後強調一句,概念得分清。

老楊的標準粒子模型,的確是很厲害的。對不?


貓先生內涵科普


光子確實是宇宙最小的粒子,還有一種粒子與光子同樣大小的粒子,那就是黑子。

光子是運動的,黑子是靜態的,沒有黑子是無法形成宇宙上任何事物,黑子的存在是非常的重要,沒有黑子我們就無法感受到寒冷,我們的身體也無法成為體型包括石頭,鋼鐵,金剛石,磚石,還是任何東西,黑子數量過多,是非常冷,冷到可以把磚石直接化成什麼都不存在,之所以我覺得冷那就是黑子數量過多,我感受到的溫度其實就是光子運動,沒有光子血液無法運動,包括不可以運動,黑子與光子可以混合不同的密碼。

這個密碼就在二進制數學裡面,而且就隱藏在易經裡面,而且實體也在易經裡面,那就是一是光子,- -是黑子當光子與黑子結合後第一個點就會變成⊥,變化第二層就是△,變化三就是◇,變化四就是正方形□,變化五就是○,○變化後就是正方形,然後又是○無限類推,就是我們古老的祖先所說的天方地圓,要嗎方要嗎○,排列是,--,一,⊥,△,◇,□,○,0.1.2.3.4.5.6,因為○永遠沒有○所以,6可以不要,那麼就是012345種狀態,當粒子組合將近成○時會變成另一種粒子,有可能是電子,有可能是電磁,有可能是中微子,有可能是色譜等等,雖然我們知道最小粒子,但變化成⊥第二種狀態是什麼粒子我們不知道,這種粒子密碼一直在我們幾何裡面,這些都需要慢慢驗證,如果今天我們把我們看見的光用密碼錶示:1001 1101為紅色,1101 1001為黃色,1000 1011 為藍色等等。

光的顏色重力不同,速度不同,列如紫色最慢,白色最快,深紫後就是黑子,所以這個原理讓我們的視覺可以辨認色彩與圖形,我們人體的眼睛是由大量黑子組成,因為黑子非運動,而光子是運動,當最輕的紫光觸碰我們眼睛裡面的黑子,那麼黑子就往回退一格,那麼紫色有六種,剛才說過的--,一到□,當□變成○時候已經是另一種顏色那就是紅色,一直類推到白色,白色是最快的光容易衝散我們眼睛內部黑子,讓我們失去視覺,如果沒有衝散完,一會會慢慢恢復!

你可能會覺得,怎麼可能這個疑問?這正常,因為那只是色譜粒子,不是光色譜,光色譜是一堆的,也是一束的,有數量的不是單獨的,單獨的才叫粒子,所以當我們看見大量的紅色,說明紅色粒子非常非常的多,所以視覺非常明顯,列如七色光,也是如此。

對撞機撞出的夸克粒子的顏色,其實是光色譜渲染,所謂的方向動態特性是多邊形物體,在空間中轉動,夸克粒子裡面還有大量的光子和黑子,光子越多運動運動越快,溫度越高,黑子大於光子,那麼這個夸克粒子運動速度非常的慢,由於搭配非常混雜,探測粒子時候有幾百萬種不同粒子,上億種不同方向運動,大大小小,今天世界上的對撞機是用電荷電磁衝擊加速!

所以受到了能量守恆規則,對撞機無法撞出比磁粒子最小的粒子,大於磁粒子,粒子就會穿過電磁縫隙中,無法捕捉,無法捕捉意味著無法撞擊,所以受到限制,將來對撞機會升級到量子對撞衝擊,量子就是光子,已經是極限,但這個需要探索並可控可提取,我們連光譜都捉不到進行壓縮成金屬還有電子等等,而且我們現代科學工藝可以製造的,那就是芯片,7納米,距離量子那是非常的遙遠,這輩子都不會看見!

光子最快的速度密碼就是十進制,十進制是極限速度,99999 9999的99999 9999還要要9999 99999的9,就是光子的速度,也是宇宙的最大直徑!為何是10進制不是,16或100,因為這些不成立,我們要明白,成○進位得1!

所以說光子與黑子是宇宙最小的粒子!


與自然做鬥爭


目前還真沒有實驗手段能證明光子是最小粒子。

現代理論物理的困難就在於,基本假設得不到受控實驗的驗證。這是因為無論在宏觀的宇宙方面,還是在微觀的基本粒子方面,基本上都喪失了實驗手段。因此,現代理論物理基本上是藉助構造數學模型,特別是多維空間的幾何模型,來推測物理假設;當物理失去實驗的基礎時,就會變成靠數學演繹推理來論證假設的形而上學而不是經驗科學了。

在這一方面,廣義相對論開了先河。廣義相對論的理論基礎,光線彎曲不是受控物理實驗的結論而是靠天文觀測。天文觀測逐漸取代了受控實驗,成為驗證物理假設的主要依據。

這就必然會出現理論物理的天文學化,也就是以廣義相對論為基礎的現代宇宙學。宇宙學所推出的黑洞、宇宙膨脹、孤立奇點等,都是依據廣義相對論的引力場方程推出的數學結論而不是實驗能夠證明的物理結論。

不能忽視的是,廣義相對論的時空依然是狹義相對論的有限的光速時空;如果在所謂強引力場的作用下,時空會同步收縮,物質的密度也會同步增大,直到引力場大到將時空收縮為一個點時,時間會膨脹到無限大,物質的密度也按照洛倫茲變換以無窮大的方式集中在一個點上,這個點就是所謂的孤立奇點,按照現代宇宙學的假設:宇宙就是在這個孤立奇點的大爆炸中產生的。

如果這個大爆炸真的存在,那大爆炸產生的決不會是宇宙而是廣義相對論,大爆炸或許就是廣義相對論的一種數學逆運算,基本上沒有任何物理意義。僅憑愛因斯坦的引力場方程的幾個不完整的解,去演繹宇宙的起源是不是過於輕率了呢?何況,宇宙的起源並不是單純的物理問題,還有化學問題,生物問題,陰陽兩極問題;引力問題,其實只是物質相互作用的方式問題,決定不了宇宙的起源。

如果說,十九世紀末經典物理學的危機產生於牛頓的時空觀,那麼二十一世紀的物理學危機必然產生於愛因斯坦的時空觀。支撐牛頓時空觀的是以太概念,決定愛因斯坦時空觀的是場的概念;場和以太一樣,都是瀰漫空間的某種神秘的傳播媒介,當這種媒介無法解釋越來越多的物理現象時,就有了尋求暗物質、暗能量的需要,因為宇宙的黑洞太多,引力已經無法滿足需要;這正說明了相對論的理論正在逐步失效,又一次物理學的危機正在來臨。


經濟相對論580


在十九世紀,經典力學的發展達到了頂峰。當時的科學家👨‍🔬們普遍認為,剩下的科學🔬工作只是在小數點後面增添幾位小數,即剩餘的科學工作只是量上的修補而不會發生重大的變革。

然而,英國科學家愛丁頓卻認為,尚有兩朵白雲☁️飄在科學晴朗☀️的天空上。這兩朵白雲是邁克爾遜-莫雷干涉實驗🧪的零結果和能量輻射☢️的紫外災變。

然而,正是這兩朵不引人注意的白雲卻導致了傾盆大雨,將經典力學機械的世界盪滌的乾乾淨淨。取而代之的是廣義相對論的幾何世界和量子力學的概率世界。

德國物理學家普朗克發現,導致輻射能量的紫外災變是因為能量的連續性。如果能量是關於粒子運動能力的描述,是一份份地構成的,即是不連續的,就可以消除輻射在紫外端的無窮大。

為此,普朗克建立了黑體輻射公式。在該公式中,有一個不可再分的物理常數h,被命名為普朗克常數,其具體數值是6.623x10-27爾格秒。

普朗克常數h的單位是粒子的角動量,具有與能量無關的不變性。這說明普朗克常數h是宇宙中最小粒子的本徵參量,由此表明我們的宇宙是不連續的,是由無數個離散的最小粒子組成的。正是因為如此,我們把不可再分的最小粒子稱為量子,是構築宇宙的最為基本的磚石。

由於所有的粒子都具有波動性,說明存在著統一的物理背景,而且這一背景空間是不連續的。

由於原子的體積是由原子內電子高速運動所產生的屏蔽效應形成的,所以物質僅僅是由更為基本的粒子構成的封閉體系。

於是,我們獲得了空間不空和物質不實的現代宇宙觀。由此建立的量子宇宙景觀是:

離散的基態量子構成空間,受到激發的量子成為光子屬於能量的範疇,由高能量子組成的封閉體系構成各種基本粒子屬於物質的範疇。

根據這一量子景觀,光子也是量子,只是其受到激發獲得了更高的能量。由於普朗克常數h是量子的本徵參量,與量子能量的大小無關,所以該常數也是光子的本徵參量。從這個意義上來說,光子仍然是宇宙中最小的粒子。

由於普朗克常數h是量子的角動量且大於零,說明包括光子在內的量子具有質量和體積,也是真正意義上的粒子。只是,與作為封閉體系的基本粒子相比較,量子的質量和體積是非常非常小的,兩者屬於不同層次的粒子。


淡漠乾坤


夸克,後還發現有小几級微細粒子還未共識命名,據播報,專家講若更精極細顯微鏡,還會有更細的粒子發現,研究微微細未知名的粒子,是萬物之基礎之基礎,佔領戰略制高點,時不待我,機會難求。

當年,馬雲在國內竟然找不到合適投資人,後來,孫正義風險投資馬雲, 成功獲得N多倍利潤,就是很好的啟示。與今天,爭論建設大型碰撞機有點相似。大家看看中國航天發射中心,平均年齡三十多歲,人才濟濟,成績驕人,正在盼望打開探索未未末知粒子之門,攀登一個又一個高峰,造福人類。

我堅決支持王貽芳一線頂級專家,還無私捐獻鉅款精神可嘉,是全國人民學習榜樣,立刻建造大型超級碰撞機,深入研究未知微細粒子,是研究人類未來制高點,早晚要建,當機立建,人類未來的命運,定要掌握在正能量國家人民手裡,生靈之福。,意見更添採納。探索成功利用,成果不可比擬,是難以用金錢計算的!!!!!![祈禱][祈禱][祈禱][祈禱][祈禱][祈禱][玫瑰][玫瑰][玫瑰][玫瑰][玫瑰][玫瑰]

莫小人之心,度君子之腹。人生有理想有宏志,凡事不能諗偏,多往好方向思考,世界定會更好。

要遠大目標,莫鼠目寸光,看看伊拉克薩達姆等多例子的下場,有錢無地方使用的,懵盛盛,懵閉閉,口口聲聲講錢,有錢不懂得使在哪裡,還無知無畏。


日出8458


關於光子是不是最小的粒子,我沒那麼高文化水平和技術能力去證明它,我笨想光子肯定不是最小的粒子。因為光子能快速運動,運動的物質有能量,這個能量說明光子不是個單物質組成,光子是個有多個功能不同的微微粒子組成的一個有機制的運動體。內部肯定有比光子速度更快的物質推動它。也就是說運動的物質必須有強大動力,如果能把光子裡能量大速度快的物質分離出來做能源,人們可以獲得比光速更快的動動。這是我的猜想,大家不知怎麼看,笑可以,千萬不要捂嘴偷笑,說的對不對我敢說,但不要諷刺我好嗎?


教好孩子是幸福


量子力學,為什麼聽不懂?

因為它取了一個不該取的錯誤的名詞“量子”。“量子”這個詞不該取且錯誤,為什麼?首先我們應該搞清,能量的定義是什麼?能量是物質彈性力變化的反映。能量,它是無形感覺存在。據此就不該出現“量子”這個詞。一旦出現“量子”這個詞,就與“能量”定義相悖,把物理攪渾,越攪越糊越不懂。物理學要有序,那麼物理名詞要有序有類,比如,物質可以取名叫“子”,比如:分子,原子,電子,粒子。那麼能量就不可以取名叫“子”,比如:量子,光子,力子,引力子。能量取名叫“子”,就把能量與物質的概念攪渾。而能量與物質,是整個物理學最基礎的兩大概念,最基礎的兩大概念都混亂了,後續還能好嗎?後續還能懂嗎?

物質是宇宙間一切有形實體存在。能量是宇宙間一切無形感覺存在,比如,力,能量,知識,感覺,意識,皆屬能量的範疇。


天山我才


生成宇宙的統一物質是氣,氣是以陰陽也就是有,無;虛,實兩種方式運動的。光子則是氣運動在陰陽,有無界限上的存在物質顯象,也就是氣的特殊存在現象。簡而言之為“氣現”象。光子在平行的二維信息世界中本來就是一個氣組合的基本量子體,量子體的符號象數是3∧3=27,其螺旋運動於無形的二維(2V)陰性世界中,隨著時間的積累,密度的增加,螺旋運動到陰陽,有無的“界線”上,螺旋運動的角度就自然躍遷到72度,能量輻射形成27→72映射現象,構成了陰陽轉換的界線現象,72數自然形成為陰陽“界線”“氣現”的符號象數,此時本來的基本量子體質能加大,螺旋在72度象量的界線上便產生髮光現象,即電磁輻射產生光子現象。原來的基本量子體則華麗轉身變化為“光量子”體,也就是光子。因此光子相應也就具備了陰,陽;有,無的雙重性能!

時空存在的一切物質,因光子的照耀而現形。這就是光子與其它物質一樣具備的陽與有的性質。然而,其他物質可以通過光子存在測量到它的質量,也就是說其他一切物質都在光子的基礎上而成為有形的存在,但是光的實體粒子形態卻捕捉不到,也就是說只能通過光的作用感知到的存在,它的質量卻測量不到,以至於體現為虛無,為“0”。因此小於它的粒子體更捕捉不到而表現為“無”了。故也就自然形成了光子“有無”兼備的二性能特徵!

是故在72度角象量生成的陰陽,有無“界線”(72)上生成的光子,就是時空最基本的物質粒子!也就是宇宙3K度深空的輻射線!是瀰漫於浩瀚宇宙的“氣線”(72)。

以上本人是從象數理論角度上,即象,音,數的綜合效應上對光子為什麼是最基礎粒子問題的詮釋,可能會影響到擅長於邏輯思維讀者的理解和非議,在此僅表無奈和歉意!


易境2


光絕對不是最小的粒子!很簡單的例子,當我們肉眼看時覺得煙霧之類就是最細小的,學了物理後用顯微鏡看到細胞,又覺得它是最小的,光學顯微鏡看,細胞核內還有其他物質。直到學了化學,才知道元素是最基本的物質,但是元素是不單一存在的,它通過自身的引力組合成同序列,又會形成各種物質。

因而,每種物質可以說都是原子或分子構成,但是原子內部還有原子核,質子,電子,中子,後來通過碰撞實驗又發現了夸克層次的物質,暗物質等。由此可見,《道德經》《易經》的說法是正確的,“其大無外,其小無內”,“一生二,二生三,三生萬物”,“有陰就有陽”。

我們看到的光是一種特殊的波被人眼捕捉後反映到大腦後由生物電作用下形成的虛擬畫面,就像我們通過各種衛星信號看電視一樣。然而,波的頻率類型理論上是無限的,人眼捕捉範圍卻是相對固定的,超出範圍只能藉助儀器(射電望遠鏡,光譜成像儀等),這個很容易理解,比如,鷹的視力範圍,人耳的聽力頻率範圍,狗的聽力頻率範圍等。

既然知道了光是一種波,而不同物質反射的波頻或者波源(運動的熱性質現象)也不同,所以人能觀測到的物質外,肯定存在不可觀測卻客觀存在的東西,比如暗物質,黑洞裡面。有光就有暗,並且數量也肯定平衡狀態。

其實,人類上了太空就知道了,太空沒什麼遮擋,反而是黑暗一片,難道是沒有光粒子嗎?不是,宇宙中各種恆星發出的光都是四處散發的,地球能解觸的光只是一微小的部分。一切都說明了,人類看到東西不是因為光,而是因為物質散發的波源(可以是自身能量波,也可以是其他光或熱波的處理反射)作用於人眼的結果。如果沒有物質的波源反射入眼,就算周圍都是光粒子,依然是黑暗一片(你只看到自己身上可見,周圍都是黑暗的虛無)。這就是黑洞和暗物質,人類沒法直接觀測的原因,可能是它們自身吸了波,也可能是那個波頻不在人類感知範圍!

好了,一切謎團都揭開。宇宙無限大又無窮小,每一個物體即可以是一個宇宙,本身又是宇宙的基本物質,視覺維度不同而已!


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