我们所处的世界有既定的规则吗?像电脑程序运行的虚拟世界一样吗?如果有那么这个规则是什么?这个规则能够统一微观和宏观,那么我便尝试只用一种规则来构成整个世界,构成原子到我们的生活直到整个宇宙。就像神创造这个世界所做的事情一样。
在写这篇稿子之前,我的脑海里已经有了这个宇宙规则的近乎完全的构想,当我的脑海里有了这些知识之后我意识到把它公布出来是我必须要做的事,至少要把它放到网络上的某个角落,但如何以一种通俗易懂的方式表达出来对我来说是一个巨大的挑战。我想通过人类一步步的发现物理规则的过程来作为我要讲的理论的第一步,因为如果没有前人的发现我将不可能想象并理解这世界上这么多的事物,并把他们联系在一起。人类对于物理的发现就像一片一片的拼图,关于光的部分,万有引力的部分,电与磁的部分,关于宇宙的部分,物质是由原子构成的,原子又由原子核与电子构成(关于微观世界的部分),还有很多其他零碎的拼图如电子云,黑洞,普朗克发现能量是一份一份的变化的,质能的相互转化,一些令人费解的实验,例如双缝干涉,超流体超导现象等等,还有其中我认为最重要的是爱因斯坦与霍金对时间与空间的思考。除此之外还有很多其他关于世界的秘密的线索。
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把以上的知识装进我的脑子里首先想到的就是物质与能量的本质是什么?为什么他们之间能相互转化?能量是怎样让物质运动的?如果物质就是能量,能量就是物质那么他们的区别又是什么?先做一个假设,一份一份的能量是一个一个的物质,每一个能量子都有一个某一方向上的光速。物质由数量极端庞大的能量子以一种方式构成,物质通过与数量相当庞大的能量子相碰撞来让自己运动,这时能量子被减速,物质被加速,最终保持一起运动。为什么无法将一个物体加速至光速?那是因为只有当物体与能量子一起做光速运动,这个整体才是光速,但是可以通过继续增加能量子的数量来让这个整体接近光速,此时能量子的数量过于庞大,其相加起来的质量都能与原本被加速的物体相当了,这就导致了一个物体越接近光速其质量会越大。并且从中就可以推断出物质与能量的区别,就是能量子构成物体后其速度会小于光速,只有当物质转变成能量子时才能到达光速。而能否到达光速就是物质与能量的区别。于是我提出第二个假设,物质都由能量子构成,当能量子构成物质时其速度会减小并且小于光速,构成物质的速度为所有能量子的合速度,并且物体越致密速度一般越小。空间中存在相当大一部份质量的暗物质,但我们观测不到它,而有质量就意味着有能量子。所以就有了第三个假设,空间被能量子充满,并且能量子的体积能被压缩。因为原子核的体积之小,却占了相当大的质量。以这三个假设为前提,能量子已经不止是代表能量了还代表了物质,而且三个字太长了,所以我将给它一个新的名字“元”,取自我的名字中的一个字,而且我觉得意外的恰当。接下来我将用这三个假设为基础来解释所有的物理现象,你将看到这个世界是如何运行的。
关于牛顿万有引力,为什么物质之间会相互吸引?相互吸引是两个物体在空间上相互靠近的表现,那么首先就要了解什么是空间。空间即是一团聚在一起的物体,物体的体积就是空间。所有一切的构成都是元的话,那么所有元的体积加起来就是空间,因为元的体积能被压缩,所以空间也可以被弯曲。元有最大压缩态,其构成于中子,质子,黑洞之内,元也有最小压缩态,其游离在广袤的空间中并且速度为光速。当同体积的低压缩元碰上高压缩元时,低压缩元数量远上小于高压缩元,低压缩度的元的速度与体积将大幅变化,而高压缩元的速度与体积将几乎不变,这就导致了离致密物距离越近元的体积与速度越容易变小,体积变小得越多,空间就被压缩的越多,周围的元就会有着向被减少的体积处移动的整体趋势。因为这种元的移动趋势都是朝着致密物方向的,每一个元的这种趋势加起来就能形成推动物体向致密物方向运动的力,这就是引力。并且引力主要由游离的低压缩度元引发的,这些元进一步带动高压缩度的物质移动,正因如此引力的表现形式是两个宏观物体之间的相互吸引。在星球的尺度上距离越近代表离致密核心越近,这种体积压缩效应越强则引力越强,质量越大致密物体积越大则引力影响的范围越大。
关于电磁波。人们发现通电导线可以产生类似磁铁一样的性质,磁铁也能让导线产生电流,于是电生磁,磁生电在空间中传播,变化的电流产生变化的磁场在空间中波动的传播,就是电磁波。要用元来描述电磁波的话就要先用元来描述电与磁。
电子的存在环境。电子普遍做围绕原子核的运动。所以我们先用元构建一个原子的模型。我们知道原子核以非常小的体积几乎占据了原子的所有质量,这说明原子核是极其致密的物质,由于元的特性,其周围的元的压缩度会随着与原子核距离的增加而减小,直到元的压缩度与外界环境相同。在元的压缩度从原子核减小到与外界环境相同的这个区间,电子就存在于这里。
电子是被我们观测到的实体,所以推测电子的压缩度一定比它存在的环境要高。元的压缩度一样会从电子中心向周围递减,直到与周围一致。在电子的世界,电子本身的速度就很快,它周围的每一个元也都高速且混乱,并且电子与环境的压缩度差并不像原子核与环境的压缩度差那么大,导致电子的运动会被环境明显干扰,所以轨迹是混乱的,正如电子云图像那样。更高压缩度的电子会更容易处在更高压缩度的环境。电子的速度与速度方向几乎随时都在发生明显的改变,所以电子的整体元的压缩度会在一个相对较小的范围内波动,这些都是因为电子所处的环境相当混乱。当升高温度时,环境元的压缩度随之提升,原子原来的最外层的这一部分元与新的环境融为一体,原本在这个范围里的电子就会脱离原子核到外界的环境中,所以温度升高原子更容易失去电子。
通过构建原子的模型我们了解了电子的大致模样。并且清楚了一个原则“在一个空间中元的压缩度是会自发的由高到低递减,这种压缩度递减效应使得能量自发的从高出流到低处。”
“变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场再产生变化的电场,空间中电场与磁场的传播就是电磁波”这是电磁波原本定义的简单描述,对于没学过物理的人来说可能会觉得电磁波很抽象。而当我们用元来描述电磁波时,电磁波真正的样子就变得具体而清晰。
要想彻底理解电与磁,接下来还要清楚电能在原子间的传递过程。电能主要依靠自由电子传播,所以我们首先得知道自由电子的存在原理,就是得知道原本属于原子核的电子是如何脱离原子核成为自由电子的。外来的能量,一团压缩度略高的元团,在这一团元经过一个原子时,从原子核向外递减的元压缩度会在某一个值与这团元的压缩度相等,以电子的视角又能分为几种情况。1.这团高压缩度的能量包裹了原本电子的轨道,与电子原本的环境融为一体了,而且这个新的环境不属于原子核,此时电子就可以跑到这个新环境的任意一个位置。这就代表原子失去了该电子。2.这团高压缩度的能量未能触及电子轨道,但是因为原子周围空间元压缩度提高,整个原子的元压缩度都会稍微提高,但是电子并不会逃离原子核,而此时需要更高的能量才能使原子核失去电子。所以电能的本质就是能量使电子的存在环境扩张到原子外部,使自由电子出现并且因其他因素有流动趋势。庞大数量的自由电子在导体内突然出现或突然到来而使得导体内部、原子外部的空间中的这一团元的整体元压缩度提升,这一团西瓜一样的物质就被我们认作“电场”。当我们控制导体内电流的大小使其波动时,这一团元整体压缩度也会跟着波动变化,压缩度忽大忽小,根据那个原则“在一个空间中元的压缩度是会自发的由高到低递减”周围元的压缩度也会跟着忽大忽小。 而这种空间中元的压缩度的波动就是电磁波,而他的速度正是空间中离散元的速度,几乎等于光速。这就是原子内、导体内的电子移动情况以及电磁波的本质。
磁是与电伴生的,所以我们只需要了解电磁波和电就能反推出磁的本质。当空间中一团元的整体压缩度增大时,会向其周围空间扩散这一增大的元的压缩度,虽然向外扩散的每一个元的速度方向不一定和电磁波的传播方向相同,但是因为元数量的庞大,此空间中整体上大多数元的移动方向是一致的,有点类似引力,引力是已经成型的整体上的趋势而磁力是刚出现的局部上的趋势。而磁力的本质就是这种元的整齐移动作用在物质上所产生的机械力。这也很好的印证了电场与磁场传播中的垂直关系。
磁性物质所表现的磁力有着明显的交互现象,但真正产生力的却是每一个作用力极度微小的元,因为磁性物质的“整齐”而得以表现。一个电子与空间离散的元的交互是微弱的,但是成千上万个微弱的交互却因为“整齐”而叠加了起来。整齐的元作用于电子,电子再作用于原子核,这就是磁力的根本。磁性物质的磁力是因为其原子的天然整齐排列而产生的。那么是什么让原子整齐的排列的呢?最根本的答案是大自然的筛选,元的方向相同则容易一起,方向相反则容易分开。最后大量的统一方向元聚集在一起,统一方向的的能量遇到外界的压力而通过旋转的方式缩成了一团,就形成了粒子,并且附带形成了粒子的自旋,就像陀螺仪一样,简单来说粒子就是一大群方向比较统一的元把他们这一统一的速度通过旋转这种方式储存了起来,在一个磁性物质中无数的电子自旋方向大致统一就储存了大量的整齐的元,当这些储存的元通过某种方式被置换出去时就会产生直线的机械力,也就是磁力。
化学键:原子核这样的致密物的存在会产生一个以它为中心压缩度递减的元压场。在递减半径差不多的范围里,这里的元压缩度分别由离散的元和电子这两个部分共同提供,它们的平均压缩度符合它们与原子核之间距离关系。在这个极端高速和混乱的环境中时刻都会朝着维持着这一关系发展,因此电子就像是一辆放进赛道里的四驱车一样,赛道需要赛车,赛车也被赛道束缚。同一半径范围由一个或者多个电子来维持平均压缩度,当两个或者多个原子构成了化学键时,它们周围的递减元压会有一部分融合在一起,等压区域(赛道)就变成一个类似葫芦状或者其他形状,当共同维持这一区域的元压缩度的电子来自两个或者多个不同的原子时,就形成了化学键,这就是化学键的样子。
关于质子与中子的区别:我们观测到的事实是电子会被质子所吸引但是中子不会,这说明了质子需要靠电子来维持它周围的压缩度梯度而中子不需要。而且还有一个事实是单独的中子会自发的衰变成质子和中子,根据时刻要维持元压缩度递减这一条件,就可以推断出单独的中子有一层更紧密的壳,这层壳与外界离散的元压缩度差距过大,为了维持压缩度的渐变这层壳就会自发的分崩离析然后变软,外界离散的元遇到这个硬物会有一个筛选的过程,朝着中子方向的元留了下来被挤入了贴着围绕中子的元流,然后压缩的同时被外界时刻改变着速度方向,最后电子就在这一股逐渐壮大的贴着围绕中子的元流中诞生了,因为有着巨大的压缩度差,所以这一股筛选出的元流能够诞生出电子。而必须要有一个软化过后的壳才是一个适合电子存在的稳定环境,电子与质子相互吸引只是表象,实际上是质子能够为电子提供一个电子适合存在的元压缩度区间,电子的存在也缓冲了质子周围元压缩度递减跨度太大的问题。因为质子与中子是接近最高压缩度物质,所以越靠近核心所受到外界元的压力就越大,所以当质子与中子靠近到一定程度时它们会被这股压力挤在一起,这就是强核力。
知道了这些我们就知道电子绕原子核旋转与地球绕太阳旋转的区别了,原子核级别压缩度的物质在空间上只需要很小的“尺度”就能使其外围的压缩度递减到与周围环境的压缩度一致,一个质子的“尺度”差不多是原子半径,太阳核心的“尺度”就是太阳的半径,电子在此“尺度”之内,电子的轨迹时刻被修正在一个压缩度范围内,而地球在此“尺度”之外,地球受到的是元整体向太阳移动趋势所产生的引力。“尺度”内外的区别就是空间里压缩度差的区别。
关于元与元之间是否存在空隙和宇宙为什么这么空的问题。宇宙是非常空的,星球之间的距离十分遥远,质量分布极度不均匀,既然元本身就构成了空间,那么元之外是否是空的?如果元之外没有空隙那么太空中离散元离开原地后是什么?其他元会被动过来补上吗?对其他元的这种干扰又要如何计算?或者说元之外可以存在空隙?我们先假设元之间不能存在缝隙,那么元一旦达到了最大体积就会向高密度的区域”扯“元过来补充,一旦发生了这样的过程被”扯“的元将面临两次速度的变化。很明显我们的宇宙并没有这种事情发生,所以元之外可以是空的。我认为可以把元之间的空隙和元看作是四维空间,身为元构成的人我们是接触不到这些缝隙的,就像被关在一张纸里的人。我们所接触到的,所认为的空间其实就是其他的元,四维空间是客观存在的,不会被扭曲的。元本身的速度这一属性就由四维空间这一坐标定义。那么这也可以解释宇宙为什么这么空,是因为元诞生之初就有着一个方向的初速度,元的速度方向只会因为和其他元的接触而改变(惯性也是元最基本的性质之一),一旦周围没有足够的元相互作用改变它的方向,元就会朝着某一个方向头也不回的冲出去,元会倾向聚齐在一起或者远远的分开,离散的元都会冲向前方的群体,聚集成一团,速度变小形成星球和物质。
元最重要的两个元素,速度和体积。速度的值有了定义的方法,接下来就是如何在定义速度的基础上去定义元的体积。需要解答的问题有:元的最大体积,元的最小体积(我猜这两个值肯定和质子与中子的体积有所关联),元与元之间接触同时改变速度与体积,这之间是没有任何损耗的,那么速度与体积之间是如何转化的?本理论最核心的观点其实就是体积与速度的直接转化关系。因为微观世界难以观测所以到这一步我只能提出我的想象与推理得到的答案,这个工作最终还得交给计算机来完成。最开始的目标也是打算构建具体的最微观的关系来推导事实。首先,元的体积有最大值与最小值,并且最大值是最小值的整数倍。第二,元的速度也有最大值与最小值,并且最大值也是最小值的整数倍,并且最大值就是光速。在同一时刻一个元的体积是n倍最小体积那么它的速度就是n倍最小速度。(或者速度与体积满足其他的数学关系)这就意味着对于一团元可以根据整体压缩度知道它的整体速度,或者根据整体速度得出它的整体压缩度。这里的速度是指在四维空间中定义的速度。既然速度与体积都有着最大与最小的限制,那么“无限”将不存在,建立在“无限”定义上的“连续”也将不存在。所以“时间”并不是连续的,在每一份“时间”里元的速度与体积都将在下一份“时间”里“同时”变化。
关于超流体现象的解释。当降压降温降低了原子周围元的密度时,原子核到原子最外围的元压缩度差值增大,氦-4周围元密度递减到这个密度的距离增大,即原子半径增大,因为外层电子数是2的稳定结构,可以推测这两个电子的活动范围是较靠近原子核的。当低温低压使原子半径增大时,氦-4周围元密度与环境元密度相同的分界线处的元很有可能几乎受不到内侧的电子的作用,这很有可能就是超流体状态的氦-4完全失去了分子间的范德华力的原因。而当对其施加某一方向上的力时,“力”即是一群统一方向的离散元,这一团元包裹住了一个氦-4原子让其向某一方向运动时,氦-4原子周围元压缩度上升,原子半径又缩小,这时分子间的范德华力又回来了,而且氦-4受力时,其结构可能会偏离完美的球体,使电子的作用范围更容易暴露,所以是机械力使超流体恢复了粘性。关于超流体的喷泉效应:热能,一团杂乱无章的元会自发的从高压缩区域流向低压缩度区域,以热的形式进入超流体的元,会畅通无阻的成为氦-4分子间的环境元,只要这个环境依旧在λ点下,这些元绝大部分都不会成为氦-4的内能,只会略微使氦-4原子半径减小。但是当制造一个细而长的管道时,就能把这些杂乱无章的元筛选成大致一个方向,同一方向的元就变成了机械力,使氦-4分子往体系薄弱的地方喷涌而出。热量越多,机械力也越大。
关于超导现象的解释,比较复杂,我们需要先知道导体,非导体与半导体之间的区别。以及知道为什么导电时会发热。首先我们知道电子是喜欢存在于某一元压缩度的环境里的,因此一个物体内适合电子存在的环境越宽广则越容易导电。举个例子,在金属晶体中构成金属键的自由电子不属于某个金属原子,而是被所有金属原子共享,那么可以推测这些自由电子适合存在的元压缩度范围在金属导体内连成了一片,类似一个海绵状的整体,为了维持这整个环境的元压缩度均匀,电子会自发的均匀分布,并且因为单个金属原子最外层轨道未填满,所以这整个环境还能容纳更多的电子,因此可以导电。这整个环境有比较小的的元压缩度差,由于电子的高速移动电子的整体压缩度在这个环境中是被不断修正变化的,由于高速运动,电子时常会冲到与其压缩度不符合的环境中,所以当一个较高压缩度的电子来到这个环境会自发的降低自身的压缩度从而使自己更适合当前环境,这些释放出元就会使温度上升。但是球面内侧的电子很少因此而冲到外面的环境中,所以它们之间有一个缓冲带,内侧电子进入这个缓冲带时会被慢慢转弯回去,外侧电子同理,这个缓冲带的存在是因为内侧的电子轨道满了,这说明球面内的电子刚好把它们的存在环境的元压缩度带到了最高值也是最稳定的状态,这与球面外侧空缺很多电子的的环境的压缩度的差值就出现了一个断层,而这个缓冲带就是这个断层,而电子很难跨过这个断层。这也说明了虽然元的压缩度会自发的均匀递减。但是因为电子这种有着高压缩度的核心的存在使得元压缩度的递减收缩成了一个一个断层。不过,元的压缩度在这个断层之内同样是均匀递减的。非导体因为没有能容纳更多的电子的断层而不能导电,半导体则因为在一定条件下球面内的电子越过了断层使得断层处出现了新的可以容纳电子的空间而变得可以导电。有一种情况值得提一下,就是空轨道,如果一个物质的最外层轨道全空并且内层的电子无法进入这个空轨道那么它一般来说会是一个非导体,这说明了空轨道的元压缩度并不适合元的存在,至少要有一个电子的存在提升了这个轨道的整体压缩度它才能达到吸引电子的标准,这也说明了电子的存在可以让轨道的元压缩度有一个大幅的提升。
接下来我们该就进入正题了,超导的微观层面原理。降低温度会导致环境元压缩度降低,由原子核向外递减的元压缩度范围变长,所以相当于原子半径增大。原本的自由电子活动区域是海绵状的,原子半径的增大相当于海绵的空隙不断增大最后空隙把海绵吞噬了。而自由电子是不属于任何一个原子的,即使降低温度电子也不会回到单个的原子核。因为在超导临界温度之上导体仍然能导电。当温度到达超导临界温度时,海绵刚好完全被吞噬,此时自由电子唯一能存在的空间就是整个导体最外层原子的外面,其实海绵并不是被吞噬了,而是全部被挤到了导体的最外侧,也就是说超导状态的超导体自由电子全都在超导体的外侧,形成了一层膜包裹着超导体,而这层膜包括内层的断层和外层的自由电子存在环境。正因为自由电子的传导是在如此空旷开阔的环境中,并且极低的温度使环境元对电子的干扰变的很小,自由电子才能无损的在超导体中传导。到此顺便还可以大致解释一下超导体的抗磁性,自由电子受到磁力的整齐元流的作用然后被这股元流主导它的移动方向于是产生机械力,而自由电子逃不出它所处的环境,所以只有超导体断层外的这一自由电子层受到了整齐元流的作用,自由电子全在外层就是超导体内部无法产生磁场的原因。
这个世界的本质是一个沙盒,这样的规则在无数个偶然中诞生了我们人类,我也意识到这概率有多么低,我们的存在对于整个宇宙来说是多么的脆弱,了解了这些知识后一些生活中理所当然的事情都不再那么简单了,我们存在的本身就是大自然的奇迹,并且我们可以利用我们的创造力与这个世界的规则创造出蕴含更多智慧的奇迹。不管该理论最后被验证是否正确,它的存在本身,我脑袋里的思维本身都是一个不可思议的奇迹,所以请保持敬畏之心。本理论可以很自然的描述自然界的四大基本力,并且通过本理论我们发现,元的压缩度是一个非常重要的描述我们世界的量,人类从预测暗物质的存在到至今都没能成功发现暗物质,这说明元的存在对于我们来说是十分微小的存在,并且接近光速的速度让我们几乎看不见也摸不着它们。但是我们可以通过计算机模拟建立一个类似元素表一样的元压缩度表,每一种原子周围的元压缩度等压线,温度对应的空间元压缩度,中子、质子与不同能量的电子对应的元压缩度图像,并且得到元压缩度的递减函数,通过这些来预测微观层面的行为,有了一双能看到元压缩度的眼睛基本我们就可以发挥我们的创造力从微观层面创造新的结构。在往后通过计算机模拟单个元的各种参数,模拟的结果与我们的世界完全相同的话,我们就得到了这个世界的最底层逻辑公式。希望在将来的某一天拥有真心的人们能够真正抵达那遥远的理想乡。
此乃科学之神的秘典——英格玛秘典