宇宙演化全景圖
宇宙開(kāi)始之前我們無(wú)法追溯，我們只能假定宇宙有一個(gè)開(kāi)始，然后從宇宙開(kāi)始條件作出推測(cè)，以此來(lái)統(tǒng)一現(xiàn)有的理論，但只這是邏輯上來(lái)統(tǒng)一，因?yàn)檫@組方程太復(fù)雜，不能用分離變量法和微擾法，一個(gè)新理論卻不能計(jì)算，這有些遺憾，也許只能如此。
宇宙開(kāi)始的條件是什么？宇宙的運(yùn)行規(guī)律是什么？量子力學(xué)和相對(duì)論如何統(tǒng)一？四種相互作用的關(guān)系是怎樣？基本常數(shù)之間的聯(lián)系如何?真空有什么特性？都將給出邏輯上的解釋。
宇宙開(kāi)始于一次最微小的震動(dòng)，然后按嚴(yán)格的數(shù)學(xué)規(guī)律運(yùn)行，宇宙的震動(dòng)實(shí)際上是正負(fù)能量有微小的不對(duì)稱(chēng)，這時(shí)宇宙還沒(méi)有選擇空間，宇宙的空間是由空間自身的特性來(lái)選擇的，最終近似穩(wěn)恒的空間保留了下來(lái)，不穩(wěn)定的空間在一瞬間就消失了，根本無(wú)法存在和演化，而一成不變的空間也遠(yuǎn)離我們而去，剩下演化的空間就是我們生存的空間，在基本粒子內(nèi)部可能存在特殊的空間結(jié)構(gòu)。
我們展開(kāi)的空間是三加一維空間，時(shí)間和空間只是近似分離，只有時(shí)間和空間嚴(yán)格分離，我們才能求出嚴(yán)格解，在物質(zhì)或場(chǎng)低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，用我們認(rèn)為的嚴(yán)格解加上微擾來(lái)求解，而在宇宙實(shí)際演化過(guò)程中，物質(zhì)，時(shí)空，能量，運(yùn)動(dòng)是不可分割的，只能猜出方程組，但不能?chē)?yán)格求解。
鑒于電腦的書(shū)寫(xiě)格式，這里不明確寫(xiě)出方程組，只給出其建立方法，如果讀者有下列知識(shí)，自然會(huì)得出這組方程，第一，學(xué)過(guò)相對(duì)論，廣義相對(duì)論，量子力學(xué)，第二，有數(shù)學(xué)空間的概念，熟悉標(biāo)量場(chǎng)，旋量場(chǎng)，矢量場(chǎng)，張量場(chǎng)的理論。
宇宙開(kāi)始振幅假定為一，正能量和負(fù)能量相等，但是在震蕩，這時(shí)沒(méi)有基本粒子，只有震動(dòng)變化的一個(gè)場(chǎng)，正能量的場(chǎng)之間相互排斥，負(fù)能量之間的場(chǎng)也相互排斥，但正負(fù)能量之間的場(chǎng)相互吸引，這形成了復(fù)雜的震動(dòng)場(chǎng)，維數(shù)多的場(chǎng)震動(dòng)無(wú)法保持，不是立即塌縮，就是立即發(fā)散，三維空間和一維時(shí)間分離的結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)態(tài)，不會(huì)演化，從邏輯上也不符合簡(jiǎn)單性原則。
數(shù)學(xué)空間由基矢量描述，運(yùn)算變換后的數(shù)值和原數(shù)值都在同一數(shù)集中，基矢量KN2=±1，K12，K22，K32等于1，K42等于-1，這就是我們宇宙最終展開(kāi)空間。
相互作用質(zhì)量等于慣性質(zhì)量，這是四種相互作用統(tǒng)一的基礎(chǔ)，當(dāng)然也包含廣義相對(duì)論。
宇宙開(kāi)始時(shí)由一個(gè)多分量函數(shù)描述，空間變換函數(shù)ξ1（X1，X2，X3，X4），ξ2（X1，X2，X3，X4），ξ3（X1，X2，X3，X4），ξ4（X1，X2，X3，X4）是X1，X2，X3，X4的變換函數(shù)，對(duì)Ψ1  Ψ2 Ψ3          Ψ4分別求ξ1 ξ2 ξ3 ξ4的導(dǎo)數(shù)，將得到一組復(fù)雜的方程組，再將得到的方程組進(jìn)行對(duì)稱(chēng)化和反對(duì)稱(chēng)化處理，這就是宇宙開(kāi)始演化的原始方程組，隨著時(shí)間和空間的擴(kuò)展，能量的隨機(jī)振動(dòng)下降，這時(shí)基本粒子開(kāi)始出現(xiàn)，基本粒子間也出現(xiàn)相互作用。
準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)分布理論，按前面所述，瞬態(tài)和絕對(duì)穩(wěn)態(tài)這時(shí)都和我們的宇宙分開(kāi)，穩(wěn)態(tài)分布在數(shù)學(xué)上可以展開(kāi)為傅立葉函數(shù)，在描述低速運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)和場(chǎng)時(shí)，四維時(shí)空可以近似展開(kāi)為三維空間和一維時(shí)間，Ψ由AmEXP{∑kNXN}描述，量子力學(xué)是在這里加入普朗克常數(shù)，代入四維動(dòng)量和四維空間，得到量子力學(xué)的基本方法，但波的性質(zhì)和含義是量子力學(xué)所無(wú)法解釋的，普朗克常數(shù)也是沒(méi)有解釋?zhuān)趯?duì)波函數(shù)和時(shí)空作近似的時(shí)候，波的具體意義被丟失了，量子力學(xué)實(shí)際上是將粒子當(dāng)成一個(gè)穩(wěn)態(tài)，然后在此基礎(chǔ)上計(jì)算所得的是這個(gè)穩(wěn)態(tài)在更第能量作用下的幾率分布。
在量子力學(xué)的基礎(chǔ)上是不能研究基本粒子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，也不能研究普朗克常數(shù)的由來(lái)，所有的常數(shù)都和宇宙開(kāi)始有關(guān)，普朗克常數(shù)實(shí)際上反映了空間的振動(dòng)，在宇宙開(kāi)始初期，普朗克數(shù)要比現(xiàn)在大得多，在時(shí)空向單一方向擴(kuò)張的同時(shí)，空間的波動(dòng)變小，普朗克數(shù)也隨著變小，這時(shí)基本粒子大量產(chǎn)生，在展開(kāi)的三加一維空間中，正負(fù)能量在一定空間內(nèi)平均抵消，但在中心對(duì)稱(chēng)的四維空間中，正負(fù)能量產(chǎn)生了非對(duì)稱(chēng)的結(jié)果，基本粒子的能量是正負(fù)能量相加后的值，以正能量存在的粒子是我們現(xiàn)在宇宙的基石，負(fù)能量的物質(zhì)以彌散的形式存在，形成了引力場(chǎng)，這個(gè)引力場(chǎng)在宇宙初期也要比現(xiàn)在大得多，隨著宇宙的擴(kuò)張，引力常數(shù)也隨之變小，萬(wàn)有引力是宇宙擴(kuò)張所引起的，所以宇宙擴(kuò)張和引力大小才能達(dá)到基本平衡。
基本粒子是由粒子內(nèi)部能量和真空交換能量達(dá)到平衡的結(jié)果，真空存在波動(dòng)，取的空間越大，真空能量波動(dòng)越小，空間越小，能量起伏越大，這與量子力學(xué)相對(duì)應(yīng)，量子力學(xué)是在實(shí)際上是在穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)上研究穩(wěn)態(tài)的緩變，比如電子在原子中的運(yùn)動(dòng)，這在另外的文章中有具體的分析（見(jiàn)宇宙的起源物理學(xué)的大統(tǒng)一）一文。
電子是穩(wěn)定的基本粒子之一，根據(jù)空間的對(duì)稱(chēng)性，可能存在四種與電子類(lèi)似的粒子，分別是能量為正的電子和正電子，能量為負(fù)的虛電子和虛正電子，電子和正電子相互湮滅產(chǎn)生一對(duì)伽瑪光子，這說(shuō)明電荷只是由電子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)形式所引起，正電子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和電子相反，但能量為正，改變這種內(nèi)部運(yùn)動(dòng)需要兩倍于電子的能量，迪拉克的電子費(fèi)米海添充真空解釋是不合理的，真空可以在測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系內(nèi)分成任何的實(shí)粒子和虛粒子對(duì)，而電子和正電子都是實(shí)粒子，不可能填充真空。我們四維空間是由三個(gè)實(shí)數(shù)和一個(gè)虛數(shù)維構(gòu)成，如果由三個(gè)虛數(shù)和一個(gè)實(shí)數(shù)維構(gòu)成四維空間，則正好和我們的空間結(jié)構(gòu)相反，虛粒子由這種空間結(jié)構(gòu)描述，從這來(lái)分析，應(yīng)該有四種宇宙形式與基本粒子對(duì)應(yīng)，但是，這四種基本粒子不相容，會(huì)發(fā)生相互湮滅，宇宙空間越小，相互作用的幾率越大，所以，在宇宙初期很小的非對(duì)稱(chēng)就決定了宇宙以后的存在方式，由于真空能量振動(dòng)的不確定性，導(dǎo)致了我們不能從實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)電子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。
質(zhì)子和中子組成原子核，質(zhì)子和中子又分別由夸克組成，氫原子中心勢(shì)場(chǎng)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)容易理解，三夸克組成的粒子是穩(wěn)定的，而兩個(gè)夸克組成的介子是不穩(wěn)定的，這與我們的直覺(jué)完全不同，而且從來(lái)沒(méi)有單獨(dú)的自由夸克，這說(shuō)明在質(zhì)子內(nèi)部存在不同的空間結(jié)構(gòu)，夸克不是四維空間描述的粒子，所以夸克不能單獨(dú)存在于四維空間中，多個(gè)夸克可以組合成四維空間的基本粒子，這也是夸克禁閉的原因。
電子和夸克都有更重的翻版，在物理學(xué)中稱(chēng)為族問(wèn)題，電子和夸克內(nèi)部既然有運(yùn)動(dòng)，就完全存在基態(tài)和不同的激發(fā)態(tài)，更重的μ子是電子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的激發(fā)態(tài)，夸克也類(lèi)似。十九世紀(jì)時(shí)，元素被化學(xué)家分成不同的族，門(mén)捷列夫排出了元素周期律，但當(dāng)時(shí)的科學(xué)家不能解釋元素周期律，直到量子力學(xué)建立，才解釋了原子的穩(wěn)定性和元素周期律?；玖Ｗ拥淖鍐?wèn)題只有解開(kāi)粒子內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)形式，才能徹底解釋?zhuān)懊嫠⒌姆匠探M很難解，但基本粒子存在是事實(shí)，就像上世紀(jì)原子是穩(wěn)定的一樣是事實(shí)。
除了電子和夸克之外，在高能粒子碰撞之下，產(chǎn)生了許多粒子，但大多都不穩(wěn)定，這實(shí)際上是共振態(tài)，這不能單獨(dú)穩(wěn)定存在的粒子不能稱(chēng)為基本粒子，只是在共振態(tài)之間存在對(duì)稱(chēng)性。這種對(duì)稱(chēng)性的研究由群論所完成。群論可以繞開(kāi)粒子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)形式，直接將粒子歸類(lèi)，同類(lèi)粒子在一定條件下可以相互變換，這樣避開(kāi)了復(fù)雜的方程組，使得粒子有了分類(lèi)，得到粒子之間的相互關(guān)系。
相互作用，目前公認(rèn)的是有萬(wàn)有引力，強(qiáng)相互作用，弱相互作用，電磁相互作用，這并不完全，比如電子內(nèi)部的作用，夸克內(nèi)部的作用，這些相互作用應(yīng)統(tǒng)一在前面建立的方程組。每種相互作用只是這組方程的近似一部分。由于有相互作用質(zhì)量等于慣性質(zhì)量，所以，相互作用的極限由此制約，不能無(wú)限大，當(dāng)然也不會(huì)有奇點(diǎn)存在，宇宙初期的能量密度比現(xiàn)在任何天體都大，但宇宙還是演化出來(lái)，由引力和粒子間不相容原理所求的黑洞應(yīng)該不存在，類(lèi)似的高致密天體可能存在，在基本粒子內(nèi)部，能量密度非常高，因?yàn)榻^大部分能量都集中在極小的空間中，相互作用也強(qiáng)。
相互作用的強(qiáng)弱除了和能量密度有關(guān)外，還和共振有關(guān)，比如颶風(fēng)比三級(jí)風(fēng)能量要大得多，但三級(jí)風(fēng)能把大橋吹垮，而颶風(fēng)卻沒(méi)有吹垮這座大橋。這其中的原因就是共振作用積累了能量。基本粒子都是周期性的振動(dòng)存在方式，如果不是這樣，基本粒子會(huì)在瞬間消失。量子力學(xué)將相互作用解釋為粒子交換，帶電粒子之間交換光子，以此來(lái)解釋電磁相互作用，核子之間交換介子，夸克之間交換膠子，或者交換玻色子，交換幾率決定了相互作用的大小和力程。實(shí)際上這只是表象上的解釋?zhuān)?jì)算結(jié)果雖然和實(shí)際相符，但解釋并不正確。
在熱力學(xué)發(fā)展過(guò)程中，曾經(jīng)提出過(guò)熱質(zhì)說(shuō)，也能解釋熱量的交換，但這種解釋不正確，分子運(yùn)動(dòng)論的提出才解釋了熱運(yùn)動(dòng)。量子力學(xué)的幾率解釋是不正確的，基本粒子隨時(shí)都和外界交換著能量，只有被交換的能量是一個(gè)穩(wěn)態(tài)，我們才能觀測(cè)，而瞬態(tài)過(guò)程的作用不能觀測(cè)，也很難去計(jì)算，但在邏輯上是這樣。對(duì)于人來(lái)說(shuō)，我們的試驗(yàn)終止于普朗克數(shù)，計(jì)算終止于分離變量和微繞法，要探索基本粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是很困難的。雖然不能解這組方程，但在邏輯上可以認(rèn)為宇宙演化完全按照這組方程運(yùn)行，這組方程包含了宇宙的所有信息，人類(lèi)只是宇宙的極小一部分，從邏輯上講，整體大于部分，部分永遠(yuǎn)小于整體，人類(lèi)不可能掌握宇宙的全部。
在產(chǎn)生了基本粒子后，基本粒子存在的比例決定于粒子的自身穩(wěn)定性，由質(zhì)子和中子構(gòu)成原子核，原子核和電子構(gòu)成原子，原子組成分子，分子組成生物，不同的生物只是原子或分子排列不同，在物質(zhì)層面上并無(wú)本質(zhì)的區(qū)別。在生命現(xiàn)象中，除了存在個(gè)體生命外，還存在生態(tài)關(guān)系，個(gè)體生命存在大多只有幾分鐘到幾百年，但生態(tài)關(guān)系卻能存在數(shù)萬(wàn)年到上千萬(wàn)年，比如羊和狼的個(gè)體都只有十幾年的壽命，如果我們不區(qū)分羊的個(gè)體和狼的個(gè)體，過(guò)五十年，原來(lái)的羊和狼都死了，存在的是新的羊和狼，但這種生態(tài)關(guān)系依然存在?；玖Ｗ右惨灶?lèi)似的方式存在，想想基本粒子的大小和運(yùn)動(dòng)速度，場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度，這種過(guò)程發(fā)生的更快，幾乎是瞬間，量子力學(xué)也是不區(qū)分粒子的，也是得出的是類(lèi)似的關(guān)系?；玖Ｗ拥拇嬖谝蕾囉谥?chē)沫h(huán)境，中子在原子核中是穩(wěn)定的，但單獨(dú)的中子很快就會(huì)發(fā)生衰變，這說(shuō)明基本粒子和周?chē)Ｗ訄?chǎng)或真空在時(shí)刻交換著能量，真空也存在能量波動(dòng)。
宇宙演化的前幾分鐘，是產(chǎn)生大量粒子的階段，接著產(chǎn)生星系和星體，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化，會(huì)產(chǎn)生出大量帶行星的恒星系，太陽(yáng)系只是其中的一個(gè)成員，在適合生命存在的地球，產(chǎn)生了生命，也包括我們?nèi)祟?lèi)。
從推理上講，宇宙的其他地方有可能也存在生命，但現(xiàn)實(shí)是也許離我們太遠(yuǎn)，根本不可能實(shí)現(xiàn)通訊。遙遠(yuǎn)的距離會(huì)使信號(hào)淹沒(méi)在噪聲之中，漫長(zhǎng)的時(shí)間也是難以跨越的問(wèn)題。
即便我們找到了支配宇宙運(yùn)行的方程組，我們也不可能做出完全準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，一是方程組難以計(jì)算，二是不可能測(cè)量粒子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和瞬時(shí)過(guò)程。