“分析法—无限分解”适用于对各种宇宙现象的深入分析和研究,包括自然现象、思维现象和道德现象。
现代自然科学提出的构成物质的 62 种基本粒子,还可应用分析法继续进行深层分解,一直可以分解到尺度趋于无限小的程度。
(1)电元与磁元是宇宙中最小、最基本构造单元。
(2)电元与磁元性质完全不同,电元具有电性,磁元具有磁性。
(3)电元与磁元按照特定法则构建宇宙体系,形成宇宙万有现象。
(4)电元与磁元本体尺度远小于普朗克长度,是趋于无限小的尺度。
(5)电元是形成电场的最基本单元,磁元是形成磁场的最基本单元。
(1)依据量子理论(形式逻辑理论),若一个物理量存在最小的、不可分割的基本单元,这个物理量就是可量子化的,这个不可分割的最小单元称为量子。现代自然科学通过最小能量单元(能量子)和测不准原理得出这样一个结论:普朗克长度是人类认识物质世界的最小长度单元,研究物质的自然科学对小于普朗克长度的任何存在都无法准确测量、也无法理解其物理意义。
(2)依据对立统一理论(辩证逻辑理论),宇宙中除了物质世界外,还存在思维世界、道德世界。小于普朗克长度的宇宙尺度是必然存在的,只是该尺度超出了自然科学研究的物质范围,进入了人类尚未真正认知的思维世界与道德世界中。现代心理学领域的研究表明,研究物质的自然科学根本无法对思维世界、道德世界中的任何现象进行准确测量。只有借助于辩证逻辑的对立统一理论,人类才有可能解开思维世界与道德世界之谜。
(3)依据极限分析理论(数理逻辑理论),欲建立完善的宇宙理论,不仅要研究尺度小于普朗克长度的各种宇宙现象,而且还要利用极限分析方法,深入研究“尺度远远小于普朗克长度(包括尺度趋于无限小)”时发生的各种宇宙现象。人类实践活动已经证明,研究物质的自然科学根本无法对道德世界中的任何现象进行准确测量。只有借助于数理逻辑的极限分析理论,人类才有可能解开道德世界之谜。
(4)电场的本质是什么?磁场的本质是什么?一直是自然科学无法回答的问题。现代自然科学给出的答案是:电场、磁场肯定不是由 62 种基本粒子构成的。为解决电场、磁场的本质问题,本宇宙理论大胆提出:电场是由电元运动形成的,磁场是由磁元运动形成的;电元是电场的最小构成单元,磁元是磁场的最小构成单元。
(5)进入黑洞的电磁波变成了什么?一直是现代自然科学无法回答的问题。我们通过“逻辑推理思想实验”来分析这个问题:电磁波是电磁相互正交、呈现出三维立体状态的电磁元组合体;电磁波被吸入小于普朗克长度(10 -35 米)的“超微黑洞”后,在强大引力(压力)作用下,三维立体状态的电磁波会发生形变、出现电元与磁元的分离;这样,电元、磁元的运动状态将从正交的立体关系转化为各自独立的平行平面关系(具体变化过程将在后文详细分析);于是就出现了独立的电元、独立的磁元和独立的电磁元。
(6)我们再进行另外一个“逻辑推理思想实验”:有很多很多独立的电元、独立的磁元同时存在于“小于普朗克长度(10 -35 米)”的超微空间中,它们各自处于速度为真空光速的高速旋绕运动状态,试问:电元、磁元的本体尺度应该有多大?显然,电元、磁元的本体尺度只有“无限小”,这样的高速运动状态才有可能实现。
电元、磁元概念的提出是本宇宙理论的重大突破:“尺度突破”与“元的突破”。该突破将使人类对宇宙的认识发生翻天覆地的变化。
(1)光子与电磁波基本关系
现代自然科学依据形式逻辑提出了质能转换方程与波粒二象性特征,光子与电磁波之间有如下数学关系成立:
其中, E 为能量(单位为J), m 为质量(单位为kg), c 0 为真空光速(单位为m/s), h 为普朗克常数( h =6.626069311×10 -34 ,单位为J·s), ν 为频率(单位为Hz), λ 为波长(单位为m)。
(2)宇宙最小能量子
按照量子力学规则,物质世界表现出的频率必然具有量子特性,其最小值为 1,而当频率 ν =1 时,光子具有的能量最小,即:
E min = h ×1=6.626069311×10 -34
其中, h 为普朗克常数( h =6.626069311×10 -34 ,单位为J·s), E min 为我们所处宇宙中物质世界的最小能量子(单位为J)。
(3)物质世界最小质量
当频率 ν =1 时,具有最小能量,该最小能量对应的动质量为物质世界最小质量:
m
min
=
= 0.73725×10
-50
其中, m min 为物质世界最小质量(单位为kg)。
(4)最小长度量子—普朗克长度
基于量子力学测不准原理,长度和时间具有测不准特性。将广义相对论与量子力学相结合,现代物理学家推出了最小长度量子,即普朗克长度:
l p = 1.616229×10 -35
其中, l p 为普朗克长度(单位为m)。
普朗克长度的物理意义是:测量任何长度都不可能比普朗克长度更精确,而且比普朗克长度更短的尺度对人类而言是超微观黑洞;在超微观黑洞区域内广义相对论、量子力学都无效,超微观黑洞区域不存在“描述物质的时间、空间”概念。
普朗克长度是现代科学界公认的物质世界最小尺度。依据量子科学不确定原理,对人类而言,长度测量的最小误差为普朗克长度;换一种表述方法:人类自然科学无法认识小于普朗克长度的任何现象。
普朗克长度是人类认识宇宙物质的尺度起点,也是广义相对论、量子力学开始起作用的关键节点。普朗克常数与普朗克长度的内在物理涵义表明:构成物质的最小单元的几何尺度在 10 -35 米数量级上,与普朗克长度相对应。
(5)物质世界最小波长
物质世界最小波长与普朗克长度相对应:
λ min = l p = 1.616229×10 -35
其中, λ min 为物质世界最小波长(单位为m)。
(6)物质世界最短时间
以真空光速经过普朗克长度,所需时间为物质世界最短时间:
t min = l p / c 0 = 0.539116 ×10 -43
其中, t min 为物质世界最短时间(单位为s)。
(7)物质世界最高频率
宇宙最小波长为普朗克长度,该最小波长对应物质世界最高频率,即:
ν max = c 0 / λ min =1.8548885×10 43
其中, ν max 为物质世界最高频率(单位为 1/s)。
(8)物质世界最高温度
依据维恩位移定律,有:
λ max × T = 0.002897
当波长 λ max 为普朗克长度时,对应出现物质世界最高温度,即:
T max =0.002897/ l p =1.792444×1032
其中, T max 为物质世界最高温度(单位为K)。
该物质世界最高温度为本宇宙理论依据维恩位移定律和普朗克长度对应波长推算出的数值,与现代物理学计算出的普朗克温度(1.416833×10 32 K)非常接近,两者间有相互验证关系。
(9)物质世界最低温度
依据维恩位移定律,有:
λ max × T = 0.002897
当波长 λ max 在数值上等于真空光速时,对应出现物质世界最低温度,即:
T min = 9.66335×10 -12
其中, T min 为物质世界最低温度(单位为K)。
宇宙最小能量子是由一个电元和一个磁元构成的,这个最小能量单元在宇宙中以什么形式存在?电元和磁元的波长小于物质世界最小波长会发生什么现象?电元和磁元的波长在数值上大于真空光速会发生什么现象?宇宙温度高于物质世界最高温度会出现什么现象?宇宙温度低于物质世界最低温度又会出现什么现象?
对研究物质现象的现代自然科学而言,这些问题是永远无解的。本宇宙理论将深入探讨和研究这些问题。
(1)分析思维是西方文明的逻辑起点;西方文化先天的分析思维倾向(形式逻辑)是现代科学的逻辑起点。
(2)“物质的无限可分”和“科学的无限发展”,一直是西方的思想主流。
从分析思维这个逻辑起点开始,西方文明加快了人类对物质世界的认识;分析思维方法(形式逻辑方法)极大地加速了人类物质文明的发展。
“分析法—无限分解”是将复杂的事物分解为多个比较简单的事物,将系统分解为许多具体组成要素的分析方法。该方法能够把复杂问题简单化,有助于快速找到事物内部的发展变化规律。
“分析法”与“综合法”对称。分析法是把复杂的宇宙现象分解成许多简单的组成部分,分别对简单的组成部分进行研究的方法。其实质是:通过分解分析,找出事物的内在矛盾,并对矛盾的各个方面进行全面深入研究。剔除那些偶然的、非本质的东西,抽象出必然的、本质的因素,并由此得出一些反映本质的简单规定,以把握矛盾各个方面的特殊性。
(1)弦理论和M理论是基于“宇宙是由比基本粒子更小的量子单元构成”,而提出的。弦理论和M理论的提出和发展,都是对本宇宙理论提出的“分析法—无限分解”的一种检验。
(2)为了将宇宙中的四种基本力有机联系为一体,近半个世纪以来,物理学家们提出了弦理论和M理论。弦理论确信:至少需要十个维度才能建立一个理论框架,让引力与量子力学互相兼容。
(3)1994 至 1995 年,弦理论发生了既外向又内在的第二次革命,弦理论演变成M理论。作为“物理的终极理论”而提议的理论,M理论希望能藉由单一个理论来解释所有物质与能源的本质与交互关系;其结合了五种超弦理论和十一维时空的超引力理论。
(1)电子被置入强磁场后,会出现非整量子霍尔效应。为了解决这一难题,1980 年,美国物理学家Robert Laughlin提出一个新的理论解决这一谜团,该理论同时也十分简洁地诠释了电子之间复杂的相互作用。然而接受这一理论需要让物理学界付出“代价”:由该理论衍生出的奇异推论展示,电流实际上是由 1/3 电子电荷组成的。
(2)科学家将一个有电流通过的半导体浸入高强磁场,非整量子霍尔效应随之被检测出来;他们又使用一系列精密的仪器排除外界噪声的干扰,该噪声再被放大并分析,结果证实了所谓的“撞击背景噪声”的确来源于电子,因而也证实了电流的确是由 1/3电子电荷组成。由此他们得出结论:电子并非自然界基本的粒子,而是由更“基本”、更“简单”的亚原子粒子组成。
1981 年有物理学家提出,在某些特殊条件下电子可分裂为带磁的自旋子和带电的空穴子。剑桥大学研究人员将极细的“量子金属丝”置于一块金属平板上方,控制其间距离为约30 个原子宽度,并将它们置于约零下 273 摄氏度的超低温环境下,然后改变外加磁场,发现金属板上的电子在通过量子隧穿效应跳跃到金属丝上时,分裂成了自旋子和空穴子。
1923 年,美国物理学家康普顿在研究x射线通过实体物质发生散射的实验时,发现了一个新的现象,即散射光中除了有原波长 λ 0 的x光外,还产生了波长 λ > λ 0 的x光,其波长的增量随散射角的不同而变化。
根据能量守恒和动量守恒,考虑到相对论效应,可推得散射后,光子波长 λ 的计算公式为:
λ = λ 0 +(2 h / mc 0 )sin 2 ( θ /2)
其中: λ 0 为原波长, h 为普朗克常数, m 为电子质量, c 0 为光速, θ 为散射角。
由此可见,光子经过散射后,光子的波长 λ 是随散射角 θ 连续变化的函数。这表明:光子可分解,而且还可以在满足量子最小能级 h 的前提下,能够连续不断地分解。
(1)分析法不仅适用于人类对物质现象的研究,而且也适用于人类对宇宙中尺度小于普朗克长度的各种特殊现象的研究。
(2)“分析法—无限分解”是人类研究暗物质、暗能量现象的必要手段,只有“分析法—无限分解”,才能找到暗物质、暗能量现象的本质和机理。
(1)现代科学认为普朗克长度是人类可认知的物质最小尺度,小于该尺度所发生的宇宙现象将进入“非物质区域”,该“非物质区域”的研究对“完善宇宙理论”的建立具有极其重大的意义。
(2)人类欲解开暗物质、暗能量之谜,必须突破物质最小尺度,进入小于普朗克长度的“非物质区域”。
(3)人类欲解开思维、道德之谜,也必须突破物质最小尺度,进入小于普朗克长度的“非物质区域”。
(1)图2-1-1为现代自然科学已经认知的智慧生命内部微观结构示意图,其中,当量尺度为10 0 米(1米)的蓝色圆形区域代表一个智慧生命(如人类);当量尺度为10 -7 米的绿色小圆区域代表一个细胞核;当量尺度为10 -14 米的红色小圆区域代表一个原子核,当量尺度为10 -21 米的棕色小圆区域代表一个枢元核。
图2-1-1 智慧人类内部微观结构组成示意图
(2)智慧生命(如人类)是由众多细胞构成的,现代科学研究表明,每个人的细胞数量高达 40 到 60 万亿,细胞的核心和关键成分是细胞核,每个细胞核内都有DNA存在,每个DNA内部都储存着人类各种遗传基因;细胞核是由多种原子构成的,每种原子的核心和关键成分都是原子核;原子核是由 62 种基本粒子构成的,62 种基本粒子的核心和关键成分是枢元核(现代科学已经找到了多种中微子,这些中微子是由枢元核构成的,但人类尚未弄清楚枢元核结构)。
(3)图2-1-2为本宇宙理论预测的,现代科学尚未认知的枢元核内部组成示意图。其中,当量尺度为10 -21 米的棕色圆区域代表一个枢元核;当量尺度为10 -28 米的灰色小圆区域代表一个力元核;当量尺度为10 -35 米的黄色小圆区域代表一个炁元核;当量尺度为10 -h 米的粉色小圆区域代表一个慧元核;粉色小圆区域内部,当量尺度为无限小的紫色点代表一个玄元核。
图2-1-2 枢元核内部超微观结构组成示意图
(4)枢元核是由众多力元核构成的,力元的核心和关键成分是力元核;力元核是由众多炁元构成的,炁元的核心和关键成分是炁元核;炁元核是由众多慧元构成的,慧元的核心和关键成分是慧元核;慧元核是由众多玄元构成的,玄元的核心和关键成分是玄元核。
枢元核、力元核、炁元核、慧元核、玄元核等微观形态是现代自然科学尚未发现的宇宙超微观结构,这些超微观结构是本宇宙理论在形式逻辑基础上,通过辩证逻辑和数理逻辑推理获得的研究成果,也是我们将要探讨的重要内容。