新物理学狂想曲2：万有引力是电磁力的剩余效应？

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肖军是我的朋友，他有50多岁，是一位将全部精力奉献给物理学的民间科学家，不久前将他在哈尔滨工业大学出版社出版的新著《统一场及动体电磁理论》寄给了我，“凡人一思考，上帝就发笑”，虽然爱因斯坦就是出身民科的杰出代表，并告诫我们：“爱好是最好的老师”，不过在物理学这个上帝掌管的领域，别说在民科中，就是在专科中（专业科学家），出现另一位爱因斯坦的机率都极小，民科们的新理论的正确性不会大于0.001%。
然而读过他的书后，萦绕他多年的物理学观点，竟然传染给了我，以致我忘记不了，经常为之思考。肖军在著作中通过电场散度方程的计算，论述了两同性电荷间的电磁斥力略小于两异性电荷间的电磁吸力，由此可知，两中性物质间肯定剩余一种吸力，这个吸力就是万有引力。
让我们来追根溯源，从库仑时代开始的静电对称假设，只是个理想假设，它的错误在于，理想状态在大自然中不存在。在同等距离上，两个质子之间的静电斥力与质子和反质子之间的静电引力，是精确完美的对称，大小相等方向相反，成为一种平衡。如果此刻将反质子换成电子，尽管电荷数依然相等，但由于电子与反质子的半径、质量、密度均不相等，因此完美对称已不存在，平衡被打破，万有引力作用强度仅为静电作用强度的10的40次方之一，这个微小的力完全可能从静电作用细微的不对称性中产生。
我认为这个理论的最大缺憾就是太直观太简单了，但不要忘记我们世界的造物主是位有着百亿年龄的“老人”，相对于复杂和不确定的“游戏规则”，他或许更喜欢前者，因为这更适合“他”的记忆力与操作。我们也可以从万有引力是静电作用的剩余效应中，得到物质与反物质之间的万有引力必为斥力的推论，从牛顿时代开创的万有引力概念将得到重要的补充修正，万有引力将因此不再名为“万有”。
补充：如果一种物质由完美对称的正反粒子以特殊的稳定结构构成，它将不参与电磁力和万有引力的作用，那么即便它有钢铁一样坚实的密度，因为不存在任何相互作用的力，我们是否将穿越它们而毫无察觉？也不能被任何仪器所探测？在真空中是否可能充满这种物质？它是什么？是狄拉克预言反物质存在时假想的虚粒子海？是100年之后复活的以太？是否可能宇宙中99.999%以上的物质都是以太？我们的宇宙，不过是正反物质偶然的不对称结合而结晶出的花朵，是茫茫以太海洋中的小小岛屿。

新物理学狂想曲3：脉动or超弦？细看基本粒子世界

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狄拉克是人类历史上最伟大的物理学家之一。与爱因斯坦、普朗克共同奠定了近代物理学。他有敏锐的洞察力、严密逻辑与创新的勇气。反物质即为他突破公认观念大胆预言，最后终于在宇宙射线中被发现。在20 世纪 30 年代，他观察了一系列数据，发现了特殊的规律，将其归纳总结为大数现象，发表在英国《自然》杂志上。科学界普遍认为他的观点有特殊意义，但自然界为什么如此，在他们的眼中依然是谜。
大数假设的表述是这样的：由电子电荷e、电子质量m、质子质量M和万有引力常数G组成的无量纲量e2／GmM的数值是10的37次方，约为10的40次方，而以原子尺度为单位的宇宙半径也是10的40次方。此外，还可以用物理常数和宇宙学量组成其他一些无量纲的大数。这些大数之间有着简单的代数关系。如宇宙中的粒子数约 10的80次方，宇宙膨胀到极大时的半径与基本粒子的大小之比值约 10的40次方，静电力与万有引力之比值约 10的40次方，基本粒子大小与普朗克长度之比值约 10的20次方，宇宙中的光子数与重子数之比约 10的10次方等等。为什么存在这些简单关系？狄拉克认为背后必有深刻原因。大数究竟变不变？都是宇宙学要探讨的问题。
我们想象这样的场景：一粒电子倏然掠过真空，同时踏着波的舞蹈（轨迹不确定的几率波），这个现象有点匪夷所思。科学的诸多问题，往往因为结构模型豁然开朗。比如有机烃的环、元素周期律或卢瑟福关于原子结构的太阳系模型。如果我们把基本粒子放大200亿倍，那么将观察到它究竟在做如何的运动？这点目前来说不得而知，没有成型的理论，但可以肯定，它绝对不会如镜头里的周老虎般一动不动。
在造物主为基本粒子定制的万千健身运动方案中，我为他推荐这样一套“健身操”：基本粒子要时刻处于一种膨胀、收缩的脉动状态，具有膨胀、收缩周期运动的空间结构，就象心脏一样跳动但幅度却极大（最大半径与最小半径至少相差百万倍），这样它才可以制造出干涉、衍射等现象，变身为一列在时空中高速跳动的几率波！
而这一结构与大数假设有什么关系呢？我们知道在宇宙大爆炸理论中，所有基本粒子诞生于原始火球崩裂的瞬间，在那一刻被制造出来。有个问题人们还是在百年前曾怀疑过，为什么每个电子的静止质量都是9.1066×10的-28次方克，整齐一致的就象那种用于称量钻石的果实，或者如工厂中生产出来的标准件？而大数假设预示了答案：在“宇宙建筑手册”中存在一系列常数，它决定了一系列质量阶数，物质必须停留在这一质量阶数中，才可以稳定存在（甚至我们可以最广义地延伸黑洞概念，认为每一稳定态都对用一种黑洞）。确定这一系列常数，将会让我们洞悉宇宙建筑规则，它应该成为物理学的一个研究方向。
脉动模型对于基本粒子自身留在质量阶数的稳定态中有诸多好处，它保持在这样一种动态运动中，可以通过吸纳或者释放能量保持自己的标准体重；另外我们知道物质波都是横波而不是纵波，区别是在波的传播的方向上质点的运动方向，振动方向与传播方向垂直，由此我们来反观“震源”，是不是可以直接看见基本粒子就像心脏一样正在跳动？

新物理学狂想曲1：吸引OR排斥？一窥宇宙学远景

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1826年德国天文学家奥尔伯斯提出了这样一个想法：假如宇宙真的无限，并且包含无限多的、均匀分布在空间中的恒星的话，这些星光积累起来，会使得星空的每一个角落的亮度都应该跟太阳表面的亮度一样眩目。从热力学角度，恒星辐射累计起来将是无限热的。1894年诺曼和西里格又提出，假如宇宙无限大，物质均匀分布，密度处处不等于零的话，那么作用于每一个天体的万有引力将累积到无限大，将导致我们世界的密度无限的致密。
然而夜空并不是无限亮的，世界并不是无限热，更不是无限致密的，这该如何解释呢？是宇宙无限的基本哲学原理出错了吗？很多年来奥尔伯斯光度佯谬都是物理学的热门话题！人们用大爆炸宇宙学、层次宇宙论等试图对其做出解释。科学家们从天文观测中发现大量宇宙大爆炸残留的证据，可以确定我们的宇宙有限的事实，然而在有限的宇宙之外又是什么？大爆炸宇宙学很难避免与宇宙无限的哲学思想相冲突。
在我们电磁相互作用的世界里，异性电荷间的引力与同性电荷间的斥力同时存在。如果只存在斥力，那么我们的世界就会立刻飞散，如果只存在引力，那么引力佯谬同理将发生作用，世界将因此坍缩在一起。因此引入斥力是避免奥伯斯佯谬的一个方法，爱因斯坦很早就看到了这一点，所以他在他的宇宙学方程中加了一个膨胀系数（斥力常数），虽然他最后亲自取消了它，承认凭空添加常数是很无厘头的想法。
如果我们敢于大胆假设：“在物质与反物质之间的万有引力不是引力，而是斥力。与质量的乘积成正比，与距离的平方成反比，大小与万有引力一样，方向恰好与万有引力相反。”那么不仅可以避免奥伯斯佯谬，以及观测与哲学的冲突，宇宙将为我们展现全新的远景！
我们先从传统观念中分离出来两个概念：电磁宇宙和万有引力宇宙。假设我们有两种理想状态的观测工具，其一是假设可以观测到任何无限远物质的天文或射电望远镜，工作介质是电磁波，其二是假设可以观测到任何无限远物质的万有引力望远镜，工作介质是万有引力，将它们同时指向天空，我们将观察到什么呢？运用前者我们将发现，宇宙的边缘是一片黑暗与空虚，确实再无任何物质，而运用后者我们却会发现，宇宙之外仍有无限个宇宙，它们是如此辉煌灿烂远景无限！为什么如此呢？这是因为每个电磁宇宙都是一个独立的黑洞系统（早在上世纪一位美国学者提出的宇宙黑洞理论，通过观测宇宙物质密度及计算宇宙质量，认为我们的宇宙或者说总星系本身即是一个黑洞），我们的电磁宇宙的光线不能飞射出去，而其他电磁宇宙的电磁波受其自身吸引，也不能飞到我们的宇宙中来！电磁宇宙有限，而万有引力宇宙无限！
因为基本粒子与其反粒子是同时结对产生的。所以早就有人假设，与我们的世界对应存在反物质世界，也即意味着存在反物质电磁宇宙，甚至在万有引力宇宙中存在无限个电磁宇宙与反物质的电磁宇宙，当我们考虑到它与我们的电磁宇宙之间的万有引力竟然是斥力，那么引力坍缩将不可能发生，奥波斯佯谬不仅可以彻底避免，宇宙大爆炸理论也将与哲学严密地契合在一起，我们可爱的宇宙，不再有边缘的限制，它终于又回复到无穷无尽、时空无限。

（此三篇文章已发表在我的新书《心灵杀毒2.0：弗洛伊德的拼图》，清华大学出版社2010年5月出版，在卓越网http://www.amazon.cn/mn/detailApp?uid=476-8575886-8642022&ref=RK&asin=B003JBIV58 ）