統一場

p任何存在體都有一聯結場，當存在體運動時，該場結構的變化產生附屬場，附屬場的變化又產生新的下一級附屬場，從而形成一由聯結場和無窮級附屬場組成的場體系，這個場體系就是該存在體的統一場。兩個存在體之間相互作用力的大小，由其統一場之間的相互作用決定，即其聯結場及附屬場之間相互作用的合力的大小。

基本介紹

• 中文名：統一場
• 外文名：Unified-field
• 主體：p任何存在體
• 原因：該場結構的變化
• 提出者：麥克斯韋

四種場

概述

在十九世紀中期，人們就已經知道了四種能越過真空發生作用的現象。它們是：（1）引力；（2）光；（3）電吸引和電排斥；（4）磁吸引和磁排斥。乍一看來，這四種現象彼此之間似乎根本無關，似乎沒有什麼必然聯繫。

電磁場

然而，在1864年到1873年這段期間內，蘇格蘭理論物理學家麥克斯韋從數學角度分析了電與磁的現象。他發現自己得出了一些帶有根本性的關係式－－麥克斯韋方程組，它們既可以用來描述電現象，又可以用來描述磁現象，這證明兩者是互相關聯的。只要發生某種電現象，就必不可免地要發生某種確定的磁現象，反過來也是這樣。換句話說，我們可以提出一種叫做“電磁場”的提法。這種電磁場存在於真空中，並在接觸到空間中的一個物體時，就按照它自己在接觸點上的場強來影響這個物體。

電磁輻射

不僅如此，麥克斯韋還證明，如果設法使電磁場以規則的方式發生振動，它就會從這個振動中心向各個方向送出一種輻射，輻射的速度等於光的速度。光本身就是這樣的一種“電磁輻射”。麥克斯韋還預言存在著其他形式的光，不過它們的波長分別要比普通光長得多或短得多。二十多年以後，這兩種光都被人們發現了。現在我們總是說整引力場

因此，本節開始時所提到的四種現象中，有三種（電、磁、光）已經結合成為一種場了。但還有引力場沒有被考慮到。這樣，我們就還有：（1）電磁場；（2）引力場。它們看起來似乎是兩種無關的場。

出現

然而，物理學家認為，如果只存在一種場（這就是“統一場”），事情就會簡單得多，因此，他們一直在尋找一種既能描述電磁效應，又能描述引力效應的理論，以便能夠用一種場的存在去描述另一種場存在的本性。不過，現在看來，即使發現了這種能把電磁效應和引力效應結合起來考慮的方程組、我們也還是沒有找到真正的統一場：自1935年以來，又發現了兩種新的場。這兩種場都只對亞原子粒子才有影響，而且只在不大於原子核直徑的距離內才起作用，它們就是“強相互作用”和“弱相互作用”。真正的統一場論必須能把已知的這四種場都解釋清楚才行。

四自然力

一、強力

原子核由帶正電的質子和中子組成，它們聚集在約10^-15m的範圍內，為什麼質子正電荷之間的庫侖排斥力沒有使核子飛散開來呢？那是因為核子之間存在一種能壓服庫侖斥力的強相互作用力――強力或核力。在原子核的尺度內強力比庫侖力大得多，但強力是短程力，核子間的距離大於2×10＾（-15）m時，強力很快下降消失，核子間的距離在（1-2）×10＾（-15）m之間，核力表現為吸引力，小於1×10＾（-15）m又表現為斥力，且隨距離的減小斥力迅速增大。強力對維持穩定的原子核有重大的作用。

二、弱力

在基本粒子之間還存在另一種短程相互作用力，弱力的作用距離比強力更短，作用力的強度僅力強力的10＾（-13）倍。弱力在β衰變中起重要作用，β衰變中放出電子和中微子，電子和中微子之間只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之間。

三、電磁力

電力是兩個帶電粒子或物體之間的相互作用力，兩個相互運動的電荷之間存磁力。從相對論的角度看，運動是相對的，電力和磁力應是一個統一的力，一個參考系中觀察的磁力與另一個參考系中的電力是相互關聯的。電磁力是長程力，電磁力在原子系統中起主導作用，電磁力使原子、分子聚集成實物，是實物的支撐力。在力學中常見的拉力、壓力、扭力等彈力以及摩擦力，歸根結底是電磁力，因為實物力乃正負電的複合系統。在近代科學技術的發展中，科技工作者巧妙地利用電磁力，製造出何等誘人的電子產品！在所有化學和生物變化中電磁力起著關鍵的作用。

四、萬有引力

它是任何物體之間存的相互吸引力，相比之下，對一般物體，萬有引力是很微弱的。但它是長程力，在宇宙的形成和天體的系統中起著決定性的作用，如太陽系、銀河系的形成靠的萬有引力，宇宙論離不開引力論。
強力和弱力是短程力，電磁力和萬有引力是長程力。
強力在質子、中子、原子核的形成中起作用，電磁力和弱力涉及化學元素的形成。按現代理論，這四種力都是靠物質粒子（費米子）之間交換粒子（玻色子）來實現。強力靠交換交子（夸克之間）和π介子（核子之間），電磁力靠交換光子，弱力靠交換W和Z粒子，萬有引力靠交換引力子。四種力的差別列表如下：
名稱　強力　電磁力　弱力　萬有引力 　
作用距離（m）　–10^(-15)　∞　–10＾（-17）　∞
相對強度　1　10＾（-2）　10＾（-5）　10＾（-39）
作用時間（S）　10^(-23)　10＾（-16）-10＾（-20）10＾（-10）-10＾9-16）
參考粒子　強子　帶電粒子　核子、電子和中微子　有質量粒子
交換粒子　 膠子和π介子　光子　 W和Z粒子　引力子？

空間時間

構成宇宙最基本要素是空間和物質，時間反映了物質運動的先後次序，它們是統一的是不可分割的，假定有限大宇宙有一個物質的中心點發生運動，宇宙空間也就會跟著運動，如果宇宙空間不跟著運動，空間.物質.時間就不是統一的，就不存在宇宙，同樣，宇宙空間的運動，中心點也會隨之運動。我們從這一哲學思想得到一個宇宙的基本定律，任何物質都有屬於自己的空間，物質的運動會導致空間的運動，速度會隨著空間的增大而減少，空間的運動也會影響物質的運動。

太陽為例

先看看這一基本定律能否解釋一直困擾人類的宇宙難題，以太陽係為例，太陽自轉，太陽周圍的空間隨太陽轉動，八大行星只是靜止在彎曲運動的空間上，運動速度是隨著太陽周圍的空間增大而減小，太陽以及行星相對於運動空間是不消耗能量的相對靜止，符合能量守恆定律，而牛頓的理論和能量守恆定律有矛盾，星球的自轉牛頓只怪上帝蹬了一腳，而實際上空間運動速度是隨著太陽周圍的空間增大而減小，地球落在兩面運動速度不同運動空間，靠近太陽一面的空間運動速度較快，遠離太陽一面的空間運動速度較慢，較快一面的速度減去較慢一面的速度，剛好等於地球的自轉速度，同時對地球產生壓力，整個宇宙的運動空間互相疊加，對地球的運動造成影響，同時對地球產生更大的壓力，這種力就是萬有引力，可見空間運動的速度差對物體產生萬有引力，也就是加速度對物體產生力的過程，和牛頓定律中的力對物體產生加速度是統一的，也符合廣義相對論的慣性力等效萬有引力理論，也能夠清晰地解釋了萬有引力的超距作用，這是牛頓和相對論所不能解釋的問題。事實上空間運動的速度差和空間彎曲的曲率.空間的疊加是產生所有宇宙自然力的原因，也就是統一場論，萬有引力和磁力實際上是同一種力，比如電子在導線中流動產生運動空間，當兩根導線電流同向時，導線之間的運動空間產生疊加，空間運動速度比導線外圍的空間運動速度快，從而產生吸引力，而當兩根導線電流方向不同向時，導線之間的空間運動速度相減，空間運動速度比導線外圍的空間運動速度慢，從此而產生斥力，有人認為這是磁力子起作用，我們清楚地知道導線中電子運動就有磁力，電子不運動就沒有磁力，難道電子運動就有磁力子，電子不運動就沒有磁力子，這是不符合物質守恆定律的。

統一場論

統一場論可以解釋宇宙一切問題，包括宇宙起源，了解宇宙運動的本質就會發現愛因斯坦宇宙運動和牛頓慣性運動是不一樣的，傳統上物體的運動速度是單位時間內走過的距離，當物體在引力場中或高速運動時使用牛頓力學去計算就不準確了，必須套用相對論，由於我們生活在慢速的世界很難理解宇宙，我們必須從宇宙的角度去看宇宙，而不能從人的角度去看宇宙，就可以解決所有和宇宙運動有關的問題，例如相對論認為物體在引力場中或高速運動時，物體的時間.體積.質量等參數會發生變化，為什麼 ？傳統上在慣性系中單位時間內從一點到另一點的速度為一，如果兩點之間放入第三點，速度是不會改變的，但從宇宙的角度去看速度加快了，放入的點數越多速度越快，就如從人的角度去看單位時間內我們做的事越多，辦事速度越快，宇宙運動的速度也是一樣，單位時間內運動物體掃過質點的數量越多，其速度越快，相對於運動物體，這些點相對速度也越快，這說明了質量越大的天體，其相對速度也越快，和高速運動的物體產生效應是一樣的，時間.體積.質量等參數會發生同樣的變化。在慣性系統，由於物體運動速度很慢，空間的運動速度.時間.體積.質量等參數發生的變化很小，可以忽略不計。

1992年深圳海天出版社出版的《統一論》，和2001年湖南科學技術出版社出版的《破解科學統一之謎》兩書是中國人王習加、吳建勛提出的統一思想理論。其中，他們提出了一種統一場的解決方案。他們在研究場與能量的關係之中，發現能量才是存在的本體，場只是反映能量體系變化情況的一個物理範疇，因而支撐宇宙體系並維持其運行的是能量，而研究場是為了發現能量的運行規律。他們繼承牛頓《自然哲學的數學原理》的精神，提出了統一哲學的數學原理，這樣，人們終於見到統一場的曙光，他們給出了全新的統一場的解。這個解是這樣表述的，即統一場定理：兩個存在體之間相互作用力的大小，由其統一場之間的相互作用決定，即其聯結場及附屬場之間相互作用的合力的大小。結合聯結場定理和附屬場定理，統一場終於展現在人們的面前。根據這一定理，目前的四種相互作用力都得到了統一，可以用一公式進行計算，作用原理也取得了一致。在他們看來，統一場問題已經得到解決。