自然界中有四種基本力,即強核力,弱核力,電磁力和萬有引力。在100GeV的能量下,電磁力和弱核力統一成為電弱力,這一點已經得到證明。在10^15GeV的能量下,強核力和電弱力統一成為電核力,也就是大統一理論模型。在10^19GeV的能量下,萬有引力和電核力統一,形成萬有理論。
20世紀70年代中期,史蒂文·温伯格、阿布杜斯·薩拉姆和謝爾登·格拉肖創造了電磁力和弱核力的統一理論,即電弱統一理論。物理學家格拉肖、喬治等人提出,使用一種叫做“羣論”的算法,可以通過“SU(5)”的對稱性將弱核力和電磁力與由膠子介導的強核力結合起來。這個理論成為了物理學界眾所周知的大統一理論”GUT”。
將量子力學與廣義相對論統一起來,成為包羅一切基本粒子和相互作用的“萬有理論”,是理論物理學家的終極夢想。目前,在通往這條路的候選理論中,弦論是廣為人知的一種,也有一羣科學家相信存在別的途徑,如圈量子引力論。
弦論:振動的弦
圈量子理論認為,真空其實並不是真正的空無一物,他們是由微小的“圈”構成的。圈與圈之間相互作用,形成了自旋網絡結構。
可是,弦理論和圈量子引力論都無法在實驗中得到驗證!
在微觀世界,物質是由基本粒子組成的,它是構成物質最小的單位。基本粒子分為強子、輕子和傳播子三大類。比如,光子、電子、中微子等。物理學家研究發現,基本粒子存在最小的不可分割的單位,並把最小單位稱為量子。後來,物理學家又發現量子具有波粒二象性。
愛因斯坦質能方程式證明了質量與能量之間可以相互轉化,量子波粒二象性揭示了宏觀物質與微觀能量之間的聯繫。
基於以上兩點,可以得出:宇宙在微觀以能量的形式存在,宏觀表現為物質。“能量場”是構成微觀世界的基本形式,“粒子”是構成物質的基本形態。“場”是空無的,場的作用範圍具有全域性,場可以激發出粒子,場能以“波動”形式體現。
宏觀物質粒子是在場能激發中產生的,即無中生有。能量場是構成宇宙的最基本形態。(注:因為場沒有物質形態,所以基本粒子是物質的最小單位並以量子為最小單元產生。當尺度小於量子結構,粒子就失去了結構與無形的能量場融為一體。由此可知,弦和圈量子都是不存在的。)
引力的起源
微觀宇宙是由能量場構成,能量場激發生成物質“粒子”構建出宏觀宇宙。“能量場”本身沒有物質形態和空間結構,但其激發出的粒子具有物質特性和結構形態並構造出宇宙時空(宇宙物質和空間)。從能量場到宇宙時空的轉變過程,能量發生了“相變”凝結為物質。“相變”過程產生了引力。比如,水凝結成冰的過程會產生壓力。粒子無中生有,粒子具有結構在宏觀創造出空間。如果大量的粒子瞬間生成,粒子與粒子之間就會相互擠壓(相變產生最初形式的引力),粒子凝結成物質,越多物質凝結在一起形成的空間就越彎曲(這就是宏觀宇宙的引力)。
注:宇宙空間是便隨粒子產生的,起初沒有空間,粒子的增多會造成相互之間的擠壓。當形成物質之後,物質越多形成的空間就越彎曲,彎曲空間在宏觀宇宙表現為引力作用。
結論一:引力是衍生力,它只存在於宏觀宇宙。即在能量形態或量子尺度以下不存在引力。
結論二:引力起源於“相變”,它伴隨粒子的出現而產生。即能量場激發粒子過程,由能量到粒子的“相變”會帶動宏觀宇宙時空的變化,這個變化就是引力的起源。
結論三:在宏觀宇宙引力通過彎曲空間體現。因為宏觀空間是隨粒子生成的(與粒子結構特性有關),起初相變導致粒子凝結為物質(最初引力促使粒子凝結為物質),後來分佈不均勻的物質構建出彎曲的時空(在宏觀引力通過時空彎曲體現)。