2)时空的本性是量子通信 动态引力波能量转换出来供人类使用的装置量子通信手机──实际就是引力波量子通信特性。我国在基础研究领域硕果累累──如“墨子号”量子科学实验卫星完成洲际量子密钥分发研究、“中国天眼”FAST在试运行期间发现数十颗新脉冲星、中国科研团队首次从铁基超导体中发现马约拉纳任意子,到高维量子密钥分发制备的高维光子态示意图……但与德布罗意--玻姆力学悄然复苏的“0”量子起伏朋克量子通信,科学殿堂内的主流阐述不多。 这种量子通信手机只需要激活启动半导体内的原子零点能,成为名符其实的引力波类型的量子通信。量子通信手机成功将波及到全世界各行、各业,激发引力波全球通手机等高技术产品的竞相开发。变21世纪为人类开发利用宇宙空间动态量子引力波信息传输的新时代,事情是今天欧洲空间局的引力波探测计划,使用激光干涉法来探测引力波;美国激光干涉引力波天文台宣布,观测到双黑洞的碰撞与并合探测到引力波。我国主要的三个大型引力波探测项目:第一个是由中科院胡文瑞院士和吴岳良院士作为首席科学家的太极计划。第二个是由中山大学罗俊院士领衔的“天琴计划”。第三个是由中科院高能物理研究所主导的“阿里实验计划”,在西藏的阿里地区放置一个小型但具有大视场的射电望远镜,从地面上聆听原初引力波的音符。 2020年最新研究发现,最大稳定质量中子星核内的物质,与夸克物质的相似度远高于与普通核物质的相似度。促成这一新发现的关键在于天体物理学研究近期取得的两个重要成果:中子星并和产生的引力波的测定,以及对质量接近两倍太阳质量的大型中子星的探测。2017年秋美国LIGO和欧洲Virgo天文台首次探测到两个中子星并和产生的引力波。引力子在物理学中,虽然是一个传递引力的假想粒子,但按照德布罗意--玻姆力学的“波粒二象性”理论,发现了“引力波”,应该说就算发现了“引力子”,但为啥又得不到承认? 原因与前面讨论的“虚粒子”的类似正负实数、虚数或复数的含糊有关──如果“引力子”类似正负虚数或复数,现代科学仪器是观察不到单个“引力子”的。即使“黑洞”,也不是由人的眼睛就能看见的,而是由大型天文望眼镜,观察微波、无线电波与其它电磁波红外线、可见光波、紫外线、x射线、r射线等类似的射线,分析得到的。引力波量子通信手机信息载体──引力子──也是由量子引力里奇张量效应,产生有规律的体积整体收缩干涉效应分析得到的──麦克斯韦电磁理论的成功,和光也是电磁波的认识,使以前人们热衷于寻找以太的存在──认为既然声波和其他弹性波都需要载波介质,那电磁波的传播介质就是以太。但这一切努力,后来都以失败告终。 电磁是场物质,它可以在真空中传播,其速度就是真空光速的认识开始形成。一系列的实验,包括迈克耳孙--莫雷实验表明,这一光速与坐标系(惯性的)无关,也表明电磁运动规律与机械运动规律一样,与惯性坐标系的选取无关。爱因斯坦在此认识的基础上,先是建立起了狭义相对论,于1905年公开发表。在克服了数学的困难后,又完成了广义相对论,于1916年公开发表。前者适用于相对运动的惯性坐标系(包括绝对静止坐标系),后者适用于相对运动的非惯性坐标系(包括加速运动和有引力场的情况)。 在相对论中,一切物理量都是相对量。它推导出连量尺和时鐘及质量也是相对量,随运动速度的增加,尺缩鐘慢,质量增大。有静止质量的物质的运动速度不可能到达光速(真空光速),否则需要给予它无穷大的能量,它的质量会变为无穷大,其尺度变为零,其时间无法计时(其时鐘停止)。另外,得到的质能公式表明质量和能量彼此相关,有对应严格的数学关系。这些都出乎人们的常识之外。可是量子物理学家在高能物理实验中,包括宇宙射线的探测和粒子加速器和核反应中,证实相对论的预言都是正确的。 2)量子通信的数学基础是广义相对论引力方程 A、里奇流几何分析时空本性量子通信 斯特鲁伊教授在《玻姆力学将是终极理论?》文章中开头说:“实验应当被视为理论发展的向导和对理论的检验,而不是理论的唯一目的”。玻姆力学悄然复苏,真正数20世纪70年代霍金提出的“霍金辐射”,和后彭罗斯把爱因斯坦广义相对论引力方程中的量子引力里奇张量效应,看作时空本性量子通信的基础数学,才当之无愧。 长期以来人们把量子力学看成是和爱因斯坦的广义相对论引力方程,不相容的。但彭罗斯从广义相对论引力方程中的里奇流张量项入手,作联系量子引力信息隐形传输分析,实际认为量子论和相对论是统一的。爱因斯坦的广义相对论引力方程是: R_uv-(1/2)g_uv R=-8πGT_uv (2-1) 方程(2-1)左边第一项R_uv里奇张量,属全域整体收缩效应的作用量。其余式中R是里奇张量的迹;g_uv是对距离测度的空间几何度量张量;G是牛顿引力常数;T_uv是刻画能量、动量和物质性质的张量;1/2、8、π是数。左边第二项(1/2)g_uv R,实际代表针对背着回旋卫星那一半星球的里奇张量收缩效应的作用量。等式右边的8πGT_uv,实际属可计算和测量的引力作用量;其负号代表引力方向作用向球心,而不是向外。 自从汤川秀树创立“介子论”以来,物理学中相互作用力无超距作用,所以引力相互作用力的“介子”也要称引力子。英国数学物理学家彭罗斯的《皇帝新脑》、《通向实在之路:宇宙法则的完全指南》、《时空本性》等书中,彭罗斯至少从1998年开始用里奇张量解读爱因斯坦的广义相对论引力方程,是当一个物体有被绕着的物体作圆周运动时,被绕物体整个体积有同时协变向内产生类似向心力的收缩作用。这在世界科学家中,彭罗斯是第一个把里奇张量和韦尔张量结合,清楚、完整、简化地解释了爱因斯坦广义相对论引力方程的人。 由此联系《量子夸克》一书中的“对电子-正电子散射有贡献的一级费曼图”:等值反向速度的一对正负入射电子相遇,湮灭产生一个光子,然后这个光子又立马产生变成一对等值反向速度的正负出射电子。这里可以不涉及到引力子。但《量子纠缠》一书,在第1章《纠缠的开始》中说:玻尔刚刚提出原子结构的行星模型时,就存在一个问题,这也是爱因斯坦注意的地方,就是沿轨道运行并不断改变速度的电子,会发射光线。虽然玻尔想象电子沿固定路线运动的轨道,被称为定态,它限制住了光子,防止能量外泄──电子可以从一个轨道跳跃到另一个轨道,同时发出或是吸收光能。以后的波动力学、量子力学也证明费曼图,一个正负电子对的湮灭可以生成一个光子。
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