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真空量子涨落为什么可以产生正反王为民粒子白洞

(2015-06-10 20:15:01)
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真空量子涨落为什么可以产生正反王为民粒子白洞

 

王为民(四川南充龙门中学)

 

真空量子涨落为什么可以产生正反王为民粒子白洞呢?

如果正反王为民粒子白洞是费米子,具有半整数自旋,假设还具有±1/3重子数,那么一对正反王为民粒子白洞就是组成一个介子,而介子是玻色子。显然,正反王为民粒子白洞就是第7正反对夸克了(基本粒子62种,加正反王为民粒子白洞共64种)。

如果正反王为民粒子白洞本身各自都是玻色子,重子数为0,那么,一对正反王为民粒子白洞组成的整体不能叫介子,但是,具有整数自旋,还是一个玻色子。

宇宙创生开始是真空态|0>或表示为<0|

产生正反玻色子要能量,根据玻色子(谐振子)的哈密顿量

H = ħω(a+a  1/2)

两边取真空态的平均值得

E = <0|H|0> = <0|ħω(a+a  1/2)|0> = ħω/2

但是,如果正反王为民粒子白洞是费米子,则哈密顿量

H = ħω(a+a  b+b  - 1)

两边取真空态的平均值得

E = <0|H|0> = <0|ħω(a+a  b+b  - 1)|0> = -ħω

可见,真空具有零点能。但是,这个能量只是平均值的高低,实际上真空的能量时高时低,就象海平面,时高时低,有时惊涛骇浪,有时风平浪静。根据爱因斯坦的能量和时间的不确定关系

Et  ħ

时间不确定的范围越小,能量不确定的范围就越大,这样,宇宙创生的瞬时,真空的能量△E完全可以达到产生正反王为民粒子白洞所需要的能量,从而从真空中无中生有地产生一对正反王为民粒子白洞是玻色子。即必有

E  2(ħc5/G)1/2(正反王为民粒子白洞的能量)

王为民粒子白洞有一个白洞的奇点和视界。一对正反王为民粒子白洞是玻色子,具有整数自旋,但是,这是内秉自旋,不同于经典物理学中的旋转,所以不会发生旋转速度达到光速或超越光速,出现王为民粒子白洞视界消失成为裸奇点的情况。

按照广义相对论和量子力学,根据不确定关系,可以知道,要把王为民粒子白洞囚禁在白洞视界以内的话,就必须让白洞视界直径大于或等于王为民粒子白洞的德布罗意波长,这个数学关系,即

GM/c2  ≥ ħ/Mc

这样得到王为民粒子白洞的质量下限为

M ≥ħc/G1/2

根据这个计算,科学家要在大型粒子加速器上通过粒子对撞的办法制造一对正反王为民粒子白洞,看来还不行,因为就目前看,这个能量差距太远。通过真空量子涨落(起伏)产生粒子的能量和种类符合正态分布,而通过真空量子涨落(起伏)产生正反王为民粒子白洞的几率极低,尽管极低,毕竟还是产生了正反王为民粒子白洞,从而创生了我们的物质宇宙。

利用爱因斯坦质能公式E = mc2,换算成正反一对正反王为民粒子白洞的能量就是△E2(ħc5/G)1/2

所以,宇宙由真空,无中生有产生一对正反王为民粒子白洞是完全可能的。它需要真空等待无数年,而产生则是极其短暂的一瞬间。

为了在数学上表示王为民粒子白洞的质量的密度分布,引入了δ函数来描述是合适的。在王为民粒子白洞奇点(半径r = 0)处,质量的密度趋于无穷大,即δr)→∞,除了王为民粒子白洞奇点以外的点,质量的密度函数值都等于零,即δr= 0,而其在整个定义域上的积分等于(ħc/G1/2。用数学表示。

这不同于“宇宙大爆炸理论”的奇点,“宇宙大爆炸理论”的奇点质量为无穷大,温度无无限高。王为民粒子白洞奇点只强调奇点的质量的密度为无穷大,但是,质量是有限的(ħc/G1/2

正王为民粒子白洞从真空(|0><0|)中无中生有地产生出来的过程,用产生算符a+作用在真空态|0>表示为a+|0> = |1>。反王为民粒子白洞用产生出来的过程,用产生算符a作用在真空态<0|表示为<0|a = <1|

所以,正反王为民粒子白洞从真空中创生的过程可以合并在一起写成狄拉克算符的正交归一形式:

<0|a a+|0> = <1|1> = 1

正反王为民粒子白洞视界内部真空(|0><0|)新的量子涨落(起伏)产生正反费米子(产生算符分别为b+b)和正反玻色子(产生算符分别为c+c)的过程,可表示为

<0|a a+|0>

= <1|1>

= <1|<0|b……b b+……b+|0><0|c……c c+……c+|0>|1>

= <</SPAN>反宇宙|宇宙>

= <</SPAN>反王为民超级黑洞|王为民超级黑洞>

= 1

一部分玻色子在费米子间传递四种力的相互作用。光子(玻色子)在带电粒子间传递电磁力,中间玻色子粒子衰变过程中传递弱力,胶子(玻色子)在夸克之间传递强力引力子(玻色子)传递引力。

一对正反王为民粒子白洞从真空中无中生有地产生出来后,却无法相互湮灭,因为粒子白洞的奇点相排斥。所以,正反王为民粒子白洞的奇点和视界由重合到分离,而不能停止(静止、倒退,只能前进),但是,由于正反王为民粒子白洞是一对粒子白洞,它们的视界内部相互极化。但是,为了方便描述,我们只能取正反王为民粒子白洞这一对粒子白洞的一个克鲁斯卡尔坐标系进行描述,究竟选择谁为正,谁为反的问题,就象我们规定什么叫左,什么叫右一样,完全是人类自己的选择。为了方便,下面以正王为民粒子白洞的克鲁斯卡尔坐标系描述比较方便,这是一个全时空的坐标系,可以追踪粒子在全时空产生到灭亡的全过程的世界线。反王为民粒子白洞和正王为民粒子白洞分离后,反王为民粒子白洞(包括它的奇点和视界)最终跑到正王为民粒子白洞克鲁斯卡尔坐标系第三片区去了。

正反王为民粒子白洞奇点分离到跑出对方的视界的时间究竟有多长,在广义相对论中没有一个准确的说法,即,这个时间可能需要无限长,但,也可能只需要有限长的时间,主要取决于在什么样的坐标系观测,其实结论都是正确的。

为什么,真空产生了正反王为民粒子白洞就可以创生正反宇宙呢?

原因是正反王为民粒子白洞视界内部又是一个被极化了的新的真空,在正反王为民粒子白洞视界内部存在新的量子涨落,就如前面所说,真空存在零点能,按照量子场论的观点,真空粒子不同的振动模式都存在零点能,它们叠加在一起,能量为无穷大。玻色子是可以叠加在一起的,它们有群居特性。而且,玻色子数量不守恒,可以转化为一对正反费米子。所以,由前面的王为民玻色子产生和湮灭不确定关系,正反王为民粒子白洞视界内部有无数正反玻色子产生,它们又分别转化为无数正反费米子。当然,正反王为民粒子白洞视界内部真空也可以直接产生正反费米子,而费米子数量守恒,不喜欢群居。由于在正王为民粒子白洞视界内部真空极化,正反粒子的产生和转化的方向都被极化,大多数物质粒子沿世界线进入正王为民粒子白洞的克鲁斯卡尔坐标系第一片区形成我们的物质宇宙,大多数反物质粒子进入正王为民粒子白洞的克鲁斯卡尔坐标系第三片区形成另一个反物质宇宙,一旦正反粒子被光锥分开,它们就不可能再相遇而相互湮灭。在正反王为民粒子白洞视界内部是单向运动区,正反玻色子和费米子不能静止,不能倒退,只能前进,在方便进入克鲁斯卡坐标系第一片区和第三片区后,它们各自才获得自由,可以前进、静止和后退。可以有各种粒子相互自由地碰撞和转化。我们的物质宇宙中的质子重子数为+1,中子的重子数也为+1,它们由夸克结合而成,它们通过交换夸克(交换夸克形成王为民力)形成原子核,重子数为正。原子核通过和电子交换光子形成物质宇宙,原子和原子通过交换电子形成分子。而介子、电子、反中微子的重子数为0。所以,我们的物质宇宙的重子数为正。

而反物质宇宙中的反质子重子数为-1,反中子的重子数也是-1,它们由反夸克结合而成,它们通过交换反夸克(交换反夸克形成反王为民力)形成反原子核,重子数为负。反原子核通过和正电子交换光子形成反物质宇宙,反原子和反原子通过交换正电子形成反分子。而而反介子、正电子、中微子的重子数为0。所以,另一个反物质宇宙的重子数为负。而重子数是严格守恒的。

所以,正反王为民粒子白洞就象筛子一样具有选择作用,把正反物质分离到不同的正反宇宙中,让它们永远没有机会再见面,这样,就不会发生正反粒子相互湮灭变成没有实物粒子存在的光子宇宙。因为纯光子宇宙的重子数为0,不符合我们这个物质宇宙重子数为正的特征。

但是,我们不能怀疑正反王为民粒子白洞创生正反宇宙的能力。因为正反王为民粒子白洞释放能量的功率非常大,大约是十的二十八次方个太阳每秒钟辐射出来的太阳能的总和。

这个数值需要利用霍金的黑洞辐射公式进行解释,之所以可以利用霍金辐射公式计算的原因是,正反王为民粒子白洞辐射创生正反宇宙和霍金的黑洞辐射都起源于真空的量子涨落,其本质是一样的,只是用在了不同的地方的不同事件问题上。

参考王永久《黑洞物理学》第317页,可以把黑洞的放能率用在正反王为民粒子白洞创生正反宇宙的问题上来,王为民粒子白洞的辐射功率为

dE/dt ≈ 1046(M-2)Γ   (尔格/秒)

其中,Γ为势垒穿透率,可近似取为1M为王为民粒子白洞的质量。把这个计算结果和太阳每秒钟辐射的太阳能进行比较,就可以得到王为民粒子白洞辐射的功率。

按照俞永强《广义相对论引论》(第二版)127页的黑洞物质辐射率公式可表示。

注意:霍金的黑洞辐射没有筛选正反粒子到不同宇宙去的功能,况且根据王为民李碧琼正反粒子黑洞不可同时空创生定律,正反粒子黑洞相互吸引,从一产生,就相互湮灭了。所以,霍金的黑洞辐射一般是大黑洞的辐射,根据霍金辐射理论,黑洞越大,辐射功率越小,温度越低,寿命越长,而且辐射正反粒子没有选择性,到正反宇宙的几率相同,所以,正反宇宙中同等数量的正反粒子由黑洞辐射出来后只能相互湮灭为纯光子宇宙。当然,最致命的是黑洞只能由恒星爆炸塌缩而来,在时间上应该是宇宙起源之后形成的,而不是宇宙起源之前形成的。

但是,正反王为民粒子白洞寿命不是霍金辐射中的小黑洞寿命那样短,原因是正反王为民粒子白洞辐射是视界的真空量子涨落(起伏)产生的辐射,正反王为民粒子白洞本身的质量只位于奇点,永远也不能跑出自己粒子白洞的视界。也就是说,正反王为民粒子白洞是正反粒子,由真空量子涨落(起伏)产生,由于相互排斥,不能通过真空量子涨落(起伏)方式湮灭。

无论是在我们的物质宇宙还是在另一个反物质宇宙,王为民粒子白洞辐射出来的正反粒子分别到达正王为民粒子白洞的克鲁斯卡尔坐标系第一片区和第三片区分别形成我们的物质宇宙和反物质宇宙。由于它们以接近光速奔向宇宙的边缘,不断扩大宇宙的体积,使正反宇宙加速膨胀,产生宇宙的背景辐射。当正反宇宙创生后,为了研究宇宙的演化,可以把星系、恒星等天体在宇宙大尺度上抹平,看成是各向同性的均匀分布的宇宙流体,利用含有宇宙学常数Λ的爱因斯坦引力方程,推导出氟里德曼方程,求解氟里德曼方程得到罗伯逊-沃克度规,罗伯逊-沃克度规有一个宇宙尺度因子at)。宇宙学常数Λ的大小和宇宙尺度因子at),可以推知宇宙随着宇宙尺度因子演化的热爆炸历史。

当然,宇宙必须有一个围绕正反王为民粒子白洞的核心,这里物质密度大,形成正反宇宙的王为民超级恒星,但是,由于王为民超级恒星不断将它上面的旋转风暴(黑子)抛出,形成旋转着的星系、恒星、行星、星云等,星系、恒星、行星、星云等,而螺旋星系可以相互碰撞形成棒旋星系、椭圆星系,不规则星系等,这与两个螺旋星系的大小、旋转方向和碰撞角度的不同而形成不同的棒旋星系、椭圆星系,不规则星系等。在星系中央先后演化为白矮星、中子星、黑洞。星系中央大黑洞主宰着星系的演化。在黑洞视界附近发生强子的王为民引潮力的色暴涨机制。强子被黑洞引力撕裂为夸克,再由于强子的夸克色禁闭再次形成强子,强子再次被黑洞引力撕裂形成夸克,如此反复,发生暴胀现象。由于旋转黑洞的强大南北极磁场的存在,迫使带电粒子沿螺旋轨道由黑洞南北两极强烈喷发出来形成喷流。某些行星,比如地球上出现生命的起源和演化。后来,正反宇宙中的正反黑洞越来越多,直到将正反宇宙中的全部物质(包括正反王为民粒子白洞)吞噬,形成正反王为民超级黑洞,正反王为民超级黑洞再通过霍金辐射把自己的全部物质和能量重新释放到真空中,正反宇宙就彻底消亡,等待下一次正反宇宙的重新创生。这就是正反王为民粒子白洞创生正反宇宙定律

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