The nature is simple in essence - on gravitation and electromagnetism unification
所提出的时间涨落模型试图对重力、电磁和惯性进行统一的认识。从简单原理出发,得到牛顿万有引力定律和库仑定律。也得到了广义相对论和电磁学的主要结果。目前工作的重点之一是获得统一势,从而统一描述引力和电磁。因此,在某些封闭系统中,不可能获得违反守恒律的补充效应。只有当系统与真空耦合时,守恒律才成立。这一事实可用于能源生产和/或运输。这一提议的模型向量子和核物理学开放,但这些主题将在未来的工作中发展。关键词:广义相对论,引力,惯性,电磁学,比菲尔德-布朗效应
2004-03-22 physics.gen-ph
Foundations of a Universal Theory of Relativity
在前面,我们已经提出了\cite{heuristic}启发式论证,以表明量子理论的思想和广义相对论的基础思想的{ \em自然统一}可以通过测度论和动力系统理论来实现。在这里,在第一部分中,我们为这个被称为{ \em宇宙相对论}的理论提供了完整的物理基础。牛顿的理论和狭义相对论都是在这个宇宙相对论中产生的。第二部分提供了它的数学基础。在结束语之前还讨论了一个实验测试。
2005-05-09 physics.gen-ph
Gravitational Deflection of Light: A Heuristic Derivation at the Undergraduate Level
本文面向未学过广义相对论的本科生,通过聚焦零测地线加速度项而非直接求解测地线方程,给出光在太阳附近引力偏折角的启发式推导。
2024-05-01 physics.gen-ph
Unified field theories and Einstein
回顾了爱因斯坦对相对论的贡献。指出Weyl第一次给出了引力和电磁的统一理论,它不同于Kaluza的五维理论。爱因斯坦于1925年开始了他的统一工作,并一直持续到他的余生。讨论了外尔理论的最新进展,也对统一的方法,其中时空被认为不是根本的。最近观测到的引力波的重要性似乎表明了一种新的统一范式。本文认为,时间的本质问题是在统一的追求中取得突破的最根本的问题。
2019-02-05 physics.gen-ph
Microscopic Implications of General Relativity
在上个世纪的大部分时间里,引力与其他力的统一一直是一个主要问题。我用一个修正的牛顿引力来提取强、弱核耦合常数。一些可能的影响,这是讨论,包括量子引力理论的可行性和探索光的性质。
2001-05-18 physics.gen-ph
From Galilean Relativity to Quantum Gravity : Three Issues, c, h, G, concerning Time, Matter and Inertia
一个奇怪的看“标准”物理学(伽利略,牛顿,爱因斯坦,狄拉克)导致我们的惯性运动概念的根本变化,并导致新的启发性方法的引力和宇宙学常数。
2011-03-19 physics.gen-ph
Unification of classic and quantum mechanics
本文是一个认真的尝试,调和量子力学和经典力学通过动态空间的概念和接受非零Ricci张量的真空。从标量粒子开始,本文表明,这两点允许预测广义相对论与方程,其中包括克莱因-戈登作为一个特殊情况,这个方程被指定的\emph{source equation}。然后,本文继续表明,狄拉克方程是兼容的源方程写在一个更一般的形式。4-三维光学被引入作为时空的替代,除了极端情况外,它还允许类似的预测,但具有将重力和电动力学归因于空间曲率的巨大优势。
2002-12-26 physics.gen-ph
Strong Gravity Approach to QCD and General Relativity
系统地研究了具有局部共形不变性和二次曲率的Weyl型/ Yang-Mills型作用量.这种共形不变性/标度不变性的动力学破坏导致广义相对论(GR)作为理论的有效长距离限制。我们证明了该理论的相应场方程具有线性上升势,它自然地具有量子色动力学(QCD)的渐近自由和色禁闭性质。中微子质量和暗能量问题的解决方案是这个公式的免费礼物。这种方法为量子杨-米尔斯理论(QYMT)与爱因斯坦引力理论的统一提供了强有力的引力基础。
2016-08-31 physics.gen-ph
Unification of Relativistic and Quantum Mechanics from Elementary Cycles Theory
在基本周期理论中,基本量子粒子一直被描述为超快相对论时空循环动力学的表现,本质上是经典的。基本循环理论的特殊相对论几何动力学实际上是普通相对论物理学和量子物理学的统一。特别是它的经典-相对论循环动力学从经典物理学的第一原理中精确地再现了量子力学的所有基本方面,例如它的所有公理,费曼路径积分,狄拉克量子化公式(二次量子化)、统计系统的量子动力学、非相对论性量子力学、原子物理学、超导性、此外,该理论允许直接从相对论几何动力学变换中明确推导规范相互作用,而无需假设规范不变性,这与广义相对论中对引力相互作用的描述非常相似。在本文中,我们总结了一些重大成就,也在最近的几篇同行评议的论文中得到严格证明,这种创新的量子粒子物理学的制定。
2016-06-06 physics.gen-ph
Some New Unifications in Supersymmetry and Higher Dimensional Complex Space
导出了超对称变换的一些新表示,并引入了超多重态。基于这些表示,各种公式(方程,交换关系,传播,雅可比恒等式等)。玻色子和费米子的统一一方面,提出了粒子的数学特性:玻色子对应实数,费米子对应虚数。这样的偶数(或奇数)费米子形成玻色子(或费米子),正好符合虚数与实数的关系。虚数只包含在费米子的方程、形式和矩阵中。它与相对论有关。另一方面,将超对称性的统一形式与统一玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计的统计以及可能违反的泡利不相容原理联系起来,得到了统一的配分函数。因此,可能的发展之一是更高维的复空间。
2008-04-01 physics.gen-ph
Construction of Spacetime Field and Quantization of General Relativity
以广义相对论或量子力学为基础的理论在宏观和微观物理学中占据了主导地位,但在另一个极端却失败了。因此,我们试图通过建立一定的时空性质和新的粒子模型,在广义相对论的基础上建立统一理论的新结构。该理论将黎曼曲率张量转化为时空密度标量,从而将引力场加入到量子力学中,并将广义相对论中的电磁场假设为一种时空流体。该理论还继承了爱因斯坦-嘉当关于时空扭转的理论,形成了能量交换,从而使哈勃定律和暗质量得到了简单的解释。该理论从信号、测量和观测的定义出发,构造了一个与广义相对论相容的弯曲时空中的修正量子方程,从而在一定范围内统一了广义相对论和量子力学,提出了统一的新思想。
2014-01-01 physics.gen-ph
Vacuum Fluctuation (1): the Same Basis of the Relativity and the Quantum Mechanics
本文旨在揭示物质与真空之间的深层关系,寻求相对论与量子力学的共同物理基础。首先提出了真空涨落的三个基本假设,然后推导了相对论和量子力学的基本前提,包括速度极限、能量-频率关系和任意物质粒子的德布罗意波长表达式。作为应用,我们用这种思想分析了康普顿效应和电子正电子湮没。结果表明,该方法计算简单,物理意义明确。简单性来自于三个假设的力量。为了说明这一点,进一步推导了狭义相对论的基本结论,如质量-速度、质量-能量、能量-动量关系、时间膨胀和长度收缩。指出了研究真空涨落对统一物理理论的重要意义。
2007-11-09 physics.gen-ph
Four revolutions in physics and the second quantum revolution -- a unification of force and matter by quantum information
牛顿的机械革命统一了天上行星的运动和地上苹果的下落。麦克斯韦的电磁革命统一了电、磁和光。爱因斯坦的相对论革命将空间与时间统一起来,将引力与时空扭曲统一起来。量子革命将粒子与波统一起来,将能量与频率统一起来。每一次革命都改变了我们的世界观。在本文中,我们将描述现在正在发生的一场革命:第二次量子革命,它将物质/空间与信息统一起来。换句话说,新世界观认为基本粒子(玻色子力粒子和费米子物质粒子)都起源于量子信息(量子比特):它们是对应于我们空间的纠缠量子比特海洋的集体激发。美丽的几何杨-米尔斯规范理论和物质粒子的奇异费米统计现在有了一个共同的代数量子信息起源。
2017-09-13 physics.gen-ph
Quantum effects from a purely geometrical relativity theory
一个纯粹的几何相对论的结果,从一个建设,产生从三维空间的一个幸福的统一卡鲁扎的五维理论和魏尔的共形理论。该理论可以为观察到的下列现象提供几何学解释,其中包括:(a)长度与其静止质量成反比的基本粒子的寿命;(b)在一个事件中相互作用的所有带电粒子之间的电荷量相等;(c)原子中的电子倾向于在离散间隔的轨道上出现;(d)这些轨道之间的“量子跳跃”。这暗示了这样一种可能性,即该理论可以为量子力学提供一个确定性的基础,就像气体的分子理论为热力学提供的基础一样。
2005-05-19 physics.gen-ph
Maximum force and minimum distance: physics in limit statements
新发现的最大力原理使得我们有可能将狭义相对论、量子理论\se和广义相对论都归纳为一个基本极限原理。这三个原则完全包含了这三个理论,并且完全等同于它们的标准表述。特别地,利用Jacobson基于Raychaudhuri方程的结果,证明了最大力蕴含着广义相对论的场方程。因此,自然界中的最大力等价于广义相对论的全部理论。总的来说,这三个基本原理意味着从加速度到大小的每一个物理可观测值都有一个界限。新的,精确的极限值不同于通常的普朗克值的数量级单位的前因子。它们是第一次在这里给出。其中,最大力和最小长度意味着时空的不连续性是量子理论和相对论统一的必然结果。
2004-04-14 physics.gen-ph
Gravitomagnetic forces and quadrupole gravitational radiation from special relativity
纯粹的相对性原理和质量流的洛伦兹变换与电磁学非常相似,预言了重力磁场的存在。在不存在重磁质量的合理假设下,得到了一组无参数的“有效”矢量重电磁方程。因此,重力传播的速度在一个平坦的闵可夫斯基空间和四极引力辐射,符合能量平衡,预测具有相同的GR值。启发式的考虑与引力辐射的强场参数$\frac {GM}{c^2 r}$,这表明完全蒸发的黑洞在普朗克尺度。
2013-09-04 physics.gen-ph
Tensorial Quantum Gravity and the Cosmological Constant Problem
本文是三部分工作的第一部分,我们建立了一个量子引力方程。这个方程是张量的,在真空中等价于广义相对论,而在物质内部则完全不同于广义相对论。这个新方程具有无量纲的引力耦合常数,并且通过了所有的实验检验,也通过了广义相对论。这种量子引力和广义相对论在宇宙学领域有本质上的分歧:我们证明了量子引力解决了基于广义相对论的标准宇宙学模型遗留下来的一整套问题。从本质上讲,我们证明了最初的奇点,大爆炸,被量子引力平滑了,平坦性问题找到了精确的解决方案:量子引力预测Ω应该只比1大一点,这与观察到的1.02完全吻合。宇宙学常数问题也找到了解决方案,因为我们证明了λ项不是来自任何暗能量,而是来自对经典相对论的非微扰量子修正,并且具有所需的精确的微小但严格的正值。此外,无需进一步努力,引力的量子方程就具有统一的特征。事实上,我们的方程和广义相对论一样,既控制着宇宙的大尺度,也控制着粒子的结构。
2007-11-10 physics.gen-ph
Relativistic Quantum Dynamics: A non-traditional perspective on space, time, particles, fields, and action-at-a-distance
这本书试图建立一个相互作用粒子的一致的相对论性量子理论。在书的第一部分“量子电动力学”我们遵循相当传统的方法粒子物理学。从相对性原理、量子测量的基本假设到量子电动力学中的重整化,我们进行了系统的讨论。在第二部分的书“量子理论的粒子”这种传统的做法是重新审查。我们发现狭义相对论的公式应该被修改以考虑粒子间的相互作用。我们还建议用物理“装扮”粒子的语言重新解释量子场论。该公式消除了重正化的需要,为研究量子相互作用系统的动力学和束缚态性质开辟了一条新的途径。发展的理论被应用到现实的物理对象和过程,包括氢原子的能谱,运动不稳定粒子的衰变规律,和相对论电子束的电场。这些结果迫使我们重新审视现代粒子理论的一些核心问题,特别是闵可夫斯基时空统一、量子场和重整化的作用以及所谓的超距作用的不可能性。对这些问题提出了一个新的观点。它可以帮助解决理论物理学的老问题--相对论和量子力学的一致统一。
2015-02-16 physics.gen-ph
Mass-energy connection without special relativity
1905年,爱因斯坦通过在不同的参考系中研究发射电磁辐射的物体的能量平衡,并假设狭义相对论为前提条件,进行了质能等效性的首次推导。在本文中,我们证明了一个一般的质能关系可以推导出完全从非常基本的假设,这是相同的爱因斯坦的第一个推导,但完全忽略了狭义相对论。一般的质能关系在应用于以电磁波形式发射能量的物体的情况时变成质能等价。我们的主要结论是,如果爱因斯坦方法背后的核心逻辑是合理的,那么质能等价的本质可以在没有狭义相对论的情况下推导出来。我们相信,我们的启发式方法,虽然不能给出精确的数学公式的质能等价,可能是一个有用的除了一般性的讨论在研究生水平的问题。我们的发现表明,质量和能量之间的联系是在更深的层次上,在任何成熟的物理理论之前。
2022-06-14 physics.gen-ph
Boomeranging through the Earth: when free fall doesn't maximize proper time
University of Oxford, Oriel College(牛津大学奥里尔学院);University of Bonn(波恩大学)
该研究结合贝尔与惠勒的教学思路,通过思想实验指出广义相对论标准启发式的错误,验证古老时间膨胀启发式的可靠性,强调勿以新口号取代合理旧直觉。
2026-09-07 physics.gen-ph physics.hist-ph
String Theory - Nomological Unification and the Epicycles of the Quantum Field Theory Paradigm
弦论是三个概念上独立的元素结合的结果:(i)力的法则统一的形而上学观念,(ii)量子场论的模型理论范式,(iii)量子世界中经典引力的冲突。弦理论有时被认为解决了这个矛盾:通过(微扰的)量子场论的模型理论装置的应用。但是,弦论并没有真正解决这个矛盾。相反,它在量子引力的背景下证明了这个模型理论装置的不足:经过几十年的发展,它仍然只存在于一个本质上是微扰的公式中(关于可能的非微扰公式,有轻微的非微扰扩展和模糊的想法)。而且,由于它的量子场论遗产,它在概念上与广义相对论的核心含义不相容,特别是那些由引力和时空之间的广义相对论关系产生的含义。所有已知的弦论公式都是背景相关的。另一方面,甚至不可能复制标准模型。相反,弦论导致了大量的内部问题--以及大量的具有不同律则和对称性的低能场景,被称为弦景观。所有试图找到一个动力学驱动的选择原理的尝试都没有成功,使得弦论没有任何预测能力。只有在量子场论的模型理论范式中,通过物理上没有动机的周转圆,如高维、卡-丘空间、膜等,才能以纯粹形式的方式实现基本力的法则统一。
2011-01-04 physics.gen-ph physics.hist-ph
A heuristic sketch how it could fit all together with time
Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所)
本文提出以量子力学、相对论和热力学为三大支柱,通过三足鼎立的复合方法而非单一理论,构建对物理宇宙的整体理解,强调涌现现象。
2026-10-15 physics.gen-ph
Introduction to the Quantum Theory of Elementary Cycles: The Emergence of Space, Time and Quantum
基本周期理论是量子物理学和相对论物理学的自洽、统一的表述。在这里,我们介绍它的基本量子方面。一方面,牛顿的惯性定律指出,每一个孤立的粒子有持续的运动,即恒定的能量和动量。另一方面,波粒二象性将时空递归与基本粒子的能量-动量联系起来。基本周期理论解释了这两个基本原理,它假定自然界中每一个孤立的基本成分(每一个基本粒子)都必须具有持久的内在时空周期性。基本粒子是自然界的基本参考时钟。时空的周期性是由运动学状态(能量和动量)决定的,因此相互作用意味着调制,每个系统都可以根据调制的基本循环来分解。波动力学被强加为约束“超定”相对论力学,类似于爱因斯坦的统一建议。令人惊讶的是,这在数学上证明了量子物理学和相对论物理学的统一完全是通过对相对论时空坐标施加一种内在的循环(或紧致)性质来实现的。特别是闵可夫斯基时间必须是循环的。由此产生的经典力学实际上与相对论完全一致,并且在没有明确量子化的情况下再现了量子相对论力学的所有基本方面。这种“超定”恰恰强化了相对论时空的定域性和波粒二象性。它也意味着规范相互作用的完全几何动力学公式,类似于引力和广义相对论,被推断为基本时空钟的调制。这为解决现代物理学的大多数基本开放问题带来了新的元素。
2017-07-03 physics.gen-ph