统一物理学理论姜放发言稿市公开课获奖课件

1、自我简介姜放：1963年6月生于辽宁省沈阳市, 出身无线电世家，7岁学习无线电，无线电兴趣者。1981年毕业于沈阳一中，1985年毕业于中国人民解放军电子工程学院，雷达工程系。中国科技大学硕士院,通信与信息系统专业硕士进修班结业。1985-1998在研究所从事雷达及光电科研工作，1998-分别在朗讯科技、摩托罗拉等国际著名公司从事无线电科研工作。少年时期即对电子构成、空间“真空”、UFO等未知事物极其感兴趣，揭开宇宙奥妙成为终身梦想。“结构宇宙空间基本单元统一物质与统一力”一文，就是作者基于近30年思考积累以及40年无线电实践经验基础上，结合当代最前沿科技和试验发展尤其是宇宙微波背景辐射这一伟

2、大发觉，摸索性揭开了宇宙统一物质属性以及统一物理规则奥秘。 第1页第1页第一章 宇宙空间基本单元历史背景及假说第二章 宇宙空间基本单元与宇宙暗物质候选者-轴子第三章 宇宙空间基本单元与电子合成第四章 宇宙空间基本单元与中微子第五章 1595819个空间单元集合与夸克、介子、粒子构成第六章 空间单元集合构成质子、中子假设第七章 空间基本单元与原子合成第八章 质子和空间单元素数集合能量康普顿波长与玻尔半径第九章 电终归是什么? 电仍然是质子能量延伸第十章 磁终归是什么? 磁仍然是质子能量延伸第十一章 核力-从空间基本单元理论统一电磁力公式中推演第十二章 万有引力-从空间基本单元理论统一电磁力形式中

3、推 演第十三章 统一物质与统一力 今天话题 由于物理学本身统一贯穿着整个物理学体系 因此时间有限今天只讲2个统一题目-第一二章节题目第2页第2页 统一物理学理论之- 2.725k空间背景辐射, 空间基本单元与暗物质2.725k空间背景辐射, 空间基本单元 与电子构成 姜放EMAIL: 1963JF163.COMQQ: 1349471538博客: http:/1963/manage/ 第一届物理科学研讨会第3页第3页 宇宙空间存在2.725k微波背景辐射 遵循这个线索,我们发觉了当代物理学本身成就本 身就证实了宇宙物理学理论统一性,这个统一性包括: 物质统一和力统一 今天简介物理学统一于空间基本

4、单元2个章节第4页第4页 宇宙空间微波背景辐射尽管人类历史中有诸多宇宙构成理论，但是最著名理论仍然是近代“宇宙大爆炸理论”，这个理论是由俄裔美国科学家伽莫夫在1948年提出来。该理论认为：宇宙开始于高温、高密度原始物质，最初温度超出几十亿度，伴随温度继续下降，宇宙开始膨胀。 伴随温度和密度减少，宇宙早期存在微小涨落在引力作用下不断增大，最后逐步形成今天宇宙中各种天体。假如宇宙起始于某次大爆炸，这种爆炸理应在宇宙太空中留下某种遗迹，大爆炸遗迹果真被找到了。1964年，美国贝尔试验室工程师阿诺彭齐亚斯(Penzias)和罗伯特威尔逊(Wilson)在一次检测天线噪音性能试验中偶然发觉了太空中存在波

5、长为7.35cm微波辐射，并且是一个各向同性讯号。这个信号既没有周日改变也没有季节改变。这个额外辐射就是宇宙微波背景辐射，相应到约为3K 宇宙空间黑体辐射。彭齐亚斯和威尔逊也因发觉了宇宙微波背景辐射而取得1978年诺贝尔物理学奖。依据1989年11月升空宇宙背景探测者（COBE，Cosmic Background Explorer）测量到结果，宇宙微波背景辐射谱非常准确地符合温度为 2.7260.010K 黑体辐射谱 继COBE之后，比COBE角分辨率高近70倍WMAP（Wilkinson Microwave Anisotropy ProbeNASA）威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）于进

6、入太空，对宇宙微波背景辐射进行更准确观测，WMAP测量到结果显示宇宙微波背景辐射谱非常准确地符合温度为 2.7250.002K 黑体辐射谱，因此WMAP功绩在于清楚地确认了COBE结果。见下图，我们理论就从这个试验结果开始。第5页第5页空间存在2.725k背景辐射,阐明宇宙空间存在物质及 热运动,我们称之为空间基本单元.第6页第6页 宇宙空间物质属性尽管物理学界还没有科学确实定宇宙空间及构成宇宙空间最基本单元是什么？但是我们能够先总结已经被人们确认宇宙空间属性：1, 宇宙空间是物质：由于光、电磁波、引力均由空间传播，因此宇宙空间一定是某种性质物质，这一点在当代物理学中已经没有异议了。2, 宇宙

7、空间本身存在2.725K辐射（除粒子性辐射外）：由于辐射是物质热运动一个直接表征，这也阐明了空间物质属性。依据以上描述宇宙空间所表现出物质属性，我们假设存在这样宇宙空间基本单元体，并由这种基本单元体构成所有宇宙中衍生物质，小如电子、质子、中子、中微子等基本粒子，大如行星、恒星、星系、黑洞等，当然也还要包括我们苦苦寻找暗物质等等。居于这种假设，我们自然就会联想到（或确认）宇宙空间存在相称于2.7k左右电磁辐射就是由于这种宇宙空间基本单元运动引起。类似于空气分子运动造成声音在空气中传导，由此，我们进一步假设，空间单元运动造成了光、电磁波、引力在空间传播，由于它们在空间传播速度都是光速，就自然而然引

8、起我们这样一个假定：空间单元运动速度也是光速。 第7页第7页 宇宙空间基本单元理论依据上一节推理，我们基于基本物理学常识和经验，做出以下三个假设：假设1：宇宙空间是物质而且存在基本单元体，我们称为空间基本单元(以下简称空间单元)，这种空间单元体以不同能量状态形式组成了宇宙全部形态物质,并假定空间单元处于基本能量态质量(确切讲是能量等效质量)为。宇宙空间是物质，这一点很早就已经被当代物理学所认可，不过一直没有任何学说和理论试图给出明确空间基本单元量化值和确切理论依据。假设2：因为这种空间单元热运动（或其它形式能量互换形式），造成宇宙空间有2.725k(实际测量值)左右电磁辐射。既然我们认定宇宙空

9、间微波背景辐射源于宇宙空间，同时我们理论也认为空间存在基本单元，因此我们自然而然推论，这个宇宙空间微波背景辐射源于宇宙空间基本单元。假设3：空间单元运动速度 (均方根速度，之因此采取均方根速度原因在于：均方根速度是能量传递速度) 或能量互换速度为光速：（基本光速C=299792458m/s）。因为均方根速度(root mean square velocity) 是空间单元运动速度平方平均值，可表示空间单元平均动能。第8页第8页基于以上三个假设，由典型气动理论粒子运动速度(均方根速度)与温度关系有（见:Physics：Calculus，Eugene Hecht，p525）： 第9页第9页其中c=

10、299792458m/s，K为波耳思曼常数，m0为空间单元等效质量。由此而来，我们就有了由宇宙微波背景辐射测量结果以及典型分子热力学理论推导来宇宙空间单元等效质量：其能量折合电子伏为:kg第10页第10页图1-2 空间基本单元想象图 想象中空间单元形态或许更近似于当代物理讨论弦或类球型形态，其等效质量1.255827668*10-39Kg,约0.704467meV 。空间基本单元质量与形态同空间单元能量状态是直接相关，并且处于基本能量态空间基本单元不含有自旋角动量属性。第11页第11页宇宙空间基本单元与宇宙暗物质候选者-轴子当代宇宙物理学发觉：我们宇宙可见物质仅仅占总宇宙物质4%左右，大约96

11、%物质是不可见，也称暗物质、暗能量, 第12页第12页物理学界展开了大规模暗物质搜索工作。轴子作为暗物质最有也许侯选者，吸引了全世界物理界关注。 轴子(axion)概念是在70年代为理解決量子物理中CP守衡问题所提出一个假设粒子。其最简朴模型是：预测存在一个自旋为零、叫做“标量”粒子（“Scalar”articles”）基本粒子。假如真有轴子存在话，那么轴子应当是不带电荷、跟強作用力及弱作用力耦合极弱同时质量极小。但是轴子被认为在强磁场下能够与光子耦合进而改变光子偏振方向。这个性质被用来作为寻找轴子是否存在检查方式。 由空间基本单元理论：空间基本单元是包括光波在内所有没有线电波载体，当这个载体

12、发生偏转和扭曲时势必影响到载波属性。由此可见,轴子概念(自旋为零、标量、不带电荷、基本粒子等)与本文空间基本单元假设属性完全相同。 第13页第13页 寻找轴子试验数据-PVLAS和BFRT试验当前在全世界几十个搜索轴子试验中，最著名故意大利和美国与意大利合作试验，其基本原理是：将一束直线偏振激光照射到一个含有強磁场(磁场强度为2-5.5T)真空中，然后观测激光穿越磁场后偏振改变并依据这一改变来测量暗物质质量。第14页第14页1993年美国物理评论(Phys.Rev.D47，1993) 3707-3725，发表BFRT (Brookhaven- Fermilab- Rochester-Tries

13、te )轴子质量(以能量形式表示)试验测量结果为:0.8meV，详细试验数据见图2-2。第15页第15页第9届天文粒子物理国际会议(TAUP)上发表PVLAS 轴子质量(以能量形式表示)试验测量结果为:0.7meV2meV,详细试验数据见图 第16页第16页图2-2和图2-3 摘自于: A.Ringwald,“Axion interpertation of PVLAS Data”, TAUP 。综合BFRT和PVLAS两者试验得出轴子质量（能量）范围为：0.7meV2meV & 0.8meV 能够得出同时满足BFRT和PVLAS试验结果轴子质量（能量）范围为： 0.7meV0.8meV 而基于

14、空间基本单元理论推导出空间基本单元质量（能量）为： m0=0.7044677meV 一个是依据宇宙微波背景辐射测量结果以及典型分子热力学理论而推导来宇宙空间基本单元等效质量，一个是在利用当代高科技众多试验中寻找空间最基本暗物质轴子质量结果。空间基本单元与轴子两者不但仅相关属性一致并且双方质量(能量)在小于0.1meV范围相靠近，不能说这仅仅是一个巧合。 第17页第17页第18页第18页空间基本单元与电子合成除轴子外，我们还需要找到更多证据来证实空间单元存在及其质量合理性。就我们所知，宇宙空间能够直接以光速传播就是光波（电磁波一个）、电磁波。而发出这种波物质就是电子，并且只有伴伴随电子运动才产生

15、光波。电子质量为： kg，电子应当是宇宙中最普遍、最简朴、能量最低稳定粒子。电子与空间密切程度以至于狄拉克把空间设想为电子海，在施加能量足够大情况下，电子能够由空间激发产生。同样正负电子湮灭时放出光子（当前物理界称谓），如同声音在空气中传播同样，其实光子就是空间基本单元波动表现。令为电子半径，则依据据典型物理得出电子半径为：电子康普顿波长：由于我们提出空间基本单元假设，就是认为：存在这样基本单元，它构成宇宙一切物质。第19页第19页 假设4:电子也是由空间单元构成。鉴于正负电子湮灭时，仅放出光子，并没有其它物质出现（典型物理理论是这样认为），基于我们第三个假设：空间基本单元运动造成了光传播（当

16、前称光子），我们能够依此解释正负电子湮灭时，释放了大量含有电子自旋角动量属性空间单元。因此这些空间单元必定含有与总释放能量相相应波动即光波。这个假设也同时造成了我们不得不推出第五个假设。 假设5：空间单元半径（或者说空间单元受激发后可构成最初级稳定体半径）靠近（受能量影响，空间单元体积有改变也许）或同典型电子半径相同。这样提出原因也很简朴, 典型电子核是空间能量最低、最稳定核，当然电子内部是没有核结构,这里所讲电子核是指电子中心区域空间(也就是典型物理学所谓电子半径区域)。并且既然物理学认定为空间中也能够激发出电子，那么构成电子核半径也应当与空间基本单元(受激发空间基本单元)相关，即：电子关键

17、也应当就是一个完整空间基本单元。当然这一关键尺寸也会由于受到更大能量影响而改变。第20页第20页空间单元受激发后也许构成最小稳定体(想象图)空间单元自旋使其具备类球形体积并靠近等于典型 理论中电子核半径 假如空间单元是构成宇宙所有粒子（物质）基础话，电子也应当是由空间单元构成。并且是最首先容易构成稳定团队。由于电子能量较小,我们在不考虑空间单元体积受电子能量密度影响而改变情况下，电子空间能量密度(以电子康普顿波长为半径球形体积与电子能量比)同被激发后空间单元能量密度(空间单元体积与空间单元能量)之比应当相等。既：电子与被激发空间基本单元应当有相同空间能量（质量）密度。第21页第21页第22页第

18、22页 638327600个空间基本单元构成电子 第23页第23页 638327600个空间基本单元构成电子 第24页第24页由于电子康普顿波长和典型电子核半径精度均为:依据这个体积比在精度上靠近整数这一结果，我们有十分理由拟定电子体积与空间基本单元体积比为638327600，即：电子能够认为是由638327600个被激发空间单元构成，通过能量激发空间单元半径为：同时 整数性也支持假设1、2、3、4、5成立，并且这一整数性结果似乎揭示了一个更大秘密，我们来看：由空间背景辐射推导出空间单元质量：和同用体积关系推导出空间单元质量： 是在同一个数量级别上，并且有极大相同性。两者相对误差仅为:12%第25页第25页基态空间基本单元构成电子还需要内稟自旋能量 第26页第26页第27页第27页第28页第28页基态空间单元增长