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1# 贡嘎山
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 王德奎 发表于: 2020-5-3 16:59:28|只看该作者回帖奖励|倒序浏览|阅读模式

[自然科学有生于无卡西米尔效应量子实验的意义

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有生于无卡西米尔效应量子实验的意义
──量子人工智能大脑黑洞并行计算2
长江康
摘要:卡西米尔力效应的主要特征,是两个平行平板类似能隙,由此还可以结合特斯拉量子泛旋磁球电动机等模型,联系来研究泰勒桶、泰勒球,而延伸为卡西米尔泰勒桶、泰勒球模型,甚至还可以延伸联系平行宇宙、多宇宙模型,为卡西米尔平行宇宙、多宇宙模型。因为量子纠缠作为宇宙时空的“结构单元”揭示“0”量子平行宇宙,无论距离长度的单元“大和小”,质量、能量的单元“多和少”,可以没有区别。这就为量子卡西米尔效应平板链模型,提供了全域性的现实选择的实体或抽象理论模型,同时也为量子引力隐形传输提供了全域性的现实选择的实体或抽象理模型。
关键词:卡西米尔效应、超光速、虚数、有生无、量子色动化学
一、“有生于无”从中国到世界
1)真空量子起伏与卡西米尔平板效应
A霍金教授的权威解读
2020年4月22日科学网“程鹗博客”专栏发表《宇宙膨胀背后的故事(33):宇宙之有生于无》一文,程鹗教授说:“2500多年前,老子在《道德经》中还曾宣告:‘天下万物生于有,有生于无’。他没有具体指出‘无’又从何而来。它大体相当于普拉切特那个‘啥也没有’。如何从宇宙诞生之前的‘无’转化为宇宙之‘有’,一直都是哲学家、神学家乃至艺术家津津乐道的话题”。
程鹗教授进一步解释说:“在物理世界中,所谓的‘无’便是真空。经典物理中的真空是最简单的系统。想象一个强力抽气机将一个容器内部完全抽空,里面不再有任何分子、原子、粒子,没有任何辐射,没有任何能量。那便是真空,亦即空空如也、啥也没有。不存在任何物理。然而,这个完全确定、能量永远为零的状态违反了量子力学的测不准原理,不可能存在。因此,量子世界中的真空不那么静寂,会时常发生随机的涨落事件。例如,真空中会突然冒出一个电子和一个正电子,它们很快又互相湮灭而消失。这个过程极其短暂,只经历大约10-21秒,因此无法被察觉。这些稍瞬即逝的粒子因此也叫做‘虚粒子’。伴随着这些虚粒子不断的产生、湮灭,真空具备一定的能量,叫做‘零点能’。1940年代后期,荷兰物理学家、埃伦菲斯特的学生卡西米尔在玻尔的启发下提出了一个直接测量真空涨落的途径:在真空中将两块平板靠近。因为平板不带电,没有电磁作用。它们之间的引力太小,可以忽略不计。但在靠得足够近时,它们之间的真空所存在的零点能会使两块板‘没来由无’地互相吸引。这个‘卡西米尔效应’直到1990年代才被精确的测量证实。但即使在1970年代,物理学家对真空能的存在早已深信不疑”。
程鹗教授具体提到霍金,说1974年霍金在访问苏联时,与泽尔多维奇和斯塔罗宾斯基交流后,提出黑洞不是全“黑”,会有一定辐射逸出的新思想。因为黑洞“表面”附近的真空涨落,也会产生诸如电子与正电子的虚粒子对。它们其中之一可能随即被引力俘获而坠入黑洞。剩下的那一个便不再有机会与同伴湮灭,只能孤身逃逸成为可被观察到的实在粒子。这个尚未被证实的“霍金辐射”也是真空涨落在现实、宏观世界的表现。其实我们读2002年湖南科技出版社出版的霍金的《果壳中的宇宙》一书,在46页图2•11中霍金教授对“真空量子起伏与卡西米尔平板效应”也说得非常清楚明白。
称为“卡西米尔效应”的现象,是指在平行金属板之间的很小的力──该效应在实验上证实了基态涨落的存在。霍金教授说了四条原因:a、杨振宁--米尔斯理论是麦克斯韦理论的一种推广,它描述在量子引力论中基态起伏具有严重得多的效应──由于麦克斯韦场具有任意短的波长,所以在时空的任一区域中都具有无限数目的不同波长,并因此具有无限量的基态能──即“平板疆界之外”有波长。b、而对应相比“适合于平板之间的波长数目”会减少。c、相反对应相比,“在平板外面的基态涨落的能量密度”就更大。d、所以“平板之间的基态涨落的能量密度,比外面的密度小,使平板被拉到一起”。这种力,已被实验观测到。
我们是“文革”前上的理工科大学;在改革开放前,我国从小学到大学的数理化生课本中,都没有提到这个重要的科学效应和科学实验,为啥?也许与“以苏解马”对马列主义的认识有缺失有关──“真空量子起伏与卡西米尔平板效应”被主流认为是“唯心主义”,是反马列主义。而我们知道“卡西米尔平板效应”,还是改革开放后科学春天到来的1980年代发行的科技书刊中,才了解到的。

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“让家长掂量自身实力”:民办学校岂能如此世俗功利 后疫情时代“新常态”
2# 四姑娘山
 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:00:20|只看该作者
B、马克思主义是从科学开始的
在“以苏解马”对马列主义的认识有缺失中,都不约而同认为马列主义是从分析阶级斗争开始的──穷人只有推翻富人的压迫和剥削的统治,才能翻身得解放自己掌握自己的命运──这是正确的,但马克思的大学博士毕业论文,是从科学开始的──只有从科学分析,也才能掌握“阶级斗争”的方向和尺度,这是从实践斗争中认识到的。
这个实践斗争的认识,从1917年开启的“十月革命”,出现东西方对立的“以苏解马”,到2019年公开“中美贸易战”和2020年全球抗击暴发蔓延的新冠疫情,出现华为创始人任正非总裁公开解读“进攻性马”,实现不到十年时间华为电子智能通信5G基站跻身世界前列的秘密,就在于坚持马克思主义的人类命运共同体的进攻性战略──“以苏解马”和“进攻性马”的区别,不在于从阶级斗争开始的,而在于是否从科学开始的──这实际涉及到马克思、恩格斯很多没有公开的,对真空和虚数对应物的研究认识。
苏珊·鲍尔的《极简科学史》一书──其中第一部分第5章“真空”,苏珊·鲍尔开篇就说,德谟克利特提出的原子论:“神灵也仅仅是由原子和‘真空’构成的”。其次,伊壁鸠鲁也像德谟克利特一样,解释我们周遭的物质实体,“并非是由神灵的介入而创造出来的,而是因为原子在真空中不停地旋转,不时意外跳跃,它向旁边随意一跃,撞上另一个原子,然而结合在一起,形成了新的实体”的。
众所周知的马克思大学毕业,写的博士论文《德谟克利特的自然哲学和伊壁鸠鲁的自然哲学的差别》,就是关于对伊壁鸠鲁的研究──马克思为啥研究伊壁鸠鲁等古希腊的原子与真空,这不是无的放矢。
苏珊·鲍尔说伊壁鸠鲁也像德谟克利特信奉“神灵”──真空,即不只是“原子论”。古希腊先哲德谟克利特和伊壁鸠鲁的“原子论”,类似今天科学主流说的“量子论”,是不可分割的──“不可分割”含有“不变量和极小模型”的双有理几何关系,而有“量子极小模型猜测”──双有理等价极小模型具有同构的量子上同调环。说白了,类似实数原子的量子和量子真空是类似“双曲”线、面的。
这延伸到“量子层猜想”──这是一种带边的完备非紧流形。有趣的是,在总曲率为正的情况下,它的拓扑很简单──它的微分同胚于平面,但这个情形也最有困难──需要在无穷远处的渐进性质,而这也是所知甚少的。马克思主义能证明苏联必然解体也在这里──“一切权利归苏维埃”的“以苏解马”,把德谟克利特和伊壁鸠鲁称“神灵”类似的科学上虚数、真空,也当作“唯心主义”──这与具体对象“真空”说的“神灵”混淆,因为年青的马克思也赞成像伊壁鸠鲁坚持德谟克利特的“神灵也仅仅是由原子和‘真空’构成的”。
这种马列主义的量子论,包括类似0、自然数、实数、虚数存在的数论量子论──这种特色唯物论的彻底解释,也可见马列主义全球化的初心──这还可以从恩格斯的《反杜林论》中,恩格斯承认虚数是真实存在的,推知和马克思的一致。再到19世纪末,列宁支持玻尔兹曼提出的类似乌托子球的原子论──这类似统计热力学的量子论──即可见马列主义的初心。“乌托邦”是“空想共产主义”,但成千上亿上了“以苏解马”船的人,认为“空想”不好。
中国特色社会主义教育对有的不“识相识量”的人──不认识相对论存在虚数一类的超光速;量子论有真空量子起伏等,赶不下船──“反相反量反中医”。这里的“中医”,指涉及东西方两个极为成功、却似乎互不相容的生物/生理医学理论──中医药学和西医药学,如今希望能用“量子簸场”超弦理论,将两者各自指导今天看待疾病、处方用药的既定的理、法、方、药等,能和谐统一。即科学=基因组学+暴露组学=中医──中国的治疗有效方法──中国古代是有科学的,这里暂不说它联系老子《道德经》中的“有生于无”科学;就拿中医抗疫,在我国历史上500多次瘟疫有确切记载的抗击300多次瘟疫中,成长起来的,它是能救命的。用“暴露组学”类比中医药学,用“基因组学”类比西医药学,这只是描述科学在目前的现状。
从统一的暴露组学与基因组学的“量子簸场”理论看,人、动物、植物,到治疗新冠肺炎所有的药物、诊断的所有工具,以及病毒与细菌风暴等,都是大自然“量子簸场”造物的材料。而材料也离不开微观材料──如生命体中病毒与细菌,只有依附在人体这种寄生材料时,才对生命量子簸场存在产生破坏。而当人的身体产生抗体后,加之医疗等“量子簸场”手段,对病毒、细菌抑制灭杀,人类的生命能获得完好延续──这既含有病毒、细菌量子簸场可伤害人类,但是无法毁灭人类。可以毁灭人类生存的是宇宙“量子簸场”自然运动变化。如人类“以苏解马”东西方对立对大自然的过份索取及破坏,会造成环境污染,使人类失去适应的生存环境,结果也会导致人类走向毁灭。

3# 峨眉山
 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:01:00|只看该作者
C有生于无与算术四则运算的联系
川大校长李言荣院士的《科学“从01无穷大”》文章联系马克思主义是从科学开始妙不可言:“01──类似自然国学的“有生于无”和量子力学实验的“量子起伏”原理:即在于1+(-1)=0的运算,在无穷多的自然数、实数、虚数和复数等的数对中,都存在。其次,“0”可映射在“点内空间”和“空外空间”──即负实数和虚数也可看作“0”,而负实数开平方是正和负的虚数,但负虚数的平方又是正实数;由此宽窄科学“霍金辐射”原理、“柯召-魏时珍猜想”的空心圆球内外表面的翻转、量子卡西米尔平板效应、彭罗斯的宇宙轮回“奇点”等理论,就更能解读“马克思主义是从科学开始”的科学大义了──从11”和“01都联系着分散“数”和“正负数对”,即使真空和“无”也不例外。
“数”和“正负数对”是类似物质、材料的代号,才有从01建模原创性研究的信心。因为从01”即使联系初等数学的四则运算,和开平方加进虚数计算,所有实数、虚数和复数的正负对相加,都等于“0”。即“0”既是“无”、空白,又是大量实数、虚数和复数的正负对的总和、包容、集中──类似“进攻性马”,东西方交流,虚虚实实,隔离中有合作,也有斗争。反之,“1”是分散的,是所有的“单个”的集体──既是“实体”的单个,也有“空白”的单个──类似“以苏解马”,东西方对立,在表面上都是“实”的;把隔离中的“虚”的,也当做“实”的。
2胡昌伟揭示虚实数不分的超光速说教育
2020年4月30日退休在上海居住的高也陶教授,寄来胡昌伟教授的《超光速在相对论的适用范围之外》论文,也妙不可言:揭示虚实数不分的超光速的教育问题,说明“以苏解马”和“进攻性马”的分歧,不在于意识形态,而在于科学──胡昌伟教授论文的“参考文献”中,提到“[1]曹盛林,芬斯勒时空中的相对论及宇宙论,北京师范大学出版社,2001;[2]黄志洵,超光速研究的理论与实验,科学出版社,2005[3]张操,物理时空理论探讨,上海科技文献出版社,2019;[4]谭署生,从狭义相对论到标准时空论,湖南科技出版社,2007;[5]杨文熊,现代牛顿力学,上海交通大学出版社,2011;[6]胡昌伟,可压缩性以太论,现代物理,2017, 7(4);[7] 杨新铁等,突破光障借鉴流体力学,百度文库,2010”等具有代表性的科学家,都是我国知名主张有实数超光速的学者。
正如胡昌伟教授的论文中所说:“肯定超光速的存在,并不是否定相对论……超光速可类比于超声速。 理论上的困境没有阻挡超声速研究的步伐。超光速宇航任重道远,超光速宇航时代必将到来……在通向宇航的道路上,有许多难题有待人类去克服”──可见他们都有报国图强的雄心壮志──即不存在“意识形态”难题;问题出在“科学”教育──正如科学网的个人博客专栏中,有大学教授发表的文章类似说,我国从小学到大学的数理化生课本中,怕给学生讲“高难度”的科学知识──害怕学生听不懂。这位大学教授有过在西方发达国家留学的经历,他说这种东西方学校教育的不同,是西方发达国家的数理化生课本中,敢于在低年级中教我国高年级中才学的课本知识,所以我国到这些国家留学的人,往往感到很吃力──是我国被授权编写从小学到大学课本的教育家们,不敢讲“高难度”的科学知识吗?不。
例如,我国从小学生起就教“高难度”的意识形态科学知识,并不怕学生听不懂──而是从小灌输。所以类似胡昌伟教授提到的那七位科学家等,从当小学生起就没有听说算术四则运算,联系我国古代科学“有生于无”的类似现代白话文的自然科学“真空量子起伏”、“量子卡西米尔效应实验”的翻译解读。马列主义是从分析阶级斗争开始的,类似“弯道超车”;马克思主义是从科学开始的,类似“直道超车”,两者都要硬。
把胡昌伟教授的《超光速在相对论的适用范围之外》论文,与霍金教授的《果壳中的宇宙》一书46页内容和图2•11中对“真空量子起伏与卡西米尔平板效应”对照比较,可知压根从小学讲算术四则运算起,老师就不教“虚”的,既可映射负的实数,也可映射正虚数和负虚数。而是类似教“虚”的是“唯心主义”,要大肆反对。
所以胡昌伟教授的文章开篇就说:“人们已经在实验和理论上对超光速进行了广泛的探讨,但难以取得共识。这里一个最大的问题在于相对论,它认为有质物质达到或超过光速时,相对论性因子将成为无穷大或虚数,因此不可能超光速”──是的,爱因斯坦在语言上反对存在“实数超光速”,但他在数学上留住“虚数超光速”。为啥?
爱因斯坦在比利时,曾与流亡在比利时的革命导师列宁有交往,他懂得了什么叫“阶级斗争”,懂得列宁支持玻尔兹曼统计学的当时自称“唯物”的革命科学家们反对类似虚数的“原子论”,有深度学习的道理──爱因斯坦和列宁一样,都给他们的学生和接班人留下模糊学难题──这是革命的需要和策略。“超光速”在国际主流前沿科学家中称“快子”,就连印度科学家森,都说“快子”指虚数快子,在前沿科学量子纠缠、量子计算、量子通信种是存在的,且能推动人工智能快速发展。其实从麦克斯韦到彭罗斯,都属于虚数快子派。

4# 金佛山
 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:01:41|只看该作者
唯独如胡昌伟教授提到的那七位科学家等,不抬头。胡昌伟教授讲的是:“相对论与可压缩性以太”──“在流体力学里有一个把可压缩性流体转化成不可压缩性流体的变换式,以太在绝对时空观里是一种可压缩的流体,即其密度可变;在相对论性时空观里则是不可压缩的,即密度不变的流体,光速自然恒定了。引力场是以太密度场,引力势的绝对值对应以太密度;其中,基态是指一个实物所在处的真空中的以太密度,不同的以太密度是不同的基态。与相对论脱钩的超光速以太,假设设想有一个物体以速度 在一无限大的可压缩流体中运动,这将在流体中引起速度和密度、压力之类的扰动。假设这些扰动是一阶无穷小量,则可得一线性化的方程。洛伦兹变换就是从这线性化方程导出来的。只有当该流体,即以太,是完全超流体时,这个假设才能成立。因此,相对论性公式只适用于超流动性的以太”。胡昌伟教授讲的“流体”、“密度”等都是“唯物”类似的实数,背后支撑的都是“假设”的计算。
二、卡西米尔效应平板链与引力链
1)彭罗斯对引力效应的分类
荷兰物理学家卡西米尔1948年提出的卡西米尔效应平板模型,奇异的是还可以与引力传递模型连接──这主要是英国著名科学家彭罗斯,对牛顿万有引力采用类似直线间距离的量子韦尔张量引力效应在分类──量子卡西米尔平板间,也有类似韦尔张量收缩的效应。
但彭罗斯对爱因斯坦的广义相对论的引力效应,是看作与牛顿万有引力不同的另一种分类──采用类似作圆周运动距离间的物体,属于量子里奇张量引力效应在分类──这与量子回旋间,被绕离子核内,非定域性的里奇张量收缩效应的引力量子信息隐形传输机制,本质是不相同又是统一的。因为如果真空和二次量子化真空,存在“有生于无”的量子起伏,那么这两者都类似有了“空气”,那么里奇张量引力量子信息隐形传输的卡西米尔平板效应,就与音叉共振空气信息隐形传输类似──作圆周运动执行被绕物体整体体积有同时协变向内产生类似向心力的收缩作用任务的,也就仍是被绕物体存在的量子色动化学类似卡西米尔平板效应的自然功能。这可类比联系隔空传声原理的两个相同频率纠缠的音叉,作圆周运动A和B两处的量子纠缠“物体--星球”,就类似音叉,而有了相互间的引力量子信息传输。
里奇张量和韦尔张量这种引力机制,本身就类似常识用柔性的绳子拉,和用刚性的棍子推等一样,但量子引力卡西米尔效应,与两个物体本身之间的联系不是直接的。
2)量子韦尔张量里奇张量引力效应模型
A、量子韦尔张量引力卡西米尔效应链原理
牛顿引力公式的扭秤实验证明,是经量子引力的引力子经典通道,传送信息给的接收者的。所以彭罗斯是用韦尔张量和韦尔曲率,即针对不管平移或曲线运动,体积形变仍是与直线距离平移运动作用一样,只类似一维的定域性的拉长或压扁的潮汐或量子涨落的引力效应说明的──这种韦尔张量和韦尔曲率的经典通道传送给接收者,是决定性的,而且有类似有线电话和无线通讯的区别,以及是这两种形式的结合。“里奇张量”和“韦尔张量”效应的引力卡西米尔效应链原理之间,之所以能统一,是因为牛顿万有引力和爱因斯坦广义引力这两种引力机制,在路径积分的路线间隙上,以及双方物体内,有无数的量子卡西米尔效应平板对,和形成有量子卡西米尔效应平板对链堆──这种“韦尔张量”的经典通道和“里奇张量”的量子通道,路径的实数光速和虚数超光速量子信息隐形传输联络,类似虫洞。
这里特别要说明,韦尔张量的引力效应,虽能靠时空规范场的间隙量子卡西米尔效应平板链在传递牛顿万有引力,但要统一间隙量子卡西米尔效应平板堆链内,空间的量子起伏的引力作用,仍是两种机制中的虚数超光速引力子,才具有的超前组织协调的强大功能──即量子卡西米尔效应平板链,类似有线电话通信的经典通道和电流;而引力子类似无线通讯的电磁波,是用等价于虚数超光速“相因子”的里奇张量,在编辑的量子通道和传送者。
B、量子里奇张量引力卡西米尔效应链原理
量子引力的引力子量子通道,传送信息给的接收者,是爱因斯坦广义相对论引力公式的引力透镜观测证明的。因此彭罗斯要用里奇张量和里奇曲率来说明──即当星体有被绕着的物体作圆周运动时,被绕星体整体体积,有同时协变向内产生类似向心力的收缩作用的引力效应。这里不管韦尔张量和里奇张量的引力效应,是分是合,引力子类似复数,实部和虚部可分可合。
但在作圆周运动的物体和星球体内,说到底还是一种量子卡西米尔效应平板对堆链在连接──这种走向有序,也必然像铁、镍、钴等元素的磁力线那样,形成像一串重叠的圆环饼子,组成像极性走向的圆弧极限;最终爆发,也像北极出南极进的磁力线转动循环,是一种全域性或非定域性的体积形变引力效应──但它超越铁、镍、钴等物质的磁力线,就类似进入的是“点内空间”或称“虚数时空”,像虚数粒子一样──引力效应量子卡西米尔平板间的韦尔张量收缩效应,与被绕离子核,在量子回旋间非定域性的里奇张量收缩效应的量子引力信息隐形传输机制,本质虽有不同,但“里奇张量”和“韦尔张量”又是统一的。
3)量子纠缠与量子引力效应
A引力与虫洞
众所周知的安培磁性起源假说,早就认为物质微观内部,存在环形电流的结构。这也就是1926年克林发现卡鲁扎的第五维,联系电子就是一个第五维的微小圈,能用于爱因斯坦广义相对论方程统一长程引力和电磁力,从而开创现代弦理论的先河。同时也说明作为磁铁材料内部,有类似托马卡克环形管道的第一个第五维核心的小圆圈,它来自电子的微小环圈集成。
联系索利斯与贝里等的电磁量子贝里相位因子理论,结合用弦理论的闭弦粒子,继续说明磁铁磁力线,延伸出磁性材料之外的具体图像──实际每条磁力线,就像一串重叠的圆环饼子,组成的“虫洞”线;这也类似圆环扁饼重叠的费曼路径积分卡通式“切片”。如果再联系卡西米尔效应平板模型,和韦尔张量引力规范场路径积分间隙,这两种量子起伏相因子卡西米尔效应平板区块链模型,实际类似弦理论说的“弦”,也等价于路径积分“虫洞”线。

5# 华蓥山
 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:02:19|只看该作者
B量子纠缠的结构单元
量子纠缠作为宇宙时空的“结构单元”揭示“0”量子平行宇宙,无论距离长度的单元“大和小”,质量、能量的单元“多和少”,可以没有区别。这就为量子卡西米尔效应平板链模型,提供了全域性的现实选择的实体或抽象理论模型,同时也为量子引力隐形传输提供了全域性的现实选择的实体或抽象理模型。
由此真空量子起伏的“点内空间”,在量子纠缠联系原子轨道核外电子回旋的里奇张量效应时,因与核内量子起伏的质子卡西米尔效应韦尔张量产生的负能量发射,两者本末出候,天衣无缝结合在此类量子引力信息隐形传输上,成为认识韦尔(Weyl)费米子和马约拉纳费米子,到新型费米子三重简并费米子等突破传统分类,成为涉及引力子量子通信的先声。
在引力量子信息传输中,时空实数域和虚数域或复数域是不相同的。道理是,韦尔张量涉及连续中的微观间断,这种间隙类比引进卡西米尔效应,就有两个关节点:一是需要平行平板对,这包含3和4这种最低的量子数。二是真空包含一定的能量,这指量子起伏;如果可以把量子韦尔张量引力效应与量子卡西米尔效应的平行平板对的间隙联系起来,再与我国古代自然国学的易经八卦阳爻“—”和阴爻“- -”符号图示联系,也可以把阳爻“—”和阴爻“- -”,看成是微观世界动与静并存的阴阳互根的卡西米尔效应平板链单元。
因为不管韦尔张量和里奇张量的引力,是分是合,引力子类似复数,实部和虚部可分可合的一种卡西米尔效应平板对区块堆链,必然像铁、镍、钴等元素的磁力线那样,形成像一串重叠的圆环饼子组成的极性走向的圆弧极限,最终爆发也像北极出南极进的磁力线转动循环,是一种全域性或非定域性的体积形变引力效应。这在牛顿万有引力和爱因斯坦广义引力这两种引力机制的路径积分的路线间隙上,以及双方物体内,有无数的量子卡西米尔效应平板对,和形成的卡西米尔效应平板对区块链堆。
C、引力战争与引力子类似“通信兵”
由于卡西米尔效应平板对间隙内外的真空量子起伏,有实数对量子起伏、虚数对量子起伏、复数对量子起伏,引力子可以少到类似“通信兵”。里奇张量和韦尔张量引力效应都是一些等于“0”量子真空起伏能量的可观测效应;卡西米尔效应是两个平行平板间隙内外的压力差不平衡,才造成平行平板之间的相互吸引或排斥。而在宏观中像波浪推动物体前行,靠近的引力或排斥,压力差只来自外力。但这在引力机制,本身就类似常识用柔性的绳子拉。但量子引力卡西米尔效应,与两个物体本身之间的联系不是直接的。这里只有类似如一些“战争”模型,只需像“通信兵”,传递“引力命令”。在引力两种机制中,类似虚数的超光速引力子,具有超前组织协调的强大功能。
即量子卡西米尔效应平板区块链类似有线电话通信的经典通道和电流,引力子类似无线通讯的电磁波,是用等价于虚数超光速“相因子”的里奇张量编辑的量子通道和传送者。单从里奇张量显引力效应的现象看,当星体有被绕着的物体作圆周运动时,被绕星体整个体积有同时协变向内产生类似向心力的收缩作用。自然界和宇宙中产生的引力子很多,但正如地球上的人很多,然而同一时间各个人或各群人做的事有不同一样。各种里奇张量引力效应产生的引力子,针对的是不同的“圆周运动”,类似编码了一样,各批引力子走各自的道。

6# 青城山
 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:03:00|只看该作者
三、卡西米尔平板效应深度学习
1948年荷兰理论物理学家卡西米尔(Hendrik Casimir)提出真空里两个平行镜子,将因它们影响周围真空的方式而互相吸引,这种效应被称为卡西米尔效应。原子和光子──紧密接触的两个原子也会改变周围的真空。如果其中一个原子释放出一个虚拟光子,后者几乎会立即被另一个原子所吸收,然而在任何比光子存在瞬间更大规模的时间尺度上,却什么都没有发生──全部能量守恒──事实上虚粒子或可能彼此互换的事实改变了原子周围的真空,这将导致力的产生。
1)卡西米尔传奇科学人生
我们在研究开发量子计算机之前,很早就注意到卡西米尔提出的“卡西米尔效应平板对”模型,远远超出了“量子计算机是利用特有叠加状态现象的原子、电子、光子等微观粒子”物质材料的“概念”,并且比“纳米材料”模型概念,能更好地用形象去把握。
例如,已经公开的“量子退火机”的具体材料,是心脏部分的“超导电路”──它相当于电子计算机的CPU──它的“超导电路”利用的是铌(Nb)这种金属元素构成的微小圆环──这种微小的圆环在常温下达不到超导状态,电流是逆时针流过时,会产生向上的磁场;电流是顺时针流过时,会产生向下的磁场──这是可以实现“叠加状态”的量子比特的情况,只是欠“超导”的情况──“超导”就是有电流经过时,电阻为“0”的现象──这要在温度降低到大约绝对零度的极低之后,由于铌的特性,圆环达到超导状态,也就能实现顺时针和逆时针流动的电流的“叠加状态”了。
这时有电流经过的圆环,就会产生极小的磁场线束(“线旋”流动循环)。此时的磁通量量子也处于向上和向下的“叠加状态”,这种磁通量量子就被用作量子比特。这里产生超导现象的“电子对”模型,也可以看着类似“卡西米尔效应平板对”模型──众所周知1957年由巴丁、库珀和施里弗三位美国物理学家,提出比较成功的从量子力学出发,直接解释超导体的微观理论,因此他们三人曾获得1972年诺贝尔物理学奖。
这里更巧的是,早1948年卡西米尔提出的“卡西米尔效应平板对”模型之前,他就研究过超导现象──从1933年至1934年,卡西米尔和戈特曾提出过超导态的二流体模型唯象理论──虽然这还是一个不成熟的模型,无法从根本上解释超导机制,但他们基本假设的超导相中就有电子凝聚成高度有序的超导电子,这不但对1935年德国物理学家伦敦兄弟二人,提出的类似超导二流体模型有影响,而且对1957年巴丁、库珀和施里弗解释超导体微观的“电子对”模型也有影响──卡西米尔和戈特的二流唯象模型是认为:超导态比正常态更为有序,是由共有化电子发生某种有序变化所引起的,而可解释许多与超导电性有关的实验现象。
如(1)导体处于超导态时,共有化电子可分成正常电子和超导电子两种,分别构成正常流体和超导电子流体,它们占有同一体积,彼此独立地运动,两种流体的电子数密度均随温度而变。(2)正常流体的性质与普通金属中的自由电子气相同,熵不等于零,处于激发态;正常电子,因受晶格振动的散射而会产生电阻。超导电子流体,由于其有序性而对熵的贡献为零,处于能量最低的基态;超导电子不会受晶格散射,不产生电阻。(3)超导态的有序度可用有序参量ω(T)=Ns(T)/N表示,N为总电子数,Ns为超导电子数。T>Tc时,无超导电子,ω=0。T<Tc时开始出现超导电子,随着温度T的减小,正常电子转变为超导电子。T<0K时,所有电子均成为超导电子,ω=1。

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 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:03:36|只看该作者
2)卡西米尔效应与量子引力希格斯场公式
1948年卡西米尔提出的卡西米尔效应平板模型,实际与这14年前他提出的二流体模型有联系──是把卡西米尔效应平板间隙中的量子起伏,对应共有化电子。因为卡西米尔认为在真空中两片平行的板片之间,有些能量波会显得“太大”而无法通过,这就会在这两个金属板片之间产生负能量,即量子引力昭然若揭──不说现代物理学的真空零点能理论也认为:真空充满着不同可能波段的涨落的量子起伏,它们会产生巨大的能量;但人类却感受不到它的存在。由此就按卡西米尔的超导态二流体模型分析,类似两片平行的板片之间的真空零点能的量子起伏,因对比正常态的真空零点能的量子起伏更为有序,那么共有化量子所引起有序变化也类似:
(1)真空零点能量子起伏处于真空中两片平行的板片之间时,共有化量子可分成正常实数类量子和虚数与超虚数类量子两种,分别构成正常实数类量子起伏和虚数与超虚数类量子起伏,占有同一体积彼此独立运动,量子对数密度随温度而变。(2)正常实数类量子起伏的性质,与普通元素中的自由量子气相同,熵不等于零,处于激发态;正常量子因受晶格振动的散射而会产生斥力。卡西米尔效应虚数与超虚数类量子起伏,由于其有序性,对熵的贡献为零,处于能量最低的基态;超虚数类量子起伏,不会受晶格散射,不产生斥力。(3)卡西米尔效应虚数与超虚数类量子起伏的有序度,如希格斯场公式:E=M2h2+Ah4 ── 作为标准模型和超对称标准模型认可的希格斯场公式E=M2h2 +Ah4,是从普朗克尺度增加到标准模型尺度的变化,并能统一自然界四种基本作用力的公式。
这里希格斯场公式计算M2的数值,M是表示希格斯场量子产生的质量,M2可以为负数。即希格斯场量子产生的质量M,可以为正虚数,这是趋向普朗克尺度时空或真空类似点内空间的情况。此时,时空或真空趋向虚、实、零涨落结构,类似趋向“点内空间”,M存在正虚数是正常情况。这里如果分别用平面坐标作图(C)和(D),分别用来表达方程E=M2h2 +Ah4中的对称及超对称的意思。
例如,把图(C)的坐标中的X和Y轴定为实数轴,坐标中类似的倒置抛物线对称,表达的是正实数和负实数的对称。如果把这看作是“对称图像”,代表的是标准模型尺度内的质量情况。那么,把图(D)的坐标中的X定为实数轴,Y轴定为虚数轴,坐标中大的倒置抛物线底部有一隆起抛物线的类似“山”字形的光滑曲线的对称,表达的就不仅是正实数和负实数的对称,还有正虚数和负虚数的对称。如此看作是“超对称图像”,其代表的就不仅是标准模型尺度,而且还包括了普朗克尺度内的质量情况,所以“超对称图像”引人重视。
E=M2h2 +Ah4其中的A,是一未知的正值常数,h为希格斯场。其实h也可表示能进入所有维度时空的引力场。比较爱因斯坦质能转化公式E=MC2,这是平常时空或真空中能测试的公式。而希格斯场方程E=M2h2 Ah4式中,只要M2和A皆为正值,E亦为正值,因此E随着h的增加而增加,表现在图像(C)的坐标中,是倒置抛物线的对称图像;h的四次方h4不为零,h也不为零。如果质量平方M2为负值,A比M2大许多,则E在h更小时为负。但随着h渐渐变大,等式右边的第二项变得愈来愈重要,最后使E大于零,表现在图(D)的坐标中,大的倒置抛物线底部,有一个小小隆起的抛物线类似的光滑曲线的超对称图像。这是与图(C)的坐标中,倒置抛物线的对称图像不同,是包含了有虚数参与的过程。这包括了前面说的“点内运动”。
考察希格斯场公式E=M2h2 Ah4能知道,在高能领域,是以质量平方M2的变化引领质能及时空的。具体说来还可作平面坐标图(E):该图中所示的图像,纵轴为质量平方M2,横轴为能量,普朗克尺度对应于高能量,是在标准模型尺度的右边。希格斯场与标准模型粒子进行交互作用,也类似在超对称势阱中,球量子通过隧道效应穿过势垒一样,有阻力作用。这种充满宇宙真空态的希格斯场,就类似在水中行走一样,会受到比在空气中行走更大的阻力,就像是自己变重了一般,粒子就藉由这个过程获益质量。类似重力场源自质量,电磁场源自带电粒子,希格斯场h源自带质量微单元的粒子,而增加了宇宙的能量密度E。假设能量密度E与希格斯场h的关系是E=M2h2 +Ah4,其中常数A只要为正值即可,M2为希格斯场量子质量的平方。
这里也将能量密度E与希格斯场h的关系作为图(C)的图像,当h=0时,方程式右边的两项皆为0。当h很小时,只要M2与A皆为正值,E亦为正值,因此E随着h的增加而增加。但是从图(E)的图像看出,能量渐渐减少,当从普朗克尺度渐渐增至标准模型尺度时,原本为正值的M2渐渐减少,最后变为负值。即便普朗克尺度下的M值稍有不同,M仍会在某个地方通过零点,在大尺度成为负值。正如图(C)的图像所示,在M2成为负值之前,W玻色子、Z玻色子、夸克、轻子等皆不具质量。因为这时的宇宙最低能态,是为0希格斯场,因此粒子无法借希格斯场作用获益质量。但是如果假设M2为负值,如图(D)的图像所示,当h=0时,E=0;当h不为零时,由于假设M2为负值,方程式E=M2h2 +Ah4右边第一项永远是负值,而第二项则恒正。当h很小时,E会小于0。如果A比M2大许多,则E在h更小时为负。随着h渐渐变大,最后使E大于零。
从图(D)中可以看出,代表宇宙能态的球,会滚到代表最低能量状态的谷底,这最低点所对应的希格斯场h并非是0。综合起来说,在大爆炸时,因为能量极高,作用距离极短,而与普朗克尺度相当,W玻色子、Z玻色子、夸克、轻子等皆不具质量;一直要等到大爆炸后宇宙冷却到标准模型或对撞机尺度时,M2为负,如图(D)所示的非0希格斯场被宇宙真空态充满,这非0的希格斯场才使粒子获得质量。以上希格斯物理的理论,已通过重要的实验的检验。
例如,它预测的顶夸克质量,1997年已发现顶夸克的质量为175GeV。预测竞获得证实,这极大地增强了超对称希格斯物理的分量。但我们想说的是,引力子是类似负实数开平方和负虚数开平方定义的基本粒子,希格斯场公式E=M2h2 +Ah4提供了一个形象的证据。这就是希格斯场h的h2表达,如果引力子是负实数开平方,它就为负实数。希格斯场h的h4表达,如果引力子是负虚数开平方,它仍就为负实数。由此引力子是类似负实数开平方和负虚数开平方定义的基本粒子模型,可解释许多与量子引力信息隐形传输实验现象,以及牛顿引力是直线微积分间隙的韦尔张量光速信息传输。

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 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:04:10|只看该作者
四、量子卡西米尔效应联系霍金辐射
为啥卡西米尔的科学人生这么超前?名师出高徒,我们来说他的学习和工作 ──1931年他在荷兰莱顿大学获得了博士学位 ,是跟随著名科学家保罗·埃伦菲斯特(1880~1933)学习理论物理 ──埃伦菲斯特的科学人生也是业绩显赫,不局限于他经过长期的潜身研究所获取的诸多单项成果,而且还体现在他以极其敏锐的科学洞察力来审视一些物理学问题,并使得某些极其深奥的重要概念凸现出它们的明晰性和可理解性,从而带进了他的教学生涯,为确保荷兰物理学事业的传承与再创辉煌,立下了不朽的功勋。
1880年1月18日埃伦菲斯特生于奥地利的首府维也纳的一个犹太人家庭。1899年埃伦菲斯特以优异的成绩考入了维也纳工业大学,系统地学习了力学、矿物学、数学、分析化学实验等化学专业所开设的课程。此外他在维也纳大学还认真听取了资深的名教授玻尔兹曼的课,日后玻尔兹曼精神对他的影响也得到了淋漓尽致的发挥。1901年埃伦菲斯特又到了当时驰名全球的数学圣地德国的哥廷根大学求学,分别聆听诸如克莱因的力学和数学讨论课、希尔伯特的势能理论、弗格脱的电学和晶体光学、阿伯拉罕的光的电磁学理论和斯塔克的关于电离现象等的课程。1903年埃伦菲斯特来到荷兰的莱顿大学进行为期数周的访学和考察工作,有幸与洛伦兹相识、相知和相好。
埃伦菲斯特还利用这次访学的机会,拜访了莱顿大学的低温物理学家卡末林·昂内斯,并参观了他的低温物理实验室,从而使他初次接触到了低温物理这个当时被视为物理学研究的热点问题。这次访学还使埃伦菲斯特分别拜读克劳修斯、麦克斯韦和玻尔兹曼的经典论文,其中尤其是普朗克、吉布斯和爱因斯坦各自在他们的论文中所阐明的各种新观点,更使埃伦菲斯特深感耳目一新。1903年埃伦菲斯特回到了维也纳,立即拜访了从莱比锡重返维也纳大学工作的玻尔兹曼教授。随后在玻尔兹曼的精心指导下,以题为《液体中的刚体运动和赫兹力学》的论文顺利通过答辩,于1904年获得了博士学位。此后的一年多里,埃伦菲斯特夫妇在维也纳以1906年初出版的合著论文,指出吉布斯《统计力学》一书中的一个基本错误外,埃伦菲斯特夫妇还紧紧围绕着其他系列专题,诸如统计力学及其与量子力学的关系、相变理论等方面,进行了精心地探索和研究。
1906年埃伦菲斯特夫妇从维也纳来到了哥廷根,对玻尔兹曼于1875年所创立的著名的“H定理”进行了修正,使得玻尔兹曼试图要阐明的问题之本质特征变得直观、清楚和易于理解,又能使人们从对这一模型的分析中看到更多的东西。1906年埃伦菲斯特应《数学物理百科全书》主编、哥廷根的数学领头人克莱因之约,撰写其中的关于统计力学的“发展报告”部分,即《力学的统计方法概念之基础》的专论,于1908年完成了这个研究项目。早在普朗克发表量子论以后,埃伦菲斯特还是最先注意与深刻领悟到“量子”的特殊意义的科学家之一 ──1911年他在十分明确地指出早期量子论的主要特点的同时,还非常严格地证明了在空腔中,如果黑体辐射的能量是有限的话,那么电磁振动的能量只能发生不连续的改变。
1913年埃伦菲斯特在题为《玻尔兹曼的一个力学定理及其和能量子理论的关系》的论文中,叙述了他所说的浸渐关系式,对旧量子论的发展起到了很大的指导和推动作用。这可以说是横跨在经典物理学和量子力学之间的一座桥梁,是屹立在创建量子方程普遍方法的伟大征途上一个不可逾越的里程碑。埃伦菲斯特在理论物理学中的杰出贡献还远远不止这些。如他曾于1933年最先导出了用于研究“二级相变的基本方程”,该方程后来还在超导体的研究中,得到了描述转变点比热的跃变同临界场对温度的导数之间关系的“拉特格斯公式”。
如此等等,不一而足。1912年一直主持着荷兰莱顿大学物理系的洛伦兹退休,经爱因斯坦和洛伦兹本人的鼎力推荐,埃伦菲斯特荣幸地继任了洛伦兹的职位。在莱顿大学埃伦菲斯特除潜心地进行理论物理学的研究并相继创立了浸渐公式和以他名字命名的方程等以外,他还全身心地投入到物理教学中,深得他的弟子们的高度赞许。经过他的运筹帷幄和始终不懈地努力,终于为莱顿大学创立了一个举世瞩目的热烈讨论科学问题的中心。他在莱顿大学21年的教学生涯中,为荷兰培养新一代的科学精英立下了汗马功劳。其中有1946年当选为联合国原子能委员会的科学技术委员会主席的克喇末斯;有在低温物理学和磁学领域中作出了巨大贡献并获得第五届弗里兹·伦敦奖的戈特;有在超导领域颇有建树的卡斯密尔和拉特格斯等。但20世纪由于在希特勒攫取德国政权之后,犹太人备受迫害的恶劣气候,埃伦菲斯特于1933年9月22日自杀身亡,53周岁英年早逝
正是由于有埃伦菲斯特教授的指导和影响,卡西米尔1931年的博士论文,最早就涉及是关于量子力学中处理刚性旋转物体和旋转的分子理论。在此期间卡西米尔还抽一些时间,去哥本哈根在尼尔斯·波尔那里做研究。卡西米尔得到博士学位后,到苏黎世联邦理工学院担任沃尔夫冈·泡利的助理。1938年卡西米尔成为一个莱顿大学物理学教授,当时他积极研究热传导和电导,并为达到绝对零度出力。1942年第二次世界大战期间,卡西米尔搬到位于荷兰埃因霍温的飞利浦公司飞利浦物理实验室(NatLab),仍然是一个活跃的科学家,并在1945年写了一个关于微观可逆性的原则(即昂萨格倒易关系)的著名论文。
1946年卡西米尔成为飞利浦NatLab主任,1956年成为公司的董事会成员。卡西米尔在1972年从飞利浦退休。在此期间卡西米尔
尽管他大部分职业生涯花在工业上,但他依然是荷兰最伟大的理论物理学家之一 ──卡西米尔在1931年到1950年的研究中对科学做出了很多贡献,包括:纯数学、李氏群(1931);超精细结构,核四极矩的计算(1935);低温物理、磁性、热力学的超导体,顺磁弛豫(1935-1942);应用昂萨格的不可逆现象的理论(1942 -1950)。特别是1948年在飞利浦NatLab,卡西米尔与德克波尔德合作,预测了导体板之间的量子力学的吸引力。这被称为卡西米尔效应,此后对微型机电系统(MEMS)等领域的发展有着重大的影响。
但这个评价还不够,卡西米尔效应不仅是得到全世界长时间、多角度实验确认的理论与实践,我们认为“卡西米尔效应”还超前类似黑洞物理奇妙地把广义相对论(宏观),量子理论(微观)融合在一起,甚至它的宏观与微观之间的结合,比“黑洞”概念模型还更直观好理解、“触摸”。其次,还可以把“量子卡西米尔平板对效应模型”扩大延伸联系“霍金辐射”、“柯召-魏时珍猜想”等新时代需要认识、研究的很多重要的基础科学理论方面。
这里先说它与“霍金辐射”的联系。霍金在他1996年插图版的《时间简史》一书第七章中说:黑洞辐射是指黑洞外部附近的量子真空起伏,造成的一个粒子及其反粒子构成的成对粒子,在彼此湮灭并最终双双消失前,如果这种成对粒子在黑洞边缘附近形成,其中的粒子在被摧毁前可能掉入黑洞,那么这个粒子的反粒子则被搁浅在事件视界之外而从黑洞临近向无穷逃逸。这也被称为“霍金辐射”。这里霍金辐射有两个特点:A、必须是临近黑洞或“点内空间”的有“界限”环境。B、必须有处于“0”的实数或者虚数的物质量子起伏,即类似虚粒子变化──这似乎与“卡西米尔平板对效应模型”风马牛不相及,但这里如果黑洞看成一个“平板”,设为“1”;把在黑洞边缘附近的真空或空间设为“0”,也看成是与黑洞“平板”平行的一个“平板”,这不可以对应“量子卡西米尔平板对效应模型”了吗?

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 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:04:46|只看该作者
这种“量子卡西米尔平板对效应模型”对应中的平板“破缺对称”现象,还可以联系地球地面大地与大气的云层、电离层,以及液体泰勒桶实验的外层桶与内层桶之间类似两个同心圆的平行构造,而可称为“卡西米尔量子桶、量子环面、 量子球面对等模型” ──这把“量子卡西米尔效应模型”包含的宏观与微观之间结合的意义,更广泛直观地好理解、“触摸”出来。有人说:量子涨落和热涨落的联姻,产生黑洞熵。量子涨落和热涨落也广泛存在于卡西米尔量子平板对,以及卡西米尔量子桶、量子环面、 量子球面对等“破缺对称”现象中,那么是否也可以类似去联系研究“量子卡西米尔效应熵”呢?
因为“量子卡西米尔平板对效应模型”中涉及的真空量子起伏,也出自由于量子力学的不确定性原理,一对共轭量的不确定性之积被普朗克常数定义了下限,例如能量和时间:△E△t≥h/4π。所以在极短的时间里,能量守恒可以不必满足,可以有极大的能量涨落。根据爱因斯坦的质量-能量关系:E=MC2。若△t小到使得△E>MC2能量涨落就足以产生物质。这表现为真空里在极短时间里产生的正反粒子对。这里所产生的正反粒子只是电荷相反,却都具有正质量,因此是正能量。可是要在长的时间里能量要守恒──因此由量子力学不确定性原理凭空借来的能量,还要还给真空,这就是正反粒子对的湮灭──真空里充满了这样的由不确定性原理所引起的正反粒子对的产生和湮灭,只要是正反粒子都有正能量,这就没问题,真空是稳定的,能量借了再通过湮灭还,时间平均来看真空仍然是空的──这样的过程,也使得一个“量子卡西米尔平板对效应模型”量子体系的自由度是不定的无穷多,因此,要引入处理无穷自由度的场描述,这就是“量子卡西米尔平板对效应模型”量子场论──这样的局面中,存在正反粒子对中一个仍是正能量,而另一个变成负能量;这样粒子对的能量和就变成零,量子涨落借来的能量不用再通过正反粒子湮灭归还给真空,真空是真的可以通过量子涨落产生粒子了。
“霍金辐射”只是说的这个过程发生在黑洞的视界附近。所谓的“黑洞”是引力塌缩的结果,黑洞的中心是一个爱因斯坦广义相对论的奇点,离开奇点有一个特殊距离:这叫作史瓦西半径──是德国物理学家卡尔•史瓦西在第一次世界大战中,在战壕里阅读爱因斯坦1915年11月发表的广义相对论论文时,发现广义相对论场方程在球对称情形下的解。在史瓦西半径处粒子逃逸速度等于光速;小于Rs,逃逸速度大于光速,粒子无法逃出,这就是黑洞解──史瓦西半径定义了黑洞的视界,视界是当有人坐飞船去探索黑洞时,再也不能送回信号的地方──跨越这里就将消失不见。但在视界外部,虽然在广义相对论中时间和空间统一成了一个时空,对应的能量和动量统一成了一个能动量张量,然而时间和空间性质不同:时间是单向的,空间是双向的;在时间轴上粒子无法如在空间轴上一样前后移动──结果导致能量是个标量,只能为正,而动量则是一个可取正负的矢量。
而在视界内部情形不同──强大的引力使得能量获得了类似动量的性质,变成可正可负──考虑黑洞视界附近,量子涨落产生正反粒子对,可是其中一个粒子迅速进入视界内部,也就是掉入黑洞,这样该粒子能量可以为负。这样的话,粒子对能量和变为零,不用再通过湮灭的方式来满足能量守恒了。在视界外的粒子,由于逃逸速度小于光速,就可以带着正能量逃逸出去,这就好像是黑洞在产生辐射──这个现象前面也说过称为霍金辐射。随着霍金辐射的进行,负能量粒子进入黑洞,使得黑洞的能量,或者质量,越来越小,就像是黑洞在蒸发──有粒子的辐射,就有温度,这就是热涨落。所以,在黑洞附近,强大的引力使得量子涨落变成了热涨落。
既然有温度,有能量,就有熵──因为热力学中,温度就是能量对状态数的变化率。所以,黑洞并非“无毛”的简单物体,而是具有自由度──也就是具有熵──黑洞熵是多少呢?给一个极为简单的标度估算──黑洞能量: E=MC2 ;黑洞唯一的长度尺度:史瓦西半径 Rs=2GM/C2;由长度得出黑洞能量激发单元: Eb=hv=hc/λ=hc/(2Rs);激发粒子数:n=E/Eb≈C3A/(Gh) ──这里黑洞表面积 A≈Rs2;微观自由度数:W≈2n──这里2代表每个激发粒子的内部自由度──如光子的两个极化;黑洞熵:由玻尔兹曼公式到黑洞熵公式,最早是由贝肯斯坦在黑洞表面积始终增加的启示下推导发现的──黑洞熵是与黑洞表面积成正比,而不是与黑洞体积──这蕴含的全息原理是:黑洞的信息都储存在表面上,一个三维空间的引力理论等价于一个低一维(二维)空间的量子理论──由此从量子力学和广义相对论估算出黑洞熵。
但“量子卡西米尔效应熵”要复杂得多,因为从“量子卡西米尔平板对效应模型”扩大延伸联系的“霍金辐射”之前,还有“柯召-魏时珍猜想”等新时代需要认识、研究的重要基础科学理论方面──“柯召-魏时珍猜想”也称“庞加莱猜想外定理”──2012年第7期《环球科学》杂志发表陈超教授的《量子引力研究简史》一文,已把“庞加莱猜想外定理”列入量子引力起源的首项,说来科学价值非常重大,但无人理解。人们能理解的是结合热力学,估算黑洞的温度──温度是能量对于熵的变化率,大约用A≈Rs2──这是霍金的黑洞温度公式──从这里看出黑洞温度反比于质量,因此通过霍金辐射,黑洞蒸发,质量减小的过程中,黑洞越来越热──这就是黑洞物理将广义相对论,量子理论,热力学理论融合在了一起的原因。
五、 卡西米尔效应与量子色动化学传奇
1)打开无穷无尽的量子能源之门
安德鲁·华生的《量子夸克》一书,讲类似大型质子对撞机实验中发现的夸克,还有海夸克、夸克海之类,这联系到量子色动化学。但为什么要讲量子色动化学呢?因为量子色动化学虽然不在今天各国关注的成果之中,但它确实在于未来,是打开无核污染的量子能源无穷无尽之门──因为称之为量子色动化学的原理,是与搞清夸克海、海夸克层次的相变有关──它比在原子层次的马氏体相变,可挖潜出更大的新能源。

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 楼主|王德奎 发表于: 2020-5-3 17:05:22|只看该作者
A、原子层次的马氏体相变
这是类似2011年11月17日《科技日报》上关于多铁性材料可将热直接转化为电的报道──早在1824年,工程师们就已开始学会利用液体水和气体水之间的相变来发电。现在科学家们已开始探索到让水沸腾和冷凝需要的庞大压力容器和热交换器,可使用金属合金中自然发生的“相变”,代替水的相变来直接将热转化为电。这是因为多铁性材料一般都拥有铁磁性、铁电性或铁弹性。铁弹性的天然展示就是相变,即一种晶体结构会突然变形为另一种,这种相变被称为马氏体相变。美国詹姆斯团队研发找到了一种马氏体相变数学方法理论,可系统地协调多铁性材料的组成来打开和关闭该相变。
詹姆斯解释说,金属一般而言会打开磁性,但磁滞现象会阻碍其发生。这关键是操纵合金的组成,使发生马氏体相变的两个晶体结构能完美地共处,这样,相变的磁滞现象会显著减少,可逆性大大增加。为了确保磁滞下降,需要真的看到被协调合金内出现完美的接口。而19世纪由德国采矿工程师康拉德•赫斯勒首先制成“赫斯勒合金” Ni2MnSn,尽管组成该合金的金属都没有磁性,但其却拥有惊人的磁性,也有马氏体相变。为此,他们让其变身为Ni45Co5Mn40Sn10,这种合金低温相没有磁性,但高温相却拥有强磁性,就像发电厂中发生相变的水一样。
如果用小线圈环绕该合金,并通过相变加热它,磁性的突变会在线圈产生电流。在这一过程中,合金会吸收一些潜热,将热直接变为电。因此这项技术有望不再需要为发电厂配备庞大的压力容器、运送和加热水的排水设施以及热交换器。而且马氏体相变,用于能源转化有诸多应用,如这一原理也适用于使海洋表面和几百米深处的温差来发电。其次已研制出这一原理设备的一种薄膜版本,可用于计算机中,将计算机排出的废热,转化为电给电池充电等。
B量子色动化学原理之谜
这在于在搞清夸克海、海夸克层次的相变上──与原子层次的化学反应、甚至原子核层次的核化学反应,不同一点的区别,是原子的元素不变、元素原子的个数不变,甚至元素原子核里的质子、中子数不变,而挖潜夸克海、海夸克相变产生的自然能源释放。
如果把目前人类社会现象中的国家、制度、政党、单位,比作原子和原子核、元素、质子、中子,原子层次的化学反应结构、甚至原子核层次的核化学反应结构,对应原子和原子核、元素、质子、中子的层次个体的不变与变化,那么在夸克海、海夸克层次的相变产生的自然能源释放,其量子色动化学原理是对应原子和原子核里的元素、质子、中子个体的完全不变化的相变。
这也许人们难以理解,那么我们拿目前人类社会现象中的国家、制度、政党、单位做比喻,就是一个国家不变,它的制度不变、政党不变,单位不变,仅仅是对一些观念和经济政策做一些调整,生产力也会也得到很大的提高,这是不同于国家、制度、政党、单位变化的革命。例如,2011年11月23日《中国青年报》发表雷宇先生对一位不想透露自己的真实姓名和所在学校的81岁的大学老校长称,大学收入拉开教授贫富差距,“穷教授骑飞鸽,富教授开宝马” 的报道,就是一例人类社会层次在我们时代内部经济转型的“相变”。
因为和毛泽东时代对比,我们国家没变,制度没变、执政党没变,大学单位没变,但这位在大学里任教近50年的老人,感觉就像亲历了一部电影,常常感慨“沧海桑田”。回顾几十年来高校不可想象的变化,老校长说,改革开放前,教授们的生活基本属于温饱型,买一辆自行车,需要攒上半年工资。不同于今天高校院系之间、学校之间的收入差异。在当时,同一级别职称的教授收入基本没有差别。在老校长的记忆里,教授收入差距的拉大,大约是在上个世纪90年代末以后,而且,主要拉开差距的恰恰是项目提成以及校外兼职的收入。
有人看后一笑评论说,大学老校长感慨当今教授的贫富之差的高校教师待遇的多轨制,问题不在于教授的穷富,而是穷富的原因。最让人愤怒的是不教学不科研的却是富教授。我们不想说大学老校长感慨的是非,我们只想说,大学老校长提供了一个今天我国比改革开放前的社会财富增加了很多的事实。这类似原子层次结构不变,内部夸克海、海夸克相变化也能发力一样。
在夸克海、海夸克层次的相变研究方法上,今天我们仍然一是要特别注重吸取当代世界上欧美等国研究量子论的成果和方法,以中西自然科学融合的量子论作为基础,在量子中国的研究方面,沉潜坚定,不受激进主义的量子论观念所影响;二是要把国学自然研究和世界自然科学的研究连成一体,以追求创新和卓越的精神,置身在世界性的量子中国研究前沿,宏扬我国古代量子论的“和而不同”的思想为“多元的普遍性”观念,处理当今全球化时代的能源关系与文明的对话。

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