宇宙大統一理論

譚天龍

宇宙大統一理論

譚天龍

引言

從20世紀初很多科學家致力于尋找一種統一的理論來解釋所有相互作用力。最著名的就是愛因斯坦，這一工作幾乎耗盡他后半身的精力以致于一些史學家斷言這是愛因斯坦的一大失誤。但是，在愛因斯坦的哲學中，“統一”的概念深深扎根于他的思想中，他越來越確信“自然界應當滿足簡單性原則”。霍金在他的《時間簡史》中坦言，當今世界上可能會有些人在有生之年，發現大統一理論。

無論是相對論還是量子理論雖然已被大多數人接受，但在一些領域仍有不足，以致于現在很多實驗都在驗證這2個理論的合理性。

與愛因斯坦同時期另一位偉大的科學家尼古拉.特斯拉，也曾提出大統一理論，但他并不贊同愛因斯坦的觀點，他認為：“不承認以太的存在以及它必不可少的作用，想解釋任何關于宇宙的現象都將是不可能的”。

萬物存在聯系，大統一理論將以物質為基礎，從中找到物質，時間，以及萬物運動的聯系，適用于一切物理，化學，天文，地理現象。

一、概述

1組成宇宙的元素只有4種，能量（體現為物體的質量和溫度的變化），以太（產生強相互作用力和萬有引力），電和磁。

2時間是物質運動產生。沒有物質的運動就不會有時間的存在。時間的快慢是物體周圍以太密度決定的，時間不會倒流。

3以太的密度決定物體的相對質量。

4整個宇宙是一片充滿以太的海洋，每個星球都是一個以太的漩渦,以太是萬有引力傳播的介質，以太是一種超級流體。

5光是以以太作為介質傳播，在以太密度小的空間傳播快，以太密度大的空間傳播慢。

6萬有引力是因為以太分布不均勻產生。

7萬有引力不僅只有吸引力，在特定的條件下產生排斥力。

8強相互作用力是因為電（正電荷）作為一種物質占據以太的空間，從而加劇了這種排斥和吸引力。

9能量產生以太場。

10大統一理論不會違背任何自然現象。

11大統一理論的結論都是可以通過實驗去驗證。

二、時間

時間的本質是物質的運動，時間停止運動也會停止。我們周圍的物體，包括我們自己都是由原子，分子構成。而影響原子，分子運動的是他們的慣性，影響慣性的是質量。我們所感知的時間是物質的相對質量決定的。相對論把物體運動的動能加在物體的質量上面，得出高速運動的物體時間變慢。也說明影響時間快慢是物體的質量。時間的快慢只有相對比較才能感覺到。

三、以太

1以太

一個在地上的物體，我們把它拾起來，在這個過程我們對這個物體做了功，并且消耗了能量。根據能質方程，我們對這個物體做的功將以質量方式存在，這個物體拿起后它的質量因為我們做的功而增加了，那么是什么影響了物體的質量。

物體的質量影響物體的慣性，以及組成物體的各種粒子運動也會發生變化，從而影響時間的快慢。時間影響著一切物理，化學變化。光速也會因為時間變化發生改變。那么在拿起這個物體的后它所在的空間存在一種物質改變物體的質量，光傳播的速度，和時間。這種物質就是以太。

整個宇宙是充滿以太的海洋，每個天體是一個以太的漩渦，銀河系是個大的漩渦，太陽系是大漩渦中的小漩渦，地球是太陽系中的漩渦。以太的密度從漩渦的內部向外逐漸變大。光以以太為介質傳播，在真空中以太的密度決定著光速的快慢，光在以太密度小的空間傳播比在以太密度大的空間傳播速度快。

光從低密度以太空間向高密度以太空間傳播時光波會發生紅移，從高密度以太空向低密度以太空間傳播發生藍移。恒星發出的光向外傳播時因為以太場的變化不斷的紅移，就會產生遠處的星系不斷后退的錯覺，感覺宇宙在膨脹。實際上宇宙是平衡的。大爆炸理論是不成立的。

這種紅移現象并不會一直持續下去，由于觀察者自身所處的以太場的影響，超過一定距離的星系發出的光就會逐漸從紅移變成藍移。

物體從低密度以太區域向高密度以太區域運動的時候會對外吸收能量或者降低自身的溫度。反之則會釋放能量或升高溫度。

2以太產生的作用力

圖1

作用力與反作用力是相等的，作為一個形成以太漩渦物體會受到高能區域的作用力或向更低能量區域的作用力。兩個以太漩渦靠近的時候中間區域以太分布會受到以太密度疊加和以太密度減少兩種效果的影響。

（1）第一種吸引力

（如圖1）O1b=O1c，當兩個形成以太漩渦的物體相隔稍遠的時候中間區域的以太密度受以太密度減少效果影響較弱，而受以太密度疊加效果變強，使中間c點區域的以太密度大于離在中間O1點距離相等的b點區域的以太謎底，以太密度大小依次是c＞b＞a。這時兩個物體有向高能區域c點移動的作用力，從而產生吸引力。在太陽系的行星、行星的行星環、太陽系的小行星帶等都是受到這種吸引力。

（2）排斥力

形成以太漩渦的物體逐漸靠近的時候的，以太疊加效果減弱，以太減少效果增加。當c點以太密度小于b點并大于a點的時候，以太密度大小依次是b＞c＞a，這時物體N受到b點的高能區域吸引，與物體M產生排斥力。

以太產生的排斥力是宇宙各種天體運行的動力，是維持宇宙運轉的重要作用力。太陽系的行星、小行星帶，行星的光環都是在各自的排斥帶上面運行的。以太產生的排斥在原子之間是很明顯的，比如強相互作用力。

一般普通的航天飛行器質量和大小與太陽系小行星帶和木星光環的物質大致相同。航天飛行器飛到小行星帶下方或者木星下方的時候都可以感受到這種排斥力。

（3）第二種吸引力

如果克服排斥力繼續靠近，以太減少效果繼續增加，c點的以太密度會降到比N表面的以太密度更低，此時以太密度的大小依次是b＞a＞c,物體N相對于c點區域為高能區域，高低相互吸引這時N和M又會產生吸引力。處于地球表面的物體、原子核內部的粒子等都是受這種吸引力。

排斥力和吸引力的轉變不會逐漸改變，而是當距離超過某個點的時候受力突然改變，并且發生改變時排斥力幾乎和吸引力相等。

（4）完全排斥力

當2個物體產生以太場而不是產生以太漩渦以太的密度從物體表面向外逐漸降低時。那么這2個物體只會產生排斥力，并且這種作用力影響距離非常遠。氣體之間的作用力就是這種排斥力。

（5）一個物體產生以太漩渦一個物體產生以太場，這2個物體之間只有吸引力。

（6）以太作用力的關系

2個物體受自身的質量、溫度、和所攜帶的電荷影響受到排斥力的范圍不同。兩個以太漩渦在條件不變的情況下都會出現一個排斥帶，而對于原子來說因為受電荷影響可能出現多個排斥帶。物體受到排斥力向高以太密度區域運動的時候會對外吸收能量，太陽系中的行星都運行在各自的排斥帶上，行星在運行中受到能量損失和速度降低進入排斥帶，受到排斥力吸收能量并獲得加速使行星不不會和太陽靠的太近。正是這種排斥和吸引使行星能夠穩定的運行在各自的軌道上幾十億年都不會發生太大的變化。這種排斥和吸引在原子更加明顯，圍繞原子核運行的電子受到吸引力靠近原子核的時候釋放能量，再受到排斥力對外吸收能量并獲得加速。所以我們周圍的物體都有一定的輻射。對于溫度較高的物體釋放能量較多而吸收能量較少，低溫物體吸收能量較多釋放能量較少，這種吸收和釋放能量使物體和周圍環境環境不斷發生能量交換并達到熱平衡。

圖2

圖3

當我們從地面上拿起一個物體的時候，因為以太場的變化，這個物體將會對外吸收能量達到能量的平衡，如果無法即時吸收能量將會降低自身的溫度以達到能量平衡，水蒸汽在上升過程中會不斷的向周圍吸收能量，使周圍溫度降低，所以越往上空氣溫會越來越低，在夏天的早上地表溫度較低，能量產生以太場，這時地表的以太密度相對于上空以太密度變化率較大，水蒸汽在上升過程中會吸收較多的能量在上空中形成冰晶，到下午的時候地表附近溫度升高地表的以太密度相對上空以太密度變化率較小，如果這時上空中的冰晶落下來會因為以太的變化率不夠而無法釋放足夠的能量使自身融化從而成冰雹，又隨著降水增加地表溫度降低逐漸變成降雨。所以冰雹總會發生在夏天午后氣溫最高天氣突然變化的時候，并且持續時間不會太長。

地球表面附近的物體所產生的以太漩渦影響距離很小，對于一些體積稍大的物體無法與地球所形成的以太漩渦產生排斥力，但是空氣中的塵埃顆粒產生的以太漩渦影響的距離相對于自身的體積比例加大，能夠與地球形成排斥力而懸浮于空中，塵埃能夠懸浮空中與塵埃的密度沒有多大關系，而受塵埃的體積，溫度和所帶電荷影響。在夏天的時候氣溫較高，物體受溫度的影響物體產生以太漩渦影響距離更小，只有一些體積很小的顆粒才能懸浮于空中。在冬天溫度影響降低，物體受電荷影響加大，所以冬天更容易起靜電。并且使物體產生以太的漩渦影響距離加大，使一些體積較大的固態或者液態顆粒更容易懸浮，所以在冬季經常產生霧和霧霾，并且隨溫度的降低而加大。大氣污染也是由南向北逐漸加重。

四、強相互作用力

自然界的作用力就兩種，一種是電磁力，一種是因為以太分布不均勻產生的排斥和吸引。強相互作用力是因為電荷做為一種物質占據了以太的空間而加劇了排斥和吸引。

五、大統一理論的應用

1光的折射、反射、衍射和散射

（1）光的折射

行駛中的汽車如果一側的車輪轉速比另外一側快，那么這個汽車不能直行。一束光從以入射角小于90度從一種介質射入另一種介質，當一個光子一部分進入另一種介質而一部分還沒有進入時，如果光在這兩種介質中傳播速度不一樣，那么這個光子兩端的速度就會不一樣，這個光子就像汽車轉彎一樣使傳播方向發生改變。

（2）光的反射

圖4

電荷占據以太的空間，使以太密度減少。在物體的表面因為原子所帶的電荷，使物體表面的以太密度由外到內逐漸減弱。當光照射在物質表面的時候，光波靠近介質的一端傳播速度始終大于另一端，并改變光的傳播方向發生改變。并且速度改變的對稱關系使光的入射角等于反射角，入射角越小越容易被反射。

（3）光的衍射

光的衍射同樣也是因為光在不同密度的以太場傳播的速度不一樣產生。處于地球表面的物體產生的以太場影響距離比較小。當物體靠近形成縫隙或者小孔的時候，對以太的分布就會產生影響。光通過小孔或者縫隙的時候傳播方向發生改變從而產生衍射。

太空中的物體比地球表面附近的物體以太漩渦影響的距離大，在地球上直徑稍大不能發生衍射的小孔在太空上也會發生衍射。

（4）光的散射

光是由電磁波組成，而電場會影響以太的密度。一束光在傳播中其自身電場對以太場的影響使光線中心的速度大于邊緣的速度，使光不斷的向四周擴散，發生散射。

光的散射從光束的邊緣逐漸向中心延伸，太陽光可以看作完全的平行光。找一塊很大的有色鏡子，使鏡子中心一小塊可以反射不同顏色的光，并使鏡子兩部分反射陽光的強度大致相等，再找一塊和鏡子中心一樣的鏡子作為對比，用這塊大鏡子去反射陽光，在短距離內中心一小塊鏡子反射的光不會散射。當光的散射還沒有延伸到中間部分的的時候，中心部分反射光會出現以太密度互補從而沒有以太密度的變化就不會發生散射。

2粒子的組成

最基本粒子組成是由粒子中心的能量產生以太場，一段電磁波圍繞以太場中心傳播，形成一個首尾相接的共振體系，以振動的頻率和封閉的波段不同形成不同的粒子。而球形閃電則是這種結構的放大版。因為組成粒子的是一段封閉傳播的電磁波，當物質所處的空間的以太場密度發生改變的時候，直接影響組成這些物質的粒子波動的頻率。

圖5

能量產生以太場，單純的能量產生的以太場非常不穩定，能量外層的電磁波讓能量不至于發散，使粒子對外表現為以太漩渦。中子因為質量很大不帶電荷對外表現為以太場，雖然質子和電子之間有電磁吸引力，但是游離態的中子卻非常不穩定。處于原子內部的中子受質子產生的電場影響而變得非常穩定。

3溫度

組成物質的原子與分子在溫度升高的時候，能量對原子或分子的以太場由外到內逐漸影響。物質依次由固態，液態，氣態變化，然后分子分解，原子電離。當溫度達到極高的時候原子核會分解。在地球內部達到的溫度可以使巖石熔化，太陽表面產生的溫度可以讓原子完全電離并發生核反應，宇宙中一些更大的天體，像控制一個星系中心的天體產生極高的溫度能夠分解原子核，宇宙中的能量是不斷循環的。恒星以聚變的方式向周圍釋放能量，并使原子的序數依次變大，而一些更大型的天體不斷吸收能量把原核分解成低序數的原子補充給恒星或者產生新的恒星。

在以前理論中熱是一種運動，而大統一理論中熱是一種物質，如果熱是一種運動，那么就不會出現晶體有固定沸點熔點，氣體不會出現不可壓縮溫度，一些化學反應只會在特定的溫度發生。熱運動只是我們觀察到的結果，而本質是能量的改變引起以太場的改變從而使作用力發生改變，晶體的固定熔點和沸點等都符合以太作用力的特點。

4太陽系

在太陽系中，太陽以自轉產生的離心力使能量延黃道面射出，能量產生以太場，處于黃道面的以太密度增加，而太陽系的行星作為一個以太的漩渦受到高能區域的吸引，使太陽系的行星都被吸引到黃道面上或附近區域。地球自轉產生的離心力使能量延赤道面射出，赤道面與黃道面兩個高能區域產生排斥力使赤道面和黃道面形成一定的夾角。

5聚變與裂變

對于原子序數較小的原子發生聚變形成原子序數較大的原子的時候，原子序數大的原子所攜帶的電荷增加，電荷占據更多的以太空間，使原子周圍的以太密度相對原子序數小的原子減少，使聚變后形成的新的原子的質量比聚變前2個原子的質量之和減少，減少的質量以能量對外釋放，從而釋放巨大的能量。

隨著原子序數的增加，原子的質量,體積和所攜帶的中子數增加，能量對以太場的影響不斷加大，能量對原子周圍的以太密度影響達到一定值以后，就不會再以聚變釋放能量，而以裂變釋放能量。原子的穩定性也逐漸減弱，當能量對以太場影響的距離完全超過電荷對以太場影響的距離就不會再形成新的原子。

6以太變化對氣候的影響

對于現在全球氣候變化現象。較主流的觀點是全球變暖，主要是由于溫室氣體如二氧化碳的增加。如果因為是溫室氣體增加那么就應該經常出現暖冬，冬天的氣溫相對會增高，而實際上有時候冬天更冷。

從大統一理論出發地球氣候發生惡劣的變化是因為地球內部的溫度升高。地球內部的溫度升高會給氣候帶來一系列的影響。

（1）地球內部溫度升高直接影響到地球內部活躍，使地震和火山噴發增加。

（2）使地球表吸收更多的陽光。

圖6

地球產生的以太漩渦使太陽光照射到地球上產生和物體表面一樣的反射現象，并隨著入射角變小被反射的光越多，不同波長的光波傳播的速度不一樣，波長較短的光更容易被反射。當日落的時候太陽光的入射角變小，大部波長較短光被反射，剩下波長較長的紅光。所以在日落的時候太陽呈紅色，并且會產生放大的效果，使太陽看起來比正午的時候大。

在海拔較高的地區因為以太的變化率相對海拔較低的地區小，對陽光的反射較弱，所以在高原地區紫外線更強。

能量產生以太場，而地球內部的溫度升高使地球產生以太漩渦的變化率變小，使地球表面接受到更多的陽光，照射到地球表面的紫外線更多。這種現象對溫帶和寒帶影響很大。

（3）因為地球產生以太漩渦的變化率變小，使空氣中的水蒸汽更容易上升，上升水蒸汽會帶走更多能能量，所以就會出現天晴的時候氣溫升的很高，長時間的陰天或下雨天氣會使氣溫降的更低，使氣溫更容易出現兩極化。

（4）以太的變化率變小會使空氣中固態或液態顆粒更容易懸浮不易沉降，更容易起霧，霧霾，沙塵暴等天氣，并隨著空氣溫度降低而加劇。

（5）更容易發生干旱,暴雨和洪水等惡劣天氣。

因為對水蒸汽的懸浮能力增強，可能會使原本多雨的地區降雨量減少，而把降水帶到少雨的地區。懸浮能力的增加使天空中能夠懸浮更多的水蒸汽，并形成更大更強的降雨。

（6）使云層和地面間的電勢減少，減少閃電的發生。

（7）地球自轉的時候延赤道面釋放的能量增加，與太陽的黃道面形成更強的排斥力，使地軸更傾斜。

（8）影響地球自轉的速度。

7光速

在相對論中光速是不能超越的，但是在大統一理論中光速是可以被超越。在乘坐飛機的時候無論飛機的速度多快，在飛機內部說話產生的聲波不會受飛機飛行速度所影響，因為飛機攜帶傳播聲波介質空氣前進的，機艙內部和外面相對于聲波是2個獨立的體系互不影響。物體的質量是因為能量在以太環境中產生的慣性，物體或者天體包括原子、分子、星球和星系的運動都無法攜帶以太運動，物體在高速運動的時候穿越了更多的以太而使質量增加，導致了速度越快質量越大。如果能使物體周圍的以太封閉，使物體周圍的以太能夠隨著物體一體運動，那么這個封閉體系內的物體對外是沒有質量的，一個沒有質量的物體只需要很小的推力就能產生極大的加速度，在這個封閉體系內部不會感覺這種加速度，并且可以在瞬間加速超越光速。所以只要能夠實現以太封閉就能制造出宇宙飛船。

六、以太理論的發展歷史

以太是古希臘哲學家亞里士多德所設想的一種物質，在亞里斯多德看來，物質元素除了水、火、氣、土之外，還有一種居于天空上層的以太。在宇宙學中，有時又用以太來表示占據天體空間的物質。

17世紀的R.笛卡爾是一個對科學思想的發展有重大影響的哲學家。他最先將以太引入科學，并賦予它某種力學性質。在笛卡兒看來，物體之間的所有作用力都必須通過某種中間媒介物質來傳遞，不存在任任何超距作用。因此，空間不可能是空無所有的，它被以太這種媒介物質所充滿。以太雖然不能為人的感官所感覺，但卻能傳遞力的作用，如磁力和月球對潮汐的作用力。

后來，以太又在很大程度上作為光波的荷載物同光的波動學說相聯系，惠更斯提出，荷載光波的媒介物質（以太）應該充滿包括真空在內的全部空間，并能滲透到通常的物質之中。除了作為光波的荷載物以外，惠更斯也用以太來說明引力的現象。

17世紀時，法國哲學家R.笛卡爾建立了以太旋渦說。

牛頓雖然在光學上提倡射流說（微粒說），但他也借助以太的稀疏和壓縮來解釋光發射和折射，甚至假想以太是造成引力作用的可能原因。牛頓曾警告，不可用此發現把宇宙看成只是機器，猶如一個大時鐘。他說：“重力解釋行星的運行，但不能解釋誰使行星運行。

18世紀是以太論沒落的時期。隨著引力的平方反比定律在天體力學方面的成功以及探尋以太未獲實際結果，使得超距作用觀點得以流行。光的波動說也被放棄了，微粒說得到廣泛的承認。到18世紀后期，證實了電荷之間的作用力同樣是與距離平方成反比。于是電磁以太的概念亦被拋棄，超距作用的觀點在電學中也占了主導地位。整個18世紀，人們以為空間是空虛的。以太觀念處于沉寂時期。

19世紀，以太論獲得復興和發展，首先是從光學開始的，這主要是T.楊和A.菲涅耳工作的結果。楊用光波的干涉解釋了牛頓環。

否定以太存在的實驗有邁克爾遜-莫雷實驗的零結果。以太說認為以太是光媒介質，那么地球在以太中運動，在地球上各個方向的光速與地球運動應該符合伽利略變換，即C+V和C-V。邁克爾遜-莫雷實驗正是測量C+V和C-V中的V，得到結果為零。這一結果讓當時的科學家不解。這個實驗失敗的主要原因是因為忽視了時間，以太的密度決定著時間，決定光速和一切物理量的變化。

在19世紀末20世紀初，雖然還有些科學家努力拯救以太，但在1905年愛因斯坦大膽拋棄了以太說，認為光速不變是基本的原理，并以此為出發點之一創立了狹義相對論。之后“以太”被主流物理學家所拋棄。

相對論也是忽略了以太對時間的影響而得出的結果，光速不變是因為時間發生了變化，光速雖然不變但是會藍移或者紅移。在相對論中把時間看著一個固定參數而得出了空間是變化的。物體在以太環境中高速運動，穿越了更多以太，相當于這個物體周圍以太密度的增加。從而使這個物體的質量增加，相對時間變慢。相對論只以速度來論證時間的變化得超光速時間可以倒流的結論是不對的，相對論也沒有指出什么原因使物體在高速運動時質量增加，增加的這部分質量從何而來。相對論雖然很片面，但是愛因斯坦的能質公式在大統一理論中是一個非常重要的公式。

七、結論

萬物皆有聯系，組成宇宙的4種元素電、磁、以太、能量每2種元素之間都應該存在一組簡單的數學公式表示它們之間的聯系就像電和磁一樣。量子理論認為微觀世界存在隨機性，而大統一理論認為存在即合理出現既必然，只要找到這4種元素之間的關系，就可以輕松計算微觀粒子的運動方式。

一個理論是否正確關鍵看能否用于實踐，在以前所有反對以太論觀點的實驗和論述基本上都忽略了以太的密度決定時間的快慢。任何一個儀器在不同時間空間只要條件一樣所做的實驗結果都是相同的。時間只有相對比較才能感覺出來。作為大統一理論，那么就可以解釋宇宙中任何自然現象，無論是現在未知還是已知的。

譚天龍（1984-），男，漢族，四川省廣安人，大學本科，研究方向：物理宇宙學，身份證號：511622198404022838。