基本力场的论述.docVIP

挠场 挠场(torsion field)又称自旋场(spin field)或扭场(axion field)是物体自旋角动量扭曲时空坐标所产生的场。爱因斯坦1915年提出《广义相对论》时，并未考虑物体的自旋效应。1920年代，卡坍(Cartan)首先在广义相对论中考虑物体自旋导致时空的扭曲，因而产生挠场。在广义相对论中，爱因斯坦假设挠场不存在，但德国大数学家Weyl 在1930年代指出数学上并不能将它排除。挠场是万有引力、电磁力、弱作用力、强作用力之外的另一种力，为第五种力。 1概述 当挠场静止时，它的强度正比于万有引力常数G乘以普兰克常数h，比四种力中最弱的万有引力还弱10^27倍，因此在物理界不受重视。其实说简单点，就是由于宇宙中一切物质因为自旋，而所产生的。 越来越多的实验事实表明，在一定条件下，电化学过程中存在过热和核嬗变现象?由于这些实验现象的重复性尚不令人满意，并且不能用已确认的物理规律加以解释，因此，由Fleischmann和Pons等人公布的“冷核聚变”研究结果不能被公众广泛承认，甚至还被称为“病态科学”。然而，近10年来，国际上还是有很多科学家在进行着这方面的研究，并取得了较大的进展。各国政府对这一学科研究的重要意义的认识也在不断增强。 文献[1]从电化学系统中的基本过程出发，分析电化学双层的聚能过程、电极表面的尖端效应及点腐蚀的雷云闪电模型，认为电极表面微区的动态气泡和涡旋动力学导致的动态Casimir效应及挠场相干产生了提取零点能过程，从而引发种种异常现象的产生。借用天体物理的类星体涡旋模型，已对电化学实验中出现的过热和核反应过程进行了理论解释。 本文将简单介绍关于挠场理论研究情况，着重介绍前苏联学者在这方面的工作，然后分析电化学反应中的一些现象，认为在电极表面微区存在伴随涡旋运动的挠场与零点能的相干作用。由于前苏联在挠场研究方面的很多结果没有公开在国际上发表，我们知道的大部分内容来源于Akimov的两篇综述性文章。从Akimov的两篇文章可以看到，俄罗斯在这方面的工作已经比较成熟，西方的部分学者也对此表示了极大的兴趣。 2挠场 基于不同的理论，挠场可以通过不同的方法引入，其中之一是来源于对爱因斯坦的广义相对论的修正。广义相对论的建立，无疑使科学界对于引力现象的认识，从牛顿万有引力的水平上大大地深化了。这个理论不仅解释了水星近日点的进动，预言了引力场中光线偏折和红移现象，而且逻辑严谨、概念深刻，因而一度被普遍接受。但是，深入的研究表明，广义相对论本身存在一些问题和困难。在广义相对论中，反映了引力的时空几何性质，但只考虑曲率的作用，没有考虑挠率的作用；关于物质运动对引力现象的影响，只考虑物质的能量的作用，没有考虑物质自旋的作用，从物质的性质决定时空几何的观点看来，这是不够全面的。因此，探索反映引力现象的更深刻的本质问题，引起了广大物理学工作者的兴趣，这方面工作在国际上也日趋活跃。广义相对论描述的时空几何是无挠的黎曼几何，也即要求联络是对称的（Γλμν=Γλνμ），在这一假设下，时空的几何性质完全由度规张量确定，或者说，物质运动完全由物质的能量动量张量所确定。然而，为了考虑物质自旋的作用，就需要引进新的几何量，这就是首先由嘉当注意的挠场张量。即放宽对称联络的限制，引进挠率张量Kλμν=Γλμν-Γλνμ。这一关于非对称联络的引力理论最早由嘉当和爱因斯坦进行了研究，即所谓的Einstein－Cartan(EC)理论，但当时并没有很大的进展。自70年代以来，F．Hehl所领导的学派在这方面做了很多重要的工作。对这一理论的更深刻的研究是从规范不变的角度出发的，即把引力理论看作是一种规范理论，认为引力场是一种规范场。这一看法最早是由Utiyama提出来的，随后，Sciama、Kibble等人考虑了物质场有自旋、引力场有挠率的情形，对此做了较深入的研究，从规范理论的角度得到了EC理论。在国内，也有不少科学工作者做了这方面的研究工作。这些理论在描述物体在时空中的动力学效应中，在爱因斯坦的引力理论基础上作了更深入的研究，提出存在对应于旋转物体的自旋角动量密度的时空挠曲。 到目前为止关于挠场的文章大概有10000多篇，前苏联学者的研究工作占了很大比重。文献中指出，尽管挠场可以通过不同的方法引入，但从最基本的层次上，都可以纳入对物理真空这一概念的新的理解上。该文指出，各种场（电磁场、引力场和挠场）都可以作为物理真空在不同极化条件下的表现。他们认为物理真空是一种物理状态而不是如P．Dirac所说的正负电子对模型。他们把物理真空定义为是没有真实的粒子，而是电子和正电子的圆波包在一种特殊状态下的表现。由这种假设出发，认为正负电子对的真空是与这种圆波包的互相嵌入状态相对应的，这种圆波包的互相嵌入状态称为是“菲顿”。如果一个带电粒子存