基本引力微子和它的物理“暗世界” 

第四章

宇宙空间暗物质基本引力微子FG的物理特性.

    4.1 FG理论的四个要点和证据

    要点1.暗物质的组成粒子-暗物质引力微子(或简称光物质FG充满整个宇宙空间并渗透微观世界。

我们首先必需指出的是,这一要点的提出并不是一个假定,它是一个已经被天体物理学和基本粒子物理学充分证明了的事实,尤其是暗物质的发现

实验证据1. 微波背景幅射。

天体物理学家使用哈勃射电望远镜,指向宇宙最深空间,发现仍然存在着强度为2.7 k的微波背景幅射,这显然是宇宙空间存在光物质的不可辩驳的事实。

实验证据2。 基本粒子间的光物质的交换。

近代粒子物理学证明,所有基本粒子间的相互作用总是伴随着光子的交换,这表明,和现象相关的物质存在于基本粒子间的微观空间是宇宙空间存在光物质这一事实的最可靠的依据。

通过下面第九章暗物质引力微子FG质量值的理论计算,并对1960年由德波罗依实施的双星观测实验1969年由封伯格实施的脉冲星实验值的数理分析,最后确定光物质FG的质能量级为3.63 6 ? 10-45 kg

 

    要点2. 暗物质引力微子具有万有引力的特性

有关暗物质存在问题的验证实验以及光线在引力场中的偏折现象,这些事实都直接给出光物质FG 具有万有引力的特性的确凿证据。

 

    要点3. 所有的基本粒子由光物质FG组成。 

下面,我们讨论基本粒子由引力微子FG组成的一些实验证据

在我们一开始提出这个论点时,一些物理学家总是不同程度上表示反对。当然,我们不能因为相对论的混乱逻辑,假、伪证据而蔑视其合理的质疑。然而,下面相关的物理实验却毫无保留地证明了这一论点的正确性。

实验证据1. 基本粒子的湮灭。

所有的物学家应该都了解 ,在基本粒子物理学中,当电子和它的反粒子正电子相互作用时,将全部转化为光能。

e- + e + → g

这种湮灭效应同样发生在正反质子之间。事实上,科学家发现,所有的基本粒子都存在着它的反粒子,正反粒子的相互作用无一例外地转化为光能。

实验证据2. 基本粒子间的相互作用总是伴随着光能的发射或吸收。

这是一个我们值得强调的事实,所有基本粒子间的相互作用总是伴随着光量子的发射或吸收。这个事实对于要点3的成立是充要条件之一。

这最基本,简单的事实,当然更是无可辩驳的。这一道理与分子组成物质,或原子组成分子,逻辑上是完全相似的。

当然,我们可以例举更多的实验事实来证明上述的三个理论要点,考虑很多实例读者完全有能力自行处理,这里我们仅给出下面两例示意

实验证据3. 所有各类物质都具有万有引力的通性。

物理学已经清楚地证明,所有我们已经认识的物质,无论是宏观或微观物质,譬如说是银河系,地球,一片木头,分子,原子,甚或是任何基本粒子,全部都具有万有引力的通性。

实验证据4. 物质具有确定的总能量值  

 

物质总能量质能关系FG理论下的直接导出:

 

大家知道,所示物质总能量的公式适合所有种类的物质状态。这些状态我们已经提到,在本质上是由光物质组成。如果某物体质量是M,显然,只有当它全部转化为光能时,它才能处于最高的能量状态。

根据光的电磁波波动理论,光态时的动能和势能是相等的,而且,光态时的动能是

          EK

这是说,这时的总能量

    

当然,这比相对论的解释要本质,简明得多,因为它是客观的事实。

 

    要点4. 暗物质或称之为光物质传播媒质  

我们知道,引力相互作用太微弱,不可能作为组成粒子的结合力,从而形成更大的粒子。况且,万有引力是一种长程力,这些原因表明,在极短程内粒子间只能表现出弹性斥力的性质。这就是说,宇宙空间的这种暗物质具有的作为以太”物质应该具有的所有性质。它和宏观或微观物体不可避免地会产生相互作用。它的平均速度应该是光速,因而是名符其实的“速度以太”充满整个宇宙并渗透于微观粒子间的空间。 速度以太”这名字出自著名物理学家狄拉克,在他的研究文献中他觉得应该存在着类似“以太”的物质,其主要特性就是“速度以太”

 

    宇宙光度学质量和引力质量问题证实光的传媒物质存在
 

物理界曾用光度学的方法和引力效应的方法对宇宙总质量进行测定,两种方法的测定结果发现光度学的方法结果中有90%的质量消失了。

也曾有人提出质疑,既然暗物质是光的传播媒体,为什么天文学家不能通过光学仪器发现这种物质?

在我们这个暗物质物理学中,研究光度学测量的方法原理和光传播的媒体质量。不难给出以下回答:

现代的物理学家可以通过测量发光物质的色温或发光体的温度来确定发光体的质能。这种方法给出的质能仅包括发光物质的质能和有关物质的动能(尤其是气体或流体物质)。即是说,如果光的传播确实是通过暗物质这个媒体,上述方法对宇宙总质量的测量结果当然不包括所有的光的媒体质能本身。这属于物理学的常识范畴。(从这个角度,暗物质作为光的传播媒体,我们称之为“光物质”似乎更贴切些。)

光度学测量中的90%宇宙质量的丢失这从另一个角度证实了瑞士天文学家Ziviky 关于暗物质的伟大发现

 

4.2 FG 理论和经典“以太”说

在这一问题上,我尚需不厌其烦地讨论FG理论和经典以太理论间的区别。因为经典理论假设的失败,学者自然会考虑到所谓FG理论是否是重蹈经典理论的复辄?但以后读者会发现,情况并不是那样简单。

我们都了解,经典以太理论是建立在一个主观假设的基础上。它设想存在着一种绝对静止的以太,(这绝对静止是说以太不具备任何已知的“物质相互作用特性。)充满整个宇宙空间并渗透于微观世界。因而它如果是传播运动的载体,其切变系数必定是钢的1000倍。

19世纪末,物理界有大量的实验设计试图测定这种以太相对于某些物体的速度。其中著名的实验是迈克尔逊实验,但该实验没有观测到任何预期的干涉条纹。它对“经典以太”的否定是毫无疑义的,但值得我们引起注意的是,有些人却把对于宇宙空间存在着一种绝对静止的光的传播媒体的否定变成了对宇宙空间存在其他微观物质的彻底否定。把二类本质上完全不同的问题混为一谈。

对照经典以太,本文提及的光物质即基本引力微子FG并不是一个主观假设,它的存在已经得到有关微观背景幅射及基本粒子物理学等所有实验(在下面各个章节都会专门阐述)的证实。在我们这个理论中充满宇宙空间的基本引力微子并不是绝对静止的。它的部分可以因引力的作用或其它的作用机制处于不同的运动状态。客观上存在着比地球大气和地表面更完备的随动机制(下文,及实验设计基本原理中我们将会专门介绍)。在这里,我先介绍关于地球大气和地表随动的机理。大家了解,洋面占整个地球表面70%以上。每时每刻有水分子和其他气体分子蒸发进入地表。它们毫无疑义带有地表的运动分量。这也是地球大气和地表随动的最直接最简单的机理。所以,迈克尔逊实验没有观测到干涉条纹是证明了光的传播媒体本身就具有和地表相同的运动分量,如此而已。

当读者研究过第六章中提出的有关“粒子基体”模型的分析证明后,可以更直接,清楚地理解地球和地表大气是怎样使其中的光物质媒体与之随动的。

科学家否定经典以太的另一重要的原因是,这种假想的以太必须具有比钢大1000倍的切变系数。至于我们这一理论中光物质媒体的切变系数究竟如何呢?

由于FG理论下光物质媒体本身具有万有引力性质,引力的特性是长程力,其组成粒子的平均速度和光速具有相同的量级,间单地说,它特殊的光速态就是它具有特殊切变系数的自恰的原因。事实上光物质FG组成的空间媒体就是光传播事件信息的最好的媒体。

为了便于比较经典以太和充满宇宙光物质FG的性质特点,我们归纳成表格如下:

以太名称

存在特性

运动特性

切变系数

经典以太

主观假设

绝对静止,不具备任何相互作用特性

不可能为钢的1000倍

空间光物质FG

充满宇宙空间并渗透微观世界

万有引力相互作用,相对运动。

光速传播状态

 

 4.3  光量子和光物质FG

我们说,光物质存在着一种基本的原粒子态,但它却并不是所说的“光量子hν”。在本文,我们称它为基本引力微子FG,或简称FG。光物质FG具有万有引力的特性,在第五章,我们的计算给出质量的理论值为3.6 x 10-42 g 。它和有关的实验值相符。显然,FG充满宇宙的所有空间,并渗透于基本粒子间的微观世界。

也许,传统的学者会因为光量子的自旋为1/2,认为光物质不可能是基本粒子的组成物质。当然,对光物质尚缺乏深入研究的学者会认为光量子和光物质FG是同一种物质。但我们必需着重强调的是,这两者是完全不同的物质。正象空气分子和空气中传播的声波。光物质FG是基本的引力元粒子,它的理论质量和实验测定量级为3.6 x 10-42g 它因暗物质的发现而被确定,是不因任何人的意志为转移的事实。显然它充满整个宇宙空间并渗透于基本粒子间的微观空间。光的传播,或所谓的光量子态是光物质FG所处的物质运动状态。我们拥有更多的依据证明,光量子是空间FG以太物质的一种波粒干涉现象,从光源激发出的FG粒子脉冲与因而引起空间FG以太波动的一种干涉现象。它具有驻波的数学形式。光量子hν ν 的值域为(0,∞ )被FG理论描述为受激物质体系发射或吸收一定量值的光物质FG,这是说,并没有实际的光量子的粒子态始终存在于光的整个传播空间,FG的物质性质决定了h的值,h显然是一个常量,受激体系的薛定谔方程的数理关系决定了频率ν的量值。所以,光的波粒二象性证明了光的传播是依赖于媒体物质,并不是象相对论学者认为的那样,光在真空中传播不需要任何媒质或载体,所谓光是纯粹的能量。

 

4.4 宇宙空间暗物质基本引力微子FG的物理特性. 


基本引力微子
FG组成的暗物质事实上具备了媒体物质的特性。可以简述如下: 引力是FG的基本属性,但粒子间的直接引力非常微弱,不足以此相互团聚形成更大的粒子。即是说FG属于弹性粒子范畴。
除以上媒体物质的基本特性外,空间暗物质
FG还有以下非常独特的性质:

1.
宇宙整个空间
FG引力微子的引力叠加,产生空间FG压强。
FG理论下的强度计算值与强相互作用相当。在基本引力微子FG亦是组成基本粒子的物质基础的研究假设前提下,给出基本粒子宇宙强压下的“液滴”模型。有与质子、电子、中子相对应的稳态解。(相关计算和证明参阅第七,八章)
2.
基本引力微子
FG平均速度具有与光速相当的量级。
3. FG引力微子的“粘性”极小,在巨大
FG压强下,具有极强的场作用效应。
4.
基本引力微子
FG在宇宙空间中的质量密度极小,量级为10-28G/cm3,对于非高速态的运动物体,媒体物质的作用非常微小。然而,它的数量密度却极大,在1埃直径的球壳面受到空间中引力微子FG的撞击次数量级在108-14/秒。
5.
FG具有比中微子更强的渗透性。

正是以上的
FG具有的独特性质,保证了光的波粒驻波态的光速传播,也是FG理论研究电磁场作用,理论导出三大电磁实验定律的重要基础