爱因斯坦环三旋模型统一暗物质两种解释 申章厚 摘要:科学网个人博客专栏诸平教授发表的《对遥远星系“爱因斯坦环”的新认识让我们更接近于解决关于暗物质的争论》一文,引起我们的关注,认为爱因斯坦环三旋模型,能统一暗物质的两种解释。 关键词:暗物质、引力透镜、轴子、爱因斯坦环、三旋理论 【0、引言】 2023年4月26日科学网个人博客专栏,诸平教授发表的《对遥远星系“爱因斯坦环”的新认识让我们更接近于解决关于暗物质的争论》一文,引起我们的关注,认为爱因斯坦环三旋模型,能统一暗物质的两种解释。 【1、从爱因斯坦环到暗物质解释之争】 诸平教授文章介绍的是:如果暗物质是由众多的弱相互作用大质量粒子(WIMPs)构成的,而不是由单个WIMP构成的,那么WIMP模型看起来与真实的物体不太相似。如果暗物质是由轴子构成的,轴子模型则可准确地再现了该系统的所有特征;这一结果表明,轴子更有可能成为暗物质的候选者。 即到如今主流科学界科学家们,提出了两种可能存在的暗物质:一种是相对较重的被称为弱相互作用大质量粒子(WIMPs);理论上,WIMPs的行为类似于离散粒子。另一种是被称为轴子的极轻粒子;而轴子由于量子干涉的作用更像波。这两种可能性一直很难区分。 但现在遥远星系的光线弯曲,提供的线索爱因斯坦环──当光穿过宇宙,经过像星系这样的大质量物体时,光线的路径会弯曲,这称为“引力透镜”。而大质量物体的引力,会扭曲其自身周围的空间和时间,这种光的扭曲,就被称为“引力透镜效应”;与之相印,它所产生的圆,被称为“爱因斯坦环”。 通过研究光环,或其他透镜图像是如何变形的,天文学家们可以了解到围绕在附近星系的暗物质晕的特性。因为对遥远星系周围“爱因斯坦环”的新观察,让如今的主流科学界科学家们,离解决暗物质之争又近了一步──暗物质,似乎占了宇宙质量的85%左右,天文学家们所能看到的大多数遥远星系,似乎都被这种神秘物质的光环所包围。“爱因斯坦环”光环,与基本粒子有什么联系? 如今的主流科学界科学家们也认为,这一定是与某种未知的基本粒子的联系,但除此之外,他们就不确定了──迄今为止,所有在实验室中探测暗物质粒子的尝试,都失败了,物理学家们几十年来一直在争论暗物质的本质。这里的关键是:暗物质之所以被称为暗物质,是因为它既不发光,也不吸收或反射光──类似倒地的自旋陀螺不动。如果是量子,自旋 密码子的编码是“冗余码”,这使得它极难被发现。 【2、迄今物理学界为啥不知暗物质是冗余码】 自旋(Spin)在量子力学中,指由粒子内禀角动量引起的内禀运动──自旋是粒子所具有的内禀性质,其运算规则类似于经典力学的角动量,并因此产生一个磁场(类似线旋)。三旋如何进入基本粒子自旋曲线法丛结构的拆分呢?这是对自旋作语境分析,并用对称概念对自旋、自转、转动作语义学的定义: (1)自旋:在转轴或转点两边存在同时对称的动点,且轨迹是重叠的圆圈并能同时组织起旋转面的旋转。如地球的自转和地球的磁场北极出南极进的磁力线转动。 (2)自转:在转轴或转点的两边可以有或没有同时对称的动点,但其轨迹都不是能同时重叠的圆圈组织起旋转面的旋转。如转轴偏离沿垂线的地陀螺或廻转仪,一端或中点不动,另一端或两端作圆圈运动的进动,以及吊着的物体一端不动,另一端连同整体作圆锥面转动。 (3)转动:可以有或没有转轴或转点,没有同时存在对称的动点和组织起的旋转面,但动点的轨迹是封闭曲线的旋转。如地球公转。 宏观世界的物体,例如陀螺或 汽车,不具有自旋的性质。虽然这些物体也可以环绕本征轴旋转,但是这种旋转不是它们的必不可少的性质。特别是,我们能够加强它们的旋转运动,也能停止它们的旋转运动。而基本粒子的自旋,既不能加强,也不可以减弱──粒子自旋不能理解为它环绕某一本征轴的旋转运动,只能说自旋粒子的表现与陀螺相似。那么如果提出基本粒子的结构,不是通常认为的是球量子而是环量子的图像拟设,就此如果仍然站在球量子的观点,把它设想成陀螺状,它就只有一类旋转的两种运动。 我们设为A、a。大写A代表左旋,小写a代表右旋。但站在环量子的观点,类似圈态的客体我们定义为类圈体,我们把它设想成轮胎状“自旋液体”,那么类圈体应存在三类自旋,现给予定义: 1)面旋:指类圈体绕垂直于圈面中心的轴线作旋转。如车轮绕轴的旋转。 2)体旋:指类圈体绕圈面内的轴线作旋转。如拨浪鼓绕手柄的旋转。 3)线旋:指类圈体绕圈体内中心圈线作旋转。 线旋如地球磁场北极出南极进的磁力线转动。由此线旋一般不常见,如固体的表面肉眼不能看见分子、原子、电子等微轻粒子的运动。 其次,线旋还要分平凡线旋和不平凡线旋。不平凡线旋是指绕线旋轴圈至少存在一个环绕数的涡线旋转,如莫比乌斯体或莫比乌斯带形状。同时不平凡线旋还要分左斜、右斜。因此不平凡线旋和平凡线旋又统称不分明自旋。反之,面旋和体旋称为分明自旋。 如果作为一种圈态编码练习,设面旋、体旋、平凡线旋、不平凡线旋,它们分别为A、a,B、b和G、g、E、e、H、h。其中大写代表左旋,小写代表右旋。即三旋理论引进“莫比乌斯带”式分辩的非拓几何,分为:“不平凡线旋”圈“左斜”和“右斜”各两种及其各自正反转,共E、e,H、h四个字母符号。 “平凡线旋”圈是普通环面,它的线旋只有正反转G、g两个字母符号。但这6个G、g,E、e,H、h字母符号因同属线旋,是不能单独同时进行排列和组合的双动态和三动态编码的。球面的自旋主要是面旋、体旋两类及其各自正反转,共A、a,B、b四个字母符号分别对应。现在来看一个圈态自旋密码具有多少不同结合状态? 单动态──一个圈子只作一种自旋的动作,是10种。 双动态──一个圈子同时作两种自旋动作,但要排除两种动作左旋和右旋是同一类型的情况,是28种。 三动态(多动态)──一个圈子同时作三种自旋动作,但要排除其中两种动作是同一类型的情况,是24种。一个圈子同时作四种自旋动作,其中必有两种动作左旋和右旋是属于同一类型,这是被作为“禁止”的情况。所以我们也把三种动态叫做多动态。环量子的自旋是共计62种,比球量子的自旋的8种多54种。 2002年起出版的《三旋理论初探》和《求衡论──庞加莱猜想应用》等书早就挑明,暗物质为宇宙量子冗余码。1986年第2期《华东工学院学报》发表的《前夸克类圈体模型能改变前夸克粒子模型的手征性和对称破缺》,以及《交叉科学》杂志1986年第1期发表的《从夸克到生物学》等 论文,详细公布的环量子三旋规范夸克立方周期全表,按广义泡利不相容原理及夸克的味与声的避错选择原则看待,这是属于显物质的“量子避错编码”。众所周知粒子自旋编码,难在要合符现代宇宙学测量获总质量(100%)≌重子和轻子(4.4%)+热暗物质(≤2%)+冷暗物质(≈20%)+暗能量(73%)的测量。即整个宇宙中物质占27%左右,暗能量占73%左右。而在这27%的物质中,暗物质占22%,重子和轻子物质占4.4%的结果。这能办到。 【3、暗物质是冗余码的三旋密码计算】 正因三旋理论的类圈体的面旋、体旋,与之组合能编码,三旋的面旋、体旋、线旋编码对应整个宇宙中物质占27%左右,暗能量占73%左右;在这27%的物质中,暗物质占22%,重子和轻子物质占4.4%的基本粒子编码,还是比较复杂。 中学数学里学过排列、组合的知识还不够,因为对应暗物质、暗能量的“冗余码”,类似魔方、魔环是多种自旋组合,可以不遵守“不相容原理”。而占4.4%的基本粒子编码属于“避错码”。那么现在球面加圈面的自旋密码具有多少不同结合状态呢? 单动态好办,A、a,B、b和G、g,E、e,H、h无论排列、组合、冗余码、避错码都不计较,是10种。双动态就麻烦了,排列、组合、冗余码、避错码,A、a,B、b和G、g,E、e,H、h等10个符号,总计的排列、组合,和具体的双动态球面和类圈体就又有不同。双动态要分为7个单列计算再合并。即总计的排列=10×9=90;总计的组合=(10×9)÷(1×2)=45。而双动态要分为的7个单列,第1个是球面只单独存在有的面旋、体旋A、a,B、b的4个编号,排列=4×3=12;组合=(4×3)÷(1×2)=6。 但这6个组合中同类面旋、体旋各自正反转组合是冗余码,即Aa和Bb两个要去掉,实际组合=6--2=4。同理,面旋A、a和平凡线旋G、g,以及不平凡线旋“左斜”E、e;不平凡线旋“右斜”H、h等还有三个组合。体旋B、b和平凡线旋G、g,以及不平凡线旋“左斜”E、e;不平凡线旋“右斜”H、h等,也还有三个组合。它们也是实际组合=6--2=4。以上共计是有7种分别,每种的避错码只有4个,7×4=28种。那么三动态也是这样复杂吗?是的。 三动态不同的只能是类圈体,球面要排除在外。总计的排列和组合A、a,B、b和G、g,E、e,H、h等不管,所以总计的排列=10×9×8=720;总计的组合=(10×9×8)÷(1×2×3)=120.。 三动态实际是要分为3个单列,第1个是圈面的面旋A、a和体旋B、b与平凡线旋G、g等6个的编码,排列=6×5×4=120;组合=(6×5×4)÷(1×2×3)=20。但这6个组合中的A、a、B、b、G、g等6个编号,以其中的A、a、B、b作3重组合=(4×3×2)÷(1×2×3)=4,即AaB、Aab、BbA、Bbb都是冗余码,即有4个。 同理,其中的A、a、G、g以及B、b、G、g,分别作3重组合,各自也有4个是冗余码。所以第1个A、a、B、b、G、g等6个作三动态,避错码=20--(4×3)=8个才正确。
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