1928年英國物理學(xué)家狄拉克在研究氫原子能級分布時，考慮有自旋角動量的電子作高速運動時的相對論性效應(yīng)，給出的氫原子能級的精細結(jié)構(gòu)的相對論性電子方程，與實驗符合得很好，是眾所周知的。從狄拉克方程還可自動導(dǎo)出電子的自旋量子數(shù)應(yīng)為1/2，以及電子自旋磁矩與自旋角動量之比的朗德g因子，為軌道角動量情形時朗德g因子的2倍。電子的這些性質(zhì)都是過去從分析實驗結(jié)果中總結(jié)出來的，并沒有理論的來源和解釋；狄拉克方程卻自動地導(dǎo)出這些重要基本性質(zhì)。它此后擴充為量子場論的各種形式，成功地解釋了四大基本力中的三者：電磁力、原子核的強力和弱力的量子行為，成為《量子引力研究簡史》第一階段“種子階段”的三個“種子”之一。其它的兩個“種子”，是1904年龐加萊猜想衍生的三個定理，和1916年愛因斯坦建立的廣義相對論方程?？茖W(xué)有進步的作用，也有阻止進步的時候。例如，正是這些“種子”，在現(xiàn)代阻止了我們中國一部人的進步；這正是它們“偉大”的地方，也是世界離不開中國、中國也需要世界的地方。層子、以太情結(jié)，與希格斯場粒子的故事就是證明。而不是類似有人說的：“弦論恐怕是物理史上最愚蠢的理論，是純數(shù)學(xué)書呆子們的杰作！”1、E2=p2c2+m2c4，E是粒子的能量，p是它的動量，m是質(zhì)量，c是光速。按照電荷守恒定律和能量守恒定律的要求，這里負能狀態(tài)的空穴應(yīng)該表現(xiàn)為一個帶電荷為+e的粒子，這個粒子所具有的能量應(yīng)當(dāng)相當(dāng)于或大于一個電子的靜止能量。這個粒子的運動行為，是一個帶正電荷的“電子”，即正電子。即狄拉克的此公式，其理論不但預(yù)言了正電子的存在，而且也提供了一個類似我們稱的“點內(nèi)空間”的具象。因為公式使電子除了有能量取正值的狀態(tài)外，還有能量取負值的狀態(tài)，并且所有正能狀態(tài)和負能狀態(tài)的分布，對能量為零的點是完全對稱的。自由電子最低的正能態(tài)，是一個靜止電子的狀態(tài)，其能量值是一個電子的靜止能量。與此同時，自由電子最高的負能態(tài)的能量值，是一個電子靜止能量的負值；其他的負能態(tài)的能量，比這個能量要低。如果有一個電子處于某個正能狀態(tài)，則任意小的外來擾動，都有可能促使它跳到某個負能狀態(tài)而釋放出能量。這其中的不合理的矛盾，狄拉克在1930年正是用稱為“空穴”的東西處理的：由于電子是費米子，滿足泡利不相容原理；“空穴”類似“點內(nèi)空間”；量子論的“真空”狀態(tài)，實際上是所有負能態(tài)都已填滿負電子，形成一個觀測不到的“負電子海”；同時正能態(tài)中沒有電子的狀態(tài)。因為這時任何一個電子，都不可能找到能量更低的還沒有填入電子的能量狀態(tài)，也就不可能跳到更低的能量狀態(tài)而釋放出能量。也就是說不能輸出任何信號，這正是“點內(nèi)空間”所具有的物理性質(zhì)。如果把一個電子從某一個負能狀態(tài)，激發(fā)到一個正能狀態(tài)上去，需要從外界輸入至少兩倍于電子靜止能量的能量。這表現(xiàn)為可以看到一個正能狀態(tài)的電子和一個負能狀態(tài)的空穴。從負能態(tài)到正能態(tài)，至少有二個電子質(zhì)量之差距E=2mc2。如果有大于E之能量輸入，則可使負電子海中一個負電子，躍遷到正能態(tài)，而在負電子海中留下一個洞，我們可觀察到的是正負電子對的產(chǎn)生。狄拉克方程來源于薛定諤方程。以V表示動能，K表示勢能，薛定諤方程來源于經(jīng)典力學(xué)方程：總能量=動能+勢能。寫成方程：E=K+V（2-3）在能量守恒公式中，動量=質(zhì)量×速度，以υ表示速度，寫成方程：p=m×υ=mυ（2-4）根據(jù)牛頓定理有：K=p2/（1/(2m)）（2-5）代入（2-3）式即是：E=p2/（1/(2m)）+V（2-6）（2-6）式表達的是總能量、動量和勢能之間的關(guān)系，這與電子和薛定諤方程有什么聯(lián)系呢？電子帶有負電，會被正電荷吸引。在這種情況下，相關(guān)的勢能不是由引力引起的，而是由電勢能引起，像E=p2/（1/(2m)）+V一樣，即：E=p2/（1/(2m)）+V（2-7）只是（2-7）式的V是電勢能。薛定諤正是根據(jù)這個方程，利用德布羅意的動量與波長的關(guān)系，猜出量子物體在勢能中運動的波動方程：Eψ=-（?2/(2m)）（d2ψ/dx2）+V（2-8）（2-8）式中ψ是幾率幅，表示一種約定；m是粒子的質(zhì)量，?是普朗克常數(shù)除以2π。以上（2-2、3、4、5、6、7、8）等7個方程單從遵守質(zhì)量守恒定律來說，都是線性的，即物質(zhì)從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，反應(yīng)前后各自的質(zhì)量是可以疊加，并且是相等的。但（2-1）式希格斯場方程，不一定是線性的，這就是它要擔(dān)負的超級任務(wù)，即要討論非線性希格斯粒子數(shù)學(xué)。2、非線性的意思是，如各種角色的兩個變量之間的關(guān)系，是一次函數(shù)，圖象對兩個變量可用直角坐標中一段直線表示的，就是線性數(shù)學(xué)；如果不是一次函數(shù)，圖象也不是直線的，就是非線性數(shù)學(xué)。比如方程y=kx就是線性數(shù)學(xué)；而y=x2就是非線性數(shù)學(xué)。線性關(guān)系描述的系統(tǒng)滿足疊加原理，按此規(guī)則，狄拉克方程（2-2）和薛定諤方程（2-8），以及（2-5、6、7）等方程，雖然也可以說是非線性方程，但單從遵守質(zhì)量守恒定律來檢驗，狄拉克和薛定諤時代所做的化學(xué)實驗到物理實驗，反應(yīng)前后各自的質(zhì)量可以疊加，并且是相等的。這是因為人們面對的低能條件，限制了實驗的適用范圍。但到1964年的希格斯時代，出現(xiàn)了很多高能粒子所做的化學(xué)實驗、物理實驗，反應(yīng)前后各自的質(zhì)量疊加起來，有不是相等的情況。即如非線性，所得非所望。希格斯在研究了這種各類系統(tǒng)中的非線性現(xiàn)象的共同規(guī)律后，發(fā)現(xiàn)辯證唯物方法是發(fā)展的，是一門線性與非線性結(jié)合、有分離階段和交叉的科學(xué)，從而升華了他的科學(xué)研究。于是他具體、實在而為地拿出了可供后來人們討論的希格斯場公式。希格斯玻色子是專指質(zhì)量最原始的起源，這種質(zhì)量是標量，不同于四種基本作用力涉及的各類基本粒子的其它的性質(zhì)。從邏輯上說，非線性科學(xué)著眼于定量的規(guī)律，非線性就是不滿足線性疊加原理的性質(zhì)。但在自然科學(xué)和工程技術(shù)，以及社會科學(xué)的應(yīng)用中，人們真正關(guān)注的僅是用線性理論所不能解釋的那些現(xiàn)象，稱為非線性現(xiàn)象，但一般還局限在類比和猜測，難以有實質(zhì)性的定量結(jié)果。希格斯場公式遵循的是較成熟的非線性動力學(xué)，希格斯沿著的是19世紀末法國科學(xué)家龐加萊的常微分方程的定性理論和天體運動中定量計算的非線性數(shù)學(xué)道路。20世紀前后，無線電技術(shù)促使非線性振動理論的誕生，它繼承和發(fā)展龐加萊的成果，到20世紀60年代后，大氣科學(xué)和流體力學(xué)中利用計算機進行的數(shù)值研究，促進了在橫向聯(lián)系上發(fā)現(xiàn)并研究各類不同系統(tǒng)由于非線性而導(dǎo)致的共性，希格斯抓住了這一時代脈搏，建立起非線性希格斯粒子數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。其實，從大到仰天滿天星斗的宇宙星城，到更小的粒子被大型強子對撞機撞擊之后所呈現(xiàn)的滿眼無形的碎片，再到非線性人口學(xué)揭秘內(nèi)部極為復(fù)雜的地球村眾多國家、人學(xué)活動的行為，從質(zhì)量的非線性希格斯數(shù)學(xué)上說是統(tǒng)一的。這是在除開傳統(tǒng)的科學(xué)方法之外的建模，當(dāng)中的“神秘”，如怎樣由于其參量改變，而導(dǎo)致性態(tài)發(fā)生定性的變化。當(dāng)然，非線性希格斯粒子數(shù)學(xué)在細節(jié)上，除了還要用傳統(tǒng)的平衡、振動、穩(wěn)定性等概念外，也要考慮混沌動態(tài)和分形圖型的分岔問題，如和突變論、協(xié)同論、耗散結(jié)構(gòu)論也有聯(lián)系。3、2012年8月2日《物理快報B》（PhysicsLettersB）已經(jīng)發(fā)布歐洲大型強子對撞機（LHC）兩個主要實驗團隊----ATLAS與CMS的科學(xué)家，關(guān)于發(fā)現(xiàn)疑似“上帝粒子”的研究論文，詳細描述了新發(fā)現(xiàn)粒子衰變成γ射線、W和Z玻色子等粒子的過程。這是繼7月4日，這兩個團隊的科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了一種新的亞原子粒子，可能是難以捉摸的希格斯玻色子，即上帝粒子。但他們同時表示，還需做許多工作來最終確認，相信今年晚些時候會有結(jié)果。這在當(dāng)時，就給我們提供了討論非線性希格斯粒子數(shù)學(xué)的契機。三、超對稱希格斯場公式的超級任務(wù)超對稱理論被認為是追求基始理論過程中，最后一項可借實驗測試的理論。歐洲今天大型強子對撞機兩個主要實驗團隊，找到疑似難以捉摸的希格斯玻色子，算是提供了支持。然而不但標準模型，只是有效理論而不是基始理論，而且超對稱理論也只是有效理論而不是基始理論。粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)被認為是，不受哥德爾的不完備定理限制的可尋找到第一推動力的自組織，即是了解世界如何運作、為何如此運作的科學(xué)。然而西方超對稱標準模型的球量子科學(xué)家們，還是把從有效理論邁進基始理論的里程碑定為：A、標準模型；B、超對稱標準模型：C、弦論；D、M理論；E、基始理論。認為如果弦論最后能夠統(tǒng)一量子理論、重力理論以及標準模型，并在沒有外加參數(shù)的情況下，對夸克與輕子的三個家族、粒子質(zhì)量等做出基本解釋，就可以肯定地說弦論已經(jīng)成功。從狄拉克的相對論性電子方程到希格斯場公式說明，時空類似真空和聯(lián)系點內(nèi)空間，點外真空和點內(nèi)空間真空卻活躍著基本粒子。為什么真空之外還要提“點內(nèi)空間”？有人說，“點內(nèi)運動”的思維是有重大局限的。因為分析力學(xué)與統(tǒng)計力學(xué)不一致，統(tǒng)計力學(xué)與熱力學(xué)不一致，導(dǎo)致量子力學(xué)的各種哲學(xué)解釋有重重困難。相對論與量子力學(xué)各種統(tǒng)一方案最終通向類似弦、圈等亂麻，很可能是我們心靈，是高維亂麻，在對象世界的投射----必須先從認識論上解開內(nèi)心亂麻，重新審視現(xiàn)代物理學(xué)的各種隱蔽的物理與哲學(xué)預(yù)設(shè)，才能撥亂反正，如說“點內(nèi)運動”論證，其實是混同經(jīng)典世界觀與量子世界觀的錯誤推理。那么反對希格斯場公式的“哲學(xué)預(yù)設(shè)”是什么？他們堅持的經(jīng)典世界的物理的“觀察”，和“測量”不變的“實在”和“存在”哲學(xué)，就能永遠代替得了大型強子對撞機的實在，和存在的量子世界觀的“觀察”和“測量”嗎？為什么真空之外，還要提“點內(nèi)空間”？是因經(jīng)典世界觀，雖然也在搞清真空涉及的物質(zhì)的本質(zhì)和宇宙的演化，但邏輯、哲學(xué)上的“內(nèi)心亂麻”，難道能不認可真空理應(yīng)是，沒有任何物質(zhì)的零度時空？既然如此，零是虛實、正負對稱的；在虛、實問題上，線性系統(tǒng)，虛的不能直接變?yōu)閷嵉?。例如，活人是實的，死人是虛的。死人不能直接變?yōu)榛钊?。死人變?yōu)榛钊?，要通過細胞或基因克隆之類的辦法。那么物質(zhì)是否可以無限可分，還是物質(zhì)呢？即這類似認為活人，是不會死的----實的也不能直接變?yōu)樘摰?。如果堅持是這樣不變的經(jīng)典世界觀，這很可能把唯物論也會帶進唯心論。但數(shù)論的虛、實數(shù)和0，與宗教、哲學(xué)是不同倫的。聯(lián)系到基本粒子，這種底線是什么呢？即物質(zhì)無限可分到基本粒子，有沒有物質(zhì)與能量不加以區(qū)別的形態(tài)呢？弦論做出了劃時代的貢獻，它把物質(zhì)無限可分的底線，看成是一種多模具的銜接。即它把物質(zhì)的最基本單位，看成細無限的小段“能量弦線”或大尺度宇宙弦。基本粒子是這小段“弦”的不同振動模式，只取其合符量子世界觀的“觀察”和“測量”實驗，作的模具模擬之一。但困難在于，這里量子對撞機的無限可分，“觀察”和“測量”到的只能是“能量”的印跡圖像。按唯物論的行話，“能量”是“虛”的；但弦論是避開爭論，按漢語弦的詞意，有多種模具。把物質(zhì)與能量、虛與實結(jié)合在一起，只是一種模擬。這里弦論框架，自然包含有要求超對稱。而超對稱標準模型，是具有隱超對稱和隱瑕對稱的。即各種粒子和其超伴子，可具有不同的質(zhì)量，一些相互作用也可修正。如果說基始理論是這樣，那么它和環(huán)圈圖像，具有虛、實兩部分，沒有兩樣。希格斯物理也扮演著同樣的角色，但由于球量子粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)對此有不同的看法，有人依態(tài)度不同，把科學(xué)家和科學(xué)愛好者分成三類。第一類稱為基本教義派，如相信超對稱理論預(yù)測的希格斯粒子存在。第二類稱為“無神論者”派，如不相信超對稱理論預(yù)測的希格斯粒子存在。第三類稱為“不可知論者”派，他們不確定結(jié)果會如何。好處是，這三類人的主張相互激蕩，卻幫助了環(huán)量子三旋標準模型，認清了20世紀兩大科學(xué)革命的相對論和量子論，都是指向時空或類似真空，或類似點內(nèi)空間來統(tǒng)一的。其實環(huán)量子三旋的符號編碼動力學(xué)，也類似“弦”的不同振動模式，是把物質(zhì)與能量、虛與實結(jié)合在一起的。希格斯場的希格斯玻色子，何嘗不可統(tǒng)一到時空或類似真空或類似點內(nèi)空間？1、如果把有虛、實、零三種，漲落結(jié)構(gòu)的時空，或真空看成類似“介質(zhì)”，那么也許能把挑戰(zhàn)兩大科學(xué)革命的“無神論者”和“基本教義派”統(tǒng)一起來。例如，愛因斯坦反對舊以太論，要依賴于時空或真空的彎曲和光速有限。而挑戰(zhàn)相對論的“無神論者”，卻主張新以太和可壓縮介質(zhì)流體的復(fù)雜理論。但如果這些新以太和介質(zhì)，是時空或真空漲落的虛、實、零粒子，就沒有可指責(zé)的。因為這類似人世間，談信仰或鬼神故事，從未間斷，但并不影響唯物論的實在。因為人世間也類似虛、實、零時空或真空漲落結(jié)構(gòu)，說歸說，實在歸實在。2、同樣，粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)中的基本教義者、無神論者和不可知論者等三派，是否也能統(tǒng)一起來呢？也能！標準模型和超對稱標準模型的希格斯場公式：E=M2h2+Ah4被認為是可以計算M2的數(shù)值，從普朗克尺度增加到標準模型尺度的變化，并能統(tǒng)一自然界四種基本作用力的公式。其中特別的是M表示希格斯場量子產(chǎn)生的質(zhì)量，M2可以為負數(shù)。即希格斯場量子產(chǎn)生的質(zhì)量M可以為正虛數(shù)，這是趨向普朗克尺度時空或真空或類似點內(nèi)空間的情況。這是對的，因為此時，時空或真空趨向虛、實、零漲落結(jié)構(gòu)，類似趨向“點內(nèi)空間”，M存在正虛數(shù)是正常情況。3、愛因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)化公式E=MC2，是在我們的時空或真空中能測試的公式，粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)中的基本教義者、無神論者和不可知論者等三派基本都認可。如果我們承認時空或真空有破裂的時候，那么環(huán)量子三旋標準模型的物質(zhì)族質(zhì)量譜計算公式，就能計算出所有標準模型的基本粒子的質(zhì)量，并且可以在我們的時空或真空中通過測試來驗證。所以，環(huán)量子三旋標準模型的物質(zhì)族質(zhì)量譜計算公式，加上愛因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)化公式以及希格斯場公式，可以看成是粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)的有效理論、基始理論、終極理論的結(jié)果。而無神論者們的一些球量子復(fù)雜理論，如多世界理論、時間倒流理論、復(fù)合時空理論、真空相變理論、復(fù)合介質(zhì)新以太球量子理論、生成或構(gòu)成球量子理論、球量子旋量場理論、帶有各自不同宇宙坐標的始原物質(zhì)理論，等等，都可以講。因為也許類似人世間談鬼神故事的從未間斷，但并不影響唯物論的實在。4、由于能量弦的振動或能量環(huán)的自旋，已是一種能量現(xiàn)象，不是一種粒子物質(zhì)，導(dǎo)致我們不能把單個夸克分離出來的，即看不見夸克也是正常情況。而且有分數(shù)電荷存在也是正常情況，因為極限環(huán)自旋存在三旋類似的分岔現(xiàn)象，這種能量分岔現(xiàn)象，說它是形式數(shù)學(xué)模型或?qū)嵲诘奈镔|(zhì)結(jié)構(gòu)，都是正確的。同理，希格斯場就是時空或真空相變，當(dāng)然這種相變不是粒子變粒子。時空或真空撕裂的相變，是能量變粒子的相變；“超空間”類似“點內(nèi)空間”，時空或真空撕裂的相變特征，是希格斯場沒有最小最基本的單位質(zhì)量希格斯玻色子。其次，類似極限環(huán)自旋存在三旋的能量分岔現(xiàn)象，希格斯玻色子可以附著在具有不同能量的一份一份的量子上，產(chǎn)生具有不同質(zhì)量的希格斯場玻色子和費米子。5、在宇宙大爆炸以后自然演變求衡中，大質(zhì)量的希格斯玻色子在某種意義上也可以說，是“吃”單位質(zhì)量希格斯玻色子生成的。這類似通常說Z玻色子吃了希格斯玻色子以增重，也就是獲得質(zhì)量一樣。其次，希格斯玻色子也是會衰變的。在這類自然演變求衡中，如果說希格斯場只有大質(zhì)量的希格斯玻色子，而沒有最小最基本的單位質(zhì)量希格斯玻色子，是不可思義的：最輕超伴子是否與單位質(zhì)量希格斯玻色子，即最輕希格斯玻色子一樣，我們可以不管；說最輕超伴子的質(zhì)量不到希格斯玻色子一半，則希格斯玻色子會衰變成兩個最輕超伴子，這在“點內(nèi)空間”也可以不管，但在實在空間這種希格斯玻色子肯定不是單位質(zhì)量希格斯玻色子----這種希格斯玻色子衰變成兩個最輕超伴子，也不是時空或真空撕裂的相變，而是粒子“吃、吐”粒子類型的相變；衰變也僅是“吃、吐”粒子類型的時空或真空撕裂。6、宇宙極早期暴脹稱的“暴脹子”，實際也可以看成是時空或真空撕裂的暴漲單位速率，其值為8.88倍光速。利用“場”概念對時空場或真空場撕裂進行宇宙大爆炸分析，設(shè)宇宙大爆炸是用宇宙總能量進行的，產(chǎn)生了宇宙的最大速度，記為C。而這個總能量從“點內(nèi)空間”向“點外空間”暴漲，又設(shè)為光錐模型，而且也只能設(shè)為光錐模型，那么向時空或真空實在的D膜垂直方向的暴漲速率，最大限度記為光速C，這也是在“點外空間”的最大限度。由于光錐的斜邊與暴漲速率垂直方向成45度是最大值，其單位長為1.414C。又由于宇宙開始暴脹，是兼“點內(nèi)空間”的虛數(shù)反D膜撕裂，而撕裂成為質(zhì)量軌道圓，其質(zhì)量軌道圓因處在不穩(wěn)定的虛數(shù)反D膜和實在的D膜的結(jié)合部，暴脹可超光速。即它是以光錐斜邊為半徑作的大圓，其此單位宇宙質(zhì)量軌道圓的暴漲速率，最大限度為2×3.14×1.414C，即是光速的8.88倍。這也虛數(shù)反D膜中超光速的最大限度，它不違反相對論，是因“暴漲”還在點內(nèi)點外結(jié)合部，速度指數(shù)可以疊加。四、希格斯數(shù)學(xué)對狄拉克方程新解有人說，在現(xiàn)代量子場論的中間過程里，能量和動量總是守恒的，按照相對論，一個粒子的能量E、動量p和質(zhì)量m滿足狄拉克方程E2=p2c2+m2c4，它會像是一道球面或者橢球面的方程，這個球面或者橢球面就好比是雞蛋殼的“殼”；而它中間態(tài)里粒子的質(zhì)量，就必定不滿足上述關(guān)系式，即可以“離殼”，但自由粒子總是“在殼”的。希格斯場粒子是一種涉及質(zhì)量起源的基本粒子，像所有的粒子一樣，具有像受擾池水表面那樣的波的特性；且只有當(dāng)這些細波一群群整齊前進時才能叫做一個粒子，那么希格斯場自然也會產(chǎn)生孤波的。希格斯場是特別簡單的一種，重要的是它很難與真空相區(qū)別。而粒子物理中別的許多粒子波都在繞軸自旋，這就顯然不是真空的特性了。如果希格斯場的最低能態(tài)是一個零場態(tài)，那么該場將一直以相同的方式與其它場發(fā)生作用----物理學(xué)稱這個零場態(tài)為“對稱”態(tài)。然而，支配希格斯場行為的規(guī)律表明，即使是在最平靜的態(tài)，無波紋的態(tài)的希格斯也是起作用的，即不同于零態(tài)。對稱性遭到了破壞，空間就像一塊木板上就有了“紋理”一樣。這個標量式的紋理是可以計算和探測的，但在質(zhì)量起源之后，它只是在考慮希格斯粒子與其它粒子發(fā)生作用時才顯得重要。而所有矢量玻色子可以沿著這個紋理運動，并能輕而易舉地移動很大距離，且能以光子的形式被觀測到。逆著這個紋理運動，有質(zhì)量粒子的行程就要短得多；這些粒子是攜帶弱力的W粒子或Z粒子，借助于希格斯場數(shù)學(xué)，能將這些明顯不相干的現(xiàn)象看成一個硬幣的不同的兩面，兩者都可以描述同一個矢量玻色子的特性。例如，當(dāng)電子和夸克一類物質(zhì)粒子沿紋理運行時，它們不停地翻跟斗，這就使它們以比光速慢的速度運動，從而使它們變重。所以，希格斯場是造成物質(zhì)有質(zhì)量的原因。1、希格斯場是造成物質(zhì)有質(zhì)量，“木材紋理”的類比只是它的眾多模具中的一種，因為每種模具必然也是有缺陷的。例如人們不能把這些“紋理”，想象成為定義日常三維空間中的一個方向，而是在某種塞滿各種玻色子、費米子的抽象的內(nèi)部空間，定義一個方向。即在沒有希格斯的王國里，對稱性占絕對統(tǒng)治地位：玻色子如光子、W粒子和Z粒子等是不可區(qū)分的；費米子如電子和中微子以及代表質(zhì)子與中子的上夸克、下夸克之間，也是難以區(qū)分的。因此希格斯王國的“統(tǒng)治”，間接地給出了唯物的點外空間世界的結(jié)構(gòu)，驅(qū)使著科學(xué)競爭。1964年希格斯王國的神秘出現(xiàn)，研究宇宙是如何從某種原始的量子漲落中爆發(fā)出來的呢？為什么宇宙總是充滿物質(zhì)而不是充滿反物質(zhì)？為什么宇宙中總有東西而不是什么也沒有？希格斯粒子到底有多重？2、希格斯場公式對相對論性狄拉克方程的對稱及超對稱的新解是，當(dāng)今物理學(xué)熱衷于談?wù)摰摹俺摇薄ⅰ俺樽印奔闯瑢ΨQ粒子等量子模具類比，美國科學(xué)家凱恩寫的《超對稱：當(dāng)今物理學(xué)界的超級任務(wù)》一書中說，“超伴子”與反粒子不同，它與自己對應(yīng)的粒子可以有不同的質(zhì)量。其實，質(zhì)量如果引進了“手征性”；手征性引進了“自旋”；自旋引進了“環(huán)量子”，回旋的余地就非常大。再加上狄拉克的相對論性電子方程，超對稱與質(zhì)量的關(guān)系就更清楚了。因為“環(huán)量子”有62種內(nèi)稟自旋狀態(tài)，其中的52種復(fù)合自旋，如果它們要分各自的啟動先后順序，那這樣的“啟動子”就有數(shù)百種，作為“超伴子”的備選者，足足有余。這些“啟動子”的手征性大多數(shù)和基本態(tài)一樣，是肯定的。陳超先生在《量子引力研究簡史》中說，泡耳欽斯、施特羅格、瓦法和馬德西納等提出的D膜、黑P膜、反德?希特時空/共形場等對偶性猜想，是被稱為超弦革命的高峰之作。但還不能具體構(gòu)建超伴子。我們出版的《三旋理論初探》和《求衡論----龐加萊猜想應(yīng)用》等專著，以及發(fā)表的《從卡-丘空間到軌形拓撲》等論文，利用類圈體存在三種內(nèi)稟自旋的發(fā)現(xiàn)，把量子膜面直接對應(yīng)黎曼切口和軌形拓撲，可作25種卡-丘空間模型，編碼對應(yīng)25種基本粒子射影的“超伴子”或場粒子。3、希格斯能猜想到方程（2-1）E=M2h2+Ah4質(zhì)量發(fā)生破缺的“超對稱”的關(guān)鍵，是因為相對論性狄拉克方程方程（2-2）E2=p2c2+m2c4引出的對稱和超對稱圖像，早在提示其中質(zhì)量m為平方，會引出的負質(zhì)量和虛數(shù)質(zhì)量；光速c分別為平方和四次方，也會引出的負實數(shù)和虛數(shù)。如果分別用平面坐標作圖（C）和（D），來表達方程（2-1）和（2-2）中的對稱及超對稱的意思，這是如把圖（C）的坐標中的X和Y軸定為實數(shù)軸，坐標中類似的倒置拋物線對稱，表達的是正實數(shù)和負實數(shù)的對稱；這如果看作是“對稱圖像”，代表的是標準模型尺度內(nèi)的質(zhì)量情況。那么，把圖（D）的坐標中的X定為實數(shù)軸，Y軸定為虛數(shù)軸，坐標中大的倒置拋物線底部有一隆起拋物線的類似“山”字形的光滑曲線的對稱，表達的就不僅是正實數(shù)和負實數(shù)的對稱，還有正虛數(shù)和負虛數(shù)的對稱。如果看作是“超對稱圖像”，其代表的就不僅是標準模型尺度，而且還包括了普朗克尺度內(nèi)的質(zhì)量情況。4、所以“超對稱圖像”引人重視。研究圖（D）坐標中的圖像產(chǎn)生的數(shù)學(xué)原由是，方程（2-1）和（2-2）中的對稱及超對稱的意思，希格斯已超越過狄拉克。這不是說希格斯比狄拉克聰明，而是時代已經(jīng)給希格斯提供了大量的高能實驗，希格斯又身立其境。正如有層子和以太之?dāng)〉目茖W(xué)家及追隨者，不是比希格斯和狄拉克笨，而是沒有大量高能實驗和文獻條件的提供或身立其境。希格斯把狄拉克方程E2=p2c2+m2c4左邊的E2用E代替，右邊第一項中的p2用M2代替，c2用h2代替；右邊第二項中的m2用A代替，c4用h4代替，變?yōu)镋=M2h2+Ah4。其中A是一未知的正值常數(shù)，h為希格斯場。比較愛因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)化公式E=MC2，這是在我們的時空或真空中能測試的公式。而希格斯場方程E=M2h2+Ah4式中，只要M2和A皆為正值，E亦為正值，因此E隨著h的增加而增加，表現(xiàn)的正是圖（C）的坐標中倒置拋物線的對稱圖像。h的四次方h4不為零，h也不為零時，如果質(zhì)量平方M2為負值，A比M2大許多，則E在h更小時為負；但隨著h漸漸變大，等式右邊的第二項變得愈來愈重要，最后使E大于零，表現(xiàn)的正是如圖（D）的坐標中，大的倒置拋物線底部有一個小小隆起的拋物線類似的光滑曲線的超對稱圖像。這是與圖（C）的坐標中倒置拋物線的對稱圖像不同，是包含了有虛數(shù)參與的過程。5、希格斯的科學(xué)進步，也“成功”地阻止另一些人的科學(xué)進步，甚至包括他代言層子和以太的追隨者中的一些人，也不理解。這是因為“分析力學(xué)與統(tǒng)計力學(xué)不一致，統(tǒng)計力學(xué)與熱力學(xué)不一致，導(dǎo)致量子力學(xué)的各種哲學(xué)解釋有重重困難”嗎？這是“相對論與量子力學(xué)各種統(tǒng)一方案最終通向類似弦，圈等亂麻”嗎？時間已經(jīng)跨過54年，誰的內(nèi)心充滿亂麻？誰必須先從認識論上解開內(nèi)心亂麻呢？以色列科學(xué)院院長哈熱瑞把質(zhì)量與手征性聯(lián)系起來，解決了零質(zhì)量問題，卻遇到了超對稱使質(zhì)量的手征性發(fā)生對稱性破缺的難題。早在1986年，我們在《華東工學(xué)院學(xué)報》第2期發(fā)表的《前夸克類圈體模型能改變前夸克粒子模型的手征性和對稱破缺》論文，解決了哈熱瑞引出的質(zhì)量難題。該論文說明導(dǎo)致量子力學(xué)的各種哲學(xué)解釋有重重困難的原因是，質(zhì)量變能量、能量變質(zhì)量只能發(fā)生在標準模型尺度到普朗克尺度物質(zhì)內(nèi)的微觀領(lǐng)域?？茖W(xué)家們花了很長時間的實驗探索，和考察希格斯場公式E=M2h2+Ah4才知道，那是一高能領(lǐng)域，是以質(zhì)量平方M2的變化引領(lǐng)質(zhì)能及時空的。具體說來可作平面坐標圖（E），該圖中所示的圖像，縱軸為質(zhì)量平方M2，橫軸為能量，普朗克尺度對應(yīng)于高能量，因此在標準模型尺度的右邊。希格斯場與標準模型粒子進行交互作用，也類似在超對稱勢阱中，球量子通過隧道效應(yīng)穿過勢壘一樣，有阻力作用。這種充滿宇宙真空態(tài)的希格斯場就類似在水中行走一樣，會受到比在空氣中行走更大的阻力，就像是自己變重了一般，粒子就藉由這個過程獲益質(zhì)量。類似重力場源自質(zhì)量，電磁場源自帶電粒子，希格斯場h源自帶質(zhì)量微單元的粒子，而增加了宇宙的能量密度E?？茖W(xué)家們假設(shè)能量密度E與希格斯場h的關(guān)系是E=M2h2+Ah4，其中常數(shù)A只要為正值即可，M2為希格斯場量子質(zhì)量的平方。這里也將能量密度E與希格斯場h的關(guān)系作為圖（C）的圖像，當(dāng)h=0時，方程式右邊的兩項皆為0。當(dāng)h很小時，只要M2與A皆為正值，E亦為正值，因此E隨著h的增加而增加。但是從圖（E）的圖像看出，能量漸漸減少，當(dāng)從普朗克尺度漸漸增至標準模型尺度時，原本為正值的M2漸漸減少，最后變?yōu)樨撝怠＜幢闫绽士顺叨认碌腗值稍有不同，M仍會在某個地方通過零點，在大尺度成為負值。正如圖（C）的圖像所示，在M2成為負值之前，W玻色子、Z玻色子、夸克、輕子等皆不具質(zhì)量。因為這時的宇宙最低能態(tài)，是為0希格斯場，因此粒子無法借希格斯場作用獲益質(zhì)量。但是如果假設(shè)M2為負值，如圖（D）的圖像所示，當(dāng)h=0時，E=0；當(dāng)h不為零時，由于假設(shè)M2為負值，方程式（2-1）右邊第一項永遠是負值，而第二項則恒正。當(dāng)h很小時，E會小于0。如果A比M2大許多，則E在h更小時為負。隨著h漸漸變大，最后使E大于零。從圖（D）中可以看出，代表宇宙能態(tài)的球，會滾到代表最低能量狀態(tài)的谷底，這最低點所對應(yīng)的希格斯場h并非是0。綜合起來說，在大爆炸時，因為能量極高，作用距離極短，而與普朗克尺度相當(dāng)，W玻色子、Z玻色子、夸克、輕子等皆不具質(zhì)量；一直要等到大爆炸后宇宙冷卻到標準模型或?qū)ψ矙C尺度時，M2為負，如圖（D）所示的非0希格斯場被宇宙真空態(tài)充滿，這非0的希格斯場才使粒子獲得質(zhì)量。以上希格斯物理的理論，已通過重要的實驗的檢驗。例如，它（三旋理論）預(yù)測的頂夸克質(zhì)量，1997年已發(fā)現(xiàn)頂夸克的質(zhì)量為175GeV，預(yù)測競獲得證實，這極大地增強了超對稱希格斯物理的分量。五、希格斯機制與三旋理論質(zhì)量機制物質(zhì)的質(zhì)量起源是規(guī)律的，但這種規(guī)律又分層次和有適用需求的。例如，牛頓力學(xué)講質(zhì)量，是等于物體在地球某處秤的重量，除以地球在此處測得的重力加速度。這很適用也實用。由于地球的重力加速度在不同的緯度有所不同，所以同一物體，在地球不同的緯度所在地是不同的，但它的質(zhì)量又是相同的。這是怎么？這就是從希格斯的質(zhì)量規(guī)律，到牛頓的質(zhì)量之間，還存在一個量子糾纏的量子信息隱形傳輸，涉及類似里奇張量引力效應(yīng)的虛數(shù)超光速傳送的通道。這就類似2016年11月30日一場大貝爾實驗，邀請的全球范圍大量志愿者，其中包括中國科技大學(xué)的潘建偉團隊，共同參與證偽貝爾不等式的萬人挑戰(zhàn)量子物理的全球大實驗，打破愛因斯坦對量子物理的終極質(zhì)疑。2018年5月10日，實驗結(jié)果以論文的形式在世界頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表：“實驗共吸引了約10萬名志愿者參與，在12小時內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生每秒逾1000比特的數(shù)據(jù)流。這些隨機數(shù)被用于13個不同的貝爾實驗上，有些通過光子糾纏進行，還有些通過原子系統(tǒng)或超導(dǎo)設(shè)備。大部分實驗結(jié)果強有力地證偽了愛因斯坦的定域?qū)嵲谡?，符合量子力學(xué)理論”。這要說明，荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家們早完成了一個號稱沒有漏洞的實驗：在兩個距離1.3公里的金剛石色心系統(tǒng)間證偽了貝爾不等式。而潘建偉團隊也曾利用世界第一顆量子科學(xué)衛(wèi)星“墨子號”，在星地之間創(chuàng)下了量子糾纏分發(fā)距離的記錄，達到1200千米。下一步，他們計劃將地月間量子糾纏作為中國登月工程的一環(huán)。潘建偉的博士導(dǎo)師、國際量子物理學(xué)泰斗蔡林格的選擇，則是遙遠的星光。2017年蔡林格使用兩顆恒星發(fā)生的光的顏色作為隨機數(shù)進行貝爾實驗；這兩顆恒星分別在600光年和1900光年之外。但在我國主流科學(xué)家中，反對量子糾纏的信息傳輸?shù)娜匀徽级鄶?shù)。如果沒有新時代黨中央的堅定支持，可以說就沒有“潘建偉和潘建偉團隊”。2018年5月9日C3安全峰會在四川成都召開，中國科學(xué)院院士、中國科技大學(xué)常務(wù)副校長潘建偉說：量子領(lǐng)域的國際競爭比較激烈----曼哈頓計劃使得美國率先掌握核武器，影響20世紀的政治格局；量子信息技術(shù)從某種意義上講，是和平年代的“核武器”。但為什么有人反對存在虛數(shù)超光速傳送量子糾纏信息的通道？虛數(shù)和復(fù)數(shù)類似的時空存在，是恩格斯在《反杜林論》中承認的，但由于“以蘇解馬”哲學(xué)曾在社會主義陣營占主流，受此影響，《歐拉公式》到《共產(chǎn)黨宣言》的馬列主義科學(xué)方法，并沒有被主流學(xué)者中完整掌握。蘇聯(lián)解體，是馬列主義和中國特色社會主義的勝利。這種推導(dǎo)基本粒子的質(zhì)量譜公式，不從希格斯機制出發(fā)的，而是“摸著石頭過河”學(xué)巴爾末的方法：以現(xiàn)存測得的幾個可見光的波長，把所有的可見光的波長定數(shù)、定量的公式找出來。以此方法，以現(xiàn)存測得的夸克、電子，以及w、z玻色子等幾個基本粒子的質(zhì)量，按大學(xué)教材《材料力學(xué)》的應(yīng)力斷裂公式的正切函數(shù)聯(lián)系自旋偏振等方法，也能推導(dǎo)得出標準模型的所有25種基本粒子的質(zhì)量譜公式。因為量子自旋偏振量子數(shù)，與在希格斯場運動的基本粒子的質(zhì)量表現(xiàn)有關(guān)。其次，龐加萊猜想是：單連通的三維閉流形同胚于三維球面，后來被推廣為：任何與n維球面同倫的n維閉流形必定同胚于n維球面。例如，一個無孔的橡膠膜相當(dāng)于拓撲學(xué)中的二維閉曲面,而一個吹漲的氣球則可以視為二維球面,二者之間的點存在著一一對應(yīng)的關(guān)系,同時橡膠膜上相鄰的點仍是吹漲氣球上相鄰的點。反之亦然。龐加萊猜想最簡單的學(xué)術(shù)描述是：一個封閉的三維空間,若其上的每條閉曲線都可以連續(xù)收縮到一個點,那么從拓撲結(jié)構(gòu)上看,這個空間是否就是一個球面？其一,這個猜想要追求嚴格,能量和物質(zhì)的先驗與經(jīng)驗圖像就有兩個分岔。如果這個氣球只是一個長形的,或者球形的,那是可以做到的。但是,如果這個氣球是一個救生圈的形狀,那就不行。因此要求的氣球,它的形狀雖然可以隨意,但是,里面的任何一根封閉的曲線,或者說繩套,都不會繞過一根類似柱子這樣的東西?；蛘哒f，這個氣球看上去沒有“孔”，不像救生圈那樣可以把一個頭伸進去。這樣的氣球叫“單連通”，所以龐加萊猜想引出兩個能量和物質(zhì)的先驗與經(jīng)驗圖像：類似球體(簡稱類點體)和類似圈體(簡稱類圈體)，這對于任何正、負、虛、實、零五元數(shù)的時空都是適用,所以成為幾何數(shù)學(xué)和物質(zhì)思維中的超驗客體,為21世紀的球量子與環(huán)量子之爭所注意。其二，龐加萊猜想把一個封閉的三維空間連續(xù)收縮到一個點，是把宏觀與微觀世界都包括在一起了，必然引來與海森堡的不確定性原理的等價性。而龐加萊猜想實際是用確定性表達的：即“一個封閉的三維空間，若其上的每條閉曲線都可以連續(xù)收縮到一個點，那么從拓撲結(jié)構(gòu)上看，這個空間就等價于一個球面”。它的奧妙是：閉曲線是一個被分割的圖案，它指一種“間斷”；“連續(xù)”收縮指它的行為不間斷。兩者趨近于無窮小，能成立，就等價于三維球面。寫成數(shù)學(xué)表達方式：無窮小量間斷（J）乘無窮小量連續(xù)（L）=球面（Q）；或（△J）（△L）=Q（5-1）歷史上早就存在過光具有波動性與粒子性之爭。量子理論的核心基礎(chǔ)是小孔和雙縫實驗。量子力學(xué)是先有數(shù)學(xué)描述，后有物理解釋的。普朗克公式中的普朗克常數(shù)恒量ｈ，是普朗克仿效微積分的微商的辦法而假定的數(shù)。一開始普朗克常數(shù)是指波包的每一小份能量取決于它的頻率，而在頻率范圍內(nèi)存在有許多平均速度的粒子或電子，并非像后來愛因斯坦把一個光量子當(dāng)作一個光子或粒子來對待處理。把量子看成是一份一份地輻射，這是從某一點上來考慮的，因為瞬時有若干粒子同時輻射，我們就無法區(qū)分分辨那一點的空隙是多少？通過什么技術(shù)手段來制造？是否海森堡的《物理學(xué)和哲學(xué)》就認為：只觀察到了波動性，從來就沒有看見粒子呢？對于粒子性只在想象或概念中存在，我們不管，反正海森堡的測不準原理或叫不確定性原理，波與粒之爭，測雙縫時存在，測單縫時不存在。它的計算取其中一種是：無窮小量能量（對應(yīng)點外空間）乘無窮小量時間（對應(yīng)點內(nèi)空間）=普朗克常數(shù)；或（△E）（△t）=h（5-2）比較上式（5-2）和上式（5-1），類似一個人的兩種行為和思維處理方法，它們形成一個棱錐形。（5-2）式類似棱錐形一端逃出勢阱聯(lián)系的擴散，（5-1）式類似棱錐形一端遇到障礙聯(lián)系的收縮，它們構(gòu)成了從宏觀到微觀物質(zhì)不可分離的特性，能夠解答從宏觀到微觀所有波與粒之爭的疑難。這里什么叫“量子”？就是（5-2）和（5-1）的聯(lián)立，它們不能分開；分開就不完整，也不完備。愛因斯坦說：“上帝不擲骰子”，他是主張“量子”為確定論的，實際是偏向式（5-1）一方。玻爾學(xué)派主張“量子”波與粒互補，是一種勢阱和隧道效應(yīng)模型，而成為一種不確定論，實際是偏向式（5-2）一方的。由于理論物理學(xué)至今沒有提出龐加萊猜想與不確定性原理等價問題，所以到21世紀，在量子論和相對論已經(jīng)產(chǎn)生的“場論”之外，還有不少專業(yè)和非專業(yè)人士不斷提出新的以太、暈輪、一鍋鹽漬蘑菇湯、可壓縮流體等之類的介子模型場論，但這都不是根本的辦法。量子論和相對論已經(jīng)建立的場論，包含有一種“勢阱”方法的描述，但只有擴散力，沒有收縮力----而各類基本粒子，有各類自己的“場”，已經(jīng)夠多、夠擴散的了；但這只是一種單一的量子行為和思維處理方法，遇到障礙就不知如何處理。例如，引力是大質(zhì)量能拖住小質(zhì)量，即引力沒有斥力，類似繩子拉東西。所以引力波不能說明引力機制，但反相對論的人都相信“波”的推動作用，所以是一些類似沒有腦袋的思維。愛因斯坦講天體引力類似“時空彎曲”，是暗含把“物質(zhì)”與國家政權(quán)和專政作用在對應(yīng)。專政當(dāng)然類似“引力波”，但“場量子”的被“指揮”才是引力的機制。從科學(xué)來說，龐加萊猜想才完整和完備了從宏觀到微觀對分立物體或量子的形象：是球與環(huán)兼?zhèn)?，既能擴散，也能收縮要用的模型模具。例如，宏觀粒子性勢阱解釋，人類在過去的一個世紀中，對物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成的探索已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有五個層次：A、一切物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的；B、原子是由電子包圍著的原子核組成的；C、原子核又是由質(zhì)子和中子組成的；E、每個質(zhì)子和中子被認為是由三個夸克組成的；E、雖然暫時還沒有證據(jù)表明，夸克和輕子有任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但目前科學(xué)家普遍相信弦是組成物質(zhì)的最基本單元；在極小的尺度下觀察，自然界的基本單元不是像電子、光子、中微子和夸克等等這樣的粒子，這些看起來像粒子的東西實際上都是一些小而又小的振動的弦的閉合圈（稱為閉合弦或閉弦），所有粒子都可由閉弦的不同振動和運動來得到。先說勢阱。這些研究成果中的標準模型認為：輕子（像電子和中微子）、夸克以及將這些粒子捆綁在一起的電磁力、弱相互作用力、強相互作用力，構(gòu)成一種類似山凹模型的“勢阱”圖相。把粒子比作汽車，相互作用力比作過山車軌道。在一條過山車軌道上，車子停在最低點。這種“勢阱”圖相都是原子層次以下的事情，海森堡不確定性原理不允許一輛過山車呆著不動。這輛過山車必須永遠地在最低點附近不停地運動。這就使得車子的能量和質(zhì)量的匹配，在五個層次變得很復(fù)雜和多樣。在第五個層次的閉弦能量與質(zhì)量不相匹配，源于夸克和輕子雖然被看成是物質(zhì)的基本粒子，但是它們還可能是由更小的東西組成的，這些小東西被禁閉在比質(zhì)子的千分之一還要小的體積內(nèi)，這妨礙了對有關(guān)它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)的猜測。因為測不準原理在復(fù)合系統(tǒng)的大小，和在其內(nèi)部運動的任何組元的動能之間，確定了一種互遞原理；復(fù)合系統(tǒng)愈小，組元的動能就愈大。從這個原理可以得出，閉弦和開弦必須有很大的能量：它要高于一千億電子伏，還可能更大。這是因為對于質(zhì)子及其夸克組元，由質(zhì)子的有效半徑可以計算它的組元夸克的典型能量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，它和質(zhì)子本身的質(zhì)量是可以相比的。組元的能量一般是幾億電子伏，系統(tǒng)的總質(zhì)量至少也是同樣的數(shù)量級，為產(chǎn)生夸克系統(tǒng)的激發(fā)態(tài)所需要的能量也是同樣的量級，被確認為質(zhì)子激發(fā)態(tài)的強子在質(zhì)量上要比質(zhì)子大30%到100%，因此說，對原子、原子核和質(zhì)子，系統(tǒng)的質(zhì)量至少和組元的動能一樣大。由于閉弦和開弦的能量高于一千億電子伏，人們或許會猜測，它們所形成的復(fù)合粒子的質(zhì)量會是幾千億電子伏或者更高。而實際上，已知夸克和輕子的質(zhì)量要小很多。在電子和中微子的情況下，質(zhì)量至少要小6個數(shù)量級。整體要比它的各部份的總和要小得很多。再說勢阱的隧道效應(yīng)。式（5-2）這個（△E）（△t）=h的海森堡不確定性原理是指，在量子力學(xué)里，如果時間確定是△t，就無法把能量（△E）測量得比△E=h/△t精確。反過來說，一個微觀粒子囚禁在勢阱中，如果勢阱變得不太高或不太寬，粒子能“借”到一些能量△E來越過勢阱，只要在時間△t=h/△E內(nèi)把能量還回去，隧穿勢阱的可能性有的。勢阱和隧道效應(yīng)這兩點對宏觀物體來說，與微觀物體的區(qū)別是很明顯的。我們地球上的宏觀物體雖然也囚禁在“勢阱”中，但這個勢阱主要指自身和環(huán)境的引力和電磁力的相互作用，這也使得宏觀物體的能量與質(zhì)量不相匹配：宏觀物體除含有本身的環(huán)境重力產(chǎn)生的引力勢能外，靜止的宏觀物體本身就只含有質(zhì)量。按質(zhì)能公式E=mc2比較，勢能與質(zhì)量的不相匹配，使它自身難“借”到環(huán)境很大的能量。反過來，宏觀物體都是由原子、分子構(gòu)成的，原子、分子之間自身的電磁力相互作用，倒能把宏觀物體分為固體、液體、氣體三類勢阱。固體這類電磁力勢阱，把原子、分子囚禁得很死，一般不能發(fā)生擴散。液體這類電磁力勢阱，對原子、分子的囚禁稍微放寬一些，使液體擴散能發(fā)生波動和流動。氣體這類電磁力勢阱，對原子、分子的囚禁更放寬一些，使氣體更能擴散發(fā)生波動和流動。龐加萊猜想與不確定性原理存在等價，是由雙縫實驗證明的，具有廣泛的應(yīng)用性。例如，把無孔的球和有孔的環(huán)這兩個不同的幾何圖相，映射雙縫實驗中的源、屏、監(jiān)測器等三種約束。第一種情況來看宏觀粒子的勢阱性解釋：源用粒子取子彈對應(yīng)。屏是刻有兩條平行狹縫的裝甲板。監(jiān)測器是收集子彈的小沙盒。用一挺機槍以固定速率射擊，子彈碰撞也不會分裂。在給定的時間內(nèi)，P1是只有狹縫1打開狹縫2關(guān)閉時射到沙盒里的子彈的分布概率；P2是狹縫1關(guān)閉狹縫2打開時的概率；P12是兩條狹縫都打開時的概率結(jié)果，這時子彈從哪條狹縫通過完全是隨機的。測量發(fā)現(xiàn)，兩條狹縫都打開時，每個盒子里面子彈的數(shù)目，是兩次只有一條打開而另一條關(guān)閉實驗時子彈數(shù)的和。P12=P1+P2

（5-3）在這里，子彈這類固體勢阱雖然獲得了機槍給的動能和勢能，但比起子彈中的原子、分子之間自身的電磁力相互作用仍很小，所以子彈是不能擴散的，當(dāng)然也無所謂收縮，除了運動的子彈對周圍的空氣產(chǎn)生沖擊振動而會有聲波外，方程式（5-3）并不會受它影響。第二種情況來看宏觀的波動性勢阱解釋，源用波圈取掉進一個大水池的石頭產(chǎn)生的水波對應(yīng)。屏是用一道有兩個缺口的堤壩。監(jiān)測器是一排小浮標，隨著水波上下浮動，能測出水波在該點的總能量。水波從波源擴散到堤壩，在堤壩的另一面水波從兩個缺口向外擴散，觀察那排浮標，一定會有某些位置，從缺口1來的波的波峰與缺口2來的波峰相遇，引起浮標劇烈地上下運動。而在別的一些地方，從一個缺口來的波峰會遇到另一缺口來的波谷，這樣這些位置的浮標會一動不動。I1是只有缺口1打開時波強的平滑變化。這條曲線與子彈實驗獲得的曲線P1非常相似。I2是關(guān)閉缺口1開放缺口2得到的波強的平滑變化，它與子彈實驗獲得的曲線P2也非常相似。I12是兩個缺口都打開時的波強變化曲線，但與用子彈雙縫齊開實驗時的曲線非常不同，它不等于分別用一個缺口打開時獲得的曲線I1和I2的和。對于水波來說，在任意的給定位置水波的能量與這一點波浪的最大高度的平方成正比。如果把每秒鐘到達浮標的能量稱為“波強”，用I表示，波的最大高度記為h，其關(guān)系是：波強=高度平方，即I=h2

（5-4）這里，與用子彈（球體）做的實驗，水波（環(huán)圈）的能量不是以確定大小的個體（小塊）形式到達監(jiān)測器的，因此可以看出原始波的能量擴散了，而子彈在任何一個特定時間只能打到某一個特定的盒子里。I=h2的數(shù)學(xué)解釋是，沿探測器任何一點水面的波動幅度，是分別缺口1和缺口2來的波動幅度的和。如果把從缺口1來的波的高度記為h1，從缺口2來的記為h2，兩個缺口都打開時的記為h12，最后的結(jié)果可以寫成：h12=h1+h2

（5-5）這幾個高度值可以為正也可以為負。這是根據(jù)相應(yīng)的波動使水高與還是低于水平面而定。最后的強度I12也叫"水波振幅"的平方：I12=h122

（5-6）也就是I12=（h1+h2）2。這與缺口1打開，缺口2關(guān)閉實驗對應(yīng)的水波強度的波動幅度的平方I1=h12

（5-7）以及缺口2打開，缺口1關(guān)閉的水波強度I2的波動幅度的平方I2=h22

（5-8）都不同，I1和I2兩條曲線都沒有曲線I12擺動得劇烈。因為兩個缺口都打開時的曲線I12，不是兩個缺口分別的打開時強度分布I1和I2的簡單疊加。因為I12=（h1+h2）2可以展開成：I12=h12+2h1h2+h22

（5-9）I12不等于I1與I2之和I1+I2=h12+h22。對于波動（環(huán)圈），這種現(xiàn)象叫做干涉，不像用子