Thuyết <i>"Vật lý: Hạt - Trường thống nhất"</i>

  • 3,45
  • 2.396

Thuyết "Vật lý: Hạt - Trường thống nhất" xuất phát từ 3 hạt cơ bản với 3 trường cơ bản, với các tính chất có thực của chúng trong tự nhiên, các quy luật tương tác trường vốn có của chúng đã tạo nên các hạt bền thứ cấp các cấp và các trường phát sinh nhằm cân bằng và ổn định tổ hợp trường tương tác tại điều kiện đang xét. Từ 3 hạt cơ bản ban đầu với các tính chất tương tác trường vốn có của chúng đã tạo nên thế giới vi mô, vĩ mô và vũ trụ bao la.

Thuyết mang tính chất định tính là cơ bản, sự chi tiết sâu của từng vấn đề đòi hỏi sự kiểm chứng bằng thực nghiệm mà bản thân tôi chưa thể thực hiện được. Mong sự xem xét của quý báo và độc giả! Xin trân thành cám ơn!

Phần I: VẬT CHẤT – KHÔNG GIAN – THỜI GIAN

Thế giới tự nhiên phong phú và đa dạng, từ thế giới vật chất vô cơ đến thế giới vật chất hữu cơ. Sự vận động và biến đổi không ngừng có quy luật của vật chất, sự tồn tại các khoảng giới hạn cân bằng, ổn định trong điều kiện tổng hợp khách quan và chủ quan của vật chất trong môi trường vật chất, tạo nên thế giới tự nhiên cũng như những đặc tính có thể có của nó!

Căn cứ vào tổng quan thế giới tự nhiên, ta có các khái niệm cơ bản: Vật chất - Không gian - Thời gian.

Vật chất là nguồn gốc, không gian, thời gian là những thuộc tính chỉ có ý nghĩa trong thế giới vật chất. Như vậy, vật chất trong không gian, trải theo thời gian tạo nên tính đa dạng của tự nhiên.

Không thể tách rời các khái niệm để xét độc lập bởi tính tất yếu của tự nhiên. Song cũng cần biết các khái niệm đó là gì? Sự ảnh hưởng của chúng lên nhau như thế nào? Tất nhiên, thế giới tự nhiên là thế giới của logic chặt chẽ, mọi sự biến đổi, vận động tồn tại trên các giới hạn và tổng hợp các tương tác lên nó.

Vật chất là một khái niệm cơ bản, quan trọng nhất để chỉ sự tồn tại, biến đổi của thế giới tự nhiên thông qua sự hiện diện các tính chất của nó. Vật chất là những thực thể có không gian riêng của nó và có các tính chất thể hiện trong không gian bao quanh nó thông qua khái niệm trường.

Thực tế, sự tương tác của vật chất với vật chất là quá trình tương tác trường, trường vật chất trong không gian gọi là không gian trường. Quá trình tương tác trường không thể tức thời đạt được giá trị ổn định trường tương tác, quá trình đó gọi là thời gian tương tác trường (Thời gian trường).

Trong thế giới tự nhiên, vật chất là gốc, mọi tương tác, biến đổi thông qua trường vật chất với không, thời gian trường.

Không gian, thời gian đều vô nghĩa nếu tách rời khỏi vật chất. Song để xét yếu tố ảnh hưởng của chúng, ta có các khái niệm: Không gian tuyệt đối, thời gian tuyệt đối. Sự tuyệt đối ở đây chỉ rằng không có vật chất (dù là vô nghĩa).

KHÔNG GIAN TUYỆT ĐỐI:

- Đẳng hướng
- Bất biến
- Vô tận
- Không xác định.

THỜI GIAN TUYỆT ĐỐI:

- Vô tận
- Độc lập đẳng trị
- Không thể xác định được thời gian tuyệt đối.

Thời gian là khái niệm chỉ sự vận động, tương tác và chuyển hoá của trường vật chất.

Trong tự nhiên, không gian trường và thời gian trường được phản ánh ngay bởi trường vật chất, nó chịu tác động trực tiếp bởi trường vật chất do đó các đặc tính của chúng quy định bởi các tính chất tương tác, chuyển hoá của vật chất. Thực tế vật chất, mà cụ thể là trường vật chất cũng bị ảnh hưởng bởi tính không gian và thời gian, đó là tính chất của vật chất trong không -thời gian trường.

Từ đây khi xét thế giớ tự nhiên, không gian trường và thời gian trường được coi là tính chất của vật chất trong không - thời gian.

VẬT CHẤT

Vật chất là những cái có thực với các tính chất của nó thể hiện trong không - thời gian.

Vật chất có hai khái niệm: Hạt và Trường

Vật chất gồm các phần tử gọi là hạt, tương tác với nhau trong không gian bởi các tính chất của chúng gọi là trường.

Sự phong phú và đa dạng của vật chất chỉ cho thấy vật chất bao gồm một số loại hạt, mỗi hạt này chỉ mang một trường duy nhất gọi là hạt cơ bản và tương ứng có trường cơ bản

Hạt cơ bản là dạng hạt vật chất độc lập mang một tính chất độc lập xác định thông qua một loại trường độc lập trong không gian gọi là không gian trường cơ bản. Hạt và trường không thể tách rời nhau.

Vật chất tương tác với nhau bởi không gian trường của chúng.Từ các hạt cơ bản với trường cơ bản chúng tương tác với nhau theo nguyên tắc độc lập tác dụng của các trường tạo nên các hạt bền thứ cấp (Tại điều kiện xét) và tổ hợp trường thứ cấp.

Hạt cơ bản là bất biến. Chúng tồn tại và không chuyển hoá thành các hạt cơ bản khác. Hạt sinh trường trong không gian, trường đặc trưng cho hạt trong mọi tương tác và chuyển hoá của vật chất. Không gian trường do hạt sinh ra và phân bố có quy luật chặt chẽ với hệ quy chiếu là tâm hình học của hạt cơ bản. Giá trị của hạt cơ bản được thông qua giá trị trường cơ bản. Trường cơ bản có mối quan hệ chặt chẽ với không gian bởi giá trị trường có trong không gian đó gọi là giá trị trường bão hoà.

Ngoài không gian bão hoà trường là không gian dưới bão hoà trường (Không gian chưa bão hoà trường). Giá trị trường chưa bão hoà phụ thuộc vào vị trí tương đối, đối với tâm hệ quy chiếu của hạt và tổng giá trị không gian bão hoà trường. Mỗi loại hạt cơ bản có một giá trị không gian bão hoà riêng đặc trưng không đổi (Đặc trưng quan trọng của một loại hạt cơ bản). Do đó trong quá trình tương tác trường, ngoài sự tưng tác của các loại trường cơ bản theo tính chất tương tác của từng loại trường còn có sự chuyển hoá các trường cơ bản thành các trường phát sinh nhằm đảm bảo giá trị không gian bão hoà trường không đổi. Vậy trong tương tác trường, gồm tổ hợp các trường cơ bản thành các trường thứ cấp còn có thể có sự chuyển hoá trường cơ bản thành các trường phát sinh và quá trình đó có khả năng ngược lại trên cơ sở tổng giá trị trường quy đổi tương đương là hằng số bất biến của hạt.

Trường cơ bản có tính Vector trong tương tác.

Theo tính chất tự nhiên có 3 loại hạt cơ bản, tương ứng với 3 trường cơ bản. Đồng thời trong quá trình tương tác có một số trường phát sinh và tạo ra rất nhiều hạt bền thứ cấp các cấp tại điều kiện xét

Khái quát các loại hạt - trường

1- Hạt hấp dẫn: Ký hiệu “h” sinh trường cơ bản “H” đơn vị trường hấp dẫn lấy tổng giá trị trường bão hoà trong không gian bão hoà trường làm 1 đơn vị. Ký hiệu: 1TH của hạt “h”.

2- Hạt điện dương: Ký hiệu “d+ sinh ra trường cơ bản “D+”. đơn vị trường điện dương lấy tổng giá trị trường bão hoà trong không gian bão hoà trường của một hạt “d+ làm đơn vị. Ký hiệu: 1TD+.

3- Hạt điện âm: Ký hiệu “d-, sinh trường cơ bản “D-. Đơn vị trường điện âm lấy tổng giá trị trường bão hoà trong không gian bão hoà trường của một hạt “d- làm đơn vị. Ký hiệu: TD-

4 - Trường Photon: Ký hiệu: F

Đây là trường phát sinh từ các trường cơ bản trong tương tác trường tại những vùng có tổng hợp trường lớn hơn giới hạn bão hoà trường tương đương trong không gian trường.

Là trường phát sinh, chọn đơn vị ký hiệu TF. 1 TF có giá trị tương đương khi 1 TH chuyển hóa thành.

5 - Trường nhiệt: Ký hiệu: N

Đây là trường phát sinh từ các trường H, D+, D-. Trường N được sinh ra trong một sự tổ hợp trường của một loại trường thứ cấp nào đó, nó luôn gắn liền với các hạt sinh ra nó. Trường N làm tăng không gian trường trong không gian tương tác trường (Tổng hợp trường tương đương) nhằm cân bằng trường trong tương tác trường.

Đơn vị: TN. 1 TN tương đương 1 TH quy đổi chuyển hoá giá trị trường.

Tự nhiên còn có một số trường phát sinh trong tổng hợp trường của các hạt bền thứ cấp các cấp trong đó có trường sinh học trong sinh vật. Có thể nói trường phát sinh còn phụ thuộc rất nhều vào kiểu tổ hợp trường của các trường cơ bản và tổ hợp của các trường thứ cấp sinh ra nó. Tất cả đều có quy luật, dù phức tạp bao nhiêu chúng vẫn tồn tại trên cơ sở tương tác và tổ hợp trường của 3 loại hạt cơ bản, tại điều kiện xét, cả chủ thể và khách thể trong tổng hợp trường chung, có thể nói chúng tuân theo mệnh đề “nếu - thì”.

Khái quát sự chuyển đổi giá trị trường tương đương giữa các trường:

TH = TF = TN = x TD+ = y TD-

Trong quá trình tương tác trường, từ các loại hạt cơ bản ta có các hạt bền thứ cấp các cấp (Bền trong điều kiện xét), sau quá trình chuyển hoá và tương tác trường hình thành tổ hợp các trường trong không gian tương tác trường gọi là trường thứ cấp. Trên thực tế, chọn nguyên tử là một loại hạt bền thứ cấp tồn tại ổn định trong điều kiện tự nhiên trên trái đất làm hạt thứ cấp cơ sở. Vậy ta có các loại hạt bền thứ cấp các cấp trước và sau nguyên tử. Các hạt bền thứ cấp sinh ra trên cơ sở tính chất tương tác của các trường cơ bản và đảm bảo cân bằng các giá trị bão hoà trường. Do đó các hạt bền thứ cấp tạo thành theo một quy luật chặt chẽ của các trường cơ bản và không gian cân bằng trường. Mỗi loại hạt bền thứ cấp có số lượng các loại hạt cơ bản khác nhau, kết cấu không gian tương tác trường khác nhau, sự hình thành từ các quá trình tương tác khác nhau, do đó tổ hợp giá trị trường và các vùng không gian tổ hợp trường là khác nhau, như vậy tạo ra các khả năng tương tác và tổ hợp trường là khác nhau trong một điều kiện xét nào đó. Từ đó sinh ra điều kiện để hạt thứ cấp bền cũng như khoảng giới hạn tồn tại hạt thứ cấp bền. Khoảng giới hạn (Tổ hợp trường về giá trị trường, loại trường, khả năng tương tác tự do của các trường đó) càng nhỏ thì tổ hợp trường của hạt thứ cấp đó tương tác càng mạnh đối với các tổ hợp trường khác (Vật chất khác), cũng có nghĩa khả năng tương tác tự do của các trường cơ bản còn lớn và ngược lại các hạt thứ cấp càng bền thì khoảng giới hạn bền càng lớn. Kết cấu không gian phân bố trường cũng như giá trị trường tương tác tự do ảnh hưởng lớn đến tính bền của hạt bền thứ cấp. Trong điều kiện nào đó hạt bền thứ cấp có thể được tạo ra và nhanh chóng chuyển thành hạt bền khác phụ thuộc vào khoảng giới hạn điều kiện bền của hạt, song nó vẫn tồn tại nếu đảm bảo điều kiện bền trong giới hạn bền, ta đã biết sự tương tác vật chất thông qua không gian trường vật chất và trải qua thời gian trường, như vậy để hình thành hạt thứ cấp bền từ các hạt khác phải trải qua sự chuyển đổi trong tương tác, không có khoảng giới hạn tồn tại như vậy trong quá trình đó không tính là hạt bền thứ cấp. Sự tương tác trường là độc lập, vai trò là tương đương nhau đối với hạt tham gia tương tác trên cơ sở tính chất từng loại trường trương tác.

Hạt bền thứ cấp cơ sở (Nguyên tử), ký hiệu: NG

Hạt bền thứ cấp trước cơ sở: NG-i

Hạt bền thứ cấp sau cơ sở: NG+i

Trên cơ sở phân loại:

NG-i: ion, e, n, p, …

NG+i: Các phân tử, tổ hợp các phân tử, …

Với “i” nguyên dương, từ ba loại hạt cơ bản khi tương tác trường, tuỳ điều kiện tương tác, số loại hạt tương tác mà sinh ra các loại hạt bền thứ cấp khác nhau và tạo nên sự đa dạng của hạt bền thứ cấp. Phân cấp các loại hạt bền thứ cấp trên cơ sở tổng hợp nhiều yếu tố: Trong một cấp các loại hạt cơ bản tham gia tương đương, tính chất tương tác trường của các hạt là tương đương nhau đối với từng loại hạt, giới hạn tương tác trường là tương tự nhau, sự phân bố không gian trường trong các hạt là tương tự nhau, …. Như vậy, sự phân loại là tương đối, từ thực tiễn và logic các hạt bền thứ cấp có số hạt tham gia càng ít thì sự khác biệt càng lớn và ngược lại. Vì thế, đối với các hạt NG+i (i>= 0), từ một cấp có thể có nhiều phân cấp và nhóm, ta coi nguyên tử là 1 cấp thì các nguyên tố là phân cấp, các đồng vị của nguyên tố nằm trong 1 nhóm, đến phân tử sự đa dạng càng tăng nhanh.

Vật chất tương tác với nhau thông qua không gian trường, trong quá trình tương tác trường là sự tương tác của tổ hợp trường, do đó có sự tương tác làm tăng giá trị trường và giảm giá trị trường trong một số vùng không gian tương tác trường. Ngoài vùng không gian bão hoà trường thì giá trị trường phụ thuộc vào không gian, tức là phụ thuộc vào vị trí xét với tâm quy chiếu của nguồn trường và giá trị tổng của không gian bão hoà của trường đó.

Không gian trường, mà thực tế là tính chất của vật chất trong không gian, có xu hướng ổn định giá trị trường trong không gian trường theo tâm quy chiếu của trường. Không gian trường luôn có xu hướng chống lại sự biến thiên giá trị trường tại vị trí không đổi đối với tâm quy chiếu của trường, đó là khái niệm “Quán tính” của vật chất.

Từ các tính chất trên của vật chất (Trường vật chất), mọi sự tương tác trường để đạt được giá trị cân bằng ổn định đều phải trải qua một quá trình thay đổi giá trị trường gọi là thời gian trường.

Nói tới tương tác trường và thời gian trường là nói đến sự chuyển động chung của tất cả các dạng của vật chất. Mọi sự chuyển động đều do tác dụng trực tiếp của trường vật chất, chỉ có trường vật chất tác dụng lên trường vật chất mới có khái niệm chuyển động. Sự chuyển động là sự tương tác trường, chuyển hoá trường nằm trong quá trình từ chỗ mất cân bằng giá trị trường trong các vùng không gian tương tác tiến tới sự cân bằng ổn định (Phiến định) giá trị trường trong các không gian trường đối với tâm hình học của hệ không gian bão hoà trường tham gia tương tác.

Mọi sự cân bằng ở trạng thái xét là sự cân bằng giá trị trường của vật chất. Do tính chất của không gian trường, sự chuyển động của không gian trường đều làm thay đổi giá trị trường tại các vùng không gian gắn với tâm quy chiếu của trường tạo nên gia tốc của chuyển động.

Vật chất xét đều ở dạng hạt bền thứ cấp và tổ hợp của chúng, do đó tuỳ từng loại trường tác dụng và tuỳ sự tương tác ràng buộc về không gian của vật chất, của các loại trường đồng tác dụng ta có các dạng chuyển động khác nhau trong quá trình tương tác trường để giải phóng trường, chuyển hoá trường hay cả hai.

Thời gian trường đánh giá quá trình tương tác trường, chuyển đổi trường cũng như sự thay đổi giá trị trường của không gian trường đối với tâm quy chiếu của không gian trường bão hoà. Nguyên tắc tương tác trường: Làm giảm tổng giá trị trường trong vùng tương tác và làm tăng giá trị trường ngoài vùng tương tác để tạo tổ chức bền song đặc tính của không gian trường luôn chống lại sự thay đổi gía trị trường trong không gian đó, hai tính chất đó độc lập nhau đồng thời quá trình tương tác trường phụ thuộc vào gía trị trường tự do tham gia tương tác và đặc tính loại trường tương tác dẫn đến thời gian trường cụ thể cho từng quá trình tương tác. Vật chất trong thế giới tự nhiên là tập hợp các loại hạt bền thứ cấp các cấp. Sự tương tác trường phụ thuộc không gian tương tác, do đó với tính chất cụ thể của từng trường cơ bản mà phạm vi tương tác là có hạn. Kết hợp với sự hạn chế tương tác của một số trường khác tác dụng lên trong tổ hợp, có các mô hình các cấp hạt bền mà ở đó được đặc trưng bởi các yếu tố: Loại trường tham gia tương tác nội tại, phạm vi tương tác của các loại trường đó, mô hình không gian của các hạt bền, tổng hợp trường chung (Các loại trường cơ bản, phát sinh, dạng tương tác của tổ hợp trường, phạm vi giới hạn tồn tại một số trường, …).

Tập hợp các hạt bền NGi (i ³ 0) phụ thuộc vào tổng hợp các trường, phạm vi, độ lớn tương tác, cấu trúc không gian của các hạt mà ta có các cái gọi là trạng thái của vật chất (Rắn, lỏng, khí, Plasma …). Thực chất của các trạng thái cũng như cái gọi là khoảng tồn tại của trạng thái (Phụ thuộc t0, P, E, …) là các giới hạn biên của tổng hợp trường trong không gian (Quy về tổng giá trị trường quy đổi) vật chất tương tác. Sự tồn tại khoảng trạng thái của vật chất là sự cân bằng tương đối trong tương tác chuyển đổi trường của các loại trường đồng tác dụng trong một không gian vật chất xét

Trong một tổ hợp vật chất, từ các loại hạt bền thứ cấp, các trường phát sinh được sinh ra từ một cấp hạt nào đó và sự tồn tại của nó phụ thuộc vào tính chất của trường đó đối với sự chuyển hoá trường. Các trường phát sinh không tự chuyển thành các trường cơ bản, song nó có khả năng làm tăng giá trị trường cơ bản (thực chất là quá trình “khôi phục" giá trị không gian bão hoà trường cơ bản, ngược với quá trình giải phóng trường cơ bản trong nguyên tắc đảm bảo giá trị không gian bão hoà trường là hằng số khi các không gian bão hoà trường tương tác với nhau). Tuỳ từng loại trường cơ bản tương tác nào, tuỳ vào giá trị không gian trường tương tác (Giá trị trường tự do trong không gian trường), kết quả sẽ có loại trường phát sinh gì, trị số bao nhiêu và phạm vi tồn tại của chúng.

Thực tế thế giới tồn tại đa dạng song theo những quy luật chặt chẽ, không thể tự huỷ vật chất bởi các hạt cơ bản là bất biến, tổng các giá trị trường theo quy đổi tương đương là bất biến. Trường vật chất chỉ tác dụng lên trường vật chất, do đó dù có chuyển hoá trường và giá trị không gian bão hoà trường có thể bị thay đổi thì tới một trạng thái nào đó sẽ ổn định. Trong quá trình tương tác vật chất, ngoài các trường cơ bản sẽ có trường phát sinh đảm bảo cân bằng giá trị trường và không gian trường (Tăng không gian tương tác trường), tạo các hạt bền mới ổn định trong đỉều kiện mới.

Sự tương tác, chuyển hoá trường chỉ làm thay đổi gía trị không gian bão hoà trường cơ bản mà không làm thay đổi tính chất của các loại trường. Không gian trường của một hạt cơ bản phân bố tương đương trên các mặt đẳng thế (Mặt cầu - xét cho một hạt độc lập), do đó khi tương tác trường với các hạt vật chất khác sẽ sinh ra hiện tượng mất cân bằng giá trị trường trong các vùng không gian trường của hạt trong tổ hợp hạt, gây nên sự ổn định phiến định (Sự chuyển động nội tại tự tạo sự cân bằng trường trong sự mất cân bằng giá trị trường trong không gian trường) đồng thời tồn tại các giá trị không gian trường tự do phụ thuộc các loại trường tham gia tương tác và chủ yếu vào kết cấu không gian trương tác trường của tổ hợp hạt bền được tạo ra.

Sự tương tác trường dựa trên các cơ sở:

- Trường vật chất chỉ tương tác với trường vật chất và bảo toàn tổng giá trị trường quy đổi tương đương trong quá trình tương tác (Tổng giá trị trường của hạt bền sau tương tác và các trường phát sinh).

- Làm giảm các giá trị không gian bão hoà trường tại vùng không gian tương tác trường của các trường cơ bản trên cơ sở không gian cơ bản của hạt không đổi (Kích thước không gian bão hoà trường).

- Chống lại sự tăng giá trị trường (Tổng hợp trường tương đương) của các vùng không gian trường.

- Trạng thái trường luôn tìm về sự cân bằng trường xung quanh tập hợp vật chất

- Sự tương tác, tổ hợp trường tuân theo những quy luật không gian tương tác trường chặt chẽ, đảm bảo sao cho sau tương tác trường thì giá trị trường của không gian trường tự do là nhỏ nhất tại điều kiện sảy ra tổ hợp trường (Tổng hợp các yếu tố tác động vào quá trình tương tác tổ hợp trường)

- Hạt cơ bản tương ứng trường cơ bản, trường đó gọi là không gian trường riêng, giá trị trường định xứ ở không gian trường riêng, nó luôn chống lại sự thay đổi giá trị.

- Trong quá trình tương tác tổ hợp trường, sẽ tạo ra sự thay đổi giá trị trường trong các vùng không gian trường “địa phương”, dưới áp lực của quá trình tương tác, các vùng trường có giá trị trường lớn hơn giá trị cho phép phải giải phóng trường thành các trường phát sinh, trường phát sinh làm giảm giá trị trường tổng hợp tại vùng tương tác đồng thời tồn tại sự cân bằng chống tăng gía trị trường trong không gian tương tác trường bởi khoảng cách giữa các hạt tham gia tương tác, trạng thái dần trở về ổn định khi tổng hợp trường cân bằng. Như vậy, trường nhiệt là trường phát sinh, trung gian trong việc ổn định giá trị trường, Trường Foton là trường phát sinh để giải phóng trường trên giới hạn giá trị trường trong không gian cho phép.

(Xem tiếp phần 2)


Email: [email protected]

Cập nhật: 28/06/2008 Nguyễn Văn Thọ
  • 3,45
  • 2.396

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook