普朗克常数本质和空间相对论

宇宙常数的本质

普朗克常数本质和空间相对论

胡良

深圳市宏源清防伪材料有限公司

摘要: 对某变量求导(无穷多次),如果,最终结果为零,该变量体现了维度空间的绝对静止属性,或者说,具有绝对的对称性.如果,对某变量求导(有限多次),结果不为零(但对该变量求导无穷多次,最终结果为零),该变量此时体现了维度空间的相对静止属性,或者说此时具有相对的对称性.对某变量求导,如果不能求导, 该变量体现了维度空间的绝对运动属性,或者说,具有绝对的对称性破缺.对某变量求导(无穷多次),如果,最终结果不是零,该变量体现了维度空间的相对运动属性.时间(速度)体现了空间的运动属性.宇宙常数的本质体现了空间的静止属性和运动属性的对立统一.

关键词:空间,空间相对论,相对论,物质,时间,量纲,速度

作者简介:总工程师,高级工程师,深圳专家

1.前言

普朗克常数是一个物理常数，用以描述量子大小.普朗克在研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果是相符.这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于hv，v为辐射电磁波的频率，h为一常量，叫为普朗克常数.为了推导出这一定律，必须假设在光波的发射和吸收过程中，物体的能量变化是不连续的，或者说，物体通过分立的跳跃非连续地改变它们的能量，能量值只能取某个最小能量元的整数倍.普朗克常数的量纲为能量乘上时间，也可视为动量乘上位移.普朗克常数用以描述量子化，微观下的粒子，例如电子及光子，在一确定的物理性质下具有一连续范围内的可能数值.普朗克常数也使用于海森堡不确定原理.

普朗克常数是量子理论的基石.海森堡的矩阵力学与薛定谔的波动力学是等价的.但都是将普朗克常数引入才建立的量子力学理论.玻尔提出了原子内电子的能级条件与电子运动的轨道角动量量子化条件.微观粒子的状态须受到量子化条件的制约.描述原子,电子等微观粒子的行为须用到量子化条件.普朗克空间、普朗克时间意味着空间、时间并非无限可分，依然存在着最小单元.带电粒子做圆周运动时，只要向心力是与到圆心的距离的三次方成反比，就会产生一个常数，这个常数乘以圆周运动频率等于带电粒子动能;如果电子受到这种向心力，这个常数就是普朗克常数.物理学中有许多基本常数.光在自由空间的速度,电子电量,万有引力恒量、普朗克常数h.真正的自然常数(宇宙常数)应当是与参照系无关系的, 自然常数(宇宙常数)构成了宇宙的基石.

2四种力的本质

2.1强作用力

宇宙中有四种基本作用力,相互作用分别是强相互作用, 弱相互作用, 电磁力及万有引力.质子中子间的核力属于强相互作用(是质子中子结合成原子核的作用力). 是所知四种宇宙间基本作用力最强的.强相互作用克服了电磁力产生的强大排斥力，把强子紧紧粘合为原子核.强相互作用比其它三种基本作用有更大的对称性.强子是由夸克构成的，强作用是夸克之间的相互作用力;强作用最强并且是一种短程力.其理论是量子色动力学，强作用是一种色相互作用，具有色荷的夸克所具有的相互作用，色荷通过交换8种胶子而相互作用，在能量不是非

宇宙常数的本质

常高的情况下,强相互作用的媒介粒子是介子.强作用引起的粒子衰变称为强衰变，强衰变粒子的平均寿命最短，强衰变粒子称为不稳定粒子或共振态.核子间的核力就是强相互作用，抵抗了质子之间的强大的电磁力，维持了原子核的稳定.量子色动力学是根据强子夸克模型和规范场概念提出的.

2.2弱作用力

弱相互作用力也称为弱作用力.是基本四种作用力之一.弱力属于微观力.在微观粒子世界里，粒子相互之间的作用是通过碰撞而实现的.由于作用强度的大小不同,而表现为弱、电、强作用力.对于弱相互作用力来说，表现为中子的β衰变(中子衰变成质子、电子与电子中微子). 参与碰撞的粒子称为费米子，其自旋为半整数. 弱相互作用会影响所有费米子(自旋为半奇数的粒子). 弱相互作用有一种独一无二的特性(夸克味变).由于两粒子间碰撞是间隔有一定距离的，这种碰撞并不是超距作用，而是通过媒介粒子来传递，这个起传递作用的粒子被称为玻色子，其自旋为整数.在量子力学中，粒子从初态到末态的跃迁，涉及到粒子的湮灭与产生.可以用费米公式和量子场论的相应公式计算. 电磁力与弱相互作用现已统一，它们实质上是同一种力的两个方面.

宇称守恒定理是指自然定律在镜像反射后会维持不变，镜像反射等同把所有空间轴反转.经典引力、电磁及强相互作用都遵守这条定律.但弱相互作用可能会破坏这一条定律.弱相互作用只作用于左手粒子（或右手反粒子）,由于左手粒子的镜像反射是右手粒子，这可解释宇称的最大破坏.在粒子物理学的标准模型中，弱相互作用与电磁相互作用是同一种相互作用的不同方面，叫弱电相互作用.根据电弱理论，在能量非常高的时候，宇宙共有四种无质量的规范玻色子场(跟光子类似)，还有复矢量希格斯场双重态.但在能量低的时候，规范对称会出现自发破缺，变成电磁相互作用.这种对称破缺会产生三种无质量玻色子，但是它们会与三股光子类场融合，这样希格斯机制会为它们带来质量.这三股场就成为了弱相互作用，而第四股规范场则继续保持无质量，也就是电磁相互作用的光子.

2.3电磁力,

电磁力，是一种相当强的作用力，在宇宙的四个基本的作用力中,它的强度仅次于强核作用力.电磁力是电荷、电流在电磁场中所受力的总称;也可以称载流导体在磁场中受的力为电磁力，而称静止电荷在静电场中受的力称为静电力.原子的尺度时,所有的物质都是由不同的原子构成，而原子则是由不同的原子核与电子构成，带负电的电子与带正电的原子核（由质子与中子构成）经由电磁作用结合在一起.但在原子的尺度时，必须用量子化的电磁场来描述，也就是把两粒子之间的作用看成是在交换光子.光就是一种电磁波，量子化的电磁作用也就是光电作用.在某些状况下，电磁力和弱核作用力会统一.

2.4万有引力

万有引力定律是指任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比.万有引力常数（ G ），是一个包含在对有质量的物体间的万有引力的计算中的实验物理常数.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的.需要注意的是，因为地球在自转(除了在南极北极端点)，在地球上任意一点的物体，其重力并不等于万有引力.此时可看作绕地球的向心力和重力合成万有引力.由于绕地球自转的向心力远小于重力，故一般就认为重力就略等于万有引力了.重力和万有引力的方向不同，重力是竖直向下，万有引力是指向地心. 每个物体都会吸引其他物体，而这股引力的大小只跟物体的质量与物体间的距离有关.牛顿的万有引力定律说明，每一个物体都吸引着其他每一个物体，而两个物体间的引力大小，正比于这它们的质量，会随著两物体中心连线距离的平方而递减. 四种基本相互作用力对立统一的，是由基本粒子的振动波来传递的，但是波的形式不同.爱因斯坦认为引力是时空扭曲的表现.万有引力从牛顿力学角度来说是力,从相对论来说是时空弯曲的表现.

宇宙常数的本质

3.空间相对论与普朗克常数

3.1光量子及实物基本粒子的量纲

光量子量纲是{L^(3)[L^(3)T^(-1)]}[L^(2)T^(-2)], {L^(3)[L^(3)T^(-1)]}体现质量属性(没有静止质量), [L^(2)T^(-2)]体现能量属性. {L^(3)[L^(3)T^(-1)]}[L^(2)T^(-2)]体现光量子的质量能量守恒属性.

实物基本粒子的量纲是{L^(4)[L^(3)T^(-1)]}[L^(2)T^(-2)], {L^(4)[L^(3)T^(-1)]}体现质量属性,

[L^(2)T^(-2)]体现能量属性. {L^(4)[L^(3)T^(-1)]}[L^(2)T^(-2)]体现实物基本粒子的质量能量守恒属性.

三维空间的点内空间的本质是点维空间(或一维空间,或二维空间)在三维空间以三维空间速度运动. 换句话说, 点内空间的本质是三维空间在点维空间(或一维空间,或二维空间) 以点维空间速度(或一维空间速度,或二维空间速度)运动.

三维空间的点外空间的本质是四维空间(或四维空间以上空间)在三维空间以三维空间速度运动. 换句话说, 点外空间的本质是三维空间在四维空间(或四维以上空间) 以三维空间速度运动. 三维空间的原空间就是三维空间在三维空间以三维空间速度运动.虚数的四次方是自然数1,这说明四维空间宇宙是稳定的.四维的倍数空间宇宙(例如:八维空间宇宙,十二维空间宇宙)也都是稳定的.

3.2普朗克常数

普朗克常数的量纲是(能量乘时间).普朗克的能量子和爱因斯坦的光量子,其最小能量与频率之比总要等于自然常数普朗克常数.波粒二象性是微观粒子的基本属性.在粒子物理学中,动量公式为：P=h/λ;能量公式为：E=hν.动量P与能量E都是描述粒子行为的物理量，波长λ与频率ν描述波动行为的物理量.描述波动行为的物理量可与描述粒子行为的物理量可通过同一个公式联系起来，这体现了粒子的波粒二象性.而二者联系的核心就是普朗克常数.根据以上公式可知动量为P,能量为E的粒子的波长与频率，从而判断是粒子性呈主要特征，还是波动性呈主要特征.

因为光量子的量纲是L^(3)[L^(3)T^(-1)][L^(2)T^(-2)]. 实物基本粒子的量纲是L^(4)[L^(3)T^(-1)][L^(2)T^(-2)].

由于光子的量纲L^(3)[L^(3)T^(-1)][L^(2)T^(-2)].而能量公式为：E=hν,故普朗克常数的量纲是:L^(1)*{ L^(3)[L^(3)T^(-1)][L^(2)T^(-2)]}等效于L^(4)[L^(3)T^(-1)][L^(2)T^(-2)],实质上与实物基本粒子的量纲相同.

4.空间相对论本质

导数的本质就是函数值增量与自变量增量之比的极限.对于变量为复数的函数，也可以定义导数的概念. 弱微分的概念使得对更多严格意义上无法求导的函数也可以定义导函数.方向导数在无穷维矢量空间可以推广应用在量子场论中.对某变量求导(无穷多次),如果,最终结果为零,该变量体现了维度空间的绝对静止属性,或者说,具有绝对的对称性.如果,对某变量求导(有限多次),结果不为零(但对该变量求导无穷多次,最终结果为零),该变量此时体现了维度空间的相对静止属性,或者说此时具有相对的对称性.对某变量求导,如果不能求导, 该变量体现了维度空间的绝对运动属性,或者说,具有绝对的对称性破缺.对某变量求导(无穷多次),如果,最终结果不是零,该变量体现了维度空间的相对运动属性.时间(速度)体现了空间的运动属性.宇宙常数的本质体现了空间的静止属性和运动属性的对立统一.

Planck's constant nature and space relativistic

HU Liang

宇宙常数的本质

Shenzhen Hongyuanqing Security Materials Co. Ltd., Shenzhen 518004, China

Abstract: The derivation of a variable (infinitely many times), if the end result is zero, this variable reflects the absolute rest of the space dimension attributes, or say with absolute symmetry if the derivative of a variable (and more limited times), the result is not zero (the variable derivation infinitely many times, the end result is zero), the variables at this time reflects the relatively static properties of the dimension of space, or relative symmetry of a variable derivation, if not the derivative of the variable reflects the absolute motion of the space dimension attributes, or say with absolute symmetry breaking. derivation of a variable (infinite times), if the end result is not zero, the variable embodies the properties of the relative motion of the dimension of space time (speed) embodies the attributes of the spatial movement. cosmological constant represents the essence of the unity of opposites still property of space and movement properties.

Keywords: space, space theory of relativity, the theory of relativity, matter, time, dimension, speed

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