فوتون ها ذراتی هستند که هم خاصیت مادی دارند و هم خاصیت موجی . خاصیت مادی آنها که به خاصیت ذره ای نیز مشهور است از طرق مختلف اثبات شده است و خاصیت موجی نور نیز از روش های گوناگونی قابل اثبات می باشد. اما فوتون ها چگونه هر دو خاصیت موجی و ذره ای را دارا می باشند و این خاصیت از کجا ناشی شده است. در آزمایشات گوناگونی ثابت شده است که فوتون ها دارای خاصیت موجی و ذره ای با هم می باشند و اندازه گیری هر خاصیت می تواند بر خاصیت دیگر آن اثرگذار باشد و این موضوع نشان می دهد که فوتون ها این خاصیت را از دو جبهه کسب نموده اند یکی از فضای اطراف خود و دیگری کوچکی آنها در مقایسه با ابعاد فضاهای کوانتمی می باشد. فضای کوانتمی اطراف فوتون ها شامل فضای مادی و غیرمادی است و برای درک آن می توانید صفحه شطرنجی را در نظر بگیرید که خانه های سفید فضای مادی و خانه های سیاه فضای غیرمادی می باشد. فوتون ها به عنوان ذرات مادی در حرکت داخل فضای مادی مشکلی نداشته و به راحتی حرکت می نمایند ولی در برخورد با دیواره سیاه فضای غیرمادی نمی توانند به عنوان یک ذره مادی از آن عبور نمایند و جهت عبور از این فضا با پتانسیل بی نهایت چاره ای جز تونل زدن ندارند. در پدیده تونل زدن کوانتمی می توان ذره ای با انرژی جنبشی کمتر را از یک سد پتانسیل بالا عبور داد. بنابراین فوتون ها برای عبور از این سد چاره ای جز تونل زدن ندارند اما نکته مهم این است که در هنگام تونل زدن چه اتفاقی برای فوتون می افتد و فوتون به عنوان ذره ای مادی چه می شود. فوتون ها برای عبور از سد به وجود آمده از پدیده تونل زدن استفاده می نمایند و در این مکانیسم فوتون باید خاصیت ذره ای خود را از دست بدهد و وارد یک فضای غیرمادی شود در فضای غیرمادی حضور ذرات به عنوان ذرات مادی منتفی است زیرا درک ما از این فضا شامل صورت های دیگری از ماده می باشد که انرژی و موج یکی از آنها می باشد با عبور فوتون از این فضا انرژی که به صورت موج وارد فضای مادی می شود مجدداْ به صورت ذره پدیدار می شود زیرا در یک فضای مادی صورت مادی ذرات قابل حرکت و سکون می باشد و بنابراین ما ذرات فوتون را در این فضا به صورت ذرات مادی قابل درک می یابیم.
به هر حال فوتون ها در یک فضای مادی و غیرمادی کوانتمی حرکت می نمایند که این موضوع باعث تغییرات پی در پی در خاصیت موجی و مادی آنها می شود و این موضوع به عنوان یکی از اولین و پیچیده ترین موضوعات کوانتمی سال هاست مورد آزمایش قرار گرفته است. فوتون ها در برخورد با ذرات مادی خاصیت ذره ای خود را بروز می دهند که این موضوع به دلیل این است که در اطراف ذرات مادی فضای کوانتمی مادی افزایش یافته و ذرات فوتون در برخود با ذرات مادی در یک فضای خالص مادی قرار دارند و بنابراین از خود خاصیت ذره ای را نشان می دهند نزدیک کردن ذرات مادی به فوتون نیز همین خاصیت را برای فوتون ها به دنبال دارد و هر چه فوتون ها از ذرات مادی دورتر شوند به دلیل افزایش فضای غیرمادی خاصیت موجی بیشتری را از خود بروز می دهند و پدیده هایی مانند تداخل امواج را از آنها شاهد هستیم.
فوتون ها در عبور از سد غیرمادی و وارد شدن به آن تغییر ماهیت می دهند و این تغییر ماهیت شامل ویژگی های زمانی و مکانی نیز می باشد به این ترتیب که در فضای غیرمادی زمان با آنچه در فضای مادی می گذرد متفاوت بوده و زمان در این فضا بسیار کندتر از فضای مادی می گذرد. بنابراین فوتونها در این فضای غیرمادی از دید ناظری در فضای مادی حالت ایستا پیدا می کند و یک ناظر در محیط مادی احساس می کند که نور در این بازه از حرکت می ایستد در حالی که فوتون با سرعت بسیار زیادی در حال ترک این فضا می باشد. این موضوع در فواصل بسیار دور و نیز محاسبه سرعت نور از دید ناظر متحرک اهمیت بیشتری پیدا می کند زیرا یک ناظر متحرک سرعت نور را همان C اندازه گیری می نماید و این موضوع به سبب این است که ناظر همواره میانگینی از سرعت فوتون در محیط مادی و غیرمادی را مشاهده می نماید و با توجه به ایجاد حالت ایستایی در فضای غیرمادی نسبت به فضای مادی سرعت نور همواره میانگینی از تاثیرات کوانتمی بر این فضا ها می باشد که مقدار قابل اندازه گیری آن c می باشد. نکته قابل تامل در این خصوص این است که در هنگام تونل زدن فوتون و وارد شده به یک فضای کوانتمی غیرمادی حرکت فوتون در داخل این فضا نمی تواند متاثر از فضای مادی و فوتون های ذره ای باشد. این فضا قوانین مربوط به خود را دارد و درک ما از این فضا تنها ناشی از اندازه گیری برخی از اثرات این حرکت مانند امواج و انرژی می باشد. تاثیرات امواج و انرژی که ما اندازه گیری می نماییم قطعا نمی تواند وجود واقعی و حرکت واقعی و نوع حرکت فوتون را در این فضا نشان دهد.
درک حرکت فوتون ها در این فضا با توجه به درک گذشت زمان و نیز سرعت در این فضا آمیخته می باشد و با توجه به تغییرات فضاهای کوانتمی در اطراف ذرات مادی و غیرمادی می توان به ویژگی های متغیر این ذرات دست یافت.
از سال ها قبل دانشمندان در حال ارتباط دادن به این دو موضوع مهم در فیزیک نوین بوده اند ولی با توجه به تفاوت های خاص در دو نظریه نتوانستند بین این دو موضوع ارتباط دقیقی ایجاد نمایند و نظریه جهان شمولی را در این ارتباط ارائه دهند. یکی از نظریات مهم در این خصوص که می تواند راه حلی جهت ارتباط این دو موضوع باشد و کلید حل این معما به شمار می رود بحث کوانتمی بودن فضا و زمان می باشد با ایجاد و درک روابط کوانتمی برای فضای کوانتمی و زمان کوانتمی ما بهتر می توانیم به ارتباط این دو موضوع دست یابیم و دلیل آن نیز این است که نظریه ای که بتواند هم نسبیت را در برگیرد و هم کوانتم را توضیح دهد باید از یک جهش در یکی از شاخه ها ایجاد شود و جهش از انرژی های کوانتمی به فضای کوانتمی می تواند کلید حل این معما باشد. در نظریه فضای کوانتمی فضای اطراف ذرات مادی توضیع یکنواختی نداشته و با دور شدن از یک ذره مادی توزیع فضا به صورت پلکانی و کوانتمی متفاوت می شود. با این استدلال ما در محیطی زندگی می نماییم که فضاهای خلا و فضاهای مادی در کنار یکدیگر وجود دارند و نیروهای به وجود آمده مانند نیروی الکترومغناطیس - جاذبه - هسته ای ضعیف و قوی را می توان با وجود فضاهای کوانتمی مادی و خلا در کنار یکدیگر توضیح داد و از این طریق ما به طور اتوماتیک به نظریه نسبیت دست خواهیم یافت. با توجه یه همین موضوع است که دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که همان نیرویی که باعث حرکت سیارات و ستاره ها در فضا می شوند باعث حرکت فوتون ها نیز می شوند و ماهیت حرکت یکی بوده و از فضایی که ما را در برگرفته و در آن قوطه ور هستیم ناشی شده است.در یک فضای کوانتمی ما عناصر فضا را به صورت حقیقی و مجازی در کنار یکدیگر در نظر می گیریم و با نام فضای خلا و فضای مادی می شناسیم سپس حرکت را ناشی از چگالی فضای مادی و غیر مادی در نظر می گیریم و با افزایش نسبت فضای مادی به فضای خلا در یک ذره مادی میم توانیم حرکت و جهت حرکت را در یک سیستم توضیح دهیم. به عنوان مثال یکی از نقص های موجود در نظریات نسبیت و کوانتم عدم توضیح دقیق در مورد جهت حرکت می باشد. چرا نیروی جاذبه همیشه باعث کشیده شدن دو جسم به سور همدیگر می شود و چرا دو بار همنام یکدیگر را دفع می نمایند در هر دو این اتفاقات جهت حرکت عامل بسیار مهمی است که کمتر به آن توجه شده است و نظریات جدید باید هدف خود را بر روی موضوع جهت حرکت استوار نمایند نه خود حرکت . همچنین با توجه به این که جهت حرکت اهمیت بسیار بیشتری نسبت به خود حرکت پیدا می نماید باید تغییرات زیادی را در فرمول بندی که بر اساس ماهیت حرکت استوار بود ایجاد شود.با توجه به همین موضوع است که ماهیت بسیاری از نیروها متفاوت ارزیابی خواهد شد به عنوان مثال نیرویی که باعث کشیده شدن دو ذره به سمت یکدیگر می شوند دیگر به این شکل قابل بررسی نمی باشد بلکه باید گفت فضای کوانتمی در اطراف ذرات مورد نظر طوری است که جهت حرکت این ذرات به سمت یکدیگر می باشد. ممکن است فضا به گونه ای باشد که نیروی عمده از پشت اجسام اعمال شود بنابراین نمی توانیم در مورد نیروی جاذبه بگوییم دو ذره به سمت هم کشیده می شوند ممکن است دو ذره از پشت به سمت یکدیگر هل داده شوند. این موضوع بستگی به ماهیت فضای کوانتمی در اطراف ذرات بستگی خواهد داشت.
همانطور که گفتیم الکترون ها دارای یک ساختار پوسته ای می باشند که در داخل این ساختار مقادیر زیادی فضای غیرمادی ذخیره شده است و ویژگی های الکترون به دلیل همین فضای خلاء در داخل الکترون ها می باشد و این موضوع باعث شده است که الکترون ها در یک فضا مادی بتوانند با سرعت زیادی حرکت نمایند زیرا الکترون ها می توانند در یک فضای مادی با استفاده از فضای کوانتمی غیرمادی در داخل خود می تواند انرژی لازم برای حرکت را به دست آورده و با سرعت بسیار زیادی می تواند حرکت نماید. الکترون ها این انرژی و نیرو را از فضای مادی با استفاده از فضای غیرمادی خود کسب می نمایند بنابراین می توان از الکترون ها به عنوان کلید حل معمای غلبه بر جاذبه استفاده نمود. برای غلبه بر نیروی جاذبه باید از انرژی موجود در محیط مادی که ناشی از فضای کوانتمی مادی است استفاه نمود و الکترونها ویژگی های لازم برای استفاده در این جهت را دارند. به این منظور باید الکترون ها را در کنار یکدیگر قرار داد و به جای حرکت یک الکترون حرکت دسته جمعی آنها را ساماندهی نمود برای این منظور باید الکترون ها را در یک نقطه مشخص و با نظم خاصی مرتب نمود که این کار به دلیل نیروی دافعه بین الکترونی بسیار مشکل است. با این حال می توان روش هایی را برای این موضوع به دست آورد و با این عمل موادی را به دست آورد که بدون نیاز به نیروی اضافی با استفاده از نیروی نقطه صفر و با استفاه از همان نیروی جاذبه به حرکت در آمده و از فضای مادی دور شود با کنترل بیشتر بر روی نیروی الکترونی می توان آنرا برای استفاده از حرکت هواپیماها موشک ها و سفینه ها استفاه نمود.
الکترونها دارای یک ساختار پوسته ای می باشند که در داخل پوسته های خود یک فضای کوانتمی غیرمادی یا خلاء را حبس نموده اند و در نتیجه دارای یک مکانیسم دافعه ای در حضور یک میدان کوانتمی مشابه خود می باشند و همچنین یک نیروی جاذبه ای را برای ذراتی که بر عکس این فضای کوانتمی را در اطراف خود ایجاد می نماید ایجاد می نمایند.
الکترون ها به دلیل داشتن یک فضای کوانتمی غیرمادی در مرکز خود این قابلیت را دارند که ذرات غیرمادی را به سوی خود جذب نموده و ذرات مادی را از خود دور نمایند. به این ترتیب با حرکت الکترون ها در یک فضای کوانتمی ذرات غیرمادی فضا به سوی الکترون ها جذب شده و ذرات مادی از آن دور می شوند و دور شدن ذرات مادی بدون حجم و جرم و نیز ذرات مادی بدون جرم از آن جمله می باشد و به همین دلیل است که الکترون ها در حرکت خود یک شار مغناطیسی ایجاد می نمایند و در این شار ایجاد شده دو نوع ذرات در تبادل می باشند. یکی ذرات مادی بدون حجم که از این نقطه دور می شوند و دیگری ذرات غیرمادی هستند که در همان مسیر جایگزین ذرات مادی و به سوی الکترون ها کشیده می شوند. این موضوع الکترون ها را به یکی از منابع ارسال امواج مادی و جذب امواج غیرمادی تبدیل می نماید.
ذرات شامل ذرات مادی و غیرمادی است که ذرات مادی می توانند در یک فضای کوانتمی مادی حضور حداکثری داشته و ذرات غیرمادی نیز می توانند احتمال حضور حداکثری در یک فضای غیرمادی یا خلاء داشته باشند. ذرات مادی توسط یک فضای حداکثری غیرمادی انرژی حرکتی را به دست می آورند و ذرات غیرمادی توسز یک فضای مادی حداکثری نیروی لازم برای حرکت و کشش را به دست می آورند. نیروی جاذبه و دافعه به دلیل ایجاد یک فضای کوانتمی در اطراف ذرات مادی ایجاد می شود و به دلیل اینکه با نزدیک شدن به ماده نسبت فضای کوانتمی مادی به فضای کوانتمی غیرمادی (خلاء) افزایش می یابد احتمال حضور ماده در اطراف ماده دیگر افزایش می یابد و به این ترتیب خلاء یا فضای غیرمادی موجود در یک فضای کوانتمی ذرات مادی را به سوی یکدیگر هل می دهد و باعث ایجاد نیروی جاذبه می شود. در صورتی که ذرات مادی یا غیرمادی به دلایلی بتوانند تغییراتی را در لایه های مادی و غیرمادی فضا به وجود آورند به طوری که احتمال حضور مواد در فضای دور از یک ماده دیگر ایجاد شود نیروی خلاء باعث دور مانده دو ذره از یکدیگر خواهد شد. این مورد در مورد دو الکترون اتفاق می افتد به این صورت که الکترون به دلیل داشتن یک ساختار پوسته ای مقدار زیادی از یک فضای کوانتمی غیرمادی یا خلاء را در خود حبس نمودده و این موضوع باعث ایجاد یک فضای کوانتمی حداکثری غیرمادی در مرکز الکترون ها شده و این موضوع باعث کشیده شدن فضای مادی به بیرون از لایه الکترون می شود و در نتیجه دو الکترون در کنار یکدیگر کشش برای جذب نداشته بلکه با توجه به ایجاد یک مرکز غیرمادی در فضای مادی یکدیگر دفع می شوند. در مورد الکترون ها و پروتونها نیز وضع به این صورت است که به دلیل پر بودن فضای داخلی پروتون ها فضای کوانتمی غیرمادی یا خلاء در این نوع ذرات به بیرون کشیده شده و با توجه به اینکه ذرات الکترون نیز در مرکز خود مقادیر زیادی از خلاء را حبس کرده اند وقتی این دو ذره در کنار یکدیگر قرار می گیرند با توجه به حضور یک فضای کوانتمی غیرمادی در اطراف پروتون مرکز الکترون را به سوی خود کشیده و باعث جذب الکترون توسط پروتون می شود. در مورد نوترون ها نیز وضع به این صورت است که نوترون ها به دلیل ساختار لایه لایه بودن خود در فضای کوانتمی بی تاثیر هستند و لایه لایه بودن جرم نوترون ها در فضای داخلی خود یک تعادل در فضای کوانتمی مادی و غیرمادی را در داخل نوترون ها و فضای بیروونی آنها به وجود آورده است و به این دلیل تاثیری در کشش و یا دفع توسط لایه های فضای کوانتمی ندارند و حالتی خنثی در یک فضای کوانتمی به وجود می آورند.