1、超弦理论与量子引力 （作者 卢杲 研究员 英国伦敦技术物理研究院 ）第一章 量子引力理论1.1 宇宙存在三级量子恒星、中子星、黑洞、宇宙奇点四者之间存在体积、能量、质量、密度方面的巨大差异，可以断定它们是由三种不同量级的量子组成，恒星由原子组成，中子星由粒子（中子）组成，黑洞由引力子组成，宇宙奇点由奇子组成。从宇宙奇点看，引力子、粒子、原子都有一种泡沫结构，我们对其中的原子泡沫已很熟悉，从中子星向黑洞、宇宙奇点反推上去，粒子、引力子的内部还是很空旷的。由于目前的科技水平所限，我们无法在人工实验室中分离出电子、光子、夸克、引力子的亚结构，但却可以利用宇宙天体这一天然实验场，用大量的原子或粒子或引
2、力子构成的天体来研究物质的亚结构。当恒星塌缩成中子星，既可知中子是原子的构成材料之一，这是我们已知的。当中子星塌缩成黑洞，既可知引力子是中子等粒子的构成材料之一，黑洞是纯引力天体，是纯引力子的世界，当吞噬了宇宙大部分物质的宇宙黑洞塌缩成宇宙奇点时，既可知奇子是引力子的结构材料之一，黑洞奇点和宇宙奇点在能量、质量、密度、温度方面存在极大差异，且黑洞奇点产生向内的力，宇宙奇点产生的是巨大的向外爆发的力，所以，引力子和奇子不可能属于同一级量子。构成宇宙万物的原子之内是很空旷的，原子核的直径约为原子直径的十万分之一，相当于标准足球场中心的一粒大豆，电子相当于足球场外围的几粒沙子，请大家切记原子与质子的
3、大小之比，这种真实差距将凸显传统原子模型的致命缺陷（这种对比实验最好到足球场去做，图中的原子与原子核大小之比已严重失真） 。当 1.2 个太阳质量的恒星死亡后，被自身引力压缩成直径 10 公里的中子星，这时星体的主要成分是中子，如果该中子星不断吸引空间物质，当达到一定质量时，会被自身引力压缩成极小的黑洞，这说明与中子同类的粒子之内也是很空旷的，在黑洞中任何粒子都被压缩成更小的量子引力子。黑洞里有什么？起码有它自己，大量的引力子。恒星的平均密度是 1gcm3 ，当恒星塌缩成白矮星，其平均密度是 107gcm3 ，由电子的简并压力和引力相平衡。质量大于 1.2 个太阳质量的白矮星不可能稳定，电子和
4、核内的质子组合成中子，成为中子星。中子星的密度为 1014gcm3 。中子星靠中子简并压来支撑。质量大于 3 个太阳质量的中子星不可能稳定，会进一步向内塌缩，成为黑洞。电子与中子的简并压力实质上是一种与引力对抗的斥力，是反引力场的一种体现。在中子内，既有强核力、弱核力，又是由正质子与负电子聚合而来，因此中子是强核力、电磁力、弱核力的聚合体，在中子星内，上述三种力 聚 合 到 中 子 内 与 引 力 作 最 后 抵 抗 ，也 就 是 说 在 中 子 星 中 强 核 力 、 电 磁 力 、 弱 核 力 已 逐 渐 走 向 统 一 。原子、粒子、引力子都有一种泡沫结构，支撑这些泡沫的关键因素是速度，
5、电子的光速支撑着原子泡沫，而引力子级物质必须以超光速运行才能维持以光速运行的光子、电子等粒子级物质的结构稳定，而奇子必须以超超光速才能维持引力子泡沫的结构稳定。原 子 的 直 径 约 10 8 厘 米 ， 电 子 的 直 径 约 10 16 厘米，由此反推上去，引力子的直径约 1024 厘米，奇子的直径约 1033 厘米，与普朗克尺度相当。将太阳压缩成一个直径 2.95 公里的球体，就成为黑洞，这时中子泡沫被压碎，没有什么力量能阻止它进一步向内塌缩，如果按引力子的实际体积，一个太阳质量黑洞的引力子总体积只相当于一个直径为 102 厘米的球体。如果将地球压缩成一个直径 8.9 厘米的小球体时，就
6、成为黑洞，如果按引力子的实际体积，地球黑洞的引力子总体积只相当于一个直径为 8.9108 厘米的球体。由原子构成的地球之内是如此的空旷，那我们看到的世间万物是什么？是电子以接近光速围绕原子核运行所形成的幻象。作为宇宙最强大的、无所不在的引力的载体“引力子”是必然存在的，由于引力子只产生一种弧线向内的力，一种引力子不能组合出各种粒子，必然还有一种与引力子同级的物质产生相反的力，才能支撑住粒子泡沫，当溯源到宇宙大爆炸之初（10 43 秒） ，引力是最先生成的，根据对称性原则，与引力子同时生成的必然还有一种同量对称的反引力子，它是反引力的载体，这些反引力子不可能消失，那现在它们又在何处？要回答这个问
7、题，就要看引力时刻在与谁抗衡着，无疑是强核力、电磁力、弱核力，它们的载体是各种粒子，由此可知反引力子和引力子是所有粒子的结构材料，强核力、电磁力、弱核力是由反引力分化而来，所有粒子都是引力与反引力对立统一的平衡体。从黑洞与宇宙奇点之间巨大的质量、密度、能量、温度差异看，宇宙奇点中的奇子是引力子和反引力子的结构材料之一，但一种奇子不可能组合出引力子与反引力子这两种性能差别很大的物质，引力子产生弧线向内的力，反引力子产生直线向外的力，根据对称性原则，以及从奇子的子代（引力子、反引力子）和孙代（各种粒子）的性质和结构中可反推出奇子有两种：正奇子和反奇子。正奇子产生直线向外的力，称为“正奇力” ，反奇
8、子产生弧线向内的力，称为“反奇力” 。引力子中的反奇子略多于正奇子，即反奇力大于正奇力，使引力子总体上产生弧线向内的力，即“引力” ；反引力子中的正奇子略多于反奇子，即正奇力大于反奇力，使反引力子总体上产生直线向外的力，即“反引力” ；因此一个引力子产生的引力等于其内的反奇力减正奇力，一个反引力子产生的反引力等于其内正奇力减反奇力。正奇力与反奇力不能独立存在，只有同时存在这两种相互制衡的力，才能形成稳定的引力子、反引力子，才能形成稳定的宇宙万物。正奇子、反奇子没有结构，是一种类点能量（点状能量） ，只是运行轨道不同，在黑洞的巨大压力中，反引力子中的部分正奇子会改变运行轨道，成为反奇子，从而使反
9、引力子转化成引力子。从体积为 0 的“宇宙奇点”看，奇子有两态，一种是有形的正、反奇子，一种是无形无体积的“数学奇子” ，一种信息态，代表能量“E” ，信息是无形无体积的，当宇宙黑洞塌缩成宇宙奇点时，正、反奇子在极大的引力惯性作用下，融合成无体积的“数学奇子” ，正奇力与反奇力统一成“奇力” ，也就是说，所有的宇宙力在宇宙奇点中都统一成一种力“奇力” ，宇宙万物统一成一种能量，并且形成新的宇宙大爆炸，宇宙新的轮回。 “物质、能量、信息”是宇宙中同一事物的三个面，物质即是能量，物质中同时包含各种信息，即“物质能量信息” 。1.2 所有粒子都是由反引力子和引力子构成，强核力、电磁力、弱核力是由反引
10、力分化而来正负电子对撞时先转化成一个虚光子，如果对撞能量比较低，则虚光子将变成一对正负电子或一对 子，如果能量很高，虚光子会变成一对正、反夸克，当能量刚好达到某个矢量粒子的质量附近（称为该矢量粒子的产生阈）时，正反夸克对会形成束缚态，如果能量再高则共振态不会形成，正反夸克会背对背地飞离开来。质子组分的夸克与另一个质子（或反质子）中的反夸克转化生成虚光子，然后虚光子产生一对轻子，这个过程刚好与轻子对转化产生夸克对相反。光子可以由正、反质子或正、反电子相撞转化而成，反过来，光子相撞也可以转化成正、反质子或正、反电子，同时正、反电子可转化成正、反中微子，上述过程都是可逆的，而且介子、超子等所有不稳定
11、粒子都会衰变成光子或中微子，所以组合成光子、电子、中微子、夸克、质子、中子及所有不稳定粒子的结构材料都是相同的，那就是反引力子和引力子。各种粒子就象放在不同大小的杯子里的水，将两个不同杯子里的水（两个粒子）倒在一起就能形成另一杯或两杯水（另一种或两种粒子） ，反引力子和引力子就象水中的原子，这与在核聚变、核裂变中的原子相互转化类似，原理相同。粒子不可能是物质的最基本单位，物质的最基本单位有一个必要特征：无论怎样撞击它都不会转化或破碎。而粒子间的相互转化非常频繁。强核力、弱核力在原子核附近的发力机制属一种短程力，但这种短程力对外界产生影响时，都全部转化成长程力，以光子为载体，如太阳辐射的巨大能量
12、主要来自强核力。所以可以视强核力、弱核力、电磁力都有一个从短程力向长程力转化的过程，这种短程力表现为在原子内的发力机制，将原子比作一把枪，枪内使用同一种火药，但火药量不同，点燃火药方法不同（相当于强核力、电磁力、弱核力的不同发力机制） ，但射出的子弹都是相同的，光子就相当于枪内的子弹。传递强核力的 介子，传递弱核力的中性玻色子（Z）都会很快衰变成光子， 与 碰撞会转化成光子，W 与 W 碰撞也会转化成光子，而传递电磁力的也是光子，因此在光子中，强核力、电磁力、弱核力是不分的，是统一的， 、光子、W 、Z是反引力与引力对抗中的不同态。光子可以生成正、反夸克，正、反电子，正、反夸克可以生成正、反质
13、子、中子及其它重子，正、反电子碰撞可以生成正、反中微子，也就是光子中的反引力可以分化成强核力、电磁力、弱核力。1.3 质子、电子生产流水线在粒子世界千变万化的表象下，隐藏着一种粒子级物质相互转化的程序，或者称粒子转化的规律，就象一条生产流水线，我们知道工业生产流水线就是在执行一种电脑程序。这条“质子、电子生产流水线”的生产原料是“质子、电子” ，能源是“引力、强核力、电磁力、弱核力” ，这条流水线生产出的最终产品都是稳定的光子和中微子。质子、电子生产出的中子在核聚变、核裂变中有重要作用，就象枪内的撞针，流水线中必要的摧化剂。除质子、电子、中子、光子、中微子外的所有粒子都是生产过程中的半成品，所
14、以它们都是极不稳定的，寿命极短，最终转化或生产出的还是光子或中微子，我们在各种加速器中发现的新粒子都是上述流水线生产过程中的半成品，这条流水线还能将多余的生产原料“质子、电子”吐出来。稳定是粒子、原子、分子等宇宙物质的常态，各种不稳定的粒子是生产过程中的中间态。在不同能量级的加速器中产生了很多使人眼花瞭乱的半成品（各种不稳定粒子） ，我们绝不能被这些表象所迷惑，实际上只是质子、电子在不同能量环境中执行不同的程序，就象用不同的力摇晃“万花筒” ，可以看到千变万化的花图（相当于整个粒子大家族） ，但实际上“万花筒”只是由几张彩色纸片组成（相当于质子、电子、光子、中微子等稳定粒子） 。在一定条件下，
15、这条生产流水线可以逆运行，即光子和中微子可以生产出电子和质子，最常见的是光子碰撞可以生产出正、反电子或正、反质子。在自然科学领域，最简单的解释往往是正确的。宇宙的本质是质朴的。1.4 物质的幻象性物质的幻象性可以拿电风扇作类比，一个原子就象一台电风扇，原子中央的原子核就象电动机，原子核外的电子就象电风扇的叶片，当电风扇没有转动时，我们可以看见风扇叶片旁的空间大部分空的，如果电风扇快速转动时，我们就看见叶片旁的空间被叶片转动形成的幻象所填补，如果将电风扇的最高转速再提高 1 万倍，我们就根本感觉不到叶片在转动，而当叶片形成的幻象是一种有质感的物质的一个面。而实际上原子幻象比电风扇的幻象程度高得多
16、，原子核与电子在原子中所占空间只有电动机与叶片在电风扇幻象中所占空间的 1/107，但电子却是以接近光速转动，速度是叶片转速的 31010 倍，任何可见的物质都象无数个微型电风扇一起快速转动所形成的幻象。物质的幻象性，可从 X 射线、 射线的高穿透性中看出来，我们看到的上述射线的成像，正是物质幻象被穿透后形成的，而中微子则能穿过更大厚度的物质幻象。1.5 引力子级、奇子级物质的“质能方程”从原子泡沫的结构可知，支撑原子泡沫、粒子泡沫、引力子泡沫的关键是速度，从结构稳定的角度看，反引力子与引力子必须超过光速很多倍，才能维持电子、光子泡沫的稳定性，正奇子与反奇子的运行速度必须是超超光速，才能维持引
17、力子、反引力子泡沫的稳定性，如果光速运行的光子中的反引力子与引力子也是以光速运行，那光子在运行中早已分崩离析。为什么光速是粒子级物质的速度极限？因为超过光速就会造成光子中超光速的引力子和反引力子运行不稳定，这种不稳定会使光子运行速度变慢，当光子回到光速时，也就回到了光子中引力子和反引力子运行的最佳状态，这就是光速恒定的原因，光速恒定性更说明光子有结构。引力子的超光速和奇子的超超光速与笔者提出的下列疑问紧密联系在一起。为什么原子象一个“永动机”？为什么原子的寿命这么长？是什么能量支撑着电子以接近光速围绕原子核旋转 1033 年以上？如果是原子核能（已知的最高能量级） ，用 Emc 2 方程计算，
18、原子将在 300 年内耗尽能量，电子掉进原子核，这显然是荒谬的，就算按玻尔假设的电子运转时不向外界辐射能量，那也得有一个使电子转动的动力源。为什么类星体的能量这么大？它的能量从何而来？3 倍太阳质量的黑洞在塌缩过程中经历了从恒星到白矮星、中子星到黑洞的阶段，经历了原子泡沫破碎、粒子泡沫破碎，原子泡沫的电子光速(c)与原子速度极限(h)（即超过此速度，电子就会脱离原子核） ，与支撑粒子泡沫的反引力子速度(b)有紧切关系，从结构稳定角度看，只有 c/hb/c 才能维持光子、电子在光速运行中的结构稳定，因此引力子级物质必然是超光速的。得出引力子级物质的质能方程 E2=mb2，这正是类星体的巨大能量来
19、源。类星体的中心是一个大型黑洞，类星体能量是太阳核聚变能的 1016 倍，粒子级物质的质能方程 E=mc2，在此失效。并由此推测引力子级物质的速度（b）大概相当于 107108 倍光速，面对这种速度，难怪牛顿认为引力是超距作用的，也使得爱因斯坦在“EPR 争议”中认为，在光速运行的粒子之间存在“超距作用” 。原子速度极限“h”的测定：取 3 倍太阳质量的恒星所能聚合成的最重原子（如碳、氧、氮） ，将这些原子放在真空环境中加速到所有电子脱离原子核时的最高速度。类星体是一种形成于宇宙大爆炸早期（100 多亿年前）的不稳定星系，当时是类星体的繁荣时期，不仅数量多，而且能量大，活动剧烈。这些类星体的中
20、心有一个质量相对于稳定星系中心黑洞还较小的黑洞，这种类星体中心黑洞不能完全将吸入的大量恒星物质（原子、粒子）压碎后转化成引力子，所以未消化的那部分粒子以接近光速与超光速的反引力子流从黑洞引力场轴两端喷出，使整个类星体以接近光速(0.9c)在空间中运行，如果没有反引力子与引力子的超光速就不可能使巨大的类星体以接近光速运行。在类星体上出现了二种能量同时迸发，第一种是围绕黑洞的恒星将自身核聚变速率提高近百倍，第二种是黑洞压碎粒子后未能有效将全部反引力子转化成引力子，使部分反引力子从黑洞引力场轴两端喷出，服从 E2=mb2 方程，这部分能量是最大的。但最终必将是黑洞引力场取得胜利，类星体演变成稳定星系
21、。类星体、活动星系和稳定星系的中心都有喷射物质现象，这种喷流现象与星系中心黑洞质量有很大关系，即黑洞质量小，喷流多，黑洞质量大，喷流少，因为大部分粒子和反引力子已被黑洞引力场转化成引力子。引力子泡沫是极难压碎的，就连 1015 个太阳质量的巨型黑洞也不能将引力子压碎，只有当吞噬了宇宙大部分物质的宇宙黑洞才能将引力子压碎，使引力子塌缩成正、反奇子。速度支撑着物质泡沫，那正、反奇子必须以超超光速才能支撑引力子泡沫。笔者提出了支撑引力子泡沫的正、反奇子速度 a 等于 b 乘以宇宙总质量（10 56）除以 3 个太阳质量（10 34） ，约等于 b x1023 。 得出奇子级物质的质能方程是 E1=m
22、a2，这正是提供原子中的电子围绕原子核运行 1033 年以上的不竭动力源泉，这也是宇宙大爆炸的超级能量之源（原子寿命的下限是从“质子寿命”的实验中推导出来的） 。1。6 提出疑问正如牛顿苦思一个似乎天真的问题，苹果为什么会掉在地上？最终发现了“万有引力” ，笔者对一些人们熟视无睹的现象提出疑问，太阳的引力为什么这么大？是因太阳的质量大；那太阳是由什么构成？太阳是由氢氦原子构成。很明显太阳总质量等于其内原子质量之和。在太阳中，强核力、电磁力、弱核力时刻在与引力抗衡（在本文中“引力”即是指“万有引力” ，下同） ，而且强核力、电磁力、弱核力三者之和必须等于引力，星体才不致被引力压塌，才能维持太阳的
23、稳定（强核力又称强力，强相互作用，电磁力又称电磁相互作用，弱核力又称弱力，弱相互作用） 。强核力、电磁力、弱核力产生向外的力，引力产生向内的力，四者的对抗形成长期平衡，即“引力强核力电磁力弱核力” 。强核力、电磁力、弱核力都在原子之中，那引力也必然存在原子中，那太阳的引力等于其内每个原子输出的引力之和。表 1 元素基态电子组态表原子序数名称符号基态组态 谱项 电离能（eV ）Z Kn=1sLn=2s pMn=3s p dNn=4s p d On=5s p1 氢 H 1 s1/2 13.602 氦 He 2 1so 24.583 锂 Li 2 1 s1/2 5.394 铍 Be 2 2 1so
24、9.325 硼 B 2 2 1 p1/2 8.306 碳 C 2 2 2 po 11.267 氮 N 2 2 3 4s3/2 14.548 氧 O 2 2 4 p2 13.619 氟 F 2 2 5 p3/2 17.4210 氖 Ne 2 2 6 1so 21.5611 钠 Na 2 2 6 1 s1/2 5.1412 镁 Mg 2 2 6 2 1so 7.6413 铝 Al 2 2 6 2 1 p1/2 5.9814 硅 Si 2 2 6 2 2 p0 8.1515 磷 P 2 2 6 2 3 4s3/2 10.5516 硫 S 2 2 6 2 4 p2 10.3617 氯 Cl 2 2 6
25、 2 5 p3/2 13.0118 氩 Ar 2 2 6 2 6 1so 15.7619 钾 K 2 2 6 2 6 1 s1/2 4.3420 钙 Ca 2 2 6 2 6 2 1so 6.1121 钪 Sc 2 2 6 2 6 1 2 d3/2 6.5622 钛 Ti 2 2 6 2 6 2 2 f2 6.8323 钒 V 2 2 6 2 6 3 2 4f3/2 6.7424 铬 Cr 2 2 6 2 6 5 1 7s3 6.7625 锰 Mn 2 2 6 2 6 5 2 6s3/2 7.4326 铁 Fe 2 2 6 2 6 6 2 5d 4 7.9027 钴 Co 2 2 6 2 6
26、7 2 4f 9/2 7.8628 镍 Ci 2 2 6 2 6 8 2 3f4 7.63续表原子序数名称符号基态组态 谱项 电离能（eV ）Z Kn=1sLn=2s pMn=3s p dNn=4s p d On=5s p29 铜 Cu 2 2 6 2 6 10 1 2s1/2 7.7230 锌 Zn 2 2 6 2 6 10 2 1so 9.3931 镓 Ga 2 2 6 2 6 10 2 1 2p1/2 6.0032 锗 Ge 2 2 6 2 6 10 2 2 3p o 7.8833 砷 As 2 2 6 2 6 10 2 3 4s3/2 9.8134 硒 Se 2 2 6 2 6 10
27、2 4 3p2 9.7535 溴 Br 2 2 6 2 6 10 2 5 2p3/2 11.8436 氪 Kr 2 2 6 2 6 10 2 6 1so 14.0037 铷 Rb 2 2 6 2 6 10 2 6 1 2s1/2 4.1838 锶 Sr 2 2 6 2 6 10 2 6 2 1so 5.6939 钇 Y 2 2 6 2 6 10 2 6 1 2 2d3/2 6.3840 锆 Zr 2 2 6 2 6 10 2 6 2 2 3f2 6.8441 铌 Nb 2 2 6 2 6 10 2 6 4 1 6d1/2 6.8842 钼 Mo 2 2 6 2 6 10 2 6 5 1 7s3
28、 7.1343 锝 Tc 2 2 6 2 6 10 2 6 6 1 6d9/2 7.2344 钌 Ru 2 2 6 2 6 10 2 6 7 1 5f3 7.3745 铑 Rh 2 2 6 2 6 10 2 6 8 1 4f9/2 7.4646 钯 Pd 2 2 6 2 6 10 2 6 10 1so 8.3347 银 Ag 2 2 6 2 6 10 2 6 10 1 2s1/2 7.5748 镉 Cd 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 1so 8.9949 铟 In 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 1 2p1/2 5.7950 锡 Sn 2 2 6 2 6 10 2 6
29、 10 2 2 3po 7.3351 锑 Sb 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 3 4s3/2 8.6452 碲 Te 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 4 3p2 9.0153 碘 I 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 5 2p3/2 10.4454 氙 Xe 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 1so 12.13续表原子序数名称符号基态组态 谱项 电离能（eV ）Z Nn=4s p d fOn=5s p d fPn=6s p dQn=7s57 镧 La 2 6 10 2 6 1 2 2d2/3 5.6158 铈 Ce 2 6 10 2 2 6 2
30、 3h4 5.659 镨 Pr 2 6 10 3 2 6 2 4i9/2 5.4660 钕 Nd 2 6 10 4 2 6 2 5i4 5.5161 钜 Pm 2 6 10 5 2 6 2 6h5/262 钐 Sm 2 6 10 6 2 6 2 7fo 5.663 铕 Eu 2 6 10 7 2 6 2 8s7/2 5.6764 钆 Gd 2 6 10 7 2 6 1 2 9d 2 6.1665 铽 Tb 2 6 10 9 2 6 2 5.9866 镝 Dy 2 6 10 10 2 6 2 5i4 6.867 钬 Ho 2 6 10 11 2 6 2 4i15/268 铒 Er 2 6 10
31、12 2 6 2 3h6 6.0869 铥 Tm 2 6 10 13 2 6 2 2f7/2 5.8170 镱 Yb 2 6 10 14 2 6 2 1so 6.2271 镥 Lu 2 6 10 14 2 6 1 2 2d3/2 6.1572 铪 Hf 2 6 10 14 2 6 2 2 3f2 5.573 钽 Ta 2 6 10 14 2 6 3 2 4f3/2 7.774 钨 W 2 6 10 14 2 6 4 2 5do 7.9875 铼 Re 2 6 10 14 2 6 5 2 6s5/2 7.8776 锇 Os 2 6 10 14 2 6 6 2 5d4 8.777 铱 Ir 2 6
32、 10 14 2 6 9 2d5/2 9.278 铂 Pt 2 6 10 14 2 6 9 1 3d1 9.079 金 Au 2 6 10 14 2 6 10 1 2s1/2 9.2280 汞 Hg 2 6 10 14 2 6 10 2 1so 10.4381 铊 Tl 2 6 10 14 2 6 10 2 1 2p1/2 6.1182 铅 Pb 2 6 10 14 2 6 10 2 2 3po 7.4283 铋 Bi 2 6 10 14 2 6 10 2 3 4s3/2 7.2984 钋 Po 2 6 10 14 2 6 10 2 4 3p2 8.43续表原子序数名称符号基态组态 谱项 电离
33、能（eV ）Z Nn=4s p d fOn=5s p d fPn=6s p dQn=7s85 砹 At 2 6 10 14 2 6 10 2 5 9.586 氡 Rn 2 6 10 14 2 6 10 2 6 1so 10.7587 钫 Fr 2 6 10 14 2 6 10 2 6 1 488 镭 Ra 2 6 10 14 2 6 10 2 6 2 5.2889 锕 Ac 2 6 10 14 2 6 10 2 6 1 290 钍 Th 2 6 10 14 2 6 10 2 6 2 291 镤 Pa 2 6 10 14 2 6 10 2 2 6 1 292 铀 U 2 6 10 14 2 6
34、10 3 2 6 1 293 镎 Np 2 6 10 14 2 6 10 4 2 6 1 294 钚 Pu 2 6 10 14 2 6 10 6 2 6 295 镅 Am 2 6 10 14 2 6 10 7 2 6 296 锔 Cm 2 6 10 14 2 6 10 7 2 6 1 297 锫 Bk 2 6 10 14 2 6 10 8 2 6 1 298 锎 Cf 2 6 10 14 2 6 10 10 2 6 299 锿 Es 2 6 10 14 2 6 10 11 2 6 2100 镄 Fm 2 6 10 14 2 6 10 12 2 6 2101 钔 Mv 2 6 10 14 2 6
35、 10 13 2 6 2102 锘 No 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 2103 铹 Lw 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 1 2104 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 2 2105 2 6 10 14 2 6 10 14 2 6 3 2在宏观宇宙中，我们已证实在引力、强核力、电磁力、弱核力四者中，引力是最强大的，它在四种宇宙力中始终占主导地位，在它的作用下形成星系团、星系、太阳系、恒星、行星，它使得千亿颗恒星绕着银河中心旋转，它将太阳束缚成炽热的火球，它使得我们每个人能生存于地球上，它使得宇宙万物能够存在。引力在宏观宇宙中始终占主导地位，宏观
36、物质是由微观物质组成，宇宙中的主角“恒星” 、 “行星”都是由原子构成，那引力必然存在于原子之中，而且每个原子的引力等于该原子内的强核力、电磁力、弱核力之和。从恒星到白矮星、中子星、黑洞的演化中，我们可以看到引力在与强核力、电磁力、弱核力的对抗中，逐步取得阶段性胜利，并最终将强核力、电磁力、弱核力与引力统一，成为纯引力的黑洞。引力是宇宙最强大的存在。宇宙中的恒星、行星都是引力与强核力、电磁力、弱核力对立统一的平衡体，它们构成了可见的宇宙。为什么这种在宇宙占主导地位的引力一到人类居地的地球的微观物质中就失踪了呢？这只不过是人类的认知水平问题，引力无处不在。人们将引力排除在微观物质之外，认为引力在
37、微观物质中可以忽略不计，必将重蹈“地心说”的覆辙，两者都是以不科学的观测手段作出了错误的判断。按照现有原子理论的逻辑，如果将太阳分割成无数个篮球大小的物体，那这些篮球大小物体的总引力就变得只有强核力的 1/1040，这显然是荒谬的。合理的推论是：太阳是由原子构成，强核力、电磁力、弱核力都存在于原子中，那引力也必然存在于原子中，且引力等于强核力、电磁力、弱核力之和。原子中也确实存在这种引力，只不过因人们过去不了解引力的性质，将这部分吸引力归到了强核力中，实际上强核力只是一种强大的斥力。原子所拥有的引力与强核力、电磁力、弱核力相当，原子就是一种引力与强核力、电磁力、弱核力相互对抗的平衡体，在无干扰
38、的环境中，这种平衡可以保持 1033 年以上。我们知道能量是守恒的，当宇宙进入黑洞期，宇宙原有的强核力、电磁力、弱核力都已与引力统一，也就是说宇宙中引力子的能量总和即是宇宙总能量。引力怎么可能象过去认为的那么小。引力是宇宙最强大的存在。1。7 引力场与反引力场一、引力场和反引力场的种类从第二级量子即“引力子”与“反引力子”层面看，宇宙万物都是引力子与反引力子在相互作用中形成的，形成宇宙的两类场，一是引力场，二是反引力场。引力场和反引力场都是球形场，引力场是一种球形的漩涡场，产生向内的力，反引力场是一种球形辐射场，产生向外的力，如电磁波。引力场的基本形状是旋涡形。反引力场的基本形状是水波辐射形
39、。 引 力 场 的 旋 涡 形 在 旋 涡 星 系 、 旋 涡 星 云 及 各 种 混 沌 现 象 中 是 常 见的 ， 反 引 力 场 的 水 波 辐 射 形 在 有 电 磁 力 、 强 核 力 、 弱 核 力 参 与 的 过 程 中 是 常 见 的 ， 如 电 磁 辐射 ， 也 见 于 各 种 混 沌 现 象 中 。笔者发现引力场有下列几种：在宏观天体中存在：集成引力场、黑洞引力场。在微观物质中存在：左引力场、右引力场、质子引力场、原子核引力场、化合引力场。除黑洞引力场外，与上述引力场并存的还有各种反引力场。二、宏观天体引力场天体引力场中的引力子运行路线呈螺旋形，这从银河系等稳定星系的俯视
40、图中可清楚看出，银河系的 4 条悬臂呈向内旋转的螺旋形，这很明显是银河中心黑洞引力场中的引力子的运行路线，在众多引力子的拉曳下，银河系中的可见物质都随着引力子的拉曳路线在运行，这就象将铁粉倒在垫有永磁铁的白纸上来观察不可见的磁力线实验一样，银河系等稳定星系及旋涡星云是观察、证实引力子运行路线的天然实验场所。从银河中心黑洞引力场看，天体引力场就象一个球形的旋涡，与天体自转轴垂直处一个圆盘形的场，此外引力子流密度最低，引力最弱，称为“吸积盘” 。如银河中心黑洞的吸积盘就是形状如饼的银盘，黑洞就在银盘中心的银核内。银盘外面是一个范围广大，呈球状分布的系统，叫做银晕，银晕外面还有银冕，也呈球形，直径比
41、银晕大 35 倍，银冕代表银心黑洞球形引力场所能束缚的可见物质的范围。在类太阳系中，天体引力场将空间的氢氦原子束缚成球形的火球，在它的吸积盘上束缚着多颗行星，如太阳系的九大行星。在行星中，天体引力场将空间原子束缚成球形，在它的吸积盘上束缚着卫星，如土星、木星的光环。在球形的天体引力场中，引力子流在球形的场内不停地向场中心旋转，最终引力子回到场中心点，并从引力场轴即天体自转轴两端输出，开始第二次绕行，图中箭头所指就是引力子的运行路线。在黑洞引力场中有一些未消化的恒星物质就从引力场轴两端喷出，形成可见喷流。在天体引力场中自转轴附近引力最强，是因从自转轴两端输出的引力子在此就开始向内绕圈，而吸积盘离
42、自转轴两端最远，所以得到的引力子流最少，因此引力最弱。在银河系中，银心黑洞已将球形的银河系内其它区域的绝大部分物体吞噬，只剩下吸积盘（银盘）上的一些恒星、行星物质，由此可推测银心黑洞的质量比过去认为的大得多，银心黑洞质量与银河系可见物质质量之比应该超过太阳系中的太阳质量与九大行星质量之比。恒星的诞生过程也可展现天体的球形引力场。恒星是从“分子云” 、 “球状体” 、 “原恒星”逐渐发展而来，从“分子云”分裂出来的小物质群收缩并缓慢变成暗黑的球状天体，一个代表性的球状体像太阳系那么大，它的质量是太阳的 1200 倍，它仍是个很冷的、黑色的天体，渐渐收缩而变得炽热起来，最后，它变成原恒星，开始发光
43、。原恒星内的物质继续收缩，当它的中心温度达到 1 千万摄氏度时，核反应开始，一颗恒星就诞生了，原恒星看起来好象在一个气体防护层里发展的，它们发光，但不规则，气体从它们的两极（即自转轴两端）以极大的速度喷射出来。当恒星形成时，在原来“球状体”区域内的绝大部分物质已被恒星引力场吸到场中心，只留了引力最弱的吸积盘上一些小天体和气体，此后它们将发展成多颗围绕恒星公转的行星。天体引力场的球形旋涡非常大，如太阳的集成引力场直径超过整个太阳系的直径，这样才能束缚住太阳系的所有天体。银心黑洞引力场的直径超过银冕直径，才能束缚住银河系内的所有天体，才能与其它星系组成星系团。正因为天体引力场的引力子只能从自旋轴两
44、端输出，使引力场分布是不均的，自旋轴附近的引力最强，吸积盘附近的引力最小，也造成大天体都是椭球形的，在自转轴附近引力大些，因此扁平一点，吸积盘附近引力小，因此凸起一点。引力场的这种特性与磁场相似，两个磁极相当于引力场自转轴两端，与两个磁极中心点垂直的地方磁场强度最小。在地球引力场的自转轴附近，引力应该是最强的，与自转轴垂直的吸积盘附近引力应该是最弱的，如有兴趣，可实地去测量。宇宙中的星系约 80的旋涡星系，15是椭圆星系，其余 5是不规则星系（包括特殊星系）是因星系相互碰撞、影响而形成的，椭圆星系的中心也有一个巨型黑洞，其所束缚的可见物质的范围也是椭球形的，椭圆星系会逐渐向旋涡星系发展，只在黑
45、洞引力场的吸积盘附近留下可见物质，其它区域的物质会先被黑洞引力场吸入。黑洞引力场是由恒星的集成引力场演变而来，所以引力场中引力子运行路线大致相同，唯一不同的是，恒星的集成引力场还需要束缚着氢氦原子，作为引力之源，黑洞引力场则已演变成纯引力场。天体引力场可以将场内的物质吸入场中心（如太阳或黑洞奇点） ，在原子核引力场中却无法做到这一点，因为有核子的强核力、电磁力、弱核力的反斥作用，因此原子核引力场束缚着电子呈球状环绕运行，原子核引力场中的引力子运行路线在天体引力场相同，因此构成的原子也是椭球形的，与天体相似。大天体（如太阳、地球）之所以有如此强大的引力子流输出，去束缚远距离的物质，是因由原子构成
46、的天体有一种“集成引力场” ，在天体演化初期，随着“原恒星”束缚的氢氦原子越来越多，核心温度越来越高，原子已呈电离态，原子核引力场不用再花力量束缚电子，内部高压也可抗衡一部分强核力，这些相邻的原子核就将多余的引力子输出，聚合成球形的“集成引力场” ，这种引力场输出的引力子相当于天体内全部引力子的1030，这是一个非常大的值，相当于天体质量的 515，所以大天体的引力场特别强，而象地球上的汽车、桌椅，因原子总量小，只能形成“化合引力场” ，根本没有强大引力子流输出，其作用范围只相当于 520 个原子直径，所以很难测到它们的引力。集成引力场和黑洞引力场具有以下特征：无论增加或减少质量，始终保持一个
47、独立的球形引力场，引力场的大小和强度，随着质量增加而增加，随着质量减少而减少。天体引力场的这种性质与磁场相似，如将永磁铁分割成几块，每一块都能保持独立的磁场。我们在地球上看到空中的物体受到地球引力场的拉曳是直线下落的，其实这是一种错觉，因为在地球引力子的拉曳下，整个地球与空中物体是均速旋转的，如果让地球停止旋转，就能看出空中的物体是以弧线落向地面，物体运动速度与地球自转速度相等。天体自转就是受到自身引力场的引力子拉曳形成的。黑洞是一种不可见的球形引力场，在引力场中心有一个无形的点，即“黑洞奇点” ，黑洞引力场的所有引力子都从这个点穿过。黑洞奇点的体积为 0，每秒都有很多的引力子从奇点穿过，任何
48、物体接近黑洞奇点都会被极强的引力子流击碎，如果黑洞质量足够大，引力子流密度是足够高，就能及时将粒子破碎后的反引力子转化成引力子，如果吸入恒星物质超过黑洞能有效吸收的量，就会通过黑洞引力场轴即自转轴两端喷射出来。由于黑洞奇点体积为 0，所以用数学推算出质量、密度就会出现无限大，实际上总有个限度。在黑洞中，是引力子泡沫内的正奇子产生的斥力与引力取得平衡，是它自己在支撑着自己。黑洞的自转方向与其引力场拉曳外围可见物质的转动方向相同。黑洞的引力之所以远大于同质量的恒星，是因黑洞是纯引力天体，从恒星、中子星到黑洞的演化过程中，引力场最终战胜反引力场，即引力最终战胜强核力、电磁力、弱核力，并将中子星中的大
49、部分反引力子转化成引力子，这使得黑洞的引力子翻倍，而且黑洞引力场已没有了反引力场的制衡，可以将全部引力子输出，形成强大的“黑洞引力场” 。而恒星却要从原子中汲取引力子，必须维持有形结构，而且其引力场时刻与强核力、电磁力、弱核力组成的反引力场抗衡着。在宇宙空间中运行的引力子和反引力子占宇宙暗物质的大部分，各种大小天体辐射出的引力子充满了宇宙空间，它象一张无形的坚不可摧的大网，控制着星系、总星系团、超星系团，当宇宙中反引力与引力的力量此消彼长，引力远大于反引力时，引力就拉紧这张大网，将各星系团慢慢拉回宇宙大爆炸的原点。就举一个我们最熟悉的例子，太阳之所以能控制住太阳系内的一切天体，就是因为太阳引力场象一张无形的大网紧紧地网住它们，编织这种大网需要大量物质，那就是引力子。由于反引力子的直线向外性，使反引力场不能独立存在，必须与引力场形成相互制衡，才能稳定，不然反引力场象水波一样不断向外辐射，直至反引力场消失，就象电磁辐射。所以由反引力分化成的强核力、电磁力、弱核力都是以粒子为载体，以光速或亚光速运行，粒子是反引力场与引力场相互制衡的平衡体。而引力场却可以独立存在，最明显的是黑洞引力场。
