Astronomy 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Astronomy
标  题: 第三章 物质世界的诠释
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年06月14日12:10:31 星期六), 站内信件

 

    人们将精神意识和空间时间以外的一切东西皆称之为物质。为了了解大自然和
自己本身，人类很早就开始了对物质的探索。人们最想知道的是物质是否有着最基
本的一些成份？如果有，这基本的成份又是些什么样的东西？还有，物质间四种最
基本的相互作用（即电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用和万有引力相互作用
），是否源于一种更本质的相互作用？

    其实，还有一个最根本最重大的问题人们还很少去触及━━即：物质的起源。


    尽管宇宙在时间上是无限的，但我们仍可以追问：物质到底是如何产生出来的
？

    探究宇宙中所有物质是如何产生出来的，这比宇宙学上所谓的宇宙起源理论还
要更进一层。因为，目前为止在比较著名的宇宙模型理论里，宇宙无非起源于另一
些假定的物质。如“大爆炸宇宙学”里的“奇点”爆炸，那“奇点”是所谓的“宇
宙初始那到处弥漫着的极稀薄的气体由于引力作用而逐渐收缩成的超密物质”。那
么，那初始的“稀薄气体”难道不是物质吗？而这物质又是从何而来的呢？

    大概，由于人们对物质本身的认识还很模糊，所以人们便缺乏勇气去真正面对
物质起源这个更为根本的问题。

    其实，有的时候直接从事物的根源处入手探索，反而会大有收获，省去走许多
许多的弯路！

 

第一节  物质的起源及基本粒子

 

    是的，现在可以问了：宇宙中所有物质究竟从何而来？

    我们可以先问：宇宙中有什么东西是原本就存在着的吗？

    有的。那便是：空间。因为空间乃是宇宙的框架，而中性的空间又乃是空无一
物的，并不存在着如何产生出来的问题！因而，宇宙中唯一原本就存在着的则乃空
间是也。

    那么，物质到底是如何产生出来的呢？既然，宇宙中原本存在着的只是空间，
莫非物质是从空间中产生出来的？这个最不可思议的问题我们在上一章中其实便已
经解决了。我们在那里已论证出宇宙中所有的空间单位（即空子）皆因自身客观存
在的本质所致而必须抛射出自己内部的一些成份，这抛射出来的东西便与所经过的
静空子的中间体结合成为宇宙中最小的游离个体。我们称之为“游空子”。那么，
这一些原本就占据着宇宙所有空间，但绝大部分时间却跑出原始空间单位，在宇宙
中四处游荡的小东西难道不正是物质的全部吗？而这充满着整个宇宙的游空子们难
免会相互碰撞、相互结合，于是便形成了较大的、我们目前所知道的种种所谓的“
基本粒子”（包括反粒子）；于是也便形成了那尘埃、物体、星球、生物体等等。


    值得高兴的是，当我们弄清了物质的起源，我们便也一举弄清了物质的最基本
的成份。

    原来，所谓的物质乃是空间的产物。那空间的基元“空子”所分离出来的“游
空子”，便就是物质的最基本的成份━━也就是物质基元。

    这与空间基元一般大小的游空子，其实才是最最基本的、真真正正的基本粒子
。

    物质，穷其本源则乃是空间基元的附属品，并非是原本就莫名其妙地出现在宇
宙之中的来历不明者。

    物质的本质，准确地说乃是空间之存在过程所产生出来的一种附产品。但它会
消失(在每次宇宙大循环的结束)和再生(在每次宇宙大循环的开始)。还有一点，物
质自始至终都是紧密地和空间结合着的，因为（上一章讲过）物质的基元“游空子
”没有自身的中间体，因此游空子必须借用所经之处的静空子的中间体，与之共用
。

    于是，现在我们可以总结出物质起源定理：宇宙中所有的物质及反物质，全皆
是来自空间基元的内部。物质及反物质的基本单元（简称物质基元）乃是空间基元
因为客观存在之本性而分离出来“游空子”。从电子到夸克、从尘埃到星球，不外
全皆是游空子的各种合成体。

    在上一章，我们指出了空间与时间内在的本质关系；而现在，我们又明白了物
质与空间不可分割之本质关系。于是，我们不经意间实现了宇宙三大基本要素“空
间”、“时间”与“物质”的最高层次的最完美的统一。

    那么，游空子们是如何构成较大的，人们所谓的“基本粒子”的呢？

    首先，游空子与游空子要内部的循环周期一致方能够结合成一体；其次，游空
子碰撞结合前要有一定的运动速度，以克服双方同极性体之间的排斥作用。

    当然，由于游空子的循环体乃是同极性的（即同为实空体），所以由于相斥作
用，游空子重合体（指体积仍为一个游空子大小，但却是由多个游空子重合所组成
的粒子个体）所含的游空子数便会有一个最大的极限量。还有，游空子的循环体相
对于整个静空子来说应是很细小的，因为游空子重合体所包含的游空子数很多（理
由是据观测可知在宇宙中物质相对空间其体积的比例是很小的，而所有游空子一旦
散开，则应刚好填满所有空间）。因而，既然一个游空子重合体含有许多游空子，
那么这便意味着每个游空子的循环体及中心体都应该是很细小的。

    于是，当游空子们构成重合体（可以称之为“游空子重合体”或“重合游空子
”）时，其循环体则可以交叉通过而遍布着整个重合体。因为，既然循环体很细薄
，那么在循环体的交叉之处，两组循环则可在不同的层面上通过而相互干扰甚微。


    而当游空子们一旦撞击而重合时，由于联合中心体中的每个中心体皆受外围综
合循环体的共同约束，而综合循环体中的每个循环体亦受到联合中心体的共同吸引
；因而，重合在一起的游空子们便相互结合成一体，成为重合游空子。

    由于，游空子重合体乃是与静空子共同用着中间体，而静空子的外形应是有着
三个基本方位的正方体状，故重合游空子外形亦为正方体状；因而游空子重合体最
多只能在三个基本方位上布有三组相互垂直的循环体。

    那么，游空子的重合体一般会有哪几种呢？

    下面我们将从内含最多数量直到最少数量的游空子的重合体逐一探讨。

    内含最多数量的游空子的重合体，由于它所含的游空子数已达到了极限，所以
它自然便是宇宙中稳定的独立个体。那么这个体积极小（与静空子一般大）又极为
稳定的游空子重合体到底是哪一种人们所谓的基本粒子呢？查一下基本粒子表，便
可知道宇宙中最为稳定的粒子无非是电子与质子和中子。而质子、中子的外形比电
子大了许多，不可能是单个的游空子重合体。于是，我们便可以肯定：这种最为“
饱满”的游空子重合体乃就是电子。

    那么电子的电荷性质和自旋又是怎么一回事呢？

    我们知道，电子乃是众多的游空子聚集在一个静空子里所构成的。电子的表层
布满着游空子的极性循环体，而这众多的循环体的联合极性循环，肯定会在周围的
静空子里引起它们中间体的极性感应激荡、传递。于是无疑，这游空子重合体上密
布的极性循环便就是电子的电荷，而周围那中间体的极性感应激荡与传递便就是我
们所谓的电场。

    而正电子与电子的结构应有什么样差异呢？

    由于，电场的实质乃是空间常态基元“静空子”里面之中间体的极性感应激荡
；所以，正、负电荷所形成的电场之区别只能是中间体那极性感应激荡的相位有所
不同而已。因此，正负电荷的区别则乃是它们所形成的电场之相位不同罢了。不过
，由于正负电荷乃是对偶关系的，所以它们所产生的电场不应只是相位的不同，而
且还应是相位的相反。

    那么，正电子的结构应为怎样方能产生出相位与电子相反的极性感应激荡呢？


    且慢一下，我们先应注意一下电子的“自旋”问题，因为这肯定会与感应激荡
的相位有关。

    人们知道，电子总在不停地如地球自转般旋转着，于是称之为“自旋”。那么
，由于电子为饱和的游空子重合体，故六个表面皆有着两组相互垂直的循环体，于
是必有其中一组循环体的循环与电子整体的自旋是同一转轴的。这一组较为特殊的
内循环我们不妨称之为“电子的内旋”。那么，相对于电子的自旋方向，那电子的
“内旋”便有着与其同向或反向的区别！

    由于电场的实质乃是电子循环体循环变化时激发周围静空子中间体而形成传播
的极性感应激荡，因此整个电子的自旋必然会影响感应激荡的相位。于是自旋方向
与“内旋”方向相同的电子其电场的相位当然与自旋方向跟“内旋”方向相反的电
子所产生的电场之相位绝然相反。

    因而，这两种电场相位相反的电子则肯定一种为负电子（即平时所通称的电子
），而另一种则为正电子。

    那么，哪一种为负电子，哪一种为正电子呢？

    由于游空子或游空子重合体处在原地时只能有着内部的循环，故所谓的自旋应
乃是它们各自在整体运动时的滚动。所以，电子的“自旋”实际上乃是电子在空间
中的滚动。又因为，游空子或游空子重合体在自然的运动中，“内旋”的方向与“
滚动”（即自旋）的方向应是相一致的。这样方能保持着自然的持续运动。所以，
“内旋”与“自旋”方向统一的那种电子应是自然界中比较普遍的，所以它只能是
那带一个负电荷的电子。而正电子当然是那“内旋”与“自旋”方向相反的游空子
饱和重合体。

    由于带正电荷的电子不太适合于自然的持续的运动；所以，自然界中从没有发
现过由正电子围绕着反质子而构成的任何反物质。

    于是，因为“内旋”与“自旋”方向相反而形成的正电荷，在自然界中一般都
存在于那些较为“笨拙”的强子之中。

    那么，既然正电子不适合当循环体，而带负电荷的反质子又由于比正电子要笨
重一千多倍（其质量比根据实验数据为１８３６：１）而不可能成为绕正电子而运
转的循环体。因此，自然界中反物质的形成可以说几乎是不可能的。

    如此看来，人们猜想的所谓宇宙中存在着由反粒子构成的反物质；存在着由反
物质所组成的星球、星系；甚至还有可能存在着与我们这个物质世界对等的反物质
世界━━这真乃是真正的空想。

    顺便说一下，作为物质基本元素的各种原子，自然也要符合存在的基本法则，
即：内部的循环变化。于是，各种原子的存在形式与静空子和游空子的存在形式皆
差不多━━原子中的电子，乃是循环体；原子核则为中心体；而隔在电子与原子核
之间的空间，当然是原子的中间体。

    游空子所构成的基本粒子，我们已经了解了其中两个很重要的成员━━电子及
正电子，并且我们同时也了解了正负电荷的实质。

    由于，正反粒子对不过是电荷的性质不同而已，而它们的电荷性质取决于“内
旋”的方向。因此粒子对的结构应是除了“内旋”方向相反，而其余的构造却乃是
完全相同的。

    看！上面我们所论述的道理，恰恰也能够说明正反粒子那所谓湮灭的具体过程
━━宇宙中所有的正反粒子对，它们只是电荷性质的不同，一相遇便火光一闪，双
方全皆消散掉了。这正是由于双方乃是有着相同的构造，但“内旋”（即粒子内部
部分循环体的循环）的方向却相反，于是，当它们相遇，便会在其内部产生激烈的
逆向撞击，结果双方彻底地崩裂离散开了。

    但是，请注意，在这个激烈的过程中，双方最大的限度只能崩裂到其结构基元
“游空子”而已。因为，游空子乃是物质的基元，它只能在完成一次宇宙大循环（
即它内部的循环速率达到了最大，与静空子的内部循环速率相同，实现与静空子完
全地融合，成为中性的空子）时，才会暂时地消失一瞬间。由于，游空子太小了，
人们现在还无法观测到它们，所以人们便认为正反粒子“湮灭”时，物质消失了。
（如人们认定一个正电子与一个电子湮灭后，只是转化成两个光子。）

    而实际上，正反粒子的所谓“湮灭”，其实是正反粒子双方的彻底解体，双方
粒子那最基本的成份还依然存在着。一点也不会减少。也就是说，在“湮灭”的前
后，物质的质量是不会改变的，“湮灭”时所发生的只不过是物质的迸裂解散和物
质本来之聚合能的释放罢了。

 

第二节  质量及其他粒子的问题

 

    既然我们提到了“质量”，那么不妨先说一下对“质量”该如何准确地下个定
义。由于我们已经明白，物质有着最基本的单位（即物质基元“游空子”），所以
，质量的定义便显得非常的简单和清楚：质量乃是物质所含的基元（即游空子）数
量的多少，质量除了暂时回归空间，则是永远也无法转化成为其他形式的（如能量
等）。此可称为：质量守恒定理。

    好！我们来继续探讨，物质基元游空子是如何结合成宇宙中其他重要的粒子的
。

    电子与正电子乃属宇宙中的轻子类，轻子中还有一族重要的东西叫中微子。目
前知道的中微子有四种，分别是：电子中微子、正电子中微子、μ子中微子、反μ
子中微子。人们认为中微子是中性的、极微小的、穿透力极大的一种粒子，它有没
有质量还不能够确定。

    那么，由于我们已知道，所有的粒子皆是由游空子所构成的，而中微子既为粒
子，则应亦如此。故可以确定中微子是绝对有质量的！只不过这质量很小而已。

    由于中微子的质量小得让人们动用了最现代化的设备，花费了数十年的时光，
却都依然无法确定其是否有质量。于是可以认为：中微子应是极轻（即所含之游空
子数极少）的游空子重合体。当然，不同的中微子其质量还会有着差别。那么，这
最轻的中微子应是上述那四种中微子中的哪一种呢？

    由于游空子的相撞结合并非是随便的，这重合需要各游空子内部的循环周期一
致，还有那循环体的相对循环方向也要一致方能够完成；并且，游空子重合体所含
的游空子数越多，别的游空子要冲击结合进去便越困难（因同极性的相斥力越大）
。因此，游空子重合体的质量越大，那么它形成的机率便越低。反之，那最轻的、
只由数个游空子所构成的游空子重合体则应是宇宙中最多的、最普遍的游空子结合
体。

    于是，我们只要知道哪一种中微子最普遍，那么它就是最轻的中微子了。

    我们已知，电子中微子和正电子中微子是伴随着电子和正电子的发射而产生的
，而那μ子中微子和反μ子中微子则是π介子衰变成μ介子时所产生的。所以可以
认为，最为普遍的应是电子中微子和正电子中微子。

    于是，我们可以肯定：那电子中微子和正电子中微子乃是最轻的中微子！而它
们俩的不同之处正如电子与正电子的差异那般只是“左内旋”和“右内旋”的不同
罢了。

    而μ子中微子和反μ子中微子则只能是质量比电子中微子稍大的粒子。它们应
是各由更多的游空子所重合而构成，于是当它们内部的游空子因故减少，便能转化
成电子型中微子。而电子中微子和正电子中微子如果再加入若干个游空子，或是数
个电子中微子相结合，或数个正电子中微子相结合，则便会转变成为μ子中微子或
反μ子中微子。

    于是，那引起科学界广泛关注的“中微子失踪之迷”，便也终于有了谜底：原
来，正是由于有一部分的电子型中微子转变成为μ子型的中微子，故检测电子型中
微子的仪器测不出来而认为“中微子失踪了”。

    至此，有关中微子还有最后一个问题：中微子当真是中性的、不带任何电荷的
吗？

    在前面我们已明白：所谓的电荷，乃是粒子有这样的特性，能够在周围静空子
里面引发起不断的极性感应激荡。那么，既然中微子亦有着极性循环体在表层循环
着，则当然也会产生感应激荡，则当然也算带有电荷。只是，中微子只不过由数个
游空子所构成，综合循环体薄弱得可怜，因而其电荷性质弱小得可以忽略不计。

    中微子的问题都已经弄清楚了。电子却还有一个具体的问题，即：电子是由几
个游空子所构成的？

    如果，在电子与正电子“湮灭”的时候，我们能够测出迸离的游空子总数是多
少，那么只要将这个总数除以二，则马上知道一个电子是由几个游空子构成的。

    但是，游空子太小了，它比中微子还要轻，而中微子已是非常的难以探测到。
所以游空子自然是更不容易探测。

    于是，我们还是得运用从各个方面已知的去探索那未知的这个方法了。

    可要是我将所有试探性的求索之径全写出来，那么那将会是浩浩荡荡的一大群
文字。所以在这我就直接将结果提写出来：要知道电子含多少游空子，牵涉到光的
本质以及其它一些问题。

    下面，我们就先来谈谈“光”的本性问题。

 

第三节  光的本质

 

    光，在宇宙中是最为普遍的东西之一。而对于我们，光更是紧密相关、不可缺
少的东西。没有它，不说别的，地球上的植物链便无法形成，于是动物链则也无法
产生。当然，为了了解光的实质，人们已在实验中和理论上作出很大的努力。可至
今却还没能得出最终的、根本性的答案。简单地说，光的具体表现既有“波动”的
性质而又有“粒子”的性质。人们无法将这两个性质统一起来。于是只能说：“光
具有波粒二象性”。

    现在，在我们论证过的那些理论面前，光，终于可以真相大白于天下了。

    因为，认为光是一种波所遇到的唯一问题是媒质无法寻找出来，而波动是需要
靠媒质来传递的。

    我们在前面已经论证：空间，是由一份份空间基元所构成的，而空间既然是一
种客观的存在、既然存在着基元，那么空间则不能是空无一物的。也就是说，空间
的基本单元“空子”和“静空子”其内部有着循环体、中间体及中心体所组成的内
部结构。

那么，这构成所有空间的空间基元难道不可以作为光的媒质吗？而这媒质又正是一
份一份基元所组成的，这又可以是光表现出“粒子”性质的最根本原故。

且慢，记得吗，在前面我们已明白：电场，乃是游空子或重合游空子循环体的极性
变化循环引起周围静空子中的中间体产生极性感应激荡的现象。而磁场呢？根据磁
场的产生规律，我们可以得出：磁场乃是电场随着激发源朝某一个方向作高速运动
时，电场在运动方向的头尾部分被运动所抵消（极性感应激荡在后面的由于激荡的
方向与运动方向相反而几乎或完全抵消，而在前头的则激荡还没有完成，整个带电
体却已经逼近或赶到了；而如果速度慢，则后面的难抵消，前面的难赶到━━这正
也是速度慢的电子只产生电场而不产生磁场的根本原因），于是，剩下来的那环绕
着带电体的、环绕面与带电体运动方向相垂直的极性感应激荡便就是所谓的磁场是
也。为何那剩下来的极性感应激荡乃是环状的呢？因为，这激荡乃是游空子之循环
体所激发的，而循环体是环状的，故这激荡亦为环状。

也因为由游空子所产生的最为基本的磁场总是环状的，所以这也是找不到磁单极的
根本原因。

    那么，电磁波又是怎么一回事呢？

从上面的论述中我们可以明白，电场和磁场在实质上是没有区别的。它们俩只不过
是感应极性激荡的状态有所不同而已！于是，当它们的一方产生变化时，自然便有
可能朝着另一方转变。

人们早就知道，电磁波是变化的电场和磁场交替相互转变并传播着。

可是，为什么电场和磁场的交替转化能够向远处传播开去呢？

其实，电场和磁场一样会向远处传递极性感应。只是，它们这种极性感应在自然界
中太普遍了。所有带电的粒子以及带电粒子的运动都能产生。于是，空间中到处混
杂着这种频率极高（与各重合游空子那极大的内循环频率相同）的感应激荡。于是
当某一电场或磁场的空间极性感应传到远处而变弱时，便与强度相当、频率或同或
近或异的各种极性感应激荡混在一起而难以检测出来！犹如在非常拥挤吵杂的人群
中，某一个人的声音则只能在近处才能听得出来，离远了便无从辨别了；而如果这
人群中还有几个人的声音与之相同，那么则连仪器也难以检测了。

而电磁波的特点乃是强度不断地产生较大周期性的变化。电磁波强度的大小，取决
于电磁波本身振幅的大小。而振幅，其实便是每个静空子内参与极性感应激荡的中
间体份量的多少（如果静空子里的中间体全部参与极性激荡，则此时的振幅为极大
值）。

    那么电磁波的各种频率又是怎么一回事呢？为何各种频率的电磁波的传播速度
是一个样的呢？

电磁波的频率，人们所指的乃是电磁波那强弱变化的快与慢（即单位时间里那强弱
变化次数的多少）。而在前面我们已明白，电磁波的强弱变化无非是通过空间基元
“静空子”之中间体来传递的。因此，电磁波的速度其实乃是静空子中间体那极性
感应激荡的传播速度！而这传播速度只取决于静空子内部的循环变化周期（因为，
中间体的极性激荡必定要溶入静空子的内部循环。因此这极性激荡的周期必然要等
同于静空子内循环的周期）。

所以，当电磁波经过循环周期相同的空间常态基元静空子时，所有频率的电磁波的
传播速度则都是一个样的，不同频率的电磁波只不过是每前后两次激荡静空子所间
隔的时间不同而已。

由于，电场和磁场可以说乃是激荡频率与游空子内循环频率一样高的电磁波的基波
（人们原来所指的电磁波乃是这基波更大层次上的强弱变化并传递）；而由于游空
子的内部循环是稳定的，故这基波的相位亦是稳定的，于是，电场和磁场便有着两
种极性之别。由于电磁波基波实际上乃是电磁波最基础的形式，故亦可称之为电磁
波；它乃是极高频之电磁波。

    而如果是低频率的电磁波，那么当它激发一个静空子后，要待这个极性感应激
荡传递出去较远的一段距离（频率越低这距离便越大），方开始再次激发静空子。


但不管是高频低频，前后两个受激状态的静空子的距离，便就是电磁波的波长。而
电磁波的周期，便就是感应极性激荡经过这俩静空子之间隔的时间，它等于构成这
段距离的静空子数乘以其内循环的周期。而如果，这些静空子的内循环周期不一致
，比如这段距离中的一些空间里有着玻璃、清水等一些东西，那么容纳着物质的那
静空子的内部循环必然要受影响而变缓，故将导致其循环周期变大（这也正是光在
玻璃中、水中的传播速度较慢的原因），那么，上述计算电磁波周期的方法则应改
为将构成波长的各静空子之内循环周期相加而求总和。

于是，当电磁波振荡着时，它所传递出去的极性感应激荡则载有一个周期大（相对
于电场或磁场那很小的激荡周期而言）的强弱变化信号。由于这种强弱不断变化且
周期大的信号自然界相对较少，其抗干扰能力也较强，所以即使它传到远处而信号
变弱，也仍然比较容易被检测出来！故人们则认为只有电磁波能够传递至远处。

终于，电磁波的实质我们已经完全弄清楚了：电磁波乃是空间常态基元“静空子”
之中间体的极性感应激荡并传播着。

    那么，既然光即是电磁波，因此我们在本节开端所断定的光乃是以空间基元作
为媒质，由一份份静空子来传递的波之预言，则完全可以宣布其正确与无误。

总之，光这电磁波乃是由一份份空间常态基元“静空子”所传递的极性感应激荡，
而一个静空子的一次感应极性激荡则乃便是一个光子。看，光的“波”与“粒”的
特性终于得到了最为完美的统一。

那么，电磁波一般有着哪几种呢？

其一，乃低频的无线电波、微波。它是电磁场垂直强弱变化振荡时，激发了静空子
的中间体，让它以极性感应激荡的方式传递出去。并且，这感应激荡的振幅也呈现
周期性地变化着。由于电磁场强弱变化的周期相对于激发高频电磁波的微观粒子之
运动变化的周期来说显得很大，故这类电磁波属于低频的长波。不过，这种电磁波
较特别，它在每一个振荡周期里应不止只激发一个静空子。故它的波长并非是相邻
两个受激静空子中间所隔的那距离，而应当是两个振幅相同的受激静空子之间的距
离。（也就是说，它俩之间可以有不同振幅的一些受激静空子）

其二，我们要谈的乃中频的红外线与可见光。（注：这“中频”、“低频”及后面
要提到的“高频”乃是我个人的划分，并非是人们本来概念中的高低频）

    那么，这类中频电磁波该是如何产生的呢？

目前，人们知道这一类电磁波产生于原子中的电子，但经典电动力学和量子力学皆
不能很好地阐明其激发机制。按经典理论，任何一个加速度不等于零的带电体，都
要不断地辐射出电磁波。而原子中的电子一直有着一个“向心加速度”，故其辐射
形成的光谱应是连续的光谱。可是，事实上原子光谱乃是一条一条的线状光谱，而
量子力学为了解决这一矛盾，则干脆抛弃经典的基本概念，建立起自己的理论。但
是，它也是在不清楚电子到底是如何在原子中运行的前提下去建立理论的。所以量
子力学便只能是模模糊糊的，很多东西皆无法解释清楚，于是它建立所谓的“测不
准原理”。

而现在，由于我们已经知道空间乃是由一个个的空间基元所构成，所有东西的运动
实际上乃是物质基元（本来专指游空子，但在此包含着游空子重合体）在一个个空
间基元之间的滚动。由于，游空子或游空子重合体滚动前进时，只能以外表的某一
条边作为转轴；因此每次推进皆不能够同时进入两个或两个以上的静空子中去而只
能滚进周围其中的一个静空子中(请稍微想象一下便能明白其故)。因而每一个物质
基元则无法同时进入两个空间基元中而走斜线；因此物质基元必须在空间基元的世
界中走直线或直角弯。所以，人们所谓的平滑的曲线、弧线在微观世界中其实是不
存在的。在微观上，它们乃是由许多很短的直线和许多的直角弯所构成。或者，从
几何的角度来说，既然，空间存在着基元，那么空间基元的外径便乃长度基元，而
等于长度基元的线段则为线段基元，因此所有的线段包括所谓的圆弧等所有的曲线
皆乃由线段基元所构成。因此，所谓的曲线其实乃是由许多的小线段和许多的棱角
所构成的。

而那所谓的圆周运动之向心加速度其实则乃是运动物体在每个棱角上的变向加速度
，因而所有的“向心加速度”从严格上来说则都是不连续的。由于“圆弧”上的那
些棱角随着弧度越小则越紧密，于是越大的“圆”，这“向心加速度”的不连续性
从整体上来看便越不明显。而在粒子的世界，这不连续性质自然便会非常的明显。


我们终于可以明白，电子在绕核运动的时候，因为所走的路径并非是所谓的圆弧而
是极多边形，所以电子只有在棱角拐弯变向时方需要有着变向加速度、方对外辐射
出光子━━指比电磁波基波高一层次上的光子（借助辐射的反作用则实现了其变向
运动），而所辐射出的不连续的一些光子的波长、振幅，则取决于电子所走的极多
边形的整体形状、大小和电子拐弯前的速度及自身内部循环的情况。当电子拐弯时
，虽然它的内部循环因辐射出光子而能量变小；可是电子拐弯后在走直线时，其内
部循环在外来光子的作用下则必然会受影响而增加了能量。于是，在下一次拐弯时
又放出能量，拐弯后再吸收……如此循环不已，生生不息，保持了原子的稳定。

从此，经典电动力学可以摆脱一个难堪的问题，即：“电子绕核运转时一直有着向
心加速度，因此便会一直向外辐射电磁波；而如此电子的能量便会逐渐地减少，结
果不久电子便会掉落在原子核上而宣告原子的终结。然而，事实上原子却是非常的
稳定和长寿。”

    关于电磁波，我们现在来谈一下第三大类，即高频率的紫外线、伦琴射线、γ
射线等。

紫外线，乃高温物体所辐射出来的。高温，即分子、原子运动的激烈程度比较高；
所以紫外线应是原子外围的电子在剧烈的运动中频繁激发静空子而产生出来的频率
较高的电磁波。

伦琴射线，它是高速电子流撞击在固体的东西上而产生出来的。因此，决定它频率
的乃是电子流中电子与电子前后之间的距离：距离越小，频率越高。并且，由于高
速撞击时电子所受到的作用非常的强烈，所以其激发静空子中间体而产生出来的电
磁波的振幅则较大，能量较高。

而γ射线，它乃原子核发生强烈动荡时（如衰变的时候）激发静空子而产生，或者
乃是正负电子湮灭时强烈激荡静空子而产生。由于原子核相对于整个原子来说比例
很小，核中的各成份靠得很紧密，所以原子核强烈振荡时其频率一般会比电子绕核
运动时的激荡频率要高，故γ射线的频率和能量在电磁波中是最大的。

由于，所有静空子中间体的极性感应激荡都要绕过其中心体，故电磁波为横波。由
于，静空子的极性感应激荡在传递给下一个静空子时，这下一个静空子四周的静空
子也会同时参与极性感应激荡并传播开去。因此，电磁波在宏观上又是一种扩散的
波。而这正是电磁波会产生衍射、干涉、色散等现象的原因。

    接着，我们来谈一谈电磁波能量的问题。

既然所有的电磁波乃是一个个空间基元“静空子”之“中间体”的极性感应周期性
激荡和传递。因而，如果把一个静空子的一次感应激荡称为“一个光子”，那么电
磁波的频率实质上则是单位时间里波源发射出多少批光子。或者说，电磁波频率的
实质乃是单位时间里每个波及的静空子传递出去多少个光子。

因此，实际上每一个光子都不含有电磁波的频率。电磁波的频率高，实质上乃是单
位时间里发射出的光子的批数多，而单位时间里所辐射的光子数多，这电磁波的能
量当然就会比较大。因而，纯粹的频率提高，乃是整个电磁波的能量变大而并非是
每个光子的能量增大。

    那么，“光电效应”又是怎么一回事呢？

某一电磁波的能量，总结起来共取决于两个因素：其一，电磁波频率的大小；其二
，是光子振幅的大小。

于是，从这两个因素中可以明白：光子自身与能量相关的只是它振幅的大小。也就
是说，光子的能量只决定于它本身振幅的大小。

    可是，光子振幅的大小常常（即并非绝对）与整个电磁波的频率成正比关系。
因为，光子的振幅取决于激荡静空子时的激烈程度。而越高频率的电磁波往往是在
越激烈的作用中产生的。

所以，在“光电效应”中真正起作用的乃是光子的振幅而不是所谓的频率。我相信
，如果把低于“光电效应极限频率”的电磁波之光子的振幅增大，那么它便可以在
金属中打出电子来。

光子的振幅增大，乃是静空子个体里的中间体参与感应激荡的份量增多，于是光子
的能量较大，这样的光子自然比较经得起遇到阻碍时能量的损耗，于是穿透力也比
较大。正由于光子振幅常与频率成正比关系，故那些频率极高的射线（如伦琴射线
、γ射线等）则往往有着较强的穿透能力。

    既然谈到了能量，下面我们不妨说一说能量的问题。

 

第四节  能量及宇宙的结构

 

    能量，到底是什么东西呢？有没有能量单元即“量子”呢？

    从整个宇宙的角度来说，能量是宇宙大循环中空间与物质的一种相对的状态。


    从宇宙大循环的无限重复性可以得知：宇宙中物质所消耗的能量（如光能）是
不能够消失掉的。因为能量如果可以完全地损耗，那么宇宙中的能量则会日趋减少
，于是宇宙便会走向死寂、走向消亡。而宇宙无论如何是永远也不会消亡的，所以
，物质消耗的能量只能是转化为空间基元的能量。

    在前面我们已经明白：空间和物质皆有着最小的基本单元，即“空间基元”和
“物质基元”。这两种基元皆有着其内部的循环变化，那么，既然内部在循环着，
便也说明它们自身具有着能量。空间所含的能量的大小，则只能反映在空间基元内
部那循环变化的快或慢之上。物质基元所含的能量的大小，在实质上则乃是反映在
“游空子”或游空子重合体之内部循环变化的快或慢之上。（当然，物质基元内部
循环的快慢对应着其整体运动速度的快慢；下面提到物质惯性的时候，将会有具体
的讨论）

    在“空间与时间”那一章里我们知道：在每一次宇宙大循环之初，游空子刚离
开与之完全相融合的静空子的时候，游空子的内部循环较为缓慢，而静空子的内部
循环变化此时则是最快的循环变化。那么无疑，这时物质基元游空子的总体能量为
最小值；而空间基元静空子的能量则为最大值。

    随着宇宙大循环的开始，静空子会不断地有着游空子进入而经过。由于，静空
子与游空子的内循环快慢有着反差，故它们缠在一起的时候必然会产生趋于平衡的
相互作用。于是，静空子的内循环渐渐地变慢、能量渐渐地变小而游空子则内循环
渐渐地变快、能量变大━━这过程乃是空间能量向物质转移的过程。

    那么，物质之基本成份（即游空子或游空子重合体）之内循环的快慢与物质运
动的快慢有着什么样的联系呢？

    由于，物质有着一个重要的性质乃是具有着惯性，而惯性作用是不能够凭空产
生的，它只能是物质基元游空子与空间基元静空子相互作用的结果；而游空子内循
环的快慢，则肯定会直接影响这结果。于是，我们便可得知：在自然的条件下，游
空子或游空子重合体内循环的快慢，与其整体的运动速度应有着固定的对应关系━
━当内循环加快，则它与空间的相互作用也加快，于是整体的运动速度也加快；而
当内循环变慢，同理，整体的运动速度也将变慢。

    所以，物质基元的能量乃是内外统一的。

    当然，物质在相互的作用中，乃会形成一些别的能量形式，如游空子碰撞结合
时，一些能量便转化为聚合能！

    当物质耗能激发空间基元静空子的中间体而产生出电磁波时，由于中间体的激
荡会促进静空子循环体的循环，故这等于是物质能量转化为空间之能量。

    总之，物质的能量与空间的能量可以相互转化着，而正是这转化，贯穿着整个
的宇宙大循环之过程。

    那么这转换到何时停止呢？很清楚，当游空子的内循环达到与静空子的内循环
一样的快慢并且为逆向循环时，游空子与静空子乃相互成对偶，它们随即将完全融
合成为一个最原始状态的空间单元“空子”而终于完成一次宇宙的大循环。当然，
紧接着空子随即迸裂，再一次分解成静空子和游空子，于是，宇宙新一轮的大循环
又宣告开始。

    在宇宙大循环开始的时刻（即空子迸裂的过程），游空子在迸裂时许多的能量
传给了静空子，在这时刻宇宙中只有这一种能量的转化（即物质能量转化为空间的
能量）。而在宇宙大循环的其余过程，静空子内循环趋慢，游空子内循环趋快，则
皆是朝宇宙循环的方向发展。在这方向上，静空子的能量乃是逐减的，而游空子的
能量则乃是逐增的。这是游空子在静空子“海洋”的运动中，由于相互作用静空子
能量向游空子缓慢转移的结果。

    这一种能量的转化成了宇宙能量转化的主体。而另一种逆向的转化则是插曲。


    看吧，整个宇宙的循环从能量的角度来看，便是空间能量和物质能量相互转化
的循环。

    宇宙中所有物质的所谓能量的消耗，其实则只是转化而已，那些能量全皆转化
成空间的能量。物质所放射出来的光能，人们只知道光辐射得越远，其能量则衰减
得越多。而实际上的情况则乃是光这量子波在经过每一个静空子时，都会与静空子
里的循环体发生一丝微弱的相互作用，结果光子的振幅受影响而稍微地变小；而静
空子的内部循环也因为同样受影响而稍微地变快了一点点儿。由于光子的振幅与能
量成正比，振幅变小则能量变小了；但是，静空子的内循环却因为变快而增加了能
量。于是，我们则得出了光辐射实质定理：光辐射时所衰减的能量并没有消失，它
们只是全部转化为空间的能量罢了。

    总而言之，从整个宇宙的角度来看，所有的能量全皆只能转化而绝不会真正地
消耗掉哪怕一点儿。这可以叫做“能量不灭定理”。

    能量，从实质上来说，它便是空间基元和物质基元内部循环体的循环状况以及
空间基元静空子中间体的感应激荡情况。这循环状况便就是循环的快与慢；这感应
激荡的情况便就是静空子中间体参与激荡的份量多或少，即光子振幅的大或小。

    而既然能量的实质乃是物质或空间基元里面的循环体或中间体的状态表现，而
且这表现又有着一个一个的周期性；于是，一个基元里面一个周期的某个状态的表
现，便乃是能量的一个基本单元。所以，能量也是有着最基本的单元的，可仍然称
之为“量子”。

    上面，我们从最为本质的角度来谈能量，但宇宙中的物质还存在着相互的作用
，而且空间也参与了这复杂的相互作用；于是能量便自然会演化成各种各样的形式
，如势能、原子能等等。而重力势能，则乃源于万有引力（关于力的性质，我们将
在下一章讨论）；原子能又与较大粒子的性质有关（我们到这里为止只探讨到轻粒
子）。所以，能量的一些具体形式和问题，在我们解决后面的一些问题后，自然便
会得到完全的理解。

    好了，许多问题我们已经明白了；那么，就让我们回到电子的问题上去吧。

 

第五节  电子的庐山真面目

 

人们从实验上得知：一个正电子和一个电子相遇时，“会共同湮灭成两个行进方向
不同的γ光子”。为什么认为是γ光子呢？这应是从能量的计算推断出来的。因为
，在一个方向上如果只有一个光子，那么则是没有什么所谓的频率和波长的。因此
，只能是从那光子的能量（对应着振幅）来推测，它应是属于γ射线中的那种光子
。而实际上，单个光子是无所谓何种电磁波的光子；因为它本身不具有频率，只是
拥有着能体现能量大小的振幅。不过，电磁波频率的高低与其光子振幅的大小往往
是成正比的，所以人们则以能量的大小来给光子加上相应的频率概念。

那么，正负电子对湮灭成两个光子能够说明什么问题呢？

    在前面我们已经知道，粒子的“湮灭”其实是一个大解体的过程，在这过程中
粒子双方皆彻底解体到其基元成分“游空子”。而正是游空子的崩离，强烈地激发
了静空子的中间体而产生出了光子。

那么，由于正负电子对的湮灭只产生出了相反方向的两个光子。于是,我们从这一
现象便也可以知道电子、正电子体积的大小乃等于一个静空子的大小━━即正负电
子皆是游空子的重合体！不然，双方全部游空子的反方向崩离则肯定要激发两个以
上的静空子而产生出两个以上的光子。

那么，正负电子这两种游空子的重合体到底应是由几个游空子重合而成的呢？

在前面已讲过，电子所含的游空子数应有许多，并且从稳定性这个因素来断定这游
空子数乃是重合体所能容纳的最大的极限。其实，这正好也可以解释为何自然界中
最基础层次的单个粒子之电量绝对值总不会超过电子的电量值（即一个单位的电荷
）。因为，电荷性质乃是重合游空子之循环体的极性循环激荡，而重合游空子所含
的游空子数越多，其综合循环体的极性自然越强；而电子乃是重合体中含游空子最
多的，所以电子的电量便是“基本电荷”中（指重合体这层次的各种电荷中）电量
最大的。而质子、介子等虽然也带一个单位的电荷，但它们相对电子来说是笨重庞
大的，故不可能是单个的游空子的重合体，它们只能是游空子的多层次结合体。

为了了解电子包含多少游空子，我们还应了解什么呢？

    如果，根据人们的推测，中微子的质量约为５０电子伏，而由于电子的质量为
０.５１兆电子伏，于是它们俩质量的比约为１：１００００。而中微子已知由数
个游空子所构成，于是由此便可得出电子乃由两三千个游空子所构成。

    至此，对于物质基元“游空子”我们可以通过计算而大约知道它质量的值:由
于电子的质量约为９.１×１０-28 克，而电子约由３０００个游空子所构成，所
以每一个游空子的质量为 ９.１×１０-28   除以３０００━━即约为３×１０
-31 克。

    终于，自然界中属于轻子类的比较重要和稳定的几种粒子，我们都已基本上了
解了它们。

    下面，我们应来谈一谈物质基元“游空子”是如何构成各种比较重要的一些强
子的。

 

第六节  强子与夸克的结构

 

    强子，即重子和介子的总称。而正是它们与轻子共同构成了五彩缤纷的物质世
界。

    如今，人们已知道所有的强子皆由“夸克”所构成。于是，我们要面对的事情
便简单了许多：我们只需了解游空子如何构成夸克，则自然也就了解了强子。

目前，人们所知道的夸克有六种。各种又有着三个不同的状态（有人称之“三种不
同的颜色”）。这六种夸克分别是：上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和
顶夸克。不过，在自然界中，大部分的强子都是由前面的三种夸克以及它们仨的反
夸克所构成的。比如：质子由两个上夸克和一个下夸克所构成；中子由一个上夸克
和两个下夸克所构成；带正电的π介子由一个上夸克和一个反下夸克所构成；而带
负电的Ω粒子则由三个不同状态的奇夸克所构成。

由于重子由三个夸克构成，因而夸克的质量应约为重子的三分之一。因此夸克的质
量远比电子的质量大（电子质量与重子质量比起来要小千倍），而电子又是质量最
大的游空子重合体━━所以我们可以肯定夸克不可能是单个的游空子重合体而应是
游空子重合体们的结合体。

那么，夸克应是由什么样的游空子重合体所构成的呢？

    由于，夸克最显著的性质是带有分数电荷（这是指以一个电子的电量作为电荷
的基本单位而言）、又由于我们已经了解了电子及电荷的实质；于是如果从夸克的
电荷值入手，我们便有可能了解夸克是由什么样的游空子重合体来如何地构成。

    我们知道，电子是最为饱和的游空子重合体，于是它带的电量乃是游空子重合
体中最大的；这电量的绝对值被人们作为电量的基本单位，称之为一个基本电荷。


为何人们会以这最大的电量单元来作为电量的基本单位呢？

我们在论述电子的结构时已知晓，游空子重合体只有在游空子数达到饱和时方能保
持稳定，因为此时别的游空子再也无法加融进来。于是，当游空子重合体还未到达
饱和时，它便很容易接受外来的游空子而变为饱和游空子重合体；或者，它便与别
的未饱和的游空子重合体结合成为联合体，因为未饱和的重合体表层之游空子循环
体数比较少，其复合中心体的极性便会穿透出来而吸引别的重合体之游空子循环体
，因而便与之结合成为联合体（这跟原子以共价键相互结合成为分子是同样的道理
）。而当，游空子重合体们的结合体（即上面所说的“联合体”）的整体所体现出
来的电量达到一个基本电荷时，则容易与所对偶的饱和游空子重合体（即电子或正
电子）结合成为更大的微粒！于是，在自然界中，人们所观测到的带电粒子其电量
皆是等于或整倍大于一个基本电荷。那带分数电荷的夸克正是由于难得独立出现，
故人们是到后来才知道的；所以，人们当时则以基本电荷来作为电量的基本单位！


人们将电子的电量标记为ｅ；于是，上夸克的电量乃为２ｅ／３；下夸克为－ｅ／
３；反上夸克的电量自然是－２ｅ／３；反下夸克的电量则为ｅ／３；奇夸克的电
量为－ｅ／３。

那么，由于电量的大小在实质上乃是游空子重合体中循环体数量的多或少，而饱和
的游空子重合体的电量既然为一个基本电荷，那么带绝对值小于一的分数电荷则必
定是没有达到饱和的游空子重合体。并且它所含的游空子数是饱和量的几分几，则
它的电量便也是基本电荷的几分之几，这种不饱和的游空子重合体由于所含游空子
数较少，因而其质量比电子还小，所以它本身自然不会是质量比电子大得多的夸克
。但是，许多这种不饱和游空子重合体如果结合成为联合体，则便可以成为夸克了
。

构成夸克的不饱和游空子重合体我们可以称之为“微夸克”。不同的夸克由各自的
微夸克所构成！比如上夸克由上微夸克所构成、奇夸克由奇微夸克所构成，如此等
等……

那么，微夸克各自所带的电量之和与它们所构成的夸克的电量是否一致呢？

由于，电荷的实质乃游空子循环体对外面静空子的中间体激发着极性感应振荡。所
以，当游空子或各种游空子重合体的外表与别的游空子或游空子重合体紧密地结合
在一起时，那一部分外表的电荷性质便不能够表现出来。于是，当一些游空子重合
体紧密地结合为联合体时，这一些游空子重合体原来电量的总和，并非是这联合体
的电量。联合体的电量乃等于它外围的各个重合游空子所有外露的循环体所表现的
电量之和。由于，每个游空子或重合游空子皆有着上下左右前后六个表面，所以，
外露几个表面，这些表面的循环体所表现出来的电量便为整体电量的六分之几。比
如，电子的整体电量为一个基本电荷，那么它每一个表面的电量则皆为基本电荷的
六分之一。

由于电子乃是饱和的游空子重合体，所以它不能再与其他东西紧密地结合成为联合
体，这其实正也是为何在原子中，不管外来的冲击作用多么激烈，电子都不会乘势
跑去跟质子作异性聚合的根本原因。

由于电子的六个表面总是外露着的，于是电子所表现出来的电量总是为一个基本电
荷的六分之六━━即还是一个基本电荷。

因此，在不饱和游空子重合体的每一个表面里的循环体数是饱和量的几分之几，那
么这个面的电量便是六分之一基本电荷乘以这几分之几。

    而微夸克，乃是不饱和的游空子重合体。由于一个夸克根据质量的计算须由许
多的微夸克所构成，因而这微夸克联合体的体积必然很大。于是联合体外围的微夸
克必然有很多，所以每一个微夸克所带的电量必然要远小于整个夸克的电量。

至于具体的数据（如每一种微夸克应带多少的电量━━对应着所包含的游空子数量
，各种的夸克是由多少的微夸克所构成等等），如果有兴趣，则当然可以从上述的
各种质量关系、电量关系中去推算出来。

总之，夸克乃是未饱和游空子重合体们的聚合构成体。而这些重合体们之间的相互
结合，靠的乃是各自中心体因循环体的不饱和而渗透出中心极性与对方的循环体形
成相互的吸引。而由于夸克的整体电量还未达到一个基本电荷，不能够与电子结合
成更大层次的粒子，故夸克与夸克之间还会相互联合！而这夸克们之间的结合机制
，与不饱和游空子重合体们结合成夸克的机制应乃是一样的。犹如分子之间的结合
乃是原子之间电磁力结合的延伸一般，因而，夸克之间那所谓的“胶子”其实并非
是什么传递“超强作用力”的东西。用所谓的交换什么粒子来达到相互吸引是很不
切合逻辑的，“胶子”如果存在，则只能是比较小的不饱和游空子重合体的聚合体
━━等于是夸克之间的一些“小夸克”罢了。它的作用，只能是填充在夸克之间，
加固夸克的聚合作用，让大小夸克紧密地结合在一起，形成较为稳定的浑然一体的
所谓强子。

夸克的内幕，已经弄清楚了。而自然界的强子（即重子和介子）已知皆由夸克所构
成！所以我们等于也彻底地了解了强子的结构。

    人们知道，强子之间则是靠强相互作用力而结合在一起的；那么强相互作用力
的实质又是什么？还有其他的力乃是如何起相互作用的呢？

    好，下一章就让我们谈一谈自然界相互作用力的问题吧。

 

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