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論物質(zhì)
論物質(zhì)
物理學(xué)發(fā)展到今天又遇到很多矛盾和問(wèn)題。筆者認為要解決這些問(wèn)題
就必須重新定義物質(zhì)各方面的基本屬性，并在此基礎上建立的物理理
論
大家都知道，我們生活的這個(gè)廣大世界是由兩部份組成的, 那就是客觀(guān)存在
的物質(zhì)和虛無(wú)的空間。物質(zhì)存在于空間之中又被空間所分割，兩者是相互依存
的關(guān)系。因此要了解世界就必須弄清物質(zhì)的特性。物質(zhì)就是世界上客觀(guān)存在的
東西，它有質(zhì)量和體積兩大特性。質(zhì)量是物質(zhì)存在的象征，沒(méi)有質(zhì)量就沒(méi)有能
量，也沒(méi)有任何可觀(guān)測性，所以什么也沒(méi)有。同時(shí)質(zhì)量也是物質(zhì)存在多少的量
度。體積是物質(zhì)占有空間的大小的量度。
物質(zhì)在世界上的存在形式是多種多樣的，有粒子、 原子、分子、 星體和類(lèi)
星體等。人們一直認為在廣闊的星際空間除了極少的星際物質(zhì)外什么也不存在。
但是光譜的紅移證明星際空間是充滿(mǎn)介子的，星光必須通過(guò)介子才能到達地球。
我們假設這種“星際介子”是由無(wú)數微小的粒子組成的。由于這種粒子比中子、
核子等小得多所以可以輕易地穿過(guò)原子、分子、星球等而極少受到阻礙。因此
暫時(shí)叫這種“星際介子”為自由粒子。自由粒子不但存在于星際空間而且存在
于原子之間，核子之間。自由粒子時(shí)刻不停地做著(zhù)雜亂無(wú)章的運動(dòng)。
光子在穿過(guò)自由粒子時(shí)消耗了能量所以產(chǎn)生了光譜的紅移，這是光譜紅移的
主因。沒(méi)有考慮到這個(gè)主因是宇宙年齡與宇宙大小產(chǎn)生矛盾的原因。
提到能量我們應確定一點(diǎn)──能量本身不是客觀(guān)存在的實(shí)體。能量只是由于
物體的運動(dòng)而具有的對其它物體發(fā)生作用的能力。物體的能量越大對其它物體
作用的能力越大。決定粒子能量大小的是粒子的質(zhì)量和速度。其中速度包括內
部速度和外部速度。象原子這樣的粒子是由比它小得多的大量粒子組成的，它
們在原子內部作平衡運動(dòng)。當這種平衡被打破時(shí)原子的整體性受到破壞而放射
出大量?jì)炔苛Ｗ�，而原子的內部能量也隨著(zhù)質(zhì)量的散放而成為外能。這就是我
們所知道的原子能的來(lái)源。這也是所有能量轉化所必須遵循的規律。
一、運動(dòng)學(xué)
１、邁克耳遜──莫雷實(shí)驗
光波是一種實(shí)在的波動(dòng)，這一點(diǎn)由光傳播時(shí)的波動(dòng)性就可以看出。但光波與
我們傳統波動(dòng)學(xué)里的連續波不同，光波是由大量粒子組成的粒子波,是不連續
的。但是由于組成光波的粒子數量大間隔極小，因此在宏觀(guān)上看來(lái)這種間隔可
以忽略光波仍是連續的。
物體宏、微觀(guān)性質(zhì)的不同和一切物體都有波粒二象性告訴我們，光波相對連
續的現象和其它一切波動(dòng)現象一樣，并沒(méi)有對應于絕對連續觀(guān)念的波，任何波
動(dòng)的連續性都是相對于它的觀(guān)測尺度而言的。我們要把這一推測提高到假設的
地位。
光波作為一種粒子在空間傳播是有媒質(zhì)的，它就是充滿(mǎn)了宇宙空間的自由粒
子。象以太那種相對于太陽(yáng)靜止的光媒質(zhì)是不存在的，這也正是邁克耳孫──
莫雷實(shí)驗失敗的原因。大家都知道地球繞太陽(yáng)轉，而太陽(yáng)繞銀河星系中心轉，
星系又繞星系團轉，至于整個(gè)可觀(guān)測的宇宙的運動(dòng)狀態(tài)還沒(méi)弄清。這樣，地球
相對于光媒質(zhì)的速度就無(wú)法確定。而邁克耳遜──莫雷實(shí)驗中把地球相對于光
媒質(zhì)的速度定為地球公轉的速度是非常明顯的錯誤。第一地球相對于光媒質(zhì)的
速度的方向與地球公轉的方向相同的機率很小, 因此即使地球相對于光媒質(zhì)的
速度很大實(shí)驗結果也可能很小。在邁克耳遜──莫雷實(shí)驗中當地球相對于光媒
質(zhì)的速度的方向與地球公轉的速度的方向的夾角是45度時(shí)實(shí)驗結果就接近于零。
第二地球相對于光媒質(zhì)的速度有可能小于地球公轉的速度。所以光速不是不變
而是我們沒(méi)有測出來(lái)。
２、時(shí)間
光速的可變性使我們有必要重新確定一下時(shí)間，否則對運動(dòng)的數學(xué)描述就沒(méi)
有物理意義。在古代人們通過(guò)觀(guān)察日、月運行的規律來(lái)確定年、月、日，從而
確定了更小的時(shí)間單位。換句話(huà)說(shuō)，時(shí)間的意義就在于每個(gè)時(shí)間單位都代表物
質(zhì)由一種運動(dòng)狀態(tài)變化到另一種運動(dòng)狀態(tài)的歷史, 是不可改變的。所以時(shí)間也
是不變的。
雖然時(shí)間是由日、月運行的規律來(lái)確定的但經(jīng)過(guò)人們的推廣，它代表的卻是
宇宙中所有物質(zhì)的運動(dòng)變化的歷史過(guò)程。也就是說(shuō)時(shí)間具有整體性。不存在某
個(gè)空間內自己的時(shí)間，也就是不存在不同空間的時(shí)間快慢了。
時(shí)間不是獨立存在的，它是以物質(zhì)的存在為基礎的。物質(zhì)的運動(dòng)決定時(shí)間而時(shí)
間只是物質(zhì)的運動(dòng)的表現。
鐘表只是測量時(shí)間的工具，它只能在一定精度內代表“時(shí)間”，不論在任何
地方“鐘表”都不能代替“時(shí)間”。事物的同時(shí)性是說(shuō)一個(gè)事物某種狀態(tài)的存
在與另一個(gè)事物的某種狀態(tài)的存在不分先后。一個(gè)事物某種狀態(tài)的存在是瞬時(shí)
的唯一的。一個(gè)事物的某種狀態(tài)與另一個(gè)事物的某種狀態(tài)的共同存在也是瞬時(shí)
的唯一的。例如（大家知道所有恒星的質(zhì)量都在不斷的減少因此它們每時(shí)每刻
都是不同的）假設100億噸的太陽(yáng)和200億噸的天狼星是共同存在的那么100億
噸的太陽(yáng)就不可能和199.999999億噸的天狼星共同存在。因此同時(shí)性不變的唯
一的。
３、空間與運動(dòng)
空間就是虛無(wú)，它本身不存在任何實(shí)質(zhì)性的東西，但空間存在大小、位置。
位置是空間的固有性質(zhì)，它不隨物質(zhì)的變化而變化。物體在空間的位置的變化
過(guò)程叫做運動(dòng)。
自然界中的一切物體都在運動(dòng), 所以物體的運動(dòng)是普遍的, 絕對的, 對運動(dòng)
的描述也是絕對的。但是對物體之間的運動(dòng)關(guān)系的描述卻具有相對性。為了描
述物體之間的運動(dòng)關(guān)系, 就必須選擇另一個(gè)物體作為標準，這個(gè)被選做標準的
物體，叫做參照系。對同一個(gè)運動(dòng)，選擇不同的參照系，描述的結果一般不相
同。因此觀(guān)測和描述的結果的不同并不能說(shuō)明物體的運動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化。為
了方便以后把物體之間的運動(dòng)關(guān)系叫相對運動(dòng)。
運動(dòng)是相對運動(dòng)的基礎，也就是說(shuō)沒(méi)有運動(dòng)哪來(lái)的運動(dòng)關(guān)系。因此人類(lèi)要了
解相對運動(dòng)就得先了解運動(dòng)。
物體的運動(dòng)有兩種基本類(lèi)型：直線(xiàn)運動(dòng)和曲線(xiàn)運動(dòng)。要想區分這兩種運動(dòng)就
得先弄清什么是直線(xiàn)。一個(gè)物體在沒(méi)有和其它物體發(fā)生作用時(shí)所經(jīng)過(guò)的軌跡叫
直線(xiàn)。物體的軌跡是直線(xiàn)的運動(dòng)叫直線(xiàn)運動(dòng)。
４、對于一個(gè)物體的運動(dòng)，應當從以下幾個(gè)方面來(lái)描寫(xiě)。
（１）描寫(xiě)物體位置變化的大小和方向──位移
在一段時(shí)間內物體從某個(gè)位置移到另一個(gè)位置叫物體的位移。位移的大小是
兩個(gè)空間位置的距離，方向從開(kāi)始位置指向結束的位置。
關(guān)于位移，應當明確它具有以下兩個(gè)特性：矢量性：位移是矢量，既有大小，
也有方向。絕對性：位移的大小和方向與參照系無(wú)關(guān)。因為空間的位置是固定
的，物體的運動(dòng)也是絕對的，所以物體存在位置的變化的大小和方向只由物體
自身的運動(dòng)來(lái)決定與參照系無(wú)關(guān)。
（２）描寫(xiě)物體位置變動(dòng)的快慢和方向──速度
在一直線(xiàn)運動(dòng)中任何一段位移與通過(guò)該位移所用時(shí)間的比值叫速度。
曲線(xiàn)運動(dòng)可以看作是由無(wú)限多個(gè)無(wú)限短的直線(xiàn)運動(dòng)組成。
關(guān)于加速度，應當明確它具有以下三個(gè)特性：矢量性、方向性、瞬時(shí)性，其
方向就是速度增量的方向。瞬時(shí)性：加速度是相對于物體自身的速度而言的與
參照系無(wú)關(guān)。
５、經(jīng)典物理學(xué)對運動(dòng)的描述，其實(shí)是對相對運動(dòng)的描述。
在經(jīng)典物理學(xué)中，物體的位置是相對位置，位移是相對位移，速度是相對速
度，加速度是相對加速度。經(jīng)典物理學(xué)中運動(dòng)方程，其實(shí)是相對運動(dòng)方程，它
適用于所有相對運動(dòng)。相對速度的合成不論在什么條件下平行四邊形法則都適
用，不存在光速極限。例如，當兩束光相對運動(dòng)時(shí)，它們的相對速度就是兩倍
于光速。相對于不同速度的物體光的相對速度是不同的，而我們之所以測不到
地球相對于光的速度是因為地球相對于光媒質(zhì)的速度在不斷的變化，所以，我
們測到的光速是光相對于地球的平均速度。也近似于光相對于光媒質(zhì)的速度。
６、粒子的波粒二象性
經(jīng)典物理認為波動(dòng)是連續的、曲線(xiàn)運動(dòng)的，而粒子運動(dòng)是間斷的、直線(xiàn)運動(dòng)
的。由于一個(gè)物體的運動(dòng)不可能是既連續又間斷，既曲線(xiàn)運動(dòng)又是直線(xiàn)運動(dòng)。
因此人們認為那種既具有波動(dòng)性又具有粒子性的粒子波是不存在的，而創(chuàng )造出
一種數學(xué)上的幾率波。
其實(shí)這只是人們對波動(dòng)性和粒子性的誤解。因為絕對連續的波是不存在的，
粒子由于與其它物體頻繁接觸，也不可能長(cháng)時(shí)間的作直線(xiàn)運動(dòng)。所以，單純的
波動(dòng)和單純的粒子運動(dòng)都是不存在的。世界上所有物體都是以粒子波的形式運
動(dòng)的，只是由于觀(guān)察運動(dòng)的尺度不同才產(chǎn)生了波動(dòng)和機械運動(dòng)之分。換句話(huà)說(shuō)，
波動(dòng)性和粒子性都是一種運動(dòng)的性質(zhì)。如光子在空間傳播過(guò)程中既隨光媒質(zhì)做
垂直于傳播方向的運動(dòng)又向著(zhù)傳播方向運動(dòng)，因此光子實(shí)際上做的是曲線(xiàn)運動(dòng)。
(我們假設光子存在內部結構和自我推進(jìn)力,它的動(dòng)力有周期性變化,詳見(jiàn)《論
光的傳播》 )
下面我們用光子的粒子波理論來(lái)分析一下光的單縫衍射實(shí)驗。光的單縫衍射
是光子在通過(guò)單時(shí)與單縫發(fā)生作用而引起的一種現象。由于這種縫間隔很小，
所以真正和光子發(fā)生作用的是縫邊上的原子。由于光子到達單干縫時(shí)和原子的
距離不同所以原子對光子傳播方向的改變也是不同的，離原子越近，光子傳播
方向的改變越大。同時(shí)，一束光波是由許多光子組成的每個(gè)光子的運動(dòng)狀態(tài)都
不相同。所以不同的光子到達單縫時(shí)，由于運動(dòng)狀態(tài)和動(dòng)力周期不同而受到原
子不同的作用，從而在底片上形成明暗相間的圖形。
如果光源很弱，使得底片上每次只能記錄到一個(gè)光子，這時(shí)底片上的光強代
表光波的一種狀態(tài)發(fā)生的衍射現象。也就是說(shuō)一束光波的衍射是由許多不同狀
態(tài)的光子衍射所組成的。
光波只是許多種粒子波的一種所以光波的衍射原理和其它粒子波是相同的。
粒子波的衍射原理告訴我們衍射時(shí)粒子落在不同的地方，不是因為粒子運動(dòng)的
不確定性，而是因為粒子發(fā)生衍射的初始條件不同。當初始條件全部確定下來(lái)，
而又為人所知的時(shí)候，人們就可以確定粒子的運動(dòng)。因此，不論在宏觀(guān)世界還
是在微觀(guān)世界都有決定性因果關(guān)系。
粒子波的衍射理論告訴我們測不準關(guān)系是把由初始條件的不確知而導制的因
果關(guān)系的不確定, 看成了在確知全部初始條件下, 因果關(guān)系仍然是不確定的。
也就是說(shuō)測不準關(guān)系是在沒(méi)有弄清因果時(shí)所下的結論。從而導制因果關(guān)系的混
亂，是錯誤的。但統計物理是對物理現象的一種總結，對人類(lèi)認識物質(zhì)的本質(zhì)
規律是有用的。
二 動(dòng)力學(xué)
對于物體間的相互作用及其對運動(dòng)的影響，經(jīng)典力學(xué)里的牛頓定律已做了詳
細的回答，但對它的理解有些地方不夠準確需要更改。
關(guān)于牛頓定律應當更正以下幾點(diǎn)：
（１）牛頓定律是對絕對運動(dòng)規律的描述，與參照系無(wú)關(guān)，所以當我們把它直
接應用到相對運動(dòng)中時(shí)，就會(huì )造成混亂，也就是說(shuō)我們分不清哪些相對運動(dòng)狀
態(tài)的改變是力的作用，哪些是參照系自身運動(dòng)狀態(tài)改變所引起的。因此，我們
在分析相對運動(dòng)時(shí)，必須把它限制在特定的時(shí)間、空間范圍內。在這個(gè)特定的
范圍內把相對運動(dòng)當做絕對運動(dòng)，應用牛頓定律來(lái)分析它。這樣得到的分析結
果是有它的成立范圍的。例如，光在星際空間運動(dòng)時(shí)，由于速度很大，所以，
光子在單位時(shí)間內就會(huì )遇到大量的自由粒子，從而，產(chǎn)生很大的阻力。正是因
為這種阻力和光子的推動(dòng)力保持平衡，所以光在“星際空間”的速度才是恒定
的。象汽車(chē)之類(lèi)的物體由于它在自由粒子中的速度很小所以它受到阻力也很小
可以忽略不計。但是當物體的速度增大時(shí)自由粒子的阻力也會(huì )增大，當速度接
近光速時(shí)就會(huì )出現“光速障礙”，不過(guò)只要找出適當的辦法“光障”是可以突
破的。
（２）慣性系是做勻速直線(xiàn)運動(dòng)的參照系。
由于慣性系是由絕對運動(dòng)的性質(zhì)決定的，與相對運動(dòng)無(wú)關(guān)，所以我們分不清
誰(shuí)是慣性系，誰(shuí)不是慣性系，只能在特定的范圍把某些物體近似地看作慣性系。
例如當我們在研究地球上的物體時(shí)就把地球當作慣性系，當我們在研究太陽(yáng)系
內的物體時(shí)就把太陽(yáng)當作慣性系。至于他們是否真的在作慣性運動(dòng)，我們是無(wú)
法知道的。
（３）力是物體之間相互作用的代表，力本身不是實(shí)體。
當物體之間發(fā)生作用時(shí)，物體與物體必須有實(shí)質(zhì)性接觸，也就是說(shuō)世界上不
存在超距作用。
（４）牛頓運動(dòng)定律適用于宇宙中所有物體的運動(dòng)情況，不論物體的速度有多
大都得遵循牛頓定律。但是我們所選的參照系要做相應的改變。
不論是批評還是建議我都非常需要,盼望各位讀者與我聯(lián)系。
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