宇宙層級理論和本子時空理論

孫貞堅

摘要：基礎科學的最新發現，時空和宇宙的最新理論。理論涉及兩個最新物理常數的發現，構建了最新的粒子模型和時空模型。計算了整個宇宙的大致尺度，對暗物質、暗能量進行了最新的解釋。對前人的科學理論進行了整合，提出了新的研究方向和研究方法。

關鍵詞：宇宙單元常數;宇宙層級常數;本子時空;暗物質和暗能量;時間方法

Cosmic Hierarchy Theory and Benzi Spacetime Theory

Sun Zhenjian

China Agricultural UniversityShandongYantai264000

Abstract：The latest discoveries in basic science，the latest theories of spacetime and the universe.The theory involves two latest discoveries of physical constants，and builds the latest particle models and spacetime models.It calculates the approximate size of the universe，and explains dark matter and dark energy.It integrates the previous scientific theories and puts forward new research directions and method.

Key words：cosmic basic unit constant，cosmic hierarchy constant，Benzi spacetime，dark matter and dark energy，method of time

我們的宇宙到底有多大？蘋果熟了為什么會落地？光速為什么難以超越？這些疑問到底有沒有本質的答案？隨著現代物理研究的深入，光和電磁波的研究方法對更微觀的世界已經無能為力了。而光速的難以超越將人類禁錮在很小的宇宙空間內。暗物質和暗能量的本質問題一直難以突破。基礎科學的停滯不前將對人類的發展產生消極的影響，基礎科學的瓶頸我們如何突破呢？

1 宇宙層級理論

正如我們周圍的物體都是由原子構成的一樣，宇宙中的各種星系和星系團都是由恒星構成的，恒星是宇宙結構的基本單元。太陽是典型的恒星，太陽的直徑約1.4×10⁶km，太陽系的有效邊界在柯伊伯帶，有效直徑2000天文單位，約3.0×10¹¹km。奧爾特云密度很低，不能有效保護太陽系，目前僅是假設。

3.0×10¹¹km/1.4×10⁶km=2.1×10⁵

太陽系與太陽的有效直徑之比在10⁵量級。

恒星內組成各種天體的基本單元是原子，氫原子有效直徑約0.74×10^-13km，氫原子核是單質子，有效直徑約1.68×10^-18km。

0.74×10^-13km/1.68×10^-18km=0.44×10⁵

氫原子與氫原子核的有效直徑之比也在10⁵量級。

我們有沒有發現恒星的形態結構和比例同原子是很相似的，都是由大質量的核心物質和小質量的外圍物質構成的類似球狀的結構，外圍和核心的有效直徑之比都在10⁵量級，其他類型恒星的數據我們目前還沒有，但是其他類型原子的外圍和核心之比也基本都在10⁵量級，10⁵這個參數會不會是一個常數呢？

以恒星為基本單元的宇宙我們稱其為第一宇宙層級。恒星內以原子為基本單元的物質世界我們稱其為第二宇宙層級。原子內組成原子的各種粒子的總和我們稱其為第三宇宙層級。這結構很像是俄羅斯套娃。

在原子內部的第三宇宙層級我們發現了很多基本粒子如電子、夸克、中微子等，這些粒子是由什么構成的，它們有沒有基本單元呢？從哲學上講也應該具有基本單元，那么我們有沒有科學的依據呢。

第一和第二宇宙層級基本單元的外圍與外圍尺度之比：

3.0×10¹¹km/0.74×10^-13km=0.41×10²⁵

我們把這個尺度之比用在第二和第三宇宙層級上會是什么結果：

0.74×10^-13km/0.41×10²⁵=1.8×10^-38km=1.8×10^-35m

這個尺度的粒子目前我們檢測不到，但是普朗克長度16×10-35m恰好處在這種粒子外圍的邊界附近，這真是殊途同歸。所以第三宇宙層級基本單元粒子是存在的，宇宙層級理論也是成立的，我們的科學依據是普朗克長度。這種粒子我們為其取名為“本子”，本子是尺度在普朗克長度附近的類似球狀的粒子，現有已經發現的所有基本粒子都是由本子構成，本子是第三宇宙層級的基本單元。

不同的宇宙層級，物質的復雜度和活躍度不同，宇宙層級越深，物質越簡單越活躍。太陽系有八大行星，氫原子卻只有一個電子，而本子的外圍和核心可能只是本子自身運動狀態的不同表現。第二宇宙層級已經發現的物質元素有118種，那就是有118種不同類型的原子。按照不同宇宙層級復雜度的大致比例，第三宇宙層級應該有十幾種類型的本子，我們可以稱其為第三宇宙層級的物質元素。至于第四宇宙層級那就算了吧，因為還沒有發現光子的衰變現象。

我們用主序星的太陽和氫1原子做比較是因為它們都是單核的基本單元，具有可比性，數據也比較完備。宇宙中已經發現的單核主序星恒星的直徑在0.1～30倍太陽直徑范圍內，但是小恒星的數量比大恒星多，所以太陽的數據很具有代表性。像這類數據對比能落到同一數量級上就算是十分精準了。宇宙層級的尺度之比宇宙層級常數1025和宇宙基本單元常數105現在只是大約的數值，將來會隨著計算標準的統一和數據參數的完備而逐步精確。

2 本子時空理論

在相對論中，時空是彎曲的。只有物質的時空才能彎曲，時空中充滿了物質，我們檢測不到不等于不存在，正如早期的人類并不知道空氣的存在一樣。時空應該是以本子為主體的物質充斥在宇宙天體的內部和周邊，本子極其活躍，占據了整個宇宙。本子時空理論不是以太論。

量子力學的電場、磁場、引力場等各種場以及相對論的時空彎曲和鐘慢尺縮效應等都是本子時空形態變化和特性的表現。本子時空理論將相對論和量子力學從本質上完全統一，相對論不再晦澀難懂，相對論的缺陷將被修正。本子是最基本的物質量子，是質量和能量的本質體現，是自然規律和物理定律的制定者。

不同的宇宙層級的物理量和物理現象是完全不同的概念。大型粒子對撞機不能分離的粒子不等于該粒子不可再分，粒子間在接近光速的碰撞中本子時空是主要的參與者，第二和第三宇宙層級的碰撞是完全不同的概念。本子時空的密度降低會導致第二宇宙層級內地球的溫度升高，時間加快。我們知道可見宇宙在加速膨脹，地球的溫度也會隨之升高，我們的時間也會變快。

我們的時間基準到底在哪里？時空的基準坐標又在哪里？蘋果熟了為什么會落地？光速為什么難以超越？生命的衰老和終結的秘密又在哪里？這些問題的本質答案都應該在本子時空內。

3 宇宙的尺度

我們的宇宙到底有多大？宇宙層級理論告訴我們：

3.0×10¹¹km×10²⁵/9.46×10¹²km/light year=3.2×10^23light years

3.2×10²³light years/930×10⁸light years=3.4×10¹²

3.2×10²³light years/10⁵=3.2×10¹⁸light years

我們宇宙的直徑大約是3.2×10²³光年，是可見宇宙直徑的3.4×10¹²倍。宇宙有一個巨大的核心，宇宙中絕大多數的物質都聚集在這里，核心的直徑大約3.2×10¹⁸光年。如果宇宙是地球這么大，那么直徑大約930億光年的可見宇宙只相當于地球上一粒直徑幾微米的塵埃！

當然，我們的宇宙之外還是時空和宇宙，時空和宇宙我們還看不到盡頭。

4 暗物質和暗能量

暗物質是不可見的物質，可見宇宙中暗物質數量極大占全部物質總量的85%，但是暗物質粒子我們至今都沒有檢測到。本子時空本身就是暗物質的組成部分，暗物質理論本身也是對本子時空理論的一種驗證。

暗能量是驅動宇宙空間加速膨脹的動力。晴朗的夜空，滿天的繁星閃耀，我們的宇宙多么年輕和富有朝氣。我們的太陽光芒四射，能量四射，這就是宇宙空間加速膨脹的動力。大自然其實很簡單，也許是我們搞復雜了。

5 研究方法

雖然單個的本子我們檢測不到，電磁波對本子無能為力，但時間能夠探測到本子時空的分布狀況和運動特性，時間將成為研究時空和宇宙的重要方法。

6 結語

筆者在唯物主義哲學思想的指引下，經過長期思考，創立了新的理論。在近代基礎科學的發展歷程中，中國一直是落后者、旁觀者和跟隨者，沒有發言權，教科書里全是外國理論。隨著中華民族的偉大崛起，中國人的智慧和能力完全能夠創建引領世界的基礎科學理論。本論文只是一篇綱要性的論文，文中的要點和細節將在后續發表的論文中大篇幅展開論證。

我們對宇宙的探索和研究永遠也不會停止，對本子時空的研究將是科學發展的里程碑，人類的智慧和文明將邁入更高的層級。人類和光速雖被禁錮在本子時空內，但是超光速的時空隧道在理論上是可以實現的，在茫茫的宇宙中也一定存在超光速的天然航道。

人類使命遠未完成，請珍愛和善待人類！

參考文獻：

[1]曾謹言著.量子力學教程.3版.北京：科學出版社，2014.1.

[2]余明主編.簡明天文學教程.3版.北京：科學出版社，2012.

[3][英]史蒂芬·霍金著，許明賢，吳忠超譯.時間簡史（插圖版）.長沙：湖南科學技術出版社，2001.10.1.

[4][美]古布澤著，季燕江譯.弦理論.重慶：重慶大學出版社，2015.10.

[5]汪志誠編.熱力學·統計物理.5版.北京：高度教育出版社，2013.1.

[6][美]愛因斯坦著，麥芒譯.相對論.天津：天津人民出版社，2018.1.