從基本物理常數(shù)探索多宇宙

吳宏毅

（廣東佛山禪城區(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處廣東佛山528000）

從基本物理常數(shù)探索多宇宙

吳宏毅

（廣東佛山禪城區(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處廣東佛山528000）

雖然對目前宇宙認識得未盡然，但多元宇宙卻一直誘感著人們?nèi)ヌ剿鳌Ｄ壳皹I(yè)界有了一些理論和模型，諸如較為流行的超弦理論和膜理論，它又是如此深奧難懂，不是一般人所能領悟的。然而也沒有完善地描繪出多元宇宙。這里從平時慣用的基本物理常數(shù)出發(fā)，對多元宇宙進行一系列探索。建立一套描繪多元宇宙的模型。這個模型，比較簡潔易理解，不像上述理論那樣高深復雜難懂，需要有一定功底的人才能理解。然后從這一理論衍生出非常規(guī)世界的結(jié)論等。

參常數(shù)；多宇宙模型

1 基本物理常數(shù)

先從基本物理常數(shù)開始。宇宙不論多復雜，從宏觀到微觀，其實是用簡單規(guī)則來統(tǒng)治支配的，是抽象的基本物理常數(shù)。物理學上有許多常數(shù)，存在于許多學科分支中，只有為數(shù)不多的常數(shù)通存于各個分支，還決定自然界的基本定律，使世界呈現(xiàn)有序性，穩(wěn)定性，不然世界就不成樣子了。為了說明基本物理常數(shù)的特性，下面采用表格直觀性的表述代表性的幾個常數(shù)。

表1 基本物理常數(shù)表

表1中這些常數(shù)不是孤立的，它們能通過一些組合聯(lián)系的。結(jié)果是沒有量綱，數(shù)值是1040，史上又稱作“大數(shù)之謎”。下面進入相關的闡述。

2 常數(shù)“堆垜”和大數(shù)

目前發(fā)現(xiàn)有幾十種組合。較突出的有四種組合的結(jié)果是無量綱的數(shù)，數(shù)值是1040。是20世紀30年代狄拉克首先發(fā)現(xiàn)的，由于對此無法解釋，故稱作大數(shù)之謎。這四種組合：

質(zhì)子與電子之間的靜電引力與萬有引力之比：

用質(zhì)子表示宇宙的直徑為：

用質(zhì)子質(zhì)量單位表示的宇宙總質(zhì)量為：

式中：mp為質(zhì)子質(zhì)量，me為電子質(zhì)量，e為基元電荷，ε0為真空介電常數(shù)，G為萬有引力常數(shù)，M為宇宙總質(zhì)量，D為宇宙直徑，Dp為質(zhì)子直徑，c為光速。

3 多宇宙存在探討建立模型

物理學的基本量綱如時間t、長度L、質(zhì)量kg。其它量綱經(jīng)過這三個量綱的復合而得到，大多數(shù)情況復合得到新的量綱，有少數(shù)情況的復合得到無量綱的，說明它們跟量綱無關。1040是經(jīng)過這三個量綱的復合而得到無量綱數(shù)，這數(shù)又幾次出現(xiàn)，也可以把它當作特別的物理常數(shù)來看待。（理由：①經(jīng)過各種組合是同一數(shù)值。②同量綱無關，兩個條件符合常數(shù)的特征。）此數(shù)既然是經(jīng)過t、L、kg而得到的無量綱數(shù)值，而t、L、kg是自然界最基本的物理量綱，那么是否也存在另外的不得而知的量綱復合而成的1040的數(shù)值呢？以1040當作常數(shù)看待，所要組成的量綱是應該存在的，但這些量綱我們并沒有發(fā)現(xiàn)。存在哪里?推斷存在于另外的宇宙！換句話說另外宇宙的存在性。另外除了量綱的復合外，還有各種我們宇宙外的物理常數(shù)的復合，這些物理常數(shù)代表著另外的宇宙！

思考：基本物理常數(shù)應該是最基本的了，決定著自然規(guī)律，然而有個數(shù)字1040卻支配著它，它具有常數(shù)的特征，卻沒有量綱，而基本物理常數(shù)都是有量綱的，說是最基本，但1040出現(xiàn)的范圍又不同一般常數(shù)，它的出現(xiàn)綁定一批基本物理常數(shù)，搭起宏觀和微觀橋梁，必隱含著新的系統(tǒng)結(jié)構，具有嚴謹?shù)慕M織，巧妙而有序。

經(jīng)過發(fā)現(xiàn)，按照系統(tǒng)的理論，這四條式子相似四個子系統(tǒng)。且很相似系統(tǒng)控制的函數(shù)f（x1，x2，…，xn）=F，x1，x2，…，xn，是控制參數(shù)，F(xiàn)是狀態(tài)數(shù)。把（1）的常數(shù)代入x1，x2，…，xn就得等式f（G，mp，me，e，ε0）=1040，同樣把（2）也得等式f（me，e2，c）=1040。兩式子各自成一系統(tǒng)，括號內(nèi)的常數(shù)對應控制參數(shù)，1040對應狀態(tài)數(shù)。按理，用已知的常數(shù)帶入外，還可以把另外（我們宇宙外）常數(shù)帶入，而f（x1，x2，…，xn）=F，式的參數(shù)運算法則不是具體的，那么對應常數(shù)的組合運算不是具體的，可以任選進行組合。以x1，x2，…，xn的各種賦值和運算法則所組合構成的式子的數(shù)量是非常龐大的，每個式子代表一個子系統(tǒng)，有許多子系統(tǒng)代表許多宇宙。

以下依賦值方式和運算法則組合的歸類構建多宇宙模型。

依賦值方式和運算法則：

（1）參數(shù)個數(shù)不變，改變調(diào)整其中的運算法則，如除法變乘法，方冪數(shù)值改變等通過這些變換法則后，運算的結(jié)果等于1040。

（2）參數(shù)個數(shù)不變，換成其它參數(shù)，運算法則不變，運算的結(jié)果等于1040。

（3）參數(shù)個數(shù)和運算法則都改變，運算的結(jié)果等于1040。

由其內(nèi)涵系統(tǒng)組織結(jié)構性，以上述三種構劃出幾個性質(zhì)，按1～3種順序排列如下：

（1）可調(diào)性。參常數(shù)個數(shù)不變，改變調(diào)整其中的運算法則，如除法變乘法，平方變立方，或變方根等通過這些變換法則后，使運算的結(jié)果等于1040。以α1==1040為例，由可調(diào)性變成α1=e⊙⊙4π⊙ε0⊙r⊙G⊙mp⊙me⊙r⊙=1040，⊙抽象地代表乘除加減方及冪運算符。

（2）置換性。①參個數(shù)不變，換成其它參數(shù)，運算法則不變，運算的結(jié)果等于1040。②參數(shù)個數(shù)可變，換成其它參數(shù)，運算法則不變，運算的結(jié)果等于1040。以α1==1040為例，置換性變?yōu)椋?/p>

用第一條法則變?yōu)槭溅?=e12/4πε10r2/G1m1pmep/r2=1040

用第二條法則變?yōu)槭溅?=e12/4πε10r2/G1Km1pmep/r2=1040，式子多了新參數(shù)（常數(shù)）K。

（3）混合性。除了單純的可調(diào)性、置換性外，還有可調(diào)加置換的混合性。

（4）自洽性。可調(diào)性、置換性、混合性的結(jié)構和關系。如果沒有其它機制干擾，經(jīng)過這些性質(zhì)的過程后，結(jié)果的數(shù)值是1040。

最后一個性質(zhì)說明，能夠把各自的常數(shù)組合成1040，表明它們是系統(tǒng)的元素，有它們的結(jié)構機理，有機的有序的組織形式。

將四個性質(zhì)歸集成一條通用式子：

A=（x1）n1⊙（x2）n2⊙（x3）n3…⊙（xm）nm=1040

x1，x2，…，xn是可調(diào)參數(shù)，因為在物理學當中是物理常數(shù)，為了不和參數(shù)名稱相沖突，給它起名叫“參常數(shù)”。n1，n2，…，nm（m≤n，nm∈R，R是實數(shù)）是冪運算，它們之間可以相同也可以不同。

四條性質(zhì)連同通式組成體系，特征是除了一些情況外，某一組數(shù)值組合式代表某個子系統(tǒng)（宇宙），代表某個宇宙的抽象規(guī)律的結(jié)構，這個系統(tǒng)是由1040值規(guī)定的。這體系是構建的多宇宙模型。

4 存在非光速世界

利用模型，拿α2=≈1040為例。由置換性任意更換參數(shù)后得到一條新的恒等式子α21=≈1040。Tl≠T，el≠e，mle≠me，cl≠c。代表我們宇宙的光速，是速度的極限。cl代表另一宇宙的速度極限，兩者不相等。一種是cl＞c，即另一宇宙速度極限超過光速，對應于超光速世界。目前在我們的宇宙中還沒有發(fā)現(xiàn)超光速物質(zhì)的原因是超光速存在另外的宇宙中。另一種是cl＜c，即另一宇宙速度極限小于光速叫亞光速，對應于亞光速世界。不僅有超光速，還有物質(zhì)速度極限小于光速的宇宙。在我們的宇宙中也沒有探測到速度極限小于光速的任何物質(zhì)。總之超光速和亞光速在我們宇宙不存在，或許存在另外的宇宙中。按照推測至少存在一個超光速或亞光速的宇宙。超光速宇宙會有比我們宇宙更大，亞光速宇宙有比我們宇宙小甚至比原子還小。

5 解謎狄拉克大數(shù)

式α1=α2=α3=（α4）1/2≈1040，是狄拉克20世紀30年代發(fā)現(xiàn)的，稱作“大數(shù)之謎”.有的認為是巧合，有的認為不是，各有其說。個人認為它并非偶然。引用一些書刊的文章的一些解決方法，α1=α2，導致引力常數(shù)G隨時間變化，同廣義相對論矛盾，有人提出解決方法α2和α4跟時間有關，但是α2－（α4）1/2=0跟時間無關，存在α1=α2-（α4）1/2，僅α1≈α2時，才演化出生命。還有的提出e2跟時間有關，結(jié)果導致精細結(jié)構常數(shù)α=e2/hc=1/137不符。對這些困難，利用模型進行推導來解決。方法是這樣的，前提是常數(shù)同時間無關，大數(shù)同量綱無關，一種是利用可調(diào)性改變其中的運算法則，運算的結(jié)果等于1040。另一種是利用混合性，但是這種解決方法不排除引進新的物理常數(shù)，在我們宇宙會出現(xiàn)新的物理定律。也可能去除舊的物理常數(shù)等于去除掉原有的物理定律，用新的物理定律代替。目前的實踐沒有發(fā)現(xiàn)它，可能在遙遠的過去出現(xiàn)過或在將來出現(xiàn)。

6 再談人則原理

認為某一常數(shù)稍微發(fā)生改變，如G稍變大，恒星不會穩(wěn)定，不會出現(xiàn)生命和人類，穩(wěn)定有序宇宙。有的認為宇宙為我們的出現(xiàn)設置非常的數(shù)值，是人則原理。似乎頗有道理，想一想，基本物理常數(shù)小數(shù)點前和小數(shù)點后位數(shù)多到七位，十位以上的天文數(shù)字。現(xiàn)在先進的實驗精確度也望塵莫及，精確的實驗達到一定的數(shù)量級就算一套理論的驗證或?qū)嶒灣晒α耍槐卦傧鹿Ψ虻胶髱孜粩?shù)了。宇宙配得如此精確，幾十位數(shù)相差一兩位都不行，奧妙在哪里？用上面的模型進行分析就清楚了。

用α1=1040，假如G稍變大，為使等式成立，e2或者ε0相應變大到使等式成立。這是置換性的要求。G變了，e2或者ε0變了就變成其它數(shù)值，不是上述認為簡單的G值改變。要改變宇宙常數(shù)，得調(diào)配好常數(shù)之間的關系使之等于1040才能產(chǎn)生生命和有序世界.

7 另解不明現(xiàn)象

世上不明現(xiàn)象繁多。只抽出其中一類UFO，這類現(xiàn)象可以用模型解釋。它不僅是現(xiàn)在，古代也有記載。去除一些人為編造和特殊自然現(xiàn)象，無法用現(xiàn)代科學解釋，人類為它進行各種嘗試解釋，最流行的是宇宙先進文明制造的飛船探訪地球說，這是因為地球外宇宙先進文明科技比我們發(fā)達得多，我們的科技遠沒達到這樣程度，所以來訪地球顯示出來的特征是無法解釋和理解。似乎很合理。不過有點質(zhì)疑，不明飛行物所表現(xiàn)的特點。與它們文明科技越發(fā)展，應該是越先進。從古到今，沒有突出的變化。用該模型進行解釋：變換常數(shù)值就變成另一宇宙，另一宇宙有可能同我們宇宙聯(lián)系，會產(chǎn)生一些奇異現(xiàn)象，因其它宇宙的物理常數(shù)跟我們宇宙物理常數(shù)不同，現(xiàn)象不能用我們的科學知識來解釋，如UFO的違背自然規(guī)律的現(xiàn)象，這種解釋沒有上面的質(zhì)疑。

8 后結(jié)

以系統(tǒng)科學為啟迪，從日常的基本物理常數(shù)出發(fā)，利用它們組合成的大數(shù)1040的精巧結(jié)構，不同于其它的理論學派，另辟路徑創(chuàng)立了多宇宙模型，利用該模型推導出超光速和亞光速宇宙和微型宇宙的存在性，速度極限亞光速宇宙和微型宇宙現(xiàn)在世界上沒有理論提及的。合理解析狄拉克大數(shù)的困難性，最后對UFO之謎作了另番解釋。

[1][美]加萊道雄，著.伍義生，包新周，譯.平行宇宙.重慶出版集團重慶出版社，2008（5）.

[2]周鎮(zhèn)宏.基本物理常數(shù).論學術期刊出版社，1989.

[3]孫顯曜.自然辯證法研究，大樹假說和人擇原理及其意義.1987.

[4]B·格林，著.李泳，譯.宇宙的琴弦.湖南科學技術出版社，2002.

[5]歐陽光明，郭衛(wèi)青.遨游系統(tǒng)的海洋——系統(tǒng)方法談.上海交通大學出版社，2006.

[6]沈祿賡.系統(tǒng)科學概要.北京廣播學院出版社，2000.

[7]范東萍.復雜系統(tǒng)突現(xiàn)論.北京人民出版社，2011.

[8]飛蝶探索編輯部.破解UFO.甘肅科學技術出版社，2007.

O4-4

A

1004-7344（2016）28-0290-02

2016-9-17