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文檔簡介
質(zhì)子時空元素的量子色動化學(xué)初探----自然科學(xué)與社會科學(xué)全息交叉探索(3)烏達明(四川綿陽)摘要:化學(xué)元素的質(zhì)子是宇宙大爆炸后誕生的。人類的政權(quán)政黨是文明大分裂后誕生的。像俄烏特別戰(zhàn)爭后,發(fā)生的“發(fā)展”、“共贏”等概念的認知,能用自然科學(xué)中類似公理來統(tǒng)一引導(dǎo)嗎?一類極好的提升與啟示,是類似“生態(tài)氣象”、“健康氣象”一樣,形成初步理論體系后,或許還能有“氣候變化與健康”相結(jié)合的再突破性成果。關(guān)鍵詞:質(zhì)子、時空、量子糾纏、共形場、全息磚、氣候氣象【0、引言】讀2022年3月號《環(huán)球科學(xué)》雜志發(fā)表的亞當(dāng)·貝克爾教授的《時空從哪里來?》一文,收獲很大,但疑難也多。如他說:“時空可能是從更本質(zhì)的存在中涌現(xiàn)出來的。要理解這一過程,我們需要解鎖物理學(xué)中最緊要的目標(biāo)----引力的量子理論”。貝克爾教授介紹的有關(guān)“引力的量子理論”知識很多,很細,說理也很清楚,但最后犯難:例如,貝克爾教授從介紹“額外空間維度”開始,談“維度轉(zhuǎn)換”、“本質(zhì)與涌現(xiàn)”、“時空不基本”、“引力扭曲時空”、“黑桐”、“蟲洞”、“弦論”、“加速器”、“圈量子引力”、“反德西特空間(AdS)”、“共形場論(CFT)”、“對偶性”、“量子糾纏”等等。這些自從上世紀80年代改革開放西方前沿自然科學(xué)大量傳入我國以來的高科技知識,說實話我們都認真反復(fù)學(xué)習(xí)過。正是這種浩繁的研讀,使我們對曾經(jīng)反復(fù)研讀過的“哲學(xué)”敬而遠之,認為“哲學(xué)”不能解答自然宇宙深層次的科學(xué)。但讀貝克爾教授的《時空從哪里來?》一文,看他介紹的所有西方前沿自然科學(xué)這類驚人的科學(xué)貢獻,目前仍然有更大的挑戰(zhàn)。所以在貝克爾教授文章的最后段落,他也只好老實說:“2500年前的哲學(xué)家巴門尼德認為,存在是‘完整不可分的’,‘獨一無二的’,‘持續(xù)不斷的’,‘一切就是實在’……‘等諸如此類的問題,到今天,我們?nèi)匀辉谟貌煌姆绞絾栔嗤膯栴}。這恰恰說明這些問題的重要性’”。這正如2022年2月24日開始發(fā)生的俄烏特別戰(zhàn)爭,是從化學(xué)元素時空的倫理到人類社會時空的倫理糾纏,需要等待時間才能檢驗“拱火”和“援俄”兩端“空間”的信念一樣,也在受挑戰(zhàn)?!?、量子色動化學(xué)雙芯迭加全息磚】如果把化學(xué)元素的時空的倫理稱為“自然科學(xué)”,那么也許也可以把人類社會的時空的倫理稱為“社會科學(xué)”。為啥?貝克爾教授的《時空從哪里來?》一文中一開篇就說:“空間,甚至?xí)r間,并不是最基本的。相反,時間和空間可能是涌現(xiàn)的:它們可能是大自然更基本的結(jié)構(gòu)及其行為的產(chǎn)物”。由此來分析“量子色動化學(xué)”,這是屬于量子質(zhì)子化學(xué)物理或質(zhì)子物理化學(xué)的專門學(xué)科,因此量子色動化學(xué)類似質(zhì)子組的形態(tài)分析。化學(xué)元素涉及的最基本最重要的基本粒子是“質(zhì)子”,而量子色動化學(xué)效應(yīng),雖然不是一些導(dǎo)致“看得見、聽得著”的物理化學(xué)現(xiàn)象,但也可成為和日常生活以及在工業(yè)技術(shù)上,扮演不可或缺的角色。例如人類文明的進步和發(fā)展,是建立在對化學(xué)物質(zhì)的認識和運用之上;人類歷史也正是用不同時代所依賴的化學(xué)物質(zhì)與能源,如青銅、鐵器、煤、石油和原子能來劃分的。而化學(xué)是關(guān)于物質(zhì)及其變化的科學(xué),量子色動化學(xué)是以卡西米爾平板效應(yīng)的思想,用元素周期表里質(zhì)子序列Z值理論處理原子核內(nèi)質(zhì)子組成構(gòu)造,類似把卡西米爾平板效應(yīng)看成對應(yīng)電子的自旋及其軌道,能處理強相互作用和弱如相互作用的卡西米爾效應(yīng)函數(shù)----卡西米爾效應(yīng)密度泛函理論----質(zhì)子有序組合體的理論模擬與設(shè)計,類似從電子排布、軌道能量、原子/離子半徑,可以確定周期排布一樣。所以從考慮量子色動化學(xué)效應(yīng),和不考慮量子色動化學(xué)效應(yīng)之間的差別,可以解釋很多以前不能解釋的現(xiàn)象。對此量子色動化學(xué)看重的“質(zhì)子”,只是原子、原子核內(nèi)外層一端的狀態(tài),即把內(nèi)層原子核質(zhì)子數(shù)一端的組裝狀態(tài),類比魔方作“極化論”對應(yīng),本質(zhì)不僅自然和社會有統(tǒng)一的屬性:在化學(xué)元素原子里,基本粒子的質(zhì)子和電子分不開----一端在內(nèi)層(質(zhì)子),一端在外層(電子),本身就類似人類的社會社區(qū)、政權(quán)政黨組成,政權(quán)政黨一端在內(nèi)層(類似質(zhì)子),社會社區(qū)一端在外層(類似電子)分不開。表面上,自然科學(xué)中物質(zhì)通過量子糾纏關(guān)聯(lián);社會科學(xué)中人類通過生命糾纏關(guān)聯(lián)。在自然科學(xué)中,相同的數(shù)學(xué)可以描述兩個不同的世界?;瘜W(xué)元素的質(zhì)子是宇宙大爆炸后誕生的。人類的政權(quán)政黨是文明大分裂后誕生的。像俄烏特別戰(zhàn)爭后,發(fā)生的“發(fā)展”、“共贏”等概念的認知,能用自然科學(xué)中類似公理來統(tǒng)一引導(dǎo)嗎?雖然元素的質(zhì)子時空對應(yīng)人類的政權(quán)時空,質(zhì)子時空沒有“生命”,但講“引力”概念,政權(quán)時空遍布生命,“生命”有“引力”嗎?這種關(guān)系適用政權(quán)政黨現(xiàn)象,是可聯(lián)系貝克爾教授的《時空從哪里來?》一文,大講特講的反德西特空間(AdS)/共形場論(CFT)。A、反德西特空間/共形場論之謎1)雙芯迭加華為的輪值董事郭平教授2022年4月公開說過這么一句話:“解決芯片問題是一個復(fù)雜的漫長過程,需要有耐心;未來我們的芯片方案可能采用多核結(jié)構(gòu),以提升芯片性能”----由此有“雙芯迭加”概念,被“推銷”出來。它真能實現(xiàn)14nm工藝造出7nm芯片的效果嗎?有人解釋說:從芯片制造工藝的角度講,“雙芯迭加”是靠譜的。所謂先進封裝,其實就是用來“提高多個芯片之間的互訪和溝通能力”的技術(shù)?!斑@問題,其實出在芯片間的互聯(lián)能力上:電路板的兩端就好像是隔著十萬大山,兩顆芯片間的信息交換嚴重受阻。而先進封裝呢,其實就是把兩顆芯片之間的大山鑿穿,用數(shù)不清的電路把兩顆芯片間的互訪安排了個明明白白。兩顆獨立的M1Max芯片粘在一起,非但沒有像以前的雙核芯片那樣性能極度拉跨,反而幾乎實現(xiàn)了1+1=2的性能提升”。即先進封裝,是在先進工藝受阻的情況下,通過“多芯融合”實現(xiàn)性能提升的先決條件。但問題,也不是“雙芯迭加”概念說的僅有成功的一面,更多的是不成功。如在性能(不一定能)翻倍的同時,兩顆芯片產(chǎn)生的功耗和發(fā)熱,卻可能是1+1>2。所以要采用雙芯迭加的先進封裝,“大概率華為采用的設(shè)備也是鯤鵬系列臺式機,而不是麒麟手機處理器”。2)全息磚“全息磚”即為高度逼真的全息圖像顯示。化學(xué)元素質(zhì)子是宇宙大爆炸后誕生的,人類政權(quán)政黨是文明大分裂后誕生的,能否用自然科學(xué)中類似公理來統(tǒng)一引導(dǎo),從以上“雙芯迭加”概念先進封裝看,或許自然科學(xué)+社會科學(xué)=2,才叫做“全息磚”。自然科學(xué)+社會科學(xué)>2,類似出現(xiàn)封裝“兩顆芯片產(chǎn)生功耗和發(fā)熱”,就不能叫做“全息磚”。所謂可堆迭的“全息磚”,可以制作巨大的3D圖像的報道,來自2022年3月16日英國劍橋大學(xué)提供的消息。它說的是,劍橋大學(xué)和美國迪士尼研究公司的研究人員合作,開發(fā)了一種可以將全息圖拼接在一起,形成一個巨大的無縫3D圖像的全息磚概念的驗證----該技術(shù)首次展示,為可伸縮全息3D顯示器,打開了大門?!叭⒋u”可以堆迭在一起,生成大規(guī)模的全息圖----高質(zhì)量的視覺體驗已從2-D高分辨率電視,到3-D全息增強或虛擬現(xiàn)實,以及大型真正的3-D顯示器,發(fā)展到顯示器需要支持大量的數(shù)據(jù)流:對于2D全高清顯示器,信息數(shù)據(jù)速率大約是3Gb/s,但同樣分辨率的3D顯示器將需要3Tb/s的速率,這目前還無法實現(xiàn)。全息顯示重建高質(zhì)量圖像,真正的3-D視覺感知----這被認為是連接真實世界和虛擬世界的終極顯示技術(shù),以實現(xiàn)身臨其境的體驗。也是目前3D體驗的一個巨大的挑戰(zhàn)----開發(fā)可以同時實現(xiàn)大尺寸和大視場的全息顯示,這需要與具有大光學(xué)信息內(nèi)容的全息圖相匹配。由于空間帶寬產(chǎn)品有限,目前全息圖信息的信息內(nèi)容,遠遠大于目前被稱為空間光調(diào)制器的光引擎的顯示能力。對于二維顯示器,標(biāo)準做法是將小尺寸顯示器平鋪在一起,形成一個大顯示器?!叭⒋u”探索的方法,與此類似,也是3D顯示器以前從未做過的。先進光子與電子中心簡稱CAPE,將3D圖像拼接在一起并非易事,因為最終的圖像必須從各個角度和深度看都是無縫的。在真實空間直接平鋪3D圖像是不可能的。為此開發(fā)的全息磚單元,基于粗糙集成全息顯示的角度平鋪的3-D圖像七年前的開發(fā),結(jié)合粗集成光學(xué),將每個全息磚使用高信息帶寬空間光調(diào)制器,進行信息傳遞,形成具有較大的觀看區(qū)域和視場的有角度的平鋪三維全息圖。這樣,光學(xué)設(shè)計確保全息條紋圖案,填滿全息磚的整個表面,從而使多個全息磚可以無縫地堆迭起來,形成一個可擴展的空間平鋪全息圖像3-D顯示,既能寬視場角度,又能大尺寸。由兩塊無縫貼合組成的全息磚,每個全彩磚是1024×768像素,40°視場,每秒24幀,以顯示全3D圖像的平鋪全息圖。但要想制造出具有寬視角的超大3D顯示器如全息3D墻,還有很多挑戰(zhàn)。在目前空間光調(diào)制器顯示能力有限的基礎(chǔ)上,這項工作已為解決問題提供了一種有前途的方法。類比此全息磚,量子色動化學(xué)有自然科學(xué)+社會科學(xué)=2的全息磚法嗎?3)時空從哪里來?元素質(zhì)子的時空,對應(yīng)人類政權(quán)的時空,有統(tǒng)一性,是后者“人類”也是由前者“質(zhì)子”建構(gòu)進化來的。貝克爾教授的《時空從哪里來?》一文中說:“微小維度和巨大維度就是對偶性。從一個系統(tǒng)到另一個系統(tǒng)的對應(yīng),數(shù)學(xué)上稱對偶”。質(zhì)子與政權(quán)也對偶嗎?利用一種狀態(tài)中的技術(shù),去理解另一種狀態(tài)的運作,貝克爾教授類似說明:對偶性=涌現(xiàn)=共形場論(CFT)+反德西特空間(AdS)(1-1)?!肮残螆稣?CFT)”是阿根廷科學(xué)家馬爾達西納(1968--)教授提出的,CFT沒有引力。“反德西特空間(AdS)”是荷蘭科學(xué)家德西特(1872--1934)教授提出的,AdS遍布了引力。然而AdS/CFT對偶,提供了一種真實的數(shù)學(xué)鏈接,連接了量子理論和布滿引力的整個宇宙,連接了不是政權(quán)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)世界和布滿生命結(jié)構(gòu)的人類世界。沒有化學(xué)元素質(zhì)子的時空,就沒有政權(quán)人物的時空。貝克爾教授說:“量子引力沒有成功的原因,在于從兩個不同的東西----廣義相對論和量子力學(xué)出發(fā),試圖把它們硬性結(jié)合。它們關(guān)系太緊密,不可能分開,再重新組合”。類比政權(quán)時空和質(zhì)子時空,硬性結(jié)合不成功,也在于是從兩個不同的東西出發(fā),但它們太相似。不可能分開,再重新組合----人不是由質(zhì)子時空組合起來的嗎?4)德西特何許人德西特,荷蘭天文學(xué)家和宇宙學(xué)家,是應(yīng)用愛因斯坦的廣義相對論方程式,建立宇宙數(shù)學(xué)模型的首批人物之一。他出生在荷蘭的斯尼克,在格羅寧根大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué)。1908年德西特被聘為萊頓大學(xué)天文學(xué)教授,1919年起(直到去世)兼任萊頓天文臺的臺長。德西特當(dāng)愛因斯坦于1905年發(fā)表狹義相對論時,是立即懂得其重要意義的少數(shù)幾位天文學(xué)家之一。1911年他還寫了一篇論文,闡述狹義相對論對行星軌道運動的可能含義。1916年廣義相對論發(fā)表時,德西特即對它進行了評論,并在寄給倫敦皇家天文學(xué)會的三篇系列論文中,發(fā)展了他自己的思想。這些論文的第三篇,討論了可能的宇宙模型----包括膨脹宇宙模型(這是最先提出的膨脹模型)和振動宇宙模型兩類。即1917年德西特繼愛因斯坦之后提出的一個宇宙模型,它與愛因斯坦靜態(tài)宇宙模型一樣,認為宇宙的空間不隨時間而變,故稱德西特靜態(tài)宇宙模型。德西特對愛因斯坦方程式的解,似乎描述一個空虛靜態(tài)宇宙(虛無時空)。但是,它又認為宇宙的物質(zhì)有運動,不過物質(zhì)的平均密度趨近于零。在這些條件下,求解愛因斯坦引力場方程,得德西特靜態(tài)時空度規(guī),由此而得的靜態(tài)模型為一封閉宇宙。宇宙半徑R是宇宙常數(shù)。在此宇宙內(nèi),存在著由R決定的德西特斥力。在斥力作用下,河外星系普遍退行,產(chǎn)生星系光譜的紅移。同一年,德西特建立了一個完全不同的靜態(tài)宇宙模型。模型同樣也引入了宇宙學(xué)常數(shù),但不包含任何物質(zhì)。由于壓強與能量密度正好大小相同而符號相反,因此宇宙學(xué)常數(shù)在愛因斯坦場方程中起一個“反引力”的效果,可以導(dǎo)致一個加速膨脹的宇宙。即在1920年代初葉,他已經(jīng)懂得,如果給模型添加少量(散布在整個時空的粒子形態(tài))物質(zhì),粒子將因宇宙膨脹而按指數(shù)加速互相退離。這表示兩個粒子之間的距離將以同一時間尺度重復(fù)地加倍。也就是說,某個宇宙鐘滴答一聲之后距離增加到2倍,滴答兩聲之后距離增加到4倍,滴答三聲之后距離增加到8倍,滴答四聲之后距離增加到16倍,等等。這好像你在路上走的每一步,都比前一步長一倍。但即使在1920年代末發(fā)現(xiàn)了宇宙的膨脹,膨脹也比這要平靜的多。然而到1980年代暴漲理論的提出,宇宙在誕生后的最初瞬間確實經(jīng)歷過指數(shù)膨脹階段,這種暴漲式的指數(shù)膨脹,正好能用德西特模型來描述,這是1917年出現(xiàn)的對愛因斯坦廣義相對論方程式第一個成功的宇宙學(xué)解。1920年代哈勃和其他人的觀測證明了宇宙確實在膨脹之后,愛因斯坦和德西特于1932年聯(lián)合發(fā)表了另一個基于愛因斯坦方程式的宇宙模型,這個愛因斯坦--德西特模型,是用廣義相對論方程式能夠構(gòu)造出來的最簡單的模型。它像方程式要求的那樣膨脹,但速率平緩以符合觀測;膨脹的空間是平坦的,因而實質(zhì)上是狹義相對論所描述的空間。該模型要求宇宙在某個確定的時刻誕生于一個奇點,并且同德西特原始模型一道與現(xiàn)實宇宙的外貌和1980及1990年代基于暴漲理論發(fā)展起來的標(biāo)準宇宙模型十分符合。1932年的這篇論文,甚至還提到了宇宙中存在暗物質(zhì)的可能性。B、德西特時空與反德西特時空1)霍夫特和薩斯坎德的全息論原始的德西特時空是荷蘭天文學(xué)家威廉·德西特于1917年根據(jù)愛因斯坦方程式導(dǎo)出的。對于全息概念來說,反德西特時空的重要性就在于它擁有一個位于“無限”處的邊界,這一點和我們的日常時空非常相似。從實現(xiàn)全息性原理的反德西特/共形場理論說,1995年科學(xué)家們引入的D膜,亦可稱德西特空間;反D膜亦可稱反德西特空間?;舴蛱睾退_斯坎德的全息論指出,我們周圍的物理事件都可以完全通過定義在更低維世界的方程來說明。這是因為反德西特空間背景與共形場論的對偶性,在規(guī)范理論-引力等價性、規(guī)范理論-弦理論等價性、體積-邊界面積對應(yīng)等方面都能應(yīng)用,也能聯(lián)系非對易幾何蘊涵著一類特殊的指數(shù)正規(guī)化方案,即導(dǎo)致非對易幾何體系的世界熵,遠遠小于通常幾何體系的世界熵。反德西特空間,即為點、線、面內(nèi)空間,是可積的,因為點、線、面內(nèi)空間與點、線、面外空間交接處趨于“超零”或“零點能”零,到這里是一個可積系統(tǒng),它的任何動力學(xué)都可以有一個低一維的場論來實現(xiàn)。也就是說,由于反德西特空間的對稱性,點、線、面內(nèi)空間場論中的對稱性,要大于原來點、線、面外空間的洛侖茲對稱性,這個比較大一些的對稱群叫做共形對稱群。當(dāng)然這能通過改變反德西特空間內(nèi)部的幾何來消除這個對稱性,從而使得等價的場論沒有共形對稱性。這可叫新共形共形。如果把馬爾達西納空間看作“點外空間”,一般“點外空間”或“點內(nèi)空間”也可看作類似球體空間。反德西特空間,即“點內(nèi)空間”是場論中的一種特殊的極限?!包c內(nèi)空間”的經(jīng)典引力與量子漲落效應(yīng),其弦論的計算很復(fù)雜,計算只能在一個極限下作出。例如類似反德西特空間的宇宙質(zhì)量軌道圓的暴漲速率,是光速的8.88倍,就是在一個極限下作出的。在這類極限下,“點內(nèi)空間”過渡到一個新的時空,或叫做pp波背景,可精確地計算宇宙弦的多個態(tài)的譜,反映到對偶的場論中,我們可獲得物質(zhì)族質(zhì)量譜計算中一些算子的反常標(biāo)度指數(shù)。即把“點內(nèi)空間”與“點外空間”的相對,與D膜和反D膜的相對映射,如果把我們處在的“點外空間”看作是一個環(huán)量子膜,“點內(nèi)空間”自然是一個反環(huán)量子膜。把環(huán)量子膜和反環(huán)量子膜,與D膜和反D膜的映射,并認為它們是等價的,那么,即使“點內(nèi)空間”、“線內(nèi)空間”,也是多維的,并能證明“線內(nèi)空間”與D膜和反D膜可垂直。D膜和反D膜充滿了我們的三維空間,即“點外空間”,但可能和其余空間垂直,如“點內(nèi)空間”或“線內(nèi)空間”垂直。這把“黎曼切口”連通處的“喉管”拉長,就可類似演示證明。以此為基礎(chǔ),加上宇宙暴脹光錐模型、真空撕裂質(zhì)量軌道圓的物質(zhì)族質(zhì)量譜計算公式,我們生存的宇宙是可以精確計算的。這是把宇宙人擇原理轉(zhuǎn)換為宇宙人測原理的雙向計算。正常的德西特空間與廣義相對論時空最基礎(chǔ)的差別在于:即使沒有物質(zhì)或能量存在,德西特空間仍有一些些的彎曲。如此內(nèi)生性的時空曲率可與宇宙常數(shù)以及暗能量的概念相連結(jié)。類似于之前的例子,關(guān)于德西特空間一個常用的類比為:彈性墊置于一球面上而發(fā)生些微的彎曲,因為球面極大而此曲率很小。空的德西特空間帶有些微排斥力,物質(zhì)間的萬有引力與此排斥力相抵抗。正常德西特空間對應(yīng)到正的宇宙常數(shù),與天文學(xué)觀測相符,而宇宙常數(shù)的值與德西特空間的曲率等價。從另個角度來看,德西特空間的“自身能量”造成了宇宙加速膨脹。2)德西特與反德西特空間的差別反德西特空間與正常的德西特空間相異,在不存在物質(zhì)或能量的情形下,時空曲率是呈現(xiàn)雙曲形式的。運用上面的類比例子:想像一塊彈性墊置放于鞍面上而產(chǎn)生彎曲,因為這個鞍面極大所以彎曲程度極小。如此對應(yīng)到負值宇宙常數(shù),在現(xiàn)實生活中尚未觀測到此現(xiàn)象。反德西特空間的效果是宇宙會加速坍縮。一如正常德西特空間,反德西特空間的曲率與宇宙常數(shù)等價,盡管數(shù)值上兩者分別為一正一負。與暴脹模型緊密相關(guān)的是原初密度譜的計算?,F(xiàn)在觀測到的微波背景輻射的漲落來源于宇宙暴脹時期的量子漲落,而宇宙暴脹時期是一個極高能物理過程(101^9~101^4吉電子伏)。在此高能標(biāo)下,新物理可能會進入高能物理過程。因此,在計算原初密度譜時,應(yīng)考慮時空非對易性、反常色散關(guān)系、違反洛倫茲不變性、超普朗克物理等效應(yīng)。此外,暴脹期間時空是準德西特相。德西特空間是最大對稱空間,沒有空間無窮遠,非常不同于反德西特空間和平坦的閔科夫斯基空間。因此到目前為止,還沒有好的方法定義德西特時空中的守恒量。在德西特時空中的量子場論方面,不同真空的選擇會嚴重影響原初密度譜的計算。如何選擇與自然相應(yīng)的真空仍然是待解難題,在這方面,首先研究德西特時空的全息性質(zhì)可能是有希望的方向??傊?,從基本理論出發(fā),構(gòu)造成功的暴脹模型并理解與此相關(guān)的物理是擺在人們面前的最大挑戰(zhàn)之一。1990年代以來,基礎(chǔ)物理理論和天文觀測方面都取得了長足的進步。從D膜與反D膜到德西特時空與反德西特時空,人們發(fā)現(xiàn)引力不同于其他相互作用的最重要本質(zhì)是它具有全息性。所謂的反德西特時空(AdS)就是一類全息原理能成立的具體例子。1997年馬爾達西納提出的反德西特/共形場理論(AdS/CFT)對偶性,即一種AdS空間中的IIB型超弦及其邊界上的共形場論之間的對偶性假設(shè),這種對偶性對于建立量子場論和超弦/M理論的統(tǒng)一,起作奠基性的作用,人們稱為馬爾達西納猜測。這一猜測說,AdS空間上的弦理論或M理論與在此AdS空間邊界上的共形場論等價。這個猜測對于我們世界的蘭德爾?森德魯姆膜模型的提出,以及霍金確立果殼中宇宙的思想,都有不少的啟示。時至今日,馬爾達西納的文章已成為弦論中引用率最高的文章。其實,馬爾達西納猜測中的量子重力,就是弦論。他的猜測基于1998年前弦論中的許多重要發(fā)展,如D膜,用D膜構(gòu)造的黑洞以及矩陣理論。標(biāo)準模型中的物質(zhì)被禁閉在這一膜上,而引力可以在整個時空中傳播。【2、向加速器要質(zhì)子智慧之糧】A、質(zhì)子--反質(zhì)子到柯猜芯片人的腦袋說到底,也是由化學(xué)元素的質(zhì)子時空組建的,腦袋產(chǎn)生智慧應(yīng)該說也有“質(zhì)子”的一份功勞。在自然科學(xué)中,質(zhì)子時空有無窮的“智慧”。人光靠拍腦袋,也會產(chǎn)生無窮的智慧嗎?這顯然不行。毛主席是非常有智慧的人。他一生經(jīng)歷階級斗爭、生產(chǎn)斗爭和文化大革命,在他的后半生搞建設(shè)的過程中,也遇到很多的疑難。1963年毛主席想到解題只能是“科學(xué)實驗”,把她提到是“革命”之一的高度;這是向?qū)嶒炓腔?。但?955年毛主席就說實驗是:“質(zhì)子、中子、電子還應(yīng)該是可分的”。半年后,美國第一次發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子;一年后,又發(fā)現(xiàn)了反中子,證實了毛主席的預(yù)言。到1963年12月16日毛主席在聽取聶榮臻副總理匯報時說:“三大革命運動中的科學(xué)實驗,主要是指自然科學(xué)”。但一般人僅僅把“科學(xué)實驗”看成是一般的自然科學(xué)實驗,沒有看成是向高能加速器要智慧之糧。因為即使提出“層子模型”的頂尖科學(xué)家,也沒有做過打出“質(zhì)子”的實驗。如今北京正負電子對撞機運行了30多年,北京正負電子對撞機(BEPC)是世界八大高能加速器中心之一,是我國第一臺高能加速器。BEPC工程占地50000平方米,于1988年10月首次實現(xiàn)正負電子對撞。BEPC的主要科學(xué)目標(biāo)是開展τ輕子與粲物理和同步輻射研究,如τ輕子質(zhì)量的精確測量、20億--50億電子伏特能區(qū)正負電子對撞強子反應(yīng)截面(R值)的精確測量、發(fā)現(xiàn)“質(zhì)子-反質(zhì)子”質(zhì)量閾值處新共振態(tài)、發(fā)現(xiàn)X(1835)新粒子等。2003年底國家又批準了北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCII);此重大改造工程(BEPCII)是我國重大科學(xué)工程中最具挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的項目之一,工程于2004年初動工,2008年7月完成建設(shè)任務(wù),2009年7月通過國家驗收。改造后的BEPCII成為一臺粲物理能區(qū)國際領(lǐng)先的對撞機和高性能的兼用同步輻射裝置。但也還沒有單獨的質(zhì)子實驗,而且遙遙無期。因此只能拿“質(zhì)子-反質(zhì)子”共振態(tài)解讀上節(jié)說的“反德西特空間/共形場論之謎”----前沿高科技理論幾乎被西方壟斷了話語權(quán),即使給一般的中國人作解釋,聽得也是云里霧里似的,更不知道中國已有這方面的專門研究。例如,川大科學(xué)家們建樹叩響西方科學(xué)大門的“柯召-趙華明-魏時珍猜想”,即“柯猜芯片”是說證明“空心圓球不撕破和不跳躍粘貼,能把內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面”,就是其中之一。結(jié)合此說馬爾達西納的反德西特/共形場理論(AdS/CFT)對偶性:共形場(CFT)就類似“空心圓球的外表面”,或在空心圓球的外表面。反德西特(AdS)空間就在類似“空心圓球的內(nèi)表里面”。進一步,我們把“質(zhì)子”、“D膜”也類比為“空心圓球的外表面”,把“反質(zhì)子”、“反D膜”類比為“空心圓球的內(nèi)表面”。用這一整套工具,認識“時空質(zhì)子”,貝克爾教授的《時空從哪里來?》一文中說,圈量子引力理論先驅(qū)之一的美國物理學(xué)家阿什提卡認為:空間和時間并不平滑和連續(xù),相反是由離散的組分構(gòu)成,稱作“時空小塊或原子”。這些時空原子是通過網(wǎng)絡(luò)連接,由一維的弦和二維的平面一起構(gòu)成圈量子引力理論的“自旋泡沫”。泡沫被限制在二維空間中(空心圓球的內(nèi)表面),但它生成了我們的四維世界----其中三維是空間,一維是時間----類似衣服,看上像三維的連續(xù)體,實際上它是由時空的原子(一根又一根一維的線似的纖維)縱橫交織而成。類此的弦理論,擬設(shè)時空(至少空間)起源不相關(guān)的系統(tǒng),以量子糾纏方式涌現(xiàn)----類比試想交通堵塞,如何由司機們集體決策造成?汽車不是由擁堵構(gòu)成的,但汽車會造成擁堵。而在圈量子引力理論中,時空的涌現(xiàn)就像是沙粒,在風(fēng)中集體運動而滾動的成沙丘一樣。這里我們要說,其實“涌現(xiàn)”更為科學(xué)的說法是類似“柯猜芯片”:證明“空心圓球不撕破和不跳躍粘貼,能把內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面”。但馬爾達西納的反德西特/共形場(AdS/CFT)對偶性理論似乎比“柯猜芯片”更有數(shù)學(xué)味,真的嗎?事情因引力AdS反德西特空間,比量子CFT共形場多出一個維度,享受這種不匹配的完美呈現(xiàn)解釋的全息原理應(yīng)運而生----荷蘭烏得勒支大學(xué)的特?霍夫特教授和美國斯坦福大學(xué)的薩斯坎德教授提出的全息原理,基于黑洞猜測:一個空間區(qū)域的性質(zhì),可以完全由其邊界來“編碼”。即一個黑洞的二維表面包含的所有的信息,通過這些信息,能夠洞悉到其三維內(nèi)部,就像全息照相一樣。但特?霍夫特和薩斯坎德的全息論,僅是物理實驗證明。B、解全息共形場到霍金黑洞熵公式之謎“巔峰使命”的世界最高的“珠峰”在哪里?2022年5月4日已持續(xù)5年的我國第二次青藏高原綜合科學(xué)考察,珠峰登頂、觀測、采樣成功,在珠峰8830米架設(shè)了世界海拔最高的自動氣象站。中華文明萬年史,從精衛(wèi)填海、孟姜女哭長城到湖廣填四川,虛虛實實,科學(xué)的“珠峰”在哪里?特?霍夫特和薩斯坎德的全息論,僅是物理實驗證明,有數(shù)學(xué)證明嗎?有。正如愛因斯坦1905年時雖沒有條件做實驗,但他依照誠實的道路,在前人成功的實驗面前也能開拓前進??抡佟②w華明和魏時珍等川大的數(shù)學(xué)和物理學(xué)家,在1963年前并沒有對外公開說研究西方數(shù)學(xué)的龐加萊猜想,和蘇聯(lián)數(shù)學(xué)的靈魂猜想為“空心圓球不撕破和不跳躍粘貼,能把內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面”的證明,我們知道這個情況。也是很偶然的。2007年出版《求衡論----龐加萊猜想應(yīng)用》一書提及,因為“不撕破和不跳躍粘貼,能把空心圓球內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面”求解這道難題,也跟龐加萊猜想有關(guān)。在上世紀70年代初,霍金證明了面積不減定理,指出當(dāng)黑洞形成以后,隨著時間演化,黑洞的視界表面積總是只會增加不會減少。在面積不減定理提出后的第二年,美國物理學(xué)家惠勒的一個博士研究生貝肯斯坦就注意到它,說他的理論能與此面積不減定理,跟熱力學(xué)第二定律----熵增定律長得很像。即貝肯斯坦,早各自獨立發(fā)現(xiàn)了黑洞各參量之間的一個重要關(guān)系式:發(fā)現(xiàn)黑洞的靜止能,轉(zhuǎn)動動能,電勢能三者之間存在相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,這一公式與熱力學(xué)第一定律表達式非常相似,而且表達的內(nèi)容也是能量守恒定律。這一公式被稱為黑洞力學(xué)第一定律。貝肯斯坦因此提出黑洞的表面積就是黑洞的熵,并通過計算給出了黑洞熵的計算公式。其實這也類似三色問題,是沒有計算強相互作用粒子“口袋”的殼層“火墻”,表面包裹著的顏色----用四色定理證明“口袋”的殼層里的夸克,禁閉所需三色,是球面或平面等表面積所需要的顏色,還必須引用1972年以色列學(xué)者貝肯斯坦,通過霍金證明的公式提出黑洞熵的概念和公式,它等于黑洞視界的面積。黑洞公式:S=(Akc^3)/(4hG)(2-1)A=黑洞事件視界的面積,h=普朗克常數(shù),G=牛頓引力常數(shù),c=光速,S=熵,k=玻爾茲曼常量。以上如果設(shè)h、G、c、k等常數(shù)都為1,那么黑洞熵S=A/4。這里把黑洞事件視界的面積聯(lián)系球面的面積公式A=4πR^2,設(shè)球體的最大截面的面積為球體赤道截面的圓面積S=πR^2。黑洞熵像一個球面一樣,是封閉的所能包含信息量的最大可能的熵值,這取決于球的邊界面積而不是體積,因此A=4πR^2=4S,反之,S=A/4。這里的證明,還要引用薩斯坎德的《黑洞戰(zhàn)爭》“持球跑進”,與特?霍夫特的全息原理,并且對更大范圍的物質(zhì)和信息觀控相對界計算熵公式S=A/4的應(yīng)用,還要聯(lián)系龐加萊猜想外定理的蟲洞隧道里,類似“羊過河”圖像的交點量子旋轉(zhuǎn)選擇。1)1995年提出的全息界概念美國斯坦福大學(xué)的薩斯坎德教授,為確定占據(jù)一定空間體積的物質(zhì)或能量所能包含信息量的界限,擬設(shè)如果一團分布近似為球體的物質(zhì),它的表面積為A,雖并非黑洞,但是被緊密地裝入到一個表面積為A的表面中,若該物質(zhì)能坍塌為黑洞,則最終形成的黑洞的視界表面積將小于A。而黑洞熵將小于A/4。按照廣義第二定律(GSL),該系統(tǒng)的熵不能減少,物質(zhì)的初始熵不能大于A/4。由此推之,邊界表面積為A的孤立物理系統(tǒng)的熵值必然小于A/4。2000年貝肯斯坦證明,上述這個界獨立于系統(tǒng)的組成或者層次X的特性,而僅僅依賴于GSL。斯坦福大學(xué)的拉斐爾·布索教授早在1999年就已提出一個改進的全息界,他這個全息界的構(gòu)成就起始于任意合適的2維界面,他根據(jù)球面內(nèi)部透射出來的光線,符合我們虛擬的從同一點發(fā)射出來的光線是它所經(jīng)過的物質(zhì)和輻射體的熵,推測這個熵值不能超過由初始界面所代表的熵----表面積的1/4,這樣一來,無論是宇宙熵界還是全息界都可以從拉斐爾·布索界中推導(dǎo)得出。由此可以設(shè)想兩個表面上看來非常不同的理論可以完全等效。生存宇宙中的生物(包括人類)將無法確定它們是生活在一個由弦論描述的五維時空,還是一個由量子場論描述的4維時空中。而用自然全息探尋宇宙奧秘,我們早在1959年開始,逐步形成弦圈觀念的三旋理論。這可堪稱超弦理論的“姊妹篇”,全息等價將可能使東西方出現(xiàn)的統(tǒng)一的“柯猜芯片”理論,對西方時空問題可用東方方式解決。今天,微型化技術(shù)發(fā)展超弦是物,那么三旋就如它的一張全息圖。一維的弦圈,除了超弦理論所說的各種外在運動,還應(yīng)有三旋理論所說的體旋----繞圈面內(nèi)軸線的旋轉(zhuǎn),面旋----繞垂直于圈面的圈中心軸線的旋轉(zhuǎn),線旋----繞圈體內(nèi)環(huán)狀中心線的旋轉(zhuǎn)。三旋理論將表示各種基本粒子的“三旋狀態(tài)組合”稱為“圈態(tài)密碼”。這里類圈體的自旋不同于宏觀物體的自旋。三旋是物性的內(nèi)稟運動。正如光速不同于聲速,光速是自然內(nèi)稟一樣。今天超弦理論、M理論和圈量子引力從不同的側(cè)面,對量子引力的本質(zhì)和規(guī)律作出了一定的揭示,它們在普朗克標(biāo)度領(lǐng)域一致地得出了空間量子化和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)基本單元存在的結(jié)論,這無疑是人們在20世紀末期對我們世界空間時間經(jīng)典觀念的重大突破,也是廣義相對論和量子力學(xué)統(tǒng)合的成果。為啥相信三旋組合的圈態(tài)密碼有可能解答:即A)暗物質(zhì)、暗能量問題,B)薛定諤貓問題,C)“EPR實驗”問題,D)波粒二象性問題,E)如果把“圈與點并存且相互依存”看成“圈比點更基本”,那么宇宙弦可以看成是環(huán)量子線旋耦合起來的,其長可達150億光年,其短,重迭起來可達10^(--33)厘米,即仍近似一個環(huán)量子的大??;而且這還能與弦團的每一段微小的弦,就是直徑僅有10^(--33)厘米的環(huán)量子等,說的問題?其實,這里三旋是起著一個信息位的作用,足以編碼掉進黑洞內(nèi)部前留在黑洞視界表面上的所有信息,從而也能提供一條解答黑洞信息悖論的途徑,和所可能實現(xiàn)的目標(biāo)。而實際信息相對界也是以愛因斯坦相對論中的光速有極限,作為信息與物質(zhì)相對劃分的界面,映射數(shù)學(xué)的唯象公式是:復(fù)數(shù)=實數(shù)+虛數(shù)(2-2)時空=物質(zhì)+信息(2-3)物質(zhì)+信息=實數(shù)+虛數(shù)(2-4)物質(zhì)和信息的本質(zhì)是什么?從觀控相對界看,物質(zhì)是相對信息而言,類似復(fù)數(shù)偏重實數(shù)的一種現(xiàn)象;信息是相對物質(zhì)而言,類似復(fù)數(shù)偏重虛數(shù)的一種現(xiàn)象。這類似偏微分方程求導(dǎo),也類似泛系方法。信息是任何物質(zhì)不可或缺的組成部分,如只給汽車廠的機器人金屬和塑料,它們不可能做出任何有用的東西,只有給它們下達設(shè)計的如焊接的指令,它們才能組裝出汽車。這里存在一個物質(zhì)和信息觀控相對界問題,即物質(zhì)不能直接進入大腦變成為意識,物質(zhì)和信息常常是結(jié)合在一起的,人們認識物質(zhì)常常要通過大腦的意識起作用。這種如同與學(xué)習(xí)工程、生物和物理的認識相通;把大腦比作一個點,那么物質(zhì)進入點內(nèi),信息即是進入點內(nèi)的代表。量子糾纏弦線類似蟲洞的共形場(AdS/CFT)對偶,無處不在,即虛數(shù)也聯(lián)系點內(nèi)空間,所以信息范型類似虛數(shù)論。它的觀控來源于物質(zhì)和信息相對觀控界面是有眼孔的,這類似生物膜的離子通道。就是說,任何宏觀物質(zhì)要變?yōu)樾畔?,都要類似化為微觀物質(zhì),通過共形場論(CFT)+反德西特空間(AdS)觀控相對界的點孔進行比特計量。這里不但把宏觀和微觀聯(lián)系在一起了,而且把物質(zhì)熵和信息熵(AdS/CFT)也聯(lián)系在一起了。物質(zhì)和信息的觀控相對界(AdS/CFT)"物元分析"求解可拓問題,這里物質(zhì)熵全息界可以像“柯猜芯片”的一個球面一樣是封閉的,一定空間體積的物質(zhì)或能量所能包含信息量的最大可能的熵值,取決于球的邊界面積而不是體積,因此物質(zhì)熵A可設(shè)為球的邊界面積(球面積),因圓球要與圓管的內(nèi)壁相切,球的直徑切面圓的面積S=πr^2。A=4πr^2=4S(2-5)S=A/4(2-6)方程(2-5)中,S設(shè)為物質(zhì)熵A球面穿過觀控相對界的圓眼孔面積S=πr^2,可看作全息界的信息熵。想象一束短暫的光線從觀控相對界的實數(shù)類一邊垂直射入,這里唯一的要求就是這些虛擬的光線都是從觀控界膜的類似離子通道進入或錄入虛數(shù)類的。如果該物質(zhì)能坍塌為信息,則最終形成的信息熵的視界表面積πr^2將不能大于A/4。按照該系統(tǒng)的熵不能減少,因而A=V.S(2-7)(2-7)式為通道流量公式,V為流速,流速V可以為光速C。這時S=πr^2,r為觀控相對界信息熵的視界通道半徑,由于觀控界膜的類似離子通道進入或錄入的眼孔只能為點孔,即觀控界膜的類似離子通道可多于一個以上,r并不是點孔的半徑,而是點孔視界表面積的積分求和值s的換算半徑;A也為點孔視界信息熵流量的積分求和值。弦理論認為物質(zhì)可分的極限為普朗克長度,即約為10^(-33)厘米,那么觀控界膜的類似離子通道的最小切面極限也為普朗克表面積。由于不管虛實或正負的物質(zhì)要轉(zhuǎn)化為信息,都要從觀控界膜的類似離子通道進入或錄入,設(shè)每經(jīng)過普朗克表面積極限孔一次,為信息單位一比特,那么一個類似普朗克長度半徑的球體物質(zhì)A的信息量,為H=A/4比特。而觀控界膜的類似離子通道,物質(zhì)進入或錄入的流速V可以從零増大,最大極限為光速C,因此可以對眾多的物質(zhì)或信息問題進行有限計量。物質(zhì)進入觀控界膜的類似離子通道轉(zhuǎn)化為信息,原來的流速都變?yōu)榱?,因此信息守恒,而且信息可以克隆。信息克隆也可有慢有快,而且可以信息增殖。即信息可以光速傳播,信息可以光速為零儲存,信息可以超光速增殖?)量子糾纏全息原理降維的普適性黑洞熵公式S=A/4,揭示科學(xué)“珠峰”在哪里?奧秘是特?霍夫特教授和薩斯坎德教授提出的全息原理,基于黑洞猜測:一個空間區(qū)域的性質(zhì),可以完全由其邊界來“編碼”,幾乎鏈接了馬爾達西納的反德西特/共形場理論(AdS/CFT)對偶,德西特時空與反德西特時空引申D膜與反D膜,超弦理論/M理論和圈量子引力引申涌現(xiàn)、量子糾纏、蟲洞黑洞到量子凝聚態(tài)等最新的所有概念,而引出“柯猜芯片”+“環(huán)量子三旋”是其最核心的關(guān)鍵。事情起因類似湖南科技出版社2010年出版全息原理主創(chuàng)之一的薩斯坎德的《黑洞戰(zhàn)爭》一書中,薩斯坎德說“涌現(xiàn)”、說“翻轉(zhuǎn)”本意的比喻“持球跑進”----費米子和玻色子互相轉(zhuǎn)化不但類似實體變化,也是一種信息的變化----薩斯坎德把此擬設(shè)為類似持球跑進的翻轉(zhuǎn),露出“馬腳”:薩斯坎德是把微觀的“引力子人”,看成我國算盤算珠的一些小珠子,試著不用其他維度去想象線和珠子,那么它們能持球跑進相互穿越,交流發(fā)送信息嗎?不能。按薩斯坎德的“持球跑進”類似代表持球運動員的微觀的“引力子人”,和代表費米子和玻色子“信息”的球,是同一層次,或平等的整體。薩斯坎德把此擬設(shè)為類似持球跑進的翻轉(zhuǎn),如果推理到普朗克尺度的視界,只給在一維的沿著桿線移動的類似“點”微觀的“引力子人”----薩斯坎德是用一個高倍顯微鏡來觀測類似費米子和玻色子可以互相轉(zhuǎn)化生活的世界。薩斯坎德在《黑洞戰(zhàn)爭》一書中談到“持球跑進”,保衛(wèi)信息守恒的求解辦法,因可以聯(lián)系龐加萊猜想外定理翻轉(zhuǎn),試著假設(shè)或擬合不用其他維度,去想象線和珠子的。但三旋理論的求解辦法,這里的“線”不再是圓柱面的線材,而是圓柱面的管子;珠子也不是在圓柱面外移動類似的算盤珠子,而是在圓柱管內(nèi)移動的,類似球面或環(huán)面的珠子。但如果珠子的自旋,只有面旋和線旋,要持球跑進相互穿越交流發(fā)送信息也不行。在三旋理論中,類圈體(如環(huán)圈)內(nèi)稟自旋有三種:面旋、體旋和線旋。類圈體的面旋、體旋和線旋還可兩兩組合,或三三組合,合計的避錯編碼標(biāo)度值個數(shù)就是62??招膱A球內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面,把管道及珠子推理到普朗克尺度,只給一條一維的沿著管線內(nèi)壁移動,內(nèi)外圓球表面各自持球跑進的珠子相遇,在轉(zhuǎn)點的普朗克尺度上,由于還可以各占一半合成一個球體,作體旋翻轉(zhuǎn)后,各自再分開,恢復(fù)原來各自的形態(tài)。此前“轉(zhuǎn)點”的“龐加萊猜想球”自旋,如果是作純面旋,那么從內(nèi)向外或從外向內(nèi)的交流就會被阻塞;不堵塞只能作純體旋和與其組合旋。只不過純體旋的轉(zhuǎn)軸方向,與管柱壁的管長方向的中心線垂直??招膱A球內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面,在龐加萊猜想球式的“轉(zhuǎn)點”自旋這里,有存在量子論類似的“間斷”性。原因是:其一,即使球體的純體旋不阻塞,從內(nèi)向外或從外向內(nèi)的交流,由于是“轉(zhuǎn)點”式的內(nèi)外的交流----是在同一段管線內(nèi)運動,根據(jù)廣義泡利不相容原理,它們必須“間斷”交換才能進行。其二,與體旋的組合旋,只在遇到體旋時才有一次被選擇,這本身也產(chǎn)生“間斷”,這是旋到純面旋位置的時候。這種阻塞即使時間是短暫的,因雙方運動的速度或頻率差,要用普朗克尺度來截止,這也涉及小數(shù)點后面的無理數(shù)或有理數(shù)的位數(shù)計算。由此,聯(lián)系把普朗克常數(shù)的數(shù)量級,比作針尖,一個數(shù)量級中從1至9可容納9個連續(xù)自然數(shù),即在針尖上可站9個天使,只有一半對一半普朗克常數(shù)的嵌合被選擇。聯(lián)系費米子為啥是1/2自旋?道理是,如果把虛擬的空心圓球不撕破與不跳躍粘貼的內(nèi)外表面翻轉(zhuǎn),看成像“8”字,一個“0”凹陷裝入另一個“0”內(nèi)面,像口袋內(nèi)再裝口袋,或者像一個空心圓錐體放到另一個空心圓錐體內(nèi)部頂對頂?shù)氖疽鈭D像。這里“8”形的球串自旋,上面“0”的整體自旋完后才是下面“0”的整體自旋,所以合計自旋是720度,但按自旋分類只是1/2的費米子。而像口袋內(nèi)再裝口袋的自旋只要360度,是類似玻色子。“翻轉(zhuǎn)”的區(qū)別大如天。再說“8”字形球串這種頂對頂?shù)慕稽c,變成殼層類似的翻轉(zhuǎn),這里“零錐”的點移動,可以是一維的弦或蟲洞。而且這種空心圓內(nèi)外表面只有一“點”在連接;這個“點”即使拉長,變?yōu)橐痪S的線段,從拓撲結(jié)構(gòu)和龐加萊猜想來說,仍是與球面同倫的?,F(xiàn)在把空心圓球內(nèi)表面比喻的“0”或空心圓錐體,收縮到一“點”;因為一個圓錐體的表面與另一個圓錐體的表面翻轉(zhuǎn),必須經(jīng)過頂對頂?shù)慕稽c;把它看成量子點,實際類似普朗克尺度級數(shù)是10進位制的“里奇流球”,只可四舍五入有限可分成的一半對一半。由于三旋包括體旋,量子點“里奇球”體旋翻轉(zhuǎn),內(nèi)表面變的那個“半點”,翻轉(zhuǎn)為外表面的那個“半點”。再虛擬這個翻出的“半點”,經(jīng)過兩個“半點”組合放大成球面也仍是與球面同倫的。3)羊過河、算盤珠子、線材與管材黑洞公式量子糾纏隱形傳輸類比“羊過河”的寓言故事----河上有座獨木橋,一只白羊和一只黑羊分別從橋兩頭同時走上橋,走到橋中間要過河,而又互不相讓,如何辦?因為這個圖案,可以化為一維的弦線,引進到空心圓球內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面,在球的內(nèi)外表面之間搭成的一維“橋”,變換為“羊過河”問題,而與西方弦論并跑。因為解答1維和0維結(jié)合的三旋寬窄數(shù)學(xué),是跟弦論、圈論、旋子論、扭子論、時空非互易論、平行宇宙論、宇宙輪回論等聯(lián)系的弦膜圈說,可解答時空連續(xù)與間斷的統(tǒng)一----這里像《羊過河》寓言中的獨木橋的弦圖,擬設(shè)變形為“魔杖”的弦線,可類比薩斯坎德的《黑洞戰(zhàn)爭》一書中的“持球跑進”,和特?霍夫特的全息信息守恒的疑難解答。即“魔杖”類似空心圓球內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面,兩只羊在橋中間碰頭的“轉(zhuǎn)點”,有類圈體寬窄三旋式的自旋能化解矛盾?!把蜻^河”的寓言,說的是白羊和黒羊打起來,都掉到河里了。但如果改成“人過河”,走到橋中間的兩個人,不用打架,也不用互讓,只需一個人抱著另一個人,旋轉(zhuǎn)半圈,或一個人拉著另一個人的手,相互半轉(zhuǎn)身,腳交叉,就過去了----“羊”和“人”都屬于動物,但在進化級別上,“羊”處于下端,“人”處于頂層,所以“求衡論”的智慧也不在一個級別。但這里的論證難點也不少。首先“不撕破”,空心圓球內(nèi)外表面就只能做一根一維弦線或蟲洞連通。這時與龐加萊猜想實心球體仍是等價的,虧格=0。但如果空心圓球內(nèi)外表面有兩根一維弦線或蟲洞連通,就能作環(huán)圈類似通孔線旋,虧格=1。虧格=0,空心圓球內(nèi)外表面是只有一根一維弦線或蟲洞連通的翻轉(zhuǎn),等價于類似墨比烏斯帶陳數(shù)=1的不平凡圖像內(nèi)外圈面的翻轉(zhuǎn)。墨比烏斯帶是在內(nèi)外圈面中心圈線上,有一個扭轉(zhuǎn)的“交點”。這類似一個圓錐體的表面與另一個圓錐體的表面翻轉(zhuǎn),必須經(jīng)過頂對頂?shù)慕稽c。把它看成“量子點”,它可以是球量子,也可以環(huán)量子。但要內(nèi)外表面翻轉(zhuǎn)通過,必須是體旋。正是這一選擇,才吸引了“柯猜芯片”使用三旋理論去思考的。但因三旋中的面旋和線旋,被排除在外,體旋有球量子性,或大或小,可以把宏觀和微觀,或大宇宙與小宇宙,天然地聯(lián)系結(jié)合上了量子論和弦論----道理是,量子論不可分,但留有黎曼猜想“四舍五入”的余地----量子論的最小單位是普朗克尺度,級數(shù)是10進位制,可分只有四舍五入的有限可分。所以又聯(lián)系上“千僖難題”之四的黎曼假設(shè),和美國克雷數(shù)學(xué)所2000年公布的其余千禧六難題的全解。還因弦理論的開弦和閉弦,只與龐加萊猜想正定理的圓球,和龐加萊猜想逆定理的圓環(huán)對應(yīng)?!安凰浩频目招膱A球”,屬于龐加萊猜想第三極公設(shè)----龐加萊猜想外定理。這可擬設(shè)在空心圓球內(nèi)外表面之間,做一根一維弦線或蟲洞的連通,加上量子論的“四舍五入”,類似把皮球不破,內(nèi)表面翻轉(zhuǎn)成外表面,必然涉及數(shù)學(xué)的“點”問題。【3、質(zhì)子時空接近加速器和原子核點滴】A、質(zhì)子時空用質(zhì)子加速器探索元素起源質(zhì)子時空“巔峰珠峰”科學(xué)闡述,類似量子糾纏隱形傳輸“涌現(xiàn)”、反德西特/共形場(AdS/CFT)對偶、D膜與反D膜、弦論/M理論和圈量子引力、蟲洞黑洞到量子凝聚態(tài)等現(xiàn)象,都是質(zhì)子自身就具備的。人體即使有質(zhì)子,也只能是大腦的智慧思維;人即使活一百歲,反對做質(zhì)子加速器實驗說得再美妙,即使理論成就獲有科學(xué)諾貝爾獎類似公認的高,帶領(lǐng)前進的路也是堵塞的。那核物理學(xué)家最大的愿望是啥?揭示恒星和超新星爆發(fā),如何創(chuàng)造宇宙中大多數(shù)元素是其一。2022年5月3日《中國科學(xué)報》記者倪思潔報道,經(jīng)過幾十年的等待,一部耗資9.42億美元的加速器已在美國正式投入使用,相關(guān)的實驗可描繪原子核景觀的未探索區(qū)域----這個名為稀有同位素束流設(shè)施(FRIB)的加速器,位于密歇根州立大學(xué),于2014年開始建造。FRIB的實驗是在地下開展,通常是鈾這種特定的元素的原子被電離,并被送入一個450米長的加速器。加速器會像回形針一樣彎曲,以適應(yīng)150米長的大廳。在管道末端,離子束將撞擊一個石墨輪,石墨輪不斷旋轉(zhuǎn),以避免任何特定的位置過熱。大多數(shù)原子核會穿過石墨,但有一部分會與其碳原子核碰撞。這導(dǎo)致鈾原子核分裂成更小的質(zhì)子和中子組合,而每一個原子核都代表著不同的元素和同位素。隨后,由各種原子核組成的光束將被引導(dǎo)至地面的“碎片分離器”。分離器由一系列磁鐵組成,后者會使每個原子核向右偏轉(zhuǎn),而每個原子核的角度取決于其質(zhì)量和電荷。通過微調(diào),F(xiàn)RIB能夠為每個特定的實驗,產(chǎn)生完全由一種同位素組成的光束。最后所需同位素可通過束流管到達實驗大廳,F(xiàn)RIB將能夠產(chǎn)生和研究幾乎每一種原子核。但就最稀有的同位素而言,生產(chǎn)率可能低至每周一個原子核。但FRIB的一個獨特之處,是它有第二個加速器可以接收稀有同位素,并將其撞擊到固定目標(biāo)上,以模擬恒星或超新星內(nèi)部發(fā)生的高能碰撞。B、質(zhì)子時空原子核結(jié)構(gòu)研究最新進展膠子是強相互作用(四種基本相互作用之一)的載體,是把夸克禁閉在強子內(nèi)部的深層原因,并把質(zhì)子和中子結(jié)合在一起形成原子核。2022年4月2日《中國科學(xué)報》記者朱漢報道,華南師范大學(xué)量子物質(zhì)研究院研究員楊帥教授和美國布魯克海文國家實驗室的研究人員等組成的研究團隊,為探索原子核內(nèi)膠子的動力學(xué)提供了一個新的途徑----首次在氘核--金核超周邊重離子碰撞中,測量了光子--原子核散射過程中的J/psi粒子產(chǎn)生,提出探測氘核(由一個質(zhì)子和一個中子組成)內(nèi)部膠子結(jié)構(gòu)的新方法。以夸克和膠子為自由度研究核子的結(jié)構(gòu),是當(dāng)今粒子物理和高能核物理的前沿問題之一,也是正在推進的下一代核物理大科學(xué)裝置----電子離子對撞機的核心科學(xué)目標(biāo)之一。在氘核--金核超周邊碰撞中(碰撞參數(shù)大于兩個碰撞核半徑之和,兩碰撞核沒有物理接觸),接近光速的金原子核產(chǎn)生超強電磁場,由于洛倫茲收縮效應(yīng),該電磁場可等效為準實光子。在這種特殊的氘核--金核碰撞中,金核產(chǎn)生的光子和氘核內(nèi)的膠子相互作用產(chǎn)生J/psi粒子。其中,光子的作用類似X射線,讓人們第一次看到氘核內(nèi)膠子的排布方式。此外在光子與氘核內(nèi)膠子相互作用產(chǎn)生J/psi粒子的同時,還會給氘核一個動量轉(zhuǎn)移,使其分解成一個自由的質(zhì)子和中子。他們在本項研究工作中,利用中子標(biāo)定的方法,研究上述氘核的碎裂過程,加深了人們理解膠子,在質(zhì)子和中子相互作用中扮演的角色。C、質(zhì)子時空元素化學(xué)性質(zhì)變化趨勢被壓力揭示探索質(zhì)子時空元素化學(xué)性質(zhì)在壓力下的變化規(guī)律,2022年3月14日《中國科學(xué)報》記者喬仁銘和陳彬報道,南開大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院董校教授課題組和國外科研人員合作,揭示壓力下元素周期率和元素化學(xué)性質(zhì)變化趨勢,研究表明壓力會顯著地改變元素的電負性和化學(xué)硬度----這與前人理解的不同,壓力會改變元素化學(xué)勢和電荷間的函數(shù)關(guān)系,從而改變元素的化學(xué)性質(zhì)。這些計算結(jié)果可以解釋大量已發(fā)表的理論預(yù)測和實驗現(xiàn)象,并預(yù)測高壓下的化合物形成規(guī)律,為設(shè)計高壓下新型化合物構(gòu)筑了理論基礎(chǔ)。1869年元素周期表的發(fā)現(xiàn),是近現(xiàn)代化學(xué)理論誕生的標(biāo)志,被譽為現(xiàn)代化學(xué)的圖騰,其深刻地反映了量子力學(xué)基本規(guī)律與化學(xué)原理間的關(guān)系。幾乎全世界所有的化學(xué)教科書后都附有元素周期表,被奉為金科玉律。然而他們發(fā)現(xiàn),在壓力下,元素性質(zhì)和電子行為會產(chǎn)生明顯的改變,進而誘發(fā)了豐富的物理化學(xué)現(xiàn)象,這是了解非常規(guī)材料合成和行星內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)等科學(xué)問題的重要途徑。因為盡管很多研究人員得到了大量新奇的高壓物理和化學(xué)個例,但目前尚缺乏完整且有效的理論模型來解釋這些現(xiàn)象。多個跡象表明,元素周期律在高壓環(huán)境中會發(fā)生一定變化,而這將成為探索高壓物理和化學(xué)規(guī)律的突破口----1934年美國化學(xué)家羅伯特?密立根教授,創(chuàng)建了描述元素化學(xué)性質(zhì)的數(shù)學(xué)模型,其中存在兩個重要的參數(shù):電負性和化學(xué)硬度,這兩項分別對應(yīng)化學(xué)勢關(guān)于電荷數(shù)的第一階和第二階展開系數(shù)。前者描述原子吸引電子的能力,后者描述電子狀態(tài)的穩(wěn)定性。電負性和化學(xué)硬度,表現(xiàn)出明顯的元素周期律,被視為元素周期律的主要表現(xiàn)形式。數(shù)十年來人們一直認為:電負性和化學(xué)硬度是元素的固有性質(zhì),不隨外界條件的改變而改變。董校教授及其科研團隊,在前人的基礎(chǔ)上利用第一性原理,計算結(jié)合組內(nèi)開發(fā)的“帶電氦矩陣”方法,揭示了氫到鋦之前的96種元素在500GPa以內(nèi)的電負性和化學(xué)硬度隨壓力的變化趨勢。發(fā)現(xiàn)隨著壓力增加,各元素間的電負性和化學(xué)硬度排序會出現(xiàn)顯著改變,進而導(dǎo)致了各元素間化學(xué)性質(zhì)的重新排列,如在常壓下,還原性最強的元素為銫(Cs),但因壓力導(dǎo)致的軌道重組變成了鈉(Na)。元素性質(zhì)的變化,具體表現(xiàn)三方面:一是壓力會普遍降低各個元素的化學(xué)硬度,從而導(dǎo)致高壓下整個元素周期表向金屬性偏移,使得更多的元素表現(xiàn)金屬特性,如金屬化現(xiàn)象,聚合現(xiàn)象等。而常壓下的典型非金屬(如碳、氮、氧等)會出現(xiàn)性質(zhì)移動。二是在100GPa以上,壓力可以模糊長周期間的界限。三是電子軌道發(fā)生重排,高角動量電子因其具有更少的節(jié)點而在高壓下焓值顯著降低,進而改變原有的軌道交錯規(guī)律。具體表現(xiàn)為p或d軌道能量降低,電子更傾向于占據(jù)p或d軌道,從而引起其性質(zhì)改變。D、質(zhì)子時空觀測到原子核橫向搖擺現(xiàn)象1)質(zhì)子數(shù)為60的原子核有多奇?設(shè)A為質(zhì)量數(shù),Z為質(zhì)子數(shù),N為中子數(shù)。A在核物理中表示質(zhì)量數(shù),可以是中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)之和。但氘核的質(zhì)量≠一個中子+一個質(zhì)子,原因是中子和質(zhì)子結(jié)合形成氘核時,要釋放能量,這個能量稱為結(jié)合能;即氘核的質(zhì)量=一個中子+一個質(zhì)子+結(jié)合能。奇A核是質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)的原子核。偶偶核就是中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)都是偶數(shù)的原子核。2022年3月22日《中國科學(xué)報》記者劉如楠和甘曉報道,中科院近代物理研究所研究員呂冰鋒教授和來自法國、羅馬尼亞、芬蘭等國的研究人員合作,在化學(xué)元素釹-136(136Nd)中觀測到原子核的橫向搖擺現(xiàn)象,實驗有助于人們更深入地理解原子核的三軸形變。對原子核的搖擺運動的研究,是驗證原子核是否具有穩(wěn)定三軸形變的主要手段。自2014年理論物理學(xué)家首次預(yù)言原子核存在橫向搖擺運動以來,實驗雖然已開展了大量研究,然而僅在偶偶核鋇-130(130Ba)中等自旋區(qū),發(fā)現(xiàn)存在原子核的橫向搖擺帶,人們對偶偶核中橫向搖擺運動的認知仍非常有限。目前實驗是在芬蘭的于韋斯屈萊大學(xué)的重離子加速器上完成的,他們是在A~130質(zhì)量區(qū)的偶偶核中,尋找新的橫向搖擺核----實驗中使用了高純鍺(Ge)陣列、充氣反沖核譜儀、焦平面探測陣列等設(shè)備。其中高純鍺陣列包含24個Clover型和15個tapered型高純鍺探測器,因此實驗可獲得極高的統(tǒng)計量以保證完成高精度線性極化的測量。他們發(fā)現(xiàn)136Nd中,兩條中等自旋帶的實驗信息,滿足橫向搖擺的特征。為了深入理解實驗結(jié)果,他們發(fā)展了新的粒子轉(zhuǎn)子模型。該模型的計算結(jié)果和實驗結(jié)果吻合,因此進一步確定了該核的橫向搖擺特征。這是在偶偶核中發(fā)現(xiàn)的第二例橫向搖擺運動核。2)釹、鋇、鍺原子核隱秘質(zhì)子數(shù)有多奇?元素周期表似乎為所有化學(xué)元素打造了一個“智慧大腦”----把物理化學(xué)世界的運動信息,表征成一系列擁有質(zhì)子大小數(shù)量排列的數(shù)學(xué),問題的關(guān)鍵是要識破復(fù)雜質(zhì)子數(shù)背后隱秘的特殊數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),化繁為簡,又只能是利用捉襟見肘的人類“智慧大腦”資源完美破題。質(zhì)子時空觀測到原子核橫向搖擺現(xiàn)象,完美破題了嗎?沒有。因為目前全球主流的理論化學(xué)物理學(xué)家,還少有人進入到量子色動化學(xué)這個領(lǐng)域。但這里別有洞天,例如,“好質(zhì)子數(shù)”質(zhì)子組學(xué)說全息交叉,從卡西米爾平板效應(yīng)、原子經(jīng)濟性、弦方形成的經(jīng)濟性、利用率、副產(chǎn)物、能源、安全等出發(fā),“好質(zhì)子數(shù)”的波函數(shù)、密度泛函、雜化泛函等綜合,公式與“3N”和“4n”個變量函數(shù)的數(shù)字3、4、6、8、7、12、14、16等數(shù)量選擇相關(guān),已擬設(shè)有如下公式:Z=(3×N)+(4×n)(3-1)例如以上呂冰鋒教授等國內(nèi)外研究團隊實驗中,提到釹(Nd-60Z)、鋇(Ba-56Z)、鍺(Ge-32Z)等元素原子核質(zhì)子數(shù)波函數(shù)就有:釹(Nd-60Z):Z=(3×N)+(4×n)=(3×20)+(4×0)=60鋇(Ba-56Z):Z=(3×N)+(4×n)=(3×0)+(4×14)=56鍺(Ge-32Z):Z=(3×N)+(4×n)=(3×0)+(4×8)=32即釹(Nd-60Z)的“好質(zhì)子數(shù)”(3×20)相當(dāng)于10個碳元素質(zhì)子數(shù)弦方結(jié)構(gòu)(6×10)。鋇(Ba-56Z)的“好質(zhì)子數(shù)”(4×14)相當(dāng)于7個氧元素質(zhì)子數(shù)弦方結(jié)構(gòu)(8×7)。鍺(Ge-32Z)的“好質(zhì)子數(shù)”(4×8)相當(dāng)于4個氧元素質(zhì)子數(shù)弦方結(jié)構(gòu)(8×4)。為啥?【4、以氮元素實驗解質(zhì)子時空數(shù)學(xué)之謎】A、自然與社會全息交叉智慧統(tǒng)一的數(shù)學(xué)量子“好質(zhì)子數(shù)”的波函數(shù)、密度泛函、雜化泛函等的綜合公式(3-1):Z=(3×N)+(4×n),解密的是元素化學(xué)實驗質(zhì)子數(shù)時空可分和不可分的變化,決定從普通化學(xué)反應(yīng)到核化學(xué)反應(yīng),都是以元素周期表中元素原子的原子核所含的質(zhì)子數(shù)不講大尺度結(jié)構(gòu)----部分子無標(biāo)度性實在的量子色動化學(xué)。這里類似把質(zhì)子和中子等粒子,都看成是“平等的人”,但在結(jié)構(gòu)的代表性上,類似政權(quán)、政黨現(xiàn)象中,領(lǐng)導(dǎo)核心和其他成員的編碼作用是不同的。把卡西米爾平板效應(yīng)力引進到原子核,如果質(zhì)子數(shù)不是一個簡單的強力系統(tǒng),而是有很多起伏,就能把“碳核”包含的相當(dāng)于卡西米爾力平板的“量子色動幾何”科學(xué)“細節(jié)”設(shè)計出來。因為氧核的8個質(zhì)子構(gòu)成的立方體,形成3對卡西米爾平板效應(yīng),這種“量子色動幾何”效應(yīng)是元素周期表中其他任何元素原子的原子核,所含的質(zhì)子數(shù)的“自然數(shù)”不能比擬的。這其中的道理是:形成一個最簡單的平面需要3個點或4個點,即3個點構(gòu)成一個三角形平面,4個點構(gòu)成一個正方形平面??ㄎ髅谞栃?yīng)需要兩片平行的平板,三角形平板就需要6個點,這類似碳基。正方形平板就需要8個點,這類似氧基。如果把這些“點”看成是“質(zhì)子數(shù)”,6個質(zhì)子雖然比8個質(zhì)子用得少,但比較量子卡西米爾力效應(yīng),8個質(zhì)子點的立方體是上下、左右、前后,可平行形成3對卡西米爾平板效應(yīng),即它是不論方位的。構(gòu)造一對和3對卡西米爾平板效應(yīng)的量子色動幾何“游戲”及量子色動化學(xué)生成元“游戲”,這種分層級的“卡西米爾元素周期表”膜世界,由此產(chǎn)生氧核、碳核、氮核及其變體等類似張乾二式多面體的量子色動化學(xué)能源器。它能否說明氮化物高位錯密度的自發(fā)極性反轉(zhuǎn)原子機理呢?因為氮元素N(Z=7)包含的7個質(zhì)子,并不像:氧元素O(8):Z=(3×N)+(4×n)=(3×0)+(4×2)=8。碳元素C(6):Z=(3×N)+(4×n)=(3×2)+(4×0)=6。氧核包含的8個質(zhì)子可組成3對平行正方形的立方體,碳核包含的6個質(zhì)子可組成一對平行三角板的正五面體。氮元素的奇是:氮元素N(7):Z=(3×N)+(4×n)=(3×1)+(4×1)=7。氮氣是兩個氮原子結(jié)合氮分子,化學(xué)式為N?,為無色無味氣體。氮元素雖不含“好質(zhì)子數(shù)”說的“8”和“6”,卻同時包含“8”和“6”半整數(shù)“4”和“3”。這個“混合優(yōu)勢”,一方面說明氮氣化學(xué)性質(zhì)很不活潑,它的這種高度化學(xué)穩(wěn)定性與缺“好質(zhì)子數(shù)”說的“8”和“6”弦方結(jié)構(gòu)有關(guān)。但另一方面2個N原子結(jié)合成為氮氣分子,總體包含的14個“質(zhì)子數(shù)”,正好是“8”+“6”的結(jié)合,也就有潛力發(fā)生自發(fā)極性反轉(zhuǎn)原子類似的氮化物高位錯密度現(xiàn)象。B、氮化物材料生長界面研究獲新進展2022年5月2日《中國科學(xué)報》記者胡珉琦等報道,中科院半導(dǎo)體研究所研究員劉志強、楊身園教授,以及北京大學(xué)高鵬教授和美國北卡大學(xué)張勇教授等科研團隊合作,研究“MOCVD方法在藍寶石襯底上生長的AlN(氮化鋁)材料自發(fā)極性反轉(zhuǎn)原子機理”,取得在氮化物材料生長界面生長過程上的新進展發(fā)現(xiàn)。MOCVD是金屬有機化合物化學(xué)氣相淀積的英文縮寫。MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎(chǔ)上,發(fā)展起來的一種新型氣相外延生長技術(shù)。它以Ⅲ族、Ⅱ族元素的有機化合物和V、Ⅵ族元素的氫化物等作為晶體生長源材料,以熱分解反應(yīng)方式在襯底上進行氣相外延,生長各種Ⅲ-V族、Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統(tǒng)中的晶體生長,都是在常壓或低壓(10-100Torr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應(yīng)室中進行,襯底溫度為500-1200℃,用射頻感應(yīng)加熱石墨基座(襯底基片在石墨基座上方),H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機物到生長區(qū)。而氮化鋁(AlN)是一種新型的無機非金屬材料,被廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域。因為氮化鋁是一種陶瓷絕緣體,工業(yè)上由氧化鋁與焦炭在氮氣流中高溫制得。劉志強、楊身園、高鵬、張勇教授等科研團隊通過MOCVD在藍寶石上生長的氮化物材料,晶格排布并不是直接繼承于氮化物/藍寶石界面,而是在生長過程中經(jīng)歷了自發(fā)的極性反轉(zhuǎn)。他們通過第一性原理計算,揭示了藍寶石襯底表面氮化的最穩(wěn)定原子構(gòu)型及界面生長前端。離開異質(zhì)界面后,氮化物晶格將通過極性翻轉(zhuǎn)晶界(IDBs),自發(fā)的實現(xiàn)從N極性向金屬極性的翻轉(zhuǎn)。因此他們回答了氮化物MOCVD“異質(zhì)界面構(gòu)型和原子級沉積過程”這一科學(xué)問題,闡明了氮化物晶格極性選擇和演進機制,證實了除晶格失配和熱失配之外,自然存在的IDBs是氮化物高位錯密度的另一重要起因。氮化物半導(dǎo)體材料是半導(dǎo)體照明、全彩顯示、電力電子等器件的核心基礎(chǔ)材料;日久彌新的是今天大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的氮化物材料,生長界面研究仍具有重要的科學(xué)意義----“界面即器件”,界面是器件設(shè)計的基礎(chǔ),同時也是材料生長控制的核心。上個世紀80年代日本科學(xué)家,首次實現(xiàn)了氮化物材料外延,然而30余年時間里生長界面仍存在大量學(xué)術(shù)爭議,傳統(tǒng)“由表面推測界面”的研究方法常常引起錯誤的認知,而這項研究為解決學(xué)術(shù)爭議提供了直接證據(jù)。但他們真的完善又完美地解決嗎?從質(zhì)子時空元素的量子色動化學(xué)看,還不完全。C、漫話從科研到生活中的氮氮是空氣中最多的元素,在自然界中存在十分廣泛。但氮在地殼中的含量很少,自然界中絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮氣的形式存在于大氣中;氮氣占空氣體積的百分之七十八,在生物體內(nèi)亦有極大作用,是組成氨基酸的基本元素之一??蒲兄心?Ne)和氮(N)可以形成系列聚合氮化合物,NeN??兼具稀有的主客體結(jié)構(gòu)和已知爆轟材料TNT兩倍以上的能量密度。壓力誘導(dǎo)具有超高能量密度的含氖聚合氮化物。具有氮氮單鍵或雙鍵的聚合氮在轉(zhuǎn)換成具有氮氮三鍵的氮氣時,會釋放巨大的能量,因此聚合氮成為新型高能量密度材料的重要候選者之一。目前實驗和理論研究報道,大多數(shù)全氮物質(zhì)需在極高壓強條件下才得以被合成。為了降低聚合氮合成壓力,向單質(zhì)氮體系中引入其他元素,同時借助壓力手段合成含氮化合物,已經(jīng)成為可行途徑之一。因此,尋找低合成壓力和高能量密度的聚合氮化合物,是當(dāng)前高能量密度材料領(lǐng)域的研究重點。例如,南京大學(xué)張海軍教授與東北師范大學(xué)張守濤教授合作,通過晶體結(jié)構(gòu)搜索和第一性原理計算預(yù)測了幾種高氮含量的氖氮化合物,并且在壓力的作用下將惰性原子Ne(氖)引入氮氣中,可以大大降低形成聚合氮的壓強。他們通過向純氮體系摻入氖,實現(xiàn)了在較低壓強下合成氖氮化合物,為獲得高能量密度聚合氮材料提供了理論依據(jù)。同時通過卸壓至環(huán)境壓強,移除客體原子得到純氮的方法克服了純氮材料難以合成的困難。他們助推性能優(yōu)良的新型高能量密度材料的發(fā)現(xiàn),也為氖的化學(xué)反應(yīng)研究打開了新局面。如果以上科研中,氮(N)元素原子中的7個質(zhì)子,以2個N原子結(jié)合成為氮氣分子,總體包含的14個“質(zhì)子數(shù)”可以分別形成一個像碳基的五面立方體和一個像氧基的正立方體的質(zhì)子組合體,擬設(shè)為一種量子色動化學(xué)能源器,參加到做的原子核里的量子波動起伏“游戲”,它也會加強質(zhì)子結(jié)構(gòu)的量子卡西米爾力效應(yīng)嗎?這種“遠離”聚合氮壓強的原子核內(nèi)的幾何結(jié)構(gòu),實際是有量子色動化學(xué)的內(nèi)源性和外源性之分的。從數(shù)學(xué)中推演出化學(xué)元素周期表,是從伽利略的“斜面”聯(lián)系霍金的“界面”,再到卡西米爾的“平面”,采用數(shù)學(xué)描述:一個點構(gòu)不成平面,兩個點構(gòu)成直線,三個點才可以構(gòu)成一個三角形“平面”,六個點可構(gòu)成一對平行的“平面”,才可聯(lián)系“卡西米爾平板效應(yīng)”。即把每個“點”看成化學(xué)元素原子核中的一個質(zhì)子,六個點對應(yīng)的是“碳元素”,已經(jīng)進入元素周期表。但與“8”比,是四個點構(gòu)成一個四邊形“平面”,“8”個點可構(gòu)成一個立方體,是三對平行的“平面”;“8”點是8個質(zhì)子,對應(yīng)的是“氧元素”?!把踉亍北取疤荚亍笔堑厍蛏献罨钴S的化學(xué)元素,而且在所有的數(shù)目中,也只有“8”個點才可同時構(gòu)成三對平行的平面。再說“量子起伏效應(yīng)”的數(shù)學(xué)聯(lián)系,與“卡西米爾平板效應(yīng)”結(jié)合,打造出類似凝聚態(tài)弦物理數(shù)學(xué)0量子開合糾纏芯片,元素周期表是可以造的。即這里量子“0”,類似老子的“無中生有”數(shù)學(xué)如0+0=0;0+0+…+0=0。其次類似“量子糾纏”1+(-1)=0屬于算術(shù)及代數(shù)運算原理,有關(guān)無窮多的自然數(shù)、實數(shù)、虛數(shù)、復(fù)數(shù)等正負數(shù)對的加法計算,涉及到量子起伏、真空起伏等類似卡西米爾收縮效應(yīng)的檢測,與霍金黑洞輻射,類似虛數(shù)能量效應(yīng)現(xiàn)象的觀察,是對應(yīng)的。即“6”算“好質(zhì)子數(shù)”,“8”是更好“好質(zhì)子數(shù)”----類似正方形的8個頂點,在局域和全域都是最接近、最簡約的上下、左右、前后三對卡西米爾效應(yīng)平板的經(jīng)驗圖像和先驗圖像。但對于所有的自然數(shù),甚至包括所有的實數(shù)、復(fù)數(shù)來說,是無限的多,而由于“8”只有一個,所以8的概率在自然界是無限分之一,即再沒此奇跡能發(fā)生。這是把原子核里的質(zhì)子,按卡西米平板效應(yīng)的系列化,用于弱力能源研究解密的量子信息原理:原子核不是一個簡單的強力系統(tǒng),而是在接軌有很多的虛量子起伏;這在原子核內(nèi)部空間中,如再受到外界放入的弱力能源粉反應(yīng)的“共振”,會是一種比原子核弱力效應(yīng)大尺度得多的情況,它能夠以一種通過同位素質(zhì)譜儀以及嚴格的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的檢測結(jié)果的方式,測量到這類弱力能源反應(yīng)的起伏。由多個“好質(zhì)子數(shù)”說的“6”和“8”,組成的質(zhì)子弦方體系寫入“6”和“8”的信息點陣,信息點的寫入-擦除和再寫入,類似重元素超高密度信息存儲材料,是新功能材料和隱式能源的寶庫,其質(zhì)子有序組合體建筑學(xué)、熱力學(xué)、動力學(xué)效應(yīng),都有待進一步揭示。例如生活中的氮,氮氣和氧氣都是雙原子分子,一個分子中有兩個原子。這樣接觸到外界的原子中,氮原子毫無疑問是最多的。我們的身體主要由20多種化學(xué)元素組成,如果按質(zhì)量多少排列,前六位的元素是:氧65%、碳18%、氫10%、氮3%、鈣1.5%、磷1%,其余加起來不到1.5%。如果去掉水,則碳元素最多,占48.4%,畢竟有機化合物的骨架是碳鏈,氧占23.7%,第三位就是氮,占12.9%,氫原子雖然個數(shù)多,但是原子最輕,所以質(zhì)量只占6.6%。人體組織最主要的成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是一種多聚體,其單體是氨基酸。氮元素就在氨基酸里。雖然人們每時每刻都在呼吸,但是呼吸只涉及氧氣和二氧化碳的交換,不涉及氮氣,呼吸不能使我們身體增加氮元素,也正因為如此,我們身體的氮元素只能從食物中攝取。食肉動物主要吃食草動物,食草動物吃植物。歸根結(jié)底氮元素還是要從植物那里取得。那么植物生長需要到氮元素,正是如此才需要給農(nóng)作物施氮肥。如今土壤中的氮元素大致有兩個主要來源。一個是雷電引起氮氣氧化,以硝酸形式隨雨水降下,在土壤中留下硝酸鹽。另一個,是有一些細菌能夠利用空氣中的氮元素,即固氮細菌的作用。如今被人們熟知的與豆科植物共生的根瘤菌就是一種固氮細菌,當(dāng)然它是后起的。億萬年來,雷電和固氮微生物,使土壤中有了越來越多的氮元素,逐步能夠使植物能夠生長在土地上。植物死亡腐爛后,一部分氮元素留著在沙土中,動物吃了植物,尸體也留著在沙土中,被細菌所分解,沙土中的有機物越來越多,就成了土壤。食物中的氮元素被吸收,生成蛋白質(zhì)以補充我們的細胞,而死亡細胞中的蛋白質(zhì)分解后,一部分氮元素作為尿素從尿里排出,更主要的是通過大量死亡的腸道細菌從糞便中排出。尿素可以分解產(chǎn)生氨氣(NH3),可以做肥料。合成氨就是把氮氣和氫氣在催化劑的作用下化合,生成氨。氮是元素周期表中的第7號元素,核外有7個電子,其中2個是內(nèi)層電子,不參與化學(xué)反應(yīng),5個是價電子。氮原子有3個價電子分別與氫原子成鍵,另外2個電子形成孤電子對。如果氨分子中間的氫原子被其他有機基團(例如烷基、羧基、苯基、羥基等)取代,或者說,是氨基與其他有機基團相連,就稱為胺。例如氨分子中的一個氫原子被甲基取代,就稱為甲胺;兩個氫原子被甲基取代,就是二甲胺;一個氫原子被苯基取代,稱為苯胺等。這樣就可以形成許多胺類有機化合物。例如苯胺就是非常有用的化合物,它的衍生物形成一系列染料、藥物、農(nóng)藥等,許多都是苯胺的衍生物所致。而氰基(-CN)中的碳原子,與氫原子成鍵就形成了氫氰酸HCN。氫氰酸和它的鹽氰化鉀KCN,氰化鈉NaCN,都是毒性很大的化合物。如果氰基與有機基團相連,這樣的化合物就稱為腈。最有名的腈類化合物是丙烯腈,是氰基與丙烯基相鍵連。丙烯腈可以聚合成高分子,稱聚丙烯腈,也稱腈綸。腈綸纖維保暖性能好,被稱為人造毛。其次氨基與羧基以及其他有機基團相連,就形成氨基酸。例如,乙酸上的一個氫原子被氨基取代,就形成了甘氨酸。丙酸中一個氫原子被氨基取代,就成了丙氨酸。又如,戊二酸有5個碳原子,兩頭都是羧基,第二個碳原子上的一個氫原子被氨基取代,就是谷氨酸。谷氨酸的鈉鹽就是味精。蛋白質(zhì)就是由氨基酸縮水而聚合起來的。食物中8種氨基酸都齊全的蛋白質(zhì),稱完全蛋白。最齊全而且比例最合適的完全蛋白是乳中的酪蛋白及乳白蛋白、蛋中的卵白蛋白及卵黃蛋白。肉中的白蛋白和肌蛋白次之。大豆蛋白也是完全蛋白,但是吸收率比上面所說的幾種差。像米、面、蔬菜、肉皮、筋等含有的蛋白質(zhì)一般都是不完全蛋白,也就是說會缺乏這種或那種氨基酸。如今用得最多的炸藥之一,TNT,是三硝基甲苯。硝基-NO?,是一種含氮的基團,在許多炸藥中都含有它。硝化甘油最早也是炸藥。更早的黑色火藥中的“火硝”,即是硝酸鉀。有了炸藥才能夠大規(guī)模地開山挖礦、修路、開石頭、蓋高樓大廈。當(dāng)然戰(zhàn)爭,也用炸藥。原子彈和氫彈也類似“炸藥”。防控原子彈、氫彈,以及減少核武、核能核輻射放射性反應(yīng),造成環(huán)境難以長久消除的核污染的探索,是量子色動化學(xué)解讀打通原子、原子核內(nèi)層質(zhì)子數(shù)一端的弦方,都離不開新的理論或觀點的創(chuàng)立。這要聯(lián)系的量子卡西米爾效應(yīng)現(xiàn)象,因為量子色動化學(xué)能,根據(jù)量子卡西米爾平板吸引效應(yīng)原理,再利用量子色動幾何學(xué),對由“編碼質(zhì)點”和“非編碼質(zhì)點”引起的量子色動化學(xué)振蕩反應(yīng),可進行大數(shù)據(jù)、云計算中的選擇小數(shù)據(jù)處理。第一類是“編碼質(zhì)點”非核衰變化學(xué)反應(yīng)的多級放熱、放能的元素離子分解,和組合的氧、碳、鉀、鈉、氮的實驗現(xiàn)象。這類量子色動化學(xué)振蕩反應(yīng)產(chǎn)生的爆炸,類似“鉀鈉+碳氮+水H?O”影響氧基量子卡西米爾效應(yīng)的暗能量波動,大能量的熱效應(yīng)使水分子和HO離子等多種物質(zhì),發(fā)生瞬間量子色動化學(xué)振蕩的多級循環(huán)重復(fù)的分解和組合反應(yīng),是類似按人為裝臺弦方“活”結(jié)構(gòu),造型質(zhì)子數(shù)。第二類是“非編碼質(zhì)點”數(shù)分解裂變和組合聚變的鈈、鈾、氘、鋰、鈹?shù)韧凰?,少核衰變的多級放熱、放能核反?yīng)的現(xiàn)象。這類量子色動化學(xué)振蕩反應(yīng)產(chǎn)生的爆炸又分兩種情況:第一種是重在聚變成分非常大而裂變小的扳機型,類似“鈈+鉀鈉氮碳+氘化鋰或氘氚化鋰,或者氘化鈹或氘化鋁鋰,或者重水D?O重氫(氘)或超重氫(氚)”,影響鈈基量子卡西米爾效應(yīng)的暗能量波動,加快發(fā)生瞬間產(chǎn)生高溫高壓量子色動化學(xué)振蕩的氘鋰鈹?shù)然旌衔?,放出大量中子的多級循環(huán)聚變反應(yīng)。第二種是重在裂變成分非常大而聚變小的扳機型,類似“鈾-238U、235U或鈈+鉀鈉氮碳+重水D?O重氫(氘)”,影響鈾基量子卡西米爾效應(yīng)的暗能量波動,發(fā)生瞬間量子色動化學(xué)振蕩的多級循環(huán),加快重水聚變放出大量中子及鈾等混合物質(zhì)子或者中子內(nèi)部的虛膠子和夸克的數(shù)目,可以發(fā)生幅度相當(dāng)大的變化振蕩?!?、質(zhì)子時空外圍端倪黑洞日冕激光點滴】眾所周知,質(zhì)子是在宇宙大爆炸后才產(chǎn)生的;質(zhì)子隱藏在原子原子核里面。但質(zhì)子時空不是就限制在原子原子核內(nèi),元素周期表的事實說明其影響,已超出這個界限。但要觀測到它很難,如需要制造高能加速器。而一般所說的“正離子”只是接近“質(zhì)子”,但要說清楚“質(zhì)子”對此外圍端倪的影響原理,也少之又少。那么放大質(zhì)子時空的外圍到黑洞、日冕、激光等領(lǐng)域呢?因為這里也許軸子是可以找到類比它的前世今生的影子,看清“質(zhì)子”對外圍端影響原理的端倪。A、質(zhì)子時空外圍端倪說黑洞1)黑洞事件視界望遠鏡合作組圖片是啥“軸子”可以類比“質(zhì)子”前世今生的影子,2022年3月28日《中國科學(xué)報》記者韓揚眉發(fā)表的《黑洞周圍的裱花“甜甜圈”會跳舞嗎?》一文報道:中科院理論物理研究所研究員舒菁教授和理論物
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