本文目录导航：
科学家在黑洞中心发现的奇点，会让我们已知的物理定律崩溃
科学家们在黑洞中心和宇宙大爆炸开始的时候，发现了一些奇点，它们在物理学上不代表任何东西，同时也告诉人们我们已知的物理定律正在崩溃。
我们大家想象一下，假说说重力把我们压缩成一个无限小的点，那我们就小到不会占据任何体积了，这个听起来似乎是不可能的事情。
但是科学家们却在黑洞中心和大爆炸开始的时候，发现了一些“奇点”。
当这些奇点出现在数学中时，他们在物理学上不代表任何东西，同时他们也告诉人们，我们的物理理论正在崩溃，未来我们还需要用更好的解释来代替它们。
什么是奇点？
奇点可以出现在宇宙的任何一个地方，物理学家普遍用它们来理解宇宙中的数学。
所谓奇点，就是存在于黑洞中的一个非常奇特的点，他也是大爆炸的起点，以及大塌缩的终点。
在数学中，奇点通常是在数学对象上称为未定义点的点，或是在特殊情况下不能完全排序时，出现在异常集中的点。
它是数学中“行为不端”的地方。
因为当一个分数的分子是一个有限值而分母变为零时，结果通常会生成一个无限值。
这些奇点中的大多数通常可以通过指出方程缺少某些因素，或者指出永远不会达到奇点的物理可能性来解决。
换句话说，它们有可能不是“真实的”。
但在物理学中存在着没有简单解决方案的奇点。
最著名的是引力奇点，引力奇点是大爆炸宇宙学中提到的一个“点”。
该理论认为，宇宙是在这个“点”的“大爆炸”后形成的。
这是我们目前关于引力如何运作的最好理论。
奇点的分类？
奇点是具有无限密度、无限高时空曲率、无限高热量和无限小体积的“点”。
所有已知的物理定律都在奇点失效。
在众所周知的物理定律失效的地方，奇点通常被认为是一个点，但原则上它们可以采取一维线甚至二维膜的形式。
奇点在广义相对论中被分成了坐标奇点和真奇点两种类型。
当无穷大在一个坐标系中出现，而在另一个坐标系中消失时，就会出现坐标奇点。
物理学家卡尔·史瓦西在把广义相对论应用于一个简单的球形质量系统中的时候，他发现解有两个奇点，一个在精确的中心，而另一个在离中心一定距离处。
多年来，物理学家认为这两个奇点预示着理论的崩溃，但只要球体的半径大于施瓦西的半径就没有关系了。
根据圣何塞州立大学的说法，物理学家所需要的只是广义相对论来预测引力对质量的影响。
如果一个物体被挤压到它自己的史瓦西半径以下，那奇点就会在质量之外了，同时这也意味着广义相对论会在它不应该存在的区域里崩溃。
于是人们很快就发现了史瓦西半径处的奇点就是坐标奇点。
天体物理学家伊森·西格尔在《福布斯》中写道，虽然坐标系的变化消除了奇点，但他保留了广义相对论，可以使其仍然能够做出有效的预测。
所以根据广义相对论的方程，只要形成一个不旋转的史瓦西黑洞，那么在黑洞视界内的物质，在引力作用下必定能坍缩出一个密度无穷大的奇点。
宇宙从大爆炸开始的均匀膨胀是这个黑洞坍缩的镜像反转，这意味着宇宙诞生于一个奇点。
爱因斯坦说，时间和空间是人们感知的幻觉。
时间是因为宇宙万物的变化，才使人们有了时间的概念。
在奇点，随着宇宙的诞生，开始发生变化，这就是宇宙的开始。
根据国家地理杂志的一个说法来看，如果你准备挤压的这个物体低于它的史瓦西半径，那它自身的引力就会变得非常强大，以至于大到它可以自己继续挤压自己，直到它成为一个无限小的点。
几十年来，物理学家一直都在争辩，他是否会坍缩成一个无限小的点，或者他是否有可以阻止他完全坍缩的其他力量。
虽然白矮星和中子星可以无限地支撑自己，但任何大于太阳质量六倍的物体，都会有足够的引力去压倒所有其他力，并在最终坍缩成一个无限小的点。
美国宇航局说，这才是一个真正的奇点。
其他奇点？
我们称之为黑洞的是一个裸奇点，一个密度无限的点，被施瓦西半径内的事件视界所包围。
物理学家长期以来一直认为，在广义相对论中，所有这些奇点都被事件视界所包围。
这个概念被称为宇宙审查假说。
根据Quanta杂志来看，事件视界“保护”奇点不受外部观察者的影响，除非他们越过事件视界。
所以计算机模拟和理论工作提出了裸奇点的可能性。
之所以给它命名，是因为一些人推测宇宙中的某些过程会阻止（或“审查”）奇点的出现。
裸奇点是一个没有事件视界的奇点，他可以从外部宇宙观察到的，但这个暴露的奇点是否存在，现在仍是一个有争议的话题。
因为它们是数学奇点，所以没有人知道黑洞的中心是什么。
要想理解它，我们还需要一个超越广义相对论的引力理论。
具体来说，我们需要一个量子引力理论去理解他。
根据宇宙物理学来看，量子引力理论可以在很小的尺度上描述强引力的行为。
不然在我们处理小于普朗克长度或时间的物体时，包括广义相对论在内的已知物理定律似乎真的失败了。
意思是，在这样的尺度上，一个合理的假设是，在量子过程的影响下，坍缩到奇点的物质可能会“反弹”并向外扩展到另一组维度。
有些人认为，大爆炸的“奇点”实际上就是这样一种反弹。
量子引力理论
修改或替代广义相对论，以替代包括普朗克星、引力星和暗能量星在内的黑洞奇点假设，但这些想法都是假设，真正的答案必须等待量子引力理论。
加州理工学院的理论物理学教授，把量子奇点定义为引力将空间和时间彼此分开的地方，从而破坏了时间的概念和空间的确定性。
剩下的是一个任何东西都可能从中出现的‘量子泡沫’。
奇点，尤其是那些与旋转黑洞和裸奇点相关的奇点，甚至可能允许时间旅行。
假设广义相对论的大爆炸理论是宇宙 历史 的现代宇宙学模型，因此它也包含一个奇点。
根据大爆炸理论，大约在137.7亿年前，整个宇宙被压缩成了一个无限小的点。
虽然物理学家知道这个结论是错误的，但是大爆炸理论从那一刻起，在描述宇宙 历史 方面就像黑洞一样取得了巨大的成功。
大爆炸奇点的存在告诉科学家，广义相对论是不完整的，还需要更新。
还有一种可能解决方案是因果集理论。
在因果集理论下，时空是由称为“时空原子”的离散块组成的，他不像广义相对论那样是光滑的连续体。
在英国利物浦大学研究这一课题的物理学家、物理学家布鲁诺·本托告诉LiveScience，没有什么会比这些“原子”中的其中一个更小了，所以奇点是不可能的。
在这些初始时刻之后，“在远处的某个地方，宇宙变得足够大并且‘表现良好’，以至于连续时空近似成为一个很好的描述，广义相对论也可以接管我们所看到的事物。
”。
虽然大爆炸奇点问题没有普遍接受的解决方案，但物理学家们希望他们能尽快找到解决方案，并且他们喜欢自己的工作。
正如本托所说，“我一直对宇宙着迷，现实中有很多东西，大多数人将它与科幻小说甚至幻想联系起来。”
假想的“引力子”是否真的存在？科学家想通过量子噪声寻找
在一项新研究中，科学家通过新的计算方法揭示了一种假想的粒子如何产生特殊的噪声。
这种理论上的粒子即“引力子”（graviton），许多物理学家都相信引力子的存在，但很少有人认为我们会看到它们。
这些假设的基本粒子是量子引力理论的基石，但在自然界中很难观测——或许不可能被观测。
量子引力是对引力场进行量子化描述的理论，试图统一爱因斯坦的广义相对论和量子力学。
只有当时空结构缩小到尽可能小的尺度——如普朗克长度——时，引力子的世界才会变得清晰可见，但这需要一个能够驾驭真正极端能量的设备。
不幸的是，任何能够直接探测到这种尺度的测量设备，其质量必然无比巨大，足以坍缩成黑洞。
著名理论物理学家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）在2013年的一次演讲中给出了这个极限值的粗略计算，他说：“似乎大自然在协力合谋，禁止任何小于普朗克长度的距离测量。
”
因此，按照一般的思维，引力子可能只会在宇宙最极端的地方显现，比如大爆炸前后，或者黑洞中心。
“黑洞的问题在于，它们是黑色的，所以什么也出不来，”美国芝加哥大学的天体物理学家丹尼尔·霍尔兹（Daniel Holz）说，“而量子引力的东西就发生在这个中心——这就太糟糕了。
”
然而，最近发表的几篇论文对这一观点提出了质疑。
研究作者认为，引力子可能会在引力波探测器——如激光干涉引力波天文台（LIGO）——中制造可观察到的“噪音”。
其中一篇论文的合著者、美国亚利桑那州立大学的宇宙学家莫利克·帕里克（Maulik Parikh）说：“我们发现，时空的量子模糊性会以某种抖动的方式印在物质上。
”
科学家还不清楚目前或未来的引力波天文台是否具备探测这种噪音所需的灵敏度，但这些计算至少在理论上使几乎不可能的事情变得可能。
研究人员通过思考引力子如何与探测器整体相互作用，为“引力子噪声”概念提供了坚实的理论基础，并让物理学家向实验证明又迈进了一步。
他们希望未来的实验证据能表明，引力遵循量子力学的规则。
引力波的抖动
戴森在2013年的计算使许多人相信，利用引力波探测器来研究量子引力是不现实的。
诺贝尔奖得主、麻省理工学院物理学家弗兰克·维尔切克（Frank Wilczek）说：“有一种默认的共识是，思考量子效应和引力辐射是在浪费时间。
”事实上，直到2015年LIGO发现引力波之前，维尔切克、帕里克和亚利桑那州立大学的宇宙学家乔治·扎哈里亚德（George Zahariade）都没有认真考虑这种可能性。
“没有什么比实际的实验结果更能吸引人们的注意力，”维尔切克说道。
科学家认为，引力子携带引力的方式类似于光子携带电磁力。
正如光线可以被描绘成规整的光子集合，引力波作为由剧烈宇宙过程在时空中产生的涟漪，也可以认为是由引力子构成的。
考虑到这一点，研究作者提出了一个问题：引力波探测器在原理上能否足够灵敏地观测到引力子？帕里克表示，这就相当于在问，冲浪者如何能仅从波浪的运动来判断它是由水滴构成的？
与戴森只关注一个引力子的粗略计算不同，研究作者考虑了多个引力子的影响。
“我们总是受到布朗运动的启发，”帕里克说道，他指的是流体中微观粒子的随机晃动。
爱因斯坦利用布朗运动推导了原子的存在。
同样地，许多引力子的集体行为也可能微妙地重塑着引力波。
最简单的引力波探测器可以视为相隔一定距离的两个质量。
当引力波经过时，这两个质量之间的空间会随着引力波而伸展或压缩，使二者的距离发生相应的变化。
然而，如果再增加引力子，你就会发现常见的时空涟漪中出现了新的运动。
当探测器吸收并发射引力子时，其质量会随机抖动，这就是引力子噪声。
这种抖动在多大时才能被探测到，最终取决于撞击探测器的引力波的类型。
引力场以不同的“量子态”存在，这取决于它们产生的方式。
大多数情况下，引力波是在“相干状态”——比如黑洞和中子星的相互旋转和碰撞——下产生的，类似于池塘上的涟漪。
像LIGO这样的探测器就是为了寻找这些传统的引力波。
即使是相干引力波也会产生引力子噪声，但是，正如戴森所发现的那样，这种噪声太过微弱，无法测量。
维尔切克指出，这是因为探测器吸收引力子时产生的抖动，与发射引力子时产生的抖动呈现“精确的平衡”。
他希望他们的计算能导致相干态产生更大的噪声，“这有点令人失望，”他说道。
帕里克、维尔切克和扎哈里亚德没有被吓倒，他们研究了戴森没有考虑到的其他几种引力波。
他们发现，一种被称为压缩态的量子态会产生更明显的引力子噪声。
事实上，引力子被挤压得越多，其噪声就会呈指数级增加。
他们的理论 探索 表明，引力子噪声在原理上是可以观测到的，这与普遍的看法相反。
此外，如果探测到这种噪声，物理学家就有机会了解可能产生压缩引力波的奇异来源。
荷兰阿姆斯特丹大学的理论物理学家埃里克·弗尔林德（Erik Verlinde）说，“他们正以一种非常严肃的方式思考这个问题，并以一种精确的语言来接近它。
”
“我们一直认为引力子会以某种方式轰击探测器，所以会有一点抖动，”帕里克说道。
他们在三年多的时间里对这种抖动进行了计算，并在最近的一篇论文中进行了总结。
描述完整计算集的论文目前正在同行评议中。
“当我们从数学上理解了引力子噪声如何产生时，那是一个美妙的时刻，”扎哈里亚德补充道。
然而，尽管压缩的光已经可以在实验室（包括LIGO实验室）里常规制造出来，但压缩引力波是否存在仍然是未知的。
维尔切克猜测，在黑洞合并的最后阶段，引力场会非常强大且变化迅速，可能会产生这种挤压效应。
宇宙暴胀——早期宇宙中时空迅速膨胀的时期——也可能导致这种挤压。
现在，研究作者正着手建立这些宇宙学事件及其发射的引力波的精确模型。
“这为更加困难的计算打开了大门，这将是一个挑战，直到最后，”维尔切克说，“但好消息是，作为实验目标，这个模型会非常有趣，而且可能很接近现实。”
宇宙是一张全息图？
对其他物理学家来说，相对于观测到宇宙中的量子源，他们更希望看到引力子噪声直接存在于动荡的时空真空中，粒子在那里会迅速出现，然后迅速消失。
当这些假想粒子出现时，会导致时空在它们周围轻微扭曲，产生随机的波动，这被称为“时空泡沫”——又称“量子泡沫”。
在量子泡沫的普朗克尺度中，时空不再是平滑的，许多不同形状会像泡沫一样随机浮现，又随机消失。
这种微小世界的能量起伏就是所谓的“量子涨落”，而在量子涨落中形成的微小通道，就是所谓的虫洞。
这些量子虫洞又可以连接到周围众多的起伏泡沫。
下一代引力波探测器可以由航天器编队组成。
图中显示的是激光干涉空间天线开路者号（LISA Pathfinder）任务团队正在为2015年12月的发射做准备。
目前，该任务已经成功地测试了新一代探测器所需的技术。
这样的量子世界似乎无法进行实验，但事实可能并非如此。
如果宇宙遵循“全息原理”，即时空结构是以3D全息图的形式呈现在宇宙视界上的二维信息结构。
如果全息原理是正确的，那么像引力子这样的量子粒子就存在于低维度的表面上，并在高维时空中编码着我们所熟悉的引力。
在这种情况下，量子引力效应可以被放大到日常世界的实验中，比如LIGO。
弗尔林德和加州理工学院的理论物理学家凯瑟琳·楚雷克（Kathryn Zurek）最近提议，可以使用LIGO或其他高灵敏性的干涉仪来观察仪器周围的量子泡沫。
在全息宇宙中，干涉仪位于被低维度量子表面包裹的高维时空中。
表面上所有的微小波动加起来，就会产生一种大到足以被干涉仪探测到的噪声。
弗尔林德说：“我们已经证明了量子引力效应不仅仅是由普朗克尺度决定的，还由干涉仪的尺度决定。
”
如果他们关于全息原理的假设成立，引力子噪声就将成为LIGO的实验目标，甚至成为“桌面”实验的目标。
2015年，在费米国家加速器实验室，一项名为“全息仪”（Holometer ）的桌面实验开始寻找宇宙是全息图的证据，但被发现存在不足。
“当时的理论想法非常原始，”弗尔林德说道，并指出他与楚雷克在论文中的计算是基于自那时以来发展的更深入的全息方法。
他认为，如果计算结果能够精确地预测出引力子噪声的“模样”，那它们被发现的几率就会更高——尽管仍然不太可能。
楚雷克和弗尔林德的方法只有在我们的宇宙是全息的情况下才会起作用，而这是一个远未建立的猜想。
楚雷克自己也承认，他们对此的态度“更多的是一种狂野的西部心态。
”她说：“这是高风险的，不太可能成功，但管它呢，我们对量子引力的了解太少了。
”
未知的领域
相比之下，帕里克、维尔切克和扎哈里亚德的计算就建立在很少有异议的物理基础上。
“我们做了一个非常保守的计算，几乎可以肯定是正确的，”帕里克说，“本质上，这只是假设存在一种叫做引力子的东西，使引力可以被量化。
”
不过，三位研究者也承认，在确定当前或计划中的引力波探测器能否发现引力子噪声之前，还需要做更多的理论调查工作。
帕里克说：“这需要几次幸运的突破。
”不仅宇宙中必须存在能产生压缩引力波的来源，而且引力子噪声必须与LIGO已经探测到的其他许多噪声源区分开来。
“到目前为止，LIGO还没有表现出任何与爱因斯坦广义相对论的预测相违背的物理迹象，”LIGO合作小组的成员丹尼尔·霍尔兹说，“于是我们就回到了开始的地方：广义相对论太神奇了。
”不过，他也指出，引力波探测器是我们在宇宙中获得新的基本性发现的最大希望，因为大部分的宇宙“完全没有在地图上标注出来”。
维尔切克认为，如果研究人员能够理解引力子噪声可能的“模样”，就可以调整引力波探测器来提高发现它的几率。
“很自然，人们会一直专注于寻找信号，而没有想到过噪声的有趣特征，”他说，“但如果你有这种想法的话，可能就会设计一些不同的东西。
”（霍尔兹指出，LIGO研究人员已经研究了一些可能的宇宙噪声信号）
尽管仍有挑战，但维尔切克对未来持“谨慎乐观”态度，认为他们的工作将带来可以被实验证实的预测。
无论如何，他希望这篇论文能激励其他理论物理学家去研究引力子噪声。
“基础物理学是一门很难的学科。
你可以把整件事写在一件T恤上，但却很难对它做任何补充或改变，”维尔切克说，“我不认为会有直接的结果，但这打开了一扇通向另一世界的新窗口。
然后，我们就会看到我们所预测的结果。
”（任天）
求天体运行轨道的统一能量曲率方程
LZ好，看看这个:宇宙中最不可理解的是宇宙是可以理解的。
——爱因斯坦引言阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein 1879--1955) 20 世纪最伟大的科学家，因创立了相对论而闻名于世。
相对论原理的建立是人类对自然界认识过程中的一次飞跃 , 它圆满地把传统物理学包括在自身的理论体系之中。
广义的相对论更开阔了人类的视野，使科学研究的范围从无限小的微观世界直至无限大的宏观世界。
今天，相对论已成为原子能科学、宇宙航行和天文学的理论基础，被广泛运用于理论科学和应用科学之中。
爱因斯坦的伟大成就——相对论，是自然科学发展史上的一个划时代的里程碑。
爱因斯坦于1879年3月14日出生在德国一个犹太人家庭。
1905年获得物理学博士学位，同年发表狭义相对论。
1921年获得诺贝尔物理学奖。
1933年因受德国纳粹反犹太主义狂潮迫害而离开祖国，迁居美国。
1955年4月18日病逝于普林斯顿。
爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，还是一个具有正义感的社会活动家。
他关心人类的文明和进步。
第二次世界大战时，他公开谴责德国法西斯的暴行，因此成为德国纳粹分子追捕的对象。
爱因斯坦还谴责日本帝国主义对中国的侵略。
晚年，他主张禁用核武器，反对核军备竞赛。
临终前，他仍念念不忘公民自由和世界和平。
19 世纪末、 20 世纪初，随着生产的发展和科学实验水平的提高，人们对自然界的认识开始从宏观世界进入微观世界，从低速运动发展到高速运动，自然科学正面临着重大的突破。
正是在这个时期，年轻的爱因斯坦以旧科学理论“叛逆者”的姿态，登上了自然科学舞台。
爱因斯坦少年时代对自然现象怀有浓厚的兴趣，风和雨形成，月亮高悬空中竟然不会掉下来，这些无不令他感到惊奇。
1896 年，在瑞士苏黎士联邦工业大学读书时，爱因斯坦就希望成为一名物理学家。
但毕业后，爱因斯坦处于失业状态，两年后才在瑞士伯尔尼市专利局找到一个低级职员的位置。
虽然生活十分贫困，但他仍坚持不懈地从事科学研究工作，利用业余时间看了大量的书。
这段时间奠定了他一生科学研究的基础。
1905 年，爱因斯坦在狭义相对论、光电效应和布朗运动三个不同领域里取得了重大成果，表现出惊人的才智。
但是，当时科学界对此作出响应的人寥寥无几，法国著名科学家朗之万曾对爱因斯坦说，全世界只有几个人知道什么是相对论。
大多数人是怀疑的，有的甚至坚决反对。
这是因为伽利略和牛顿创立的古典力学理论体系，经历了 200 年的发展后取得了辉煌成就。
尽管旧的理论体系和新的事实之间出现了尖锐的矛盾，但许多物理学家仍不能摆脱它的束缚。
他们力图把新的实验事实和物理现象容纳在旧的理论框架中，但爱因斯坦却不迷信前人，他探索着把相对论推广到更为广泛的运动情况中去。
为此他又研究了整整 10 年。
1916 年，爱因斯坦发表了总结性论著《广义相对论原理》。
2005年是世界物理年，欧洲物理学会（EPS）“世界物理年”系列庆祝活动。
包括EPS-13“超越爱因斯坦—21世纪物理学”。
时间：2005年7月。
地点：瑞士。
时光飞逝，人类早已步入二十一世纪，在我们创造的辉煌中回想过去，应当承认爱因斯坦的相对论毕竟是近百年前的产物，当时人类的科学认知与今日有着很大差距，特别是相对论的光速限制和对引力子运行路线的错误描述，及对微观引力场的不了解。
当爱因斯坦致力于建立“统一场论”，实际上是被他自己建立的理论掐死了，他描绘的引力场不可能与电磁场统一，也给后人建立“超大统一理论”设置了一个陷阱。
爱因斯坦用3年时间建立了“狭义相对论”，用8年时间建立了“广义相对论”，但却花了30年时间而未能建立“统一场论”，说明他的引力理论存在一些问题，因为电磁场理论已经实践证明为一种较完善的理论，而两者不能统一，问题只能出在他新提出的引力理论上，众多科学家沿着他的思路走下去，结果必然碰壁。
从事科学探索工作，出错是难免的，就象爱因斯坦专门设计的“宇宙常数”，而且爱因斯坦的一些思想与当时新兴的量子力学相左，实践证明是量子力学一方正确，但这些错误并不影响爱因斯坦成为一代科学巨匠，他的许多思想依然具有划时代的意义。
具有讽刺意味的是，爱因斯坦遭受挫折的根源，在于他的方程本身的结构。
30年来，他被这一表述中一个基本的缺陷所困扰，方程的一边是时空曲率，他把它比作“大理石”，这是因为它有一种美丽的几何结构，但他很不喜欢这个方程描述质能的另一边，他认为另一边是丑的，他把它比作“木头”，时空“大理石”清晰而精美，质能“木头”却是一堆令人讨厌的混杂物，它看上去形式杂乱，从粒子、原子、分子到岩石、生物、行星和恒星。
爱因斯坦猜想有朝一日单靠大理石解释木头的所有性质。
对于爱因斯坦而言，木头就是时空的扭折，然而量子物理学想到的是反面，他们认为，大理石能够变成木头，即爱因斯坦的度规张量能被转变成引力子，引力子则是荷载引力的离散的能量包，这是两个截然相反的观点，人们一直认为不可能在它们二者之间达成妥协。
实际上两者都有正确的成分，爱因斯坦指的是天体引力场的引力子运行的结果—“时空弯曲”，量子物理学指的是引力子这种类点能量“本身”，但他们都没有想到的是粒子和引力子是两种不同级的量子，引力子是粒子的结构材料，如果看到这一点，上述问题将迎刃而解，在笔者提出的“四力统一公式”（引力＝强核力＋电磁力＋弱核力）中，公式左边的“引力”以引力子为载体，可以代表爱因斯坦的引力理论，代表“大理石”，公式右边的“强核力、电磁力、弱核力”以粒子为载体，可以代表由粒子构成的宇宙万物，代表传统量子物理学，代表“木头”，因此推演出“大理石＝木头”，两者是一体的，只不过是观察的角度不同而已，爱因斯坦站在宏观天体引力场中引力子的角度，传统量子物理学家站在粒子的角度。
笔者将相对论和传统量子理论稍加修正，便使之统一起来，不过这当归功于近百年来无数科学家创造出的丰硕成果，如果没有这些作基础，笔者就不可能将众多新旧模块进行重新组合。
人类在过去百年内创造的科技成果超过之前三千年的总和，在如此丰厚的科技硕果中，不酝酿出一种具有巨大革新意义的科学理论，反而是件怪事。
本书论述的是一种包罗万象的理论（T.O.E），作者综合了人类所有自然科学的优秀成果，建立了“量了引力理论”和“量子宇宙奇点理论”，统一了广义相对论和量子物理学，统一了“强核力、电磁力、引力、弱核力”，并提出了“宇宙公式”，进而统一了自然科学。
在第四章中，作者对人文社会科学领域的所有学科进行了归纳总结，提出“宇宙存在四类程序——宇宙程序、社会程序、人脑程序、计算机程序”，宇宙万物和人类社会正是上述前三种程序复杂相互作用的产物。
本书适合自然科学和人文社会科学研究人员阅读参考，也适合大学理科、文科学生阅读。
笔者已於2002年5月向世界主要国家的科研机构提交了一篇名为“量子引力理论和宇宙公式”的论文，在科学界产生很大反响，各国竞相加入研究。
本书是上述论文的扩增版，其中第2章第3，4，5，6，8节及第4章是全新的内容，并对第3章“宇宙各级程序”的内容进行大幅扩增。
笔者在科学探索中采用了“还原论”与“整体论”相结合的方法，用一种溯源方法将宇宙万物本质化，从源头看纷纭复杂的宇宙事物，就能较易理清其脉络，加以系统地整理、归纳，从而得出万物之理。
笔者这种溯源方法属于还原论，而提出的宇宙程序却属于整体论。
笔者将各种事物视为模块、积木或编码、符号，来建构和还原宇宙万物，运用结构主义的思维方式就很容易理解本文内容。
天仁律师事务所声明：网络非盈利转载需注明出处，传统媒体刊用除注明出处外还须按章付酬。
第一章量子引力理论和量子宇宙奇点理论§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1gcm－3，当恒星塌缩成白矮星，其平均密度是107gcm－3，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，电子和核内的质子组合成中子，成为中子星。
中子星的密度为1014gcm－3。
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，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10－24厘米，奇子的直径约10－33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10－2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8.9×10－8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强核力、电磁力、弱核力是由反引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μ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π°介子，传递弱核力的中性玻色子（Zº）都会很快衰变成光子，π＋与π－ 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，π±、πº、光子、W±、Zº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。
至于有几个这个问题是无法回答的,因为哈伯望远镜现在可视范围是50亿光年的距离,在这个范围内可以看到无数个银河系.在这个范围之外谁都不知道了. 5022希望对你有帮助！
评论（0）