大统一(29)

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1、 宇宙的本义就是时空。 淮南子.原道中说： “四方上下曰宇，往古今来曰宙，以喻天地。 ”可见宇的原义就是时间，宙的原义就是空间，宇宙观也就是时空观。物理学的发展过程中，物质和时空是相互依存、不可分离的一对，没有脱离物质的时空，也没有脱离时空的物质，因此，现代宇宙的定义是一切物质和一切时间、空间的总和。 时空观就是我们对时间和空间的理解和认识。在感觉的世界里，我们喝杯茶的功夫，睡上一觉的地方，好象就是时间和空间的最好诠释了，没有什么特别的地方值得关注。事实当然不是这样的。在观念的世界里，时间和空间有着多种多样的表现形式，应该说自然界有一种基本作用存在，就会有相应的一种时间和空间伴随着它，而时空观

2、的大统一就是承认时间和空间具有表现形式的多样性，在一定条件下，又能恢复为同一的时间和空间。从物理学诞生的那一天起，时间和空间就是每一代物理学家都给予严峻思考的问题， 可以毫不夸张地说，我们对时间和空间的任何一种新的认识，只要是正确的，都意味着物理学又将拉开一场大革命的序幕。 事实上，我们已经反反复复、断断续续地、不可避免地论述过强相互作用和弱相互作用的时间和空间的表现形式， 现在把它们和电磁基本作用的时间和空间统一起来，应该说是水到渠成的事情。 没有物质的存在及其运动就没有时间，也没有空间。如果宇宙的本原没有物质，那么也就没有时间和空间，只是一种空空荡荡的、无边无际的黑暗，时间和空间的概念对于

3、这样的宇宙本原是没有意义的。有意义的时间和空间都是相对物质的存在及其运动而言的。我们需要一种绝对运动来确定绝对时间和绝对空间， 这种绝对运动就是光的直线运动。设空间有 ab 两点，距离为 x，光速为 c，光从 a 点到 b点 光从 a 点到 b 点用掉的时间为 t，常识告诉我们，有 因为光速的绝对不变性，这里的时间 t 既为绝对时间，空间 x 既为绝对空间，只要 ab 两点为光信号所联系，t 和 x 的测量值就是永远不变的。我们也可以这样说，只有光运动的时间和空间才是绝对时间和绝对空间。 这种绝对时间和绝对空间似乎和物质静止时的情况相等价， 我们静静地坐在这里，什么事情也不做，时间静悄悄地流淌

4、了一段，设这一段时间用 t。表示，在这一段时间 t。里，光在宇宙中飞行了一段距离，用去的时间为 t，常识也告诉我们，有 t。=t 的现象发生，乍看之下，光运动的时间 t 和我们静坐时所消耗的时间 t。似乎是等价的，不可区分的，即有 如果世界上只存在光运动和静止这两种现象发生， 我们的确不能区分 t。和 t,正是有这种不可区分性，相等的时间段落里，才有寻常物质的引力质量和惯性质量的不可区分的等效之说。然而，仔细考察一下，就会发现问题，就会发现 t。和 t 虽然相等，但不等价，这是因为光运动的时间 t 是绝对不变的，而我们静作的时间 t。则是可变的，具备相对性。当静止的物质运动时，就会有速度 v，

5、时间不在能维持 t。不变，相对论告诉我们，随着静止的物质运动，就会有 随着静止的物质运动，时间 t。就会膨胀，t比 t。变长了，而在同一段时间 t。里，光子飞行的距离仍然是 x，所耗用的时间为 t，显然 t和 t 不在是等量关系。这说明光运动的时间 t 是不随速度 V 演化的，这就是绝对时间的含义。我们知道光子的静止质量等于零，没有随速度 V 变化而变化的可能，所以光运动的时间必然是不可变的，具备绝对时间的各种要求，对比之下，静止物质的时间则是可以变化的，这就是相对时间的含义，可见光运动的时间 t 和我们静坐时的时间 t。虽然是等量关系，但不是等价关系，t 和 t。有着不同的内涵，只是因为 t

6、 和 t。暂时不可区分罢了。 和时间 t。的相对性一样，空间也表现出相对性，随着静止的物质开始运动，就会有 假如宇宙间只有光子在飞行，没有其它的物质存在，那么光运动的时间和空间一定是绝对的， 我们依据光运动所确定的时间和空间度量也一定是唯一的，因为光运动本身没有相对性可言。 这就是说， 只有光的匀速直线运动所表现出的时间和空间才是绝对时间和绝对空间， 其它任何物质的匀速直线运动所表现出的时间和空间都不能充当绝对时间和绝对空间。 光运动的时间和空间虽然被称为绝对时间和绝对空间， 它们的绝对性在于它们不随速度 V 的变化而变化，这和光子的静止质量为零有绝对的关联。但是光运动的时间和空间是可以演化的

7、，即从一种时间和空间的表现形式演化为另一种时间和空间的表现形式。 假如宇宙间存在一种标量场或者说一种标量粒子，作用于光子场，使光子场演变为 W 子场和胶子场，即所谓的希格思机制 在标量场或者说标量粒子(x)的帮助下， 光子场分别演变为 W 子场 B()和胶子场 C（），因此，应该有两个标量粒子，正如我们所讨论、所预算的，起弱作用演化的标量粒子 H 的质量约为 154.39Gev,起强作用演化的标量粒子 S 的质量约为 20962.28Gev.通过希格思机制，光子场演变为 W 子场和胶子场，然而，希格思机制不能预言 W子场 B（）和胶子场 C（）应该取什么形式。 在光子场演变为 W 子场和胶子场

8、的同时，光子场的时空也相应地演变为 W 子场和胶子场的时空，一样地，希格思机制也不能告诉我们 W 子场和胶子场的时间和空间应该怎样表现， 要知道 W 子场和胶子场的时空表现，必须另外研究。为此，我们曾经写下物质世界的多极性这一命题 C。 Cg C Cw 并且有既定条件 C。 Cg C Cw W子的静止质量mw和胶子的静止质量mg与光子的动态质量m遵循广义的能量守恒 显然，广义的存在能和 W 子、胶子面对光速时的湮没能是矛盾的 正是这种不可调和的矛盾，推动了弱作用和强作用的产生，推动了 W 子的实际的能量表达方式、胶子的实际的能量表达方式的产生 当 W 子和胶子生成时，它们的能量表达方式也就生成

9、了；当 W子和胶子生成时，属于它们自己的时间和空间也就相应地诞生了。我们需要知道它们的时间和空间是怎样表现的， 是不是和寻常物质的时间和空间表现得一样，如果不一样，什么地方表现得不一样，以及和寻常的时间与空间有怎样的联系和区别。对于 W 子来说，和它的能量表达方式并行的，是 W 子的时间表现形式 tw即为 W 子的时间表现，可见 W 子有自己的时间度量，它和光运动的时间 t 有确定的变换关系。和 tw相应，W 子的空间变换为 需要特别强调的是，tw和 t、xw和 x 是同一段时空的测量值。设空间有 ab 两点 ab 之间的距离为 x,光从 a 点到 b 点， 所用时间为 t； 固定 ab 两点

10、不动，W 子波从 a 点到 b 点，所用时间则是 tw，而 ab 之间的距离也相应地演变为 xw,假如 tw和 t、xw和 x 是等量关系，这样的设置就没有什么意义，只有二者不等并且有确定的变换关系，这样的时空设置才有意义。对于光运动来说，从 a 点到 b 点，自然有 换成 W 子，其虚拟波一样地从 a 点波动到 b 点，极速也就是波速 Cw 则是 可见 Cw 和光速 c 之间也有确定的变换关系。 W 子的时空表现可以推广到中微子和夸克，为此我们写轻子的多极性为 C。 Cu C Cv 其中的 C 为电子的湮没速度，显然是光速，C。为零速度，Cv是中微子的波速，Cu 为夸克的波速，既定条件是 C

11、。 Cu C Cv 同样地，存在着广义的能量守恒 显然，广义的存在能和中微子、夸克面对光速时的湮没能不相等 正是这种不等量的关系，不可调和的矛盾，推动中微子的弱作用的产生，推动夸克的强作用的产生 对于中微子来说，和能量表现形式（6.15a）相并行的，是时间tve的表现形式，即中微子 Ve 的时间表现为 当 me为电子静止质量时，t 则是电子的静止时间，在数值上和光运动时间等量。和时间变换相应，中微子的空间表现形式则是 波速 Cv 则是 这就是中微子的波速 Cv 和光速 c 的变换关系，前提是对映电子处于静止状态，me为电子的静止质量，很明显地拥有 CvC，即中微子的运动速度完全有可能是超光速的

12、！ 对于胶子来说，能量表现形式是（6.8b）,和能量表现形式相并行的，是时间的表现形式 空间表现则是 这也是同一段时空的变换。设空间有 ab 两点 光从 a 点到 b 点，所走的距离为 x，所用掉的时间为 t；固定 ab两点位置不动，换成胶子虚拟波代替光波，一样地从 a 点到 b 点，那么所走的距离则是 xg,所用掉的时间则是 tg ，而上面的两个式子则给出它们的联系与区别。很显著地。胶子场的波速 Cg 是 这就是胶子场的波速 Cg和光速 C 的变换关系， 很明显地拥有 Cg小于 C，即胶子的运动速度是小于光速的。推广到夸克，能量表现形式则是 和夸克能量表现形式并行的是夸克的时间表现形式 夸克

13、的空间表现则是 当对映电子处于静止状态时，u 夸克的波速 Cu 则是 很明显地也有 CuC，而且远远地小于光速 C。 综合以上所述，可见时间和空间对物质具有依赖性，性质不同的物质导致不同形式的时间和空间，反过来，由于时间和空间的表现不同，使物质运动显示不同的特征，使得能量和动量具有不一样的表现形式。 这就是说， 时间和空间不是唯一的， 而是随物质的变迁而变迁，表现出多样性。 能够写出时空表现的多样性，在把它们统一起来，是一件水到渠成的事情。无论是时空表现的多样性，还是把它们统一起来，都是有条件限制的，以时间变换为例来说明，集中反映有三点：一是可参照的时间 t 必须是绝对时间，我们已经说过，只有

14、光运动的时间能够称做绝对时间，其它任何粒子的运动时间都不能充当绝对时间。只有绝对时间才能充当测量标准，进行测量标准，并且最终成为可参照的使用标准，这是人类面对现实最终具有的本领，一个只有禁闭的世界，或者是一个无限自由的世界，人们是无法展开各项活动的，偏偏强作用世界和弱作用世界就是这个样子的。 人们无法在强作用世界和弱作用世界展开工作， 也就无法进行测量工作， 恰恰测量是最基本的工作，依据强作用和弱作用的某些运动特征来制定计量标准是不可能进行的事情， 或者说强作用和弱作用的粒子本身及其运动特征不能提供计量标准，制定计量标准和进行测量是最基本的工作，恰恰是，这一最基本的工作无法进行，后续的工作更谈

15、不上了。这不是说强作用世界和弱作用世界是不可知的，它只说明了一个现实，如果我们孤立地研究强作用和弱作用不可能得到任何正确的东西， 绝对不可能得到任何正确的东西。 对于规范玻色子来说， 强作用和弱作用的时空必须以电磁作用也就是光运动的绝对时空为参照物， 通过一定形式的变换得到强作用和弱作用的时间和空间， 这本身就说明强作用和弱作用时空是电磁时空的演化产物。事物通过演化，从一个事物演变为另一个事物，原来事物的某些属性自然而然地消失了， 一些新的事物属性甚至出人意料的属性也会自然而然地产生。例如，通过对中微子的运动时间的测量，可以直接得出一个结论：中微子的运动必须是超光速的，而且重要的是，中微子的发

16、射速度 V 越小，其波速 Cv 就越大，到达终点所用的时间就越短，反之，发射速度 V 越大，波速 Cv 就越小，到达终点所用的时间就越长， 这一点是违背传统的， 也是违背我们的生活经验的。生活经验告诉我们，兔子和乌龟赛跑，只要兔子不偷懒睡大觉，肯定是兔子先到达终点，慢腾腾的乌龟永远也别想追上兔子。现在是中微子和光子赛跑，却是发射速度慢的中微子先到达终点。无论如何，这是我们的生活经验无法理喻的。再例如，夸克的速度 V 越小，波速Cu 越小，反之，速度 V 越大，波速 Cu 越大，并且呈现出向光速靠拢的迹象。夸克和光子赛跑，总是光子先到达终点，夸克总是被远远地抛在后面，当光子到达终点时，回头看夸克时，会发出一声叹息：唉，夸克怎么在原地踏步呵，一直在出发，始终在原点，可是夸克用掉的时间比我还长啊！ 时间和空间不是一成不变的东西，而是随着物质的演化而演化。即使同一段时空，随着不同的物质所占据，也有不同的测量值。我们必须承认时间和空间存在着表现形式的多样性， 但同时也应该看到这种多样性是有条件的，是相互联系的，倘若中微子、夸克、W