超大真空統一場理論屬物理學領域的理論，是特指能將引力場、電磁場、強作用場和弱作用場在理論上進行統一的理論，其創立者是陳蜀喬。
基本介紹
- 中文名：超大真空統一場論
- 外文名：The Vacuum Super-Unified Theory
- 別名：真空超統一理論
- 創立者：陳蜀喬
- 出現時間：2002年3月
定義,歷史背景,理論目標,理論的出發點,真空的認知,理論基本假設,真空應變產生量子場和引力場,真空應變產生時空,空間結構,量子場內稟坐標架,量子場外部坐標架,量子場混合坐標架,時空嵌套結構,半向空間,基本粒子結構,光子內部結構,電子內部結構,Higgs機制,中微子內部結構,中微子振盪, 弱作用機制,強子內部結構,理論的構成,從量子場真空應變導出引力場方程,超統一場方程的建立,真空應變的宇宙論,理論預言,理論存在的問題,
定義
超大真空統一場論建立在真空應變基礎之上，認為時空、力場、暗物質和暗能量…均來自於真空應變，構成萬物的基本粒子皆是真空介質應變不同形式的波。以真空介質性質假設為理論出發點，其數學表述基於李群李代數的指數應變張量。
歷史背景
超大真空統一場論最初於2002年3月出版的學術專著《超大統一場流形理論》建立了理論的雛形及基本物理框架，但數學體系尚未建立。在2010年7月出版的學術專著《引力場及量子場的真空動力學圖像》構建了獨立的數學體系和物理學體系，形成了一個完整理論體系。2020年4月出版專著《真空超統一理論》，理論進一步完善。
《引力場及量子場的真空動力學圖像》《真空超統一理論》
理論目標
超大真空統一場論必須能從真空應變導出現有理論四種力場對應的場方程，並據此獲得超統一方程，而由超統一方程必須能重新回到現有的理論體系的所有場方程，這是該理論要實現的基本目標。
名稱 | 相對強度 | 性質(對距離的作用大小) | 作用的範圍(米) | 傳遞相互作用的中間玻色子 |
1 | 1/r | 10 | ||
1/137 | 1/r | 無限大 | ||
10 | 1/r~1/r | 10 | ±W及Z 玻色子 | |
10 | 1/r | 無限大 |
理論的出發點
真空的認知
不同物理學理論對真空性質都有不同的理解，對於真空性質的理解和認識是極其重要的，因為真空性質是構建理論物理的基石。該理論是從真空性質出發來建立理論體系，對真空性質的認知決定理論的形態。
麥可遜-莫雷實驗：麥可遜-莫雷實驗用於判定以太的存在，實驗結果證明干涉條紋不發生移動，即光速在不同慣性系和不同方向上都是相同的。經典物理學認定以太是光傳播的介質，費米子無需介質，使得經典物理學無法解釋該實驗；相對論通過否定以太存在來構建理論；超大真空統一場認為光子和費米子皆是真空介質中的波。其解釋是：由於構成所有儀器設備、計時器及光源是費密子和玻色子，都是真空介質中的波，背景介質真空構成的空間改變會造成測量協變，所以無條紋移動。
高能物理實驗
在探測基本粒子的內部結構時，是藉助於高能粒子對撞機讓兩個基本粒子互相撞擊，然後對碎片進行分析。但高能粒子相撞，得到的不是碎片，而是更多的基本粒子。在高能粒子對撞機中，正反電子相撞會湮滅成一對光子，實物粒子消失於真空；高能光子對能產生一對正反電子。粒子從真空中產生，也可以消失於真空，這表明真空不空。
真空認識的困難
- 真空不空，存在物質，這種物質應該是一種最為原始的物質，由於沒有可觀測性，在該物質上無法定義測度。即平直真空上既不能定義時間，也無法定義空間，時空只能定義在形變的真空性質之上。
- 實驗而言，基態真空沒有可觀測性，真空只有在發生擾動之後，處於激發態才具有可觀測性。
真空認知
如果真空的性質和現有物理學沒有任何相關性，那么很難想像物理學從何而來，物理學不可能無中生有。因而可以謹慎推論真空應該存在某種和巨觀物理性質相似的更基本的性質。我們把真空的這種更基本的性質作為理論的基本假設，並以此為理論出發點。
理論基本假設
真空超大統一理論的基本考慮是：真空物質是可以形變的，這是真空物質應該具有的最基本的性質，否則物理學無從談起。實物粒子可從真空中產生，那么真空就是一種可形變的介質。我們生活的世界是三維空間，把真空不空這一基本事實結合起來，那么真空形變後產生構成物質世界的荷電費米子具有三維特性，這是最簡單最直接的推論。由諾特爾（Noether）定理我們知道：時空平移不變性導致能量動量守恆，空間各向同性導致角動量守恆。這表明真空具有的均勻性和連續性及各向同性的性質。
Ⅰ. 真空是由無限多個緻密均勻的大小是hf的連續介質組成，換言之，是hf “粘接”組成的真空介質。hf為真空基本單元。Ⅱ. 真空基本元在變形後表現出維度特性，維度方向由應變決定，維度具有獨立性。Ⅲ. 真空基本單元hf可以有小變形，並且存在拉伸和壓縮極限，沿某一方向上的極限形變數為H/2。在拉伸和壓縮極限範圍內發生彈性變形，一旦超過變形極限，真空就會破裂。Ⅳ. 真空變形會降低其傳播能力。
有了真空性質，整個理論體系找到了建構的基石，真空性質的基本假設構成了整個理論體系的邏輯出發點。
真空應變產生量子場和引力場
真空介質中某一點發生改變
，
，產生場
。真空應變的一階效應是量子場
，二階效應是引力場
。
真空應變產生時空
真空應變產生真空介質波，存在兩類波，玻色子和費米子波，萬物皆已波的形式存在，時間是真空介質波動產生的效應，費米子的傳播存在差異，可進行傳播性能差異比對的費米子構成測量工具為時鐘；空間維度是真空應變的效應，更確切的說，空間維度是真空應變所產生的費米子，費米子的真空應變效應根據是否具有可觀測性分為內稟場和外部場，外部場是可觀測的，決定了空間維度。構成物質世界的費米子是夸克和輕子，夸克和輕子都是荷電粒子，因此，我們生存空間的三維特性是費米粒子外部真空應變（即點電荷靜電場）性質決定的，即空間的三維特性來源於構成物質世界的費米粒子的電荷性質。基本粒子和四種力場、時空等萬事萬物都是真空場不同形變模式的產物，實物粒子是真空介質中的渦旋波，實物粒子的場的性質決定空間性質。
真空介質波構成物質世界
空間結構
量子場內稟坐標架
量子場外部坐標架
描述量子場可觀測屬性，要在量子場的外部可觀測空間建立坐標系
， 場函式表述為
。
量子場混合坐標架
若對量子場的內部結構和外部性質同時進行表述的時候， 該理論採用混合時空坐標系來進行描述， 場函式表述為
。坐標系變換：一般而言內部坐標系和外部坐標系皆為隨動參照系，但外部坐標系可以通過洛倫茲變換變為其它運動參照系。當量子場的內稟物理性質與外部觀測空間相同，那么規定內稟空間坐標系可以延展至外部時空坐標系。
時空嵌套結構
在研究複雜基本粒子的時候，如質子。當質子被視為一個類點粒子的時候，描述其類點粒子特性的空間為觀測空間
，進入質子內部，其內部空間為
，內部空間可看到三個夸克，而夸克又有自己的內部空間
，場函式為
，空間嵌套的尺寸不一樣，還需要引入尺度因子
，即大空間和嵌入的微小空間比例，其數學描述屬於廣義函式範疇。例如在
空間的
維度存在應變
和
，在
位置上嵌入一個微小的
內部空間，存在應變
和
，可以用應變矩陣來描述，其嵌入表述為
半向空間
普通空間分裂=正半向空間+負半向空間
普通空間分離為正半向空間和負半向空間
基本粒子結構
光子內部結構
光子中心點的移動還會造成中心附近的場極度彎曲, 由基本假設Ⅰ知，真空存在著拉伸壓縮極限，這種極度彎曲使場在達到形變極限時，還不能滿足彎曲的曲率，出現了撕裂現象，這就使得真空產生纖維結構, 我們把這種局域的場形變造成的具有纖維結構效應的定義為電力線, 由電力線構成的場為電場。由場基本單元移動所造成的具有纖維結構的縱波的整體效應稱之為光子。
光子的纖維化結構
光子為球狀纖維化縱波，可簡化為一維，普朗克常數h是光子的真空總變形量，Ф=拉伸區長度+壓縮區長度，量子場內稟空間直徑；拉伸區長度=壓縮區長度=cτ0=R，τ0量子場內稟時間，即量子場從無到有產生所需的時間。這是該理論對能量動量的新定義。普郎克常數：普郎克常數h在真空場理論中有著非常明確的物理意義, 就是光子四維時空總形變數：h=PΦ=EΦ0或者說是光子的真空總形變數。
真空形變極限h的物理圖像
光子的動量：就是光子在內部空間0～Φ的平均空間形變率，即 P=h/Φ，單位長度的真空形變數。
光子的能量：就是光子在內部時間0～Φ0的平均時間形變率，即E=h/Φ0，單位時間的真空形變數。
光子波函式
光子的
主應變體現為光子所具有的4動量特性，光子沿傳播方向的縱向動量被限定在內部空間
中（縱向振幅沒有可觀測性）；光子的纖維場體現的是光子的電磁波特性。
光子波粒二象性：光子同時具有縱波和橫波，光子縱波的非擴散性使其具有縱動量，表現為粒子性，而橫波使光子中心點的相速度呈現出周期性快慢變化，對於觀測而言表現出具有幾率波振幅的性質，光子同時具有的這兩種特性定義為光子的波粒二象性。
光子的場函式
光電效應: 電磁輻射能量在被吸收或發射時，電磁波以完整的量子形式存在，其能量E=hν，ν是頻率，h稱為普朗克常數，表現為愛因斯坦光電效應；光子的能量、動量滿足：pλ=ET=h，光子動量p=h/λ，λ為波長，或者用波矢量 │k│=2π/λ表示；為p=2πhk，光子的能量E=2πhω，光速λν=c。光子是電磁波，同時又具有粒子性。
光子傳遞電磁相互作用
電磁相互作用：在正負電荷之間交換光子，然後互相吸引；在相同電荷之間交換光子，相互排斥，實現光子傳遞電磁相互作用。
量子不確定性：量子場是應變波的疊加體，量子的確定是用一個靶量子來探測未知量子的存在。實驗是用一個量子場A去感知另一個量子場B，其過程是A傳遞一份動量Δp給B，對B中心點造成擾動，顯現出B的位置，擾動造成B偏離原位置Δx，傳遞的動量Δp越大，造成的位置偏離Δx越大，這就使得動量和位置不能被同時測定，滿足：Δx·Δp≥h/4π（測不準原理）。由於纖維化應變場是長程力場，使得量子場間的相互擾動大範圍存在，而量子場的中心點最終決定該量子場被觀測到的空間位置，對於觀者而言，一旦相互作用發生，發生相互作用的量子場中心點的可觀測的位置被確定，這導致實驗觀測從一個大範圍區域瞬間坍縮為一個觀測點，這種效應稱為波函式坍縮效應。由於量子場是真空應變波，費米子是渦旋波，這種波依然可以在其他渦旋波場中傳播，但這種傳播是困難的，這種效應表現為量子隧穿效應。由於人類可掌控的最精細的測量工具只能是量子場，因此當用一個量子場來測量另一個量場，這種相互擾動導致量子場無法被精確測定，極限認知受到探測工具的限制，或者說認知進入量子領域後，人類處於不可知狀態，這種狀態形象地體現為薛丁格貓。
電子內部結構
當真空受到激發，某一真空介質基本單元被激發出來，留下一個空穴，“基本單元空穴”就是電子e，形成一個從外向空穴中心匯聚傳播的漩渦波，這就是電子e自旋波，為匯聚波，即“匯”，有自旋和磁場；真空受到激發多出的那一基本單元真空介質，為一個游離態“激發態場基本單元”，即正電子e，形成一個由中心向外傳播的漩渦波，這就是反電子e的自旋波，是一個“源”，具有對偶自旋和磁場。把激發態場基本單元對周圍場所造成的整個形變區域定義為電子的內稟空間，所產生的整體效應稱為電子。
電子內部結構為渦旋波
光子和電子的局域劇烈彎曲形變造成真空破裂，產生纖維化結構，纖維化場就是電磁場，據此可估算出電磁耦合常數。電子的應變場函式是公式（5）的分裂形態
正電子和負電子的場函式是光子場函式的真空應變的分裂態。這裡，第一項 真空應變可以進一步分解
=[主應變]+[轉動應變]+[剪應變]=
, 所對應的是內稟空間電子質量
、弱作用場
和自旋
；第二項是觀測空間中 
，
電子作為類點粒子的四動量，第三項是觀測空間中電子半向空間真空纖維場應變張量
，即電磁張量， 
真空纖維場主應變張量，是電子的電磁四勢。
電子和光子應變項對比：對比(5)、(6)、(7)：
光子：=[(拉伸主應變)+(壓縮主應變)]+[(拉伸轉動應變)+(壓縮轉動應變)]+[(拉伸剪應變)+(壓縮剪應變)](ξ)
-e電子：=[拉伸主應變](ξ)+[拉伸轉動應變](ξ)+[拉伸剪應變](ξ)
+e電子：=[壓縮主應變](ξ)+[壓縮轉動應變](ξ)+[壓縮剪應變](ξ)
電子的應變項只有光子應變項的一半，這導致：[光子自旋]=[電子自旋]/2；[光子動能]=[電子動能]/2。
電子渦漩波效應：當有一場基本單元從原有的位置飛脫出來，就會在原來的地方留下一個空穴，這樣就會對周圍的真空場產生影響。類似裝滿水的洗澡盆，當我們把底部的木塞突然拔掉就會出現了一個空洞，會形成一個圍繞空洞匯聚流動的漩渦。真空場的某區域受到激發，一場基本單元從原有的位置飛脫出來，飛脫出來的場基本單元則又會壓縮它周圍的真空場，並產生具有反向自旋的“源”，形成反電子。該反電子有“自旋”“源”的結構。真空應變項為
。電子的自旋波效應定義為電子自旋，電子自旋角動量為1/2，可以把自旋波理解為一個繞輕子中心轉動的縱光子。真空應變項為
電子磁場和電場：電子的外部場為纖維化的場，纖維化場的空間-空間轉動應變所產生的物理效應為磁場，真空纖維場轉動應變項為
。纖維化場的時間-空間轉動應變所產生的物理效應為靜電場，應變項為
。
電子的傳播特性: 電子傳播是靜止的電子與光子耦合所產生的傳播效應。輕子傳播時，是由輕子中心點決定的。電子是匯聚波，中心點的場基本單元形變由於達到形變極限而失去彈性。當中心點的失去彈性，是一個“硬”的小塊，傳播能力降低，無法超光速，任意大小的真空應變都能滿足傳播條件，於是輕子能以任意小於光的速度進行傳播。光子是簡單的矢量波，這就是為什麼光子總是以光速傳播，而費米子則能以任意的速度傳播。電子的傳播可以理解為是一個靜止的電子與光子耦合所產生的效應，因而電子傳播具有與光子類似的傳播特性，即波粒二象性。
費米子慣性質量：費米子慣性質量的是由於構成費米子渦旋波中心達到形變極限，使得費米子只能以任意小於光速的速度傳播，粒子內部場形變率決定了粒子傳播性能優劣，費米子波在傳播的過程中，總是保持原有狀態向前傳播，由大量費米子構成的巨觀物體依然保持費米子的傳播特性，這種特性在巨觀上體現為慣性，若要改變其原有的傳播狀態，那么改變其原有傳播狀態的難易程度就體現為慣性質量。費米子應變對背景時空產生二階應變效應，表現為引力質量。
電磁耦合常數的估算：電子的電力線要鎖定光子的中心點，則顯然右半球的電力線不能鎖定光子中心點，而只有左半球內的電力線存在鎖定光子中心點的可能性，這樣就只有1/2的電力線有可能；對於電場具有三維性質，其中只有一維能形成傳輸通道，於是光子中心點和輕子中心點耦合通道不是三維而僅僅只有一維，所以通道寬度為1/3；綜上兩點，得機率為1/2×1/3=1/6。在這電力線中，光子中心點和輕子中心點的連線線構成的角度為θ，θ值越小的電力線鎖定光子中心點的可能性越大，越有利於光子傳遞動量，可得機率為 4/3π。
電磁相互作用
綜上分析根據光子與電子的纖維場之間的耦合狀態分析，可計算出
，又根據
，進行二階修正，
，與實驗值1/137誤差進一步減小。
基本粒子的自旋：自旋的本質就是量子場的不同場轉動應變的空間表現效果。自旋為0的粒子為標量場粒子，例如戈登斯通粒子。自旋為1的粒子為玻色子，是一個箭頭，其作用具有單向性，如光子，傳遞相同電荷間排斥力或者傳遞相異電荷間吸引力。自旋為2的粒子為玻色子，是一個雙箭頭，其作用具有雙向性，如引力子，永遠傳遞萬有引力。自旋為1/2的粒子為費密子，具有半向空間特性，轉動兩周后回到原位。
電子和光子的麥克斯韋場方程
[光子電磁場]=[正電磁場]+[反電磁場]=0，即
，光子無電荷，其電磁場沒有可觀測性；[-e電子電磁場]=[正電磁場]，即
,存在-e電荷的電磁場，[+e電子電磁場]=[反電磁場]，即
存在+e電荷電磁場。
單電子的雙縫衍射: 波粒二象性的真空場本質是電子自己和自己干涉。電子不再是點粒子，而是一個球狀的渦旋波，該球狀波遇到雙縫，波從兩條縫隙中穿過，渦旋波中心不分裂，從其中一條穿過，兩份波發生干涉，穿過雙縫後恢復原來的渦旋波，渦旋波中心點決定電子出現的位置，出現干涉條紋。遮擋任何一條縫隙都會破壞雙縫衍射的條件，使得干涉條紋消失。
單電子的雙縫衍射
費米子質量：費米子質量項場函式
(8)
Higgs機制
Higgs粒子：真空振動產生一個匯聚柱體波φ0和擴散波柱體波φ0，該柱體波垂直於振動的超平面，φ0與φ0互為對耦關係，兩者疊加構成未破缺的φ0Higgs場，由於真空並未破缺，所產生的質量項沒有可觀測性，且具有轉動不變性，自旋為0。φ0Higgs就是一個振動源，這樣的振動源看似平靜，但已經積蓄了能量，處於極不穩定的狀態。Higgs粒子就是一個出現破裂的振動源，Higgs場在 Y方向破裂，即匯聚柱體波沿Y方向傾斜倒下後導致該振動源傳播產生質量效應，因而處於傾斜運動狀態的匯聚柱體波構成了具有破缺特性的Higgs粒子。從垂直狀態到倒下狀態的時間就是Higgs粒子的壽命，全倒下後，振動源消失，產生有質量實物粒子。
Higgs粒子結構
中微子內部結構
在真空場理論中，中微子是自旋波獨立的表現形式。由純粹自旋態光子構成的量子場定義為中微子。這樣的結構是二維渦旋波，自旋波中心點繞半徑為R的圓環傳播。自旋光子中心點是在近似圓盤狀的二維面上進行傳播的，自旋波相對於輕子中心向內或向外傳播。中微子沒有電荷，無電磁場，實驗無法分辨中微子是左旋還是右旋。由於中微子是二維渦旋波，傳播方向如同所示，在傳播方向上，靜態時無應變存在，達到應變極限後沿轉軸軸心方向傳播，其傳播特性與光子相同，因而，中微子沿傳播方向靜質量為零，以光速傳播，但在二維渦旋波面上存在二維質量效應。
中微子的場函式
中微子的靜質量和傳播特性：中微子為二維渦旋波，
的自旋只有一項
，
的自旋只有一項
，被我們理解為中微子只有左旋態沒有右旋態。中微子內稟空間為二維空間，中微子質量是二維真空應變形態，質量項是二維質量
，由於內稟空間
不存在，因而沿
方向無靜質量存在，能以光速傳播，在觀測空間中的動量
垂直於二維渦旋波
面。
中微子內部結構圖
中微子振盪
中微子振盪是二維內稟空間中虛光子自旋波能級躍遷導致的在傳播過程中存在的周期性變化。
是中微子的三種能級態
。
表征中微子由
能級相互轉換的機率。當虛光子自旋波向內達到峰值時，半徑R最小，靠近軸區域的應變最大，說明二維質量增加；當虛光子自旋波向外到達峰值時，半徑R最大，軸區域應變最小，表明二維質量減小，根據中微子被探測的圓環面積以及空間壓縮對探測的影響，有
，這裡，
中微子
二維圓面積，
中微子二維圓面積壓縮率，考慮半徑為某一尺度(取r=1.6)的時候，可以得到
,
。實驗值分別為0.86和0.97，由最低能級到最高能級，穿透中間能級，屬於隧穿效應，
，實驗值為0.09。
中微子振盪的能級態
弱作用機制
弱作用是不穩定高能態費米子內稟場發生衰變分離，而形成多個較穩定的低能態費米子。輕子弱相互作用的本質是輕子態的粒子通過釋放中微子由高能態衰變為低能態的過程。對於費米子而言，內部的應變場就是靜態弱力場。處於低能態的粒子是最穩定的。弱作用是高能態粒子中心點的分裂，粒子由高能態回到低能態。這有點像細胞分裂。當中心點由一個變成兩個時，弱作用也就結束了，所以弱相互作用的力程特別短。溫伯格角計算：認為弱作用是不穩定高能態費米子內部發生衰變分離，高能態粒子中心點分裂，而形嗯成多個較穩定的低能態費米子。當球狀中心區分裂結束，弱作用也就結束了，所以弱相互作用的力程極短。根據內稟半向空間衰變分離過程，可計算出理論值
，實驗值
，
是溫伯格角。
弱作用中弱電耦合常數之間的關係
弱作用宇稱不守恆：當產生一對輕子後（費米子），反的輕子為壓縮場而無拉伸場存在，而正的輕子則只有拉伸場存在而無壓縮場，於是物理空間發生分裂，一個全向的空間分裂為兩個獨立的半向空間，分別為正半向空間和反半向空間。分裂後的空間是一種非常奇特的空間，所有的維度依然保持原來的特性，但方向卻僅有原來的一半，左右不對稱。如
由於弱作用發生在單一的拉伸空間，即負電荷半向空間，造成弱作用中宇稱不守恆。
普通空間分裂為壓縮半向空間和拉伸半向空間
強子內部結構
時空具有三重嵌套結構，
介子由兩個夸克構成，兩夸克的自旋軸同軸，磁場耦合，兩夸克真空介質的位移構成弦，夸克弦是膠子傳遞夸克間的強相互作用的通道，膠子就是夸克弦里的縱波；介子場函式：
(12)
介子的內部結構示意圖
強子的場函式：
(13)
電子內部真空場的形變導致維度分裂成三個帶弦的夸克，夸克是帶弦的分數電荷，其內部結構與電子相同，三夸克構成核子。考慮電荷耦合和磁場耦合，三夸克自旋共軸，其軸與夸克弦重合，形象的說核子內三夸克是一根弦的三個螞蚱，核子是一個柱狀磁體。夸克與輕子具有相同的內稟結構，不同在於夸克帶弦，夸克與輕子的質量:可統一表述為
。
質子結構：夸克顏色的本質就是夸克的能級，三個夸克處於不同的能級，因而不違反泡利不相容原理；夸克帶弦，使得夸克被禁閉。反電子中心點游離態場基本單元和非游離態場基本單元結合構成一個完整的帶正電荷的穩態輕子場，受到強激發就會發生維度分離。y維把2/3的場基本單元轉移到其他兩維上，從電荷量的角度則為e/3游離態轉移到z維上，然後再把1/3的非游離態場基本單元轉移到x維上，於是z,x維均獲得1/3的基本單元的場物質再加上原有的物質便成為帶有2/3游離態場基本單元的物質，表現為帶+2e/3電荷的夸克u，而y維留下-e/3的空穴夸克d。這些夸克場都有自己相應的1/2的自旋。p＝uud。
強相互作用的耦合常數：強相互作用是夸克弦相互糾纏產生的效應。夸克低能態相互作用中，探測夸克的1根弦最多會和核子夸克3根弦發生相互作用，這樣1根探測弦的最大貢獻率為：1/3× (1/3+1/3+1/3)=1/3，兩個核子之間6個夸克相互作用的機率(1/3+1/3+1/3)× (1/3+1/3+1/3)=1；高能時，進入強子內部，探測夸克靠的很近，探測夸克的1根弦處於最少相交狀態，只與被測核子夸克1根弦相互作用，因此，兩個夸克相互作用的機率為1/3×1/3，最小貢獻率為 1/9。
強子CP違反：用半空間的概念解釋了宇稱不守恆，弱相互作用可以違反CP對稱，出現CP破壞，而強相互作用卻不會，這是因為輕子衰變弱作用全程都在半向空間中，滿足CP對稱原理；或者說，強子衰變是從半向空間中轉變到對偶半向空間中，因此不違背CP對稱。
質子和中子的自旋磁矩：質子朗德g因子
理論值為2，另一方面，u-d-u夸克可以粗略地看作是一個總電荷為+e的圓柱形自旋波，其
的理論值為2。由於夸克自旋波角動量和質子自旋波角動量相互正交，實驗觀測：
，則gP=
≈2.828，非常接近實驗值2.7928。中子的結構是d-u-d線性結構。兩端帶負電夸克d，中間帶正電荷夸克u，d-u-d夸克自旋同軸，磁場耦合，相當於帶負電荷自旋的粒子，
；另一方面，在d-u-d的二維平面S中，存在自旋，弦的兩端是空穴-e/3，中心是真空物質+2e/3，自旋波是由內而外，與質子正好相反，但由於總電荷為0，中子自旋波產生的磁矩為0，
。帶負電荷的1/2自旋粒子的g理論值是-2，所以中子gn=-2。
強子內部結構呈現為一根轉動的磁弦
強子內部夸克的弱作用CKM矩陣：輕子和夸克的弱相互作用機制相同，夸克帶弦，而輕子無弦，弦的存在會影響弱相互作用的耦合強度。第一代夸克只有一層達到應變極限，第二代夸克有兩層達到應變極限，第三代夸克則有三層達到應變極限。考慮：(1) 同代夸克之間弱作用。夸克弱場內稟空間表面都可以傳遞弱作用玻色子，但需考慮夸克弦的橫截面S占據弱作用球狀內稟空間球面的很小一部分，該遮擋部分不能產生弱的相互作用，從而降低耦合強度
。弱相互作用耦合強度與作用面S成正比。考慮弦的橫截面s的遮擋效應後，耦合常數 
，
。在同一代夸克中，除了弦截面的禁止部分外，纖維的整個外表面可以形成轉移弱作用玻色子的通道。CKM矩陣參數: 通過夸克弦通道結構解釋了參數之間的關係；(2) 對於不同代夸克之間的弱作用，夸克間連線的弦構成弱作用通道。第二代和第三代夸克通過連線弦傳輸W±玻色子實現弱相互作用。對於這個通道，夸克弦的橫截面積直接決定了相互作用的機率。夸克收縮越強，弦的橫截面積越小，與W±玻色子相互作用的機率越低。玻色子轉移效應隨弦的橫截面積而變化。可建立了夸克弱混合CKM矩陣的表達式
弱作用卡比波角CKM矩陣形成機制
這裡表示
夸克弱場球狀內稟空間球面積，
表示
夸克弦的截面積。
理論的構成
從量子場真空應變導出引力場方程
時間：時間來自於a .量子場的應變波動性；b. 量子場波傳播效率的差異性。所有的粒子都以波的形式存在，波的存在方式就是傳播，換言之，物質是以運動的形式存在著，要表述運動效果，相互之間需要有一種比較才能得出結論，這就是時間，這種用於比較的工具就是時鐘，是描述某局域內稟系統整體運動快慢的標尺。時鐘的快慢根源：量子場的傳播速率決定了時間的快慢，而量子場的傳播效率又由真空介質的硬化度決定，時間的快慢是由背景真空應變數決定的，某一區域物質構成的運動體系如果背景場變“硬”，那么會導致該區域整個物質運動體系的運動（傳播）速率變慢，於是該區域的時鐘變慢，反之，則變快。若真空介質應變達到極限，“完全硬化”，則粒子運動（傳播）速率趨近於零，那么時間將被凍結。背景真空的硬化程度決定了時間流逝的快慢，時間沒有幾何性質，對時間的過度解讀會造成認知的混亂。
由費米子構成的時鐘
時間的單向性：物質總是處於不斷的運動之中，小到基本粒子，大到宇宙都處於運動中。對於某一區域而言，該區域的運動物體構成一個運動體系，運動效應構成了該區域存在時間維度。如果該區域的時間倒流，那么該區域的運動體系就必須滿足如下條件：a. 所有運動的獨立體必須從原路徑返回；b. 這種返回必須絲毫不差；c. 體系之間返回時的相互關係必須保持不變。這樣苛刻的條件就是在一個極小的區域都很難實現，更何況在一個大的區域。因為不可能同時存在一種鏡向力場，讓整個體系的（至少是一個區域）的所有物質按原路徑返回，所以不存在反向時間。
時間的單向性
光速不變和廣義協變性：物質世界由費米子構成，費米子外部場的性質決定其背景時空性質。在一個局域空間中，背景時空改變使得由費米子構成的測量工具（如時鐘）隨之發生相應改變。考慮由費米子構成的任意兩參照系的運動速度分別是
和
。從測得的光子速度為
，該運動參照系內構成測量工具的費米子平均傳播速率是
，從測得的光子速度為
,構成測量工具的費米子平均傳播速率是
。當背景真空變化時，即從一個運動參照變換到另一個運動參照系，
費米子與光子相對傳播速率之比不變，即光速不變； 還存在
, 任何具有靜質量的費米子之間的應變關係也不會隨背景空間的改變而改變改變，表現為物理學規律在所有慣性系中具有相同的形式，即相對論的廣義協變原理。
光速不變性
曲時空間隔
，引力場被愛因斯坦解讀為時空彎曲。
相對論的真空場表述：引力場是量子場的二階應變，其基本數學表述為：
=exp{±i[量子場應變](ξ) +[量子場二階應變構成引力場](x)}，
量子場一階應變對應能量動量張量
，場函式為
；真空二階應變
， 表現為時空度規gμν，由於二階應變為平方項，導致負引力不存在，即萬有引力。
（16）
內稟時空延展R後的背景時空彎曲
量子場一階應變
在觀測空間中表現為四動量，由自身隨動參照系通過洛倫茲變換到觀測空間運動參照系
，表現為狹義相對論；量子場二階應變gμν在觀測空間中表現為彎曲時空度量
，由自身參照系通過位置變換到觀測空間參照系
，那么
，規定
，根據一階和二階應變關係可得廣義相對論引力場方程。
從量子場應變關係導出引力場方程：量子理論和廣義相對論是真空中一階應變與二階應變的關係，解決了量子理論與廣義相對論的矛盾。廣義相對論的時空彎曲被理解為是大範圍的真空場非均勻應變，時間的快慢取決於波在背景真空傳播的效果。根據一階應變和二階應變必然存在一個比例關係，比例係數是
, 考慮空間位置的改變，，可直接得到引力場方程:
。真空二階應變分解
，根據真空應變守恆可得：
, 其解為引力波 。
從量子場內稟時空斷裂導出引力場方程：由於量子場的內稟真空是破碎的，彈性力學中形變體發生斷裂用應變協調張量
來表述，
真空未破裂，
則真空破裂，
，其物理效應就是暗物質，暗物質在微觀尺度體現為量子場質量，在巨觀尺度則表現為宇宙暗物質。量子場四動量與量子場真空破裂程度成正比，
，把上述公式推廣到四維空間，考慮背景真空彎曲，可得
該公式與時空彎曲
具有完全相同的表述形式，認為是量子場內稟真空破裂
由內部空間空拓展到觀測空間x時表現為時空彎曲。根據愛因斯坦引力場方程，考慮量子內部空間和觀測空間的尺度變換關係，內稟空間
，可得引力場方程
引力相互作用強度：量子場具有纖維化結構，二階應變纖維結構表面在背景空間產生交錯應變,導致真空非均勻硬化，表現為時空彎曲，可估算出引力耦合強度gG=5πgW=1.57Kw×10，gW弱耦合常數。
時空彎曲：時空彎曲是巨觀真空非均勻應變造成的，真空非均勻應變概念取代了時空彎曲概念。高能狀態，若超過極限應變將導致真空會發生破裂，因此空間不可能無限彎曲，兩者在低能狀態具有相同的物理效應。
超統一場方程的建立
由於整個物理學皆來自於真空應變，因此真空應變規律為建構超統一場方程找到了存在的基石，具體考慮如下：
(1) 根據真空中各種應變均滿足應變守恆的原理，[空間應變]－[時間應變]≡0，應變的場函式記為
（運動速度小於c），那么可得
；(2) 在此基礎上，如果真空應變達到應變極限，滿足傳播條件，即 
（真空介質中的波動為光速c），則產生以光速傳播的真空介質應變波，其場函式記為
；(3) 真空介質應變波滿足動態真空應變守恆，∂ i[空間應變]－∂0[時間應變]≡0，(i=1,2,3), 即 
，即 
；（4）考慮相互作用：∂,μ→∂;μ。考慮上述四點要求，可以建立超統一方程，該方程具體表述為
;
,
(22)
這裡
是費米子場, 
為波色子場。考慮三種情況：（1）若量子場傳播速度小於c，那么有
表述存在相互作用的場方程；（2）若無相互作用
,為自由粒子場方程；（3）以光速傳播
，為真空介質中的波動場方程，寫為寫成我們更為熟悉的形式
，即第一和第二類規範條件。 這是一個高階的包含時空嵌套的微分方程。從該方程我們可以導出現有理論的場方程。
狄拉克方程的導出：若考慮量子場主應變：
，
,
可以得到包含靜質量的量子場函式
，這裡
，
不可運算空間屬性矩陣，
，可得
,
，可得狄拉克方程(質量項包含在第4項，參見（8）式) ：
, 
。考慮場算符 
，根據真空應變守恆，狄拉克方程有更簡潔的表述：
。
K-G方程的導出：若考慮量子場主應變：，引入相對論條件
，
, 即克萊因－戈登方程：
。
電磁波方程導出：根據真空介質中的波動場方程，，可直接寫出電磁波微分方程
。
引力波方程導出：根據真空介質中的波動場方程，，可直接寫出引力波微分方程
。
引力場方程導出：巨觀物質群團真空應變場函式：
, 把二階應變視為一階應變的引力作用，
→
, 即
。
電磁作用場方程導出：考慮電磁作用空間 
, 根據超統一方程可得
。
弱作用場方程的導出：考慮弱作用空間
, 根據超統一方程可得
。
強作用場方程的導出：
, 可得夸克強作用場方程
, 即
。
真空應變的宇宙論
宇宙起源：引力是真空的二階應變，所以真空任何應變和缺陷都會產生引力。宇宙塵埃在暗物質引力作用下不斷積累。暗物質的絲狀結構產生引力效應，小塵埃變成大塵埃，形成恆星。大量恆星會吸收周圍的恆星，變得越來越大，最終成為超大質量恆星。超新星爆發後，中心將留下一個巨大的黑洞，中小質量的黑洞沿著由暗物質構成的引力管道合併成一個更大黑洞。相鄰的類星體級超大質量黑洞將繼續相互融合。最後，形成了一類宇宙黑洞。這樣的黑洞為新宇宙的創造奠定了基礎。黑洞會吞噬在其引力範圍內的所有的物質和周圍較小黑洞，就像一個超級吸塵器，把引力範圍中所有的宇宙塵埃（殼層的半徑是R，137億光年）吸入超級黑洞，直到沒有可見物質為止。當超級黑洞的總質量超過現有宇宙可見物質總量（占我們宇宙總物質的5%）時，黑洞的物質最終被強大的引力壓碎。一個新的宇宙開始爆炸。宇宙物質被拋出與另一個宇宙的物質相遇，會聚形成一個新的黑洞，黑洞再次爆炸，黑洞再次爆炸，這個過程不斷重複。每個宇宙都是一抹燦爛的煙火。
宇宙產生、消亡的循環機制
黑洞最初被認為是恆星演化的最終目的地。事實上，黑洞不是天體演化的最終目的地，而是天體演化的中間階段。由於黑洞是由物質和反物質組成的。反物質的數量和正物質的數量是一樣的。當外部壓力足夠大時，它必然會爆炸。大爆炸的物理意義與超新星爆炸相似。超級宇宙中有許多宇宙黑洞，宇宙黑洞的質量超過了會發生大爆炸的極限，所有這些都在大爆炸之後擴散開來，宇宙最終消亡。這些擴散的物質與宇宙爆炸的其他物質匯合，形成一個新的物質系統，重新進入一個新的進化過程。
宇宙正反物質不對稱：宇宙正反物質不對稱，來源來於電子和反電子內部結構存在的差異。電子和反電子具有對偶結構，電子是真空介質中的基本單元空穴，真空場向空穴中心點坍縮形成帶e電荷的輕子場，由於中心點空穴無場存在，自然也就無維度分裂可言，因而中心點是極其穩定的，為正物質。如圖1電子結構所示，+e中心點和-e是大不一樣的，+e中心點是游離態場質，在強真空介質的擠壓下，受到擾動後，很容易發生維度分裂而形成質子。在宇宙大爆炸時，激烈的應變導致結構不穩定的正電子發生維度分裂，形成質子。這導致宇宙大爆炸之後，原來的正負電子演化成為質子和電子，宇宙中正反物質是對稱的，當質子和-e定義為是正物質，這就導致宇宙反物質消失的誤解，宇宙中並無反物質世界存在。
圖1+e中心和-e中心結構不一樣
初始費米子分布在球殼厚度為ΔR內，換言之大爆炸從一個球體開始膨脹，而非從一個點開始，這就必然導致哈伯特常數存在一個誤差範圍。因此，誤差範圍的確定直接決定了大爆炸早期粉碎區球體的半徑。在宇宙演化的過程中；隨著宇宙的膨脹，膨脹球體演化成一個膨脹球狀的殼層。根據哈勃定律的測量誤差，可確定可見物質厚度ΔR=ΔD的分布。哈勃常數的存在著無法消除的測量誤差，誤差範圍是
(19)
哈勃常數存在無法消除的測量誤差
Vf：我們觀察到的可見物質沿宇宙徑向的運動速度。Hc min哈勃常數表示被觀測物體的初始位置在R0的外緣；Hc max哈勃常數表示被觀測物體的初始位置在R0的中心， a，b是參數，Pd是衝擊波對熱膨脹真空壁的初始衝擊壓力， ρm大爆炸中心區真空密度; Cp是真空中的彈性縱波速度。
觀測區域與背景真空差異構成暗能量：暗能量是由觀測真空與背景真空的非均勻硬化存在差異所產生的效應。真空的非均勻硬化對應所產生的物理效應是相對論中的時空彎曲。我們可從時空彎曲的角度來理解。在大爆炸早期，可見物質和暗物質聚集在一個較小的區域，整個宇宙構成一個彎曲的時空
。我們的觀測時空是銀河系彎曲時空
。隨著宇宙的不斷膨脹，物質不斷的散開，會變小，但銀河系物質群團並不會散開
，這會導致宇宙背景彎曲時空和銀河系彎曲時空存在差異：
（這就是愛因斯坦宇宙常數，其實是一個函式，表征了暗能量 ），愛因斯坦引力場方程修正為
。
星系的膨脹與宇宙背景真空關係
對觀察者而言：(1) 如果
，背景空間比觀測空間更“彎曲”，背景時空中相對於觀察者有重力；(2) 
，相對於觀察者的背景時空是“平坦”的時空，不存在力；(3) 
，相對於觀察者的時空是“負曲率”，觀察者與背景時空之間存在斥力，這就是所謂的暗能量。根據宇宙背景時空與銀河系觀測時空之間的差異隨時間改變的規律，可算出宇宙中的時空間隔：
暗能量存在的實際宇宙中膨脹過程
該公式描述了宇宙膨脹初期加速度逐漸變小，然後勻速膨脹，後期加速膨脹，加速膨脹來自於銀河系時空彎曲與宇宙背景時空彎曲之間的差異 。rEarth-地球到宇宙中心的距離；ρU-宇宙物質的平均密度；ρG-星系中物質的平均密度；t0-測量的開始時間；tEarth-地球上測量的結束時間。
理論預言
質子電磁半徑：若用τ-替換電子探測到的質子電磁半徑，可以預測Rpτ/Rpe=0.61345，探測到的質子電磁半徑將進一步減小到0.363683 fm，探測到的質子電磁半徑為0.53683fm。
質量的維度效應：沿自旋軸mV//傳播的慣性質量效應小於垂直於自旋軸mV⊥傳播的慣性質量效應，即mV⊥mV//，存在一個微小的質量差異mV⊥-mV//=Δm, 其差異為電子的自旋能
，就是中微子的二維質量。荷電輕子質量的測量是在磁場環境下進行的，測量的慣性質量就是極化慣性質量mV⊥，但測量非極化慣性質量需在非磁場環境測量。
時空彎曲極限：真空超統一理論中,真空非均勻硬化代替了愛因斯坦的時空彎曲，黑洞周圍時空劇烈彎曲，導致黑洞周圍的真空破裂，出現大量暗物質，真空的不均勻“硬化”導致黑洞周圍的時空曲率不能形成封閉的圓殼，這種真空硬化使得在宇宙中任何天體引力場引起的光線偏轉都不會超過π/2。
宇宙中任何天體中光線偏轉不超過π/2
無荷電的黑洞：從真空場的角度來看，黑洞的形成是通過強引力吞噬可見物質(費米子)，這些費米子向黑洞中心傳播，黑洞是一種使得真空場具有極度形變的天體，黑洞的中心的形變的程度達到了真空物質的應變極限，在其中心由於真空達到應變極限，使得中心區域不存在彈性應變，該區域形成一個失去彈性的“硬核”，真空完全硬化導致時空被熨平，四種力消失，物理學消失了，時間也被凍結了，光線的彎曲達到了折射的極限。由於可見物質是正反物質組合態，應變必須遵循真空應變守恆定律，即正負電荷相等，宇宙中沒有荷電的黑洞。
哈勃常數誤差：在宇宙中觀測到的哈勃常數觀測值分布在一個誤差帶中ΔH=Vf[1/Hcmin-1/Hcmax]，觀測誤差無法消除，該誤差被認為是宇宙大爆炸真空破裂留下的證據。
理論存在的問題
絕對參考系：理論基於真空應變，由於真空介質本身是不運動的，至少在局部區域是靜止的，那么真空介質本身就會構成一個絕對參照系，根據真空的應變會導致傳播變差的基本假設，就會得到宇宙天體中，質量越大的天體相對於真空介質的運動速度越慢，換言之，質量越大的天體越接近絕對參照系，宇宙大爆炸中心是可觀測宇宙中相對真空介質運動最慢的區域。
數學基礎：理論引入半方空間採用表述的是公式（2）的應變張量表達形式，這種奇特的數學形式其數學基礎有待於進一步研究； 在研究質子內部結構的時候，引入嵌套空間結構，屬於廣義函式領域，其數學基礎有待於進一步深入研究。
宇宙天體的結構和基本粒子的結構有著驚人的相似性，若只考慮真空主應變效應，費米子波可簡化為真空場的三維渦旋波，中微子可簡化為二維渦旋波，光子可簡化為一維平面波。物質是真空不同形式的應變效應，所有物質以波的形式存在，物質和能量的本質是波。波的傳播屬性賦予物質運動自由度屬性，即時間，費米子的應變屬性產生了三維空間效應，不存在多維空間和平行空間。超大統一真空場理論是一個有待進一步的發展和完善的新理論。
