智能货币的制作方法

文档序号:24487644发布日期:2021-03-30 21:12阅读:344来源:国知局
智能货币的制作方法

本发明涉及计算机信息技术和液晶显示技术。把液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)和微控制器(单片机)巧妙相结合的技术制造的智能货币,是新型的无纸化的收付钱币。同时它具有显示钱币数值的功能。



背景技术:

智能货币,除了记录持有人的个人资料和密码信息外;它作为收付钱币的钱包还写入了持有人的存款余额。这一种收付钱币的钱包,能够用作支付和收入钱币;另一方面,它由密码方式保护。如果智能货币丢失或者受损坏,非持有人无法窃取其中的钱款。

智能货币可以通过直接方式接受货物交易过程中钱币的支付,具有纸质钱币的作用。它使“交易无纸化”和“减少现金流量”变为现实。这种代替现金钱币的收付钱币用完之后,持有人可以通过银行浏览器向钱包里充钱。也可以把智能货币里的收付钱币,通过互联网向国家指定的银行储蓄。

现有的现金支付不但应用范围有限,而且不太安全。即使一些现代化的电子收付结算方式,如信用卡收付、电子资金转账等,目前也只是应用在专用金融网络上,不但应用不方便,而且由于交易系统和收付系统的分离,给交易中钱币收付的运作增加了很多不确定性与经营风险,也影响效率,增加成本。

现有的钱币现金(即流通使用的纸质钱币)或者代替钱币作用的集成电路卡(各种电子币或银行卡),没有将纸质钱币中包含的信息显示出来,不是真正意义上的智能货币。



技术实现要素:

本发明任务是采用微控制器和显示器等新物理学的技术制造智能货币的一种方法。智能货币是新型的无纸化、与钱币同样流通的电子钱币。

采用微控制器技术和显示器技术相结合的智能货币,是一种新型的、代替纸质货币、无纸化的货币收付器。它的功能与收付现金钱币的功能完全相同;能够代替市场中纸质现金货币的作用。

《公理化物理学》是本发明“智能货币”的基础理论。刘智和发现物体的二大定律,预言太阳相对真静系的速度;创建新宏观物理。刘智涵提出的粒子二大定律,推导量子力学公设和原理;铸造新微观物理。刘文祥的出入理论揭示标准模型奥秘。本文阐述最本质的公理化物理。

1.引言

本文中概念除新定义外,其他的与现有的相同。公理化物理最基本物理量是时间,长度和力。

真静系和联合漂的定义分别阐明绝对时空和波函数的物理意义。刘文祥的出入理论阐明力源。

刘智涵的二大定律替代量子论;剔除量子、隐变量、互补原理、波粒二象性、波函数坍塌等。

刘智和的二大定律改正相对论;抛弃了时延、尺缩、大爆炸、宇宙膨胀、暗物质和暗能量等。

2.物理概念的新定义和新的物理概念

2.1定义:宇宙微波背景为参考系的非受力物体处于惯性状态且时间均匀的系统,称为惯性系。

定义:惯性系中作用于物体且不使它旋转的两个不同方向的外力相交点,称为物体的质点。

定义:惯性系中速度v的物体质点所受外力f与其加速度a的比值,称为物体的质量m(v)。

即:m(v(t))=f/a=f(t)/(dv(t)/dt)(1)

定义:惯性系中物体动量p对它的速度v的变化率dp(t)/dv(t),称为物体的延迟d(t)。

定义:物体的延迟产生和湮灭不能观测的特定粒子使它所受的力,称为吸引力或吸引(即引力)。

定义:单位延迟的两物体相距单位长度时最小吸引力的惯性系称为真静系。该数量为吸引常量。

定义:相对真静系的物体的延迟,称为吸引载。方向为吸引方向的吸引载,称为吸引载矢。

定义:惯性系中以某个瞬间为零时间、以零时间的粒子的质点和其运动方向分别为原点和z轴(带有x、y轴)的右手直角坐标系,称为粒子的坐标系。

定义:粒子的坐标系中,起点为它的原点、终点为点r的矢量,称为径矢r(x,y,z)。

定义:粒子坐标系中,通过点r分别作平行于x轴和y轴的、单位长度都相同的实轴和虚轴的复平面,称为点r的矢状面。

定义:点r矢状面中时间t,起点为原点、终点为复数δexp(iθ)的矢量,称为粒子的拱道a。

a(r,t)=δ(r,t)exp[iθ(r,t)](2)

其中实函数δ≠0称为拱道的振幅。实函数θ称为拱道的相位。t=0、r=0的相位称为初相位。

定义:时间t粒子的拱道的有限定义域,称为时间t的拱道的域(ω)。

定义:粒子的拱道的相位对时间的偏导数称为粒子的角频率ω(r,t)。

定义:粒子坐标系的任意一个时间t,方向为从点r到另一点r+dr、长度为粒子的拱道的相位对径矢的偏导数的矢量,称为粒子在此时、此点的相数k(r,t)。

定义:相位为粒子某些物理量的组合[k·r-ωt+πφ]的粒子拱道,称为粒子的要旨ξ(r,t)。

从(2)式:ξ(r,t)=δ(r,t)exp{i[k(r,t)·r-ω(r,t)t+πφ]}(3)

其中πφ为粒子的要旨的相位中的初相位。常量π为圆周率。

以下把任意一种物理量(不包括时间)记为w。规定:wn-1<wn。体积微分dτ=dxdydz。

定义:系统任意一种物理量w都在有限区间[w1,wj]。把区间分成j个平均区间(wn-1,wn];n=1…j,w0=w1-(wj-w1)/(j-1)。当j→∞时,(wn-1,wn]称为离散或连续的物理量wn。

定义:离散物理矢量wn(r,t)或连续物理矢量w(r,t)之和的绝对值(长度),称为标识

离散:或连续:

定义:粒子的要旨ξ(r,t)除以它的标识,称为粒子的漂ψ。

从(4)式得,要旨的标识又从(3)式,得

漂:ψ(r,t)=η(r,t)exp[i(k(r,t)·r-ω(r,t)t+πφ)](5)

从(3)和(5)式得漂振幅:

定义:粒子的漂相位的反函数r(θ,t)对时间t的偏导数称为粒子的漂速v(r,t)。

定义:光子的漂速,称为光速c。惯性系中物体速度v和光速之比v/c,称为物体的速比λ。

定义:线性电路的两端电压u与其电流i的比值,称为电阻r(代替:欧姆定律r=u/i)。

定义:弹性范围内物体弹力f与其形变量x之比,称为劲度常量k(代替:胡克定律f=k·x)。

定义:物体衰减粒子数的变化率-dn(t)/dt除以其总粒子数n(t),称为物体的衰减常数μ。

2.2定义:漂ψn相同的粒子的数目的正平方根rm乘此漂,称为这种粒子的份额sn。sn=rmψn。

定义:系统中各种份额sn的总和∑n=1krmψn,称为系统的联合漂φ。

φ(r,t)=∑n=1krmψn(r,t),n=1,2…,k(k可为可列无限)(7)

定义:联合漂φ除以它的标识称为归一联合漂:

定义:归一联合漂中单项式称为漂ψn的粒子的同型:

定义:联合漂中各种漂的集合{ψn(r,t)},称为系统的漂的集合。

定义:时间t惯性的粒子系统中离散或连续的物理量wn的粒子,称为时间t的wn-粒子。

定义:wn-粒子的数目正平方根r(wn,t),称为wn-粒子的根rwn。反粒子根为其相反数-rwn。

定义:wn-粒子的根rwn和系统粒子数正平方根r之比rwn/r,称wn-粒子的定额ρn≡ρ(wn,t)。

定义:wn-粒子的定额ρn乘以它的漂ψn,称为wn-粒子的同系ξn(w,t)=ρ(wn,t)ψn。

定义:系统中每种wn-粒子的任一同系(即表象)的集合{ξn},称为wn-粒子的同系的集合。

定义:光子的角频率ω和其能量e之比,称为粒-漂常量b(b=ω/e=2π/普朗克常量)。

定义:不受外力时围绕特定轴的粒子的右旋角动量|[(s/2+1)s/2]1/2/b|,称为粒子的自旋σ。

其中s称为粒子的本质数。s=0,或1,或2,或3,或4。

定义:自旋在磁强度方向上的投影(-s/2+ns)/b,称为粒子的磁投影σz。磁强度和自旋的方向相同(或相反)时,磁投影为正(或负)值。其中ns,称为粒子的磁数(ns=0,1…,s)。

定义:相对真静系,运动方向和其自旋方向相同或相反的粒子,称为左旋或右旋粒子。

定义:粒子动量、能量和磁投影等的组合[p(r,t)·r-e(r,t)t+πσz],称为粒子的核心。

定义:时间t粒子位于r的几率密度p(r,t)正平方根,称为粒子的位置幅|p1/2|(0≤p≤1)。

定义:时间t,粒子的漂相位相同的曲面,称为粒子的漂面。传播在最前面的漂面,称为漂前。

定义:粒子以相同几率密度出现在漂前的每点所引起的振幅相同的每个新漂,称为粒子的子漂。

定义:时间t漂相位相差2π的距离矢量,称为漂长。点r的漂相位变化2π的时间,称为周期。

定义:系统任意wn-粒子的值wn乘以其漂等于对该漂的特定运算,称为物理量w的物理算符

定义:互为傅里叶变换的两种物理量,称为共轭物理量。对应的物理算符,称为共轭物理算符。

定义:本质数是奇数的粒子称为实子(即费米子)。本质数是偶数的粒子称为空子(即玻色子)。

定义:把初相位变为零的粒子的漂ψ(r,t),称为粒子的简漂ψ’。

定义:名称和自旋σ都相同的实子或空子,称为同名实子或同名空子。

定义:只能把wm-粒子的数目am变为±am1/2(am-1)的符号ǎm,称为wm-粒子的湮灭符号。

定义:只能把wm-粒子数目am变为(am+1)1/2(am+1)的符号ǎ+m,称为wm-粒子产生符号。

2.3定义:n维正交复坐标系中表达漂相位旋转的矩阵[lm]n×n,称为n阶相位群su(n)元素。

定义:能线性组合相位群su(n)各个元素的最小数量矩阵[lm/n]n×n,称为基矩阵[τm]n×n。

其中n=1或2或3。m=1,2,…,y。基矩阵的数目:y=max(n2-1,1)。

定义:结构常数λabc为:下标两个符号相同,值为0。下标循环排列,值为1;否则值为-1。

定义:满足对易关系[τma,τmb]=iλabcτmc的基矩阵τm,称为生成元。a、b、c=1,…,y。

定义:粒子产生和湮灭不能观测的特定空子,称为粒子出入。不能观测的空子,称为虚空子。

定义:虚空子寿命<10-20、10-20至10-13、>10-13秒的粒子出入,称强作用、电作用、弱作用。

定义:特定粒子拱道(类似无介质波)a除以其标识称为粒子的特质

定义:强或电或弱作用中粒子出入,单位时间虚空子数的正平方根称为粒子的载gs或ge或gw。

定义:强或电或弱作用中粒子的载g和其特质的积称为粒子的载矢gs或ge或gw。

其中反粒子的载矢或载,是它的相反数。

定义:参与强或电或弱或引力作用的虚空子,分别称为虚胶子或虚光子或虚弱子或吸引子。

定义:特质的相位θ为0或2π/3或4π/3的夸克,称为红夸克或绿夸克或蓝夸克。

定义:特质的相位θ为0或π的负电或非负电的同族基本粒子称为该族下偶或上偶的粒子。

定义:两个载因产生和湮灭虚空子而引起的力,称为载力f。

定义:载矢g对点r的单位载的载力f,称为载矢g的载强度ε(r,t)=f(r,t)/g。

定义;载矢g对载矢g从无穷(势能=0)到点r做功的负值称为g上g的载能量-h(r,t)。

定义:点r的单位载矢g/g上载矢g的载能量矢量-hg/g2,称为载矢g的矢势-a(r,t)。

定义:wm-粒子的单位载的漂相位[θm/|g|]乘以相应生成元[τm],称为wm-粒子的涡动

矩阵

定义:wm-粒子的涡动乘以它们的相数矩阵称为wm-粒子的射量[qm]。

3.粒子二大定律创立新微观物理学

从漂(类似无介质物质波)、漂面(类似无介质波面)、漂前(类似无介质波前)、子漂的定义得,

漂的性质定理1:漂是时空中无能量、无动量、周期性变化的连续物理矢量(表达式为复数)。

子漂定理:粒子各子漂的包络是新漂面。新漂是这些子漂的叠加(替换惠更斯和菲涅耳原理)。

从定义得漂速

漂坐标定理:粒子的坐标系中原点的平移和/或坐标轴的旋转不改变粒子的漂速和其性质。

漂速定理:粒子的漂速是其角频率除以其相数,与粒子或其他惯性系的速度无关。

从(3)、(5)、(6)和(8)式,可得粒子的要旨的方程为:

算符定理1:物理算符作用系统中粒子要旨(类似无介质简谐波)等于其物理值乘以其要旨。

推论1:任何粒子的物理量只能是它的相应的物理算符的本征值。

设两个粒子的要旨分别为ξm和ξn。它们的标识分别为它们的漂,分别为ψm和ψn。

从(5)和(6)式得:又从(11)式得:

所以

从(11)式得:

推论2:物理算符是自共轭(或厄米)算符和线性算符。

假设物理值分别为的两个粒子的要旨,分别为ξm和ξn。从(11)式可得:

从(11)和(12)式可得:

从(14)和(15)式得:

从(3)、(5)、(6)和(16)式得:

∫ωξ*mξndτ=∫ωδ2m(r,t)dτ。当积分为零。(17)

∫ωψ*m(r,t)ψn(r,t)dτ=1。当积分为零。(18)

漂的性质定理2:在粒子坐标系的坐标轴上,定义域分别为[-l/2,l/2]的粒子的漂为:

ψ(r,t)=l-3/2exp(i[k·r-ωt+πφ])(19)

从份额定义可得:|rmψn|2=rm2。从(4)、(7)和(18)式得,任意联合漂的标识:

粒子数定理:份额的绝对值平方是径矢r处的粒子数。任意联合漂的标识平方是系统总粒子数。

用归纳法,从粒子数定理和(7)式能证明,

联合漂定理1:归一联合漂(类似于无介质的归一波函数)是有界、单值、连续、平方可积的。

从归一联合漂的定义、(7)和(20)式,得:

从粒子事件发生的几率和粒子的作用方式,得:

几率之和定理:粒子事件以各种同等方式发生的几率是每种方式的粒子的漂之和的绝对值平方。

几率之积定理:粒子事件以系列相继步骤发生的几率是每个步骤的粒子的漂之积的绝对值平方。

3.1粒子第一定律(或漂定律):每个粒子的漂的振幅为它的位置幅、相位与它的核心成正比。又从(5)式得漂:

ψ(r,t)=η(r,t)exp{i[k(r,t)·r-ω(r,t)t+πφ]}==|g1/2(r,t)|exp{ib[p(r,t)·r-e(r,t)t+πσz]}(22)

其中比例系数b是粒-漂常量。

漂的性质定理3:ω(r,t)=be(r,t)和k(r,t)=bp(r,t)和φ=bσz(23)

普朗克假设和德布罗意公式,都是漂的性质定理3的特例。

从(22)式得:|ψ(r,t)|2=ψ*(r,t)ψ(r,t)=g(r,t)(24)

漂的性质定理4:每个粒子的漂的绝对值平方是它的位置的几率密度(替换玻恩统计解释)。

推论3:单缝或多缝衍射中,缝后每个粒子的子漂叠加的绝对值平方是其位置的几率密度。

电子轨道定理:电子在原子核周围的漂为驻漂(周长为整数倍的电子漂长)时;原子才稳定。

磁投影定理1:实子的磁投影只能为±1/2b或±3/2b;空子的磁投影最多为0、±1/b或±2/b。

磁投影定理2:光子的磁投影只能为±1/b(其自旋轴只能与其运动方向平行,不能垂直)。

从同型、定额和同系的定义和粒子数定理,可得:

同系定理:wn-粒子的同系绝对值平方是其粒子数和系统粒子总数的比值(即物理量wn的几率)。

又从同系的定义得:

从(21)和(25)式:

漂的性质定理5:wn-粒子的同型和同系ξ(wn,t)的绝对值相同。

漂的性质定理6:wn-粒子的漂相位变化不影响其定额或同系的绝对值平方(物理量wn的几率)。

相位定理(归纳法可证明):归一联合漂的相位变化不改变物理量wn的几率(代替规范原理)。

设w为粒子的动量、能量或初相位。当k→∞时;从(19)、(26)或(27)式,得:

漂的性质定理7:系统中wn-粒子的同系之和ξ(w,t),与归一联合漂互为傅里叶变换。

漂的性质定理8:归一联合漂的绝对值的平方是1。

设cj为任意复常数。时间t,wjn-粒子的根为rjn。从(7)式得,系统中第j个联合漂为:

φj=∑n=1k(j)rjnψjn(j=1,2,…,m;n=1,…,k(j))

其中k(j)为第j个联合漂φj中不同种wjn-粒子的数目。从(8)式得,

又从推论2,可得:

算符定理2:作用于联合漂的物理算符是厄米算符和线性算符。

设复数常量:粒子的漂:ψjn=ηjnexp[iθjn(r,t)](30)

设联合漂φ’j=cjφj。φj和φ’j中的漂集合都为{ψjn}。φ’j的标识:

φ’j的归一联合漂

联合漂定理2:复常数乘以系统任一联合漂不改变wn-粒子定额及其平方(即物理量wn几率)。

推论4(数学归纳法可证明):系统中联合漂φj线性叠加∑jmcjφj,不改变wn-粒子的定额。

联合漂定理3:系统中任意联合漂的线性叠加不改变wn-粒子的几率(替换:量子态叠加原理)。

推论5(数学归纳法可证明):系统中归一联合漂的乘积,是物理性质相同的新的归一联合漂。

3.1.1从物理算符的定义、推论1、推论2、算符定理1和算符定理2,可得:

算符定理3:每种物理量对应于一个线性的和厄米的物理算符(替换:量子论的算符公设)。

系统各种wn-粒子的漂ψn分别为基矢。它们的定额组成列矩阵。其物理量为线性厄米矩阵[wnk]。

其中有限种wn-粒子:无限wn-粒子:

推论6:把wn-粒子的物理量变为线性厄米矩阵、其定额组成列矩阵;波动形式变为矩阵形式。

3.1.2把(27)式两边的左边,分别乘漂ψ*n(r,t),并在漂畴(ω)积分。又从(18)式得:

即:

从(8)式得:

从(27)、(34)、(35)式和同系定理,得物理量w平均值:

平均值定理:系统平均物理量为(替换:量子论平均值公设)。

3.1.3系统中,每个粒子和它的漂ψnj视为一个分系统。每个分系统中归一联合漂:并且<wnj>=wnj。从物理量的平均值定义、(8)和(36)式得,每个分系统都有:

被积分的函数的左边分别乘ψnj,可得:

物理算符和物理值,与被积分函数和自变量范围无关。得:

算符定理4:每个粒子物理量只能是它的相应物理算符的本征值(替换:量子论的测量公设)。

3.1.4假设系统中完备的同系集合{ξa(wan,t)}和{ξb(wbj,t)}的定额,分别表示为ρa(wan,t)和ρb(wbj,t)。wn-粒子的漂的集合分别为{ψn}和从(27)式得:

假设归一联合漂又从上式得:

把上式两边的左边,分别乘并在漂畴(ω)中积分。又从(18)式得:

ρb(wbj,t)=∑n=1kwjnρa(wan,t)。

其中物理量wb的矩阵的元素:

推论7:同系从{ξa(wan,t)}转为{ξb(wbj,t)}。则物理量矩阵[w]转变为[w’]=[s+][w][s]。

其中幺正矩阵[s]的元素为:

推论8:系统中任意一种物理量能够从一种同系(替代其表象)转换为另一种。

3.1.5假设系统的漂的集合为{ψn}。满足联合漂定理1的复函数为φ(r,t)。

从(4)式得它的标识为:它的归一联合漂为

从(28)式得每种wn-粒子的同系ξ(wn,t)。

其绝对值是wn-粒子的定额ρn。从(27)式得:复函数φ可展开为wn-粒子的漂的线性叠加。

联合漂定理4:满足联合漂定理1的复函数可表示为系统wn-粒子的漂的线性叠加。

3.1.6假设漂ψ1(r1),…ψj(rj)形成的联合漂为ζ(r1,…,rj)。

从几率之积定理,两粒子的联合漂:

|ζ(r1,r2)|2=|ψ1(r1)|2|ψ2(r2)|2或|ζ(r2,r1)|2=|ψ1(r2)|2|ψ2(r1)|2

则ζ(r1,r2)=±ψ1(r1)ψ2(r2)或ζ(r2,r1)=±ψ1(r2)ψ2(r1)(37)

设n为整数。从漂和简漂ψ’的定义、(22)和(37)式得,两个粒子的联合漂为以下四种之一:

ζ1≡ζ1(r1,r2)=ψ’1(r1)exp(inπ/2)ψ’2(r2)exp(inπ/2)或ζ2(r1,r2)=-ζ1

ζ3≡ζ3(r2,r1)=ψ’1(r2)exp2(inπ/2)ψ’2(r1)或ζ4(r2,r1)=-ζ3(38)

3.1.6.1设n为奇数。从(38)式得同名实子(它们初相位分别为nπ/2和-nπ/2)联合漂:

ζ1(r1,r2)=-ζ2=±ψ’1(r1)exp(±inπ/2)ψ’2(r2)exp(干inπ/2)=±ψ’1(r1)ψ’2(r2)。

或(它们的初相位都为nπ/2或-nπ/2)的联合漂为:

ζ3(r2,r1)=-ζ4=±ψ’1(r2)exp(±inπ/2)ψ’2(r1)exp(±inπ/2)=干ψ’1(r2)ψ’2(r1)。

两粒子的联合漂(ζ1或ζ2)或另一个联合漂(ζ3或ζ4)出现的几率相同。从几率之和定理:

φ’a=±[ψ’1(r1)ψ’2(r2)-ψ’1(r2)ψ’2(r1)]。它的标识为21/2

上式两边乘同名实子归一联合漂:

3.1.6.2设n为偶数。同理可得,两个同名空子的归一联合漂为:

3.1.6.3从(39)和(40)式,用数学归纳法可证明:

全同粒子定理:同名实子或空子交换;它们的归一联合漂乘以-1或1(替换:量子论全同公设)。联合漂定理5:系统同名实子或同名空子的归一联合漂是反对称的或对称的复函数。

3.1.6.4两全同实子ψ1(r2)ψ2(r1)=-ψ1(r1)ψ2(r2)。从(39),归一联合漂为零漂。

实子不相容定理:同一个时空点最多只能有一个全同实子(替换:泡利不相容原理)。

两个全同空子:ψ1(r2)ψ2(r1)=ψ1(r1)ψ2(r2)。从(40)式得,归一联合漂

空子相容定理:同一个时空点可以有任意数目的全同空子。

3.1.7为简便,把wm-粒子的漂ψm(r,t)=ηmexp[ib(pm·r--emt+φm)]记为↑wm>。

其中wm为漂的相位中任意一个物理值。

am为wm-粒子数。份额↑|am1/2|wm>≡|am1/2|ψm(r,t)。从湮灭符号ǎm或产生符号ǎ+m定义:

ǎmam↑|am1/2|wm>=±|am1/2|(am-1)↑|am1/2|wm>(41)

ǎ+mam↑|(am+1)1/2|wm>=|(am+1)1/2|(am+1)↑|(am+1)1/2|wm>(42)

空子或实子的份额↑|am1/2|wm>为对称或反对称的复函数。它在(41)式取正号或负号。得:

ǎ+mǎm[am↑|am1/2|wm>]=ǎ+m[±|am1/2|(am-1)↑|am1/2|wm>]=±am[am↑|am1/2|wm>]。

数量算符定理1:先湮灭符号后产生符号的指令作用是wm-粒子的数目am的物理算符。

同理可得:ǎmǎ+m[am↑|(am+1)1/2wm>]=(am+1)[am↑|(am+1)1/2wm>]。

数量算符定理2:先产生符号后湮灭符号的指令是wm-粒子的数目am和1之和的物理算符。

3.1.8令δ是kronecker符号。从(41)和(42)式可得:

对易关系:实子只满足对易关系[ǎm1,ǎ+m2]=δ12。空子只满足反对易关系[ǎm1,ǎ+m2]+=δ12。

3.1.9系统中粒子可观测物理量的方差为:

从对易关系可推导共轭物理量标准差:(或)≥1/2b(替换:海森伯不确定原理)。

共轭定理:两个共轭物理量(或物理算符)的标准差之积(或)不小于1/2b。

推论9:系统中各粒子的位置(或时间、初相位)和动量(或能量、角动量)的标准差之积≥1/2b。

3.2粒子第二定律(或均值定律):惯性的粒子系统中能量、动量和角动量的平均值分别守恒。

又根据(20)式和同系定理得,粒子的物理量w的平均值为:

<w>=∑n=1kρ*(wn,t)wnρ(wn,t)=∑n=1kξ*(wn,t)wnξ(wn,t)(43)

设径矢r、能量e、动量p、势能u的算符分别为p、本征值分别为

3.2.1当粒子位置在点r时,它的本征值为

因为粒子的漂满足:它对任意时空点都成立。则

所以,

3.2.2wn-粒子动量为pn。其漂ψn=ηnexp[ib(pnr-et+σz)],得

又根据(18)、(27)、(34)、(35)和(43)式,可得动量平均值:

从(36)式得:

从(45)和(46)式得:

被积函数的左边乘右边乘以得:

公式(47)中被积函数是算符,与积分自变量和范围无关。可得,

动量算符:

从(48)式可得:

同理,能量算符:

3.2.3从(44)和(48)式得,角动量算符:

3.2.4从(36)式得势能u的平均值:

3.2.5从(44)和(48)式得对易关系式:

3.2.6(52)式的另一个解为径矢算符动量算符p=p。

3.2.7设h为哈密顿量。则平均物理值的导数:

3.2.8低速粒子系(包含单粒子)能量:e=p2/(2m)+u。从粒子第二定律得能量平均值:

设归一联合漂为把(36)代入(53)式,得:

各个被积函数的左边乘得:

把(27)和(35)代入(54)式,又从(35)、(49)、(50)和(51)式得:

又从(35)式:

把(49)、(50)和(51)代入(55)式之后,又从(27)式,得:

上式的各个被积函数的右边分别乘以可得:

(56)式称为低速漂方程。时;(56)式为薛定谔方程(量子论波动方程公设)。

时低速漂方程:

推论10:物体中每个粒子物理值与它们的平均值之差互相抵消。即宏观物体没有粒子微观效应。粒子的二大定律建立逻辑严密的普适和自洽的新微观物理学。

4.物体二大定律创建新宏观物理学

从公式(1)得,惯性系中物体所受的外力:f=ma(替代牛顿第二定律)。

如果f=0。则a=0。不受力的物体处于静止或匀速直线运动状态(替代牛顿第一定律)。

两物体的外力不变;则它们之间的力只能是绝对值相同、方向相反的力(替代牛顿第三定律)。

惯性系中静止物体的质量,称为它的静质量m0。物体运动所引起的质量,称为其动质量mm。

物体静质量m0引起的动量m0v,称为其静动量p0。其动质量mm的动量mmv,称为动动量pm。

物体静质量m0引起的能量,称为其静能量e0。其动质量mm的能量,称为其动能量em。

物体总质量m=m0+mm。总动量p=p0+pm。总能量e=e0+em(57)

物体的总质量和静质量的平方差的正平方根,称为物体的纯质量mp。mp=|(m2-m02)1/2|。

物体纯质量mp引起的动量mpc,称为纯动量pp。纯动量pp引起的能量ppc,称为纯能量ep。

4.1物体第一定律(或质量定律):惯性系中物体总质量对速比的变化率为总质量和速比之积。

令m(λ)为速比λ的物体总质量。m0是λ=0时,其总质量。dm(λ)/dλ=m(λ)λ。

可得:m(λ)=m0exp(λ2/2)(58)

从物体第一定律得:m/m0=exp(λ2/2)=1+λ2/2+λ4/(2!22)+λ6/(3!23)+…

从狭义相对论得:m/m0=(1-λ2)-1/2=1+λ2/2+3λ4/(2!22)+(3×5)λ6/(3!23)+…

推论11:在速比平方的精度内,物体第一定律和狭义相对论的质量-速度公式相同。

微分函数:dexp[v·v/2c2]=exp[v·v/2c2]d(v·v/2c2)(59)

其中v为物体的速度。由于d(v·v/2)=(dv·v+v·dv)/2=v·dv

所以,从(1)、(58)和(59)式得,惯性系中物体的动能量em的微分:

dem=f·vdt=mv·dv=mc2d(v·v/2c2)=m0c2exp[v·v/2c2]d(v·v/2c2)==m0c2dexp[v·v/2c2]=d[m0c2exp(v2/2c2)]=d[mc2](60)

em=(m0+mm)c2+x。当mm=0。则em=0。有:x=-m0c2

又从(57)和(60)式得:em=mc2-m0c2=e-e0(61)

如果m0=0。则e0=0。(62)

从(61)和(62)式得总能量;e=mc2(63)

从(61)和(63)式得静能量;e0=m0c2(64)

从(57)、(63)和(64)式得动能量:em=mmc2(65)

4.1.1从(58)和(63)式得物体的总能量:

e=mc2=m0c2exp(v2/2c2)(66)

总质量平方:m2=(m0+mm)2=m02+mp2(67)

所以:m2c4=(m0c2)2+(mpc2)2(68)

则:e2=m02c4+pp2c2(69)

4.1.2在不混淆时,可将纯动量pp记为p。

所以:e2=m02c4+p2c2=e02+ep2(70)

能量平方定理:每个粒子的静能量的平方和它的纯能量的平方之和是它的总能量的平方。

4.1.3定额为β的wn-粒子的静能量:e0=βm0c2(71)

定额为α的它的动能量:em=α·ep=α·pc(分量αi,i=1,2,3)(72)

从推论6得,自由wn-粒子的纯动量p及其定额α、静质量m0及其定额β为线性厄米矩阵。

从(57)、(71)和(72)式得它们总能量:e=cα·p+βm0c2(73)

又从(70)、(73)式得:[αi][αi]=[β][β]=单位矩阵[i];反对易[cαi·pi,βm0c2]+=δ12。同时可得,对于物质:定额αi和β为泡利矩阵;对于物质和反物质:定额αi和β为狄拉克矩阵。

4.1.4假设系统的载能量为u(r,t)。又从粒子第二定律和(73)式得,粒子平均能量方程:

粒子的漂和归一联合漂,分别为ψn(r,t)和根据(36)式和上式,同样可得:

其中四个归一联合漂的列矩阵:

把(74)式被积分函数的左边分别乘又从(27)、(35)、(49)、(50)和(51)式,可得:

把(49)、(50)和(51)式代入(76)式,又从(27)式得:

(77)式右边分别乘以得漂方程为:

方程的解是本质数1的反对称联合漂。(78)式称为实子漂方程(即拓展的狄拉克方程)。

4.1.5空子的静能量e0=m0c2,纯能量ep=pc。它们满足(57)和(70)式。

用4.1.4节相同方法,同样可得空子漂方程为:

方程的解是本质数0的空子的对称联合漂。上式称为无旋漂方程(即拓展克莱因-戈登方程)。

4.1.6静质量m0=0、载能量的光速的粒子(例如光子)总能量平方:

e2=p2c2(80)

从(79)式得:

方程的解是本质数2的空子的对称联合漂。式(81)称为自旋漂方程(即拓展proca方程)。

如同波速,光子的漂速(光速)与光源速度的性质不同。相对论把它们相加,没有物理意义。

惯性系统中粒子的漂速在每个时空点都是确定值。电磁波正是虚光子的漂。从漂速定理得:

光速定理:真空中光子的漂速(光速)是确定值c,与光源速度无关(即:相对论光速不变原理)。

4.1.7从衰减常数μ的定义得:dn(t)/dt=-μn(t)(82)

设时间t静止物体的总质量为mr(t)。其中每个粒子的总质量为常量mr。粒子数nr=mr/mr。

从(82)式:d[mr(t)]/dt=-μrmr(t)(83)

设时间t速度v物体的总质量为mv(t)。其中每个粒子的总质量为常量mv。同理可得:

d[mv(t)]/dt=-μvmv(t)(84)

又从(82)式得,物体的质量或其粒子数的衰减率与粒子的速度无关。即d[mv]/dt=d[mr]/dt。

又从(83)和(84)式得:μrmr=μvmv。从(58)式得:mv=mrexp(v2/(2c2))。

惯性系中粒子平均时间(寿命)τ=1/μ。其中静止粒子寿命τr。速度v的粒子寿命τv。可得:

τv=τrexp[v2/(2c2)](85)

粒子寿命定理:惯性系中速度v的粒子寿命τv为静止的粒子寿命τr的exp[v2/(2c2)]倍。

4.1.8动量变化率:dp/dt=d(mv)/dt=mdv/dt+vdm/dt(86)

设d//p/dt和d//v/dt(或dp/dt和dv/dt)是物体的运动方向上的平行(或垂直)分量。它们的动量和速度的变化率是dp/dt和dv/dt。

dp/dt不改变物体速度。从(58)式得:dm/dt=0。又从(86)式得:dp/dt=mdv/dt。

d//p/dt或d//v/dt的方向和物体速度v的方向平行;可按标量运算。

因为v2=v·v=v2。又从(58)、(59)和(86)得;

d//p/dt=md//v/dt+v·d{m0exp[v·v/(2c2)]}/dt=md//v/dt+(mv2/c2)dv/dt。

惯性系:dp/dt=dp/dt+d//p/dt=m(1+v2/c2)dv/dt(87)

从定义,可得延迟:d(t)=dp/dv=m(t)(1+v2(t)/c2)(88)

设两物体相对真静系的速度为vk、总质量为mk。根据定义和(88)式,两个吸引载sk(t):

sk(t)=dk(t)=mk(t)(1+vk2(t)/c2),(k=1,2)(89)

4.2物体第二定律(吸引定律):两物体吸引力与其吸引载乘积成正比,与其距离平方成反比。

即吸引力:fa(t)=-gas1(t)s2(t)r/r3(90)

ga为吸引常量。sk(k=1,2)为两物体吸引载。从(58)和(89)式,速度vk较小的吸引载:

sk(即吸引载)≈mk(即总质量)≈m0k(即静质量)(91)

又从(90):fa(t)≈-gam1m2/r2(相对论引力)≈-gam01m02/r2(牛顿引力)(92)

吸引常量ga=g(1+v12/c2)-1(1+v22/c2)-1exp[-v12/2c2]exp[-v22/2c2](g为引力常量)。

相对于真静系,总质量m、速度v1、吸引载s的较小物体和总质量m、速度v2、吸引载s的较大物体之间相距为r。从(89)和(90)式,得较小物体所受的吸引力:

fa=-ga·s·sr/r3=-gasm(1+v12/c2)r/r3(93)

从(1)、(91)和(93)得较小物体加速度a=-gas(1+v12/c2)r/r3≈-gm(1+v12/c2)/r2。它比广义相对论的加速度-gm/r2多δa=gm(v12/c2)/r2

得较小物体相对真静系的速度:|v1|=(|δa|r2c2/gm)1/2(94)

根据(23)和(63)式得,任意惯性系中粒子的总能量e和总质量m的关系为:

m=ω/(bc2)=e/c2(95)

从(89)式得,光速的物体(包括光子)的吸引载是它的总质量的两倍。

s=2m=2ω/(bc2)=2e/c2(96)

从(93)式:fa=-gasm(1+v12/c2)r/r3=-gasm0exp[v12/(2c2)](1+v12/c2)r/r3==-gasm0r/r3-[3v12/(2c2)]gasm0r/r3-[5v14/(8c4)]gasm0r/r3+…(97)

推论12:经典引力≤物体第二定律吸引力≤广义相对论引力。

4.2.11998年9月26日,英国《经济学家》周刊“一个奇特的宇宙现象”报道:先驱者10号、11号、尤利西斯号和伽利略号等航天器的加速度,比广义相对论计算的多|δa|=8×10-8cm/s2

航天器的额外加速度|δa|是广义相对论计算缺少的它相对于真静系的加速度。绕太阳的航天器平均半径r=1.49×108km。太阳的质量m=1.99×1030kg。吸引常量g=6.6726×10-20km3/kg·s2。光速c=2.998×105km/s。|δa|=8×10-13km/s2。从(94)式得,航天器相对于真静系的速度:

|v|=|[|δa|r2c2/gm]1/2|=|[8×1.492×2.9982×103/(6.6726×1.99)]1/2|=109.6km/s。

航天器速度在太阳运动方向的分量互相抵消。即相对真静系的平均速度,它们的速度相同。

我们预测:太阳相对于真静系(即绝对空间)的速度为109.6km/s。

4.2.2质量m、吸引载s、半径r的星球与地球相距r。星球的光子到达地球的总能量变化为:

δe=gss/r-gss/r(98)

另外从(23)式得,光子的总能量变化为δe=δω/b(99)

因为r<<r。从(96)、(98)和(99)式得,星球的吸引力红移公式为:

δω/ω=2gs/(c2r)-2gs/(c2r)≈2gs/(c2r)≈2gm/(c2r)(100)

(100)式比广义相对论的引力红移公式多一倍。如果用(100)式计算光谱吸引红移。则:

有的星球的光谱是蓝移,有的星球的光谱是红移。这否定宇宙爆炸、宇宙加速膨胀的理论。

围绕星系中心的星球速度比相对论计算的慢,并符合物体第二定律。这否定暗物质的理论。

按物体第二定律计算星系运动学质量≈光度学质量加不发光天体质量。这否定暗能量的理论。

4.2.3太阳的吸引载s≈它的质量m。太阳中心到光子(它的吸引载s=2m)的距离为r。

4.2.3.1从(90)和(96)式得,光子所受太阳的吸引:fa=gssr/r3=2gsmr/r3

可得光子被太阳偏转的角度σ=4gs/(c2r)≈4gm/(c2r)=1.748″。

4.2.3.2水星(速率v)和太阳之间的距离为r=5.791×107km。水星进动1°33′20″/百年。其中43秒是(97)式第二项的缘故。它与广义相对论的“后牛顿修正”的计算相同。

物体的二大定律建立逻辑严密的普适和自洽的新宏观物理学。它们也适用于粒子。

5.粒子出入的理论开辟新粒子物理学。

设粒子坐标系的轴为μi。i=0(即:时间),1,2,3(即:空间)。

第m个虚空子的漂为

根据几率之积定理,同时出现y个虚空子的归一联合漂∧(r,t)为:

其中而y为相群su(n)中生成元的个数。相群的阶数n为1或2或3。

假设出入前,实子的归一联合漂的矩阵

出入后,实子的归一联合漂的矩阵

又从几率之积定理、(102)式和空子的漂的正宇称,可得:

即:

从(9)和(106)式,得:

推论13:元素为归一联合漂的矩阵的转置,再取它的复共轭,是其逆矩阵:

满足粒子二大定律的任意漂方程都能获得以下相同结论。本文只以实子漂方程(78)式为例。

设gm为第m种粒子载。对其作用的载势能为能量改写为四维动量分量p0。则(78)式:

其中γμ≡(γ0,γ1,γ2,γ3)为狄拉克矩阵。b是粒-漂常量。mom为第m种全同粒子的静质量。c为光速。相当趋势

虚空子定理:粒子出入的过程中,虚空子的总动量和总能量都相抵消(即它们的总质量为零)。

光子和吸引子有动质量(即总质量);没有静质量。电磁(或吸引或弱或强)载强度是其场强。

从共轭定理得;可观测粒子的共轭物理量的标准差之积δeδt≥1/2b。因此,不可观测的虚粒子的共轭物理量的标准差之积δeδt≤1/2b。其总质量为δm。其寿命标准偏差δt≤1/(2bδmc2)。虚粒子静止时,其寿命标准差:δt≤1/(2bδmoc2)。它出入范围标准差δr≤1/(2bδmoc)。

粒子出入的物理算符:动量为能量为粒子的静能量为moc2

当归一联合漂的自由粒子产生和湮灭归一联合漂[∧]m的虚空子时,载能量h=0。粒子出入过程中全部虚空子的质量互相抵消为零。从粒子第二定律、(10)、(106)和(108)式得:

上述自由粒子的出入等于载能量-h效应。其中-h=a·g。从粒子二大定律和(108)式得:

从(109)和(110)式,得:

∑m=1k[aμ]mn×n=∑m=1k(c/b)∑j=1y[qjμ]mn×n[τj]-1(111)

从(10)、(106)和(111)式得:

(112)式中任意一个都满足(108)式。

其中dμm称为第m种wm-粒子的出入偏导数。

从(111)、(112)和(113)式,得出入偏导数:

从(110)式可得,wm-粒子出入之前:

wm-粒子出入之后:

把(115)和(116)代入(112)式,可得:

所以:

(106)式称为漂变换。(117)式称为矢势变换。它们是规范原理(适用于系统各种粒子)拓展。

对易关系式(i/g)[dmμ,dmv],称为影响强度fmμv。

从(114)得,影响强度:

5.1从涡动的定义得粒子的漂相位:

任意粒子的漂满足:

其中n为整数。因g≠整数;上式不成立。利用反证法得:

单位载定理:强或电、弱、吸引力的作用中的载,只能是它的最小基本单位的整数倍。

夸克禁闭定理:电的载为最小基本单位电的载的三分之一或三分之二的夸克不能单独存在。

5.2单位时间粒子的载出入的虚空子数目g2是确定的。强、电或弱的作用中载g为守恒量。

载守恒定理:强载(重子数)、电的载(精细结构常数正方根)、弱载(轻子数)或吸引载守恒。

5.3轻子的弱特质其中振幅ζw为弱载。轻子下偶粒子的弱载ζw:电子为-αw,μ为-βw,τ为-γw。上偶的弱载ζw为:电子中微子为αw,μ-中微子为βw,τ-中微子为γw。各种弱载,分别守恒。因此,弱作用中不同家族的轻子不能互相变换。

夸克的强特质为其中振幅ζs为强载。d夸克或s夸克或b夸克的强载,分别为-αs或-βs或-γs。u夸克或c夸克或t夸克的强载,分别为αs或βs或γs。强载αs为重子数。强载βs为奇异数。强载γs为底数。各种强载,分别守恒。

每个夸克具有相同的弱载αw。因此,不同家族的夸克之间,可通过弱作用变换。

稳定定理:质子(强载)、电子(电载)、三种中微子(弱载αw,βw,γw)和光子(质量)稳定。

5.4根据矢势-a和载强度ε的定义,可得:

各种相互作用中,点r的载的矢势对径矢r的偏导数就是载强度ε。

5.5设夸克和点r间的距离为s。夸克受到载力f的作用。从定义得夸克的载能量-h=-f·s。

根据载强度ε和矢势a定义得点r:-h(r,t)=g·a(r,t)=sg·ε(r,t)(118)

夸克出现在强子内部各点的几率密度相等。因此,强子内部各点载强度ε相同。从(118)得:

渐近自由定理:强子内任意两个夸克的载能量-h(r,t),与它们之间距离s成正比。

5.6强或电或弱或吸引作用中,粒子产生或湮灭一个虚空子的现象,称为最小相互作用。它可计算从初始态到最终态的粒子相互作用。它的顶点是粒子出入中的虚空子出现的几率密度。

顶点定理:最小相互作用顶点为粒子在系统中产生或湮灭一个虚空子的载能量g·a。

根据几率之积定理和载矢的定义,可得:

出入定理:粒子出入后的几率密度是它出入之前的几率密度乘以它的载的平方g2

5.7中微子是左旋的。自然界中,只有左旋的粒子才具有单位的弱载。因此,只有左旋的粒子才能与中微子共同参与弱作用。根据角动量守恒和载定理,可得:弱作用中宇称不守恒。

左手和右手的夸克的强载荷相同。他们都参与强作用。胶子的几率密度(强载平方)是相同的。

宇称定理:弱作用中粒子的宇称不守恒。强作用中粒子的宇称守恒。

5.8漂方程(108)中载能量可展开为载g的泰勒级数。

强、电、弱、吸引力作用中,四种载是可测的物理值。它们平方分别是相应虚空子的几率密度。

物体吸引力最小相互作用顶点仅一种。吸引载ga≈7.874×10-19。几率密度ga2≈6.20×10-39

带电载粒子对光子的最小相互作用顶点只一种。其电载ge≈0.0854;几率密度ge2≈1/137。

弱作用的最小相互作用顶点有三种。其弱载gw≈6.618×10-2;几率密度gw2≈4.38×10-5

强作用中夸克的最小相互作用顶点有八种。其强的载gs≈0.468;几率密度gs2≈0.219。

粒子出入的理论中最小相互作用顶点的描述和计算(本文省略),与量子电动力学(或引力)、量子味动力学、量子色动力学的最小相互作用顶点的描述和计算相同。

6.结论

粒子决定漂的形态。漂引领粒子的运动。光子作跳跃式运动。相对性原理只适用于特定范围。

相对论不能推导刘智和的物体两大新定律。在平直时空,刘智和创建更基本的宏观物理理论。

量子论不能推导刘智涵的粒子两大新定律。以粒子为本,刘智涵铸造更基本的微观物理理论。

漂的维度和空间维度不同。刘文祥出入理论揭示漂的作用引起力的机理并摈弃力的超距作用。

本文中各定义、四个新定律和出入理论创建的公理化物理,是清晰概念和严密逻辑的新理论。

以上是发明人提出的《公理化物理》理论。

采用显示器和集成电路相结合的技术,制成的具有特殊微型计算机功能和显示功能的器具,称为智能货币。它是新型的ic显示器;不但具有数据处理和储存功能,而且具有显示功能。它是代替市场中流行的现金纸币的一种电子数字化的货币。

智能货币具有微处理器和存储器,并装有输入按键、小型液晶显示器和电源。其内存储的安全控制软件,能检验和显示个人身份证识别号(personalidentificationnumber),而确定持有人合法性的功能。它可以含有并且显示个人二代身份证号和其中个人相片,实行实名制。由于其存储量高,足以将交款者在一段时间之内的全部存款和交费的记录,都保存在存储器中。它不需要联机授权处理,因此允许它脱机使用。

智能货币制作容易、成本低、使用寿命长,可以长期使用。

智能货币的工作原理为:

智能货币中微处理器将要发送的货币信息,经编码后加载在某一频率的信号上,通过智能货币上特殊的接触器,进入另一个智能货币的微处理器工作区域。微处理器中有关软件,对此信号进行调制、解码、解密,然后进行处理。它具有读、译智能货币的所有逻辑功能,能独立检验智能货币的合法持有者的身份。合法的智能货币使用时,微处理器会发出一种提示声音,并在液晶显示器上用文字表明“合法”。伪造的或者失效的智能货币使用时,微处理器会发生警报声音,并在液晶显示器上显示是伪造的或失效的文字。整个货款收付过程方便、速度快捷。智能货币可以制成各种形状和不同尺寸。

把智能货币作为互联网的一个局域网,与互联网互相连接并且控制两个智能网络之间信息互操作的软件,称为智能货币的控口。

智能货币的控口的程序为:

《检查程序的程序》功能:源端或宿端的控口接收到明文信息后,对信息进行检查,发现其中的程序之后,把它们排列在一起,并且暂时存储在外存储器中,同时将第一道程序呈现在指定计算机的显示屏上。如果该程序是允许其访问的合法程序;则用户在第一次出现提示时,选择“以后都允许”复选项,控口以后碰到这些程序时,不会再次询问,并允许其访问。当用户在一定时间内没有答复或者选择“不允许”复选项,就丢弃该程序。

《源端加密程序》功能:源端控口把欲通过互联网发送的明文信息后面,添加对称加密的秘钥;将此组合数据输入单向散列函数,得出散列值(称为源端散列值);然后将明文信息(不包含密钥)后面添加源端散列值,用密钥进行加密,变成密文;将该密文送行宿端控口。

智能货币的控口中安装《检查程序的程序》;可防止病毒攻击控口保护的这个网络。

《宿端解密程序》功能:宿端控口用网络系统或者货币事先约定的共享的密钥,将接收的密文解密变成明文,得到明文信息和源端散列值;把明文信息(不包含散列值)后面添加密钥;将此组合数据,输入事先约定的单向散列函数,得到散列值(称为宿端散列值);该宿端散列值与接收到的源端散列值相比较;如果这两个散列值相同;则确认该信息是从合法源端控口发出的,接受该信息;否则丢弃该信息。

智能货币安装《源端加密程序》和《宿端解密程序》;可使它们之间的信息在通过互联网时是加密的信息。

控口具有将货币一个被保护的局域网中计算机,送往(或者接收)该货币另一个局域网计算机的信息,加密(或解密)后,转发给因特网(或者该局域网)的标准程序等。

身份验证最简单的办法,是在控口中建立一个用户名和密码数据库。

控口通过访问控制列表来进行身份验证。该用户名和密码数据库列表简单地对不同类型的源端被保护网络(以其控口ip地址为代表)身份进行识别。

授权则规定了用户在获得访问本货币网络的资格后,能做什么。

身份验证和授权办法,是建立一个用户或货币名、ip地址、密码和授权权限数据库。

两个智能货币通过互联网进行安全和精确的通信如下:

智能货币装有《检查程序的程序》、《源端加密程序》和《宿端解密程序》等,能够加密各种信息,并且只允许该源端被保护局域网中的信息,经过加密之后,进入互联网。

智能货币装有《检查程序的程序》、《源端加密程序》和《宿端解密程序》等,能够解密从互联网进来的各种信息,并且只允许本网络系统的其他源端被保护局域网中的信息,经过解密之后,进入到该宿端被保护局域网中的接收计算机。

智能货币通过控口的控制功能,通过互联网互通。所有局域网都能确保网络系统的安全性和信息的有效性、可靠性与保密性;从根本上杜绝有些人借助互联网,对货币广域网的局域网实施恶意或者无意的破坏等。

货币广域网中,不同局域网之间的信息通过互联网的安全和精确的通信如下:

从货币的源端局域网向其他局域网发送的信息;首先到达源端的装有《源端加密程序》等源端控口;经过消灭病毒和加密之后;通过互联网;发送到装有《宿端解密程序》和《检查程序的程序》等智能货币的宿端控口;经过解密和检查病毒后;最后到达宿端局域网。宿端智能货币的控口对进入宿端局域网的信息监控,并拒绝非法对该局域网的访问。

在智能货币上,通过互联网传输的信息流是经过完整性加密处理的;可以保证信息保密性、完整性和真实性;并具有抵抗黑客攻击网络的能力。它可以具有身份认证的功能。

现有的分布于远距离的各个局域网互联组成的专用网络,采用或租用昂贵专用线路。

现有的防火墙(包括硬件设备、相关的软件代码和安全策略)或者虚拟专用网(vpn)技术,容易被黑客(hack)采用“反端口”技术攻克,入侵到防火墙后面的货币网络的计算机设备,是其主要缺陷之一。防火墙无法防御病毒的攻击,是其主要缺陷之一。

附图说明

图1是智能货币的微处理器原理图。微处理器中含有识别和控制软件的单片机,其中数字输入接口接收tmds发送器输出的tmds数字信号;送到液晶显示器主板中的tmds接收器;其输入的时钟信号送到时钟发生器。数字信号经解码送往主控电路的图像缩放处理器中进行处理。

具体实施方式智能货币是由微处理器、收发模块、滤波器、放大器等相关电路组成的。它收发的货币信号需要进行滤波和放大。滤波的目的是保证只让频带内的信号通过,抑制频带外的噪声;放大的目的是提高功率准备发射或者放大接收到的微弱信号;将信号转成中频数字信号。智能货币中单片式微型计算机(简称单片机),含有识别和控制软件;液晶显示器的数字输入接口接收tmds发送器输出的tmds数字信号;送到液晶显示器主板中的tmds接收器;其输入的时钟信号送到时钟发生器。数字信号经解码送往主控电路的图像缩放处理器(scaler)进行处理。在液晶显示器主控电路中经过处理的行同步信号,送往锁相环式时钟发生器电路,使其产生的时钟脉冲与输入行同步信号锁定;另一路送往屏显电路(onscreendisplay,osd)。数字信号经过液晶显示器的主控电路的图像缩放处理器(scaler)处理,使之能够适合液晶板物理分辨率的数字信号,连同数字行/场同步信号,送往液晶板接口电路,将数字视频信号转换为符合液晶板接口电路要求的数字视频信号。液晶板接口电路将转换后的数字视频信号送往液晶板的定时电路和驱动控制电路;驱动液晶显示器;就在液晶显屏上显示字符、图像(附图)。

智能货币中,装有《检查程序的程序》功能:接收端的智能货币接收到货币信息后,对信息进行检查,发现其中的任意程序,都丢弃这些程序。

智能货币安装《检查程序的程序》后,就可以防止病毒攻击它保护的内部软件。

智能货币中,装有的《付出端加密程序》功能:付出端的智能货币把欲发送的货币信息后面,添加对称加密的秘钥;将此组合数据输入单向散列函数(messagedigest),得出散列(hash)值(付出端散列值);然后将货币信息(不包含密钥)后面添加付出端散列值,用密钥进行加密,变成密文;最后将该密文送行接受端的智能货币。

智能货币中,装有的《接收端解密程序》功能:智能货币用共享的密钥将接收的密文解密,变成明文,得到货币信息和接收端散列值;把货币信息(不包含散列值)后面添加密钥;将此组合数据,输入事先约定的单向散列函数,得到散列值(接收端散列值);该接收端散列值与接收到的接收端散列值相比较;如果这两个散列值相同;则确认该信息是从合法钱包发出的,接受该信息;发送到该接收端的内部软件中,否则丢弃该信息。

身份验证和授权的办法是建立一个用户或单位名的密码和授权权限数据库。

智能货币用访问控制列表来进行用户身份验证。该列表对不同类型的接收端(用户名)和用户的密码进行身份识别。只有用户名和授权权限的密码,与该访问控制列表相同,身份验证才能保证生效。

智能货币安装各种防病毒软件,对系统进行实时监控;定期更新防病毒软件的病毒信息库,以便最大限度地保障系统免遭病毒的攻击。万一智能货币遭到病毒攻击,会发出警报声。

一个智能货币发送货币到另一个智能货币时,该信息内容首先被发送方的智能货币加密,然后送往另一个智能货币上。当货币到达时,接收方的智能货币验证货币并且解密后,将进行接收货币信息。

智能货币主要由收发模块、滤波器、放大器、输入按键和含有单片机的液晶显示器等组成的相关电路。单片机具有读写和处理信息等常规计算机功能。该小型液晶显示器的尺寸为20厘米至30厘米。

智能货币的软件,都具有加码、加密、调制和解调、解密、解码等软件。还具有安全加密算法的识别软件。智能货币采用个人标识码(pin)来识别持有人的身份。智能货币中的重要数据,经加密后还增加信息识别码mac。存款系统检验识别码,可辨认智能货币是否被篡改,并在液晶显示器上显示。

智能货币可以按照接触式接口电路。接触式智能货币的表面上,有若干个金属触点。智能货币将通过这些触点与其他智能货币或者银行的浏览器进行信息交流和真伪的辨认。

接触式智能货币中的微控制器的集成电路芯片,被连接到一块含有电路板的金色接触芯片上。它在使用时,通过芯片上的八个(或六个)接触点,与提供电源的浏览器上读头接触。浏览器读入智能货币上的数据后,由它的微处理器判断智能货币是否有效。经过相应的程序处理,微处理器对智能货币发出读(写)指令;智能货币收到指令后,经过自身的中央处理器运算,判断是否为非法浏览器。若不是非法银行浏览器,银行浏览器对智能货币进行读(写)。否则智能货币拒绝银行浏览器的读(写)指令,并发出警报声音,在液晶显示器上出现“非法浏览器”等文字。接触式智能货币的插头插在银行浏览器插槽上。

智能货币的存储容量高达64~256kb,足以存储所需的软件、身份证的全部信息和多次存款和收费的所有记录。它的硬件有电压和时钟检测器、曝光自动死机逻辑、防解剖等加密措施;软件有密码保护、安全加密算法等加密方法。

智能货币的ddc存储器通过ddc串行数据脚、ddc串行时钟脚和另一个智能货币或者银行浏览器进行信息互通,完成液晶显示器的身份识别,两者才能同步、协调、稳定地工作。

智能货币的液晶显示器的数字输入接口,接收到另一个智能货币中tmds发送器输出的tmds数字信号;送到液晶显示器主板中的tmds接收器;其输出的时钟信号送到时钟发生器。数字信号经解码送往主控电路的图像缩放处理器(scaler)进行处理。主控电路对输入图像信号进行格式判断,对图像进行缩放处理、图像定位等操作。

在智能货币的液晶显示器主控电路中经过处理的行同步信号,送往锁相环式时钟发生器电路,使其产生的时钟脉冲与输入行同步信号锁定;另一路送往屏显电路(onscreendisplay,osd)。屏显电路需要的行/场同步信号(hs、vs),不是直接取自外部输入的行/场同步信号,而是取自主控电路输出的行/场同步信号。即使智能货币的液晶显示器在没有信号输入时,其主控电路送往屏显电路的行/场同步信号,根据预先编程好的定时数据,在图像缩放处理器(scaler)中产生的行/场同步信号,可以确保智能货币的液晶显示器在没有信号输入时,也能有正常的屏显和菜单显示。

智能货币的数字信号经过液晶显示器的主控电路的图像缩放处理器(scaler)处理,使之能够适合液晶板物理分辨率的数字信号,连同数字行/场同步信号,送往液晶板接口电路,将数字视频信号转换为符合液晶板接口电路要求的数字视频信号。

智能货币的液晶板接口电路将转换后的数字视频信号,单独(如果本身包含显示行/场同步信号)或者连同显示行/场同步信号,送往液晶板的定时电路和驱动控制电路;驱动液晶显示器的液晶显屏上显示字符、图像。

智能货币接收到的行/场同步信号,还有一路送往微控制器,对液晶显示器进行节能管理,并且控制液晶显示器进入正常工作、待机、挂起、关闭状态等。

智能货币的液晶显示器使用displayport接口,可以实现低成本的直接驱动式液晶显示器,同时仅需要一条连接线就可以把所有信号都输入到主板的视频处理器中。

智能货币之间直接进行收付货币的一般流程如下:

(1)、付款的智能货币的插头,插在收款的智能货币的专用插槽上,并且点击页面,根据页面提示,输入相关信息。

(2)、付款的智能货币向收款的智能货币上输入货币信息。

至此,一次智能货币之间进行收付货币的过程结束。

智能货币和银行之间直接进行收付货币信息的一般流程与上述相同。

智能货币通过无线方式与互联网进行互联、互通、互操作;把智能货币的信息存蓄在国家指定的银行中。如果智能货币丢失,可以通过该银行,把原有的智能货币作废;并且补发新的该智能货币。

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