前       言

尊敬的专家、学者：

各位老师同学：

 

这是本人经多年努力学习研究，对物理哲学基础问题的一些初步心得体会，非常希望得到您的指导。

1、近代科学技术尤其是应用物理得到快速发展，而某些物理基础性研究，主要是关于基础结构和基本相互作用方面的研究，近百年来进展缓慢，很多司空见惯的大自然之谜都得不到较好的解释，这是人类认知科学发展史中的不正常现象。

如：宇宙间为什么存在一致性的个体（质子、电子，光速），为什么存在引力作用和正（反）电场作用，为什么引力常数、电场常数具有稳定的数值，为什么基础正反粒子成对生成和堙灭但可以分别独立稳定存在，为什么质子的质量是电子的1836倍但带电量一致，为什么光遇到障碍物会绕到障碍物背后，为什么光照射到光滑物体表面会保持频率不变情况下外在波速变为零而后反弹恢复，等等。这些大自然之谜应当是有解的，现在大都堵在探索的路上，实验数据已经很完备了，就是对其解释不了。主要原因是传统理论中的某些思维定式，束缚了科学理论的进步。

2、传统的思维定式导致了几个主要障碍长期无法跨越，阻挡了探索之路的前进步伐。这几个主要障碍是：

A、固定质料构成的粒子观。在这种僵化的粒子里，没有任何因素可以使得粒子稳定，也没有任何因素可以使得粒子拥有各种属性，更谈不上粒子之间的相互作用。必须寻找一种既不是固定质料构成，又能在动态中稳定的粒子形成机制。一束一束的激光和超声波，有可能给人们以启示。

B、无限层次观。人们总是在试图以粒子解释粒子，人类从几千万种分子到上千种原子（含同位素），再到几种基础粒子，运用的是顺势的解析还原认知路线。但是接下去的深入研究中解析还原认知模式失效了，单纯的归纳法、经验实证法也失效了。试图用十几种夸克解释一种质子（或中子），是研究路线的逆行，大自然真有将一个电量精确地切割成1/3、2/3电量的能力吗？几十年过去了，夸克始终不露真面目，即便夸克真的存在，那么夸克又是如何生成的，它的弹性、引力、电性是如何产生的呢？在传统思路下这将是一个永远也无法解决的问题，必须找到一个从无到有的解决方案。从道德经中“道生一、一生二、二生三、三生万物”的观点中有可能得到启发。

C、缺乏整体联系的宇宙观。人们可以承认个别粒子之间的相互作用，但这只是个别联系而不具有整体性。缺乏了整体联系，无法解释光速的一致性，也无法解释各类粒子各自的全同一致性，更重要的是个别事物之间失去了可比性计量和计算的基础。一个典型的例子是各惯性参照系平权的观点，可以适应简单的运动学现象，但对质量、能量等本体性问题就无能为力了，航天飞机上观察地球动能猛增的结论显然是荒谬的。必须承认一个局部均匀稳定的系统存在，在相对性中寻找绝对性，在永恒变动中寻找不变。

D、作用力场与粒子分离观。人们总是在试图以传递相互作用粒子来解释粒子之间的相互作用。至于这种传递相互作用粒子为什么以这种方式存在，为什么能传递相互作用？在传统思路下这将是一个永远也无法解决的问题，必须从粒子内因的角度寻找相互作用机制。场与个别粒子是统一的，粒子为什么聚而不散自身就内含相互作用因素。

3、事实证明，用通常的方法是很难破除这些思维定式和主要障碍的，否则就不会延续近百年无法取得突破性进展。这是因为物理学基础问题己经延伸到哲学基础问题的层面，如果哲学基础理论不创新，将会严重影响物理基础理论研究。

哲学与物理学在基础性问题上是相互融通的，比起其他学科更接近于大自然基础层面的本质。由于各学派立场角度不同，对哲学中很多问题有不同见解是可能的。但哲学不是纯信仰，哲学本质上也是一种知识，一种对事物最一般的存在和发展规律的认知，对于哲学基础问题一定存在统一的真理性描述。然而各学派争论了上千年，谁也没有说服谁，没有出现统一的迹象。这也是人类认知科学发展史中的不正常现象，哲学也面临重大创新。

    4、笔者提出新的理论框架，在物理学方面主要是：局部绝对静止以太参照系和波粒统一模型。在哲学方面主要是：发展实在观。其目的就是为了冲出传统理论的思维束缚，力图为物理和哲学基础问题找到一种全新的解题方案。新的理论框架对很多物理哲学基础问题有较强的解释力度，得到很多公式计算级的实验事实支持，但仍然很难得到人们的认同。

A、人们在以粒子解释粒子、以相互作用解释相互作用的传统的解析还原思维模式下，无论如何也接受不了“波粒统一模型”，没有固定质料组成的没有固定边界的一份一份的波怎么就成了具有定态个体性的粒子？但是离开了“波粒统一模型”，人们很难提出其他解决方案，标准模型理论不具有基础性，弦理论无法为每根弦找到端点，涡旋理论中的个体不具有共容性和穿透性。总之，离开了波粒统一思路无法构建出有这么多属性的稳定的粒子，无法解释粒子间的各种相互作用，无法解释波粒二象性的本质，无法解释量子不确定性的本质。

B、人们在相对主义的各惯性参照系平权的传统思路下，无论如何也接受不了“以太阳为参照物的局部绝对静止参照系”，人们难以相信在一定的宇宙范围内，自由存在的无数个惯性参照系中居然可以有一个占主导地位的参照系，能够规范其他参照系个体的行为。但是，如果离开了局部绝对静止参照系，世界上一切定态个体都不可能存在，一切可比较的计量和计算都不可能实现。哪怕是在只有10米宇宙范围内存在光速的一致性，存在质子、电子各自质量的一致性，存在引力常数或电场常数的一致性，就必然存在这个宇宙范围的整体性系统性的稳定的媒质，这就是均匀化的以太系统，也就是一个局部绝对静止参照系。这是这个局部范围内一切定态个体存在的基础，一切计量、计算的基础。以太阳为参照物的局部绝对静止参照系，得到光行差实验，魅星观察实验，电磁实验，运用洛伦兹变换解释的MM实验，运用折射率改变而不是以太拖拽解释的斐索流水实验，等等的证实。至于遥远的宇宙深处是什么样的局部绝对静止参照系，是什么样的光速，那是那里的事情。

C、人们在传统的各哲学学派理论指导下，很难接受发展实在观中的一系列创新观点：

（1）宇宙的本原是无序无形的、延续且永恒变化的实在（有）与非实在（无）。本原的结构是无稳定个体特征的质料实在。

（2）本原通过均匀化过程形成具有整体性和系统性特征的以太媒质。

（3）物质是以太媒质中稳定的一份一份的波。物质是由无序无形的一般物（本原）发展为定态个体的产物，物质结构是在质料实在基础上的形式实在。任何个体都没有固定的质料，但都力图在动态中稳定。基础的物质是波粒统一模型：光子、基础正或反粒子。物质与运动永远是联系在一起的，无论是光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子、任何介质中的光子，合成的波速一定是绝对静止参照系中的真空光速。

（4）不仅定态粒子，数理逻辑也有一个发生发展的过程。在无序本原阶段是不存在数理逻辑规律的，不要试图使用形式逻辑分析理解存在者之超级存在的“一”，也不要试图使用波动方程分析计算以太中的波动现象。只有在定态粒子形成后数理逻辑才产生，但此时非数理逻辑仍能在一定程度上发挥作用，不遵循数理逻辑事件和非理性思维与遵循数理逻辑事件和理性思维一样，都是真实存在的。

（5）因果关系决定性同样有一个发生发展过程。在无序本原阶段是不存在因果关系决定性的，因果关系决定性的产生是与有序定态个体同步形成的。然而即使宇宙发展到高级阶段，因果关系决定性已成为主流，非因果关系非决定性仍在一定程度上发挥作用，否则不会有任何创新思维产生，世界也不会是这样的丰富多彩。

（6）意识主体是物质的产物，意识是意识主体对外部和内部事物的描述、指称和判断。信息实在是在质料实在、形式实在基础上的发展产物，是意识的主要存在方式。于是，精神世界的一切，无论是正确的意识、错误的意识和虚幻的意识，都具有了客观实在性。

（7）主体是物质发展的产物，但并不存在主体与客体的必然的如实反映和绝对符合。非确定性判断和行为实践验证完成了主体与客体之间的弱关联。

（8）认知渠道的多样性和灵感式猜想是创新思维的主要发生机制。

发展实在观有可能为哲学中长期存在的某些基础性问题提供新的解决方案，有可能为各哲学学派在基础层面实现一定程度的统一创造条件。

5、应当认识到，这轮物理基础理论涉及到的一系列哲学基础问题，不仅仅是通常的学科交叉，也不仅仅是希望得到相互之间更深入的融合和相互支撑，而是要求哲学也必须进行重大创新，这既是合理解释上千年来若干争论不休哲学问题的需要，也有利于与当前物理基础理论深入研究的有效衔接。

6、科学发展史证明了一个事实，应用物理必将向深度和广度发展，应用物理的进一步发展，必将对物理基础结构和基本相互作用理论提出重大变革要求：在超微观领城，如亚纳米微电子（光子）芯片，波与粒子再也不能分别观察和计算了。在涉及单个量子之间相互作用领域，如量子通信、量子计算，个別量子之间必须实时地直接联系（超光速作用传递）。在精密磁控、强铁磁领域，对量子磁矩的认知必将更深入。在高能光子和高密度光子领域，光子与光子之间必将受到光子波幅的相互干扰，对波幅物理量的认知必将深入。对空穴导电、超导和量子霍尔效应（包括量子反常霍尔效应）的研究必将涉及晶格（原子）的同步共振。总之，物理基础结构和基本相互作用理论必须取得重大突破，才能为应用物理的进一步发展提供更有力的支撑。

笔者非常希望得到专家学者老师的深入指导，纠正一些不成熟的认知。更希望更多的有志者参与物理哲学基础研究，希望更多的有志者取得有价值的成果。希望笔者的不成熟心得能提供某些启发。

 

皮可慰

                                         2024年7月

 

 

补充：笔者论点与对应的传统观点列示

 

（论点的论据、验证方法和对应传统观点的证伪，见汇编正文）

 

近期将汇编一书寄给一些老师，寻求指导。有老师认为这本书中很多观点与传统理论差异太大，建议将要点进行集中列示，以便系统性地整体性地进行评估。现将笔者关于物理哲学的主要论点与对应传统观点列示如下：

01：关于基础结构和基本相互作用方面的研究，笔者认为近百年来进展缓慢，停滞不前。

传统观点：沉醉于以粒子解释粒子、以相互作用解释相互作用的思维模式中，不断试图修补完善各种不成熟的理论。

02：关于物理基础理论近百年停滞不前的原因，认为不是实验资料不完备。不赞成巨额投资高能对撞机，但光、磁、电等极端实验很必要。

传统观点：等待新的实验资料促进理论发展。

03：在应用物理快速发展的情况下，物理基础理论发展缓慢，这是人类认知科技史中的不正常现象。

传统观点：人类认知是一个不断深化进程，既然能够在分子里找到原子，在原子里找到质子电子，按此方法研究下去就是了，人类有的是时间。

04：传统的思维定式导致了几个主要障碍长期无法跨越，阻挡了物理基础结构和基本相互作用探索之路的前进步伐，研究路线存在系统性问题。

传统观点：阻碍物理基础理论前进的主要原因是实验数据不完备和现阶段社会生产力发展水平较低。不存在研究路线的系统性问题。

05：这轮物理基础理论涉及到的一系列哲学基础问题，不仅仅是通常的学科交叉，也不仅仅是希望得到相互之间更深入的融合和相互支撑，而是要求哲学也必须进行重大创新，这既是合理解释上千年来若干争论不休哲学问题的需要，也有利于与当前物理基础理论深入研究的有效衔接。

传统观点：未能更深入地从哲学创新角度研究物理基础问题和哲学基础问题。

 06：传统思维定式导致的固定质料构成粒子观是错误的，在这种僵化的粒子里，没有任何因素可以使得粒子稳定，也没有任何因素可以使得粒子拥有各种属性，更谈不上粒子之间的相互作用。必须寻找一种既不是固定质料构成，又能在动态中稳定的粒子形成机制。

 传统观点：没有稳定的质料何来稳定的粒子，粒子的各种属性和相互作用特征是伴随粒子固有的。

07：传统思维定式导致的物质结构无限层次观是错误的。人们总是在试图以粒子解释粒子，人类从几千万种分子到上千种原子（含同位素），再到几种基础粒子，运用的是顺势的解析还原认知路线。但是接下去的深入研究中解析还原认知模式失效了，结构的层次不是无限的，必须找到一个从无到有的解决方案。

传统观点：物质结构层次是无限的，永远都是以下一层粒子解释上一层粒子。

08：传统思维定式导致的缺乏整体联系的相对主义宇宙观是错误的，认为粒子之间存在一致性的事实（基础粒子的全同一致性，光速的一致性），必然存在具有共性的媒质环境（以太）。

传统观点：宇宙间一切事物都是相对的，如果存在具有共性的媒质环境（以太），那么以太的运动或者静止是如何确定的。（解决方案：仅仅是局部范围均匀一致性）

09：传统思维定式导致的作用力场与粒子分离观是错误的。人们总是在试图以传递相互作用粒子来解释粒子之间的相互作用，但这种传递相互作用粒子为什么以这种方式存在，为什么能传递相互作用，在传统思路下将是一个永远也无法解决的问题，必须从粒子内因的角度寻找相互作用机制。场与个别粒子是统一的，粒子为什么聚而不散自身就内含相互作用因素。

传统观点：永远都是以相互作用解释相互作用。

  10：认为宇宙的（局部）整体联系先于个别粒子存在，是一切个体定态的基础，是个体之间一致性的基础，是个体之间可比较可计量可计算的基础。

  传统观点：个别事物之间的相互作用综合起来就构成了宇宙的整体性。（证伪：空无一物的宇宙任何时候任何地点，成对生成的粒子都具有一致性）

  11：认为宇宙间个体之间一致性的特征，就是个体之间的共性，一定存在本体的一般物状态，是一个值得深入研究的课题。

  传统观点：个体一致性的原因是组成个体的更小结构个体的一致性的结果，或者是宇宙大爆炸初期一致性的原始形态发展的结果。

 12：认为粒子稳定定态一定是有原因的，否则不会无缘无故地稳定在一定数值，一定有一个动态的稳定机制，是一个值得深入研究的课题。

传统观点：个体稳定定态的原因是组成个体的更小结构个体的稳定定态性质决定的。

 13：认为很多司空见惯的大自然之谜应当是有解的，积累这么多问题长期得不到完美解释是系统性原因，必须解开系统性的结，很多问题将会迎刃而解。

 传统观点：不存在系统性问题,不可能解开几个结就能解决一系列问题。

14：业余研究最大的短板是缺少实验条件，但物理基础性研究并不缺少实验资料，几乎所有基础实验资料都摆在人们面前，只是解释不了而已。

传统观点：对物理基础结构和基本相互作用的研究，不可能非专业进行。

15：新观念新方法必定要落实到计算级的与实验事实高度吻合的成果上，由于物理基础性研究的成果主要反映在对现有实验事实的合理解释，如果研究工作取得进展，更容易显示直接的成果。

传统观点：离开新的实验资料，基础研究难以成功。

16：认为可以通过分析简单的实验探索深层次的理论。例如: 当你确认太空中一个质子与一个电子相距1mm能夠存在电场吸引作用，能夠同时存在引力作用。当距离拉大到1m或者38万km时（地球与月亮距离），这两种作用力仍然存在。你是否觉得相互作用的定域性与非定域性是可以统一的，量子纠缠是可以实现的。又如，地球与月亮之间存在引力，假如不断地减少地球和月亮的质量，引力公式还有效吗？如果减到距离仍为38万KM的一个质子和一个电子，还存在引力吗？宏观实验告诉我们：整体性质由组成部分的性质集合而成。这就承认了量子的定域性和非定域性是同时存在的，承认了量子的运动速率受光速限制，但相互作用传递速率不受光速限制，无论相距多远，相互吸引时，电子的运动速率总是质子的1836倍，相互作用的传递似乎是瞬间的。只有波才可以具有这种特征，波动中心体现定域性，波的无限延伸（不是波传播的无限延伸而是波空间分布的无限延伸）体现了非定域性。再如，在茫茫的较大区域的浩瀚宇宙空间，只有一个质子和一个电子，电子以极高速向质子冲击，此时表现出的物理现象极为简单，但内含的研究课题非常丰富：正质子和负电子为什么能稳定存在，为什么具有质量定态，为什么具有全同一致性，即与遥远的质子或电子质量基本一致。它们之间为什么存在引力，引力常数为什么是一个相对稳定数值。它们之间为什么存在电场力，与电场力相关的精细结构常数为什么是一个相对稳定的数值。粒子撞击的结果为什么能生成正负成对的粒子，为什么最终稳定的粒子只有质子、电子几种形式。粒子之间碰撞时为什么动量守恒，为什么能量守恒，在将粒子理解为波时，其实就是为什么在相互作用中曲率（矢量，次/米）守恒，频率（标量，次/秒）守恒。（这将涉及到暗物质的开放式热力学系统）

你看这么简单的场景里隐含着这么多神奇的物理机制，这么多的谜等待人们去探索、揭示。运用简洁的实验模式和实验数据，构建新的物理基础理论框架，是一个重要的研究方法，因为接近底层的物理现象本身是简单的。

传统观点：物理基础结构和基本相互作用理论是高深莫测的。

17：数学工具在自然科学中，尤其是应用自然科学中的重要作用是勿容置疑的。但物理基础研究涉及的数学工具也许并不需要太高深。这是因为：物质实在是发展的，物理基础性问题研究的是物质实在由无序发展到有序的简单形式，比起微电子学或者工程结构学要简单得多，显然不应涉及太高深的数学工具。数学本身也有一个发生与发展的过程，一个由简单向复杂发展的过程，与物理基础问题匹配的数学工具应当是相对简单的。

传统观点：高深的物理理论必然需要高深的数学分析。

18：认为在局部宇宙的无数个永恒相对运动的参照系中，一定存在一个特殊的绝对静止参照系。这个观点否定了相对论中的任何参照系平权的观点，能有效解释相对论中很多悖论问题。
    传统观点：无法接受绝对和静止概念。

19、认为必须承认相对中的绝对、永恒变动中不变，否则世界上一切稳定的定态个体都不可能存在，一切可比较的计量和计算都不可能实现。

传统观点：世界上不可能有绝对的事物，更不可能有绝对静止的事物。（解释：是局部的动态中的绝对和静止）

20：认为以太阳为参照物的局部绝对静止参照系，得到光行差实验，魅星观察实验，电磁实验，运用洛伦兹变换解释的MM实验，运用折射率改变而不是以太拖拽解释的斐索流水实验，等等的证实。

传统观点：太阳系在无限宇宙中也是永恒运动的。（解释：太阳系在浩瀚宇宙中连苍海一粟都谈不上，实现局部均匀化是可能的，至于遥远的宇宙深处是什么样的局部绝对静止参照系，是什么样的光速，那是那里的事情。）

21：认为狭义相对论中的光速一致性和洛伦兹变换是正确的，但必须以局部绝对静止参照系来度量。同时认为狭义相对论中的各惯性参照系平权的观点是错误的，各惯性参照系平权的观点可以适应简单的运动学现象，即所谓你看我动我看你也动，但对质量、能量等本体性问题就无能为力了，航天飞机上观察地球动能猛增的结论显然是荒谬的。任何物理量都必须以局部绝对静止参照系来度量。

传统观点：狭义相对论无须置疑。

22：必须承认狭义相对论的进步性，一是光速的一致性，二是＂质能相关＂，而这两点正是持反相观点人士极力反对的。狭义相对论存在的问题主要是相对主义，具体体现在无条件的平权惯性参照系观点。而这点恰恰又是反相人士有意无意极力赞同的。

传统观点：主流学界极力维护狭义相对论，民间研究者多从光速的变与不变质疑狭义相对论。很少有学者质疑狭义相对论的平权惯性参照系观点。

23：狭义相对论中的惯性参照系平权推导（仅指速度叠加），可以在绝对静止参照系下完成。在按通常相讨论进行洛伦兹变换速度叠加的两个A、B参照系外，假设插入一个"绝对参照系" C，计算结果完全等效，说明绝对参照系是可以存在的。任何参照系的平权都是依赖局部绝对静止参照系换算实现的。

传统观点：通常在光速不变假设下按光信号传递推导惯性参照系的平权。（与加入绝对静止参照系效果是一致的）

24：波粒统一模型与尺缩、钟慢的有着必然联系。在绝对静止参照系中运动的参照系（物体），波长的确变短了、频率的确加快了，意味着自己的尺和钟真实变化了，于是观察另外的对象的空间延伸了，时间延缓了。

传统观点：对洛伦兹变换公式的推导信赖于任何参照系下光速不变的假设，远不如运动粒子相对于绝对静止参照系真实的形变直观性更强。

25：任何惯性参照系平权的观点是相对主义认知模式，对事物本质性认知时必然出现盲人摸象的错误。

传统观点：不认同相对中的绝对、变动中的不变，不认同局部绝对静止参照系。（必定走向相对主义认知模式）

 26：认为用通常的方法是很难破除传统理论的某些思维定式，否则就不会延续近百年无法在物理基础结构和基本相互作用理论方面取得突破性进展。这是因为物理学基础问题己经延伸到哲学基础问题的层面，如果哲学基础理论不创新，将会严重影响物理基础理论研究。

传统观点：哲学对物理基础研究有一定影响，但并不起重要作用。

27：认为哲学与物理学在基础性问题上是相互融通的，比起其他学科更接近于大自然基础层面的本质。

传统观点：哲学通常认为是物理学之后，二者在基础问题上各自有自己的研究领域。

28：认为由于各学派立场角度不同，对哲学中很多问题有不同见解是可能的。但哲学不是纯信仰，哲学本质上也是一种知识，一种对事物最一般的存在和发展规律的认知，对于哲学基础问题一定存在统一的真理性描述。然而各学派争论了上千年，谁也没有说服谁，没有出现统一的迹象。这也是人类认知科学发展史中的不正常现象，哲学也面临重大创新。

传统观点：世界是多样化的，哲学虽不是纯信仰，但不同见解是必然的。（反诘：应当承认真理的客观实在性）

29：认为均匀化以太媒质中稳定的个体只有波，没有其他任何形式的个体，因此粒子就是波，稳定的波就是粒子。波粒统一模型是描述基础粒子和波的唯一可取方案，离开了波粒统一思路无法构建出有这么多属性的稳定的粒子，无法解释粒子间的各种相互作用，无法解释波粒二象性的本质，无法解释量子不确定性的本质。

传统观点：正在完善标准模型理论和弦理论。（证伪：标准模型理论不具基础性，无法解释质量定态问题，弦理论无法解释弦的端点问题）

30：认为波粒统一模型能有效解决粒子之间共容性、叠加性和穿透性问题，宏观中的超声波和激光可以类比。

传统观点：无论是标准模型理论、弦理论、涡旋理论都无法解决上述问题。

31、认为同步共振是基础个体稳定的唯一机制。大自然随机自然选择，同步共振具有最大生存概率。只有波能够形成同步共振，由于以太中的波处于同步共振状态,因此不同于宏观波，可以在耗散中自我补充保持稳定。

传统观点：稳定是无须解释的，分子的稳定来源于原子，原子的稳定来源于质子电子，质子电子的稳定来源于更基础粒子的稳定，是今后永恒的研究课题。

32：认为以太中的随机生成的横波与纵波的同步共振导致稳定的量子波即粒子生成。横波与纵波之间的同步共振相位不同，分别构筑成光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子。粒子之间的相互转换、洛伦兹变换、质能相关的c^2很自然地出现在公式中。对解释量子的自旋也有一定帮助。

传统观点：无法实现上述公式计算级的与实验事实高度吻合的结果。

33：认为世界不是归纳的结果，而是演化的结果。有一个由无序无形的一般物，突变到有序定态的个体物质的进程。粒子性、弹性、引力、电性都是发展的结果，都是需要解释的。

传统观点：粒子性、弹性、引力、电性是无须解释的，按实证原则只要遵照实验数据回答是什么，无须探寻为什么。

34：认为波粒统一模型是对量子理论的完备表述。由于粒子不存在明显的边界，而且粒子状态受波动周期影响，对于解释量子理论中的波函数、不确定性原理有一定帮助。

传统观点：由于认同波与粒子分离,无法从这个角度理解量子性质。

35：认为，由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，物理世界变得如此简洁。频率成为基本的物理量。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10^18e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。如：1牛 =1.509189075×10^33（次/秒）/米。

传统观点：无法使物理世界得到简洁明了的描述。

36：认为，运用Msae（米秒次e）单位制工具有利于揭示物理世界深层次的秘密，如：倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。1 次/e^2 = 25812.807欧姆，25812.807欧姆即霍尔电阻，25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数等于1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积。在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁，  即1/2 次/e。计算电子、质子磁矩，光速c含在计算公式中。

传统观点：无法揭示上述秘密。

37：一百年前认为以太中的波有如此巨大速度，以太必须是极大刚性，但其中的物体运动丝毫感觉不到阻力，从而否定以太存在的观点不存在了，因为以太中除了波之外没有任何个体，波与媒质是融合在一起的，不存在阻力问题。

传统观点：不认同粒子就是波，这个问题仍然存在。

38：一百年前的MM实验，得到实验装置接近太阳运动和反向太阳运动，装置中发射的光在装置同样行程中用时一致。（不出现干涉条纹变动）从而否定传播光的以太存在的观点，可以有新的解释方案。这就是承认以太阳为参照物的局部绝对静止参照系的存在。

传统观点：由于不认同以太阳为参照物的局部绝对静止参照系的存在，即使使用“尺缩”效应维护以太的存在，还是无法回避以太是否“被拖拽”的问题。

39：人们通常认为牛顿的时空观是绝对时空观，这是不准确的。牛顿的时空观中实际上是无数个各自独立的相对参照系，看似有一个绝对的＂空间大葙子＂，有一条永恒的“时间流”，由于是无数的相对参照系，这种＂绝对＂性没有任何客观实体依托，其实是完完全全相对主义的相对时空观。

传统观点：牛顿的时空观是绝对时空观。

40：绝对参照系可以实现远距离超光速的＂同时＂效应，以太中定态个体（稳定的波）的运动速度不能超光速，但相互作用的传递速度是可以远远超光速的。极远距离引力作用下，质量小物体的运动速度大于质量大物体的运动速度，这种相互制约不可能是＂光信号＂交换信息的结果，而是依赖以太体系的整体协调性。假设一条几万公里高压输电回路，任何一段线路发生阻抗变化，全电路电压降分配都会几乎瞬间同步调整，信息传递是可以远远超光速的。

传统观点：不存在超光速问题。

 41：认为必须建立新的“波幅”物理量概念。波幅的平方与能量（即频率）成正比。

传统观点：通常将波动中心移动轨迹的摆动量视为波幅。（证伪：波幅平方应当与波长成反比而不是正比）

42：认为对目前偏振实验的解释，并不是真正的波幅，而是波动中心移动轨迹。又如光通过小孔实验，与孔径的关系使用的都是波长概念而不是波幅概念。

传统观点：未建立真正的波幅物理量。

43：真正波幅物理量的建立，能为质子、电子、中性PI介子的质量定态提供同步共振的限制条件和计算依据。

 传统观点：对粒子质量谱的计算无能为力。

44：真正波幅物理量的建立，粒子能量(频率)越大波长越小,但波幅越大,二者接近时必然产生同步共振效应。对高能粒子、高密度粒子、叠加高电磁强度，必将产生一定影响。

传统观点：仍在以波动摆幅作为波幅，不可能考虑上述问题。

45：认为光子、静止的基础正反粒子和运动的基础正反粒子，都是同一层次的个体，都是无序发展到有序的基础个体，不存在谁更基本的问题。（一生三）

传统观点：没有考虑这个问题。

46：认为一些基础的正或反粒子(实物粒子)可以具有不同的同步共振稳定态，如质子、反质子、电子、正电子、PI部分子（中性PI介子的一半），都是同一层次的个体，都是无序发展到有序的基础个体，不存在谁更基本的问题。真正的波幅物理量在实物粒子共振态的形成机制中起到重要作用。

传统观点：没有考虑这个问题。

47：认为一些复合粒子中的基础粒子可以具有不同的同步共振亚稳定态，如中子中的电子（4倍电子质量）、带电PI介子中的电子（9倍电子质量），与标准同步共振稳定态粒子都是同一层次的个体，不存在4个或9个电子组成亚稳定态粒子的问题。波幅物理量在亚共振态的形成机制中起到重要作用。

传统观点：没有考虑这个问题。

48：万物的本原是客观真实存在的，是可以直观描述的。本原是无序无形的

延续且永恒变化的实在（有）与非实在（无）。本原的结构是无稳定个体特征的质料实在。（即“道“）

传统观点：古希腊巴门尼德认为本原是超级存在，是内部无差异的“一”，无法生成“多”。亚里斯多德的本原是分层次的“实体”，永远都是存在者，始终得不到最一般的存在者之存在。

49：认为本原通过均匀化过程，形成具有局部整体性和系统性特征的以太媒质。这是实在发展的最重要一步，即“道生一”。

传统观点：中国的道既有有又有无，既有静又有动，因此具有发展性。西方哲学迈不出从相对到绝对、从变到不变的关键一步。

50：认为以太中的原始波是随机不稳定的横波和纵波。即“一生二”。

传统观点：不承认波粒统一思路。

51：认为物质是以太媒质中由随机不稳定的横波和纵波通过同步共振形成稳定的一份一份的波。物质是由无序无形的一般物（本原）发展为定态个体的产物，物质结构是在质料实在基础上的形式实在。任何个体都没有固定的质料，但都力图在动态中稳定。基础的物质是波粒统一模型：光子、基础正或反粒子。即“二生三”。

传统观点：忽视了同步共振是基础个体通过自然选择实现定态稳定的唯一途径。

52：认为必须区分一般物（本原）和物质概念，物质是一般物发展的产物，能够较好地回答物质究竟是什么的问题。对物理量的解释更清晰。

传统观点：混淆一般物与物质概念，导致对物理量的理解常常发生混乱，如将质量理解为物质的多少，能量理解为运动量的大小。

53：认为本原的永恒变动与物质运动是不同的概念。物质运动是可计量可计算的，在本原阶段不存在定态个体，也不存在均匀化的背景媒质，因此不存在运动概念。

传统观点：混淆一般物与物质概念，因而也混淆了永恒变动和运动概念。

54：认为物质与运动永远是联系在一起的，无论是光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子、任何介质中的光子，合成的波速一定是绝对静止参照系中的真空光速。

传统观点：很难接受局部宇宙中所有基础粒子都只有一个速度的概念，但它的确是事实。

55：认为不仅定态粒子，数理逻辑也有一个发生发展的过程。在无序本原阶段是不存在数理逻辑规律的，不要试图使用形式逻辑分析存在者之超级存在的“一”，（这是形而上学最难解决的问题）也不要试图使用波动方程分析计算以太中的波动现象（这是波粒统一模型难以被认同的主要问题）。只有在定态粒子形成后数理逻辑才产生，但此时非数理逻辑仍能在一定程度上发挥作用，不遵循数理逻辑事件和非理性思维与遵循数理逻辑事件和理性思维一样，都是真实存在的。

传统观点：无法使用形式逻辑分析形而上学中的一生多，因而拒绝形而上学。无法使用波动方程描述以太中的波，因而拒绝波粒统一模型。

56、因果关系决定性同样有一个发生发展过程。在无序本原阶段是不存在因果关系决定性的，因果关系决定性的产生是与有序定态个体同步形成的。然而即使宇宙发展到高级阶段，因果关系决定性已成为主流，非因果关系非决定性仍在一定程度上发挥作用，否则不会有任何创新思维产生，世界也不会是这样的丰富多彩。

传统观点：较难解释因果关系决定性和宿命论的关系，较难解释理性主义和非理性主义的关系，较难解释知识的必然性和自由性的关系。

57：因果决定性有一个从无到有、由浅入深的发展进程，在客观的真实自然状态的基本事实阶段即无序的本原状态下，一切都是随机的（是本质的绝对随机，而不是受概率支配的如同量子不确定性的数理随机），不存在任何因果决定性。只有发展到有序的物质实在阶段，因果决定性才逐步发挥作用。

传统观点：没有从发展的角度研究因果决定性问题。

58：即使到了此阶段或者更高级阶段（如人类社会）因果决定性已经成为主流，原始的非因果决定性仍然保持一定的影响。（尽管会越来越弱）否则世界不可能这样丰富多彩，那种认为今天的航天飞船奔向火星是几万年前一颗流星落到地面上的因果链必然结果的观点，显然是荒谬的。由此，既坚持了客观实在必然性的观点，又避免了绝对化的自然主义。

传统观点：因果决定性是一个尚未完全解决的问题。人们都相信因果决定性，如果没有因果决定性，世界上就没有任何规律可言，但如果一切都是因果决定性，就会陷入宿命论，一切都是设计好的既定程序。

59：人们对不确定性的定义，通常是指事件的发生无规律所循，事前无法预判，事后无法究其因果联系。然而现实世界很多看似不确定性的事件，背后仍深藏着确定性，大数据的概率计算能揭示其中的规律。这类符合概率规律的不确定性，其本质是确定的。

传统观点：没有区分符合概率规律的不确定性和完全随机的不确定性。

60：量子力学中显示的不确定性是符合概率规律的不确定性，"归一性本征"特征充分说明了这点。用波来理解微观结构，量子力学中的不确定性和归一性就容易解释了，一束波碰撞平板与一个实心球碰撞平板当然会不同，反弹方向受波动影响呈现概率的正态分布，但概率之和为1，即归一性。

传统观点：只重视量子力学的不确定性表象。

61：存在完全随机的不受概率规范的不确定性，否则世界一切都是因果必然性，今天的航天飞机上天，与一万年前地球上的一次流星雨有因果联系，显然是荒谬的。这种本质上的不确定性是如何发生的呢？笔者认为，这种本质上的不确定性根本不需要发生，最基础的本原状态（即所谓原始存在）是无序的不定态的，没有任何定态的有规律的必然的事物，当然就是完全随机的不确定性。

传统观点：未区分受概率支配的不确定性和完全随机的不受概率规范的不确定性。

62：由无序不定形的本原到定态的量子世界（正反粒子及光子），有一个发生发展的进程，确定性逐步增强，因果关系决定性逐步占据了主导地位。完全随机的不确定性虽然逐步减弱，但不会全部消失，否则世界上的一切都会是僵化的因果关系必然性，就不会如同现在这样丰富多彩了。

传统观点：未能从发展观点认知因果关系决定性。

63：量子不确定性的基础是粒子的波动性。量子力学使用波动方程描述量子的粒子性行为，但不能准确描述，某些共轭性的物理量，如位置（长度单位米）和动量（在MSae单位制中为1/米，即波长的倒数），时间（秒）和能量（在MSae单位制中为次/秒，即频率），其中一个数值越确定，另一个就越不确定。量子力学中的不确定性是受概率规范的不确定性，其本质机制是粒子的波动性。如果一个粒子是质点或者刚体状态，就不会存在不确定性。只有粒子是波的情况下，一个完整粒子的描述需要在一个波动周期内完成，这就出现了因相位差造成的不确定性。归一化条件，简单理解，即各种不确定概率之和为1。归一化条件在量子力学的各种实验中使用也很广泛。归一化的本质是在一个波动周期内，呈现一个完整的粒子行为。

传统观点：由于未能认同粒子至始至终都是波粒统一的观点，只能从表象描述量子力学中的不确定性。

64:波粒统一模型解决了宇宙间物质分布如此不均衡问题。宇宙间的一般物（即本原，永恒变动的延续的有和永恒变动的延续的无）分布是大体上均匀的，只不过这个以太海洋中的波（即个体物质）有时这里波涛汹涌，有时那里风平浪静，显示物质分布的极度不均衡。

传统观点：无法解释这个问题。

65：波粒统一模型解决了物质之间近距离联系和远距离联系问题。由于粒子就是波，波动中心的波动量最强，按照中心对称向四周无限地延伸，于是实现了近距离联系和远距离联系的统一。

传统观点：无法解释这个问题。

66：波的传播受光速限制，但相互作用的响应是远远超光速的，例如地球上的一个质子与月亮上的一个电子，相隔38万KM，但仍然存在吸引作用，而且电子的运动速度是质子的1836 倍，这是不依靠光信号传递实现的。（磁矩改变也一样）

传统观点：无法圆满解释量子超光速纠缠问题。

67：波粒统一模型能较好地解释波粒二象性问题，因为波与粒子在其生存期间永远是统一在一起的。

传统观点：只能从现象解释粒子有时表现为粒子性，有时表现为波动性。

68：本原是一般与个别的统一。本原是一般物，具有普遍的一般性，但是由于是有与无，即连续与间断统一，因此并没有排除个别和局部，只不过个别和局部之间的差异极小，不影响一般性。由于这种极小差异的个别真实存在，使得本原是可以直观描述的，是客观真实存在的。

传统观点：形而上学中的超级存在是绝对的一，不能在客观世界存在，只能是思维中的概念。

69：由于本原的基础是连续与间断统一的有与无，于是非存在很自然地进入存在领域中，有了非存在，存在的变动和运动才成为可能，实在才有了无限发展的可能。

传统观点：”存在是存在的存在，非存在不存在”的观点根深蒂固，因而形而上学自己为自己设置了不可逾越的障碍。

70：波粒统一模型使得能量、质量物理量得到直观描述。什么是能量质量，能量质量就是粒子的波动频率。依据同步共振相位的不同，稳定的波分为玻色波、正费米波和反费米波，分别对应于光子、正或反粒子。玻色波的波动中心是开放式的在一个XY平面的波动，可使用动能量或者动质量描述。静止的正或反费米波的波动中心是环状的XYZ立体空间波动，可使用静能量或者静质量描述，亦可称势能。运动的正或反费米波的波动中心是呈螺旋状的波动。

传统观点：对势能无法直观描述, 动能与势能未能实现统一。能量与质量只是相关而不是统一。

71：质量与能量物理量本质上是一致的，但实际使用时有时在公式中需要使用速度的绝对值而不是与光速的比值，这时可建立质量物理量：

质量 = 能量/光速平方=（次/秒）/[（米/秒）（米/秒）]

     = 秒/米平方

传统观点：尽管提出了质能相关，但未能从本质上理解能量与质量的统一。

72：提出量子波的空间分布概念和计算公式，以波动干扰得到与万有引力公式和库仑定律公式完全等价的新公式，引力机制和电场力机制以波的空间分布方式融合在新公式中。将引力常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为米，与普朗克空间常量基本相符（相差根号2丌倍，可以合理解释）。这个新常数很自然地出现在新的引力公式中，而且是直接依附于参与作用的粒子，实现场与个别粒子的统一。将精细结构常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为次/e，与磁通量同单位。这个新常数很自然地出现在新的库仑定律公式中，而且是直接依附于参与作用的粒子，实现场与个别粒子的统一。并且此新常数与后续计算暗物质系统时中性PI粒子内含正反粒子偶等离子态时的速率一致。

传统理论：尚未考虑引力常数和电场常数的形成机制问题。

73：运用波粒统一模型计算光子的形和形变。提出光子自身电偶极化概念（替代传统介质电偶极化）解释光的反射、折射现象。光子在与实物粒子作用时，光子的能量、合成速度（包括反射压缩终了光子外在速度为0时仍然存在的光速）主要保留在光子自身中。光子电偶极化强度大小决定了光的折射率大小。

传统观点：无法回答光反射、折射时，光的外在波速变动很大，但光子自身基本保持本体稳定的问题。无法解释光的外在速度变为0时，能量存储于何处的问题。

74：提出光子的群体同步概念，解释宏观电磁波与微小光子的关系问题，解释光通过小孔相位同步问题，解释干涉或者衍射条纹生成问题。

传统观点：使用波动说，难以解释由于粒子仅仅是空间位移仍保持能量守恒问题。

75：提出个别波动的光子本身就是光波动说中的子波的思路，能有效地将粒子说与波动说有效结合起来。

传统观点：运用光的波动说解释光违反直线传播原理绕到障碍物背后的现象，无法说明没有障碍物时光波什么不出现凸出的波前。（运用波粒统一模型将光的粒子性与波动性有机结合起来，具有个别波动性的光子本身就是光波的一个子波，遇到障碍物前边缘时，绕到障碍物背后是可能的）。

76：提出暗物质系统的是中性PI介子中的正反粒子偶接近堙灭时的等离子态假设，为正反粒子成对生成，电场作用常数定态，电子、丌介子、u子、质子的质量定态充当了模板作用。其中质子质量定态计算公式与实测值仍有接近2.8倍的误差，可能与质子磁矩的2.79系数有关。

传统观点：将暗物质视为神秘的物理现象，再加上不认同真实波幅物理量，无法从这个角度探索粒子质量谱问题。

77：暗物质系统是在以太系统基础上的正反粒子形成后的规范模板，不仅规范了正反粒子的质量定态，而且为粒子之间能量转移（如质子与电子吸引时总能量转移到电子上）、原子中的能级稳定（如原子中电子激发态）、弱衰变、中微子的存在方式，提供了开放式的热力学环境。

传统观点：未将暗物质体系与日常物理学现象联系起来。

78：大自然存在的基本事实就是基础是自因，无须追问宇宙是如何出现的，最初运动的推动力是什么。

传统观点：不少人在研究“第一”推动力。

79：宇宙是无限与有限的统一，人们面对的和可以认知是只能是有限的宇宙。我们可以探寻这个有限宇宙有多大，目前处于收缩中还是膨胀中。但必须记住这只是无限宇宙中的无限小的一部分。

传统观点：宇宙大爆炸说、宇宙膨胀说。

80：实在的三种表现形式和五个发展阶段。三种表现形式：质量实在主要是本原阶段，形式实在主要是物质个体阶段，信息实在主要是意识阶段。实在的五个发展阶段：无序的本原阶段，波粒统一模型阶段，生命阶段，自主意识阶段，社会意识阶段。

传统观点：未建立发展的实在观。

81：发展实在观符合辩证法。发展的观点，体现了辩证法的变动与发展核心思想。发展阶段观点，尤其是由无序向有序突变观点，体现了辩证法的量变到质变思想。局部宇宙整体性绝对静止以太系统观点，体现了辩证法关于事物普遍联系的思想。波粒统一模型下，同步共振的适者生存稳定性和体系均匀化是"粒子"构成的聚散因素，体现了事物内部对立又统一的矛盾关系。粒子的形决定了粒子的态，决定了粒子之间相互作用的思路，体现了对立统一是粒子存在和发展的内因的观点。粒子的形既是粒子自身存在的依据，又是粒子之间相互作用的依据，内因是根本，场与粒子是融合的。在波粒统一模型下，粒子的质料不固定，稳定的是波动形态。波动过程每时每刻都在否定自身，同时又在动态中维护了自身。体现了辩证法的否定之否定规律。在无序的本原层面，任何实在都与非实在对应，并永恒地处于相互转化中。实在延续的任何部分之间都处于永恒的相对变动状态，但每一时刻又是统一在一起的。从最基础层面，更简单更直接地体现了对立统一规律。

传统观点：物质结构无限层次观点、以粒子解释粒子的观点、以相互作用解释相互作用的观点、光子在介质中传递能量给介质的观点、光子进入介质产生无数次次生光子的观点，并不是辩证法。

82：整体与个体的关系，整体处于主导地位，整体规范个体状态及个体之间的相互联系。以太规范了光速一致性、光子及正或反粒子生成、引力作用生成及引力常数定态、非定态电场作用生成。暗物质系统（中性丌介子的等离子均匀系统）规范了质子电子的质量定态、电场作用常数定态、弱衰变机制。

传统观点：整体与个体相互依托。

83：事物的有和无(空)是延续的，这种延续永远都是"体"的概念，这就是事物的形。笔者几十年前研究"实体与间隙"时，开始力图按点、线、面、体的方式分析，绝对行不通。实体与实体的接触，从没有接触到有接触，即从无到有，永远是"体"，无论空间如何"微分"，无论"过程"(即时间)多短，只要是"有"，就一定是"体"。笔者认为， 空间维度概念是"体"的抽象分析过程，而不是点、线、面、体的综合过程。

传统观点：空间维度是点、线、面、体的综合。

84：数学的本质不是具体精确，而是抽象模糊。一座高山加一座矮山共计两座山，这是抽象模糊而不是具体精确。

传统观点:数学(包括数字信号)是精密的,物理模拟是非精密的。

85：量子理论具有逻辑自治性。一些人不认同光的量子性，不承认光子，其实只要认同了整体由部分组成，就等于承认了光束中的部分个体存在，然后实验证明这种个体的稳定性，光子的存在就是确定的了。

传统理论：波粒二象性观点认为光束表现为波动性时失去了粒子性，是很多对光物理现象解释不完备的原因。例如对光衍射现象的解释，离开了光的粒子性，很难说明在没有障碍物时光束为什么不出现波前，不出现绕行的问题。

86：提出余波效应，即带电粒子圆周运动时，每一圈运行后会有余留效应叠加到下一圈。这对解释原子中电子轨道驻波性同步共振有重要意义，因为驻波必须有两个端点，但原子圆周轨道并没有确定的端点，这时就依靠余波效应实现叠加性同步共振。余波的叠加效应还有助于解释质子磁矩系数2.79的问题。

传统观点：对此未作解释。

87：非偏振光通过偏振片时，会改变为与偏振片相同角度的偏振光。这是无能量改变的旋性相互作用。类似无能量改变的旋性相互作用还有磁矩作用、磁旋光作用。光的折射现象也含有旋性相互作用。

传统观点：对三偏振片的偏振实验解释不完美。对无能量改变的旋性相互作用研究很少。

88：分析斐索流水中光折射率变动实验的解释，发现传统斐索流水实验公式：（文中速度均取与光速c的比值，下同）光在运动介质中速度D，等于静止介质光速A＋介质运动速度B 一 A平方xB，居然与以洛伦兹变换为依据的参照系速度叠加公式，在数值上近似等效：D＝（A＋B）／（1一AB）。说明对斐索流水实验折射率变动的解释根本无须使用以太拖拽，而使用参照系速度叠加影响折射率即可。

传统观点：试图说明以太拖拽的存在。（是错误的）

89：认为只有"大道归一”才能 “大道至简"。言下之意，如果不能做到万事万物的统一，如何能使事物至简呢。能量与质量的统一，光量子与正反量子内在结构形式的统一，动能与势能的统一，近距离作用与远距离作用的统一，定域性与非定域性的统一，四种基本相互作用力在更基础形式上的统一，总之，只有努力实现"大道归一"，才能实现"大道至简"。

传统观点：很多研究思路违背"大道归一”和“大道至简"原则，如永远在以粒子解释粒子，以相互作用解释相互作用，以无数介质粒子参与的电偶极化而不是个别光子自身的电偶极化，以量子有时表现为粒子性有时表现为波动性而不是整个生存期的波粒统一，宁愿建立无数个不可比较的参照系平权观点也不认同统一的（局部）绝对静止参照系，等等。

90：空间、时间及一切物理量的定态计量基础是光速一致性和波粒统一模型。光速、粒子大小和电量的计量单位具有人为规定性，但光速和粒子的稳定一致性却是大自然存在的事实。于是以光速（米/秒）和某种粒子的波长（米）作为计量标准，再加上基本正反粒子的个数（即电量e ）作为基础，空间（米）、时间（秒）、粒子个数（次）、电量（e）及一切物理量的定态计量都可以实现了。

传统观点：物理量是人为规定的。

91：由光子、基础的正或反粒子，继续发展，直到分子、原子、物体天体、生命、意识主体和意识、社会和社会意识都出现了。即“三生万物”。

传统观点：未将意识纳入客观实在范畴。

92：认为弱力并不弱，实验中巨大的能量形式变动，远远高于核力作用、电场作用的变化程度。而且弱作用不是一个渐变过程，而是突发的，一个平均寿命16分钟的自由中子如果过了16分钟仍未衰变，它继续的平均寿命仍然是16分钟。也就是说在弱力未发生作用前，它什么也未变化。弱作用发生在爆发瞬间，结果一定伴随能量（质量）转化为似乎与通常的物理世界无关的形式，似乎消失了，于是它的弱特征充分展现在人们面前，人们还得为它找了一个很弱很弱的粒子（中微子）来解释这一奇特现象。笔者认为弱力的本质是暗物质系统的开放式热力学特征在发生作用。正（或反）质子、电子的质量定态机制，原子中的电子能级形成，甚至有动能传递的简单碰撞现象，都与系统提供的能量交换功能有关。系统以较小的几率破坏待衰变粒子的亚稳定状态，一旦触发就发生突变，超出稳定状态（如电子）的能量被暗物质等离子态系统吸纳。

传统观点：寻找传递弱作用的粒子。（质量很大）

93：科学实验表明由于强大的吸引力而稳定的核中总是既有质子又有中子，实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象。说明核力并不是质子与质子之间的与电荷无关的力。

传统观点：核力是不同于电场力的另一种强相互作用力。

94：使用4倍电子质量的超电子与质子质量可以计算自由中子质量（须使用洛伦兹变换公式），实测值误差在万分之一以下。

传统观点：不认同中子是质子与电子的复合粒子。

95：核力并不是质子与质子之间的相互作用力，人们从来没有发现纯粹由质子通过核力组成的多核结构。核力作用任何时候都有中子参与，而自由中子最终的衰变结果一定包含质子与电子。因此，核力的本质是电子与质子极为接近时的库仑力。其中4倍电子质量的超电子在核结构中起到“胶子”作用。

传统观点：只认同核力的电荷无关性。

96：认为晶格共振是超导形成的重要机制。晶格共振行程与临界温度时电子动能波长吻合是超导的基本条件。空穴导电本质是晶格振动送出电子的回程。

传统观点：库柏电子对理论。

97：认为暗物质中的正反粒子偶是以中性丌介子为基础的。理由如下：A、中性丌介子，与质子、电子、带电丌介子不同，看似不是成对产生。其实它自身从始到终就是正反电偶。B、中性丌介子没有弱衰变，而是自身反向堙灭（苻合电场作用特征）。C、 前文计算中性丌介子的内部正反粒子环绕圆周运动速率为0.03408 u/c，是将精细结构开平方后，（p平方=精细结构常数0.007297353/2丌）得到的新的电场常数值P= 0.06816的一半。二者数值吻合不是偶然的。D、计算中性丌介子的堙灭距离，以此作为波幅同步共振条件计算电子质量，再得到频率波幅平方系数，进一步以此计算质子质量，与质子实测值差2.79倍，恰与质子磁矩系数一致，说明有一定的内在联系。因此暗物质的基础结构有很大的可能与中性丌介子的临界堙灭的等离子态有关联。

传统观点：对暗物质未深入研究。

98：认为质子、电子和PI部分子(中性Pl介子的一半)是最基础的量子，可以由其质量实测值，计算得到其他复合共振粒子的质量。

以下粒子的质量实测值，单位为兆电子伏(MeV)，可在教科书中查到:

质子938.27234。电子0.511。中性Pl介子134.976 。中子939.56563。带电Pl介子139.57。u子105.6594。Pl部分子(中性Pl介子的二分之一)67.488。

我们发现:

二倍PI部分子质量(即中性Pl介子质量的1/2)，加上9倍电子质量，得到139.166兆电子伏，与实测带电Pl介子质量139.57，相差千分之三以下。

带电Pl介子质量，减去Pl部分子质量的一半，得到105.826兆电子伏，与u子实测值105.6594相差千分之二以下。

按照含洛伦兹变换的公式计算，可利用质子的质量实测值、4倍电子质量实测值，在以质子波长为共振距离的条件下，可计算得到939.5193兆电子伏，与中子质量实测值939.5656相差万分一以下。（汇编有详述）

为什么要取4倍或9倍电子质量，原因之一是如果是单倍电子质量，库仑力与惯性力平衡时电子速度将大于光速，原因之二是粒子就是波，是波就有波幅，共振使得波幅增加到n倍，能量增加到n的平方倍，电性不变。

99:意识主体是物质由低级形式向高级形式发展的产物，意识主体就是物质。意识主体和无意识功能的客体一样都是由一般物的本原发展而来。

传统观点：要么将精神意识神化，将物质虚无化；要么过度强调物质的第一性地位。

100：主客体之间只存在弱关联。意识主体与客观事物（客体）并无心灵感应及主客体符合性反映的直接关联，主体接收到客体信号产生判断（即新的信息，包括感觉信号信息、知觉现象信息及进一步的分析信息）。

传统观点：无论是唯物论学派，还是观念论学派，都认同意识主体对客体（或者对象化的观念、现象）的强关联，认为只有如此意识才有了主导性。

101：认为主体接收到的信号产生的判断是非确定性的，即使是非常正确的判断也是非确定性的。必须经由行为验证其真理性程度，由这种本质上仍然是非确定性的但可靠性增强了的判断决定进一步的行为。（包括知识交流）

传统观点：主客体之间强关联，观念知识完美化。

102：意识的非确定性判断特征使得意识的发生机制可以是多样化的，能包容某些不完备的认知方法，如：缺乏穷尽性的归纳法、缺乏严密逻辑性的演绎法、缺乏完整“公理”体系的理性思维、缺乏严密因果关联的经验实证、缺乏精准反馈的自我意识反思、碎片化的与他人意识的交流，等等，都可以产生非确定性判断。

传统观点：由于追求知识的完美化，常常将很多认知方法相互排斥，如归纳法与演绎法、理性主义与非理性主义、实证与猜想。

103：意识是意识主体对外部和内部事物的描述、判断，主要表现为意识主体中存储、加工、流动的信息实在形式。信息实在是在质料实在、形式实在基础上的发展产物，是意识的主要存在方式。由于意识是实在的，无论是正确的信息、错误的信息、虚幻的信息，都是实在的，于是，精神世界的一切，无论是正确的意识、错误的意识和虚幻的意识，都具有了客观实在性。

传统观点：将物质与意识对立。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         物质和意识究竟是什么

             大自然的深度解谜

           

                 物理哲学基础研究文集汇编

（202408版征求意见稿）

                 皮可慰

 

敬请专家学者老师指正。

 

汇编全文可在期刊数据库有关栏目审阅。

或者在百度网盘下载：

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                  目录

 

第一篇：物理哲学基础理论研究思路  (第24页)

（近年参与网络群研讨的短文分类摘录，详细内容见后文各篇已发表的论文）

 

一、绪论 (第24页)

 

0101 (202307) 作者简介

0102(20191226A) 为什么选择探索物理哲学基础理论

0103 (202307) 物理哲学基础理论框架和初步成果

0104（20231024A）关于物理哲学基础理论发展方向的十五大预言

0105（20200708B）几点心得体会

0106（20231022A）希望更多的志同道合者取得成功

0107（20231022A） 物理基础理论若干探索目标

0108（20231231B） 哲学基础理论若干探索目标

   

二、开启探索之旅，走一条全新之路(第32页)

0201(20200709A) 从碰撞实验开始探索物质究竟是什么

0202(20221203A) 更一般的、统一性更强的物理基础理论是否存在

0203（20230401B）一致性问题是一个值得深入研究的基础性问题

0204（20181026A）探索成因是物理基础问题的重要目标

0205(20200421B) 物理基础结构和相互作用理论近百年来处于停滞状态

0206(20221206A) 探索物理基础理论的解析还原模式为什么失效了

0207(20221211A) 僵化的粒子观是阻碍物理基础理论前进的一座高山

0208(20200206A) 研究物理基础问题，必须抛弃某些思维定式，思路正确才能少走弯路

0209(20221210A) 应用物理对理论物理发展的促进作用在减弱吗

0210 (20221204A) 违背统一性和基础性方向的研究思路难以成功

0211（20221209A）这轮物理基础理论研究具有整体性和系统性特征

0212 (20200711A) 从物理世界最普遍的亊实出发，研究物理基础理论

0213 (20190119B) 分析简单的实验，探索深层次的理论

0214 (20200711C) 简化单位制，有利于揭示物理世界深层次的秘密

0215 (20200113A ) 物理基础研究涉及的数学工具也许并不需要太高深

0216（20221223A）不应刻意忽略一些最基础的物理现象事实

0217（20220704F）真理是稀缺的，要更多地质疑自己

0218 (20221214A) 新的物理基础理论究竟能告诉世界些什么

 

三、发展实在观  (第48页)

0301（20220623A）发展实在观的简要表述

0302 (20220618A) 赋予＂发展＂新的内涵

0303 (20220619A) 赋予＂实在＂新的内涵

0304 (20220624A) 实在发展的三种形式和五个阶段

0305（20190503C）发展实在观将会极大地影响研究物理基础问题的思路

0306 （202405）关于辩证法问题

四、无序的本原及其发展趋势  (第52页)

0401（20180626A）对本原概念的初步理解

0402（20220704C）探寻万物之源的现实意义

0403 (20220624B) 无序的本原

0404（2020630A） 无序的本原进一步发展的四步曲

0405（20220630A）区分一般物和物质，物质是发展的产物

0406（20220629A）大自然的基本事实是本原的自因

 

五、局部绝对静止以太系统是无序迈向有序的关键一步  (第57页)

0501（20190505A）以太必然存在

0502（20180926A）以太给物理世界带来了光速一致性

0503（20230120A）建立绝对静止以太参照系，是基础理论前进路上必须迈的一道坎

0504 （20201005）局部绝对静止参照系与牛顿的绝对时空观、运动绝对性的区别

0505（20230307A）局部绝对静止以太参照系可实现远距离超光速的“同时”

    0506（20181014B ）关于空间维度问题

0507（20200319A） 从本体论的角度理解时空问题

0508（20221130A）从相对时空观到绝对时空观是一个重大进步

0509（20221208A）局部绝对静止以太系统为解释引力常数提供了计算依据

0510（20220704D）正确认知狭义相对论

0511（20200117A） 在狭义相对论的任何参照系平权来源于局部绝对静止参照系

0512（20230326E） MM实验无法否定以太的存在

0513（20230316A）广义相对论几个问题

0514（20230314A）对狭义相对论的质疑应放在任何惯性参照系都是＂平权＂的问题上

0515（20230304B）不同参照系之间速度叠加公式的奇特性，来自于一个整体统一的绝对参照系

0516（20230304A）洛伦兹变换、钟慢与尺缩问题

0517（20210208A）相对性原理和相对主义

0518 (20220819A) 相对主义认知模式对物理基础研究的影响

0519（20230206）绝对静止参照系必须是真实存在的而不是虚拟的

 

六、波粒统一模型、洛伦兹变换公式和Msae（米秒次e）单位制 (第78页)

0601（20190503D）粒子与波的关系

0602(20220821A) 动态平衡的共振波是基础层面个体形态稳定的唯一形式

0603 (20200722A )橫波与纵波组合成的共振态形成了波粒统一模型， 洛伦兹变换公式

0604（20221024A）洛仑兹变换产生于简单的电磁实验

0605（20221207A）局部绝对静止以太系统是波粒统一模型的基础

0606（20190503E）波粒统一模型是量子理论的完备表述

0607（20221207B）波动中心轨迹可以描述量子波的形和形变

0608（20190504A）Msae（米秒次e）单位制

0609（20220827B）Msae（米秒次e）单位制工具揭示物理世界深层次的秘密

0610（20200128A ）动能与势能的统一，能量与质量的统一

0611（20200613A） 在波粒统一观下思考粒子碰撞问题

0612 （20220711A）波粒统一模型总能引导出一系列公式计算级的、与实验事实高度吻合的成果

0613（20220908A）波粒统一模型在理论体系中的地位

 

七、运用波粒统一模型探索光子的形和形变 (第90页)

 0701（20231016）从石墨与金刚石的光反射现象谈光本质问题

 0702（20231017A）光子是必然存在的

0703（20231103A）电磁波与光子的关系

0704 （20231031A）关于单向测光速与往返测光速问题

0705（20220802A ）声波与光波的类比

0706（202307）光子自身的电偶极化

0707（202307）光子电偶极化作用强度决定了光子在介质中的形变大小和形变方式

0708 (20180903A) 偏振光实验

0709（20230217A）斐索流水中光折射率变动实验研究

0710（202307）衍射现象的本质是个别光子在障碍物前边缘的非对称电偶极化引发的传播方向改变

0711（20200811A）在微观层面有没有波幅物理量

0712（202307）光子的振幅是一个必然存在但尚待发掘的物理量

0713（202307）光子的旋性形变

0714（202307）光子的群体同步

 

八、传统哲学中本体论(存在论、形而上学和实在论)创新要点简述(第97页)

0801(20231023A) 什么是哲学，什么是本体论(存在论、形而上学和实在论)，哲学的发展方向是创新和统一

0802(20231020A) 对物理基础结构和基本相互作用的认知方式

0803(20221221A) 这轮物理基础理论研究涉及到很多方面的哲学问题

0804(20200615A) 哲学思维对物理基础理论研究的指导作用

0805 (20200104A)传统哲学观点在物理基础性问题研究中的思维误区

0806(20200205A) 大道至简和大道归一

0807（20220627A） 对有与空的认知，可以悟出万物的根蒂。兼议存在论

0808（20220626A） 本原是一般与个别的统一。兼议反实在论

0809（20220628A） 在动态中认识真实存在的事物

0810（20210309A）存在作为宇宙的本原忽略了本原的实在性特征

0811（20210404A）大自然从统一性本质演化为具体事物

0812 (20230105A) 存在论、形而上学和实在论创新要点简述

0813（20220701A）用稳定的运动形式而不是用固定的质料构建定态个体

0814 (20220825A) 基本粒子构建思路中的哲理：形式决定内容

0815 (20200618A) 从个体与整体的必然联系，推导出波粒统一观

0816（20200503A）由无序发展到有序是一个系统的自组织过程

0817 (20220820A) 宇宙间基础粒子一致性的形成机制：一般决定个別，整体规范局部

0818 (20220817A ) 个体的一致性和定态性是宇宙发展的产物

0819 (20220703B) 运动的绝对性与相对性、无限与有限问题

0820 (20220828B) 物质的质量与运动永远是联系在一起的

0821（20220905A）空间与时间的定态计量基础是光速一致性

0822（20220625A）无序向有序的突变

0823（20220904A）宇宙的边界在哪里？无限与有限的对立统一

0824（20220703A）因果决定性问题

0825（20200124A ）符合概率规律的不确定性和完全随机的不确定性

0826（20200415A）确定性是发展的产物

0827（20221127A ）量子力学贯穿了波粒统一思维，量子的不确定性是受概率规范的不确定性

 

九、从波的空间分布和波动干扰角度理解相互作用形成机制  (第123页)

0901（20221216A） 为什么会发生相互作用

0902(20220827A) 粒子之间的作用机制来自于粒子自身

0903（20200722A）量子波的空间分布

0904（20190601A）利用量子波的频率(曲率)空间分布和波动干扰解释万有引力

0905（20190601B）利用正反量子的动量矩（自旋）空间分布和波动干扰解释电场力

0906（20200918A ）对电流的深入思考

0907 (20200528A） 有关磁场问题的若干思考

0908（20200524A） 为什么使用动量矩描述电性

0909（20200526B） 暗物质系统对电场作用的规范

0910（20200806A）关于弱作用

0911（20151101A）核力和核结构离不开中子

0912 (20200804A) 核力的本质是电场力

0913（20151101D）核力和核结构的电场作用模型

0914 (20221103A) 力的本质是什么

0915 (20220729A) 力的统一构思

0916（20180722B）量子运动速率不能超光速，但相互作用传递速度可以超光速

0917（20210223A）氢原子基态电子能级

0918（20210215A）奇妙的薛定谔方程显示质能相关是存在的

0919（20221108A）关于法拉弟吊诡实验

0920（20181029D） 对超导和量子霍尔效应的独特见解

   

十、系统模板对正反粒子质量定态的规范，动量守恒和能量守恒 (第142页)

1001（20200201A ）正反粒子成对生成预示着有一种系统模板在起着规范作用

1002（20220824A ）为什么需要在以太系统基础上再构建一个暗物质等离子系统

1003（20190506A）暗物质体系

    1004（20190506B）暗物质系统模板对正反粒子质量定态的规范

1005（20210422B）电子、质子磁矩系数的理论计算和实测值

1006（20210422B）解释质子磁矩系数2.792847问题的结构方案

1007（20210422C）解释质子磁矩系数2.792847问题的余波效应方案

1008（20181007A）利用基础粒子质量实测值，计算复合共振粒子质量

1009 (20221029A) 能量是什么

1010 (20221030A) 动量守恒和能量守恒

 

十一、意识究竟是什么 (第154页)

1101（20221225A） 认识论问题在这轮物理基础理论探索中显得非常重要，意识究竟是什么

1102（20210405A）意识主体和意识的实在性

1103（20221225B）意识的非确定性判断特征

1104 (20200123A) 逻辑学在认知过程中的作用

1105（20220709A）存在与意识是统一的

1106（20200814A）经验主义认知模式

1107（20200814B）先验观念论认知模式

1108（20220707B）观念的存在形态

1109（20210331A）先验论与形而上学

1110（20210328A）先验论与物理基础问题研究

1111（20210325A）归纳法在人类认知过程中仍有重要作用

1112（20210324A）实践是检验真理的标准

1113（20210319A）先验认知的基础和实现路径

1114（20200120A）主体具备部分“先天认知”可遗传能力

1115（20220807A）关于自然辩证法

1116（20220622A）运用现象学方法研究物理基础理论问题

1117（20200103A）关于认知哲学中的行为问题

1118（20200102A）抽象思维和形象思维

1119 （202405）确立意识的客观实在性的重要意义
1120 （202405）对唯物唯心的定义应当就事论事
1121 （2024005）关于自我意识问题
1122 （202405）理性主义和非理性主义

1123 （202405）为什么要用信息实在作为意识的主要存在方式
1124 （202405）明确意识主体与客体的弱关联的意义
1125 （202405）意识主体是有复杂结构和功能的本体

1126（202405）心外无理、心外无物观点的深层次分析

1127 (202405) 现代信息论支持意识是以信息实在为主要存在形式的观点

 

十二、补遗 （节录）  (第176页)

1201 （202405）物理七个基本量纲存在的最大问题是不基本

1202（202405）MSae单位制在热力学中的应用。（见汇编中第十二篇：运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路，摘录
1203（202405）日食时傅科摆的异动现象值得研究

1204 （202405）宇宙发展的主流趋势是从一般到个別的发展进程
1205 （202405）基本概念的正确定义很重要，物质、质量、能量与场

已发表的论文 :

 

第二篇：运用发展实在观探索万物之源与传统哲学观点的比较分析（2022）(第181页)

第三篇：运用波粒统一模型探索光子的形和形变（2023 ）(第198页）

第四篇：探索物理基础结构及相互作用机制的新思路（2020) (第204页)

第五篇：探索质子质量定态和磁矩系数的形成机制（2021）(第217页)

第六篇：探索核力和核结构的电场作用模型（2015）(第224页)

第七篇：频率直接替代能量在物理公式中应用（2014）(第240页)

第八篇：MSae单位制在应用物理基础研究中的作用（2014）(第249页)

第九篇：发现上帝粒子能否解救标准模型理论（2012）(第259页)

第十篇：论发展的物质实在观（2012）(第263页)

第十一篇：运用MSae单位制工具剖析量子霍尔效应（2014）(第271页)

第十二篇：运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路（2014）(第289页)

第十三篇：运用MSae单位制工具拓宽光子折射率研究的思路（2014）(第307页)

第十四篇：物质究竟是什么 节录(2009 ) (第323页)

 

 

 

第一篇：物理哲学基础理论研究思路

 

（近年参与网络群研讨的短文分类摘录，详细内容见后文各篇已发表的论文）

 

汇编全文可在期刊数据库有关栏目审阅。

或者在百度网盘下载：

https://pan.baidu.com/s/17OxDzOkjO5988uSyn3Vy8g
提取码：fq85

敬请专家学者老师指正。

联系方式：pkw7290822@qq.com

 

 

一、绪论

（标题括号内为参与群研讨的发贴日期，摘录时有少量文字修改）

 

0101 (202307) 作者简介

皮可慰

1948年出生，湖南长沙市人，高级职称。1966年参加工作，2008年退休。长期从事经济管理工作，曾担任国有企业副厂长、事务所所长、市局总师、市局局长、市科协副主席（兼职）、市老科协副会长。曾任省级多个学会（协会）常务理事。曾获省级先进工作者（劳动模范）称号和省级五一劳动奖章。长期业余学习研究物理学和哲学基础问题，形成初步的基础理论框架。

 

0102(20191226A) 为什么选择探索物理哲学基础理论

1、对探索大自然之谜的兴趣。应用物理飞速发展日新月异，而物理基础性研究，尤其是关于基础结构和基础相互作用方面的研究，近半个世纪以来进展缓慢，几乎停滞不前。很多日常的大自然之谜都得不到较好的解释，如宇宙间为什么存在一致性的个体（如质子、电子，光速），为什么存在引力作用和正（反）电场作用，为什么引力常数、电场常数具有稳定的数值，为什么基础正反粒子成对生成和堙灭但可以分别独立稳定存在，为什么质子的质量是电子的1836倍但带电量一致，为什么光遇到障碍物会绕到障碍物背后，为什么光照射到光滑物体表面（不考虑物体原子光谱属性）会保持频率不变情况下外在波速变为零而后反弹恢复，等等，这些都是传统理论未能园满解释值得深入探索的课题。

2、对哲学基础问题的兴趣。哲学与物理学在基础性问题上是相互融通的，比起其他学科更接近于大自然基础层面的本质。哲学中很多基础性问题各学派争论了上千年，仍无定论，也有很多值得深入探索的课题。

3、由于是业余研究，业余研究最大的短板是缺少实验条件，但物理基础性研究并不缺少实验资料，几乎所有基础实验资料都摆在人们面前，只是人们解释不了而已。对于新的有价值的实验资料，专家们大都会抢先公布。这就给业余研究工作带来了机遇。

4、传统物理、哲学基础性研究最缺少的是突破性的新观念、新思路和新的思维模式。而在这方面，业余研究者与专业研究者并无太大差异，或许非专业研究者少了很多既定的束缚，更容易激发出新的灵感。寻找这些新观念、新思路和新的思维模式，需要花费很多无效时间，甚至要走很多弯路，这正适合于业余研究，在工作间隙思考、尝试，还可极大地增加了人生的意义和乐趣。

5、新观念新方法必定要落实到计算级的与实验事实高度吻合的成果上，由于物理基础性研究的成果主要反映在对现有实验事实的合理解释，如果研究工作取得进展，更容易显示直接的成果。

 

0103(202307) 物理哲学基础理论框架和初步成果

经过几十年的努力，形成的基础理论框架：

A、发展的实在观。定态物质和意识都是无序无形的本原发展的产物。

B、无序的本原观。本原是延续变化的实在与非实在。回答“一般物”究竟是什么的问题。

C、具有整体性、系统性特征的以太系统。回答宇宙间万事万物的统一性和个体一致性发生机制问题。以太是无序迈向有序的关键性一步。

D、局部绝对静止参照系。这是光速一致性和洛伦兹变换的基础，是一切定态和计量的基础。我们所在的局部绝对静止参照系以太阳和太阳系为参照物。

F、量子波设想。以太中稳定的波就是粒子。

G、波粒统一模型。回答“物质”究竟是什么问题。

对量子波提出横波与纵波共振观点，共振波即波粒统一模型。根据共振相位角度的不同，能有效地计算光量子波、静态正反量子波、动态正反量子波的波动状态。计算自旋、洛伦兹变换公式、质能相关的c平方。

H、MSae单位制。

由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，波的特征较为简洁，只有：频率、波长、波速、相位和波幅，就可以对描述物理现象的量纲和单位制进行简化。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10^18e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。对物理世界的基础层面描述变得极其简单。      

I、对大自然的简洁认识方式有利于揭示物理世界深层次的秘密。

（1）倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。

（2）电阻与霍尔电阻的关系：1 次/e^2 = 25812.807欧姆 。

25812.807欧姆即霍尔电阻，25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

克利青常数等于1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：（6.241506363×10^18）^2×6.626075×10^－34= 25812.807 

（3）磁通量子化的内在本质：

磁通量子化问题在超导研究中有重要的地位，它既是一个基础理论问题，也是超导研究的重要工具。现行理论认为磁通是量子化的，磁通量子计算公式为 [h/(2π)]c/(2e)，据此计算得到磁通量子的数值为：2.07×10^-7高斯·厘米^2，实验证实穿过超导体内环的磁通量是2.07×10^-7高斯·厘米^2的整倍数。

在MSae单位制中磁通量的单位是：次/e，换算得到：上述磁通量子   = 1/2 次/e 。在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁，表明运用MSae单位制工具的确有利于揭示物理现象的内在联系。

（4）发现电子磁矩与电子内部波动有关：

实验证实电子磁矩为928.477x10^-26 J/T。焦耳J=1.509189x10^33次/秒。特拉斯T=2.41798852×10^14次/(e米^2)。电子磁矩换算为MSae单位制：928.477x10^-26×1.509189×10^33/2.41798852×10^14= 5.79509×10^-5单位:e (米/秒)米。依据量子波设想可以写出电子磁矩的计算公式= [电子波长/(4丌)]×c×e= [2.42631×10^-12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8。= 5.78838×10^-5e(米/秒)米。证实电子内部存在波动，存在光速的一致性。

J、基本相互作用机制。

提出量子波的空间分布概念和计算公式，以波动干扰得到与万有引力公式和库仑定律公式完全等价的新公式，引力机制和电场力机制以波的空间分布方式融合在新公式中。

将引力常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为米，与普朗克空间常量基本相符（相差根号2丌倍，可以合理解释）。这个新常数很自然地出现在新的引力公式中。

将精细结构常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为次/e，与磁通量同单位。这个新常数很自然地出现在新的库仑定律公式中。而且与后续计算暗物质系统中正反粒子偶时的速率一致。 

K、正反粒子的质量定态机制。

提出暗物质系统的正反粒子偶结构假设，（中性丌介子临界堙灭的等离子态）为正反粒子成对生成，电场作用常数定态，电子、丌介子、u子、质子的质量定态充当了模板作用。 其中质子质量定态计算公式与实测值仍有接近2.8倍的误差，但正好与质子磁矩的2.79系数实测值一致。

L、运用波粒统一模型计算光子的形和形变。

提出光子自身电偶极化概念（替代传统介质电偶极化）、光子波幅概念、光子群体同步概念，为更完备地解释光物理现象提供新的思路。

M、发展实在观中的信息实在观点、主体与客体弱联系观点、非确定性判断观点、行为实践验证观点，回答“意识”究竟是什么的问题。对哲学中的形而上学、存在论、认识论（含先验论、现象学、存在主义）有独特的见解。

上述初步成果均在正规期刊发表：2009年《物质究竟是什么》（书），2012年论文《发现上帝粒子能否解救标准模型理论》（以下均为论文），2012年《论发展的物质实在观》，2014年《频率直接替代能量在物理公式中的应用（MSae单位制）》，2014年《MSae单位制在应用物理基础研究中的作用》，2014年《运用MSae单位制工具剖析量子霍尔效应》，2014年《运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路》，2014年《运用MSae单位制工具拓宽光子折射率研究的思路》，2015年《运用MSae单位制工具探索核力和核结构的电场作用模型》，2020年《探索物理基础结构及相互作用机制的新思路》，2021年《探索质子质量定态和磁矩系数的形成机制》，2022年《运用发展实在观探索万物之源 与传统哲学观点的比较分析》，2023年《运用波粒统一模型探索光子的形和形变》。

 

    （详见汇编第二篇到第十四篇）

 

0104（20231024A）关于物理哲学基础理论发展方向的十五大预言

1、经过几十年的努力，笔者关于物理哲学的基础理论已形成一个全新的系

统框架。

     A、新的理论框架在物理学方面的主要理论是：局部绝对静止以太参照系和波粒统一模型，可合并称为波粒统一理论。

     B、新的理论框架在哲学方面的主要理论是：发展实在观。发展实在观涵盖了从本原到物质、意识，从微观到宏观一切事物的存在、发展规律。发展实在观对传统存在论、实在论、形而上学、本体论、实体论、物质与意识、理性主义和非理性主义、观念论、现象学，都进行了重大改进。

     2、关于物理哲学基础理论发展方向的十五大预言。

     预言一：发展实在观。宇宙间一切存在的事物，无论是无序无形的本原，有序定态的物质个体，意识主体，或是反映客观真实的、错误的、虚幻的意识，都是实在的和发展的。

     预言二：狭义相对论是不完备的，狭义相对论中的任何参照系完全平权的观点将被证明是错误的，代之以局部绝对静止以太系统，即以太阳为参照物的局部绝对静止参照系。我们所处的有限宇宙中的一切个体的定态性、一切时空物理计量计算（包括光速、洛伦兹变换）的基础是这个局部绝对静止参照系。如果有一天人们在我们这个有限宇宙发现了宇宙统一性和个体一致性的秘密，这一定与这个局部绝对静止参照系有关。

     预言三：波粒统一模型。自然界一切有序定态个体都是无序无形的本原的发展产物，无序无形的本原通过均匀化形成整体化的以太系统，任何个体都是以太系统中稳定的波，而不是固定质料。有序定态个体的基础形态是波粒统一模型：光子、基础的正粒子和反粒子。标准模型理论、弦理论是不完备的，以粒子解释粒子的研究路线是不可能成功的。如果有一天人们发现了光子、原始正或反粒子的生成机制，这一定与量子波设想和波粒统一模型有关。

预言四：同步共振定态原理，同步共振是导致粒子个体稳定的主要因素。局部绝对静止以太系统中的横波与纵波共振，是波粒统一模型的定态稳定机制。横波与纵波的相位角度的不同，分别形成光子、静止的正或反粒子和运动的正和反粒子，光子和正反粒子是同一层次的基础个体。原子中电子能级是驻波性同步共振。超导和量子霍尔效应（包括反常量子霍尔效应）的发生机制是电子波动与晶格（原子）的同步共振。

预言五：物质与运动永远是联系在一起的，而且，无论是光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子、任何介质中的光子，合成的波速一定是绝对静止参照系中的真空光速。

预言六：数理逻辑有一个发生发展的过程。在无序本原阶段是不存在数理逻辑规律的，数理逻辑规律的产生是与有序定态个体同步形成的。如果有一天人们找到了理性主义和非理性主义之间的辩证关系，找到了存在论”一生多"中多个悖论的解决方案，一定与数理逻辑的发生发展规律有关。

预言七：因果关系决定性有一个发生发展过程。在无序本原阶段是不存在因果关系决定性的，因果关系决定性的产生是与有序定态个体同步形成的。如果有一天人们找到了对事物发展规律，既存在必然性又存在随机自由性的解决方案，一定与因果关系决定性的发生发展规律有关。既使宇宙发展到高级阶段，因果关系决定性已成为主流，非因果关系非决定性仍在一定程度上发挥作用，否则不会有任何创新思维产生，世界也不会是这样的丰富多彩。

预言八：暗物质体系是以中性丌介子临界堙灭状态的等离子体系。如果有一天人们揭示了正反粒子成对生成或堙灭的秘密，一定与上述暗物质等离子体系有关。

预言九：光子和正反粒子的波幅并不是波动中心的移动轨迹，而是一种与波长平方成反比的新的物理量。如果有一天人们发现了（并有效计算）质子、电子的质量定态机制，发现了质子质量是电子质量的1836倍的秘密，发现了高密度高能光子之间作用或者高密度高强度磁场之间的异常作用现象。这一定与以真实波幅为约束条件的同步共振效应有关。

预言十：相互作用的本质是粒子空间分布特征和波动干扰。设置传递相互作用粒子解释粒子间相互作用方案是错误的。如果有一天人们发现了并有效计算引力和正反电场力生成机制，这一定与波粒统一模型中关于量子波的空间分布和波动干扰理论有关。场与个别粒子是统一的，相互作用与粒子在同一机制中形成。

预言十一。光子自身电偶极化方案必将替代介子电偶极化方案。如果有一天人们发现了对光反射、折谢、衍射现象的更完备解释方案，一定与光子自身电偶极化方案有关，光子自身的形变和恢复是上述光物理现象的主要过程。

预言十二：光子群体同步效应。如果有一天人们发现了对光偏振实验、光通过小孔（或者障碍物）后相位同步实验、干涉衍射条纹实验、电磁波（或激光）整体振荡实验的更完备解释方案，一定与光子群体同步效应有关。

预言十三：信息实在是意识的主要存在方式。如果有一天人们承认了精神世界的客观实在性，承认了无论是真实反映客体对象的判断，或是虚幻的心理活动，甚至是错误的判断都具有客观实在性，都是合理的存在，一定与信息实在概念的建立有关。意识产生于物质之后，但物质与意识都是发展的产物，意识是更高级的产物。精神世界同样是丰富多彩的。

预言十四：非确定性判断和行为实践验证完成了主体与客体之间的弱关联。主体是物质发展的产物，但并不存在主体与客体的必然的如实反映和绝对符合。如果有一天人们发现了知识在主体中生成和发展的秘密，一定与非确定性判断是意识的主要特征观点和行为实践是真理最终验证方式观点有关。

预言十五：认知渠道的多样性和灵感式猜想是创新思维的主要发生机制。

如果有一天人们承认了理性主义和非理性主义、经验实证主义和先验观念论、归纳法和演绎法的统一，承认了知识的必然性和自由性的统一，一定与因果决定性是发展的产物的思路有关。

3、对理论体系的自信：

 A、这是一个研究了五十多年的结果。

 B、理论框架是在前人基础上的发展，研究成果尽可能与实验事实吻合。
     C、理论框架具有原生性。即是从本原的无序不定形状态，演绎出有序定态。

 D、理论框架具有系统性。即理论框架必须尽可能相互联系地解释相关实验事实。

 E、理论框架具有简洁性。大自然的基础初始状况是简洁的。

 F、最重要的是，自从笔者开展探索工作五十余年来，物理基础理论仍然没有更多的前进。只要关键的大自然之谜没有得到有效解释，笔者的探索就是有意义的。笔者坚信：这些关键的大自然之谜如果得到有效解释，一定是在笔者的系统理论框架内，很难出现别的解题方式。

 

0105（20200708B）几点心得体会

1、坚信宇宙间任何事物是自然客观存在的。

2、坚信宇宙间任何事物（包括物质和意识）是永恒发展变化的。

3、坚信大自然之谜是可以被认知的，是有解的。

4、坚持问题导向，由问题本身引导研究方向和路径。

5、物理基础问题研究必须与哲学基础问题研究紧密结合。

6、理论研究必须紧贴事实本身，理论最终必须经受事实的检验。

7、必须大量、深度地读书和查阅有关资料。本人上世纪60年代获得全市不多的甲等升学考试成绩，而由于家庭情况原因未能进入理想的学校就读。（祖辈1949年前是湖南某县教育局长，1951年病逝。早年曾在省第一师范任教，同事及学生中有多位新中国知名人士）于是大量阅读学习有关书籍，读书时不仅做必要的文字笔记，而且做了大量的录音笔记。如学习赵凯华的光学做了30段18小时录音笔记，学习德国观念论和现象学总共做了40多段15小时录音笔记，以便反复学习。

8、学习中要勇于创新。例如光的波动叠加方程，得出两列波，波峰与波峰叠加或者波谷与波谷叠加时合成波能量密度最高，波峰和波谷叠加时能量密度最低的结论（表象事实也是如此），但是能量并未真的增加或者消失，而是能量密度分布的变动。于是得出光束在与实物粒子作用时光子群体分布相位趋于同步变动的猜想，在解释光通过小孔形成相位同步光问题时有较好的解释力度。又如学习费希特、谢林关于意识主体自我与对象自我关系问题时，结合自己对电脑内部结构和运行机制的认知和实践，得到意识主体是一个实实在在的复杂系统而不是一个无法描述的神秘灵魂的观点，思维活动的精神世界是丰富多彩的，作为意识主体的自我认知自我、监控自我、反思自我都是可以实现的。

9、新的基础理论框架很难被主流学界接受，习惯的思维定式是根深蒂固的。新的基础理论框架也很难被自认为创新精神很强的“民科”们接受，因为习惯的思维定式在大部分“民科”那里，同样是根深蒂固的。

10、因此必须坚持不懈、持之以恒。同时希望有更多的志同道合者参与研究和探索。

 

0106（20231022A）希望更多的志同道合者取得成功

新的基础理论框架非常希望得到更多专家老师的支持帮助，这种支持帮助不是简单的“认同”，也不需要组群结队，而是希望参与者在共同认知的基础上，持之以恒，扎实努力，争取出成果，争取尽快出在传统理论下难以实现而在新的基础理论框架下有可能完成的成果。

有可能取得成功的条件：

1、本科以上物理知识，和必要的数学知识。（指知识而不是学历）

2、有一定本体论、认识论方面的哲学知识。（不过多关注宗教、道德、社会方面的哲学知识）

3、认同关于物理基础结构和基本相互作用的基本理论近百年停滞不前的原因不是实验数据不全，而是研究思路出了偏差的观点。坚信这类大自然之谜一定是有解的，坚信能在不长的时间内获得突破性进展。

4、认同哲学发展方向是创新和统一，几千年来各哲学学派争论的哲学基础性问题一定是能够取得共识的，多数情况下真理是唯一的。哲学基础理论与物理基础理论在最基础层面是相互融合的，正确的哲学思想能对物理基础理论研究起到指导作用，正确的物理基础理论能对哲学基础理论研究起到支撑作用。

5、尊重传统理论，尊重应用学科，在深入学习的基础上勇于突破创新。

6、尊重实践者，尊重实践事实，不轻易否定或者回避被普遍反复验证过的事实，以事实为依据开展研究。

7、尊重不同学术观点，相互尊重人格，勇于否定自己的不成熟思路。

8、尊重历史，古为今用但不复古，注重发展和进步。

9、尊重世界各国专家学者的学术研究成果，反对民族虚无主义，同时反对狭隘民族主义。

10、全面认同下述理论框架，取得成功的机会较大：

A、承认无序无形本原的存在：延续变动的实在和非实在，即延续变动的“有”和延续变动的“无”。这是最基础的“道”，质料实在（即一般物）是其唯一存在方式。

B、承认有序定态个体是无序无形本原发展的产物，复杂有序定态个体是简单有序定态个体发展的产物。承认数理逻辑有一个发生发展的过程。承认因果关系决定性有一个发生发展的过程。

C、承认局部绝对静止以太系统的存在，这是无序无形本原迈向有序定态的关键一步。即“道生一”。

D、承认以太中原始的横波和纵波随机生成和消亡。即“一生二”。

E、承认以太中性质接近的原始的横波和纵波，经由自然选择发生同步共振，适者生存，波粒统一模型形成，由于同步共振时横波与纵波相位角度的不同，分别形成光子、正粒子、反粒子三种基本形式。即“二生三”。形式实在（即物质实在）是主要存在方式，但质料实在仍然永恒地存在于底层。继续发展为“三生万物”，如原子、分子、生命、意识主体和意识、人类社会。丰富多彩的万物中质料实在和基础的形式实在（波粒统一模型），永远居于其中。

G、承认以太系统基础上的暗物质系统，暗物质系统的特征是正反粒子偶的等离子态。暗物质系统既是万物自组织的产物又是万物存在方式的规范，

H、承认在局部绝对静止参照系中光速的一致性，质子、电子等实物粒子的全同一致性。

I、承认在局部绝对静止参照系中的洛伦兹变换，承认质量和能量的统一。（质能相关）

J、相互作用是由粒子的形决定，相互作用的本质是粒子之间的波动干扰。

K、相互作用的定态因子，如引力常数、电场常数（精细结构常数）是系统的自组织产物。承认引力常数、精细结构常数的定态稳定性。

L、承认意识主体是物质实在由低级向高级发展的产物，信息实在是意识的客观实在主要表现方式，是物质实在的高级形式。意识主体是有复杂结构的系统，思维活动、精神世界是客观实在的高级形式，

M、认同主体客体之间的弱关联观点、意识的信息实在表现形式观点、非确定性判断观点、行为实践是验证真理的最终标准的观点。承认主观能动性，承认灵感在创新知识出现中的重要作用。

 

0107（20231022A）物理基础理论若干探索目标

基础物理实验资料数据极为丰富，而传统理论对很多物理现象尚无法圆满解释，留下大自然的未解之谜太多了，这些未解之谜一定是有解的，这就为基础理论创新提供了有意义的探索目标，有志之士大有用武之地。
    A、大自然中的基础个体为什么具有一致性：光速的大体一致性、质子或电子各自的质量一致性。

B、质子或电子质量定态由什么机制决定，质子质量为什么是电子质量的1836倍。为什么正和反粒子总是成对生成。为什么稳定的正或反粒子是质子和电子。为什么其他不稳定粒子衰变的结果大都是质子和电子。如何解释质子的磁矩系数2. 79。

C、核力与电场力的关系。中子的质量定态机制。核力作用的形成机制是什么？核结构和核力作用缺少不了中子，自由中子衰变结果一定内含质子电子，因此可考虑将核力作用理解为极近距离的电场作用，将自由中子理解为质子与电子极近距离融合的氢原子，是否可行。

D、中子、丌介子、u子质量计算公式，为什么需按波幅平方的约束条件引入4倍或9倍电子质量的共振态。

E、质子、电子质量不同，为什么电荷一致。

F、为什么存在万有引力，引力常数为什么是这样的数值。

G、为什么存在正反电场作用力，电场常数为什么是这样的数值。精细结构常数0.00729的本质。

H、运用波粒统一模型，而不是单独使用光的波动说或粒子说，解释与光有关的各种实验。光子自身电偶极化观点、光子群体同步观点，对光物理实验的解释力度是否具有比较优势。

I、如何将光子视为波动说中的一致性的稳定的子波，借助波动公式对光物理实验进行定量计算。

J、光反射机制是什么，反射率和透射率由什么决定，为什么存在全反射。

K、光折射机制是什么？折射率由什么决定，色散现象的机制是什么？

L、光为什么会跑到障碍物背面，光衍射的机制是什么？

M、如何解释光偏振实验。如何正确理解波幅物理量。

N、如何理解量子纠缠现象。

O、如何解释量子的受概率规范的不确定性。

P、磁力作用与电场作用的关系。

Q、什么是弱相互作用，如何解释弱衰变的偶发性和概率规范。弱相互作用为什么没有常数。自由中子半衰期是16分钟，经过100分钟仍末衰变的自由中子的平均半衰期仍为16分钟，这里面隐含了什么秘密。

R、质能相关机制是什么，如何理解洛伦兹变换公式。

S、运用局部（太阳系）绝对静止以太参照系，而不是＂平权惯性参照系＂，解释与狭义相对论有关各种实验的优势。

等等，还有很多很多，每一个课题都是世纪难题，而且对应用物理有重大影响。笔者关于物理哲学基础理论的初步框架，可供借鉴参考。

 

0108（20221231B）哲学基础理论若干探索目标

1、哲学是事物最一般的规律，与物理基础理论交织融合。正确的哲学理论对物理基础研究有一定的指导作用，正确的物理基础理论为哲学基础理论研究提供实证支撑。几千年来，对大多数哲学基础理论观点，各学派争议激烈，直到当代大都无定论。留下的未解之谜太多了，真理具有唯一性，这些未解之谜一定是有解的，这就为哲学基础理论创新提供了有意义的探索目标，有志之士大有用武之地。

A、形而上学探索最一般的存在是否是一个有意义的命题。探寻万物之源的现实意义。

B、如何解决古希腊存在论和形而上学中的“从一到多”的悖论。存在论和形而上学中的超级存在究竟是一还是多，动荡不定的超级存在能否客观真实存在。存在论和实在论的关系。

C、宇宙为什么存在，万物为什么动荡不定，物质为什么运动？大自然的基本事实是本原的自因。

D、如何理解＂发展＂概念。是否存在一个无序无形向有序定态的发展进程，是否存在一个简单有序定态向复杂有序定态的发展进程。

E、大自然是否存在一个从统一性本质的一般物状态演化为具体事物的发展规律。个体的一致性和定态性是宇宙发展的产物。

F、一般决定个別，整体规范局部。无序无形向有序定态的演化是一个相对向绝对的演化进程。物理世界的物质属性计量有无绝对的标准，或是你看我运动我看你也运动，你看我骑摩托车飞驰有动能，我看路边的你也有动能。建立局部绝对静止以太参照系，是基础理论研究前进路上的关键一步。

G、用稳定的运动形式而不是用固定的质料构建定态个体。形式决定内容。

H、区分一般物和物质，物质是发展的产物。意识主体和意识是物质发展的产物。数理逻辑和因果决定性也有一个发生、发展的过程。

I、物质的质量与运动永远是联系在一起的。运动的绝对性与相对性。

J、宇宙的边界在哪里？无限与有限的对立统一。

K、因果决定性问题。符合概率规律的不确定性和完全随机的不确定性。确定性是发展的产物。量子力学贯穿了波粒统一思维，量子的不确定性是受概率规范的不确定性。

L、意识主体的客观实在性。意识主体是一个具体的复杂结构体系。主体与客体在基础层面是统一的。主体与客体的弱关联。

M、意识的客观实在性主要表现形式：信息实在。

N、意识的非确定性判断特征。认同由于非因果关系非决定性导致的灵感猜想在认知中的重要作用。认同知识的自由性和人的主观能动性。

O、意识与行为的关系。信息激发机体的应激反应是一切行为的基础。

Q、行为实践是真理的最终检验标准。

R、淡化唯物、唯心之争，有利于将思维和精神世界作为一个高级发展的客观实在进行深入研究。（正如动物是在植物基础上的高级发展，但无需刻意强调唯植物论或者唯动物论）

U、如何正确理解康德、费希特、谢林的观念论。意识活动和精神世界是客观真实存在的。

V、如何正确理解康德的先验论。先验演绎思维活动的合理性。主体具备部分可遗传的“先天认知”和信息触发应激反应能力。

W、如何正确理解胡塞尔的现象学，主体的意向和感知是认知的第一环节。知识的形成是主体的主观意识活动。

X、认同王阳明的“理在心中”“知行合一”。认同理学派的“天理观”和“天人合一”。认同自然辩证法。不认同“心外无理”和“心外无物”。

二、开启探索之旅，走一条全新之路

 

0201(20200709A) 从碰撞实验开始探索物质究竟是什么

1、五十年多前，笔者是从碰撞实验开始探索物质究竟是什么问题的。碰撞问题在人们心目中，被认为是再简单不过的初中物理题了，一个能量守恒，一个动量守恒，一个范性变形，或者再加一个动量矩守恒，一切问题都解决了。

 2、然而当时，笔者钻了牛角尖，觉得两个物体相撞，总会有从不接触到接触的过程，总会有从无到有的那一点。（现在知道只要从无到有，无论多么小，永远都是体） 这个接触体是什么样的呢？接触"体“内部是如何压缩的，什么时候又能出现反弹呢？于是从研究弹性发生机制开始，似乎要承认一个没有弹性的物质状态了。

3、我们可以再做一个理想实验，用一个理想平面切割任意物体，总可以找到"有"物质的区域，而这个"有"必须是延续的，否则就不成为“有"。也总可以找到没有物质的区域，这个"空“也必须是延续的，否则就不成为"空“。这样我们就得到了"绝对"的实体与间隙，绝对的实体内部存在无限变动，然而无论怎样变动，总是统一在一起的。

4、于是，物质本原和对立统一特征在原始层面实现了融合，这是物质实在和辩证法规律的最基础形式。反过来思维，如果我们认为实体里总能找到空隙，或者空隙里总能找到实体，否认实体与空隙存在的绝对性，将会最终否定物质的存在。如果我们否认实体的无限变动，否认实体与间隙的相互转化，那么物质世界将是僵化的。因此物质的有与空既是绝对地存在，又是相对地存在。物质本原观包括物质与非物质。        

5、在这个阶段，物质的特征是无序的不定形的，当然沒有弹性、引力、电性和粒子性。

6、于是得到一个重要的认知：世界上一切定态的亊物都不是天生、永恒的。只有物质运动形式由无序发展到有序，定态的粒子形成后，弹性、引力、电性、粒子性、能量、质量、动量、力等物理量才能出现。这就促使我们去探索物理基本结构和基本相互作用的形成和发展机制。这就指引我们不再走用弹性引力解释弹性引力，用粒子解释粒子，用电性解释电性，用相互作用解释相互作用的传统老路，有可能出现一片新天地。

[注：现在的观点：区分一般物和物质概念，用实在与非实在替代实体与间隙。使用波粒统一模型可以从定性和定量角度解释弹性碰撞现象]

 

0202 (20221203A) 更一般的、统一性更强的物理基础理论是否存在

1、笔者认为，物理学中应用物理突飞猛进，但是关于基础结构和基本相互作用的理论研究，近百年来几乎停滞不前。表现在很多大自然深层次之谜长期得不到完备解释：

较长时段里和较广阔的空间范围，各处的质子（或电子）为什么具有全同一致性，为什么分别是这样的数值而不是別的数值。

为什么有引力和正反电场力，引力常数和电场常数为什么是这样的数值而不是別的数值。

量子力学中存在某些不完备的地方，如对波粒二象性和不确定性原理的解释不园满。

狭义相对论中也存在很多不完备的地方，在平权参照系观点下，高速航天飞船中观察地球动量和能量猛增是荒谬的。

就是很多日常物理实验现象，如光与介质（实物粒子）的相互作用实验，光反射时外在速度变为0时，能量表现为何种形式问题，传统理论的解释也不完备。

2、上述大自然之谜一定是有解的吗？现在，我们从另一个角度提出问题：物理学真的有更一般的统一性更强的理论存在吗？

这个问题很重要，关系到人类是否有必要去努力探索这些大自然之谜，是否有必要去发现、构建更一般的统一性更强的物理基础理论。

笔者认为上述大自然之谜必定是有解的，更一般的统一性更强的物理基础理论一定存在。理由如下：

A、经验告诉我们，差异的个体之间一定存在共性，而共性一定存在更一般的实在物。这就说明了更一般的统一性更强的事物是真实存在的。

B、演化论告诉我们，一切具体的事物都是发展、演化的产物，我们现在观察到认识到的个别事物，一定是有其发展、演化源头的。没有无源之水，更一般的统一性更强的物理基础理论一定是存在的。

为此作出探索努力是必要的、有价值的。

 

0203（20230401B）一致性问题是一个值得深入研究的基础性问题。

1、说到研究，无论是专业研究还是业余研究，人们面对的总是问题，没有问题就会失去研究的动力，也会失去研究的方向和路径。

2、如何找到并提出问题，尤其是基础性问题，本身就不是一件容易的事情，多数情况下，人们不认为问题是问题，这样当然就不认为有研究的必要，更谈不上研究的思路和切入点。

例如大自然为什么呈现这么多的一致性现象，就常被很多人忽视：

A、宇宙间很多一致性的个体，如质子、电子，为什么会存在一致性？人们不认为这是问题，这些一致性的个体总是由更微小的一致性的个体构成，永无止境地探索下去就是了。

B、宇宙间的光速具有一致性，无论人们如何争论光速的变与不变，c＋或者c-，思维中或者测量中总离不开一个c。这种一致性的发生机制是什么？人们把它当成一个既成事实，而不是作为一个问题来研究。

C、光的反射现象、折射（透射）现象，总会表现出很多一致性的特征，如反射前后频率（能量）、光速的一致性，折射进入介质前和穿透介质后的频率光速的一致性问题。光的外在速度变化很大，反射时甚致变为0，但光子个体本质上还是这个个体，它是如何在保持个体本性的同时变形的，这样一个司空见惯的问题，几乎没有人深入研究。

D、质子、电子的质量（能量）相差1836倍，但电场强度（或称电量）具有一致性，这个问题也极少有人研究。

E、光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子的性质差异很大，但它们能在同一层次相互转换，显示出内在的一致性，这是一种什么机制，这个问题值得深入研究。

总之，一致性问题是一个值得深入研究的基础性问题。笔者提出的解决方案是局部绝对静止以太系统和波粒统一模型，这是一切一致性、定态性的基础。

 

0204(20181026A)  探索成因是研究物理基础问题时的重要目标。

成因和规律通常相互联系，个性化的事物为什么具有共性，其实是共性化的规律在起作用，一步一步探索这种共性化的规律，目标指向的就是个体的成因。

当前物理学基础研究的一个重要目标，就是要探索一些基础事物的成因。这里有几个思维误区必须突破:

1、决不能再走用粒子解释粒子、用相互作用解释相互作用的传统研究老路。试图用十几种夸克解释一种核子，不可能成功。试图用传递相互作用粒子的相互作用解释某种相互作用，也不可能成功。

2、基础层面的规律应当更简单。凡是复杂化的思路，决不可能成功。大自然的规律决定了共性比个性简单。

3、整体规范个体，一般决定个别，传统的解析还原研究方式难以成功。以太是突破口，无论是波速的一致性、引力、斥力、电场作用，还是质子电子的质量定态、弱相互作用，都必须依赖以太找到答案。因为以太具有局部的整体性和系统性。

4、以太必须是简单的，以太是物质运动形式由无序发展到有序，由不定形发展到定态的最基础形式，因此它是简单的，以太内在的弹性、引力、波动性、共振态都是自组织的产物。

5、以太中的定态事物，必然是波，只有波具有自然的持续性、穿透性，与量子论和狭义相对论的理论和实践较好衔接。固化的粒子观点，难以成功，因为这些观点留下的需要解释的问题，比没有这些观点时更多。

 

0205(20200421B)物理基础结构和相互作用理论近百年来处于停滞状态

1、近代物理基础理论研究，经历过牛顿物理体系的重大突破，又经历了量子力学的重大突破，（包括统计物理学和相对论中的积极部分）。然而近百年来在基础结构和基本相互作用方面进展缓慢，表现在至今未能对质子、电子等质量定态机制，对引力机制和引力常数成因，对电场机制和与之相关的精细结构常数成因，作出合理解释，对核力和弱相互作用本质的解释也存在不合理之处，标准模型理论和弦理论远不是完备的理论。

2、其中一个重要原因：思想方法对自然科学研究，尤其是对物理基础理论研究影响很大，有时甚至是起到关键的方向性作用。传统理论在物理基础性问题研究中的思维误区极大地影响了物理基础性问题的研究。

 A、在本体论方面：

忽视事物的发展性，将无限发展观点误解为无限层次，试图在简单的事物中人为设立复杂的结构。如，在质子（中子）中设置夸克层次 。

不承认事物之间相互作用是由事物本身因素引起的，人为设置"传递相互作用"的粒子，使问题变得更复杂。

不承认任何定态事物都有一个发生与发展的过程，将弹性、引力、电性、粒子性，都视为永恒存在的事物，永远都在用弹性引力解释弹性引力，用电性解释电性，用粒子解释粒子，导致物理基础结构和基本相互作用研究近半个世纪进展缓慢。

B、在认识论方面，传统理论在物理基础性问题研究中的思维误区：

主要是未能认识到"意识是主体的非确定性判断"，任何认知都是"猜想"，是在”试错"中不断前进。研究中的思维定式极大地妨碍了新思路产生，有形或者无形的科学共同体更是加剧了思维定式的固化。

其次是，将实证方法仅仅理解为认知来源，反而忽视了实证方法最主要的功能是检验猜想，去证伪猜想。 例如，明明知道从来没有仅由质子组成的多核结构，任何多核结构必然有"中子"参与，任何自由中子都会衰变为质子和电子，就是不愿意克服测不准原理的束缚，运用电场作用来解释核力，哪怕是大胆猜想都沒有。又如，明明知道在人工和宇宙射线中从来沒有发现夸克，从来没有发现1/3或者2/3电量的粒子，从大数据的角度分析，应当评估夸克理论的确定性概率极低，应当尊重实验事实，及时改变思路，哪怕另外设计一些不成熟的猜想，都比一条道走到底好一些。

 

0206(20221206A)探索物理基础理论的解析还原模式为什么失效了

1、人类对大自然的认知过程中，解析还原模式一直是一把利剑，所向披靡势如破竹，将物理理论和应用，一次又一次推向深处和新的高度。
    对物质基础结构的认知，迅速从几千万种分子到上千种原子（含同位素），再到质子、电子、光子等少数几种粒子，只用了两百年时间。对相互作用的认知，归纳到引力、电场力等数种相互作用形式也仅用了两百年时间。

2、解析还原模式就是对具体的个体进行＂解剖＂，以发现其内部的结构组成。对各个相似的个体分别进行＂解剖＂，以发现共同的结构组成。对各个不相似但有某些共同属性的个体进行＂解剖＂，有可能发现内含某些共同的结构特征。
    解析的目的不是为解剖而解剖，而是为了分析出更细微的结构，或者说是将复杂的构造还原为简单的更一般的结构。

3、解析还原模式为什么在相当长时期是物理基础研究的主要的行之有效的模式，主要原因是：面对具体实物，直接直观，容易对比分析。它既是经验归纳的感性知性过程，又是实践验证过程。所以相当长时期里是行之有效的。最主要的是，此时认知的客观对象，正好处在这个由基础的简单结构演化为复杂结构的进程中。

4、然而从上世纪二十年代起，继续探索物理基础理论的研究工作，解析还原模式失效了，近百年过去了，几乎停滞不前。原因很简单：研究对象到了一个突变点，到了一个从无到有的突变点，再要在已经简化的质子、电子、光子之中寻找更简单的定态的粒子，必定是徒劳无功的，因为从分子到原子再到质子电子是顺其自然，而用更多的粒子解释质子电子就是逆行了。从发展的观点理解，此时还原论遇到了不可逾越的障碍，这个障碍是量变到质变的障碍：无序迈向有序，不定形迈向定态，非因果关系非确定性迈向因果决定性，是一个重大飞跃，已经超越了还原论的适应范畴。

5、此时，哲学也遇到了一个转折点，海德格尔对传统＂存在论＂评价说：至今为止的存在论都是寻求终极＂存在者＂，而不是＂存在＂本身，这就是说传统形而上学将终极存在定位于具体的＂存在者＂，注定了在传统研究道路上走不了多远，必须改革创新才有出路。

  

0207(20221211A) 僵化的粒子观是阻碍物理基础理论前进的一座高山。

1、人类探索物理基础理论，绕不过的一个问题是：宇宙间最基础的形态是什么？这样的形态应具备的特征和功能：

A、在宇宙间具有普遍的同一性。在基础的层面上差异极小。否则宇宙间不可能生成这么多全同一致性的事物。

B、具有最一般性，内部无特异结构，无稳定的定态形式。否则还得探索这种稳态是什么因素决定的。

C、这种最基础的形态能夠发展生成稳定的一致性的定态个体，个体之间既拥有相互独立稳定性，又拥有相互干扰作用。

2、宇宙间这种最一般的形态只能是最简单的＂有＂和＂无＂。＂有＂只具最简单的性质：不定形、延续性（延续的内部没有“无”）和永恒变动性。＂无＂也只具最简单的性质：不定形、延续性（延续的内部没有＂有＂）和永恒变动性。

这种描述方式下，＂有＂与＂无＂既具有绝对性，又具有相对性，处于永恒的相互转化中。用现代哲学述语将＂有＂定义为＂实在＂，将＂无＂定义为＂非实在＂，＂本原＂就是永恒变化的、延续的实在与非实在。这种定义方式较为确切，有与无既具有一般性，同时又具体化了，成为可直观的、可描述的事物。

笔者早期论文使用实体与间隙的概念，现改为“有”与“无”的概念，因为“有”与“无”更具原初性和变动性，与古希腊存在论、东方道德经、易经、佛学的概念接近。

这种观点也接近古希腊巴门尼德关于本原是”一＂的观点，和亚里斯多德形而上学的终极存在观点。但巴门尼德存在论中的一是绝对的，容不下＂非一＂，因此始终无法解释＂一生多＂问题。亚里斯多德形而上学中的终极存在，无法正确描述一般和个别，因此始终无法解决＂存在者＂如何存在的问题。

3、由永恒变化的、延续的、无序不定形的实在与非实在，即宇宙本原状态，发展到有序的定态的一致性个体状态，还需要经历一系列均匀并序列化过程：

   均匀化系统化的以太状态，即＂道生一＂。

   随机的、生生灭灭的原始横波与纵波混沌状态，即＂一生二＂。

   横波与纵波（横波和纵波呈现一维弦的波动形式）同步共振的定态的光子、正粒子、反粒子状态，即＂二生三＂，定态个体即物质实体由此生成。

   然后顺势发展为＂三生万物＂。

4、因此，这样的定态个体不可能是一个个拥有固定质料的一致性的粒子。僵化的粒子难以解释它为什么具有稳定形态，更难以拥有相互作用的性质。

 然而近百年来，传统的物理基础理论研究路径，将有序定态视为永恒的，永远也迈不过以粒子解释粒子，以相互作用解释相互作用的坎。这就导致了长时期的停滞不前。各群里不少业余探索者，仍然是继承了这种思维模式，一年两年重复同样的路径，几乎失去了任何突破的可能性。各位应当想一想，这种僵化的有固定质料组成的粒子观，该怎样描述这种粒子，它不可能是金银铜铁锡的任何一种，也不可能是水火土气的任何一种，它是什么？它有什么机制能发展为有序的定态粒子？它有什么机制能让宇宙拥有了各种相互作用？

由此可见，僵化的粒子观是阻碍物理基础理论前进的一座高山。唯有发展实在观和波粒统一模型，能为跨越这座高山提供可能的路径。

 

0208(20200206A) 研究物理基础问题，必须抛弃某些思维定式，思路正确才能少走弯路。

笔者坚持研究物理基础理论问题，一要框架系统化，有逻辑自怡性。二要有计算公式级的与实验事实高度吻合的成果。难度是很大的，但坚信，一定能成功，因而持之以恒地不断努力。

1、这些课题一定是有解的，大自然中出现这些定态数值，而不是别的数值，一定是有原因的。

2、自己的研究思路是正确的：发展的物质实在观、局部绝对静止以太系统、量子波设想和波粒统一模型、米秒次e（MSae）单位制工具、同步共振定态原理、量子的形决定量子的态（相互作用）、暗物质模板的规范作用。如果大自然基础问题之谜是有解的，必然出现在这个框架内。

3、解出这些题不是遥远的事情：一是实验数据公开且充分。二是传统理论迟迟不出有效成果，说明被某种思维定式牢牢锁住，解开锁扣不需要太长时间。       

4、去年年末（指2019年）论文投稿后被审核通过，近日已进入排版环节。

新的论文会有些什么亮点呢？

A、对量子波提出横波与纵波共振观点，能有效地计算光量子波、静态正反量子波、动态正反量子波的波动状态。计算自旋。

B、提出量子波的空间分布概念和计算公式，以波动干扰得到与万有引力公式和库仑定律公式完全等价的新公式，引力机制和电场力机制以波的空间分布（半衰）方式融合在新公式中。

C、将引力常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为米，与普朗克空间常量基本相符（相差根号2丌倍，可以合理解释）。这个新常数很自然地出现在新的引力公式中。

D、将精细结构常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为次/e，与磁通量同单位。这个新常数很自然地出现在新的库仑定律公式中。而且与后续计算暗物质系统中正反粒子偶时的速率一致。

E、提出暗物质系统的正反粒子偶结构假设，（即等离子态）为正反粒子成对生成，电场作用常数定态，电子、丌介子、u子、质子的质量定态充当了模板作用。

其中质子质量定态计算公式与实测值仍有接近2.8倍的误差，可能与质子磁矩的2.79系数有关。（后文有阐述）

5、物理学基础理论研究必须抛弃某些思维定式

人们企图认识物体由什么组成：一座山由什么组成，是石头；石头由什么组成，是小石头；小石头由什么组成，人们发现了分子；分子由什么组成，人们发现了原子；原子由什么组成，人们发现了质子、电子；然而质子、电子由什么组成呢？近百年过去了，目前还没有确定的答案。有人说质子由“夸克”组成，然而夸克始终不露真面目，大自然真能如此精确地切割成只有1/3或者2/3电量的东西吗？明明人类的实践已经描述出大自然的事实：“有序的物质结构形式种类越来越少”，必然会出现一种无序的、不定形的物质基本结构形式。但是“有序的物质结构永远由有序的物质结构组成 (或者由其他有序的粒子转化而成)”，这种思维定式妨碍了人们的认识飞跃，宁可不惜一切代价创造出一个想象中的、具有分数电量的、不知大自然是否认可的粒子群来说明一个质子，也不愿意改变一下思维方式。

研究物理基础问题的实践证明了，必须抛弃传统理论中的某些思维定式，思路正确才能少走弯路。必须建立一个系统完善的框架思路，才能突破标准模型理论的思维定式，寻找从无序发展到有序的基础结构。才能突破设置传递相互作用粒子的思维定式，走到用量子波的空间分布和波动干扰解释相互作用的思路上。如果不是由量子波设想引出的简洁的MSae单位制，怎么能最终发现引力常数和精细结构常数是可以开平方的，由依附于相互作用公式，转换为依附每个独立的量子，成为量子波空间分布的计算因子，场与每个量子实现了统一。

 

0209(20221210A)应用物理对理论物理发展的促进作用在减弱吗 ？

1、科技发展史显示了应用物理与理论物理的发展，是相互促进的。回顾理论发展历史，更多的情况是在大量的应用物理事实基础上，归纳总结出理论物理，带动应用物理发展，再促进理论物理进一步完善。

2、从上世纪初以来，这个规律有些改变，应用物理对理论物理发展的促进作用在减弱。分析以下事实

A、狭义相对论确立了光速一致性、质能相关性和惯性参照系平权相对性。在应用物理中，利用光速一致性和质能相关性取得了重大成果，但对惯性参照系平权相对性应用并不多，而且其中的悖论不少，然而学术界对狭义相对论如何修正及发展并不关注。

B、量子论促进了电子应用、集成电路及互联网的迅猛发展，但在物质基础结构和相互作用理论方面停滞不前，应用物理对此似乎并不在乎，标准模型理论、弦论、规范场论的成败与应用物理几乎亳无关系。

C、即使是光物理、磁物理、超导、纳米、受控核聚变等，本应对理论物理发展有强烈要求的领域，也表现出不太关心。一是对物理基础理论的发展能否取得成果失去信心，二是实证的试错研究模式完全可以解决当前应用物理自身发展问题。

3、那么应用物理的发展真的对物理基础理论研究完全没有促进作用吗？笔者认为，科学发展史证明了一个事实，应用物理必将向深度和广度发展，应用物理的进一步发展，必将对物理基础结构和基本相互作用理论提出重大变革要求：

A、超微观领城，如亚纳米微电子芯片。波与粒子再也不能分别观察和计算了。

B、涉及单个量子之间相互作用领域，如量子通信、量子计算，个別量子之间必须实时地直接联系，（所谓纠缠，或者超光速作用）而这只有波粒统一才能实现。

C、涉及远距离、多个不同引力场领域，如宇航通信和控制。必须既承认局部绝对参照系的存在，又要考虑到广域条件下不同绝对参照系之间的转换。

D、精密磁控，如受控核聚变。对量子磁矩的认知必将更深入。

E、在高能光子领域和高密度光子领域，光子与光子之间必将受到光子波幅的相互干扰，对波幅物理量的认知必将深入。

F、不受概率规律制约的突变在人工智能中的运用。只有不受概率规律制约的突变，才能导致人类认识的进化。

物理基础结构和基本相互作用理论必须取得重大突破，才能为应用物理的进一步发展提供更有力的支撑。

 

0210 (20221204A) 违背统一性和基础性方向的研究思路难以成功。

 物理学关于基础结构和基本相互作用理论的发展方向一定是统一性和基础性。凡违反这个发展方向的研究路径，几乎没有成功的可能。如：

A、企图用更多粒子解释一种粒子的方案，如夸克方案，几十年过去了，进展缓慢。因为它违反了基础性，也未能将电子和引力统一于方案中。

B、各种最小粒子方案，（微光子、太极子、静能子）看似具有＂基础性＂和＂统一性＂，其实并不具有基础性，这种＂最小＂粒子的各种性质，如质量、电性，从何而来，为什么具有定态性和一致性，都是需要解释的。同时无法由这种最小粒子分別构建光子、质子、电子，距离统一性很遥远。因此最小粒子方案难以成功。

C、将相互作用与粒子构建分离的研究思路也是难以成功的。因为粒子之所以＂聚合成形＂本身就是相互作用机制的产物，否则它为什么不分散。场与个别粒子分离的方案违反了统一性研究原则，难以成功。

D、以斥力解释引力方案，难点仍在基础性问题上，因为斥力也是需要解释的，解释的难度并不亚于解释引力。

 

0211（20221209A）这轮物理基础理论研究具有整体性和系统性特征。

1、观察人类科技发展史，近三百年来物理基础理论有过多次重大进展：经典运动学、电磁理论、光学理论、原子论、量子论和相对论中的积极部分，等等，都带来了理论物理和应用物理的突飞猛进进展。各分支理论的进展虽然都具有一定联系，但相互之间仍具有相对独立性。

2、这次物理基础理论的进展则具有全方位的、整体性的、系统性的特征。这是因为：

A、当前面临的基础性问题是多方位的：既有基础结构问题，又有相互作用问题；既有电磁方面问题，又有光学方面问题；既有因果必然性问题，又有不确定性问题；既有自然物质领域的问题，又有意识发生、人工智能的问题；既有微观世界问题，又有宏观宇宙问题。总而言之，涉及面之广是前所未有的。但都临近底层规律，底层规律的统一性更强。因而各分支问题的底层联系更紧密。

B、这些基础问题，在一百年多前，已经有了不少实证性成果，到了进一步深入探索之际，突然都被阻住了，似乎都被一座高山挡在前进路上，近百年来几乎所有问题的研究都进展缓慢。这就意味着有一种整体性的障碍在阻挡前进之路。

C、很多基础性问题似乎都具有相互关联的系统性。例如，结构之所以定态和相互作用机制是不可分的，定态本身就是一种相互作用的结果。微观状态和宇宙宏观在机制上是相互联系的，地球与月亮之间的引力作用与原子与原子之间的引力作用，本质上是同一种属性。因果必然性与不确定性是同时存在的，宇宙间事物存在与发展既是有规律的，又是随机不确定的。自然的发展与意识智能的发展越来越紧密联系，熵无限度增长是宇宙间普遍规律，但是人类主宰的地球并没有遵循熵无限度增长的规律。总而言之，当前物理基础理论研究面对的不是零散的问题，而是具有全方位的、整体性的、系统性特征的问题。

3、突破口必须具有建设性

不少人置疑狭义相对论的光速不变判断的局限性问题，认为诺大宇宙怎么能存在绝对不变的事物，狭义相对论从测量性的角度解释本体性问题时，（如能量、动量）确实出现很多不完备的地方。于是很多人一头扎进了反相对论的胡同里，将精力放在光速的变与不变上，忽略了建设性的大方向。能否换一种思考方式，既然大多数情况下，地球上的真空光速与月亮上的真空光速基本一致，那么我们权且认为，这就是狭义相对论在这种情况下的正确性，事实上狹义相对论的精髓就是普遍存在的光速一致的绝对性，(而不是测量的相对性) 这是狹义相对论的最重大贡献，另一重大贡献是质能相关，这也是被无数实验证明了的。但是狭义相对论并没有解释为什么光速具有一致性，也没有解释为什么质能相关，更没有解释为什么正反粒子具有质量的定态性(如质子是电子的1836倍)和成对生成问题。这些问题是必须解释的，是能夠解释的，而且是必须当下解释的。以这样的方式理解和解决狭义相对论的不完备性问题，是建设性的，也是与传统理论衔接的。

 

0212(20200711A) 从物理世界最普遍的亊实出发，研究物理基础理论。

笔者自上世纪七十年代末对宇宙本原，有了与传统理论不同的认知和描述方式后，整整二十年时间不断探索，企图在这样的无序的不定形的本原基础上，对丰富多彩的有序的现实世界形成机制作出合理的推测和设想。

1、任何推测和设想都必须在普遍存在的事实基础上进行，以事实证实推测和设想在当前的合理性。

那么物理世界普遍存在的事实是什么呢？

A、光的波动性、能量与频率相关性、较大范围和较长时段的局部光速一致性。  

B、大部分实物粒子由少数"基本粒子"构成，这些基本粒子呈现正反性和电场作用，这些基本粒子不仅质量稳定而且具有全同一致性，月亮上的质子与地球上的质子，质量差异不大。正反粒子成对产生，但可以分別独立存在。稳定的正反粒子主要有质子和电子，它们之间不会发生煙灭反应，但能组合成中子。

C、光子和实物粒子都存在引力作用，引力作用不区分正负性。正反粒子可以由于吸引而减少质量增加能量，直至煙灭为光子。引力对于光子只能改变运动方向。

各种猜想都必须符合这些普遍出现的事实。       

2、笔者在深入学习理解各种学说的基础上，不断建立模型又不断推翻，整整二十年毫无进展。

A、曾经设想由本原的物质分布形成粒子：中心密度大，外围密度小。但这种设想解决不了粒子间的相互作用问题，解决不了粒子的稳定问题，也解释不了宇宙间"物质"分布如此不均的问题。

B、曾经认真研究涡旋理论，但涡旋理论仅仅是将上述粒子团设置为旋转的，解释不了任何问题，还增加了物质团为什么会旋转和如何旋转的问题。

C、曾经深入学习弦理论：但弦理论解释不了弦为什么存在的问题，弦需要"两端"固定绷紧，这么多的"两端"在哪里。弦理伦是标准模型理论的变型，它的"质量”是用实测值引入公式的，显然并未解释质量定态的本质问题。

 4、于是，一种趋于局部均匀化的、有弹性恢复功能的以太系统，成为一种唯一可能的合理设想。从九十年代初起，全部精力都放在研究"以太"和"粒子"的关系上：以太传递粒子作用，以太赋予粒子能量，以太引导粒子波动，等等。但无论什么方案都无法解决粒子稳定、质量定态、正反性等问题。

5、到了上世纪九十年代末，在弦理论的启发下，突发奇想，为什么一定要将波与粒子分离呢？难道不能将弦视为一维的随机的振动波，两个原始波的同步共振形成的一份一份的共振波就视为一个一个的粒子，波就是粒子，粒子就是波，波粒是统一的。之后，很多问题迎刃而解。得到一系列公式计算级的与实验事实高度吻合的结果。

 

0213(20190119B) 分析简单的实验，探索深层次的理论。

本文仅涉及基础物理问题。

 1、什么是简单的实验?

简单的实验要求事实简单，涉及的客观事物类型少，涉及的个体少，实验过程简单，涉及的实验期间简短。

 2、能否实现简单实验?

人类永远是在复杂的条件下，力图认识简单的事物，通常物理涉及的事物都是极为复杂的，能否实现简单实验? 笔者认为对于应用物理显然不是简单实验可以完成的，但基础物理问题涉及的是底层的简单事物，简单的实验是可以实现的。

 3、很多情况下并不需要真正设计并实施实验，只需要分析简单的实验即可。物理基础实验的资料非常丰富，如何分析、解释实验过程和结果反而难度更大。可将复杂的实验转化为简单的实验形式，例如库仑实验面对着的是内含众多电量的带电体，可以将电荷减少，直到两个量子之间的作用，问题就会变得更清晰、更直接。

 4、从分析简单实验入手，探索深层次的理论。

分析简单的实验有利于拓展思路，从崭新的角度探索深层次的理论。例如:       

A、当你发现个别质子或者电子可以在宇宙空间中独立稳定地存在，然而无论在宇宙间何时何地生成的正或反粒子，都是成对生成，而且具有一致的定态性。这个简单的实验事实，已经能够让你直接进入探索领域了。

B、当你发现一个粒子（质子或者电子)可以同时具有发生电场作用和引力作用的属性时，无论你是否构思出类似"引力子"的外部"场物质"，你总是绕不过从粒子本体的形态来说明相互作用的发生，（否则你无法同时构建引力作用和电场作用）于是，你是否会觉得应当探索一种场与个别粒子本体统一的机制，而不应当考虑场与个别粒子分离的方案。

C、一个高能量正电子向一个静止的质子冲击。能量是如何传递的，在压缩开始阶段、在压缩终了阶段、释放阶段，这两个粒子的能量、动量分别是如何变动的。你是不是觉得特別简单又特别复杂，为什么存在动量守恒，为什么存在能量守恒呢? 尤其是每一个过程是怎样实现上述守恒的，能量和动量如何从一个粒子传递到另一个粒子，细节是什么样的。深奥的动量守恒、能量守恒大道理，就深藏在这么简单的实验中。

D、当你确认太空中一个质子与一个电子相距1mm能夠存在电场吸引作用，能夠同时存在引力作用。当距离拉大到1m或者38万km时（地球与月亮距离），这两种作用力仍然存在。你是否觉得相互作用的定域性与非定域性是可以统一的，量子纠缠是可以实现的。而后，在探索其发生机制时，是否发现此机制与波动现象最为接近，波动的包容性和穿透性最强，又能方便地实现叠加或叠减，正是这种波动干扰呈现了相互作用的本质。

    又如，地球与月亮之间存在引力，假如不断地减少地球和月亮的质量，引力公式还有效吗？如果减到距离38万KM的一个质子和一个电子，还存在引力吗？宏观实验告诉我们：整体性质由组成部分的性质集合而成。这就承认了量子的定域性和非定域性是同时存在的，承认了量子的运动速率受光速限制，但相互作用传递速率不受光速限制，无论相距多远，相互吸引时，电子的运动速率总是质子的1836倍，相互作用的传递似乎是瞬间的。只有波才可以具有这种特征，波动中心体现定域性，波的无限延伸（不是波传播的无限延伸而是波空间分布的无限延伸）体现了非定域性。

E、按照这个思路，我们就可以简化更多的实验模式，运用简洁的传统实验数据，构建新的物理基础理论框架。

例如可以假设，茫茫的较大区域的浩瀚宇宙空间，只有一个质子和一个电子，电子以极高速向质子冲击，此时表现出的物理现象极为简单，但内含的研究课题非常丰富：

A、正质子和负电子为什么能稳定存在，为什么具有质量定态，为什么具有全同一致性，即与遥远的质子或电子质量基本一致。

B、它们之间为什么存在引力，引力常数为什么是一个相对稳定数值。

C、它们之间为什么存在电场力，与电场力相关的精细结构常数为什么是一个相对稳定的数值。

D、粒子撞击的结果为什么能生成正负成对的粒子，为什么最终稳定的粒子只有质子、电子几种形式。

E、粒子之间碰撞时为什么动量守恒，为什么能量守恒，在将粒子理解为波时，其实就是为什么在相互作用中曲率（矢量，次/米）守恒，频率（标量，次/秒）守恒。（这将涉及到暗物质的开放式热力学系统）

你看这么简单的场景里隐含着这么多神奇的物理机制，这么多的谜等待人们去探索、揭示。运用简洁的实验模式和实验数据，构建新的物理基础理论框架，是一个重要的研究方法，因为接近底层的物理现象本身是简单的。

 

0214(20200711C) 简化单位制，有利于揭示物理世界深层次的秘密

1、由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，波的特征较为简洁，只有：频率、波长、波速、相位和波幅，就可以对描述物理现象的量纲和单位制进行简化。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10^18e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。物理世界的基础层面变得简单了。      

2、对大自然的简洁认识方式有利于揭示物理世界深层次的秘密。       

A、倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。       

B、电阻与霍尔电阻的关系：1 次/e^2 = 25812.807欧姆  。     

25812.807欧姆即霍尔电阻，25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

克利青常数等于1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：（6.241506363×10^18）2×6.626075×10^－34= 25812.807      

C、发现磁通量子化的内在本质：

磁通量子化问题在超导研究中有重要的地位，它既是一个基础理论问题，也是超导研究的重要工具。现行理论认为磁通是量子化的，磁通量子计算公式为 [h/(2π)]c/(2e)，据此计算得到磁通量子的数值为：2.07×10^-7高斯·厘米^2，实验证实穿过超导体内环的磁通量是2.07×10^-7高斯·厘米^2的整倍数。

在MSae单位制中磁通量的单位是：次/e，换算得到：上述磁通量子   = 1/2 次/e 。在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁，表明运用MSae单位制工具的确有利于揭示物理现象的内在联系。        

D、发现电子磁矩与电子内部波动有关：

实验证实电子磁矩为928.477x10^-26 J/T。焦耳J=1.509189x10^33次/秒。特拉斯T=2.41798852×10^14次/(e米2)。电子磁矩换算为MSae单位制：928.477x10^-26×1.509189×10^33/2.41798852×10^14= 5.79509×10^-5单位:e (米/秒)米。依据量子波设想可以写出电子磁矩的计算公式= [电子波长/(4丌)]×c×e= [2.42631×10^-12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8。= 5.78838×10^-5e(米/秒)米。

证实电子内部存在波动，存在光速的一致性。

E、对量子波提出横波与纵波共振观点，能有效地计算光量子波、静态正反量子波、动态正反量子波的波动状态。计算自旋。（后文有详述，下同）       

F、提出量子波的空间分布概念和计算公式，以波动干扰得到与万有引力公式和库仑定律公式完全等价的新公式，引力机制和电场力机制以波的空间分布方式融合在新公式中。

 G、将引力常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为米，与普朗克空间常量基本相符（相差根号2丌倍，可以合理解释）。这个新常数很自然地出现在新的引力公式中。

 H、将精细结构常数开平方，分解为两个相等的数值，即新常数，单位为次/e，与磁通量同单位。这个新常数很自然地出现在新的库仑定律公式中。而且与后续计算暗物质系统中正反粒子偶时的速率一致。                   

I、提出暗物质系统的正反粒子偶结构假设，为正反粒子成对生成，电场作用常数定态，电子、丌介子、u子、质子的质量定态充当了模板作用。 其中质子质量定态计算公式与实测值仍有接近2.8倍的误差，但正好与质子磁矩的2.79系数实测值基本一致。

 总之，研究物理基础问题的实践证明了，对大自然的简洁认识方式有利于揭示物理世界深层次的秘密。

 

0215(20200113A ) 物理基础研究涉及的数学工具也许并不需要太高深。

 1、在物理基础理论研究中，笔者认为首先必须是观念更新，哲学思想方法对物理基础研究起着方向性的指导作用。但同时认为，不能仅仅停留在理念层面，不能空对空，必须将研究的目标，牢牢地定位在取得公式计算级的与实验事实高度吻合的成果上。

2、数学工具在自然科学中，尤其是应用自然科学中的重要作用是勿容置疑的。但物理基础研究涉及的数学工具也许并不需要太高深。这是因为：

A、物质实在是发展的，物理基础性问题研究的是物质实在由无序发展到有序的简单形式，比起微电子学或者工程结构学要简单得多，显然不应涉及太高深的数学工具。

B、数学本身也有一个发生与发展的过程，一个由简单向复杂发展的过程，与物理基础问题匹配的数学工具应当是相对简单的。

C、笔者几十年的研究实践证明了，仅依靠初等数学工具就可以揭示很多物理基础问题的秘密。如前文所述所有计算均未使用高等数学工具，仍可与实验事实高度吻合。（略）

 

0216（20221223A）不应刻意忽略一些最基础的物理现象事实

1、群里不少业余探索者从不同角度、不同层次研究物理基础理论问题，相对于探索应用物理，可行性要强很多。原因之一是应用物理需要精密的实验条件，业余探索者往往不具备，而与理论物理有关的实验事实大多早已完整公布于众，并经上百年的重复验证。原因之二是，近百年来理论物理进展不顺利，留下的未解之谜太多，给业余研究者留下很多瞳想的空间。原因之三是理论物理进展不顺利，主要障碍是传统的观念思路问题。业余研究者不受传统思维定式的束缚，不受既有范式的制约，不受共同体的围城，也许成功机率会更大些。

2、然而传统观念的惯性力极其强大，很多业余探索者似乎是在走一条标新立异的新路子，其实还是在传统思维中绕圈子，重复的话说了很多，说了很久，很难见到亮点闪现。

3、在传统观念下，不少业余研究者刻意忽略一些最基本的、无需专业验证的、对基础理论研究极其重要的物理现象事实，极大地影响了创新思路：

（1）在较大范围的空间，较长时段的时间里，很多基础粒子的性质一致，如质子、电子的质量、电性，这是司空见惯的事实。人们根本不去思考这是为什么，有这样一些观点阻碍了思路拓展：

A、这是历史形成的，是某个宇宙奇点的扩展延续结果。可是事实不是这样的，科学实验证明：不同地点不同时间做的高能实验，产生的正反粒子对都具有全同一致性。说明要从现实中寻找原因。

B、认为只要找到质子、电子的结构组合，问题就解决了。其实不然，某群有老师提出光子结构说，且不说用什么样的光子怎样去构成定态的质子、电子，（不是只说个大概，而是要有精密计算）即便如此，也无法解释这个发生机制的广泛一致性。

C、认为这个问题是个遥远的问题，不是现在需要考虑的事情。笔者认为这轮物理基础理论研究，已经不可避免地触及到这个底层的基础问题，整体性的系统性的问题不研究清楚，后面的路是很难走下去的。

（2）在较大范围的空间，较长时段的时间里，光速的一致性现象，这也是司空见惯的事实。但是不少人采用盲人摸象方法不认同这个事实，认为光速不变是相对论的重要错误，从不同速度的观察点观察光速能一致吗？他们应当想一想，盲人摸象方式观察事物能得到正确结论吗？更应当思考一下，无论你怎样观察，无论光源速度怎样，无论你的结论对与否，无论能否因此驳倒相对论，一个光速c（而不是其他值）总是跑不出物理现象和公式。胡塞尔现象学第一个重要原则就是：回到事情本身，光速一致性就是事情本身。我们可暂时不去争议光速的变与不变，这个一致性c的亊情本身就深藏了宇宙的巨大秘密。按照笔者的观点，相对论的确存在很多问题，但恰好是相对主义（即盲人摸象）问题，（如双生子悖论）而光速的一致性（不是不变）和质能相关是最重要的有价值的内容，是无序无形的本原突变到有序定态个体的关键环节。

（3）光的粒子性特征也是被一些人极力否认的事实。

这是受传统思维方式影响，以为只有如同质子、电子一样的实体，有固定质料构成，有明确边界，才能称为粒子。其实这样的僵化粒子观对光子解释不了，对质子、电子也解释不了。

光束可以看成一个整体的波动，但宏观的整体是可以解析为个体的，普朗克量子理论已经证明了能量的量子性。如果将一份一份的能量视为一个一个粒子

光子的存在就不应当受到置疑了。量子论的精髓是个别性、稳定性和波动性，即波粒统一模型。不仅适用于光子，而且适用于质子、电子等＂实物＂粒子。

   （4）光的反射、折射等实验中，显示了个別光子的基本特征拥有持续性，如出射光与入射光的光速、频率、波长基本一致。说明在光在反射或者折射过程中，原来这个光子的基本形式具有持续性，才有了形变后的基本一致的恢复过程。

很多老师对此视而不见。

笔者认为，根据这个事实，光在反射、折射等过程中，光子将实现自身电偶极化（折射时是部分电偶极化），成为类似正或反粒子波动状态，自身能量不变，外在波速转化为内在环状波速，这将比起介质的无数次电偶极化过程，或者介质无数次的吸收再发射次生光过程，要简洁得多。

（5）原子核的核结构中必然内含一定数量的中子，自由中子的最终衰变结果一定含有质子和电子。这也是勿容置疑的实验事实，但人们视而不见，刻意忽略，一定要人为造出复杂的夸克结构和核力机制，将核力定义为一种＂电荷无关＂的基本作用力。其实将核力理解为极近距离的电场力，将中子理解为质子电子极度融合的＂氢原子＂，问题要变得简洁得多。

（6）人们在解释意识现象，解释主体与客体关系时，几千年来也找不到合理的描述方式。总也无法说明主体凭什么可以如实”反映＂客体，主观如何＂符合＂客观，精神凭什么可以通过现象认知＂物自体＂（本体、实体）。康德等人先验观念论正确地阐述了由一般到个別的演绎认知模式，（符合自然发展规律）但最终也无法解释＂自我＂先验知识的形成机制。

其实，只要认定了一个事实：主体与客体都是发展的产物，根本別指望主体能自动地天生地准确无误地反映客体，主体唯一能做的是推测性的＂非确定性＂判断，（计算机也能做到）然后经实践验证其可靠程度即可。由此，很多意识发生问题，各种认知渠道问题，都有了较好的解释方案。

 

0217（20220704F）真理是稀缺的，要更多地质疑自己。

各群里很多老师从不同角度探索物理、哲学的基础性问题，有时讨论异常激烈，呈现百花齐放、百家争鸣的景象。这对集思广益探索真相和真理是非常必要的。这样的氛围要持续下去，定可开出丰硕成果。但有几点须注意：

1、在基础研究层面，真理是稀缺的，也就是说针对某个问题，众说纷纭，真理很可能只有唯一的一个，其他观点永远不可能正确，你的毕生努力，可以自我欣赏、自我淘醉，并为其他人开辟了一条条尝试之路，但最终成功不会属于你。这点，我们都得有心理准备。

2、离开普遍性实践事实较远的观点，距离真理更远。例如，有人质疑质能相关，举出了一些自认为有效的实证，但是质能相关是被一切核反应、一切化学反应证实了的，具有普遍性，不是个別所谓压缩弹簧称重减少，充电后电容器称重减少，这类粗糙实验能轻易否定的。这么能干的实验老师将精力耗费于此，实在可惜。后来这位老师做的光磁旋实验就有意义得多了。

3、与普遍常识背离太远的观点，往往距离真理也很远。群里有位老师，光学物理功底很强，熟悉几乎所有物理光学实验。这些实验看似简单又常见，但传统理论的解释并不完备，业余研究大有用武之地，成功率一定会很高。但该老师执着地认为光不能脱离光源独立存在，光无论走多远都是永远与光源的电磁场相关的。这就距离物理常识较远了，一束从火星传来的光，时间过了几分钟，火星上的光源不可能一直在静静地等着。光（包括电磁波）的产生与电磁震荡有关，光的存在和传播一定还与电磁震荡有关吗？传统思维方式（麦氏方程）影响力太大了，这位老师按传统观点将光与场混为一谈，场的确不能脱离场源独立存在。
    4、相对主义认知模式是盲人摸象的高级版本。最典型的例子，是人们热衷于从观察角度思考光速的变与不变，忽略了去研究、思考一个最重要的物理常数c的本质是什么？c揭示了宇宙的整体性和系统性，是一切定态个体生成和发展的基础。

5、因为真理的稀缺性，我们每一个研究者都不应固执己见，要认真分析其他老师观点中有可能含有的有启发价值的内容。尤其重要的，对自己的观点更多时候要持否定态度，努力去从不同角度击倒自己。只有怎么样也难以击倒时，才能更坚信自己。

0218(20221214A) 新的物理基础理论究竟能告诉世界些什么。

科技发展史证明：任何创新的正确的物理基础理论，总是告诉世人一些耳目一新的认知，并以此促进一系列新的理论和应用知识涌现。本轮新的物理基础理论，究竟能告诉世界些什么呢？

A、新理论将告诉人们：宇宙是无限的也是有限的。无限的宇宙表明它是永无边际的，无始无终的。人们永远无法知道多远是个边，但人们可以知道，如果真有这个边，边的外延仍然是无限的。然而，人们永远只能生存在或者感受到局部的有限宇宙。这个有限的局部宇宙可能在扩张中，也可能在收缩中，但只要不是剧变，总还是有某些局部可以处于一个相对稳定的状态。

B、在这个无限宇宙中，个人甚至整个人类都是极其微小的，那么个人或者人类存在的意义是什么呢？是积极地愉快地享受＂当下＂过程。通过学习、探索和奋斗，求生存、谋发展，是人类永恒的目标。能走多远，不知道，坚持不懈地、高高兴兴地迈步前行就很值得了。维护人类命运共同体是每一个人和全人类的神圣使命。

C、新理论将告诉人们，宇宙间任何事物都是变化发展的，没有什么永恒不变的东西。任何有序的定态个体，都是由无序的、无形的状态发展而来的。任何复杂的有序的定态个体，都是由简单的有序的具有一致性的定态个体组合发展而成。那些试图以粒子解释粒子、以相互作用解释相互用、以弹性引力解释弹性引力、以电性解释电性的，传统的解柝还原论研究路径，在此轮物理基础理论的探索中，不再有成功的可能。这是被近百年的实践充分证明了的。

D、新理论将告诉人们，在发展的思路下，有发展就有根基，宇宙间基础层面的事物必然是＂大道至简＂的，也是“大道归一”的，必然存在一种最简单的、最一般的状态。这种普遍地存在着的、最基础的、差异极小的形态，即不定形的、永恒变动的、内部延续的实在与非实在，也即动态的＂有＂与＂无＂。这是宇宙间最一般的＂本原＂。

E、在无限宇宙里，本原并不是永远一致的。不同的宇宙区域之间必定存在差异，这些差异主要是＂有＂与＂无＂之间的比例关系，以及系统内部形成的波动状态差异，但大范围的、长时段的局部宇宙区域，在基础层面的差异是极小的，均匀化的趋于一致性是宇宙的基本规律。

F、这种局部宇宙均匀化的、趋于一致性的、充斥着无数随机生生灭灭的波动状态，可称为局部整体性的静止以太系统。

这个局部静止以太系统表现出4个简单的一致性：

 一致性的波速。

 波动周期和波长相互关系的稳定性。

 随机生生灭灭原始波的平均间距，趋于一致性。（与普朗克空间常量正相关，是引力常数的规范因子）

 任何波都必须具有波幅，这是波之所以延续的不可缺失的物理量。稳定的波中波幅与频率具有确定关系：波幅平方与频率之比。

 局部绝对静止以太系统和随机横波与纵波的形成，可称分别称为＂道生一＂和＂一生二＂，大自然开始了迈向有序的进程。（原始的横波和纵波类似一维弦的波动形式，符合上述四个一致性）

  G、新理论将告诉人们，同步共振造就的＂适者生存＂，是有序定态个体生成的内在机制，只有波能夠具有这种动态平衡机制。无序无形发展到有序是一个突变的进程。存在一个最简单的一致性的定态个体形式，即波粒统一模型。波粒统一模型摈弃了固定质料组合的、有明显边界的僵化粒子观，代之动态平衡的定态的横波与纵波共振形式。宇宙间的稳定的个体因此形成，物质概念因此形成，本原性的实在突变到了物质实在。无序的、不定形的、不可计量的、不受数理逻辑规范的、不遵循因果决定性规律的状态，突变到了有序的、定态的、可计量的、受数理逻辑规范的、主流遵循因果决定性规律的状态。一切都是从无到有，丰富多彩的万物从此拥有了无限的发展可能。

 H、新理论将告诉人们，由于横波与纵波同步共振时的相位差，可以分別形成光子、正粒子和反粒子。光子和＂实物粒子＂是同一层次的发展产物。即所谓“二生三”。科学实验证明了光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子之间，是可以很简便地相互转换的。

I、新理论将告诉人们，应当重新明确＂物质＂的定义，必须区分物和物质概念。人们可以将上述宇宙的本原状态和以太系统称为客观存在＂一般物＂，但不能称为物质，物质是由本原的一般物发展的产物，只有生成定态的光子、正或反粒子之后，才有了物质概念。

J、上述观点可称为发展实在观，最简单的有序的波粒统一的定态个体状态可称为波粒统一模型。发展实在观和波粒统一模型，为新的物理基础理论提供了完全不同于传统理论的研究思路。

k、新理论将告诉人们，应当重新明确＂运动＂的定义。在本原阶段，延续的实在与非实在是永恒变动的，但变动不等于运动，运动必须是可定位可计量的，只有到了定态粒子，即物质形成后才有了运动概念。

L、物质与运动是不可分的。笔者认为狭义相对论中确实存在不少问题，甚至悖论，但主要是相对主义方面的问题。而光速的一致性是由大自然无序无形迈向有序定态的关键一步。

笔者的波粒统一模型中，考虑的不是什么波速的变与不变问题，而是任何粒子：光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子，内含的波速（包括外在波速、内在环状波速、部分外在部分环状的合成波速）永远只有一个运动速度，即这个局部以太系统中的一致性的＂真空＂光速。例如，正负电子相互吸引而加速，实际上是部分环状波速转换为直线波速，合成仍为光速。又如，光子在介质中频率不变（即能量不变）外在速度减小，实际上是部分外在波速转换为电偶极化的环状波速，合成仍为真空光速。

M、新的理论认为应当从波的空间分布及波与波之间相互干扰角度构建粒子之问相互作用机制。

N、新的理论认为因果决定性也有一个发生发展进程。在本原阶段是没有因果决定性的，一切都是完全的（不受概率支配的）随机。只有有序的定态个体生成后，因果决定性才逐步成为主流。但非因果决定性仍在一定程度上发挥作用，世界才不会僵化呆板，而是丰富多彩的。

O、因果决定性和非因果决定性的辩证关系，在意识发生机制中起到重要作用。非确定性判断使得主客体联系成为了可能。

（未将波幅研究、由暗物质体系规范的正反粒子质量定态研究、质子磁矩系数研究、光子的形与形变和光子的群体同步研究等内容列入，将在后文阐述）

 

 

三、发展实在观

   

0301（ 20220623A）发展实在观的简要表述

一切定态和具体的事物都是客观实在的，但都不是永恒不变的。具有定态性的具体事物是发展的产物，复杂的定态性具体事物是简单的定态性具体事物发展的产物，最简单的定态性具体事物是客观的真实自然实在状态的基本事实，即万物本原发展的产物。万物本原是自因的，具有质料、形式特征，蕴含着发展的动力，蕴含着从无序向有序、从简单有序向复杂有序直到生命、意识和社会意识发展的方向。可将这种观点称为发展实在观。

 

0302(20220618A) 赋予＂发展＂新的内涵。
    笔者提出发展实在观，并以此来研究哲学和物理学的基础问题，有人会觉得发展和实在谈了几千年，能有什么新意吗？现在仅就＂发展＂概念作些阐述：

笔者发展实在观中的发展观念与传统理论有重大区別：

1、对于局部的宇宙而言，客观世界的具体个別事物是有起点的，这就是说有一个从无到有、从无序到有序、从简单有序向复杂有序的发展进程。

2、因此探索定态粒子的生成机制不能再走从粒子到粒子的传统研究方式。质子、电子在宇宙各处的全同一致性，不是偶然的，是有原因的，有必要从最一般的无序状态中，即＂道＂的“有”“无”，也即质料实在思路中找到根源。

3、区分一般客观事物与物质，二者概念是不同的，物质是定态的个別事物，（即形式实在）是由本原性一般事物（质料实在）发展的产物。

4、意识主体相对于物质，是进一步发展的产物。依托于意识主体的意识，即精神世界和知识体系的客观实在形式是信息实在，也是不断发展的。

5、不仅具体的客观事物是发展的，客观事物存在、变化的规律也是发展的。数学、形式逻辑、因果决定性都有一个从无到有、从简单到复杂的发生、发展进程。

6、从无序到有序的发展，是从一般到个別、从不定形到定态、从相对到绝对的突变进程。

7、因此，有序状态的基础形式是存在的，而且是以简单方式存在的：即具有整体性的局部绝对静止以太系统和波粒统一模型。这是发展链条中的关键环节，是绕不过去的，哲学和物理学的基础问题研究必须迈过这道坎。

 

0303(20220619A) 赋予＂实在＂新的内涵。

笔者提出发展实在观，昨天谈了对＂发展＂的新见解，今就＂实在＂概念作些阐述：

发展实在观中的＂实在＂概念与传统理论有重大区別：

1、实在不再仅仅是抽象、一般概念，而是可以直观描述的真实存在。

2、实在与非实在共同构建了宇宙间一切事物。

3、核心要素是＂有＂与＂无＂。延续的、变动的＂有＂与＂无＂就是延续的、变动的实在与非实在。

4、实在与非实在有三种表现形式：质料实在，即本原。形式实在，是质料实在通过均匀化形成具有整体性系统性特征以太中的稳定的波动形式，即定态个体。定态个体的基础形式是波粒统一的正粒子、反粒子和光子。信息实在，即意识的主要表现形式。

5、实在的五个发展阶段：无序的本原阶段，有序的定态个体群阶段（即进入物质阶段），生命阶段，意识主体阶段（即进入意识阶段），社会意识阶段。

以这样的观点理解发展和实在，很多哲学领域的疑难问题，如存在与实在、一般与个別、整体与局部、实体（本体）与现象、物质与意识等问题，可以得到更好的理解。同时为物理基础结构和基本相互作用形成机制研究，提供了全新的研究思路。

 

0304(20220624A) 实在的三种形式和五个发展阶段。

变化的延续的实在和非实在状态，由无序的本原发展到有序状态的基础形式（光子、正粒子、反粒子）后，将继续永恒地发展，即“三生万物”。

1、实在的三种表现形式

任何具体的实在不仅是永恒变化的，而且是不断发展的。实在一般有如下三种表现形式：

一是质料实在。质料实在是一切实在的基础形式，实在的其他发展形式都是以质料实在为基础的。质料实在的原始形态是无序的永恒变动的延续的实在与非实在，并始终维持这种原始性，即使发展到千变万化的具体事物，质料实在都是以最一般的同一性方式存在于其中。

二是形式实在。形式实在指的是在质料实在基础上形成的某种稳定的运动形式。形式实在是质料实在的发展形式。有序的最基础的形式实在是“波粒统一模型”：光子、正粒子、反粒子。形式实在将继续永恒发展，例如原子、分子、行星、恒星、生命、意识主体，但“波粒统一模型”始终以同一性具体方式存在于其中。

三是信息实在。形式实在可以发展为各种复杂的结构组合物，如各种分子结构、各种生命，直到意识主体。意识主体是形式实在发展的产物，意识主体本身具有形式实在性是无须质疑的。但意识主体中存储、流动、加工、生成的意识概念的实在性是什么呢？意识概念的实在性与一般的形式实在很大区别：首先，意识概念可以对同一客观事物以不同的形式实在方式在意识中呈现，如对个别的马或者某类马，可以用不同的语言、文字、图像、二进制码表示。其次意识概念的实在表现方式涉及到意识领域（包括社会意识）的约定、翻译或者语境问题，具有一种集体的共识性。如何描述这种实在方式呢？笔者认为建立“信息实在”概念是必要的。信息实在是意识主体对客观事物的描述、指称和判断。

2、实在的五个发展阶段
    实在形式的不断发展，存在一个由无序向有序、由简单向复杂、由低级向高级的发展过程，可以分为五个发展阶段：

一是无序的本原阶段。基本特征是无序的、不定形的、没有弹性和引力的、没有粒子性的、没有电性的、没有能量与质量概念的、无法使用数学和形式逻辑学方式描述的、不受因果关系决定性支配的完全质料实在形式。

二是波粒统一阶段。这是有序的基础结构，以太、量子波和波粒统一模型是其主要特征。这是一种在质料实在基础上发展的形式实在。以太结构、量子波和波粒统一模型的形成是实在从无序迈向有序的重大突破，从此具有了有序性、定态性，由此弹性、引力、电性（即正反性）、能量、质量、数学、形式逻辑分析、因果关系决定性都产生了。物质和物质实在概念也由此产生，物质的基本形态是光子、正粒子和反粒子，不存在什么反物质。可以有质子、电子和光子组成的自然界，也可以有反质子、正电子和光子组成的自然界，但那并不是反物质世界。

三是生命阶段。生命的最大特点是个体稳定、新陈代谢和繁殖发展。生命是基础形式实在的高级发展形式，已经含有了部分信息实在的内容。

四是自主意识阶段。生命形式发展到一定程度，具有意识载体特征的生命产生，于是出现了意识现象，表现为具有自主性的主体形式。意识主体的出现，表明实在的发展不再仅仅表现为生命机体的进化，而是表现为能动地适应环境而发展的功能进化。在自主意识阶段，信息实在已经成为实在的重要表现形式。

五是社会意识阶段。即人类社会阶段。社会意识的出现表明实在的发展不仅仅表现为个体的发展，而是表现为社会群体的发展，个体意识也更多地表现为社会意识。在社会意识阶段，信息实在得到了极大的扩展。

实在的三种表现形式和五种发展阶段，可以理解为存在者之存在的发展模式。由于仍然受到非因果决定性的余留影响，本原突变到有序的定态个体后，继续的发展模式不是一成不变的，“客观规律”也不是一成不变的，因此，必须“因地制宜”、“实事求是”地认识自然和社会。

3、传统哲学中的存在概念一般指宇宙间一切事物。有人可能会说，既然发展实在观中的实在概念也描述了世间一切事物，还需要保留存在概念吗？笔者认为，存在概念与实在概念是有区别的：一是因为存在概念描述的事物范畴要比实在概念宽大一些，例如具体的一匹马、白颜色、一类白马、头脑中思考到的白马，都是事物的存在，比用实在描述更简便些。二是存在概念还有动词的涵义，例如说某空间区域存在什么事物，而实在多用于名词。存在论的发展方向是引入时间概念，强调动态和过程。

4、传统哲学中的本体概念，一般指事物中起主导作用的主杆或者自身，是事物属性、现象的根源。

 

0305（20190503C） 发展实在观将会极大地影响研究物理基础问题的思路

发展实在观与传统的哲学理论有重大差异，它将会极大地影响研究物理基础问题的思路。例如：任何有序形式，如弹性、引力、电性、粒子性都不是永恒的，都是有一个发生、发展进程的。“无限发展”的观点是正确的，但“无限层次”的观点是错误的，它不符合微观世界和宏观世界的事实。事物是无限可分的，但也是无限可合的，然而任何具体的时刻，总是有限的对立统一体。人类认识自然界，从几千万种分子到几百种原子，再到质子电子，基础种类越来越少，结构越来越简单，标准模型理论假设了十几种夸克来解释质子、中子，违反了物质实在的发展规律，这些夸克又由什么构成或者生成呢?传统理论认定核力是与电荷无关的，核力是质子与质子之间的事情与电子无关，可是科学实验明明揭示了任何多核结构必须有中子参与，世界上找不到任何一个单纯由质子通过核力組成的多核结构。对强相互作用力(核力)，可以运用质子与电子之间极近距离电场作用模型解释。量子之间相互作用是自身性质决定的，完全用不着创造出专门负责传递相互作用的粒子来传递相互作用。因为这些粒子如何传递相互作用，在传统理论下将是一个永远也解释不了的问题。

 

0306 （202405）关于辩证法问题

1、传统哲学对辩证法的理解，在不同时期不同学派中有多种表述方式。近代对辩证法通常表述为：

辩证法是思辩与实证相统一的方法。有的则重于思辫，有的侧重于实证，分別被冠以唯心唯物。
    辩证法是关于对立统一、普遍联系和变化发展的哲学学说。

辩证法三大规律：对立统一、否定之否定、量变到质变。

对立统一规律是指事物内部矛盾与斗争，促进事物发展。有主要矛盾和次要矛盾，有矛盾的主要方面和次要方面。等等。

有学派将辩证法与逻辑规律结合，认为是形式逻辑向内容扩展，并被符合辩证规律的内容规范，称为辩证逻辑。

2、笔者认为辩证法与逻辑学、存在论、形而上学一样，都是对事物存在和发展的基础性一般性认知。已有的正确的基础性一般性认知，对进一步的认知提供规范，包括引导性规范和验证性规范。

3、笔者提出的发展实在观符合辩证法规律：

A、发展的观点，体现了辩证法的变动与发展核心思想。

B、发展阶段观点，尤其是由无序向有序突变观点，体现了辩证法的量变到质变思想。

C、局部宇宙整体性绝对静止以太系统观点，体现了辩证法关于事物普遍联系的思想。

D、波粒统一模型下，同步共振的适者生存稳定性和体系均匀化是"粒子"构成的聚散因素，体现了事物内部对立又统一的矛盾关系。

E、粒子的形决定了粒子的态，决定了粒子之间相互作用的思路，体现了对立统一是粒子存在和发展的内因的观点。粒子的形既是粒子自身存在的依据，又是粒子之间相互作用的依据，内因是根本，场与粒子是融合的。

F、在波粒统一模型下，粒子的质料不固定，稳定的是波动形态。波动过程每时每刻都在否定自身，同时又在动态中维护了自身。体现了辩证法的否定之否定规律。

G、在无序的本原层面，任何实在都与非实在对应，并永恒地处于相互转化中。实在延续的任何部分之间都处于永恒的相对变动状态，但每一时刻又是统一在一起的。从最基础层面，更简单更直接地体现了对立统一规律。

4、发展实在观与传统哲学在辩证法方面的区别：

A、既认同一分为二，又认同合二而一，既是无限可分又是无限可合。

B、认同事物的无限可分，但不认同无限层次。无限层次观点貌似辩证法，其实是将粒子性、电性、弹性、引力视为永恒的僵化观念。使物理基础研究长期陷入用粒子解释粒子、相互作用解释相互作用的胡同中。

C、不仅认为定态有形的粒子是发展的产物，数理逻辑和因果关系决定性也是发展的产物。

D、事物的发展不是一个综合归纳过程，而是一个分化演绎过程，一个由无序不定形的一般物，向有序定态的个体物的发展过程。

E、整体与个体的关系，整体处于主导地位，整体规范个体状态及个体之间的相互联系。以太规范了光速一致性、光子及正或反粒子生成、引力作用生成及引力常数定态、非定态电场作用生成。暗物质系统（中性丌介子的等离子均匀系统）规范了质子电子的质量定态、电场作用常数定态、弱衰变机制。

 

四、无序的本原及其发展趋势

 

0401（20180626A） 对本原概念的初步理解

1、事物本原，指的是宇宙间万事万物存在一个共同的基本的东西。早期的唯物论认为世界由不变的物质实体构成，形成唯物论的本原观。

一些哲学流派认为唯物论对世界本原的说法存在缺陷：其一，唯物论哲学家无法解释世界按照一定秩序运动、变化的根本原因；其二，一个东西既是世界的本原，就应该不受任何限制，包括时间和空间方面的限制。如果它存在于空间中，则面临可以被无限分割下去的可能性，那么，分割的结果是什么？如果它存在于时间中，则面临可以无限倒推的可能性，那么，它从何时开始出现？

近代的唯物论面对质疑，将物质本原的定义改为：物质是人们意识之外独立存在的客观事物。这种纯抽象的物质概念无法解释自然科学中出现的各种新现象，况且引入“意识之外”的概念，实际上是承认了意识独立于物质存在，这样的物质观是自己否定了自己。

笔者认为，传统唯物论本原观受到质疑的主要原因是没有解决作为事物本原的物如何既是具体的同时又是普遍的问题。

 2、笔者提出永恒变化的实体与间隙观点（现在使用永恒变化的延续的实在与非实在提法），将一种充满活力的既具体又一般的物质本原呈现在人们面前。物质本原就是物质实在的基本形式，即变化的实体与间隙。实体不是僵化的、一成不变的，而是变化的、发展的，这样物质就不是被动的而是生动活泼的了。宇宙中的任何物质形式，只要细分下去，总可以在有限的范围内找到这种物质基本结构形式，如果再继续细分地找下去，还是物质基本结构形式，在这个极小的具体层面上，物质形式之间的差异是很小的。因此，从这个意义上来说，万事万物确实依赖物质基本结构形式而存在。物质基本结构形式是自因的，这种结构形式不需要由别的原因造成。成为本原的东西必须是具体的，否则它将无法成为其他事物的基础。成为本原的东西又必须是一般的，否则它将无法成为万事万物所共有的。永恒变化的实体与间隙结构形式就具有这种特征，由这种不断变化中的物质基本结构形式作为物质本原，才能体现本原的基本性，避免了以不变的形态作为本原总是需要进一步解释的局面，也避免了以抽象的概念作为本原既不能构成也不能生成万事万物的局面。

[2020年以后，认为物质是一般“物”（即本原：变化且延续的实在与非实在）发展的产物，不再将物质称为本原，也不再使用物质基本结构形式概念，同时使用“有与无”概念替代“实体与间隙”概念。）

 

0402（20220704C） 探寻万物之源的现实意义。
    1、万物之源是存在论中的存在者的存在问题，即形而上学中的终极存在问题。从古典哲学开始，不少哲学学派即已抛弃了形而上学，一是认为这个终极存在无法为人类认知，二是认为探寻这个终极存在没有现实意义。

2、近日笔者通过系列短文阐述自己的学术思路，其核心思想是发展实在观，认为万物之源是真实存在的、是可以被认知的。

3、笔者努力探寻万物之源即终极存在的答案，努力探寻从无序的一般的本原状态向有序的定态的一致性的个体状态的突破机制，无论是在哲学基本问题上还是物理基础问题上都有着现实意义。

A、对万物之源问题的研究，能促使哲学中关于存在论、形而上学、意识发生等很多问题变得清晰。笔者提出的发展实在观将实在的表现形式视为不断发展的，对从源头及其发展脉络厘清存在、实在、本体、实体、物质、意识等概念之间的关系，提供了新的思路。只有万物之源及其发展模式得到合理阐述，一些从属性的基础问题才能得到顺势而解。哲学作为一门基础的知识体系，有必要和有可能在基础层面得到统一。

B、对万物之源问题的探索还有利于某些物理基础性问题的研究。经过漫长的实践、思维，到了一百年前，人类对大自然的认知已经迅速抵达到了质子、电子、光子层次，对相互作用的认知也归结到了数种作用形式。但是近百年过去了，应用物理飞速进展，而对物理基础结构和基本相互作用的深入探索之路、寻求统一之路成效甚微。质子、电子为什么具有全同一致性，为什么各自质量是这样的数值而不是别的数值，为什么存在万有引力和正反电场力，为什么引力常数和电场常数是这样的数值而不是别的数值？这些大自然之谜必定是有解的，近百年仍然未解不是由于实验数据不完备的原因，而是某些思维定式限制了思路的拓展。其中最主要的就是将有序定态视为永恒的，将一致性的个别事物视为永恒的，跳不出以粒子解释粒子、以相互作用解释相互作用的框架。哲学基础问题与物理学基础问题在本原层面是相通的，如果无序的万物之源状态得到清晰描述，由无序到有序的突变机制得到揭示，上述大自然之谜有可能得到解释。

4、由于建立了无序本原构思，下述研究思路才能产生：

A、任何定态个体不可能由有时空边界的固定质料构成，只能是稳定的本原运动形式。

B、无序本原的均匀化对称性必然地形成一致性的以太系统。为宇宙的整体性和统一性提供了最基础的最原始的条件。

C、波粒统一模型成为有序的最基础形式，定态个体、数学规律、形式逻辑规律、因果决定性才有了生成和发展的可能，物质、实体、本体才有了生成和发展的可能，进一步，意识主体、意识、社会意识才有了生成和发展的可能。

5、总而言之，对终极存在的探索，将为人类在探索真理的路上向前迈进一大步，能较好地为解大自然之谜提出了全新的研究思路。那么人类能否认识这种终极存在的万物之源呢？笔者后文提出意识的“信息实在”和“非确定性判断”观点，认为人类是可以通过经验、归纳、现象直观、演绎、猜想、证实和证伪、实证验证等多种认知方式，逐步向真理靠近，逐步认知万物之源的。

 

0403(20220624B) 无序的本原。

1、老子道德经对本原的预见。

中国古代老子（约生于前571年）春秋末期人。老子的道德经中提出：“道可道非恒道。名可名非恒名。无名，万物之始也；有名，万物之母也”。“天下万物生于有，有生于无”。“道生一，一生二，二生三，三生万物”。道德经指出了作为万物之源的道，不是平常的事物，也不是平常语言可描述的，但它是处处存在的。

道德经从宇宙整体出发，力图从客观事实的普遍规律角度寻找万物之源。著名学者邓晓芒老师认为对万物本原的探索，西方倾向于“是论”即从理性思维角度探究为什么存在终极存在，如何解决一般与个体即一与多的关系问题。中国学者倾向于“有论”，即对这个有的终极存在的信仰式阐述。笔者认为道德经不一样，道德经中的“有”既是一般的又是具体的，既是“是论”又是“有论”。（后文将详细阐述）

2、发展实在观认为一切事物都是发展的，不仅有序的定态个体是发展的产物，有序的形式本身也是发展的。既然是发展就必须认同一个发展的基础，一个从无序向有序、从简单有序向复杂有序发展的进程。

3、无序的本原

发展实在观认为，本原是实在的初始状态即真实自然状态的基本事实，表现为永恒变化的延续的实在和非实在：

A、实在是延续的。即“有”是延续的。

B、实在是变化的。即这种“有”的延续状态是永恒变动的。

C、非实在（即“无”或“空”）同样是延续的且永恒变动的。

D、实在或者非实在的延续大小是随机的。实在和非实在可以相互转化，这种转化具有对称性：有多少实在变化为非实在，就有多少非实在变化为实在。

E、任何实在或者非实在是永恒变化的，无限可分又无限可合，既是自身又不是自身，表现为无限的对立性，但任何时刻又都具有统一在一起的有限性，这是对立统一辩证规律的最原始形式。

F、这样的初始状态是终极的最一般状态，没有任何定态的具体个别事物，因此，数学规律、形式逻辑规律、因果决定性在这里都不起作用。但对这样的初始状态仍然是可以思维的，思维方式是运用现象学还原方法进行本质直观，即对事态（包括可能的事态）直接描述，经由理性思维(猜想及综合判断)通达直觉、逐步揭示本质。

以上描述了一种无序的本原状态，即“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”。这是宇宙间万事万物存在一个共同的基本的东西，是万事万物发展的基础。

G、在本原阶段，存在的概念已经出现，与传统存在论认为的“存在就是思维”的观点不同，发展实在观认为本原性存在是自然客观的真实状态，无论存在发展到什么阶段，实在与非实在的基础形式永远居于其中。

 

0404（2020630A） 无序的本原进一步发展的四步曲

1、无序向有序发展的第一步： “道生一”，均匀化和一致性的以太生成

 无序的本原状态如何发展成有序的、定态的、可计量的、可计数的、可用形式逻辑思维的、具有个体性的具体事物，依靠的是自身的动因和内在的发展趋势，是自身的自组织过程。无序的本原状态是变化的具有延续性的实在与非实在，由于各向同性随机变化，在相当大的范围内实在和非实在的构成比例趋于稳定、分布状态趋于均匀，均匀化和对称性是有限宇宙内大自然的普遍规律。这种均匀分布的趋势，导致体系在大范围的有限宇宙内形成了整体联系，如果局部出现不平衡，体系都会自动调整到平衡，呈现了原始的一致性。可以将这种整体联系的具有自我恢复特征的均匀化的状态，称为“以太”。

这是由无序发展到有序的第一步，由于还没有定态的具体形式出现，以太不可计量、不可用数学和形式逻辑描述。由于后文阐述的波粒统一观的建立，任何粒子都是以太媒质中的波，波与以太是融合在一起的，传统理论因为阻力问题否定以太存在的理由不再有效了。又后文建立了太阳系的局部绝对参照系，MM实验否定以太的结论也有了解释的途径。

2、无序发展到有序的第二步：“一生二”，以太中随机生成和消亡的不稳定的原始横波和纵波。

均匀化的整体联系的以太状态，具备了产生振动和波动的条件，类比宏观媒质，有两种波动方式：横波和纵波。波动是随机产生又随机消亡的，不具有稳定性。此时定态的稳定的个体仍未生成，仍不可使用数学和形式逻辑描述波动状态，更无法按照宏观的方式建立波动模型，因此具有随机性，这种随机性具有模糊量化的大趋势特征，但不具有概率数值计算特征。

3、无序发展到有序的第三步：“二生三”，不稳定的原始横波和纵波由于大自然的随机偶合可形成稳定的一份一份的共振波，同步共振是定态个体得以稳定的机制，只有波动形式才具有这种可能性，这是自然选择机制的结果。频率相同或者接近的横波与纵波偶合形成共振态后，频率稳定，具有了个体的定态性，量子由此产生，横波与纵波共振合成的波可定义为量子波。

横波与纵波同步共振时的相位差有正、反、合三种稳定形式，分别对应于正粒子、反粒子和光子。光子的波动中心运动在一个平面内，波动方向表现为一个方向。正或者反粒子的波动中心运动不再处于一个平面內，而是出现Z轴方向的偏转，呈现立体状，波动方向也不再是一个方向而是呈环绕状，对外没有显现出运动，但内部仍然是光速运动。横波与纵波同步共振时的相位差偏离上述稳定状态时，是运动的正或反粒子，波动中心呈现螺旋状运动，合成波速度始终是光速。可用直角三角形描述波速、频率，两条直角边分别描述玻色分量和费米分量，斜边为合成量，洛伦玆变换公式能自动显现出来，质能相关关系的c平方也能自动显现出来。

  “二生三”指的就是由随机的不稳定的横波和纵波通过同步共振生成光子、正粒子和反粒子。至此，稳定的具体个别事物出现了，计量、计算、形式逻辑分析都可以进行了，物质的概念出现了，物质实在成了宇宙的主旋律，因果关系决定性逐步成了规范事物变化发展的主流。

4、无序发展到有序的第四步： 三生万物。

 变化的延续的实在和非实在状态，由无序的本原发展到有序状态的基础形式（光子、正粒子、反粒子）后，将继续永恒地发展，即“三生万物”。这个过程必须有一个暗物质等离子系统的环节，才能为质子电子等正反粒子的成对生成和质量定态营造一个规范模板。（后文将详述）

 

0405（20220630A） 区分一般物和物质，物质是发展的产物。

1、笔者以前的论文都使用“发展的物质实在观”提法，现在使用“发展实在观”提法，理由是物质概念应当是具体的，应当具有个体性，可计量、可计算、可使用形式逻辑思维，而在无序的本原阶段这些具体特征都还没有出现，只有在有序、定态形成后，物质概念、物质实在概念才能形成。

2、笔者认为，哲学应当与物理学同步，严格区分物与物质概念，物指一切客观事物，物质特指定态的具体事物，有明确的物理学定义，有质量和能量属性。本原和以太都是客观世界中的“物”，但不具有物质特征，仅可称为前物质状态。

3、发展实在观认为物质是客观存在的一种形式，是发展的产物，基础的物质存在形式是光子、正粒子和反粒子。如果将物质与基础的实在概念即本原层次的存在概念等同，就无法体现这种发展过程，既无法对实在、存在下定义，也无法对物质下定义。而且必须引入非物质概念才能描述物质实在，否则物质就是僵化的不可运动的，而这又面临着对非物质的定义问题。将物质概念与发展实在中的初始阶段——基础的实在概念和无序的本原概念作出区分，能较好地解释“物质究竟是什么”的问题。

 

0406（20220629A） 大自然的基本事实是本原的自因。

1、昨天有群里老师转发一篇短文：黑格尔对康德问题的破门式解答。康德提出的问题是，如果真如形而上学所言，万物存在和发展的依据有一个超越一切经验的＂实体＂（即自在之物），那么这个实体本身也是某个因的果，这是无穷尽的，因而是无解的。黑格尔提出的解决办法是，这里出现的矛盾，就是这个终极存在的解，就是终极存在自身的一切。笔者认同这种解释方式，但可以更直观些，而且无需引入绝对精神的概念。

2、亚里斯多德认为，任何存在的根本是实体，实体必须具有四因特征：质料因、形式因、动力因和目的因。亚里斯多德的实体说，并不完全等同巴门尼德的“一”，还是在海德格尔认为的存在者层面，而不是存在者之存在。但这四因说同样可以描述万物之源即存在者之存在特征。万物之源的结构、表现形式、变化动力和发展趋势，都必须是自身拥有的，即自因的，无需依赖别的事物给予，否则就不能成为终极的存在。

对于质料因和形式因，一些哲学学派习惯于无穷地寻求事态来源。例如说水是万物的始基，就得追问水的来源。又如说一种只可意会不可言传的“道”或者“存在者之存在”是万物之源，当然也需要追根到底问个明白，“道”或者“存在者之存在”究竟是什么样的是怎样产生的。但是面对最底层的实在与非实在即有与无的状态，是无法也无须再追问下去的。因为，自然客观的最基础的事实就是终极存在状态，是人们认知的起源和基础，也就是本原的自身。

人们分析具体的个别事物的发展动力（动力因）和发展趋势（目的因）是从事物内部的矛盾斗争和外部作用两方面寻找原因的，但本原是最一般的超越性的终极状态，它的发展动力和发展趋势从何而来呢？发展实在观认为万物之源是最基础的真实自然状态，这样的客观的真实自然状态的基本事实，自身就包含质料、形式、变化动力和发展方向（目的）各要素，无须解释为什么是这样的事实而不是别样的事实，更无须求助于各种形式的“神”或者对其赋予泛意识（精神）功能。在本原层面，虽然看似只有整体性的“一”，但这个整体中含有实在与非实在，实在与非实在的永恒的无序的随机的变化，系统持续对称性特征蕴含着“各向同性”和“趋于均匀化”的动力因，而趋于同步的稳定性被自然选择机制营造出了适者生存的优化趋势，即“目的因”，于是无序的本原必然地向着均匀化的以太媒质、随机波动，直到横波与纵波的同步共振方向演化，最终形成“波粒统一”的以正粒子、反粒子和光子为基础形式的定态的个体事物。

3、因此，关于本原需要回答的是“是什么”的问题，而不是“为什么是”的问题，从大自然的基础事实出发解释本原的自因机制，是发展实在观与传统哲学观点的又一重要区别。

 

五、局部绝对静止以太系统是无序迈向有序关键一步，关于狭义相对论。

 

0501（20190505A）以太必然存在。

1、以太的定义:  以太是本原由无序不定形状态，通过均匀化过程，形成的充斥于宇宙的、连续与间断交替并相互转换的实在和非实在混合形式，具有整体性、系统性和一致性特征。

2、以太为什么必然存在?

A、无序的永恒变动的本原，必然通过均匀化过程向无限的宇宙扩散，均匀化是宇宙事物最普遍的规律。

B、任何有序的定态体系之间必然存在实在的联系，包括相互作用和各种属性，如果没有充斥于宇宙的均匀化的实在体系存在，普遍的相互联系是不可能实现的。

C、上世纪初抛弃以太的理由有了新的解决方案。以太对运动物质的阻力问题，由于以太中任何有形定态的粒子都是波，波具有包容性和穿透性，不存在相互作用之外的阻力问题。

3、原始以太的特征 

A、由于以太是从无序状态发展到有序的初始状态，因此它是简单的，不可能有复杂结构。

B、均匀化和各向同性是以太的主要特征。

C、但均匀化中存在着个性化的非均匀化，均匀化与非均匀化的相互转换，形成压缩和反压缩、扩张和反扩张，这是原始的无规律的排斥和吸引现象。

D、类似宏观媒质，以太中原始的个性化状态，表现为波的形式，可以是横波，也可以是纵波，（横波和纵波类似一维弦的波动形式）但都是随机的、扩散性的、不定形的，非定态的。

E、此时的以太是原始的混沌态，以太系统中没有任何定态的粒子，没有出现绝对区分的稳定区域，既无法确定座标，也无法确定尺子和时钟的量度标准。因此无法使用数学、形式逻辑描述，也不受因果必然性规范。数学、形式逻辑和因果必然性也有一个发生与发展的进程，但此时都没有发生。

G、在局部宇宙范围内，以太中的原始横波与纵波也趋向于均匀化分布，波速一致性、频率与波长稳定的相关关系、频率与波幅稳定的的相关关系也已形成，但稳定的光子、正反粒子尚未形成，波动频率不具有稳定性。

 

0502（20180926A）  以太给物理世界带来了光速一致性。

以太是事物由无序的不定形状态，发展到有序的定态状态的第一步。以太给物理世界带来了什么呢?

1、均均化一致性的环境，可称为空间背景。以太中任何个性化形式都是波。

2、原始波动的个别性和“暂时”的稳定性：波速一致性、频率与波长相关稳定性、频率与波幅相关稳定性、引力作用的一致性，为光子和正或反粒子的生成提供了实在性基础，为光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子的统一和相互转换提供了实在性基础。

3、波速的一致性是解释任何相互作用的基础。狭义相对论认为一切参照系都是相对的、无条件平权的，没有处于特殊地位参照系的观点是错误的，是相对论在解释诸如光行差、多普勒效应、双生子寿命，等问题时被质疑的根源。但相对论提出光速一致性和质能相关公式是正确的，实际上已经提出了存在绝对参照系的观点，这是相对论的重大贡献。这种绝对的一致性以太背景，并不要求"整个宇宙"的均匀一致性，只要求较大范围和较长时段的均匀一致性即可。

4、不少网友老师刻意忽视光速一致性问题，将注意力放在光速的变与不变问题上，并以此作为质疑相对论的重要依据。网友们谈论的光速变与不变，多是站在观察者角度思考光速是否不应是不变的c，而是c+v或者c-v，须知c是很大的数值，而v要小很多，甚至是微不足道的，将注意力放在v上而不是c上是拣了芝麻丢了西瓜。c为什么具有一致性，蕴含着大自然的重大秘密，甚至可以说是解开大自然由无序突变到有序，由无形突变到定态的钥匙。

5、在笔考的波粒统一模型思路下，不仅真空光速是c，静止的正或反粒子内部波速是c，运动的（无论外显速度是多少）正或反粒子内部波速也是c，介质中的光合成波速还是c 。

 

0503（20230120A） 建立绝对静止以太参照系，是基础理论研究前进路上必须迈过的一道坎。

1、人们通常认为牛顿的时空观是绝对时空观，这是不准确的。牛顿的时空观中实际上是无数个各自独立的相对参照系，看似有一个绝对的＂空间大葙子＂，有一条永恒的“时间流”，由于是无数的相对参照系，这种＂绝对＂性没有任何客观实体依托，其实是完完全全相对主义的相对时空观。狭义相对论的时空观中加进了参照系之间的转换因子，推崇的还是无数个＂平权＂的相对惯性参照系，因此狭义相对论如同自我标称的是相对主义的相对时空观，在解释与本体特征有关的问题时（如质量、能量）出现很多不完备的问题，如高速飞船上观察地球认为地球能量骤增。然而，狭义相对论融入了参照系之间实在性的相互联系因素：光速不变和洛伦兹变换（本质是个体的稳定定态），使得狭义相对论已经内含了绝对性特征。

2、笔者认为，建立绝对静止以太参照系是基础理论研究前进路上的关键环节，是必须迈过的一道坎。所谓绝对静止以太参照系是指延续变化的实在和非实在，通过均匀化过程，在相当大的区域和相当长的时段里，形成了一片广阔的稳定的以本原为基础的状态，一定区域内的事物以它作为“绝对静止”的参照系，规范这个区域内的一切定态的、一致性的事物存在和运动状态。绝对静止参照系是一个客观存在的稳定的事物，并不是一个固化的“时空”，也不是一个“整个宇宙”一成不变的标志物，它具有“局部”特征。

3、建立绝对静止参照系，才能使各自孤立的事物（包各惯性参照系）有了相互联系的基础，即整体化和系统化的以太体系。

4、建立绝对静止参照系，才能使得各惯性参照系之间的转换有了依托。看似各自独立的惯性参照系，其实都是绝对静止参照系规范下的一员，它们各自观察的事物都可以先按统一公式，换算为在绝对参照系中的＂真实＂状态，然后按同样的统一公式换算为其他惯性参照系下的状态，根本不存在＂简单＂“相加”出现超光速的问题。相对论中出现的其他悖论问题都有了较好的解决方案。

5、建立绝对静止参照系，才使得无序无形的＂本原＂状态突变为有序的定态状态成为可能：波速的一致性、粒子的稳定性和定态性。没有一个整体化的均匀化的局部绝对静止以太系统，定态的物质世界和宇宙万物不可能生成。

6、建立绝对静止参照系，波粒统一模型成为有序定态的基础形式，洛伦兹变换公式和质能相关公式都能夠顺其自然地产生。

7、建立绝对静止参照系，有了一个稳定的、相互联系的媒质环境，波的同步共振稳定性成为普遍规律，为相互作用形成机制提供了必要条件。

8、但是宇宙是无限的，难道“整个”宇宙都是这样的“一致”吗？人们永远不可能知道“整个”宇宙的状态，或者说根本就无法对“整个宇宙”下定义，“整体”永远都是面对局部具体宇宙而言。但有一点是肯定的：光速在大范围的宇宙里决不可能是处处一致的，绝对“静止”参照系也不可能在大范围的宇宙里只有唯一的一个。那么，我们目前所处的“局部绝对静止参照系”有多大？什么物体可视为“静止”参照物呢？笔者认为与太阳系及太阳关联最大，因为其他恒星与太阳系相距很远，干扰较少。“光行差”实验、魅星观察、电磁实验、MM实验等实验充分证明了这一点。

补充（202405）：局部绝对静止参照系的意义：

1、笔者认同均匀性、整体性、系统性的以太，认同光速一致性和洛伦兹变换公式。在此基础上建立局部绝对静上参照系。局部绝对静止参照系，并不是说＂整个宇宙＂的一致性，只是说相当广阔的相当长时段的宇宙具有均匀一致性。我们目前的绝对静止参照系与太阳及太阳系有关。

2、有老师质疑如果太阳为静止参照物，难道太阳不是相对于银河系、星系团运动吗，何来静止可言？笔者认为，正是因为如此，只能称＂局部＂。银河中心或者星系团有属于它们自已的局部静止参照系，有自己的"光速一致性"和"质子电子定态质量"。

3、局部静止参照系其实是一个局部均匀化的以太体系，是事物由无序的本原状态突变到定态事物的关键一步。有了一个整体性的、系统化的媒质环境，波粒统一模型才能成为一切定态事物的唯一基础形式。一致性的事物，包括波速一致性、基础个体的全同一致性、稳定的物理量和可比较的计量单位才成为可能。

4、局部绝对静止参照系，可以为较大空间范围和较长时段的宇宙，提供统一的时钟和尺度。可以解释很多狭义相对论中存在的悖论问题，（如光速在任意参照系的变与不变问题、航天飞机观察地球能量剧增的问题）其他任意参照系本质上都是这个绝对静止参照系规范下的运动个体，相互之间的所谓时空转换都是以这个绝对参照系为基础实现的。

5、局部绝对静止以太参照系，可以实现远距离超光速的＂同时＂效应，以太中定态个体（稳定的波）的运动速度不能超光速，但相互作用的传递速度是可以远远超光速的。极远距离引力作用下，质量小物体的运动速度大于质量大物体的运动速度，这种相互制约不可能是＂光信号＂交换信息的结果，而是依赖以太体系的整体协调性。

6、局部绝对静止以太参照系，还将推导出一个重要结论：以太中的任何个体（波粒统一模型）的运动速度都是一致的，无论是光子表现的外在单方向速度、静止正反粒子表现的内部环状速度、运动正反粒子表现的部分内在部分外在的合成速度，都是一致性的光速。不仅如此，无论是真空中的光子、任何介质中的光子、入射终了待反射的光子，合成的波速都是一致性的真空光速。

补充 （202405）：以太究竟是什么？

1、昨天回复网友老师质疑以太究竟是什么时，认为以太的质料是宇宙本原，即具有均匀性、整体性、系统性的宇宙本原。

2、那么什么是宇宙本原呢？自古以来哲学界对本原争议很多： 

A、早期有始基说，认为本原是金木火水土，或者气。称为自然哲学，后来经不起经验和理性推敲，被淘汰了。

B、接着巴门尼德的存在论和亚里斯多德的形而上学登场，他们都认为有一种超级存在，即超出任何具体事物的一般物。亚里斯多德认为本原是无差异化的实体，巴门尼德认为本原是"一"，一种内部无差异也无空隙的同一体。这种观点面临的问题有三个：一是无差异的一如何生成有差异的多；二是无差异的一如何变化运动为另一种一；三是一如果是无差异的，就无法具有客观存在性，因为任何客观存在必须具有独有排他性。

C、这个关于本原一与多的悖论一直延续到了近代哲学，大部分哲学学派干脆放弃了形而上学的超级存在概念，面对现实的现象，对现象进行"本质直观"即可。

3、笔者对本原问题的解决方案是：

A、借用道学的"有"与"无"概念定义本原，本原即延续且永恒变化的实在与非实在。不仅将将变化、延续作为本原的特征，而且将非实在（无）置于与实在（有）的同等地位。于是本原就活起来了。

B、这样的本原就成为了区別于任何定态物质的"一般物"。一般物即一，而物质是本原发展的产物即多，一般物与物质的区分，显示了一与多是一个发展关系。

C、一般与个別并不是毫无联系的，作为本原的一般物照样存在局部和个体，不过局部与局部之间、个体与个体之间差异极小，且不稳定，可以忽略，呈现出一般性。一般与个别实现了统一。

4、这种对本原的认知方式，解决了很多哲学界对本体论的争议。而且解决了本原的自由性问题，例如近代胡塞尔现象学和海德格尔存在主义，都力图寻找一种脱离对象化（即客观物）的非自然主义（即非因果决定性）的自由的存在者之存在（即本原）。笔者上述对本原的认知方式能实现本原的自由性，因为因果决定性也有一个发生与发展过程。

5、延续的永恒变化的实在与非实在作为宇宙本原，均匀化是最基本的规律，发展成整体性、系统性的以太是必然的。

补充（202405）：参照系的绝对性是什么？

1、以太遍布在宇宙各处，分布基本上是均匀的。不均匀的只是以太中唯一形式的个体，即共振波（波即粒子，粒子即波）。如同大海各处物质分布大体均衡，但有的地方如同太阳一样惊涛骇浪，有的地方如同地球一样也聚集着大浪，但太阳与地球之间似乎风平浪静，但仍融合着浪的余波，这些共容的、相互穿透的余波，本身就是各个浪的结构组成部分，也是浪与浪之间相互作用的"场"的体现。

2、笔者认为所谓参照系必须是稳定的，不稳定不可能成为定位和计量的基础。那么各个稳定的参照系之间以谁为主呢？无论是牛顿经典力学或是狭义相对论观点，其核心都是完全相对主义观点，没有特殊地位的参照系，都是平权的，狭义相对论需要加上洛伦兹变换才能体现出平权。

3、其实大量实验事实已经显示很多参照系并不都是完全平权的。航天飞机上看地球能量质量猛增是荒谬的。

4、其实很多实验事实，如光速的一致性、质子电子质量的大体一致性、引力常数电场常数的大体一致性，已经显示有一个在较大范围和较长时段內的"非平权"参照系存在。而以太的均匀性、整体性、系统性特征正好充当了这样的绝对静止参照系，参照系可以是一个稳定的物体，如太阳，也可以是一个稳定的物质体系，如太阳系。这样在这个参照系的规范下，物体不再是完全站在自己的角度观察事物，而是要从自己的角度但要换算成绝对静止参照系的角度观察事物。很多问题变得很筒单了。

5、但是宇宙是无限的，所谓绝对静止参照系是局部的，光行差实验、MM实验显示我们目前所处的局部绝对静止参照系与太阳及太阳系有关联。至于银河系、星系团的参照系是什么，那里的光速是什么？那里的质子电子有多大，肯定是受那里的局部静止参照系规范。

 

0504（20201005A） 局部绝对静止参照系与牛顿的绝对时空观、运动绝对性的区别

1、假设有一张平面地图，上面有两只小虫，红虫在东北角以匀速向西爬，蓝虫在东南角以另外的匀速向北爬，两只虫在北部某处相遇。事实就这么简单，但一群人围着这张地图议论着高尚而又深奥的问题，持续近百年尚未争出个所以然来。

2、人们首先议论的是时间问题。时间问题又可分为两个问题，一是时间的期间长短问题，即事件过程的快慢，二是时间的时点先后，即事件发生的同时性问题。红虫或者蓝虫相隔万里，它们如何建立"同时"概念，它们的脚下并没有高山湖泊标识，而是茫茫宇宙空间，它们如何建立"速度"概念。于是，维相论者或者反相论者，都认可相对论以观察者为中心的完全相对主义方法论，争论要点基本上集中在光速的变与不变上。笔者要说的是，红虫和蓝虫它们在地图上存在的事实，运动速度的事实和最后相遇的事实，告诉围观的人们，红虫与蓝虫存在的上述事实与你们观察与否，如何观察无关。洲际导弹与反导就是这么干的。与引力场联系的（太阳）以太系统，为个体与整体联系提供了均一化的系统化的物质基础。

3、有人可能会说，你这不是又回到了牛顿的绝对时空观。笔者的确是极力找回绝对静止参照系，否则物理世界的一切稳定、定态、计量和计算都无从谈起。但与牛顿的“绝对”时空观有重大差异：

A、在这个局部的静止参照系下，具有光速的一致性，无论光源以何种速度运动，发出的光速一致。无论以什么方式接收光，光速一致。这是牛顿的“绝对”时空观中无法描述的物理现象。

B、在这个局部的静止参照系下，具有质能相关效应。这也是牛顿的时空观中无法描述的物理现象。

上述两点正是狭义相对论的精髓。

C、牛顿特别主张运动的绝对性，也就是所谓绝对时空中的绝对运动。为此牛顿与马赫进行了长时间争论。著名的牛顿水桶实验和旋转弹簧实验（弹簧两端置重物，中间吊索自由旋转），就是牛顿企图用旋转水桶中的水出现凹水面、旋转弹簧会拉长，来说明存在不受观察者运动状态影响的绝对运动。但这两项理想实验都被马赫一一驳倒。（水桶中的水出现凹水面有重力因素影响，旋转弹簧拉长必须确认静止状态时的弹簧长度不受其他因素影响）马赫之所以赢，因为马赫是相对主义者，相对主义有一个重要观点，即在本参照系内观察者如果不依赖外部信息是无法判断自身是静止状态还是运动状态。牛顿之所以输，因为牛顿同样是相对主义者，牛顿的所谓绝对时空观，根本没有任何绝对参照物。因此与马赫的结论是一致的。

笔者提出局部绝对静止参照系的观点，是赞同存在绝对运动的，但与相对时空观一致，同样认为在本参照系内观察者如果不依赖外部信息是无法判断自身是静止的状态还是运动状态，必须依赖局部绝对静止参照系（太阳）才能判断自身是静止的还是运动的。

狭义相对论的时空观与牛顿的所谓绝对时空观是一致的，他们本质上都是完全相对主义，都主张任何参照系之间关系是平权，这是狭义相对论中存在某些不完备性的主要原因。

    

0505（20230307A）局部绝对静止以太参照系可实现远距离超光速度的“同时”

1、笔者认同＂光速不变＂（正确的表述应为光速一致性）和洛伦兹变换公式，被某些老师视为＂拥相＂。其实不然，笔者提出的局部绝对静止参照系，质疑了相对论＂完全相对主义的平权参照系＂观点，触动了相对论的核心问题。

2、局部绝对静止参照系观点，并不是说＂整个宇宙＂的一致性，只是说相当广阔的相当长时段的宇宙具有均匀一致性。有老师质疑如果以太阳为静止参照物，难道太阳不是相对于银河系、星系团运动吗，何来静止可言？笔者认为，正是因为如此，只能称＂局部＂。

3、笔者以此已初步构建较系统的理论框架：发展实在观、无序本原观、均匀化的以太系统、无序向有序的突破、波粒统一模型、MSae单位制、同步共振定态机制、信息实在和非确定性判断的意识发生机制。有了一些公式计算级的与实验事实吻合的结果。

局部静止参照系其实是一个局部均匀化的以太体系，是事物由无序的本原状态突变到定态事物的关键一步。没有一个整体性的、系统化的媒质环境，一切定态事物，包括一致性的波速、全同一致的个体、稳定的物理量和可比较的计量单位都无从谈起。

4、局部绝对静止参照系可以解释很多狭义相对论中存在的悖论问题，（如光速在任意参照系的变与不变问题、航天飞机观察地球能量剧增的问题）其他任意参照系本质上都是这个绝对静止参照系规范下的运动个体，相互之间的所谓时空转换都是以这个绝对参照系为基础实现的。

5、绝对参照系可以实现远距离超光速的＂同时＂效应，以太中定态个体（稳定的波）的运动速度不能超光速，但相互作用的传递速度是可以远远超光速的。极远距离引力作用下，质量小物体的运动速度大于质量大物体的运动速度，这种相互制约不可能是＂光信号＂交换信息，而是依赖以太体系的整体协调性。假设一条几万公里高压输电回路，任何一段线路发生阻抗变化，全电路电压降分配都会几乎瞬间同步调整，信息传递是可以远远超光速的。

   

0506 (20181014B) 关于空间维度问题

1、空间问题与时间问题有联系，但可以分开来观察分析，因此可暂不考虑时间维度，纯粹思考空间维度问题。

2、空间不能离开物质而存在，它是物质存在的形式，是物质之间的关系，而不能认为物质存在于"空间"中。

笔者认为以太是存在的，而且认为大范围长时间的一致性的以太体系是存在的，这就有了绝对静止参照系的概念，有时也称之为"空间背景"，但这不意味着认同脱离物质的空间，以太是本原由无序状态发展到有序状态的第一步，它就是作为本原的一般物的存在形式。整体性系统性的以太的存在，为空间、时间的物理量的可比较可计量成为了可能。       

3、事物的有和无(空)是延续的，这种延续永远都是"体"的概念，这就是事物的形。笔者几十年前研究"实体与间隙"时，开始力图按点、线、面、体的方式分析，绝对行不通。实体与实体的接触，从没有接触到有接触，即从无到有，永远是"体"，无论空间如何"微分"，无论"过程"(即时间)多短，只要是"有"，就一定是"体"。

4、因此，笔者认为， 空间维度概念是"体"的抽象分析过程，而不是点、线、面、体的综合过程。

 

0507（20200319A） 从本体论的角度理解时空问题

1、物理是实证科学，面对的是实实在在的真实世界，时间、空间，永远是这种本体的表现方式而不是独立存在的。而这种表现方式必须在描述相互关系时才有意义，这才是时间空间的物理根基，分析时空问题时决不能脱离具体的相互作用。

2、关于时空问题，笔者认为不应过度关注与光信号传递有关的测量性问题，而更关注实体性变化问题。例如，由于正反粒子之间的吸引，导致粒子运动加速而引起动能增加、静止质量减少问题，在笔者波粒统一模型中，运用量子波内部横波与纵波相位差角度变动，得到很好解释，洛伦兹变换公式和质能关系C平方的来源能夠清楚地显示出来。

3、笔者并不认为某个接近光速的粒子自身就是一个参照系或者观察系。笔者更关注的是，这个粒子运动速度受光速限制现象，而且将会由于相对于绝对静止参照系的运动速度增加使得质量增大，它揭示了物理的基础性本质性问题。

4、关于绝对静止参照系下，运动粒子内部时钟是否加快或者运动方向长度缩短问题，对此，笔者认为应当由精确的实验判定，仅从波粒统一模型分析，绝对静止参照系下，运动粒子的波长的确缩短了，频率的确加快了。高速运动的u子半哀期增长，似乎是被实验证实的，但这是高速运动的u子内部“时钟”的“加快”，还是外部环境因素的改变，值得深入研究。因为如果超过平均寿命仍生存的u子，接下来的”平均寿命”和原来一样，似乎说明平均寿命与环境因素有关，而不是自身的“时钟”变动。

5、光速具有一致性，粒子（包括光子）运动速度受光速限度，因为它们本来就是圴匀化媒质中的波。但粒子之间相互作用的传递速度不受光速限制，波的空间分布是定域性与非定域性的统一，波动中心具有定域性，波的无限延伸（是任何时刻的无限延伸，而不是因波的传播而延伸）体现为非定域性，相互联系的同时性实现是在以太系统的底层完成的，与以太中的波速是两个不同的概念。因此从实在性的本体论角度理解时空问题才有可能揭示大自然深层次秘密。

补充（202405）：空间与时间问题

1、发展实在观认为宇宙间一切事物都具有实在性，而且都是永恒发展的。空间与时间是实在的属性。

A、在无序本原阶段，空间是实在与非实在的大小。不能认为只有空（非实在）才是空间，有（实在）占据了空间。这是牛顿的空葙子观点，是脱离物的错误空间概念。

在本原阶段，因为定态个体尚未生成，因此空间是不可计量的。但是空间是可以比较的，任何具体（不是定态个体）实在或非实在表现的空间大小，实在与非实在的比例大小，均匀化程度，都是可比较的。

B、在无序本原阶段，时间是实在与非实在的变动快慢过程。时间是实在的属性，不能认为有一个无形的时钟在伴随物变化，这是牛顿的时间长河观点，脱离物的时间概念是错误的。

在本原阶段，因为定态个体尚未生成，因此时间是不可计量的。但是时间是可以比较的，即各区域中实在或非实在变化快慢是可比较的。

2、时空在本原阶段的可比较性，决定了一个局部宇宙的时空性质的确定性和稳定性，为局部静止以太系统中的物理量定态，如波速一致性、频率与波长负相关一致性、频率平方与波幅相关一致性，提供了决定性条件。

3、本原发展到定态个体生成之后，进入了物质实在阶段。数理逻辑、物理计量得以实现，空间与时间成为可计量的最重要物理量。这一切都在于一个局部稳定的整体性的以太系统形成。承认局部以太系统、光速一致性和波粒统一模型的时空观是绝对时空观。传统的任何个体相互孤立、互为平权的时空观是牛顿的完全相对主义时空观。牛顿的空葙孒和时间长河没有稳定的事物依托，只是虚空的绝对性，本质上是相对性。

4、狭义相对论中的任何恒速个体，（惯性参照系）被视为完全平权的，按照狭义相对论参照系变换公式换算，确实可以得到物理运动学规律在各参照系平权等效的结果，但对能量（质量）计算就会得到荒谬结论。其实可以插入一个任意的假设为绝对静止参照系，各惯性参照系与插入的参照系换算再综合，得到的结果是一样的，说明局部绝对静止参照系是可以存在的，（老师可自行验算）此方案能很好地解释能量佯谬和孪生子佯谬问题。

5、由此可见，空间与时间是依附于物质实在的，既具有相对性属性，又具有绝对性属性。

 

0508（20221130A） 从相对时空观到绝对时空观是一个重大进步

1、人们的日常生生活中和物理的认知领域中，时间和空间（位置、长度、面积、体积）是重要的经验度量要素和知觉分析对象。

2、然而究竟什么是时间和空间呢？哲学喜欢用一般整体思考，物理学侧重于实证具体形式思考。从形式的角度思考，当然是秒、米等具体的事物物理量。从一般的角度思考，就得从概念上定义：时间究竟是一种什么样的存在，空间又是一种什么样的存在。

3、通常认为牛顿主张绝对的时空观，空间如同一个无限大的空葙子，里面可塞进东西，东西与东西之间可以有间隙。时间如同一条永恒的历史长河，任何事物的变化过程都是历史长河的一部分。

   牛顿时空观是绝对的吗？他的空葙子中没有任何定位标记，也无任何尺度标记。他的时间长河中也无任何时钟标记。因此，是没有任何理由将其称为＂绝对＂时空观的。

   于是，在牛顿那里相对主义是主流，任何惯性参照系是平权的，任何速度都是相对的，站在地球的角度观察流星袭来，和站在流星的角度观察地球迎面扑来，物理分析是一致的。

   那么牛顿时空观有没有绝对性呢？有。他的绝对性表现在无数个平权的参照系里，时间和空间的量度标准是不变的。牛顿没有在空葙子里和历史长河中设置任何量度标记物，只好假设任何平权参照系里设置的量度标准，都适用于其他参照系。

4、笔者不认为有独立于物质存在的空间和时间，空间和时间是物质存在的属性。

笔者认为在无序的本原层面，变化且延续的实在和非实在（即＂有＂与＂无＂）构成了宇宙的一切。此处虽然没有空葙子和历史长河概念，但本质上是与牛顿空葙子、历史长河理论是一致的，无边无际，无始无终，没有任何时空标记物。

5、然而由无序的万物之源发展到有序的定态的物质世界之后，这种完全相对主义的时空观就进入到了局部的绝对时空观领域。

   A、有了一个局部的整体的系统：静止的以太系统。

   B、有了第一个定态的一致性的事物：即这个局部绝对参照系媒质中的波速一致性。

   C、有了稳定的定态的光子和正（反）粒子。

   D、有了一个静止的参照物：太阳。（光行差等多个实验证实了这一点）

   E、各惯性参照系之间不再是无条件的平权，而是在局部绝对参照系规范下的相互比较、相互作用。例如，宇航员看见地球迎面扑来，不会再认为地球能量剧增了。

   F、于是，各惯性参照系的运动状态不同，各自的时空尺度将会相应调整，这种调整不是无序的相对的，而是在局部绝对静止参照系规范下的调整。简单地说，只有相对于这个以太系统的速率增加，能量才能真实地增加。（质速相关）

 补充（202405）：设置一个局部绝对静止以太参照系，物理现象的解释变

得极为简单：

1、假如有一个局部绝对静止以太参照系，对下述物理现象的解释变得极为简单：

A、光速一致性。在这个参照系里波速是一致的，不因谁的自身速度不同而得到不同的测量数据而改变。

B、这个以太媒质里有什么称之为物质的个体吗？它是硬的还是软的？是连续的还是间断的？它拥有的能量是什么？它们中间为什么有些拥有正电性，有些拥有负电性？它们为什么具有全同一致性？

这个局部绝对静止以太媒质中只有波，稳定的一份一份的波就是粒子。波粒统一模型是定态物质粒子的唯一形式。物质的一切特性，如粒子性、弹性、引力、正反电性、能量及能量守恒、动量及动量守恒，各种属性秘密都内含在波粒统一模型里。

C、以这个局部绝对静止以太系统为依托的波粒统一模型的特征物理量很简单：光速、频率、波长。（还有传统理论误解的波幅）能量与质量是同一个物理量：频率，不过由于共振相位的不同，有波色频率（即动能、动质量）和费米频率（即静能、静质量）两种形式（或混合形式，如运动的正或反粒子）。所谓洛伦兹变换、质能相关，不过是粒子内部共振相位的改变。

D、没有什么场物质，场是依附于粒子的，相互作用是粒子之间的波动干扰。

E、没有什么各参照系的完全相对性平权，以太阳为参照物的局部绝对静止参照系，为我们这个有限宇宙提供了系统的、整体联系的环境，物理世界的一致性定态稳定、和生存运行规律性成为了可能，物理世界的可比的计量、计算成为了可能。

2、对于这个局部绝对静止以太参照系的假设，真实存在的可能性是很大的：

A、实验事实证明了因为宇宙是统一的，是具有整体系统性的。

B、对基础物理现象有很强的解释力度。笔者认为除以太、局部绝对静止以太系统、波粒统一模型之外，不可能找到其他解题方案。

C、大自然是演化的产物，无序不定形的本原状态，（即永恒变动的延续的实在与非实在，即有与无）必然有一个均匀化的发展过程，从相对向绝对、从多变向稳定不变的发展过程，局部绝对静止以太系统形成是必然的产物，波粒统一模型的形成也是必然的产物。

    补充（202405）：绝对静止参照系有效解决物理基础现象的计量和计算问题

   昨天短文阐述了笔者一个观点：承认绝对静止参照系能解释很多物理基础理论中的难点问题。

但有些老师不认可绝对静止参照系，就非常容易混淆本质问题和测量问题。如：假设长度超过20公里的高速列车正在直线运行，列车中部某时刻光源发出光信号，问列车前方10公里处的车头接收器，和列车后方10公里处的车尾接收器，能同时接收到光脉冲信号吗？

答案是否定的。尽管光在绝对静参照系中的传播速度是各向一致的，但接收器以一定速度移动，显然车尾接收器要慢于车头接收器接收到光脉冲的时间。这并不能证明测量光速变了，因为车头接收光脉冲时间增加了，同时与发光点距离也增加了。同样车尾接收光脉冲时间减少了，同时与发光点距离也减少了。光速是不变的。

但是如果不承认绝对静止参照系的存在，上述测量实验就很难实现。第一，光速凭什么与光源运动速度无关，必须存在一个绝对静止参照系，光速不变是这个绝对静止参照系下的光速一致性。第二，列车的速度u也是在这个绝对静止参照系中的速度。于是对于u、c的可计量性就成为了可能，对于列车前、后、中部三个时钟的同时性对钟，车头车尾接收到光信号的分别距离，也必须有一个绝对静止参照系存在才能实现。

狭义相对论不承认绝对静止参照系，失去了统一计量的条件，只得设置测量参照系自身的尺缩钟慢了，以便适应光速的不变性。这在运动学领域是可行的，一涉及到能量、质量、动能等本体性问题时产生了悖论，怎么可能在地球上看航天飞船动能猛增，在航天飞船上看地球动能也猛增呢？

可见承认绝对静止参照系能有效解决物理基础计量和计算问题。

 

0509（20221208A） 局部绝对静止以太系统为解释引力常数提供了计算依据

1、局部绝对静止以太系统创造了一个较大空间范围和较长时段稳定的局部整体均衡环境。这是通过均匀化过程实现的，得到的仅仅是一致性和稳定性，而不是任何定量化的个体。创造了一个一致性的波速。光速c物理量29.979万公里／秒，是人为规定的数值，光速自身内含的本质只有一个：均匀一致性。创造了一个波长与周期的反比关系。时间秒与长度米是人为规定的物理量，以太波提供给人类的仅仅是这样的稳定的波动状态。

2、传统理论没有明确提到的，笔者认为以太系统还给人类提供了一个常量：原始以太波的平均间距，数值为普朗克空间常量／根号（2丌），暂称为半衰距。任何一个以太波的空间分布，从波动中心外延到半衰距时，曲率减半。笔者将引力常数开平方，得到上述半衰距，恰好与普朗克空间常量相关。使得引力常数不再仅与引力公式联系，而是成为依附于粒子的特征值，即引力场对粒子的依附性。对解释引力作用提供了一种新的思路。

A、事物的形决定了事物的态，从粒子内部揭示相互作用机制
    传统理论解释粒子之间的相互作用，是人为地设置一些专门负责传递相互作用的粒子，而这些传递相互作用的粒子为什么能存在，又为什么能够传递相互作用呢？永远也无法说清楚。笔者认为事物的形决定事物的态，应当从粒子内部而不是外部寻找相互作用机制。

B、量子波的空间分布

人们通常认为一个物体是占有空间体积的，而且是有固定边界的、排它的，但是波似乎沒有独占空间，没有明显的边界，没有体积概念。那么什么是波的形呢？波是如何体现空间特征的呢? 是波的空间分布。波的空间分布并不需要等到波传递到某个空间领域才显示出来，而是存在于波的至始至终，无论是光子或者是实物粒子,个体与整体任何时候都是联系在一起的。任何个体的波的任何时刻,波动中心有连续的波动轨迹，频率、曲率在波动中心表现为最大，外围波动与波动中心对称同步，但波动强度趋减，与中心距离愈远，强度愈弱。可用半衰描述波的空间分布，这就需要确定一个半衰距，在此距离强度减半。前文分析的以太媒质就提供了这样一个半衰距，即普朗克最小空间长度8.10167×10＾- 35米。
波具有极强的包容性和穿透性，波动中心体现为定域性，波的无限延伸体现为非定域性，近距离作用与远距离作用实现了统一。可以从量子本体之间的波动干扰（叠加和叠减）解释相互作用，根本无需人为地创造出专门负责传递相互作用的永远需要继续解释下去的粒子。量子波的频率(曲率)空间分布非常稳定，但当量子与量子之间的波动重叠交错时，波动干扰破坏了既定的空间分布，为了维持稳定的分布，需要调整参与相互作用的量子态: 距离、方向、相位、速度，这就出现了相互作用效应。

（后文有详述）

 

0510（20220704D）正确认知狭义相对论。

业余科研人员很热衷将狭义相对论作为分析、批判对象，笔者所在的哲学、物理群对此议题讨论也异常热烈。笔者的观点如下：

1、必须承认狭义相对论的进步性，一是光速的一致性，二是＂质能相关＂，而这两点正是持反相观点人士极力反对的。

反相人士站在测量的角度认为光速是可变的。但是人们认真想一想，为什么无论处于何处，无论光源处于何种运动状态，也无论观察者处于什么样的运动状态，总有那么一个c在人们的观察和思维中挥之不去。c的具体数值是人为规定的，但大体上的＂一致性＂确实是真实存在的。这正是揭示宇宙深层次巨大秘密的事情本身，却被反相人士忽略了，钻进了测量观察的相对主义胡同中。

质能相关也是被无数实验事实证实了的。如果说光速一致性发现了宇宙在大范围內和长时段里呈现的整体性的普遍联系特征，那么质能相关则发现了光和正反实物粒子的统一性基础。反相人士忽视实验事实否认质能相关，试问如何定义能量和质量，如何在光子、正粒子、反粒子之间找到相互联系的共同点，如何在静止的正反粒子和运动的正反粒子之间找到相互联系的共同点呢？

2、狭义相对论存在的问题主要是相对主义，具体体现在无条件的平权惯性参照系观点。而这点恰恰又是反相人士有意无意极力赞同的。

实际上狭义相对论出现的悖论主要是一切惯性参照系平权的观点引起的。如果在低速状态下，惯性参照系平权是可以容忍的，在地面跳一步和在高速列车上跳一步，物理规则似乎不变。这实际上是牛顿力学相对性的观点。但是在一个接近光速的粒子上观察迎面而来的地球，和在地面上观察迎面而来的接近光速的粒子，情况是不一样的，至少不应出现这个粒子＂感觉到＂地球能量瞬间猛增。

3、必须承认局部静止的绝对参照系的真实存在，这是定态个別生成和发展的基础，也是物理量量度可比性的基础。

4、关于洛伦兹变换公式的＂尺缩＂问题。在波粒统一模型下描述正或反粒子由静止到运动过程，波长缩短，显示了＂尺缩＂。

笔者认为对狭义相对论的分析评估要客观全面，尤其不应反其正确的部分而坚持了确应修正的部分。

 

0511（20200117A） 在狭义相对论的任何参照系平权来源于局部绝对静止参照系。

1、笔者2009年出版过一本书《物质究竟是什么》，中间有很多篇幅阐述"绝对参照系"的观点 ，笔者的办法是，在按通常相讨论进行洛伦兹变换的两个A、B参照系外，假设插入一个"绝对参照系" C，计算结果完全等效，说明绝对参照系是可以存在的。任何参照系的平权都是依依赖局部绝对静止参照系换算实现的。

笔者认为，传统狭义相对论表面上设定各参照系平权，对解释不同体系相对速度的空间时间关系有效，但在解释质能相关、尺缩钟慢等实体性问题时就会导致很多悖论。（如在飞船上看地球在快速加速高速运动，质量增大，显然是荒谬的）又由于实际上将"整个宇宙"视为一个绝对参照系，对光行差等问题无法完美解释。而笔者提出的与太阳有关的局部绝对参照系观点能解决大部分质疑。

2、相对论的发现者不认可"绝对参照系"，推崇的是一切惯性参照系都是相对的，无特殊地位的参照系，引发出很多难以解释的问题。其实狭义相对论中已经毫无悬念地引入了绝对性：光速的一致性、质能相关。广义相对论中所谓时空弯曲不是存在于一个相对稳定的平直的以太系统中吗？      

3、由于否定了无条件的平权参照系，似乎是质疑了狭义相对论的核心观点。即便如此，笔者仍高度评价狭义相对论，因为它与量子论确实创造了一个辉煌的新世界。应当承认狭义相对论与量子论一样，对现代物理的巨大贡献，这个巨大贡献就在于发现了大自然由无序向有序发展的最基础的性质：光速一致性和波粒统一模型。

自古以来人们研究具体事物总是从有序到有序，用粒子解释粒子，用相互作用解释相互作用，而从无序迈向有序的研究进程是上世纪初由普朗克和爱因斯坦开启的。人们通常认为普朗克常数揭示了能量的量子性以及能量与频率的相关关系，笔者认为普朗克揭示了量子的本质，这就是波动性，具有个别性和稳定性特征的波动性，是个体的波动性而不仅指群体的波动性。人们通常认为爱因斯坦狭义相对论揭示了事物存在的相对性，笔者认为狭义相对论的主要贡献恰恰是揭示了宇宙在较大范围内和较长时段里存在光波速度一致的绝对性，是个体的波速一致性而不仅指群体的波速一致性。量子论和狭义相对论是上世纪最伟大的物理理论，引导理论物理和应用物理迈进了辉煌时代。这两个理论的划时代意义就是发现了世界由无序发展到有序的最基础结构形式：波，并且认定在这个层面上波与粒子存在统一性。

补充（202405）：按照狭义相对论推导惯性参照系平权性的方法，验证绝对静止参照系存在的真实性

1、昨天笔者关于时空问题的短文，认为＂平权参照系＂观点是错误的，利用一个绝对静止参照系，可实现任意参照系之间的转换，显示所谓平权是虚假的表象。下面按狭义相对论的推导思路作简要阐述。

2、狭义相对论中不同参照系之间的速度叠加公式，是洛伦兹变换公式的应用。

设k1和k2两坐标，两坐标X轴重合，观察对象的速度方向均在X轴上，并以与光速c的比值形式表示。

k1观察A速度为0.6，观察k2速度为负0.5。则k2观察A速度为：

（0.6一负0.5）／（1一0.6x负0.5）＝0.846

3、假设上例k1是绝对静止参照系，k2是任意参照系，现再插入一个任意参照系k3。

k1观察k3速度为负0.2，k1观察k2速度仍为负0.5。k1观察A速度仍为0.6。

A、通过绝对静止参照系k1，计算k3观察A速度：

  （0.6一负0.2）／（1一0.6×负0.2）＝0.714

B、如果两个任意参照系k2与k3之间直接换算：

  由于 k1观察k3速度为负0.2，k1观察k2速度为负0.5。于是k2观察k3速度为：

  （负0.2一负0.5）／（1一负0.2x负0.5）＝0.333

  前例已计算得到k2观察A速度为0.846，于是k3观察A速为：

（0.846一0.333）／（1一0.846x0.333）＝0.714。与通过绝对静止参照系换算结果一致。

 因此，所谓 任意参照系都是＂平权＂的计算，本质上都是通过一个具有局部整体性统一性的绝对静止参照系k1完成的。

4、因此，局部绝对静止以太参照系、光速一致性、洛伦兹变换都是客观真实存在的。我们周边一切物理规律，一切物理度量都是以这个绝对静止参照系为基准的。这种思维方式下，观察对象能量的增加，并不由观察者相对速度决定，而是由绝对静止参照系为基准量度。

5、假没在绝对静止参照系中，K1和K2在同一直线上相向运动，绝对静止参照系对K1速度为A，对K2速度为负B，不能简单地速度相加，而要理解为对绝对静止参照系速度为A的k1，与对绝对静止参照系速度为B的K2之间的相互作用。

6、绝对静止以太参照系是大自然由无序迈向有序的必由之路。在无限宇宙中绝对静止以太参照系有无数个，我们所处的局部绝对静止以太参照系与太阳有关，这是被魅星观察和光行差实验证实了的。

 

0512（20230326E） MM实验无法否定以太的存在

狭义相对论否定以太存在的依据是MM实验。笔者提出以太阳为参照物的局部绝对静止以太参照系和该参照系下光速不变的观点。有网友老师质疑：著名的MM实验不是以0结果证明了以太的不存在吗？

笔者认为：MM实验0结果是确定的，但如果承认洛伦兹变换，那么MM实验就变成既证实了以太阳为参照物的局部绝对静止以太参照系的存在，又证实了该参照系下的光速不变事实。

详见附件：MM实验。（略）

  笔者的观点：

1、MM实验设计是正确的。

2、MM实验的0结果是正确的。

3、MM实验确认光速的一致性是正确的。

4、但由此否定以太的存在是错误的。

5、洛仑兹-斐兹杰拉收缩假设思路是正确的。洛仑兹承认作为传播的媒质——以太是存在的，即承认存在一个优越的惯性系，在以太中静止的一个长为L物体当它相对于以太以U速度运动时，将缩短，这样，在迈克尔逊-莫雷实验中，沿着地球运动方向的干涉仪的臂都将发生收缩，于是（1.8）式和（1.12）式都将乘上一个收缩因子，从而（1.14）式变为0，于是在干涉仪旋转的过程中，当然不会有任何干涉条纹的移动了。

洛伦兹变换被电磁实验证明是正确的，地球上两静止电荷之间是不显示磁力作用的，但在太阳参照系下，两电荷随地球轨道速度每秒30公里，按传统公式是存在磁力作用的，必须使用洛伦兹变换改进电磁公式才能解决这个问题。

6、笔者认为：波粒统一模型认为当正或反粒子速度增大时，频率将增大，波长将减小，这是与洛仑兹变换中的长度收缩假设吻合的。

7、那么人们目前所处的“局部静止绝对参照系”是以什么为参照物呢？笔者认为是太阳、太阳系，太阳系距离其他星系很远，干扰很小，这是被光行差、魅星观察等实验证实了的。MM实验也是以太阳作为相对运动参照物的。

 

0513（20230316A）广义相对论几个问题

1、笔者近期学习、理解、质疑狭义相对论若干问题，阐述了自己的观点：

A、质疑完全相对主义的＂平权＂参照系观点，建立以太阳为参照物的局部绝对静止参照系。

B、在此绝对参照系中，任何＂实体＂性的事物，包括光、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子，都是波粒统一的定态形式，即任何其他参照系或者被观察对象都是一份一份的波。

这个思路能较好解释、计算大部分与狭义相对论有关的实验，排除某些悖论。

2、广义相对论更深奥，只能对个別问题作些探讨：

A、广义相对论开始的起因并不是针对引力问题，而是研究＂非惯性＂参照系之间＂时空＂转换问题。两个最简单的实验事实：一是同轴双圆盘，一个圆盘静止设为K1参照系，另一个圆盘高速转动，设为K2参照系，由于是旋转运动，方向不断变动，视为非惯性参照系，使用狭义相对论长度和时钟转换公式计算，运动圆盘的圆周长与直径之比（丌值），将会发生变动，似乎要考虑＂时空弯曲＂问题。二是牛顿水桶实验，装满水的水桶高速运转，当水与桶边同步高速运转时，（此时，即便是相互静止情况下）中心水面会凹下，似乎也要考虑＂时空弯曲＂问题。

B、上述实验初期分析并未与万有引力联系，本质上是电场引力问题，电场引力使＂圆盘＂或者＂水面＂联系成一个整体，失重条件下旋转的水也会向桶沿上升(此时引力与凹度相关)。但数学化的研究成果，驱使人们应用＂时空弯曲＂效应去解释万有引力问题，实际上并不是很理想，至少无法计算得到引力常数。

3、时空弯曲观点实际上承认了＂绝对静止＂参照系，如果没有一个整体的平直系统，何来＂弯曲”可言。时空弯曲观点实际上也否定了＂平权＂参照系思路，光束在大质量天体附近弯曲，总不能认为在光束参照系中看天体运行轨迹弯曲吧。

4、广义相对论认为局部时空弯曲是依附于＂天体＂的，笔者引力作用方案中＂场＂是依附于＂个別粒子＂的。二者思路接近。笔者关于相互作用形成机制的思路，是与粒子自身形成机制联系在一起考虑的，核心观点是波的空间分布和波动干扰。波的空间分布指波动中心曲率最大，向外迅速减弱，有一分布规律，波与波之间的叠加或叠减作用，破坏了既定的分布规律，必须调整波的态：距离、频率（能量、质量）、波长（倒数为动量），即显示相互作用效应。这个曲率的分布和变动，与广义相对论的时空弯曲思路接近，不过不是从纯数学时空角度考虑，而是从共振波的形态的本体论角度考虑。

 

0514（20230314A）对狭义相对论的质疑应放在任何惯性参照系都是＂平权＂的问题上。

1、惯性参照系＂平权＂的观点，是狭义相对论的核心内容之一，有如下含义或者表述方式：（所谓惯性参照系指未受外力影响而存在加速度的参照系。）

A、不存在一个优越地位的惯性参照系，任何惯性参照系之间都是＂相对＂的关系。即甲相对于乙是某种速度，在乙看来也是如此。（在运动学范畴的确如此）

B、在任何惯性参照系里，物理定理是一致的。（在涉及能量、质量等本体性问题是就会出现错误）

C、在封闭的任何惯性参照系里，任何实验都无法察觉本参照系是静止的还是运动的。（其实在绝对静止参照系里也一样）

2、上述＂平权＂观点，其实就是牛顿力学时代的相对性原理。到了电磁物理和光学物理阶段，出现了问题：

一是原有电磁物理公式无法适应不同参照系，如地球上两相对静止电荷无磁场力作用，但在太阳参照系下用原公式计算就会出现磁场力。二是实验表明光速的一致性，光速不仅与光源运动状态无关，而且与观察者运动状态无关。

3、狭义相对论对物理公式进行改进，在光速一致性原则下增加了＂洛伦兹＂变换因素，体现在速度叠加公式：叠加速度D＝（观察对象速度A＋本参照系速度B）／（1＋AB），和洛伦兹因子：根号（1一B平方／光速c平方）。

4、但任意参照系真的是＂平权＂的吗？

地球观察高速飞船能量巨增，飞船观察地球能量也巨增吗？
   地球观察接近光速的u子时钟延缓，u子观察地球也时钟延缓吗？

可见＂平权＂参照系观点，实际上是一种完全的＂相对主义＂，是另外一种形式的盲人摸象。

5、笔者提出＂局部绝对静止参照系＂观点，任意参照系之间的时空转换都可以分別与这个绝对参照系转换，达到的效果是一样的。而且避免了狭义相对论中的某些悖论。

6、众多＂反相＂人士将相对论的缺陷，局限于＂光速不变＂和＂洛伦兹变换＂。＂光速不变＂其实指的是＂光速一致性＂，加上＂洛伦兹变换＂，这两点恰恰是狭论的进步，本质是绝对性而不是相对主义，是万物由无序本原到有序定态个体的突破。因此必须将对狭义相对论的质疑放在对完全相对主义的平权参照系问题上。

 

0515（20230304B）不同参照系之间速度叠加公式的奇特性，来自于一个整体统一的绝对参照系

 1、今天笔者发了一个名为＂局部绝对静止参照系和波粒统一模型，是对狭义相对论若干问题理解或质疑的钥匙＂的随笔。表达了笔者不赞同＂平权参照系＂的完全相对主义观点，但认为不应否定光速不变和洛伦兹变换。

 2、不同参照系之间的速度叠加公式，是洛伦兹变换的应用之一。

设k1和k2两坐标，两坐标X轴重合，观察对象的速度方向均在X轴上，并以与光速c的比值形式表示。

k1观察A速度为0.6，观察k2速度为负0.5。则k2观察A速度为：

（0.6一负0.5）／（1一0.6x负0.5）＝0.846

 奇特点之一：当k2速度为负数，叠加速度一定小于两速度之和，且叠加速度小于1。

 奇特点之二：当k2速度为正数，叠加速度一定大于两速度之和，且叠加速度小于1。

  3、 试反向计算：

  k2观察A速度为0.846，观察k1速度为0.5。则k1观察A速度为：

   （0.846一0.5）／（1一0.846x0.5）＝0.6

  奇特点之三：参照系速度叠加计算具有可逆性。

  4、假设上例k1是绝对静止参照系，k2是任意参照系，现再插入一个任意参照系k3。
    k1观察k3速度为负0.2，k1观察k2速度仍为负0.5。k1观察A速度仍为0.6。

  A、通过绝对静止参照系k1，计算k3观察A速度：

    （0.6一负0.2）／（1一0.6×负0.2）＝0.714

  B、如果两个任意参照系k2与k3之间直接换算：

由于 k1观察k3速度为负0.2，k1观察k2速度为负0.5。于是k2观察k3速度为：

    （负0.2一负0.5）／（1一负0.2x负0.5）＝0.333

 前例已计算得到k2观察A速度为0.846，于是k3观察A速为：

  （0.846一0.333）／（1一0.846x0.333）＝0.714。与通过绝对静止参照系换算结果一致。

  奇特点之四：插入任何参照系都可按转换公式计算。

 这似乎证明了任意参照系都是＂平权＂的，其实不然，恰恰证明了参照系之间换算，本质上都是通过一个具有局部整体性统一性的绝对静止参照系k1完成的。

 

0516（20230304A）洛伦兹变换、钟慢与尺缩问题

1、笔者不赞成所有参照系一律平权的观点，认为存在局部绝对静止参照系，这是一切定态事物产生和发展的基础。光速一致性、粒子质量的定态性、能量等物理量的比较，都以这个绝对参照系作为标准。这是对完全相对主义的否定。

2、所谓任何参照系下光速不变性，意思是绝对的不变，既然绝对静止参照系为时空提供了客观实在的基础，那么无论观察者从什么角度考察，这种光速不变性是客观存在的。

3、波粒统一模型认为定态粒子是以太媒质中的波，无论是光子的直线波动形式或是正或反拉子的环状波动形式，合成的波速都是光速。所谓不同参照系，本质上都是运动的正或反粒子，这是光速不变性在不同参照系中的体现。

4、但是狭义相对论所阐述的光速不变，显然不是上述客观实在的绝对不变性，而是试图表明各观察系都观察到的光速数值一致性，这就必须让各参照系建立自己的测量标准，即所谓尺缩钟慢问题，也即洛伦兹变换。有老师指出这是爱因斯坦的＂私人单位制＂。

5、洛伦兹变换体现在两个公式上，一是速度叠加公式：叠加速度＝（速度A＋速度B）／（1＋AB）。二是洛伦兹变换因子：根号（1一运动速度平方／光速c平方）。两个公式的内在联系是各参照系内光速不变。

6、首先遇到的问题是解释物理现象需要这种洛伦兹变换吗？答案是需要的，这是被电磁实验证明了的，地球上静止的两电荷只有电作用而无磁作用，而在太阳参照系下，既有电作用也有磁作用，传统电磁作用公式只有引入速度叠加公式和洛伦兹因子才能圆满解释。其他很多实验，尤其是质能相关实验也证实了洛伦兹变换因子的作用。

7、问题之二是尺子和时钟真的变了吗？笔者认为，在波粒统一模型下，绝对静止参照系中运动的参照系，的确波长变短了、频率加快了。

但这种时空量度变化都是在绝对静止参照系规范下的变动，并不具有＂任意＂相对性，例如，可以认为高速航天飞机的能量增加了，但不能站在航天飞机角度认为地球能量剧增了。

8、以太阳为参照物的局部绝对静止参照系思路，得到魅星实验、光行差实验、电磁实验的证实。也得到引入洛伦兹变换因子后的MM实验证实。至于斐索流水实验的＂以太拽引＂系数：A＋B一A平方xB，是与参照系变换公式：（A＋B）／（1＋AB）近似等效的，否定了以太拽引思路，间接证明了局部静止参照系的存在。

补充（202405）：从本体论角度理解尺缩钟慢问题

不少群里多位老师对狭义相对论问题争论不休，笔者认为对狭义相对论应客观评价，主张对具体问题深入研究。

1、笔者认同光速一致性和洛伦兹变换，但不赞成所有参照系一律平权的观点，认为存在局部绝对静止参照系，这是一切定态事物产生和发展的基础。光速一致性、粒子质量的定态性、能量等物理量的比较，都以这个绝对参照系作为基准。这是对完全相对主义的否定。

2、所谓任何参照系下光速不变性，这就是绝对性。绝对静止参照系为时空提供了客观实在的计量基础，无论观察者从什么角度考察，这种光速不变性是客观存在的。

3、波粒统一模型认为定态粒子是以太媒质中的波，无论是光子的直线波动形式或是正或反拉子的环状波动形式，合成的波速都是光速。所谓不同参照系，本质上都是运动的正或反粒子（或者集群），由于相对于绝对静止参照系的速度不同，波长和频率有不同数值，这是洛伦兹变换的发生机制，也是所谓尺缩钟慢形成的本体性因素。

4、相对于绝对静止参照系匀速运动的粒子（可视为惯性参照系）的尺子和时钟真的变了吗？笔者认为，使用波粒统一模型分析，绝对静止参照系中运动的参照系，波长的确变短了、频率的确加快了，意味着自己的尺和钟真实变化了，于是观察另外的对象的空间延伸了，时间延缓了。

这种时空量度变化都是在绝对静止参照系规范下的变动。

5、以太阳为参照物的局部绝对静止参照系思路，得到魅星实验、光行差实验、电磁实验的证实。也得到引入洛伦兹变换因子后的MM实验证实。至于斐索流水实验的＂以太拽引＂系数：A＋B一A平方xB，是与参照系变换公式：（A＋B）／（1＋AB）近似等效的，这就否定了以太拽引思路，间接证明了局部静止参照系的存在。

补充（202405）局部绝对静止参照系建立了统一标尺，为什么还需要使用洛伦兹公式对各惯性参照系进行变换计算

1、笔者提出，宇宙由于无序向有序、一般向个别、多变向稳定的发展趋势，局部绝对静止以太参照系的出现成为必然。摈弃了完全相对主义的无数平权参照系传统思路，为世界提供了一个统一的标尺（包括空间和时间）。不仅消除了狭义相对论中关于孪生子衰老差异、视在能量瞬间剧变等悖论，而且对广义相对论中的旋转相对绕行能量动量悖论，也有了较好的解释途径。简单一句话：所有物理量的度量，都是在具有整体性系统性的绝对静止参照系的统一度量规范下进行。

2、那么还需要使用洛伦兹公式对各惯性参照系进行变换计算吗？
    笔者认为，即使有了绝对静止参照系的统一标尺，洛伦兹变换还是必要的，理由如下：

A、绝对静止以太系统（我们所在局部宇宙即太阳参照系）中的运动速度各异的个别参照系，如地球、航天飞船，本质上都是波粒统一的粒子或粒子集合，运动速度加大，波动频率增高，波长缩短。于是，洛伦兹变换公式、质能相关因子c平方、时空量度尺度变动都自然显现，确实是客观真实存在的物理规律。这是本体论认知方式。

B、如果航天飞船（k2参照系）相对于太阳（绝对静止的K1参照系）A速运动，飞船上观察地球B速运动，并不能因此判断地球在绝对参照系中就是B速运动，并以此计算增加的能量，而要运用洛伦兹变换的速度叠加公式，计算出在太阳参照系下的速度（称叠加速度），然后按此速度和洛伦兹质能相关公式计算地球的动能。这样既承认了惯性参照系中的平权的相对速度计算，又避免了相对计算时出现的能量质量悖论。这是相对论观察的认知方式，但必须有一个绝对静止参照系作为规范，加上洛伦兹变换，可以避免盲人摸象。

3、分折非惯性参照系，当航天飞船自身旋转时，数学大师在飞船上可以视同地球、太阳和整个宇宙都围着飞船转。但如果承认绝对静止参照系的规范，飞船上的理智人能自我察觉到太阳的真实存在，能判断是自己而不是大阳在突然加速旋转，于是，客观真实性认知得以实现。

4、于是，既承认了绝对静止参照系的统一标尺，又承认了无数参照系（包括惯性和非填性）各自的标尺。既然观察者个体状态各不相同，当然就会有不同的观察角度和观察结果，但明白人摸象，会换算成一个统一的规范标尺下的数据。

 

0517（20210208A）相对性原理和相对主义

1、什么是相对性？教科书告诉我们，物体的运动都是相对的，教科书明确写着这样一句话：“运动和静止都是相对的。”在物理学上，我们要描述一个物体的运动状态，需要选择一个参考系，然后根据我们所要研究的物体相对于我们所选的参考系的运动情况来进一步判断。伽利略提出了一个思想实验，就是说如果我把你关闭在一艘船里头，然后你无法从中获取任何外界的信息。这时候你无法在船舱里头通过实验来判断船是静止不动的还是朝着某个方向以一定的速度做匀速直线运动的。

2、相对性原理指的是物理学中如何处理相对性问题的基本规则，由描述低速状态到描述高速状态所遵循的相对性原理是不同的。

3、其实不仅描述高速状态与描述低速状态所遵循的相对性原理不同，就是描述电磁現象与描述非电磁现象时的相对性原理也会不同。例如，地球上两个很接近的带电物体（如两个电子）相对于地球平行运动（不要求高速）会产生磁作用，但地球载着这两个带电物体共同相对于太阳运动就无法观察到磁作用。近代相对论产生的源头并不是高速而是磁相互作用。

4、笔者认为，相对性原理的本质并不是参照系问题，而是相互作用问题。试想遥远的星系相对于地球高速运动，那个参照系与地球有什么关系呢？不是从相互作用角度，而是单纯从参照系的"观察"角度思考问题，常常会出现认知的失真，现代相对论试图以高速卫星参照系下得到地球能量巨增的错误结论。有老师错误地理解马赫的相对主义，认为自己原地转一个圈，等效于整个宇宙围着他转了一圈。

5、相对主义认知模式是错误的。相对主义认为认知没有绝对的对与错，因立场不同、条件差异得到的认知是不同的。相对主义割裂相对与绝对的辩证关系，否认事物本身及人们对事物认识的稳定性和客观性的思维方式。其特征是片面强调现实的变动性和不稳定性，否认客观真理。对宇宙中某个体的观察，不同的观察者有不同的"参照系"，从而得到不同的认知结论，（如同瞎子摸象一样）难道这个个体没有一个不以人们感觉（观察）不同，而稳定的客观存在吗？

笔者认为，应避免陷入相对主义认知模式，应尽可能从物理现象的本体性变动角度思考问题，而不是单纯从观察角度思考问题。

补充（202405）：运用多角度观察比较分析应对狭隘相对主义认知模式

1、某群近日争论相对主义问题，有老师完全认同马赫的相对主义，认为自己站着转一圈等同宇宙围着自己转一圈，还认真进行了数学、运动学、力学分析，以证明任何参照系（包括非惯性参照系）的平权思想。有老师反对这种旋转的非惯性参照系的平权观点，但仍认为平移的惯性参照系是平权的。笔者想问：一个向地运动的航天飞机，假设加速前是匀速的，加速后也是匀速的，且为持续的平移。请问从地球参照系观察分折航天飞机能量增加，和从航天飞机参照系观察分析地球能量增加，两个参照系能夠是平权的吗？

2、运用多角度观察比较分析应对狭隘相对主义认知模式。对于那位认为自己转个圈与观察到的宇宙围着自己转个圈是等效的（即非惯性平权参照系观点）。此员在这么荒谬的思路里走不出来，是典型的狭隘相对主义认知模式。人们可以向其告知，这种狭隘相对主义或许只在运动学有效，即所谓你看我动，我看你也动，但在动力学涉及能量质量等本体性问题时就无效了，宇宙事物并不因谁的观察角度不同而发生实质性改变。其实也可以只做一个简单的多角度观察比较分析实验，就能发现问题所在。假如你和很多人都站着不动，（这些参照系是可以互证静止的）旁边另一个人一边自己转动一边说整个宇宙围着他转了。相信你和多数人，能很快判断出这人脑子的思维方式和大多数人有些不一样。

3、还是此员，说是观察到一个重要现象，月亮距地球38万公里，那么一定有某个时点，太阳对月亮距离比对地球距离更近38万公里，问为什么此时太阳不拉走月亮，一定是某个物理规律出问题了。这个问题很奇皅，能蒙住不少人，其实也是简单得不能再简单，人们可以劝其动手算一下，太阳对月亮、地球的引力是多少，地球对月亮的引力是多少，一切就会一目了然了。也可以再做一个多角度观察比较分析实验，假如你和很多人都在地面上朝太阳方向跳一下，大家感受一下地球引力和太阳引力对自已的差別。此时如果有一个人说自已比地球离太阳近，应当会被太阳拉走而末被拉走，很疑惑。相信你和大多数人一样，都能很快判断出这人的脑子又有些奇特了。

某群另有一位老师指出，应当注意一个事实：太阳对月亮的引力是地球对月亮引力的两倍多，言下之意，太阳还是会将月亮从地球身边拉走。的确，太阳对月亮引力是地球对月亮引力的两倍，为什么太阳不会拉走月亮，因为此时太阳对月亮的引力强度（引力加速度）与太阳对地球的引力强度基本上是一致的，月亮和地球对太阳的惯性也是基本一致，于是月亮和地球对于太阳的公转轨道基本一致，再加上地球对月亮的额外的引力作用，月亮只能再围绕地球转，而不会被太阳拉走。这个事例再次说明思想方法的错误将会影响对事实真相的认知。此例是将两个引力条件（太阳主导的引力和地球主导的引力）混淆，不恰当地置换了概念。

5、人们容易把简单的问题复杂化，钻了牛角尖。有时要相信一下（至少要确认一下）大多数人的多角度观察比较分析得到的共识，或许会比个人高明些。

 

0518 (20220819A相对主义认知模式对物理基础研究的影响

1、相对主义认知模式，在认识论上指从各自观察者角度认知事物，容易具有片面性。在本体论上指不承认客观事物具有＂不以人们意识到与否、意识到什么＂为基础的独立存在性。

2、光具有波动性早已被人们认知，但当发现光有时表现为粒子性吋，就片面地认为这是光在不同情况下的不同表现方式，称之为光的波粒二象性。难道光不可以在任何时候都同时具有波动性和粒子性吗？相对主义认知模式限制了人的观察和思维，即使量子论已经揭示了能量传播的＂一份一份“性，也无法突破到粒子就是一份一份波的＂波粒统一＂观上。

3、由于僵化的、占有固定空间的粒子观在人们头脑中根深蒂固，导致不少人不认同光的个体性，因为如果承认光的个体性，就得描述一个个光子是什么样的，光子有多大，为什么光子之间具有共容性和穿透性，这是传统粒子观无法构建的。而波粒统一模型可以轻而易举地破解这些问题。

4、光的一致性表现在两个方面：一是光波速的一致性，二是个体光子的稳定性。

但在相对主义认知模式下这也成了问题，光速在他们眼中应当是c＋v，每个人的v不同当然光速是无法不变的。其实相对主义已经承认了光速的一致性，那个c总在人们的观察和思维中挥之不去，这才是最有价值的事实。由此可以揭示出大自然深层次的秘密。

5、最近某些群在议论＂光子的大小＂问题。笔者认为＂波粒统一＂观下的光子，不独占空间，当然也就无法从空间的角度（如波长）衡量光子的大小。光子的＂大小＂仅与频率有关，即时间角度。那么光子就没有空间特征了吗？有。光子的空间特征表现在波的空间分布，波动中心曲率（波长倒数，相当于动量）最大，向外无限延伸，有一个分布规律，这是粒子间相互作用机制的基础。

6、光子的个体性还表现在个体生存的延续性上，某些老师在相对主义认知模式下，看不到这种延续性，因此对于光的传播，要从光源向传播方向创造出无数的次生电场来解释，至于距离光源多远创建一对电场、电场强度多大无法说明。对于光的折射现象，不认为是同一光子的连续行为，一定要无数次地创造出＂次生光子＂来解释。大自然是这样繁琐复杂吗？

相对主义认知模式妨碍了人们认识事物真相。

 

0519（20230206）绝对静止参照系必须是真实存在的而不是虚拟的。

1、宇宙间万物是运动的，要对其进行定量化描述，就得有参照物，将某种＂稳定的＂＂均速运动的＂，即未受外力作用的、保持惯性状态的物体，假设为静止的惯性参照物。

2、宇宙间有无数个大体上均速运动的个体，理论上可以构建无数个惯性参照系。于是，我们可以将每一个个体都视为各自独立的参照系。

例如，在不考虑引力作用和电磁作用且低速的情况下，一个原子A以速度0.1（与光速之比）向另一原子B撞击。我们可以将B设为静止参照系，在B看来A以0.1速度向其碰撞。也可以将A设为静止参照系，在A看来B以负0.1速度向其碰撞。当然，也可用另一相对于A速度为逆向0.2的C作为参照物，在C看来是一个速度0.2的A，与一个速度为0.3的B迎面碰撞。在三个不同的参照系里，观察物体的速度各不相同，但碰撞的过程和结果是一致的。

这是经典物理（牛顿力学）的相对主义时空观。

A、传统理论认为经典物理（牛顿力学）持有绝对时空观，空间就象一个大空箱子，时间就象一条长河，时空可以独立于物质运动存在，而且各参照系对空间和时间的度量标准是一致的。

笔者认为牛顿的时空观并不是绝对的，虚设的不变的空间和时间，未与任何实际存在的参照物对应，根本不能称为绝对性。对运动状态的定性描述，各参照系之间是完全相对的。对个体定量计量标准的设置，各参照系之间是相互比对的。因此牛顿的时空观不具有绝对性，而是完全的相对性。

B、在经典物理时代，人们总结出一个＂相对性＂原理：即各参照系的运动状态，无论是静止还是运动，运动速度都是相对的，没有一个参照系拥有特权地位。经典相对性原理认为每个参照系都是＂平权＂的，在各参照系里物理规律不变。这是因为经典相对性原理主要针对牛顿力学第二定理，即作用力大小等于质量与加速度的乘积，由于低速时质量不变，而运动状态是加速度，是随时间变动的速度差，因而无论参照系的运动状态如何，力的物理规律不变。

这样的相对性原理显然有浓厚的＂相对主义＂思维方式，难以避免盲人摸象的＂片面性。但通过多角度观察和思考是可以避免片面性的。

3、随着观察视野的进一步扩大，物理学的认知范围深入，尤其是当人们发现光速具有极限性后，经典相对主义的平权参照系观念受到了置疑。

例如上述第6点的例子，若是物体接近于光速运动，参照物之间相对速度就不能简单相加了。若一个原子A以速度0.6（与光速之比）向另一原子B运动，而原子C以速度0.5向B运动。（假设都在一条直线上且方向相反）在B的参照系里，C的速度就不能简单地0.6＋0.5＝1.1了，实验事实不允许超光速。

实证方法为理论提出了参照系之间速度换算公式。（公式及推导与洛伦兹变换有关，略）上述在B参照系里，C的速度应为：

 （0.5+0.6）／（1＋0.5x0.6）＝0.846

即使上式中0.5和0.6数值改为无限接近并小于1，即无限接近光速，转换后的速度也不会大于1，即不会超光速。光速与光源速度无关，是被魅星（视觉双星）观察实验证实了的。

4、有人认为运动的观察者无法测到光速一致性，因为迎着光运动的物体会更早地、用时更少地接受到光信号。这是将测量问题与实质问题混淆了，此例，用时少了，光程也短了，光速维持一致性。

5、必须建立有特定物质支撑的、真实存在的局部绝对静止参照系。

笔者认为，狭义相对论的实质并不是相对性而是绝对性，相对性是牛顿力学的观点，狭义相对论的绝对性体现在光速的一致性和质能相关性（即个体量子的定态性）。宇宙是无限的，人们永远不可能知道“整个”宇宙的状态，或者说根本就无法对“整个宇宙”下定义，“整体”永远都是面对局部具体宇宙而言。我们目前所处的“局部绝对静止参照系”有多大？什么物体可视为“静止”参照物呢？笔者认为与太阳系及太阳关联最大，因为其他恒星与太阳系相距很远，干扰较少。“光行差”实验、电磁实验充分证明了这一点。这就是一个有特定物质支撑的、真实存在的局部绝对静止参照系。

 

 

   六、波粒统一模型、洛伦兹变换公式和Msae（米秒次e）单位制

 

0601（20190503D）粒子与波的关系

既然万物的基础形态是不定形的无序的本原，那么这样的状态是如何发展为定形的有序的状态呢? 既要从无序的本原状态中找到质子、电子、光子稳定状态的成因，还要解释物质如此分布不均问题。地球太阳之间几乎是"真空"，就象个空荡荡的足球场，物质集中在场子中央的一个足球大小的太阳那里，物质还集中在场子边上一个黄豆大的地球那里，(当然还有其他行星)黄豆围着足球转。这一切是怎样实现的？尝试过包括涡旋在内的多种解决方案，均未成功。后来，有一种“弦论”问世，弦论与标准模型理论的不同点是认为静止的粒子也存在振动，但它和标准模型理论一样，都认为组成质子的夸克是存在的，无法从根本上解决问题。

一直到了九十年代末期，突发奇想：为什么一定要认为是粒子在振动呢？为什么不能认为振动（波动）就是粒子呢？就象大江中的船激发出波浪向岸边行进，遇到物体会碰撞反弹，波浪看上去就象实物一样，其实组成波浪的物质并未随着波浪移动，移动的只是一种运动形式。运动形式是物质实在的一种表现方式，早年人们将热理解为有一种类似盐一样的物质，称为“热质”，热质多了体系温度就高，后来才知道热不过是体系内物质的运动，独立微粒的平均动能大，体系的温度就高。

 

0602(20220821A) 动态平衡的共振波是基础层面个体形态稳定的唯一形式

1、前几篇短文，笔者着重阐述了质子、电子、光子等基础粒子的一致性形成机制，认为是一般决定个別，整体规范局部，上述基础粒子一致性的形成机制起源于具有同一性的本原，以及由本原发展而来的具有整体性特征的以太系统。以太系统中的一份一份的波是个体的原始形式。

2、质子、电子、光子等基础粒子，依靠什么维持自身形态的稳定性呢？

传统理论寄希望于稳定的更基础的粒子，一级一级解释粒子的稳定性，但这不是从根本上解决粒子稳定性的办法。粒子的稳定性意味着它的结构保持不变。如果粒子的结构是静态的质料组合，在永恒的变化环境下是无法保持稳定的，僵化的有固定边界的传统实体粒子观，既无法稳定自身，又无法保持相互之间的相对独立性，更谈不上实现相互之间的作用。

3、必须寻求一种动态平衡的个体稳定机制，波就具有这种特征，它的质料构成并不固定，可以通过动态平衡力图保持一定形式。但以太中的原始波还是会不断耗散的，并不能长久稳定。如果一份一份的波形成共振态就能使耗散与补充得到平衡，实现稳定。但波与什么共振呢？以太媒质里除了原始波之外，其他什么也没有，只有依靠波与波自身组合成共振态。

4、笔者假设以太中的随机波有两种形式：横波与纵波，横波与纵波通过随机组合形成了一份一份的稳定的共振波，基础粒子由此产生了。（横波和纵波类似一维弦的波动形式）动态平衡的共振波即波粒统一模型是基础层面个体形态稳定的唯一形式，是无序突变到有序的最基础形式。波粒统一模型得到大量实验事实的支持。

 

0603 (20200722A )橫波与纵波组合成的共振态形成了波粒统一模型，洛伦兹变换公式

1、以太中随机生成的原始形态的横波和纵波是不稳定的，如同宏观波一样容易扩散衰减。

 2、频率相同或者接近的横波与纵波形成共振态，横波与纵波形成共振态后，频率稳定，具有了个体的定态性，波粒统一的量子由此产生，横波与纵波共振合成的波可定义为量子波，具体表现形式是波粒统一模型。

3、横波与纵波相位差90度的量子波，波动中心运动在一个平面内，波动方向表现为一个方向，这种量子波称为光子，波动方式称为玻色方式。光子的动量矩(自旋)等于动量(曲率，次/米)乘转动半径（米），数值为1，即自旋为1。

4、横波与纵波相位差0度或者180度的量子波，分别是正或反量子，如同光子一样具有个体的频率稳定性。正反量子波的波动中心运动不再处于一个平面內，而是出现Z轴方向的偏转，呈现立体状，这种波动方式称为费米方式。波动方向也不再是一个方向而是呈环绕状，对外没有显现出运动，但内部仍然是光速运动。由于环绕立体状转动力臂只有波长的二分之一，动量矩等于动量乘转动力臂 ，值为1/2，即1/2自旋。

5、横波与纵波相位差在0度与180度之间的量子波，是运动的正或反粒子。相位差愈接近90度，光子性就愈强，相位差愈接近0度或者180度，正或反量子性就愈强。运动的正反量子波，波动中心呈现螺旋状运动，合成波速度始终是光速。

6、于是，量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率是光速。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，曲率，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。上述观点可称为量子波设想。

7、如下图直角三角形DOE中，斜边DE方向表示量子总的波动，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米波分量，横向直角边OE方向表示量子波动的玻色波分量。设静止频率即费米波分量频率为ⅤF，玻色波分量速度为UB，即一个静止频率为ⅤF的实物粒子以速率UB运动，总的速率为光速c表现在斜边DE方向。

  图1 量子波示意图  

（手机无法显示，略）可得到如下关系：

斜边DE方向：

总频率vz = 费米波频率分量vF  / 根号(1­- υB^2/c^2)

总速率υz = c （即真空光速）

总曲率pz =费米波频率分量vF / c根号(1­- υB^2/c^2)     (即动量)

纵向直角边OD方向：

费米波频率分量 = vF （相当于静止粒子能量、质量）

费米波速率分量υF = c根号(1­- υB^2/c^2)

费米曲率分量pF =费米波频率分量vF / c

横向直角边OE方向：

玻色波频率分量vB =费米波频率分量vFυB     / c根号(1­- υB^2/c^2)

玻色波速度分量 = υB (即粒子运动速度)

玻色曲率分量pB  =费米波频率分量vFυB/c^2根号(1­- υB^2/c^2)（相当于运动粒子的动量）

上述对物理量的描述符合直角三角形的边角关系，费米子（如质子、电子）获得的动能越大，角ODE越大，OE方向速度就越大，但不能超过光速c。它们之间的关系计算完全符合狭义相对论变换公式的要求。用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速率、波密度（曲率、动量）方面得到与狭义相对论变换公式相似的形式，说明相对论与量子论有着天然的联系。上述最后一个公式的分母中根式外出现c^2 ，是能量与质量相关公式及真空电容率与真空磁导率相关公式中出现c^2 的原始踪迹。

 8、正或反粒子与光子有重大差异，一是正或反粒子自身有电场发生，能发生电场相互作用；二是正或反粒子频率不是如同光子一样可以是任意值，而是稳定在某些特定值（如质子、电子，将在后文详述）。然而正或反粒子及光子是同一层次的事物，同是宇宙由无序突变到有序的最基础的形式，即一般性整体性本原中随机形成的阴、阳、中三种形式的稳定状态。

 

0604（20221024A）洛仑兹变换产生于简单的电磁实验

1、洛仑慈变换因子：根号（1一速度v平方／真空光速c平方），通常被人们认为是与＂狭义相对论＂同时产生的，是相对论＂尺缩效应＂的具体体现。其实早在狭义相对论提出好多年前，为了解释电磁现象，洛伦兹等人就提出了＂尺缩假设＂。

2、问题的提出是这样的：

A、19世纪下半叶，人们对磁场作用的认识统一到了电场作用中，将电荷运动产生的磁场视为电场的调整，似乎是一个十分完美的解决方案。

B、其实仔细分析，就会发现还存在严重问题。如果我们在地球上做实验，假设地球是静止的，A、B两个质子做同向等速υ运动，将得到吸引性磁场力，即对此例电场排斥性的反向调整。如果地球以速度υ运动，而两个A、B质子是相对静止的，按上述公式将得不到磁场力（仅有排斥性电场力）。但是，实际上我们在地球上做电磁实验时，从来没有去认真考虑地球的自转或者公转运动问题，因为实验没有发现地球的运动速度对地球上的电磁规律有什么影响，这样，上述公式的不完备问题就不能不引起重视了。

3、于是，洛伦兹等人提出＂尺缩＂效应，在计算公式的分母加上洛伦兹计算因子，问题就得到了解决。可见，洛伦兹变换因子的起因与研究电磁问题有关，这时并没有出现接近光速的运动。

4、狭义相对论利用洛伦兹变换因子，解决了MM实验否定以太的问题，挽留了＂光速一致性＂，并解决了质能相关问题，为核能、化学能应用开辟了广阔天地。

5、波粒统一模型关于共振波形的描述，相对于局部绝对静止参照系运动的粒子，波长的确缩短了，频率的确加快了。

6、那么狭义相对论就没有值得质疑的地方吗？笔者认为狭义相对论中的无条件的相对主义思维方式（即无条件平权参照系观点）是其存在的主要问题，如孪生子佯谬问题，航天员观察地球能量剧增问题，等等。笔者认为狭义相对论进步的本质是承认了万物发展的绝对性，体现在光速一致性和质能相关性，正确反映了大自然由无序发展到有序定态的进程。一些反相观点恰恰否定了其正确的东西，反而沿袭了相对主义思维方式，单纯从观察角度思考问题。其实，应当更多地思考事物存在的本来面目，例如无论怎样观察光速的变与不变，总是绕不开有一个c的存在，为什么有这个c，这才是值得深入研究的有可能取得突破性进展的问题。

 

0605（20221207A）局部绝对静止以太系统是波粒统一模型的基础

科学实验观察到：较大范围、较长时间的“光速c”一致性，预示着必然存在一种较广泛的、普遍联系的“环境”“媒质”因素，能够导致其中的“个体”具有一致性的运动状态，似乎只有介质波能够具有这种特征。实验证明：总能量小但频率高的光束比总能量大但频率低的光束，具有更大的对物体的“冲击”性，预示了波的“一份一份”性，而这一份一份的波正好可以视同为“粒子”性。大量的质能相关事实、正反粒子堙灭为能量（或者反向）的事实、原子能级计算公式中含有的“光速c”事实，预示着波不仅与光而且与“实物”粒子有着密切关联。质子、电子和光子，具有广泛的“全同”一致性，（光表现在速度上，质子、电子表现在质量上，同样也表现在内部速度上）预示了“同步”在无序迈向有序进程中的重要作用，只有波能够具有这种导致个体稳定、具有在时空中呈现一致性的“同步共振”机制。
    通过对上述真实现象作出的猜想：

A、宇宙的本原（延续且变化的实在与非实在，即有与无）通过均匀化过程形成具有较大范围和较长时段稳定性的局部绝对静止以太系统，这是无序突变到有序的基础，是一切有序结构产生的基础，是导致万物既分化又统一的系统性和整体性的基础。

B、以太系统中随机产生又随机消失的不稳定的横波和纵波。

C、横波与纵波的随机组合，自然选择适者生存，通过同步共振形成了稳定的具有定态特征的一份一份的共振波，可称为量子波。

这里的波，不是指描述粒子在振动的波，而是说在这个基础层面粒子就是波，或者说稳定的波就是粒子。由波构成的“有形”既不是固化不变的，也不是无形的，而是能够在动态中保持稳态的“有形”。这个基础层面的波由于同步共振能够保持极强的稳定性，不会如同宏观波一样随着时间的推移而不断扩散衰减，而是能维持很长寿命期的个体性。波具有很好的共容性和穿透性，（类比：看看很小的耳道中的成百上千种声波的共容性和穿透性）这就为粒子形的稳定性和粒子之间的相互作用时的形变提供了有效的构建途径。
    近百年的科学发展史证明了，物理微观领域研究工作凡是沿着波与粒子融合的路线前行，承认任何粒子生存的任何时刻都具有波粒二象性，就能持续地走向成功，如量子力学、微电子学、电磁波学，直到量子计算、量子通信，这就意味着波与粒子有极大的可能是以某种方式统一在一起的，而“粒子就是波”即“波粒统一模型”是最佳的解决方案。凡是背离波与粒子统一的路线，持有固态的僵化粒子观，则很难走向成功。因为任何有固定边界的粒子，无论多么接近，只要不接触就是无限远的，无论近距离作用或者远距离作用都不可能发生，而只要接触，无论是自身接触或者是通过别的粒子接触，都面临着难以解释这种接触如何引起相互作用的难题。

 

0606（20190503E）波粒统一模型是量子理论的完备表述

笔者认为，个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有量子均表现为波动形式，定义为量子波。量子波有费米波和玻色波两种形式。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率是光速。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。上述观点可称为量子波设想，量子波的实在性表现形式是波粒统一模型。

  传统理论中静止的粒子是不存在波动的，波只是运动粒子的某种属性，表述为“粒子在波动”，而不是“波动就是粒子”。因此粒子与粒子之间无论多近，只要不“接触”都是“绝对远”的，不会有“近距离”相互作用的可能，不得不假设有一种能够传递相互作用的粒子。科学实验证明：相隔1mm距离的一个质子与一个电子具有电场作用，不断地拉开这两个粒子的距离，按照库仑定理，显然这两个粒子距离38万Km（月亮与地球距离）也会具有相互作用。还可以另外设计一个思想实验：月亮与地球之间存在引力作用，不断地分别减少月亮和地球的质量，一直减到各自只剩下一个粒子，按照万有引力定理，显然这两个粒子之间仍然具有引力作用。而且这两个粒子虽然相隔这么远，但是它们的行动仍然执行“动量守恒规则”，电子的移动要比质子的移动快1836倍，这是超光速的联系。       

如果不将粒子直接理解为波，很难解释粒子性与波动性的统一问题，也很难解释粒子之间的定域性与非定域性的统一问题。现代物理理论使用“量子纠缠”的观点理解量子计算和量子远程通讯，在理论和实践方面都取得了一定成功，但什么是量子纠缠呢？这是需要解释的，量子波设想为量子纠缠的解释提供了新的思路，量子波设想认为量子的速率不能超光速，量子之间的相互作用传递速率是可以超光速的。无序发展到有序，量子波是物质实在有序形式的最基础形式，量子波设想否定了固化的粒子观念，实现了微观粒子的粒子性与波动性的统一；量子与量子之间的相互作用回归到波与波之间的直接联系，实现了量子之间近距离作用与远距离作用的统一，定域性与非定域性的统一。

量子波设想认为粒子不存在明显的边界，电子突破“测不准原理”的限制向质子极近距离接近成为了可能，解除了核力回归电场力的禁区。实现了量子论与相对论的统一，洛伦兹变换公式能够自动显现；质能相关公式中的C平方、真空电容率及真空磁导率相关式中的C平方能够自动显现。

补充（202405）：波粒统一模型是描述基础粒子的最佳方案

1、传统理论的解析还原模式：认为物质结构是无限层次的，可以通过对个别粒子解析，在其内部找到更基础的结构粒子。解析还原模式在人类未认知分子、原子之前是适用的，但是到了要描述质子、电子时，解析还原就进行不下去了，近百年几乎无进展。标准模型试图用多种夸克解释一个质子（中子），还臆想出整整齐齐切割成1/3或2/3的分数电量，是逆行之路。

2、原始粒子方案：此后涌现很多原始粒子方案，如阴阳粒子方案、阴阳中粒子方案、以太粒子方案、物质结构光子说方案、斥力方案。这些方案力图避免粒子解释粒子，而是创建原始粒子，但无例外地都要让原始粒子天生就必须拥有弹性、斥力、引力、电性等属性。本质上还是用固定质料构成粒子。

3、涡旋理论：该理论舍弃用固定质料构建粒子的传统思路，试图用运动形式描述粒子。这是一个正确的思路，可惜涡旋这种运动形式是一种个体封闭的模式，个体之间无法相互交融、穿透，导致个体涡旋无法自身稳定，无法实现个体之间的一致性，更无法使个体拥有各种属性（质量、电性、弹性、引力）。

4、弦理论：该理论也是舍弃了固定质料组合方式，试图用运动形式构筑粒子。但为什么至今仍很难成功呢？原因是使用封闭式的旋，而不是开放式的波，纵使将弦扩展到十一维、二十七维，也无法使弦拥有各种属性。

5、波粒统一模型：若是将以太中封闭特征的弦换成开放特征的波，一切问题都可以迎刄而解。这里的关键是引入同步共振机制，开放式的波才有可能稳定下来。波粒统一模型比起其他方案具有的优势：

A、原始性：从本原、以太直接生成。

B、一致性：具有整体性系统性特征的以太，将会使得个体一致性（波速、质量）成为可能。

C、稳定性，随机横波与纵波的同步共振，使得个体波稳定。

D、共容性与穿透性，波与波可以共享以太空间，可以相互穿透。（如同耳道中的成百上千种声波，这是涡旋或者弦无法实现的）

E、由共振角度的不同，可分別形成正费米波（正粒子）、反费米波（反粒子）和玻色波（光子），静止的正反粒子、运动的正反粒子、光子之间，可以很便利地通过共振相位角度变动实现相互转换，洛伦兹变换和质能转换可以很自然地实现。

 

0607（20221207B）波动中心轨迹可以描述量子波的形和形变

个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有基础粒子均表现为一份一份的波动形式，定义为量子波。个体波动的形并不是固定的三维体积，而是一种动态的空间分布，波动中心轨迹可以描述这种动态个体的“定态”，体现了粒子的形。由于横波与纵波的共振相位不同，量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定的三维区间呈环状运动，平均速率是光速。玻色波的波动中心在一个平面内朝一个方向运动，平均速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量（波动中心的运动类似延伸的弹簧状态）。

 

 0608（20190504A）Msae（米秒次e）单位制

由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，物理世界变得如此简洁。频率成为基本的物理量。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10^18e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。

下面列出主要的MSae单位与国际单位制的换算：

长度：米，M，与国际单位制相同。

时间：秒，S，与国际单位制相同。

波动（振动）周期：次，a，360度或者2π弧度，或者稳定个体、过程

在特定时空中出现的个数。

基本电量：e，基本费米子个数。（特指区分正反性的质子、电子和л部分子及其亚稳定态）

1库仑电量 = 6.241506363×10^18e。

    以上4个单位是MSae单位制的基本单位。

光速常数c = 2.99792458×10^8米/秒。

频率（能量、质量）次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

1焦 = 1.509189075 × 10^33次/秒

1千克质量相当于能量：c^2焦  （此处光速c不带单位）

1千克质量相当于频率：1.3563915×10^50次/秒

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10^14 ( 次/秒)

       1 MeV（兆电子伏）= 2.41798852× 10^20 ( 次/秒)

速度：米/秒

加速度：米/秒^2

力：( 次/秒)/ 米

1牛 =1.509189075×10^33（次/秒）/米

力矩：次/秒

1牛米 = 1.509189075×10^33次/秒

动量（波密度，曲率，波长的倒数）：次/米

1千克·米/秒 = 1.509189075×10^33  次/米

动量矩： 次

1（千克·米/秒）米 = 1.509189075×10^33  次

电势（电压）：  ( 次/秒)/ e

    1伏特 = 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e

电流：e /秒

1安 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10^18 e/秒。

精细结构常数:a = 0.007297353  （设单位为：次/e^2 ）

( 由于文本印刷和便于手机显示原因，以斜体a作为精细结构常数符号，且以^作为指数标识。)

磁感应强度：  次/（e米^2)

1特斯拉（T）= 2.41798852×10^14   次/（e米^2)

磁矩：  e米^2/秒

1JT^-1 = 6.241506363×10^18   e米^2/秒

电阻：次/e^2

1欧姆 = 3.8740459×10^5 次/e^2

 磁通量：次/e

 

0609（20220827B）Msae（米秒次e）单位制工具揭示物理世界深层次的秘密

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此可以直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位。运用MSae单位制工具在进行物理基础性研究时，淡化了能量、质量、动量、普朗克常数、库仑电量等人为规定的计量单位，代之以直接描述大自然有序结构特征的频率、波长、波速和基本费米子个数，在探索物理基础性问题时，有助于显示看似无关的物理现象之间的联系。

1、倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。

真空电容率：e^2秒/米

国际单位制ε₀ = 8.854187817×10^－12库^2/（牛米）

  换算成MSae单位制

ε₀  =     2.28551414005×10^－7e^2秒/米

   引入真空光速数值 c = 2.9979245810^8 （单位：米/秒）

       精细结构常数:a = 0.007297353  （设单位为：次/e^2 ）   

真空电容率可以简化为：

           ε₀ = 1/（2ac）（单位： e^2秒/米）

   即：倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。

2、霍尔电阻与克利青常数

电阻：次/e^2。与精细结构常数有密切关系。

1欧姆 = 3.8740459×10^－5 次/e^2

1 次/e^2 = 25812.807欧姆 。

25812.807欧姆即霍尔电阻，25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

克利青常数等于1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：

 （6.241506363×10^18）^2×6.626075×10^－34

= 25812.807

3、磁通量子化

磁通量子化问题在超导研究中有重要的地位，它既是一个基础理论问题，也是超导研究的重要工具。现行理论认为磁通是量子化的，磁通量子计算公式为 [h/(2π)]c/(2e)，据此计算得到磁通量子的数值为：2.07×10^－7高斯·厘米^2，实验证实穿过超导体内环的磁通量是2.07×10^－7高斯·厘米^2的整倍数。MSae单位制中磁通量的单位是：次/e，换算如下：

1 高斯 = 10^－4特拉斯 = 10^－4×2.41798852×10^14

       = 2.41798852×10^10 次/ （e米^2）

1厘米^2  = 10^-^－4米^2

磁通量子  2.07×10^－7高斯·厘米^2

         = 2.07 ×10^－7× 2.41798852×10^10 × 10^－4

         = 1/2 次/e 

在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁，表明运用MSae单位制工具的确有利于揭示物理现象的内在联系。

4、电子、质子磁矩

实验证实电子磁矩为928.477x10^－26 J/T

焦耳J=1.509189x10^33次/秒

特拉斯T=2.41798852×10^14次/(e米^2)

电子磁矩换算为MSae单位制：

928.477x10^－26×1.509189×10^33/2.41798852×10^14

= 5.79509×10^－5单位:e (米/秒)米

依据量子波设想可以写出电子磁矩的计算公式

= [电子波长/(4丌)]×c×e

= [2.42631×10^－12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8

= 5.78838×10^－5e(米/秒)米

对比电子磁矩实测值，二者误差千分之二以下。

这就进一步证实了量子波设想的正确性: 一切粒子就是波，即使在静止的电子内部也存在光速的一致性。

但按上述方式计算质子磁矩时出现了2.792847系数

实验证实质子磁矩为1.410607×10^－26 J/T

质子磁矩换算为MSae单位制：

1.410607×10^－26×1.509189×10^－33/2.41798852×10^14

= 8.804312×10^－8单位: e(米/秒)米

参照上述电子磁矩的计算公式

质子磁矩 = [质子波长/(4丌)]×c×e

= [1.32141×10^－15/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8

= 3.15245×10^-^－8 e(米/秒)米

   对比质子磁矩实测值， 二者误差2.792847倍。

说明质子的能量大，曲率大，波动中心运动时出现了类似磁场的自干扰。后文将谈到，这个性质极大地影响了质子的质量定态机制。

 

0610（20200128A ）动能与势能的统一，能量与质量的统一

   1、没有凭空的能量，能量离不开粒子（包括光子和正反粒子），能量与粒子的运动量关联，能量就是量子波的波动频率。

   2、能量是标量，无正负之分。

   3、在波粒统一模型中动能与势能是统一的。

   A、粒子就是波。当横波与纵波呈90度共振态时，表现为平面中直线的玻色性运动方式，即光子的运动方式。

   B、横波与纵波呈0度或者180度共振态时，表现为立体环状的费米性运动方式，即正反粒子对外静止时的运动方式。

   C、横波与纵波共振态角度在90度与0度或180度之间时，表现为螺旋状的运动方式，即正反粒子对外运动时的运动方式。

   D、动能转化为势能时，粒子的横波与纵波共振角度向90度靠近。势能转化为动能时，粒子的横波与纵波共振角度向0度或者180度靠近。

   E、无论动能或者势能，粒子内部波动速率都是光速。如果存在粒子间能量转移，相互的频率变动，粒子内部波动速率仍是光速。

   4、上述过程，可用直角三形直观地描述：

A、个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有量子均表现为波动形式，定义为量子波。粒子就是量子波，量子波就是粒子。量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率是光速。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色分量和费米分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。上述观点可称为量子波设想（波粒统一观）。

B、如下图（略）直角三角形DOE中，斜边DE方向表示量子总的波动，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米分量，横向直角边OE方向表示量子波动的玻色分量。设静止频率即费米波分量频率为vF，玻色分量速度为υ，即一个静止频率为vF的实物粒子以速率υ运动，总的速率为光速c表现在斜边DE方向。      

C、斜边DE方向：

 总频率vz = 费米频率分量vF / 根号(1­- υ^2/c^2)  即能量）。

 总速率= c （即真空光速）。

 总波密度pz =费米频率分量vF / cx根号(1­- υ^2/c^2) (即曲率,动量)。      

D、纵向直角边OD方向：

费米频率分量 = vF    （相当于静止粒子能量、质量）

费米速率分量υF = c根号(1­- υ^2/c^2)

费米波密度分量pF =费米频率分量vF / c 

 E、横向直角边OE方向：

玻色频率分量vB =费米频率分量vFx（υ/ c）根号(1­- υ^2/c^2)

玻色波速度分量 = υ (即粒子运动速度)

玻色波密度分量pB  =费米频率分量vFx（υ/c^2）x根号(1­- υ^2/c^2)（相当于运动粒子的动量）

G、对质量的描述：

频率已经描述了量子的波动规模，但是在相对于光速的低速情况下，需要将量子开放形式的传播速度的绝对值单独作为一个物理量考虑，而不是只考虑传播速度与光速的比值时，有时需要建立质量的概念。

质量 = 频率 / c^2 MSae单位制中质量的单位是：秒/米^2

1千克质量相当于频率：ν=c^2×1.509189075×10^33次/秒  = 1.3563915×10^50次/秒

1千克质量相当于MSae单位制中的质量：= 1.509189075×10^33秒/米^2

例如，一个静止的电子的质量为：9.1093897×10^-31 kg，换算成MSae单位制的质量：1374.779秒/米^2，相当于频率 ν = 1.235589873 ×10^20 次/秒，波长 λe = 2.426310417 ×10^-12米。

H、对动能的描述 

如前图，DE表示总频率、光速；OD表示费米分量；DE表示玻色分量。

动能即实物粒子由于运动而增加的频率。

  = 总频率 – 静止费米波频率

 =总频率×[1–根号(1­- υ^2/c^2)]

=（总频率/c^2）×[c^2–c^2根号(1­- υ^2/c^2)]

计算可知，当远υ小于c时，

上式：= 0.5 x（总频率/c^2）× υ^2

且极低速时，总频率/c^2，即相当于静止质量。于是，上式即为低速时的传统动能公式。

 

0611（20200613A） 在波粒统一观下思考粒子碰撞问题

1、碰撞问题的本质是排斥问题，主要是同电性粒子的库仑排斥力。表现为两个效应：

A、时间效应，力（次/米）/秒，乘以时间秒，表现为动量（矢量，曲率，次/米）变动。变动过程动量守恒，各粒子动量变动之和为零。即时间平移对称性导致动量守恒，与传统理论的"空间平移对称性导致动量守恒"表述有差异。         

B、距离效应，力（次/秒）/米，乘以距离米，表现为能量形式（标量，动能及势能，次/秒）变动。变动过程能量守恒，各粒子总能量（动能加势能）变动之和为零。即空间平移对称性导致能量守恒，与传统理论的"时间平移对称性导致能量守恒"有差异。

2、一个简单的例子：

A、两个质子，质量分別为1836，分别相对于静止参照系速度1，相对作碰撞运动。

 B、在压缩阶段，各自速度不断减小，动量守恒。按照库仑定律，随着距离减小，动能转化为势能。直到两粒子相对速度为0，动能全部转化为势能，压缩过程中止。

C、总共有多少动能转化为势能呢？

   2×（0.5x1836x1^2）=1836  

这个动能转变为势能是什么具体形式，在每个质子中是如何表现的呢？传统理论不作细节分析，因为在僵化的有固定边界的粒子观下，或者在排他的独占空间的涡旋观下，这种分析是不可能进行的。

 D、波粒统一观将粒子理解为波，本例，压缩过程中每个质子实际上是总能量（频率）不变，费米分量与玻色分量的相位角度变动，最终玻色分量减少至零，全部转化为费米分量（即势能）。本例质子与质子之间没有发生能量（频率）转移。

E、弹开过程是压缩过程的逆过程。分析从略。

 3、再一个简单的例子：

 一个质子，质量为1836，相对于静止参照系速度1，相对于另一正电子作碰撞运动。正电子质量为1，以相对于静止参照系速度1836，相对于质子作碰撞运动。

 本例与上例一样，质子与正电子之间未发生能量转移，压缩过程与弹开过程与上例类似。分析从略。

 4、一个较复杂的例子：

 A、一个质子甲，质量为1836，以相对于静止参照系速度1，向另一质量为1836静止的质子乙碰撞。

 B、在压缩阶段，质子甲速度不断减小，质子乙速度不断增加，动量守恒。按照库仑定律，随着距离减小，质子甲的动能一部分转化为自身势能，一部分转化为质子乙的动能和势能，而质子乙接收甲的部分动能，转化为自身动能和势能。直到两粒子速度均为0.5，相对速度为0，压缩过程中止。

 C、压缩前总动能：

  1×（0.5x1836x1^2）=1836x0.5。

    压缩后总动能：

  2×（0.5x1836x0.5^2）=1836x0.25  

 压缩终了，总共有1836x0.25的动能转化为势能。

D、在波粒统一观下，必须认为势能将会分別存储于每个质子中。但各自存储多少呢？本例各自存储一半，那就意味着，压缩终了时质子乙增加了总能量（动能加势能）：

  = 0.5x1836x0.5^2+ 0.5x1836x0.25 =1836×0.125。

 而质子甲减少了总能量1836×0.125。

 E、问题是，粒子之间能量转移是如何发生的，传统理论无法直观了描述这个物理现象。波粒统一理论将粒子理解为波，将粒子的能量理解为频率，就得解释这个问题。

 这个问题与质子（或者电子）的质量定态是同一问题，质子（或者电子）的质量定态是由波在系统环境（暗物质等离子系统）中的某种同步共振因素确定，当质子的质量多于或者少于同步共振所要求的数值时〈与电场强度有关），将会通过系统自动调整。本例，质子之间的能量传递与质子的质量定态有关，是通过系统保持质子质量稳定的机制完成的，这个效应并不是接近压缩终了时才出现，而是在碰撞的开始极微弱作用时就已经出现。

 

0612 （20220711A）波粒统一模型总能引导出一系列公式计算级的、与实验事实高度吻合的成果。

1、笔者研究物理、哲学基础理论问题，经几十年努力探索，形成一个初步的理论框架：

延续变化的实在与非实在（即有与无）构建了无序的本原。

均匀化的以太形成，局部宇宙具有了整体性和系统性，为定态个体生成提供了一致性的环境基础。

量子波设想：以太媒质中波的同步共振，导致波粒统一模型的定态量子形成。
    MSae（米秒次e）单位制工具。

暗物质体系和正反粒子同步共振质量定态。

量子波的空间分布和波动干扰相互作用原理。

信息实在对意识的解释，意识的非确定性判断特征。

   以上可统称为发展实在观。

2、波粒统一模型是最重要的观点，可以使得各种哲理性的设想不再是泛泛空谈，而是落到实处的、具有直观性的真理。

3、根据波粒统一模型，不断取得了一些公式计算级的与实验事实高度吻合的成果，主要有：

  A、MSae单位制工具对物理的量纲分析。

  B、真空电容率与精细结构常数的关系。

  C、精细结构常数与霍尔电阻的关系。

  D、运用开平方方法解释万有引力常数和引力作用机制。

  E、运用开平方方法解释精细结构常数和电场作用机制。

  F、电子磁矩计算。      

  G、利用质子、电子质量实测值计算中子质量。

  H、利用中性丌介子和电子质量实测值计算带电丌介子和u子质量。

  l、初步计算出电子、质子、中性丌介子质量。其中质子质量尚需引入质子磁矩系数实测值：2.79。

  J、利用余波叠加原理，初步解释质子磁矩系数2.79问题。

 4、为什么波粒统一思路，总能引导出一系列公式计算级的、与实验事实高度吻合的成果。这是因为：

A、波粒统一模型符合原生性：有助于研究无序不定形向有序定态发展的过程，一切都应从原始状态作为研究的出发点，否则走弯路的可能性很大。这正是传统理论在基础结构和基本相互作用理论问题上长期停滞不前的原因。

B、波粒统一模型符合系统性：即全面地相互联系地研究各方面基础性问题。现在的物理基础理论探索，已经到了必须提出系统解决方案的阶段，因为愈是接近基础，事物的相互联系愈紧密融合。如引力作用与电场作用的联系，光与正反粒子的联系，电子质量定态机制与质子、中性丌介子质量定态机制的联系。

C、波这种具体形式具有强大的生命力：简洁性、整体联系性、穿透性、共容性、共振稳定性。       

D、将一份一份的波理解为个别粒子，体现了量子论的精髓：个別性、波动性和稳定性 。       

E、波粒统一模型具有对波粒二象性的最大解释力度。  

 

0613（20220908A）波粒统一模型在理论体系中的地位

1、笔者认为宇宙间任何定态的万物都是发展的产物，有序的一致性的定态个体是在无序的本原基础上发展起来的。

2、无序的本原向有序突变的基础形式是波粒统一模型。

3、波粒统一模型的核心观点是：局部以太系统中的任何定态个体都是同步共振波。波就是粒子，粒子就是波。

4、因此，波粒统一模型在理论体系中，处于由无序的本原向有序的定态物质突变的基础有序形式。

5、波粒统一模型的前端是无序本原，即永恒变化并延续的实在与非实在，即＂有＂与＂无＂。进而是均匀化、系统化，实现局部整体一致性的以太体系。

6、波粒统一模型的后端是无限发展的万物，需要利用波粒统一模型解释质子、电子、光子等粒子的全同一致性和质量定态机制，相互作用机制，以及一些基础的物理实验。

 

七、运用波粒统一模型探索光子的形和形变

 

0701（20231016）从石墨与金刚石的光反射现象谈光本质问题

1、近日某群某老师针对光本质问题发贴："能否用光子或电磁波或波粒二象性解释一下，石墨与金刚石这两种都是由碳原子组成的物质的反射特性为何天壤之别？这是一个很有意义但难度很大的课题，不要求定量解释，（难度太大）能夠做到定性解释就已经很不错了。”

2、笔者提出波粒统一模型，针对光，可以归纳为："光束由一份一份的波，即光子组成。自然白光内含不同频率的光子。"

A、石墨与金刚石都是由单一的碳元素组成。显示的色泽不是碳原子的激发光，而是自然光的反射光。这就否认了该老师"次生光"解释反射或折射光现象的观点。

B、石墨与金刚石同为碳元素，但某些性质差异巨大（硬度、光吸收率、反射率）是由各自内部结构决定的。石墨是碳原子（部分为分子状）的多面体方形弱结晶状，硬度为2。金刚石是碳原子的四面体强结晶状，硬度为10。

C、石墨由于化学键弱导致表面致密性弱，导致光反射率极低，大部分光子进入石墨内部最终被吸收。

而金刚石由于化学键强导致表面致密性特强，导致光反射率极高，除少量光子进入金刚石内部，大部分被反射。

D、一个实验事实更应引起人们重视，尽管石墨和金刚石由于结构不同，性质差异巨大，但二者的光折射率却是基本一致的，折射率都极大，达2.4。（空气1，水1.33，玻璃1.5）这说明光的电偶极化程度与表面性质关联不大，而与介质元素及内部电性质关联较大，值得深入研究。

E、由于金刚石折射率极大，反射率又极高，（石墨极低）于是导致了另一重要特征出现：金刚石全反射临界角极小，（即如同玩石块在水面打水漂，光与其他光滑表面的物质要很平斜地接触才能全反射，而是光与金刚石靠近直射也能全反射），这就使得自然光的色散性质（即彩色分光）很容易实现，让金刚石的宝石色泽大放光彩。这种具有色散分光特征的反射现象，既否定了该老师次生光观点，（因与碳原子光谱无关）也否定了该老师光不能脱离光源独立存在的观点，金刚石的光泽是此时自然白光的反射，而与此时作为光源的太阳是否发生日冕或日斑（黑子）无关。

3、在波粒统一模型下，光就是以太中一种横波与纵波相位差90度的共振波，波动在一个平面内，呈现出一个方向的传播。光束由一份一份的波，即光子组成。

    0702（20231017A）光子是必然存在的

笔者昨天根据某老师的提议，分析了石墨与金刚石在同是单一碳元素情况，光学性质差异巨大的问题。证明了该老师的"光是电荷之间电磁场作用，光不能脱离光源独立存在"和"反射光折射光都是介质作为新光源生成次生光"的观点是错误的。

该老师仍坚持原观点，并列出论据：

1、没有电荷存在的空间不可能存在电磁场，也不可能存在电磁波。

错误：不能将粒子（电荷）视为点粒子，粒子（电荷）之间的必然存在物质联系。电磁场不等于电磁波，电磁波是光波的一种。电磁场不能脱离场源独立存在，但光子必须脱离光源独立存在。

2、真空中的光是不可见的，所有见到的光都是光源电磁场与实物粒子的作用。

错误：真空中对着太阳的眼睛感受不到光吗？

3、人类从未见过光的样子。

错误：人类直接见过质子、电子的样子吗？直接见过水分子的样子吗？

4、介质由原子组成，是存在电场的，因而可以产生次生光。

谁也没有说原子不能激发光，只是说反射光折射光衍射光不是介质的次生光，因为与原子能谱不符合，且难以解释反射光折射光前后频率大体一致。

 5、反射光的半波损失、磁旋光等现象。

恰好是这些实验事实证明了光波动特征和个別性特征，如果是次生光，将涉及各式各样的介质原子，如何保证半波相位差稳定，如何保证旋光的角度稳定。
   6、均匀介质內部光速与入射光速无关。

实验证明均匀介质內部光速与入射光速不是无关而是有关。光透过两层介质（如水和玻璃），光在第二层介质中的外在光速，除了与第二层介质的折射率有关外，还与光在第一层介质中的外在光速有关。

7、介质的反光率（透射率）与介质元素性质无关，只与表面结构特征有关。
    这是对的，但不能以此证明次生光观点的正确。就象众多弹丸碰撞到物体表面，反弹状态与物体元素性质无关，但无须让物体吸收弹丸再产生次生弹丸。

还有不少老师承认光束真实存在但质疑光子真实存在，他们其实并未否认"整体"必然由"部分"构成的逻辑关系，他们质疑的只是这种"部分"是稳定的吗？部分能具有与整体相似的属性（频率、波长、波速）吗？而这两点是被无数精密实验证实了的。而且只要反向推导，如果部分不具有稳定性和一致性，如何能形成光束的基本稳定、一致属性呢？因此光子必然是真实存在的。

 

0703（20231104A）电磁波与光子的关系

1、早期人类对光和电磁波的认知是分离的。电磁波的最基本属性是能量（携带信息）传播性、有波长频率特征、有衍射反射特征。这些都苻合波的特征，但始终未与光现象联系起来研究。

2、后来的科学实验，终于使人们认识到电磁波只是光波的某一波段，是比红外光波波长更长的波。

3、但光子概念引入光物理学后，就面临一个电磁波与光子的关系问题。电磁波既然是光波的一种，电磁波束必然也是由部分（个体）组成，这种个体也就是光子，不过是波长更长的光子而已。但每个独立的光子都有波速、波长、频率属性，而电磁波束也有确定的波速、波长、频率属性，光束整体与光子个体上述属性大体一致，二者的关系是什么呢？笔者认为这是光子的群体同步现象，是由宏观电磁震荡装置实现的。（后文详述）

 

0704（20231031A）关于单向测光速与往返测光速问题

1、光速一致性是传统理论的重要结论，也是笔者理论框架的重要基石。笔者不纠结观察者速度d对观察结果的影响，因为无论是c+d或是c一d，毕竟都有一个一致性的c。为什么会有一个一致性的c，这是一个大自然之谜，解这个谜对物理基础理论取得突破性进展有重大作用。

2、但有人对测定光速的实验持怀疑态度，主要是认为，如果测定光速是单程的，会面临时钟的对时问题。如果测定光速的实验是双向往返光速，与单程光速难道没有区别吗？

3、笔者认为这种怀疑是不必要的，因为假如由于地面相对于各种参照系速度对往或返光速有影响，可以取各种不同方向测量而辩別出来，（MM实验就是取90度角度）事实上实验中并没有显示这种现象。即使有影响，地面速度d对于光速c来说实在是太小了，丝毫不影响对光速一致性的判断。

4、如果有人还是要纠结双向往返测光速问题，笔者认为，你可以据此怀疑光速单程一致性的判断，你总不能否定光速往返一致性的判断吧？本质还是一致性问题。将研究重心放在大自然为什么具有这种一致性的课题上，意义要大得多。

 

0705（20220802A ）声波与光波的类比

近日几个群里有老师在研讨光本质、光速、惯性参照系等问题时，使用声波类比，效果不理想。笔者观点如下：

1、声波与光波是两个不同层次的事物，很多性质是无法类比的：

A、声波是宏观事物，承载声波的介质是实物粒子，没有实物粒子的＂真空＂状况是无法传播声波的。而光波是微观事物，承载光波的是本原层面的以太。（笔者不认同电磁波的电场延伸说）宏观的＂真空＂中充满以太，因此光可以在＂真空＂中传播。

B、光波可以量子化，即一份一份似同＂粒子＂，无论人们是否认同＂光子＂，但光波的间断性（量子性）是难以否定的。而声波没有量子特征，一束一束超声波不能勉强用＂声子＂描述，声子究竟多大始终没有人说清楚。

C、光波具有稳定性，一组光信号可以极小损耗地在真空中传播很远，而声波会很快衰减。这是因为声波是单纯的纵波，自身没有共振稳态。而光波是以太中横波与纵波的共振态，具有稳定性。

D、关于光波的共振假设，可以有激光实验的纵波特征证明，也可以有光子与（静止的或运动的）正或反粒子的共生性证明。

2、从介质波的角度，声波和光波的某些性质是可以类比的。

由于声波和光波都是介质波，因此也可以有些类比性。为便于分析，我们需要对介质作一些理想化的设定：

假设声波的介质是较大范围较长时段的一致性较强的无风的随地球表面移动的空气。假设光波的介质是较大范围较长时段的一致性较强的基本无实物粒子（即真空）随太阳质心移动的以太。

 A、于是我们承认了一个我们需要考察声波或者光波的绝对静止参照系。

 B、无论声源相对于地球表面是什么速度，声速具有一致性。无论光源相对于太阳质心是什么速度，光速具有一致性。
     C、从测量的角度考虑，测声仪或者测光仪（惯性系）的速度不同对声速或者光速的测定会存在差异，对声频和光频的测定也会有差异，但这不影响人们对绝对参照系和波速一致性的认知。

 D、太阳系的局部绝对静止参照系看似很宽广，其实对于浩瀚宇宙而言只是苍海一粟，其他恒星系距离太阳系较远，干扰影响较小而已。

 3、从声波与光波的类比，证明了局部绝对静止参照系存在的必然性。对声波而言局部绝对静止参照系是随地球运动的空气或其他物质。对光波而言，是由本原的＂有＂与＂无＂实现的＂道生一＂，是随太阳运动的绝对静止以太系统。而后以太中随机生成横波与纵波，即＂一生二＂；再通过同步共振生成稳定的定态粒子，包括了光子、正粒子和反粒子，即＂二生三＂。接下来＂三生万物＂，一个丰富多彩的、无限发展前景的世界出现了。

 

0706（202307）光子自身的电偶极化

1、光物理实验中，很多情况下外在光速变动很大，但光子个体基本上是稳定的。如，光的反射实验中，从入射开始、入射结束反射开始，再到反射结束，光子的波动速率是从c到0再到c，但最终光子个体的频率（能量、质量）变动不大。似乎光子到介质中跑了一圈，没有发生什么改变。在这过程中，光子的能量传递于何处又是如何恢复的呢？传统理论中有一个＂介质电偶极化＂理论，认为光子在与介质粒子作用时，引起介质粒子电偶极化，吸收了光子的速率和能量，并与光子发生电场排斥性作用，直至平衡后反弹。但这个过程中原光子还存在吗，如果原光子不存在怎能实现反弹，如果原光子存在则需描述“压缩后”的光子是个什么样子的，传统理论阐述不清晰。

2、波粒统一模型认为，反射等很多光学实验中，光子的波速改变和能量储存（释放），都是通过光子的波形形变（类似压缩）实现的，形变后的光子波动中心原在XY平面中的直线方向的正弦波动轨迹，形变为类似正反粒子偶（中性原子态）的XYZ立体环状波动轨迹。总能量（频率）、合成的波速仍保存在形变中的光子中。这种光子“自身的电偶极化”比起传统理论的＂介质电偶极化＂要简单得多，对反射、折射、以及其他很多与光和实物粒子相互作用的有关实验的解释力度要强得多。

 

0707（202307）光子电偶极化作用强度决定了光子在介质中的形变大小和形变方式

 1、光子电偶极化作用强度决定了光子在介质中的形变大小和形变方式

光子电偶极化效应既是光子与介质粒子相互作用的结果，又是光子与介质粒子相互作用的产生机制，二者是相辅相成的。可以将光子理解为一个弱的中性粒子，虽然无法呈现电性，但内部结构含有微弱的电场因素，在与介质粒子作用时电偶极化程度增大，与介质粒子之间的电场排斥作用也愈加增强。

光子电偶极化程度与介质性质强相关，与光子波长弱相关（色散现象），不同的介质对不同频率的光子产生的电偶极化程度，有一个平衡点，即基础折射率。光子电偶极化程度决定了光子与介质粒子作用强度大小，以及光子在介质中的形变大小和形变方式。极限的电偶极化：光子全部实现电偶极化，光子似乎“停了下来”，而后转入“反射”。在此转折时光子的波动相位延后半周，即“半波损失”。（频率能量并未损失）较弱的电偶极化：光子部分实现电偶极化，光子“减速”进入了介质内部，形成“折射”（即透射）。光子电偶极化程度决定了折射率大小。无论是什么程度的光子电偶极化，光子内部合成的光速永远是c ，光子的总频率是不变的。（不含康普顿散射效应）

2、就光子个体而言，反射与透射具有概率性，因而就光子的群体而言，有一个与入射角度和介质界面性质有关的透射率问题。（包括入射角度大于临界角度的全反射）在波粒统一模型和光子电偶极化思路规范下的光反射、折射、衍射实验中的光路计算，与传统波动理论计算基本一致，此时每一个光子就相当于光波动理论中的具有一致性特征的“子波”。

 

0708(20180903A) 偏振光实验

如果在偏振光的前面放置两块相互垂直的偏振片（其中第一块与偏振光顺放），就不会有哪个光子穿透过去，如果在它们之间再放置一块转过45度角的偏振片，最后所有光子中就有1/4会透过。对于这个奇妙的实验结果，传统理论使用“态叠加”方式解释，不是十分理想。

笔者提出的量子波设想，认为光子在通过每一块偏振片时都发生了相互作用，引起了实实在在的偏振态变动。这是光子运行中遇到偏振介质（通常称偏振片）时出现的偏振角度改变现象。

如此例，当100%的光子通过了第一块偏振片，再经过插入的排列第二的转过45度角的偏振片时，按照马吕斯定律只有50%的光子通过，然而通过的光子相应地作了态变动，变成了与第二块偏振片有相同偏振角度的光子，然后它们再经过第三块偏振片时，按照马吕斯定律自然就有了50%的通过权利，最后形成了所有光子中有1/4的光子通过了全部三块偏振片。

笔者将这类不改变量子频率的相互作用称为旋向相互作用，可以对光子的某些态变动现象作出合理解释。

举例如下：

A、光子运行中遇到障碍出现的衍射现象。（仅考虑光子绕行现象，不考虑衍射条纹）这时，光子的能量（即频率）未改变，但由于光子与介质的旋向相互作用，导致光子的运行方向和相位改变了。       

B、光束在通过狭缝或者小孔时形成相干光。这是光子运行中由于某种因素致使众多光子密集，光子与光介质粒子之间的旋向相互作用，导致光子之间的相位同步。       

C、光子运行中遇到介质时出现的原方向改变即折射现象，也是光子与介质之间旋向相互作用的结果。

笔者企图说明光的群体性态变动是个别光子态变动的综合，而量子的态变动必定是量子间相互作用的结果，应当承认非能量改变的相互作用形式存在。

 

0709（20230217A）斐索流水中光折射率变动实验研究

1、笔者近期侧重研究斐索流水中光折射率变动实验问题，目标是力图否定传统理论的以太拽引说，维护笔者提出的以太阳为参照物的局部绝对静止参照系观点，即以太并未受到水流拽引。

2、笔者发现传统斐索流水实验公式：（文中速度均取与光速c的比值，下同）

光在运动介质中速度D，等于静止介质光速A＋介质运动速度B 一 A平方xB
   居然与以洛伦兹变换为依据的参照系速度叠加公式，在数值上近似等效：

  D＝（A＋B）／（1一AB）

 3、说明折射率问题的本质与介质电磁性质有关是对的，但不能忽视洛伦兹变换效应。

 4、因此我们暂不必涉及拥相反相的巨大课题，将注意力放在洛伦兹变换因子形成机制上。也不必争论光速的变与不变，事实上真空中光速、介质中光速、运动介质中光速，就在变动中，将注意力放在光速一致性的形成机制上，意义要大得多。进入介质前光速、进入介质后光速、介质运动后光速，各自外在波速的一致性。不仅如此，而且任何时候的合成波速就是c。

由此可见，斐索流水中实验无法按照传统理论的以太拽引说解释，但用流水改变折射率解释，以太阳为参照物的局部绝对静止参照系下，以太并未受到水流拽引。

 

0710（202307）衍射现象的本质是个别光子在障碍物前边缘的非对称电偶极化引发的传播方向改变

衍射是光子经过障碍物前边缘时改变直线传播规律绕到障碍物背后的现象，传统理论对此作出波动说解释：首先光束在障碍物前边缘形成向外突出的圆弧状“波前”，然后波前的任何点发出“子波”。理论的最大问题是为什么没有障碍物时不会出现圆弧状波前，不能回避光与介质的相互作用关系，其次是无数子波继承原始频率特征的能量来源是什么，如何进行因果计量分析。

波粒统一模型认为，衍射现象的本质并不是波前子波发射效应，而是个别光子在障碍物前边缘的非对称电偶极化，即光子个体作为一个整体与障碍物（介质）前边缘作用时，形成的电偶极化是非对称的，一部分落到边缘外，并绕到障碍物背面，从而改变了传播方向。

 

0711（20200811A）在微观层面的波幅物理量

1、只要有波，就必然有波幅概念，这是物理学的基本常识。波是一种振动，振幅的存在决定了振动能持续下去，振幅的大小决定了波的能量大小，振幅的平方与能量成正比。

2、在微观领域，无论对波与粒子关系如何理解，人们似乎都承认微观的波是存在的。那么学者们在微观领域是否建立了波幅概念呢？

3、有人可能会说，确定光是横波的偏振实验就含有波幅概念，与波传播方向垂直的振幅决定了光是否能通过偏振片。

对此，笔者有不同观点。影响光通过偏振片，包括小孔、狭缝的实验，从未认真计算分析过波幅，几乎所有类似实验涉及的都与波长有关，这就是说，影响光通过偏振片、小孔、狭缝的因素并不是波幅，而是波动中心的运行轨迹。波长与能量是反比关系，而波幅的平方与能量是正比关系，二者是不同的物理量。

4、为什么在微观物理领域，人们如此忽略波幅物理量的存在，至少从不去计算波幅值呢？原因很简单，到目前为止的对微观物理现象的分析和计算都用不上波幅值，总体的能量、质量分析有频率和普朗克常数，波的运行、叠加分析有波长，波幅物理量似乎没有存在的必要。

5、笔者认为，在对波进行同步共振定态机制分析时就必须用上波幅概念了。频率小的波，波长会很大，弯曲度也会很大，但在波动周期内波幅变动很小，即质点压缩（或反压缩）的偏移量很小。而频率大的波，波长会很小，弯曲度也会很小，但在波动周期内波幅变动很大，即质点压缩（或反压缩）的偏移量很大。探索这种内在关系，即频率波幅平方系数，能拓宽探索质子、电子质量定态及全同一致性发生机制的思路。

 

0712（202307）光子的振幅是一个必然存在但尚待发掘的物理量

任何波都有振幅物理量，前文笔者认为光子的波动中心波动轨迹能描述光子的形，但是波动中心波动轨迹并不等于光子的振幅。振幅的平方是与能量成正比的，但光子能量越小波动中心摆幅越大，不符合振幅定义。传统理论没有建立光子的振幅概念，很多时候误将波动中心波动轨迹视为振幅。

传统光的振幅叠加公式，以正弦波（与波长相关）分别描述的两列相干波，两列波到达某空间点，只有同时为波峰或者同时为波谷时合成波的振幅才最大，说明以波动中心移动幅度(即与波长相关的摆动幅度)描述振幅是不合理的。传统波叠加公式计算，两列相干波到达某空间点，分别为波峰和波谷时合成波的振幅最小，似乎能量消失了，其实这是光子群体的同步效应引起的群体空间分布改变，“暗处”的光子相互排斥转移到“亮处”了。

波粒统一模型将波动性天然地融合到个别光子中，但又不能以光子的波动中心轨迹移动偏移作为振幅，那么什么是光子的振幅呢？这是一个尚待研究的物理量，它隐含在光子的波动中心轨迹波动偏移量中，振幅方向与波动中心轨迹移动方向一致，但数值是负相关的，波长越小振幅越大，这种负相关关系为质子、电子的质量定态提供了计算依据。（后文将详述）

 

0713（202307）光子的旋性形变

光子的形变不仅仅有传播方向的改变、外在与内部波动速率比例的改变、相位角度延后的改变等方式，还可以有振幅角度的改变，即光子旋性形变。典型的实验事实是非偏振光经过偏振片转变为偏振光，以及磁旋光现象。波粒统一模型从内部结构角度为光子的旋性形变提供了可能性

 

0714（202307）光子的群体同步

以上阐述的实验事实都是个别光子与介质粒子相互作用时，个别光子发生的形变。那么是否存在光子群体的同步现象呢？答案是肯定的。群体同步指的是个别光子的波动状态影响周边光子一起协同波动，让集合的光束显现出整体波动状态。

光子的群体同步现象很普遍：无线电波是宏观电磁震荡装置造成的光子群体纵向同步；激光是宏观激光腔激发的光子群体纵向同步；穿过小孔的单色光也可以形成群体纵向同步；而投射在屏幕上的干涉条纹是一种横向同步。

光子群体同步的产生机制是聚集的个别光子在共同参与介质相互作用时的协同波动。光子群体同步一般不伴随能量转移，即群体同步过程中个别光子的频率和光子总数改变不大，但改变了时间队列分布使得光子流呈现出波动状态，或者改变了空间队列分布使得光子在屏幕上分布呈现出疏密波动状态。光子群体同步本质上是各个已电场极化的光子之间的趋于同步的相互作用。

 

 

八、传统哲学中的本体论(存在论、形而上学和实在论)创新要点简述

 

0801(20231023A) 什么是哲学，什么是本体论(存在论、形而上学和实在论)，哲学的发展方向是创新和统一

1、什么是哲学。学界对哲学的定义不十分清晰，通常认为哲学需要解决是其他学科解决不了的问题，即比其他学科更一般的理论。笔者认为可以将哲学定义为："哲学是任何事物存在和发展的最一般规律"，涵盖了任何事物，涵盖了本原、物质、意识的全部发展过程，特征是一般性和普遍性。

2、什么是本体论。

本体论是研究世界本原及其规律的一门科学，本体论最初指的是对具体事物或属性作详细描述的方法论或形而上学，后来本体论演变成对事物总体的描述。哲学一般包括社会哲学、道德哲学、本体论和知识论，本体论是哲学的一个重要组成部分。在当代，本体论通常用来泛指研究世界万物普遍本质及其发展规律的学说和理论。通俗理解，本体一般地说指事物中起主导作用的根原、主杆或者自身，区别于事物的属性、现象。本体与实体概念接近，实体多指事物结构，多用于独一无二的个体，如这匹马。本体多指事物整体，更多地用于某类实体群，如白马（有实体的群体白马作为对象）。本体（包括实体）多具有客观实在性，转化为思维主体中的概念，如果概念有客观实在对应，也将这种概念理解为本体，如思维中的这匹白马。有些概念只有假设的与客观实在对应，也可以将这种概念假设为本体，如思维中的待验证的以太、暗物质、引力波。笔者认为，本体可以涵盖本原，实体不能涵盖本原。（因为本原阶段没有定态个体）

3、什么是存在论。

存在论由古希腊哲学家巴门尼德创立，巴门尼德是公元前 6 世纪爱利亚学派的创始人。存在论创建时研究的并不是具体的个别存在者，而是最一般的存在，即存在究竟“是”什么。巴门尼德依靠抽象思维，从感性世界概括出最一般的范畴“存在”。认为存在是永恒的，是“一”，是连续不可分的；存在是不动的，是真实的，是可以被思想的，而感性世界的具体事物是非存在，是假相，是不能被思想的。     

存在论之前的古希腊哲学家们都在寻找万物的“本原”，泰勒士认为万物的本原是“水”，阿那克西米尼认为是“气”，赫拉克利特认为是“火”，毕达哥拉斯认为是“数”，等等。这些哲学家认作“本原”的东西不管在感性外观上有多么不同，但在他们的头脑中，积淀着一种共同的观念，即“本原”所产生的万物是多，是运动变化的、有生有灭的、有限的。这些哲学家首先形成了关于世界本原的观念，然后就在千变万化、复杂多样的外部世界中去寻找这一“始基”。巴门尼德认为，这是一条向下的、向外的认识道路，从而使他们心目中的始基、本原始终纠缠于感官接触的事物现象，使得理性的东西纠缠于感性的东西，其结果是导致了谁也说服不了谁的一场又一场纷争。

为结束过去的哲学纷争，巴门尼德找到了“存在”范畴，建立了“存在论”，巴门尼德采取了一条新的道路，即向上、向内的认识道路，也就是他所说的“真理之路”。巴门尼德存在论中万物的“本原”是“一”。作为本原的“一”是不生不灭、永恒存在的，所以万物才最终复归于它。

巴门尼德的观点大致如下:

第一，存在是唯一的、连续的和不可分的。存在的唯一性或单一性在于它的连续性和不可分性。按照他的观点，“存在不可分，因为它整个完全相同。它不会这里多一些，这样便会妨碍它连结，它也不会那里少一些，存在充盈一切。存在的东西整个连续不断，因为存在只能和存在紧接在一起。”

第二，存在是永恒的，不生也不灭。对于这一点，巴门尼德提出了两方面的论证。首先，从来源上看，存在无所谓生成。假如存在是生成的，只有两种可能，或生于存在，或生于非存在。但这两种情况都不成立。如果它生于存在，就预先假定了另一个存在的存在，违反了存在唯一的规定;如果它生于非存在，则更加荒谬，因为存在绝不可能由非存在生成。其次，从时间上看，存在亦无生成。所谓存在， 既不是过去曾经存在过，也不是在将来才会存在，而是整个地现在存在着。如果存在是生成的，就只可能在过去或将来生成，但这是于理不通的。因为如果它在过去或将来生成，那它现在就会不存在。所以 无中不能生有，“生成是子虚乌有，灭亡同样不可言名”，存在只能是永恒的。

第三，存在是不动的。“存在被局限在巨大的锁链里静止不动， 它无始无终，因为生成和消灭已被真信念所逐，消失得无影无踪。它保持着自身同一，居留在同一个地方，被在它所在的地方固定，强大的必然把它禁锢在这锁链中。”

第四，存在是完满的。存在“有如一个滚圆的球体，从中心到每一边都距离相等，它不应当在任何地方多一些或少一些。既没有什么非存在妨害存在的东西相联结，也不会在这里大一些那里小一些，它完全没有任何差别，从所有方面到中心的距离都相等。”

第五，存在是思想的对象。一方面，思想的对象只能是存在，不能是非存在。另一方面，存在也只能由思想把握，靠感觉是无能为力的。

存在论引起的争议很多，主要是无法解决这种“一”为什么能存在，“一”

是如何转化为多的。但学者们始终没有放弃存在论的思路。改进朝几个方向进行：一是，亚里斯多德的形而上学，继承的“一”的目标，但使用多层次的“实体”概念，既让存在具体化，又让任何具体化的存在都力图找到一般化的实体，让寻找终极存在总在路上。二是，将存在概念泛化，存在者可以涵盖一切事物，包括意识中的正确或者错误的概念。三是，将存在概念动词化，引入辩证概念和时间过程概念，过去曾经存在着、现在正在存在着、将来可能存在着。

    波粒统一模型认为，存在概念总是与实在概念联系在一起，在本原阶段联系的是质料实在，即延续变化的实在与非实在，在定态个体阶段（即实体）联系的是形式实在，即波粒统一模型，在意识阶段联系的是意识主体和信息实在（即非确定性判断）。

4、什么是形而上学。

形而上学是古希腊哲学家亚里斯多德（前384到前322年）提出的，原意是物理学之后，亚里斯多德认同关于知识要统一于理型界的观点，但综合了自然哲学和精神哲学，综合了通过经验和通过理性的认知渠道。

亚里期多德在哲学史上有巨大贡献，表现在：

创立了形而上学，其核心是原始的终极存在，认为任何具体的个别的事物背后，或者说任何事物呈现出的经验现象背后，一定存在最一般的最原始的本质。认为形而上学是第一哲学，是比自然科学更基础的知识体系。这是继承了巴门尼德存在论中探索存在者之存在的思路，但没有特别强调那个终极的不变的一。

亚里期多德认同存在是一种思想概念即理型的观点，创立了形式逻辑用以规范思维活动，但同时又认为存在内含一种保证任何存在者独一无二性存在的本质，具有真实性和唯一性，这就承认了理性思维是有自然客观基础的，试图在一与多之间找到联系。

于是，提出了存在的分层次观点，认为存在者的本质是不同层次的实体，是存在者之所以存在的最基础的本质性范畴。提出实体的四因说，即质料因、形式因、动力因和目的因，质料是一般的具有潜能性，形式是具体的特异的个体实体的表现方式。分层级的以实体理论为基础的形而上学，不仅为研究具体的自然科学提供了本体论基础，也为研究意识和知识体系的理性思维提供了方法论基础。

但是当亚里斯多德进一步追问实体是什么的时候，就找不到答案了。这种有实体论及四因说支撑的近乎完善的形而上学体系，仍然未能解释作为终极存在的万物之源到底是什么的问题，主要原因是未能从发展的视角正确认识一般与个别的关系、无序与有序的关系、质料与形式的关系，也无法从大自然基础事实的角度理解本原的自因。笔者提出的解决方案，认为“质料”是最基础的存在方式，“形式”是存在者的定态状态，从无序的本原状态发展到有序的定态个体状态，是“形式”的突变进程。四因说适用于本原和所有存在者，但实体概念不适用于本原，实体是有序的定态个体，是本原发展的产物。

后续的哲学直到现代，大都沿着存在论和形而上学的思路发展。即使某些哲学学派声称反存在论或者反形而上学，但研究内容上大都没有脱离存在问题，也没有脱离现象背后的本质性基础性问题，只是对存在和形而上学概念的定义和理解上的差异。由于传统存在论和形而上学的核心观点并未出现重大创新，探索万物之源时面临的问题仍然未得到解决，终极存在的万物之源是什么的问题，即存在者之存在是什么的问题，始终是个谜。要解答这些问题需要有突破性的新思路，需要形成一个较系统的对万物之源及万物存在方式构建的解决方案。

5、什么是实在论。

古希腊柏拉图和巴门尼德提出实在论概念时，并不是指客观实在，反而是认

为经验感受到的对象是动荡不定的，是偶然来到世界上的，因而不可能是实在的，只有思维中的理型是可分析、可把握的，是实在的。巴门尼德认为存在就是实在。

到了中世纪，有了唯实论与唯名论之争。对于个体之间存在的共性、一般性，如白色、锐利，唯实论认为这些共性是实实在在存在的，它们就存在于理性思维中，唯实论认为这些共性仅仅是一个名称，并没有在客观世界形成一个个实体。

后来不少哲学家，将实在的概念往客观性方向靠近，这以后提到实在论，大都与思维、观念区别，多从客观真实存在的角度理解。

    关于“实在”需要研究的问题有：实在究竟是什么，实在与非实在的关系，连续与间断的关系，动与静的关系，一般与个别的关系，因果决定性与非因果非决定性的关系，如何从发展的角度理解实在，不同发展阶段实在的表现形式，意识（包括错误的意识、虚幻的意识）是否是实在的。（将在后文详述）

6、传统哲学不能适应自然科学和社会科学的发展，必须创新才有出路。

物理基础结构和基本相互作用理论近百年停滞不前，并不是实验数据不完备，也不是数学工具不高深，而是错误的思维定式导致的，这些错误的思维定式深处就是错误的哲学思想方法。哲学面临重大创新。

7、哲学必须创新。自古以来哲学被认为是一种类似信仰的说教，各说各有理，没在绝对的对错之分，各种流派林立。笔者认为哲学既然是一门学问，一定有一个完整的体系，一定有真伪之分，哲学发展史中很多大师都在努力让哲学实现科学化、系统化，即所谓科学的哲学。哲学发展的另一个方向是适当的统一。哲学博大精深，涉及面大，枝繁叶茂，但一条相对接近真理的主线是必要的，一个系统的框架是必要的。

8、笔者关于哲学的基础理论框架是：

 发展的实在观（要点是实在与发展）；

 无序本原观（延续和变化着的有与无，质料实在）；

 物质是本原发展的产物（形式实在，波粒统一模型）；

 意识主体是物质发展的产物（主体与客体的弱关联）；

 意识是主体对外部和内部事物的描述、判断，即信息流活动（信息实在，非确定性判断）；

 实践是检验真理的主要途径。

 

0802(20231020A) 对物理基础结构和基本相互作用的认知方式

1、传统理论的解析还原认知模式对基础结构和基本相互作用研究行不通了。

经过漫长的实践、思维，到了一百年前，人类对大自然的认知已经迅速抵达到了质子、电子、光子层次，对相互作用的认知也归结到了数种作用形式。但是近百年过去了，应用物理飞速进展，而对物理基础结构和基本相互作用的深入探索之路、寻求统一之路成效甚微。证明一直以来行之有效的解析还原模式行不通了。那种试图用多种粒子解释一种质子（或电子）的研究方式是逆行之路，那种用相互作用解释相互作用之路（如用斥力解释引力）本质上是一种循环论证。

 2、自然主义和经验主义的实证方法无效了，因为在基础层面缺乏揭示更基础秘密的经验事实。

 3、归纳法也失效了。人们可以从众多个別的水分子中，归纳出对水分子氢氧结构的认知，但人们无法从众多质子和电子，归纳出对引力和电场力发生机制的认知，因为没有直观的经验事实，也没有可供直接计算的因子。

 4、康德先验观念论的要点有两个：一是所有的知识都是人的观念，对此，笔者认同。二是知识不是由个别归纳为本质一般，而是由先验的一般知识演绎为个別知识。笔者的发展实在观也认同这个观点。（但不否认经验实证和归纳法）问题是先验知识如何得到又如何验证的呢，康德及后继者费希特、谢林、黑格尔都没有说清楚。

 5、笔者认同胡塞尔的现象学方法：

A、回到事情本身。例如光速的变与不变，应关注c，而不是观察者的速度a。

B、悬搁一切传统认知，不是绝对怀疑与否定，而是排除干扰。

C、分析寻找有价值的现象，即"现象学剩余"。如粒子定态特征和波动特征。

D、通过现象还原，（不是解析还原）获取本质直观。虽然胡塞尔不认同本体，但直观已经有了明显的实在性含义。

E、尤其重要的是，胡塞尔的本质直观是否定自然主义的，少了些绝对的因果必然分析方式，多了些自由的灵感式认知方式，这正是对基础结构和基本相互作用认知的正确途径。当然，认知最终的正确与否需要得到行为实践验证。

 

0803(20221221A) 这轮物理基础理论研究涉及到很多方面的哲学问题

1、哲学和物理学探索的对象都是事物基础性的普遍性规律。二者在研究对象的层次方面各有侧重，哲学更具一般性。在研究方法上也各有特点，物理学运用数理逻辑工具更多些，而哲学的观念性思维方式更浓些。但科学发展史显示了二者一直有着很深的联系。例如，早期希腊哲学中形而上学的含义是指物理学之后，意思是以物理学为基础，但涉及比物理学更一般的更深层次的知识领域。又如，牛顿著作《自然哲学的数学原理》，书中大量内容是物理学方面的。 全书分为三卷，第一卷“论物体的运动”，表述了牛顿三定律； 第二卷也是“论物体的运动”，论述了阻力下物体的运动，为流体力学开先河； 第三卷“论宇宙的系统”，专门讨论宇宙问题。

2、这轮物理基础理论比起以前的物理基础理论，在框架、进程和内容上与哲学的联系都更紧密些，原因是这轮物理基础研究对象触及到了物理与哲学的融合区域，例如，已经从分子原子解析还原到质子电子，再用此方法研究质子电子，似乎行不通了。因为再往深处是哲学的形而上学习惯领地，必然会全方位地、前所未有地涉及到哲学领域的各种基础性问题。

3、应当认识到，这轮物理基础理论涉及到的一系列哲学基础问题，不仅仅是通常的学科交叉，而是要求哲学也必须进行重大创新，这既是合理解释上千年来若干争论不休哲学问题的需要，也有利于与当前物理基础理论深入研究的有效衔接。

4、那么传统哲学中的本体论（存在论、形而上学、实在论）应当进行怎样的创新呢？

A、必须区分本原与实体，区分存在与存在者，区分一般物与物质。承认后者是在前者基础上的发展突变，即由无序无形向有序定态的突变。

传统形而上学探索＂超越＂的＂终极存在＂，但没有解决好无序与有序的本质区別，导致始终未能说清楚这种终极存在究竟是什么，这是形而上学后来被不少哲学流派质疑和抛弃的主要原因。

B、古希腊亚里斯多德提出实体的四因说：质料、形式、动力、目的，是正确的。虽然也指出质料是基础潜质，形式是异化发展，但没有从事物不同发展阶段角度区分，无法认识到一般本原是以质料为主的无序世界，个体（实体）是运动形式（波）主导的有序世界，动态平衡的形式（而不是固定组合的质料）是定态个体的基础形态。

C、传统存在论将＂一＂视为终极存在，但始终无法解决由＂一＂到多的问题，主要原因是将＂一＂理解为绝对的僵化的状态，显然无法发展成为丰富多彩的万物。

解决从一到多问题，必须跨越三道坎：

（1）＂一＂是趋向于绝对化的一般，但＂一般＂中又必须内含＂个別＂，不过这些个別是不定形的、差异极小的。一般中有了这些个別存在，才有了具体的＂真实客观＂的可能性。＂一般＂仅仅是差异极小的不定形的个体集合，并未丧失具体个别的真实性、实在性，因而由一般发展突变到定态个体并无不可跨越的鸿沟。

（2） 这个＂一＂中必须既有存在又有非存在，否则存在就缺少伸展的条件，动不起来，失去了发展变化的可能性。而以永恒变动的延续的实在和非实在作为存在的基础，从根本上解决了这个问题。这个＂一＂动起来了，就具备了作为个体存在者的＂存在＂的条件，成为可直观描述的对象。

（3）必须跨越数理形式逻辑和因果决定性的坎。必须承认数理逻辑和因果决定性也是发展的产物，在无序的本原阶段，数理逻辑和因果决定性是不起作用的，只有到了有序定态阶段数理逻辑和因果决定性才能发挥作用。否则在分析由一到多，由无序无形突变到有序定态进程时，永远摆脱不了数理逻辑和因果决定性的制约。

 D、必须认识到大自然的基础事实是万事万物最根本的自因。永恒变动的实在与非实在，直到整体性的以太系统，是大自然的基本事实，是本原及其发展为万物的自因，是无须也无法追问其原因的。不要小看这个＂自因＂问题，到现在为止，自因问题都是反实在论的重要论据之一。

E、必须承认从一般到个別的事物演化规律，世界是演化的结果而不是归纳的结果。

于是宇宙中的局部整体性的系统必然先于一致性的个体存在，如质子电子的全同一致性，波速的一致性，其前提条件是局部绝对静止以太系统。这个先于定态个体存在的整体性的系统，规范了个体的定态性，又为个体之间持续的联系提供了基础，个体之间相互作用有了必要和充分的条件，相互作用的属性是随着个体生成而随之生存的。

    

0804(20200615A) 哲学思维对物理基础理论研究的指导作用

 1、笔者认为哲学思想方法对物理基础理论研究有重要的指导作用：

A、发展的实在观。即认为，实在的存在方式是发展的，既存在一个有序形式由简单向复杂发展的进程或者逆进程，也必然存在一个由无序向有序发展的进程或者逆进程。

  B、大道至简、大道归一。大自然的有序形式由简单向复杂发展，很多复杂的形式之间必然存在同一性的基础。

C、本体性思维，形式决定内容和性质。这是笔者不认同人为设置传递相互作用粒子（含引力子、斥力子）传递相互作方式的思路基础。探索相互作用的机制是什么问题，一定要从参与相互作用粒子的内在结构形式寻找原因。

D、个体与整体的联系。事物之间为什么存在共性，这是由于个体与整体存在必然的联系，共性和整体先于特殊性和个体出现。为什么大自然存在独特的稳定的个体，而这些个体之间又存在"全同性一致性"，（如引力和电场力、质子和电子）这是因为均匀化与非均匀化是大自然最基本的相互作用形式，这就为我们用自组织方式构筑一致性的以太体系和暗物质体系提供了可能性，也为引力作用、电场作用生成机制，质子电子质量定态机制提供了生存条件。构建稳定粒子时，任何隔断个体与整体联系的设想不容易成功。例如涡旋、弦理论，远不如波的共容性、穿透性、稳定性及系统联系性强。

E、证伪主义认知模式与实证主义认知模式的结合。证伪主义认为一切理论都是可设置证伪方式的猜想，当没有被证伪前它就是当前的理论，被证伪后就要提出新的猜想，形成新的理论。实证主义则认为一切以实验为基础来构筑理论体系。笔者认为，两种认知方式应当结合使用，唯有如此才能实现认知的飞跃。

F、抓住主要矛质。物理基础理论涉及的面很广，业余研究者的短板是缺少严密的精确的实验条件，就应抓住主要矛盾，抓住能最充分提供实验数据的一些关键的大自然之谜去求解，例如引力常数、电场力常数的形成机制，质子电子的质量定态成因，质子的磁矩系数，光与介质粒子的相互作用等等。例如，一些老师着力研究狭义相对论的缺陷，质疑观察状态下光速的不变和质能相关，或许有某些偶然事例，但是更多的普遍事实，证明了在大范围和长时段里，的确存在光速一致性和质能相关性的事实，就应当抓住主要矛盾，研究为什么大部分情况下真实存在（而不是观察）光速一致性和质能相关性，也许更利于揭示大自然的秘密，促进实质性研究的进展。

 

0805(20200104A)传统哲学观点在物理基础性问题研究中的思维误区

1、哲学思想方法对自然科学研究，尤其是对物理基础理论研究影响很大，有时甚至是起到关键性的方向性的作用。

2、在本体论方面，传统理论在物理基础性问题研究中的思维误区：       

A、忽视事物的发展性，将无限发展观点误解为无限层次，试图在简单的事物中人为设立复杂的结构。如，在质子（中子）中设置夸克层次。        

B、不承认事物之间相互作用是由事物本身因素引起的，人为设置"传递相互作用"的粒子，使问题变得更复杂。

C、不承认任何定态事物都有一个发生与发展的过程，将弹性、引力、电性、粒子性，都视为永恒存在的事物，永远都在用弹性引力解释弹性引力，用电性解释电性，用粒子解释粒子，导致物理基础结构和基本相互作用研究近半个世纪进展缓慢。

D、忽略事物的形决定事物的态，即使正确地认识到量子的"波粒二象性"和"光速一致性"，也未能得到"粒子就是波"的认知，人们无法想象没有固定质料如何能成为个体。

3、在认识论方面，传统理论在物理基础性问题研究中的思维误区：      

主要是未能认识到"意识是主体的非确定性判断"，任何认知都是"猜想"，是在”试错"中不断前进。致使研究中的思维定式极大地妨碍了新思路产生，有形或者无形的科学共同体更是加剧了思维定式的固化。

其次是，将实证方法仅仅理解为认知来源，反而忽视了实证方法最主要的功能是去检验猜想、证伪猜想，在被证伪前的猜想都可以权当为理论。

A、例如，明明知道从来没有仅由质子组成的多核结构，任何多核结构必然有"中子"参与，任何自由中子都会衰变为质子和电子，就是不愿意将核力用电场作用解释，哪怕是大胆猜想都沒有，因为电子波长大于核距离，测不准原理不允许质子与电子近距离接近。但是如果质子、电子都是波，某种共振形式下，中子这种由质子和电子共振形成的最基础的核力和核结构形式就没有可能存在吗？

B、又如，明明知道量子同时具有定域性与非定域性特征，近年的量子通讯和量子计算研究成果更进一步证实了这点。不愿意将实证经验上升为猜想式的理论，建立"粒子就是波"的认知，波动中心体现为定域性，波的无限延伸体现为非定域性。

C、在人工和宇宙射线中从来沒有发现夸克，从来没有发现1/3或者2/3电量的粒子，从大数据的角度应当评估夸克理论的确定概率极低，应当尊重实验事实，及时改变思路，哪怕另外设计一些不成熟的猜想，都比一条道走到底好一些。

 

0806(20200205A) 大道至简和大道归一

笔者很认同"大道至简"原则，几十年在物理哲学基础问题上的努力，做的就是一件事："大道至简"。同时，笔者认为简洁的形式不是简单的概念性空洞语言，而是要落到结构实处。同时又认为：只有"大道归一”才能 “大道至简"。言下之意，如果不能做到万事万物的统一，如何能使事物至简呢。能量与质量的统一，光量子与正反量子内在结构形式的统一，动能与势能的统一，近距离作用与远距离作用的统一，定域性与非定域性的统一，四种基本相互作用力在更基础形式上的统一，总之，只有努力实现"大道归一"，才能实现"大道至简"。

 

 0807（20220627A） 对有与空的认知，可以悟出万物的根蒂。兼议存在论

1、对存在与实在概念作出区分，实在与非实在是对立的统一，实在与非实在共同构筑了存在的基础。

存在论是哲学中的重要内容，古希腊哲学家巴门尼德运用纯粹理性思维，首次提出了实在、存在等概念。认为存在就是实在，是完整的连续的永恒的。巴门尼德反对自然哲学将万物本源视为任何具体物（如始基）的观点，认为作为万物之源的存在必然是“一”，这个“一”里面不可能有差异，必然是完整的连续的，这种“一”无法在自然客观界存在，只能是思维中的抽象概念。但是如此一来，按照形式逻辑分析，就出现了矛盾：“一”必须是最一般的，同时“一”又必须能够生成“多”。这样的存在论因为找不到为存在者提供基础的事物，始终无法描述存在者之存在究竟是什么。

2、发展实在观对存在和实在概念作了区分，实在与非实在是对立的统一。实在是延续的变动的，如果没有延续变动的非实在作对应，实在的延续和变动就不可能发生，实在与非实在是相互依存的，共同构成了本原。广义的存在概念可以涵盖客观世界和思想中的一切事物，当然也应当涵盖实在和非实在概念，实在和非实在是自然客观存在着的事物，是存在的最原始状态，是存在概念中的基础和底层。任何存在着的具体事物必定内含实在和非实在，存在也就不再仅仅是思维中的抽象概念，而是能在自然客观世界中实实在在存在着的事物。

将存在概念与实在概念作出恰当区分，是发展实在观与传统哲学观点的最重要差异，能较好地回答存在者的存在究竟是什么的问题。

3、存在与非存在的同时存在。

哲学存在论中对“有”与“无”的问题研究很多。早期哲学学派多认为存在（无论是自然客观中的存在。或者意识概念中的存在）就是“有”，而“无”不可能存在，哲学或者科学研究的对象都是“有”。如巴门尼德认为存在是完整的连续的永恒的，因此虚空不存在。

但是，缺失了“无”（或者“空”）的存在论，就会陷入困境，因为仅仅有“有”没有“无”，“有”就没有地方可供伸展，动不起来。黑格尔（1770到1831德国人）尽力在绝对体中植入了辩证性因素，通过内在矛盾使其运动变化，但由于仍未明确“有”与“无”的同时存在，运动变化在空间上缺乏延续的条件，最后只剩下具有“辩证特征”的绝对体。海德格尔（1899到1976年，德囯人）将“时间”概念引入，这里的时间概念从实质内容上理解是指“过程”，要求从持续发展的角度思考存在问题，发展的存在必然需要相应的非存在，于是非存在也就理所当然地存在了。

发展实在观将存在与实在概念作出恰当区分，在本原层面，存在就已经包含了实在的“有”和“无”，这就从根源上为存在与非存在的对立统一提供了基础。有了实在和非实在的底层支撑，存在就不再是僵化的、静态的，而是不断发展变化的。存在者无论发展到什么形式，从个体角度考察，存在与非存在任何时候都是同时存在并处于相互转化中的，既是什么又不是什么，例如“波”在任何时候都是不断否定原来的质料构成，但保持了运动形式即存在方式的稳定性。

   

0808（20220626A）本原是一般与个别的统一。兼议反实在论

1、发展实在观提出无序的本原概念，即“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”。本原具有最一般的特征，没有任何定态的个别事物，似乎没有了具体，如何体现一个事物的真实存在应当具有的独有排他性特征，作为万物之源的本原能否在客观世界真实存在呢？

2、笔者认为“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”，并没有否定整体与局部、一般与个别之间的联系，而是认为在本原阶段，整体内部的局部与局部之间、个别与个别之间，随机不定态显示出的平均差异极小，表现为一种大范围的整体性和一般性。由于即使是差异极小的具体个别，仍然是任何时候都存在于本原的整体性和一般性之中的，因此这种最一般的本原在自然客观中是可以真实存在的。

3、从本原向万物的发展过程中，“一般”呈现出绝对性向相对性的变动过程，而“个别”呈现出相对性向绝对性的变动过程。以发展的观点理解一般与个别问题，解决了终极存在的客观实在性问题，为形而上学成为一个有意义的命题提供了坚实基础。

4、终极存在就是本原，这样的本原不是僵化的、不是一成不变的，而是变化的、发展的，本原不是被动的而是生动活泼的。宇宙中的任何事物形式，只要细分下去，总可以在有限的范围内找到这种本原形式，如果再继续细分下去，还是这种形式，在这个极小的层面上，本原形式之间的差异是很小的，实现了个别与一般的统一。因此，从这个意义上来说，万事万物确实依赖这种本原形式而存在。这种本原形式是一般的，否则它将无法成为万事万物所共有的，但又不是纯粹抽象的，是可以直观描述的。这种不断变化中的形式作为本原，才能体现本原的基本性，避免了以不变的形态作为本原总是需要进一步解释的局面，也避免了以抽象的概念作为本原既不能构成也不能生成万事万物的局面。

5、以上是实在论的表述方式， 必然受到各种反实在论的质疑。反实在论对实在论的质疑有如下方式：

A、一是认为，人的任何感觉和知觉能力都不能直接证明实在的真实存在。
    笔者认为世界上很事物都是在和其他事物关系中显示出它的存在，上述对本原的实在性构建尽可能贴近＂直观＂，但毕竟永远不可能直接证实它的真实存在，这就要依赖它的必然的发展趋势，形成的与事实吻合的存在方式来间接证实。

B、二是认为，人的理性思维能力，永远不可能通过语言符合形式逻辑地描述本原。历代存在论哲学家都无法解决本原层面的一与多问题，提出的各种方案总会出现违反逻辑的悖论，例如，一中如果有差异就违反了本原的最一般性，一中如果没有有差异就无法导致多的出现。笔者认为问题出在数理逻辑上，数理逻辑也有一个发生、发展的过程，本原阶段没有任何定态的个体，当然无法＂符合数理逻辑＂地表述其存在与发展方式，本原遵循的是非数理逻辑的均匀化整体性趋势规律，和动态同步的非均匀化非整体性规律。

       

0809（20220628A）在动态中认识真实存在的事物

1、一个事物的客观真实存在，应当包含三个特征：一是独有性，即排他性；二是恒稳性，在一定的过程中延续；三是不受任何主体意识与否的影响。
    2、笔者认为，真实存在的客观事物永远是持续变动的，持续变动的事物是可以被认知的。

3、持有主体优先观点的（如理性主义、观念论）哲学学派认为：人们周边个别的具体事物千变万化，当你感觉到的这一时刻，它已经变化了，因此是不可理解的，只有概念是永恒的可以被理解的，才是有意义的存在。例如马，无论是具体的这匹马，或者某类白马，都是偶然地来到世界上，只有思想中的马、白马概念是恒定的有意义的存在。

笔者认为这种观点的不妥之处在于：

其一，误将存在的恒稳性理解为绝对不变。事实上宇宙间所有事物都是变化的，绝对不变的东西是没有的，只要是变动不大，或者变动过程中基本保持事物特征，就可以认为这种（或者这个）事物是存在着的。发展实在观认为，客观真实存在的事物永远是持续变动的，持续变动的事物是可以被认知的。

其二，未能正确理解抽象概念的实在性与自然客观实在性之间关系。发展实在观承认抽象概念也是一种真实的实在，但与自然客观的实在形式不同，是一种信息实在。抽象概念可以有两种形式，一种是群体性实体形式，例如电子群、白马群，除概念的信息实在外，还可有形式实在的实体支撑。另一种是纯粹的抽象概念，没有现实的实体支撑，（如已经不存在的恐龙，从来没有存在过的孙悟空，或者附着在众多实体上的属性）仅表现为意识的信息实在形式。抽象概念是人类认知的工具，相比于持续变动的真实事物更具有恒定性，但这只是人的思维约定的恒定性，不能因此否认持续变动事物的客观真实存在。

4、因此，必须在动态中认识真实存在的事物。

例如，对于光速的一致性问题，观察者永远是处于运动中，不能简单地以测量中的变动性否认光速一致性的真实存在。

又如，认为光不能脱离光源而独立存在的观点，实际上也是一种静态观察的方法，试想火星上的光已经动态地运行了几亿公里才到达地球上，还能幻想火星上的光源一直在静止不变吗？

   

0810（20210309A）将存在作为宇宙本原的观点忽略了本原的实在性特征

存在论是古今中外哲学的最重要课题。 有学者从宇宙本原的角度阐述存在论的问题，下列文字供参阅：  

《思辩之神》（方）：古希腊爱利亚派哲学给我们的启示之一是，宇宙的本原至少应当有如下特性：

第一，不受空间和时间的限制。如前所述，如果它受空间限制，则必然可以无限分割，无限分割的结果究竟是什么，是精神还是物质，谁也不知道。如果它受时间限制，则有始有终，可是凡是有始有终的东西，人们一定可以追问它是何时形成的。假如本原也有起点，就不配称为本原了，因为人们总是可以问起点之前是什么呢。因此物质性的存在不可能成为宇宙的本原。因为任何物质性事物都受时间和空间限制。

第二，凡是本原的东西，万事万物必定都依赖它而存在。物质性的事物，可以从质料方面来解释事物，却不能从动力因上解释事物运动、变化的动力，更不能解释事物运动变化的规律是如何形成的。也就是说，世间仍有一些重要的现象不能用物质来解释，凭什么我们说物质性的事物就是宇宙的本原呢？同样的道理，有一些非物质性因素，比如“爱与恨”、“心灵”或“一元之数”等也曾被一些哲学家当作本原，但是我们发现它们只能部分地解释事物，我们不能说所有的事物都依赖于它而存在，因而它们也不能被当作宇宙的本原。

第三，本原必定是自因的。如果本原不是自因的，就是由其他原因所造成，但是这样一来它就不是本原了。如何来确定一个事物是自因的呢？过去人们提出了许多解释，包括物质性的元素和精神性的因素（如神、数或心灵等）。可是面对这些被称为本原的因素，人们总是可以继续追问：如何能确认他们不是由其他因素所造成的？严格说来，过去的一切唯物论和唯心论哲学家都没有真正回答这个问题，他们只是一再反复强调他们所发现的那个“元素”如何能解释一切。可是，如果我们承认哲学是一门彻底的论证的学问，只有当一种东西一经提出就不再能追问“它是如何产生的”这个问题，我们才能称其为本原。显然，以前人们提出的所有关于本原的说法，包括毕达哥拉斯的数的概念，都不具备这个条件，因此也可以说迄今为止人们对什么是世界的本原仍无一个无可置疑的权威结论产生。

《思辩之神》（方）认为：现在我们可以大胆说，假如我们承认只有符合上述三个条件的东西者有资格称为宇宙的本原的话，那么只有“存在”符合本原的上述这三个条件。这是一个纯粹思辩的分析，其中的逻辑推理过程如下：

（1）“存在”不受空间和时间的限制。

（2）“存在”毫无疑问是万事万物不得不依赖的东西。

（3）“存在”必定是自因的。

 巴门尼德“存在与思维同一”命题的意义。

（1）存在是一切事物（赖以存在）的依据。

（2）世间没有一个存在物不是通过思维而存在的。

（3）因此，存在与思维是同一的。

笔者不认同上述阐述，认为将存在作为宇宙本原的观点忽略了本原的实在性特征。使用延续变动的实在与非实在描述本原，符合上述对本原定义的要求：这种本原是无限与有限的统一，在本原阶段没有任何定态的个体，也就没有空间和时间的定量计算，不存在受空间和时间限制问题。这样的本原可以由无序发展到有序，由简单有序发展到复杂有序，毫无疑问是万事万物不得不依赖的东西。至于自因问题，大自然的事实存在就是本原的自因。存在与思维，存在是第一性的。人类可以通过思维认知“存在物”，但“存在物”并不因为有了思维才存在。

 

0811（20210404A）大自然从统一性本质演化为具体事物

1、事物的统一性表现：

A、事物的一致性，宇宙间各处的质子、电子几乎是一致的性状。

B、事物的连续性，随着时间的推移，一致性的事物具有稳定性。例如光速的一致性。

C、事物的相互关联性，例如引力作用、电场作用、质能相关。

2、为什么宇宙间事物具有统一性？

有人认为统一性是共性，是人的意识对具体事物归纳得到的共性。这种观点是错误的。统一性的本质是先于具体事物而存在的，具体事物是统一性本质演绎的结果，而不是由具体事物归纳为统一性。（这是康德先验论的精髓）

3、统一性是分层次的，从几千万种分子到几百种原子，再到几种基本粒子，再深入就应当从根本上探索统一之源了，而不是假设多种夸克来解释一种质子了，那是逆行之路。用一种粒子解释另一种粒子的研究路线不能持续下去了，用一种相互作用解释另一种相互作用的研究路线也不能持续下去了。

4、因此应当从事物"本原"角度解释大自然的统一性问题，是基础的本质演化为具体事物。这将导致出一系列全新的认知。

5、笔者沿着发展实在观、波粒统一观、量子波设想、MSae（米秒次e）单位制、同步共振定态原理的研究路线，得到了很多意想不到的结果。体现在：

A、认识到物理的一切有序定态都是发展的产物，既存在由简单向复杂发展的进程或者逆进程，也存在由无序向有序发展的进程或者逆进程。

B、物理世界中各种事物是相互联系的、统一的，以局部绝对参照系为特征的以太系统是存在的，光速一致性是存在的，波是存在的。

  C、同步共振是基础的个体定态的生存机制，提出波粒统一观，即量子波设想。从此物理世界进入可计量可计算的阶段。      

  D、由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，波的特征较为简洁，只有：频率、波长、波速、相位和波幅，就可以对描述物理现象的量纲和单位制进行简化。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10^18e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。物理世界的基础层面变得简单了。

  E、对大自然的简洁认识方式有利于揭示物理世界深层次的秘密。（前文已详述，此处不重复。）

        

0812 (20230105A) 存在论、形而上学和实在论创新要点简述

笔者在近期多则随笔中详细阐述了传统哲学中的某些错误观点，对物理基础理论的探索研究进程有很大影响，认为哲学也应当有一个基础理论创新的问题。

1、哲学基础理论创新的方向主要有两个：一是本体论方面，表现为一般向个体的突变和持续发展，即发展实在观，由无序不定形的本原向有序定态万物的发生发展进程。二是认识论方面，即由信息实在及推测性判断构建的意识发生发展机制，以及主体与客体之间弱化的、但必然的联系。本节重点阐述本体论方面的问题.

 2、创新的哲学基础理论并不需要现有的哲学学派对其观点方法作重大改变，仅需要在新的哲学基础理论规范或者启示下，作部分修正、完善。哲学各学派应当改变各自都试图一统天下的学术风格，应当如同自然科学各分科一样，相互宽容、相互融合、相互协调地在各自特定领域中发展。

3、存在论、形而上学和实在论创新要点简述：

（1）存在论：存在论在人类思想史中的贡献是用“存在”将宇宙间一切事物联系起来、统一起来。传统存在论的最大问题是始终未能说清楚万物之源即存在者之存在究竟是什么，更无法阐明由万物之源发展到具体万物的动力和路径。

原因之一是传统存在论过多强调理性思维，较远地离开了直接的、直观的自然客观物。笔者认为意识与自然客观物都是发展的产物，但自然客观物要更基础一些，如果不以自然客观物作为探索万物之源的主要研究对象，就无法触及到根本性问题。新基础理论提出的解决方案：认同发展的阶段性和层次性，研究存在问题应回归基础层次。

原因之二是传统存在论将存在视为绝对的“一”，过多突出“有”的绝对性、同一性，未能在“有”之外理解“无”，未能直观地描述“有”与“无”。在存在论的理论框架中无法妥善安置非存在，存在就无法在保持自身整体性、连续性的情况下获得变动性，动不起来就失去了发展的可能。新基础理论提出的解决方案：区分实在与存在概念，变动的延续的实在与非实在，即动态的有与无，构成了存在，能较好解释存在者之存在问题，也从基础上解决了存在与非存在问题，为无限发展提供了必要且充分的时空条件。

原因之三是纯粹的“数理逻辑”分析工具的局限性。无论是解决存在的连续与间断问题、个别与一般问题，还是本原的“自因”问题，总是被一张“数理逻辑”的大网严密罩住，无论是朝什么方向拓展，总是会出现形式逻辑“悖论”，即所谓“二律背反”，任何突破的可能性都被封住。人们应当反思，世界任何事物都是发展的，“数理逻辑”就没有一个发生和发展的过程？在本原状态下，任何定态的事物还未出现，万物还有待生成，以个体为分析对象的“数理逻辑”此时能起作用吗？新基础理论认为：数理逻辑也是随着定态个体出现的发展产物，在本原层面数理逻辑无法发挥作用。

（2）形而上学。形而上学的核心思想是原始的终极存在，认为任何具体的个别的事物背后，或者说任何事物呈现出的经验现象背后，一定存在最一般的最原始的本质。形而上学探寻终极存在的目标是正确的，可以对物理基础理论研究起着重要的引导作用。但几千年来未取得任何进展，以至不少哲学学派认为终极存在是不可证实的信仰式的独断论，反形而上学思潮在哲学界成为主流。以经验实证为主要思维方式的物理学界更对形而上学不以为然。

传统形而上学未能取得进展的原因之一：未能从发展的角度正确认识一般与个别的关系。终极存在即本原具有最一般的特征，没有任何定态的个别事物，似乎没有了具体，如何体现一个事物的真实存在应当具有的独有排他性特征，作为万物之源的本原能否在客观世界真实存在呢？新基础理论提出的解决方案：认为“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”，并没有否定整体与局部、一般与个别之间的联系，而是认为在本原阶段，局部与局部之间、个别与个别之间由于随机不定态显示出平均差异极小，表现为一种大范围的整体性和一般性。由于即使是差异极小的具体个别，仍然是任何时候都存在于本原的整体性和一般性之中的，因此这种最一般的本原在自然客观中是可以真实存在的。

传统形而上学未能取得进展的原因之二：未能从发展的角度把握从无序的无形的本原突变到有序定态的进程，导致传统的固定质料组合的、有明显边界的僵化粒子观始终未能改变。物理基础结构和基本相互作用的探索，长期陷在以粒子解释粒子，以相互作用解释相互作用的胡同里，近百年来几乎无进展。新基础理论提出的解决方案：区分质料与形式、本原与实体，＂质料＂是一般物的基础存在方式，“形式”是存在者的定态状态。从无序的本原状态发展到有序的定态个体状态，是“形式”的突变进程。实体（本体、物质）概念不适用于本原，实体（本体、物质）是有序的定态个体，是发展的产物。

创新的哲学基础理论，试图让形而上学成为一个可解的真命题，重拾探索超级存在的目标和任务。

创新的哲学基础理论提出自然基础事实的观点，试图解决超级存在的自因问题，自然基础事实是无须也无法解释的，它就是自因。

创新的哲学基础理论，将动态平衡的运动形式引入定态个体的形成和发展机制，为个体丰富的内涵（能量、质量、动量、速度、频率、波长、波幅、弹性、引力、电性）提供了必要且充分的结构因素。

（3）实在论。理论界对实在论通常有如下分类：弱实在论，某些东西以独立于心智的方式客观存在。常识实在论，当前的常识与科学设定的大多数可观察的物理类型下的实体，以独立于心智的方式客观存在。科学实在论，当前的科学设定的大多数不可观察的物理类型下的实体，以独立于心智的方式存在。强科学实在论，科学设定的大多数不可观察的类型下的实体，以独立于心智的方式客观存在，并遵循科学的定律。总之，实在的核心观点是：＂独立于心智的方式客观存在＂。

新的哲学基础理论，引入了“有”与“无”的本原层面实在概念，理顺了实在与存在关系，实在是存在的基础。

新的哲学基础理论，引入了“信息实在”概念，不仅让自然客观存在与意识存在得到了统一，而且让意识拥有了实在性，无论是与客体符合度很高的意识，或者是虚拟性很强的意识，都可以是真实的、可直观的事物。

新的哲学基础理论，区分了本原性实在与物质实在概念。笔者以前的论文都使用“发展的物质实在观”提法，现在使用“发展实在观”提法，理由是物质概念应当是具体的，应当具有个体性，可计量、可计算、可使用形式逻辑思维，而在无序的本原阶段这些具体特征都还没有出现，只有在有序、定态形成后，物质概念、物质实在概念才能形成。笔者认为，哲学应当与物理学同步，严格区分物与物质概念，物指一切客观事物，物质特指定态的具体事物，有明确的物理学定义。本原和以太都是客观世界中的“物”，但不具有物质特征，仅可称为前物质状态。

发展实在观认为物质是客观存在的一种形式，是发展的产物，基础的物质存在形式是光子、正粒子和反粒子。如果将物质与基础的实在概念及本原层次的存在概念等同，就无法体现这种发展过程，既无法对实在、存在下定义，也无法对物质下定义。而且必须引入非物质概念才能描述物质实在，否则物质就是僵化的不可运动的，而这又面临着对非物质的定义问题。将物质概念与发展实在中的初始阶段——基础的实在概念和无序的本原概念作出区分，能较好地解释“物质究竟是什么”的问题。

补充（202405）：存在论和形而上学中的超级存在究竟是一还是多
     自古以来哲学界对宇宙本原问题争议很多：   

 1、早期有始基说，认为本原是金本火水土，或者气。称为自然哲学，后来经不起经验和理性推敲，被淘汰了。

 2、接着巴门尼德的存在论和亚里斯多德的形而上学登场，他们都认为有一种超级存在，即超出任何具体事物的一般物，即所谓一。亚里斯多德认为本原是无差异化的实体，巴门尼德认为本原是一种内部无差异也无空隙的同一体，也就是“一”。这种观点面临的问题有三个：一是无差异的一如何生成有差异的多；二是无差异的一如何变化运动为另一种一；三是一如果是无差异的，就无法具有任何客观存在必须具有的独有排他性。

 这个关于本原一与多的悖论一直延续到了近代哲学，大部分哲学学派干脆放弃了形而上学的超级存在概念。

2、笔者对这个一与多问题的解决方案是：

A、借用道德经的"有"与"无"概念重新定义本原，本原即延续且永恒变化的实在与非实在。不仅将变化、延续作为本原的特征，而且将非实在（无）置于与实在（有）的同等地位。于是本原就活起来了。

B、这样的本原就成为了区別于任何定态物质的"一般物"。一般物即一，而物质是本原发展的产物即多，一般物与物质的区分，显示了一与多是一个发展关系。

C、一般与个別并不是毫无联系的，作为本原的一般物照样存在局部和个体，不过在那里局部与局部之间、个体与个体之间差异极小，且不稳定，可以忽略，呈现出一般性，一般与个别实现了统一。本原既是一又是多，在无序的本原阶段，一的特征占主导地位，发展到有序的定态事物阶段，多的特征占主导地位。

D、这种观点试图以一种新的实在论替代传统的存在论，实在与非实在处于一切存在的底层，是存在的基础。

补充 （202405）：存在论和形而上学中的超级存在能否客观真实存在

1、自古以来哲学界，大都认同千变万化的事物背后有一种普遍存在的、无差异的、统一的本质， 但多数学派又都认为这种超级的"存在者之存在"不可能客观真实存在，只能是理性思维中的观念。

 理由是：任何客观真实存在的个体，必须具有排他性、持续性和非意识支配性。既然存在者之存在是超级的非特异个性的本质，那它在自然界就不能被识别，于是就不是客观真实的存在，只能是理性的观念。亚里斯多德形而上学中的实体并不是经验实体而是理性实体。康德的物自体定义为意识之外的客体，但很快被其继承者费希特、谢林、胡塞尔否定，用"自我"回到康德自己创立的观念论中。黑格尔建立了变动的、本质性绝对体，但最终还是回到精神绝对体的观念中。

2、笔者认为这是没有从发展的角度认识一般与个別关系，将一般物绝对化，认为一般物是绝对的"铁板一块"，当然无法辩析出任何客观真实存在。笔者的创新理论认为，即使是终级的存在者之存在，具有“一”的特征，也不能完全切断一般与个別的联系，只是在那个阶段，局部与局部之间、个别与个别之间差异极小可以忽略，但仍然是可以辩析的客观真实存在。

补充（202405）：存在的客观实在性

1、存在论是两千多年前古希腊巴门尼德创建。不要以为存在论理论中的存在是指不为人们意识与否的客观事物，存在论是在否定当时自然哲学基础上创建的，从此哲学走到了精神哲学路上。

2、常人天天看着用着自然界的一切，不会去想着否定"客观"事物。大部分存在论者也不会去刻意否定"客观"事物，但是这些"智者"会用另外的思维方式看世界：

A、大自然中的这些事物处于永恒变动中，如何确认它是它，两次走进水里还是同一条河吗？一个婴儿活了几十年后还是同一个人吗？只有思想中的概念才能设置并理解为同一个体的存在。

B、千变万化的个体是偶然地出现在世界上，例如偶然的原因地球上有了马，如果别的情况下或许马就不会出现，但马这个概念可以真实长久地存在。

C、很多种属名称并没有准确的客观个体对应，例白马、红色。只有概念可以准确定义并运用形式逻辑分析。理型存在比客观存在更具真实性。

D、很多虚幻的事物，如从来未真实存在过的孙悟空，以前存在而后已消失的恐龙，梦幻画面，等等。它们在思想中的概念却是真实、长久存在着的。

E、传统存在论中的存在是思想中的存在，巴门尼德的存在称为理型，亚里士多德的实体是思想实体，康德的物自体是不可描述和认知的，黑格尔的绝对体是精神绝对体，胡塞尔现象学中的现象和本质直观，并不是客体的信号和对客体的深度认知，而是主体的感知和产生的观念。

人们通常将上述哲学学派归入"唯心主义"范畴，难道这些高智商学者都违反了客观规律走向偏执吗？

3、笔者认为应当从发展的观点认知存在的客观实在性：

A、在本原阶段，存在的客观实在性表现为质料实在，即延续变动的实在（有）与非实在（无或空）。本原是一般物，而不是物质，更不是精神。

B、本原发展到有序定态阶段，存在的客观实在性表现在形式实在，即以波粒统一模型为基础的物质实在。

C、意识主体是物质实在发展的高级形式，依托于主体的意识（包括感觉、知觉、概念、幻想、社会意识）的客观实在性表现为信息实在形式。

4、由于将意识纳入客观实在范畴，所有的存在都有了实在支撑。精神哲学、理性思维、观念论，甚至先验论都有了客观实在性。

5、这就解释是为什么这么多哲学学派都非常重视意识问题。康德提出观念论，认为知识的发展领域主要在精神世界。康德的继承者都在这个思路上发展。费希特在此基础上提出“自我”是一切知识之本，谢林进一步提出“自我”等于“自我”，黑格尔提出从意识进入“自我意识”。所谓“自我”就是主体的精神世界。这些哲学思潮有某些不足之处，但不能简单地归于唯心主义，因为意识也具有客观实在性，是高级的、丰富多彩的由信息实在构筑的精神世界。

 

0813（20220701A）用稳定的运动形式而不是用固定的质料构建定态个体

1、无序向有序的突变，最重要的结果是稳定的具有一致性的个体群的生成。

2、传统哲学对个体的构建是本原的“质料”组合，个体内部的质料是稳定的。发展实在观认为这样的固定质料组合方式是无法形成定态个体的，个体不可能是僵化的有固定边界的几何粒子。无序向有序的突变，必然伴随着结构形式的根本性质变，由本原阶段的“无差异化形式”转化为动态的稳定的个性化运动形式，任何个体中的质料并不固定，稳定的只是一份一份的波动形式。质料实在突变为高一级的形式实在，是发展实在观与传统哲学观点的又一个重大区别。

3、波粒统一的光子、正粒子、反粒子成为了任何具体的个体的最基础的实在形式，这种最基础的实在形式就是物质存在的基础形式。物质存在的基础形式及其组合可定义为实体。这个观点与亚里斯多德关于质料是基础和潜能，而形式是实体的观点是吻合的。

4、各种实体可以显现出不同的属性（现象），属性是依附于实体的，因此实体通常可视为本体。康德的物自体将本体视为不可知的，但仍然有一个“体”的概念，即所谓时空中的独一无二事物。

5、发展实在观认为将实体理解为实实在在的存在物是对的，但是将其视为形而上学中超越性的本原就不恰当了，一致性的定态个体不是本原，从一般物到定态个体必须通过突变才能发生。如果缺少了这个突变，将使得巴门尼德始终无法解决从一到多问题，将使得亚里斯多德提出了形而上学但始终无法描述“终极起源”，也使得康德不得不将物自体视为理性认知权力之外的本体。胡塞尔干脆拿掉本体，(无论是主观的或是客观的)，让意识感知到的现象直接呈现本质。黑格尔回到巴门尼德的“一”和整体，但仍然无法将绝对一般与具体个别联系起来，还是解决不了存在者之存在问题。海德格尔意识到存在者与存在的重大差异，企图通过存在者（包括在场的主体和客体）的变化过程（即实质性时间概念）去理解存在，但最终也没有发现存在是什么。根本原因就是没有解决用稳定的运动形式而不是用固定的质料构建定态个体的问题。

发展实在观认为区分实体概念与本原概念，揭示由 “无差异化质料”（无序的本原）转化为动态的稳定的个性化运动形式（有序的实体）的突变机制，才能促使哲学基础性研究和某些物理基础性研究取得进展，这是基础理论研究必须迈出的关键性一步。

6、波粒统一模型得到了大量物理实验事实的证实。在波粒统一模型下，有了可计量、可计算、可用形式逻辑思维的物质概念，发展的实在从无序的本原阶段突变到了物质实在阶段。质料与运动形式、本体与实体、存在者与存在有机地统一起来了。

 

0814 (20220825A) 基本粒子构建思路中的哲理：形式决定内容

1、教科书中记载：唯物辩证法指出，内容和形式是揭示事物所具有的内在要素和它们的结构及其表现方式的一对范畴。内容是事物内在要素的总和，形式指内在要素的组织和结构。事物总是具有一定的内容和形式。

唯物辩证法指出内容和形式是一对辩证统一：其一，内容和形式相互依存，没有内容的形式是空洞的形式，没有形式的内容是一堆要素。其二，内容和形式是相互作用的，内容决定形式，形式反作用于内容，或说服务于内容——因为当形式适合内容时就促进内容发展，形式不适合内容时就阻碍内容发展，不讲究实际效果的形式被称为形式主义。其三，内容和形式的区分是相对的、也是复杂的，同一形式可以容纳或表现不同的内容，同一内容也可以有多种表现形式，旧形式可以服务于新内容，旧内容可以采用新形式。

2、仅就物理基础性问题理解上述思路，内容通常指物理客体的质料、组合和由此显示出来的属性，形式通常指物理客体与环境融合的存在方式。

3、笔者提出的发展实在观体系中，质料是最一般的本原性事物，一切有序的个体都是由同一质料发展而来的运动形式：波粒统一模型。

在这种认知方式下，必定是形式决定内容，即个体的波动形式决定了个体之所以成为该个体的核心内容，当然就决定了该个体的属性。以波作为个体的唯一形式，组成个体的质料并不固定，稳定的是动态平衡的波。

4、在这样的哲理观下，笔者提出了对于基本粒子的如下构建思路：

A、 万物的本原是永恒变动的延续的实在与非实在，即动态的＂有＂与＂无＂。

B、无序的本原发展为具有局部一致性特征的以太系统。

C、以太媒质中随机生成和消亡原始的横波和纵波（横波和纵波呈现一维弦的波动形式）。

D、横波与纵波组合成共振波，稳定的粒子由此生成。按共振相位不同有三种形态：正粒子、反粒子和光子，引力相互作用和电场相互作用同时生成。

E、通过粒子间相互作用，在一定的局部宇宙空间，正、反粒子逐步均一化，形成正反粒子偶（中性丌介子临界堙灭等离子态）和自由光子的混合态，粒子静止质量极小，电场偶合力极大，偶合体之间相对速度极大。但整体密度极低。可称之为暗物质等离子态。由此为质子、电子的成对生成及各自质量定态提供了规范性的系统平台。

5、由上分析，贯穿了形式决定内容的思路，发展的主旋律是形式。而且强调了系统的重要性，系统决定个体，以太系统和暗物质等离子系统，规范了定态个体的发生与发展。

补充（202405）：形式实在解决定态个体的形成，即由一到多的问题

1、古希腊巴门尼德提出存在论，亚里士多德提出形而上学，都认为千变万化的万物背后有一个超级存在，即一个无差异的一般物作为万物存在的基础。他们都抛弃了原始的"始基"说，不再认为本原是金本水火土气等特殊物，而认为本原是无差异的"一"。这是思维的进步，亚里士多德更进一步提出实体说，认为实体必须具有四因：质料因、形式因、动力因和目的因，但还是解决不了由一到多的问题，即由无差异的一般物生成定态个体的问题。直到二千多年后的以康德为代表的观念论学派，胡塞尔的现象学，海德格尔的存在主义都没有解决这个问题。海德格尔正确地引入"时间"概念，引入"非存在"概念，试图解决这个由存在者之存在生成存在者的问题，仍未成功。

2、笔者认为主要原因是没有在"形式因"上深入探索，未能认识到固定质料无论用什么方式组合，也无法生成定态个体。定态个体必须是动态的质料表现形式，将稳定的形式直接定义为定态个体，才能解决这个问题。以太媒质是本原质料形成的具有整体联系的系统，媒质中的共振波方能形成定态个体，波粒统一模型是解决由一到多的最佳方案。

3、不少学者提出基础粒子方案，如以太子方案、太极子方案、斥力子方案、微光子方案，等等，本质上都是固定质料方案，不能从根本上解决由一到多问题。因为必须假设这些基础粒子天生就具有弹性、引力、电性、粒子稳定性和一致性，它本身就不是一，而是多，仍然有一个需要进一步解释的问题。

4、有学者提出涡旋方案和弦理论，跳出了固定质料组合的传统模式，引入了形式实在的思路，但涡旋形式和弦形式远不如波动模式，不具有穿透性和共容性，且没有建立整体与个体的联系，是难以成功的。

 

0815(20200618A) 从个体与整体的必然联系，推导出波粒统一模型

1、物理世界存在着无数的形形色色的个体，人们容易发现这些个体之间的相互作用和联系。但容易忽略个体与整体的联系。整体规范个体的生成和发展，无数个体又组合成整体，综合成系统特征，任何个体任何时候都和整体有着密切联系。

2、我们说整体，并不是指"全部"宇宙，宇宙是无限的，无限是永远无法用"全部""整体"概念括囊的。因此，我们通常说的整体，指的是较大时空范围的局部的有限宇宙。

例如，人们常常辩论光速的变与不变问题，笔者在谈论光速时，从来不用"光速不变"的提法，诺大的宇宙怎么可能光速不变。笔者只关注在一定的有限空间存在的光速一致性。这就夠了，这个认知可以揭示大自然的巨大秘密，比起从观察者的角度探索光速的变与不变意义要大得多。

 3、个体受到整体的规范和制约，同样整体也受个体的综合影响，二者是相辅相成的。这是一个大自然有序结构形式，从无到有的自组织过程，以太体系、暗物质体系，以及其中的粒子都是自组织过程的产物。体系依赖众多粒子的共同支撑，又反过来影响个別粒子的结构性质。

 4、个别粒子受到系统怎样的规范和制约呢？笔者认为波速是最主要的。人们发现光的波动频率稳定性，于是光速的一致性成为了必然，大自然中只有某种媒质中的波具有这样的速度一致性特征。

 5、人们又发现了光能量的一份一份性，联想到粒子概念，于是使用了"光子"名称，提出了波粒二象性，但并未解决粒子究竟是什么问题。另一个领域，人类对实物粒子的认知从几千万种分子，到几百种原子（含同位素），再到质子、电子，似乎越来越简单化，但始终未能想到实物粒子与光子应当有共同基础。

6、当人们进一步发现实物粒子运动时呈现出"物质波"时，仅仅是初步认知了实物粒子与"光子"的某种类似性。随着正反粒子成对生成和煙灭现象的发现，库仑作用动能与势能之间的转化，人们似乎进一步感觉到实物粒子与光子之间有着更基础的同一性。

7、既然系统整体对光子有波速的规范和制约，为什么不会对实物粒子有这样类似的制约呢？静止的实物粒子在库仑力作用下速度"凭空"增大，甚至可以煙灭为光子达到光速，难道不能认为正反粒子内部本来就存在波速的一致性，不过不是直线的波动方式而是环状的波动方式，运动的实物粒子呈螺旋状波动方式，这不就将光子与实物粒子统一起来了吗？

 8、于是提出了波粒统一观点：粒子就是波，一个粒子就是一份波。所有的粒子（光子、静止的正反粒子、运动的正反粒子）与系统整体的联系都建立起来了。

 

0816（20200503A） 由无序发展到有序是一个系统的自组织过程

1、前几天有老师在群里发贴谈到自组织理论。要点是：

A、自组织理论解决系统由无序状去发展到有序状态的问题。

B、发生自组织现象的三个条件：开放式环境；处于非平衡状态；内部各子系统之间存在非线性相互作用。

 笔者非常认同老师的观点。

 2、对自组织理论有如下补充思路：

 A、对第二个基本条件，即处于非平衡状态，认为是相对的，所有自组织结构总是发生于总体的热平衡环境中，非平衡状态是局部的。

B、传统的自组织结构，涉及的有序状态多指个体特异结构的稳定性，如生命现象，社会现象。笔者的有序性定义，增加了一致性概念，例如局部光速的一致性，引力常数、电场常数的一致性，质子电子在宇宙各处的全同一致性。一致性也是自组织的结果。即"无中生有"是事物自己的事态发展结果，而不是外来动力决定的。

C、传统的自组织理论，很少谈及自组织的发生发展机理。笔者研究结论：自组织的发生机理是大自然的随机性，存在机理是适者生存自然选择，发展机理是自我复制，包括自身复制和控制宿主复制。

3、笔者研究物理基础理论问题，涉及基础结构和基本相互作用，实质上是一个由无序不定形发展到有序定态问题，必须遵循自组织理论。笔者新发表的论文中，有两处涉及自组织理论：

A、关于以太：   "……以这样的方式理解以太媒质，自发的随机的原始形式的波是一个自然的发展过程，原始波集合成以太体系是系统的自组织过程。"         

B、关于暗物质体系： “  ……任何具体事物的发展一般来说都是在先前事物发展的基础上进行，先前事物往往会形成某种模板，为后续事物发展提供规范。以太媒质是波的承载基础，规范了波速、频率、波长和波幅的稳定机制，以及波的空间分布和引力机制。暗物质系统是在以太媒质系统基础上，在横波与纵波共振形成光子及正反粒子之后，基础粒子逐步均匀化并通过自组织构筑成的新模板。暗物质系统模板规范了电场作用机制和正反量子的质量定态机制。"

 

0817 (20220820A) 宇宙间基础粒子一致性的形成机制：一般决定个別，整体规范局部

1、前两随笔，笔者认同了宇宙间基础粒子的一致性：

质子、电子等正反粒子在较大范围宇宙各处空间的属性一致性，较长时段的属性定态性。光子个体的波速、频率、波长的稳定性。

2、那么形成这些个体一致性的根本原因是什么呢？

A、笔者不赞成用无限还原的方式，寻求更基础的一致性粒子的解释方式，这既不苻合由几千万种分子到几百种原子再到几种基础粒子的认知实践进程，也不可能无限地用还原论方式分解下去。

B、笔者不赞成由某种更小的基础粒子构成质子、电子的观点，因为即使存在这种超微粒子，也无法解释这种超微粒子的一致性、定态性是如何形成的。

C、笔者不赞成种子基因说和宇宙奇点说，这些所谓初始状态是无法保证后续发展一致性的。

D、笔者认为保障质子、电子、光速一致性的根本原因是本原的同一性。

E、与传统观点不同，笔者不认为是个別归纳成一般，而是一般决定个別，不认为是局部综合为整体，而是整体规范局部。

3、 这就是说万物是发展演变的产物，基础粒子的一致性来自于最一般的本原。可以用＂道＂来描述这种最一般的本原：延续变化的实在与非实在（即有与无）构成了无序的本原。道生一：以太体系的形成，为一致性的定态个体生成提供了整体性的同一性的基础系统。而后＂一生二＂、＂二生三＂、＂三生万物＂，一个自然的发展链形成了。

       

0818 (20220817A ) 个体的一致性和定态性是宇宙发展的产物

1、科学实验证明质子、电子等基本粒子具有一致性，在较广阔的宇宙空间很多性质表现相同。科学实验还证明质子、电子等基本粒子具有定态性，在较长的时段里很多性质表现稳定。其实定态就是一致，不过前面的一致强调空间，现在的定态强调时间。

2、主流学界对这个问题似乎并不重视。学者们也许认为这是理所当然的，大自然就是这样造物的。

3、更多学者认为这是由更小的一致性定态粒子构成了质子、电子的一致性，于是将注意力放在寻找新粒子上。主流学界构建了标准模型，业余研究者构建了太极子、阴阳子、以太子、超微光子，等等。带来的问题是，即使这些假设正确，那么下一步该如何研究这些新粒子的生成机制呢？有人说，那是以后的事情，子子孙孙挖山不止，总得有事情干。

4、这里涉及一个哲学中的发展规律问题。我们仅从还原论的角度，逆向思考发展问题：人类已经从几千万种分子到几百种原子，认识到几种基本粒子（不算寿命极短的共振态粒子），难道还需要人为设定为更多的粒子来解释这几种粒子吗？即使具有简单特征的太极子、阴阳子、以太子、超微光子等，且不说它们如何发展成万物，如何研究它们的构成也是个问题。

5、这里还涉及一个哲学中的有序与无序问题，在宏观层面有序与无序是相互转化的，在超微观层面是否有一个绝对的无序状态，即有序状态是否存在一个从无到有，从简单有序向复杂有序的发展进程呢？

如果是这样，研究质子、电子的一致性问题，必定需要研究无序的本原，研究由绝对无序向有序发展的突破机制，研究最简单的有序结构。

       

0819 (20220703B) 运动的绝对性与相对性，无限与有限，人类的责任

1、传统哲学理论中，将运动理解为个体的一种外在属性，发展实在观认为必须从整体角度理解个体的运动。

2、发展实在观认为，在本原阶段是不存在运动概念的，本原中的实在和非实在虽然都是既延续又永恒变化的，但变化不是运动。运动是针对具体的事物而言，是有方向可计量的，此时还不存在任何具体的事物，当然就不存在运动概念。只有实在由无序发展到有序的定态状态，即物质实在概念形成后才能建立运动概念，物质与运动是永远联系在一起的。

3、在均匀化的一致性的以太媒质中，任何具体的个体事物都是一份一份的波，波粒是统一的，稳定的波就是粒子，粒子就是波。粒子的运动需要＂第一推动力＂吗？不需要，因为波天然地就具有运动性。粒子的运动在媒质中会与媒质发生“阻力”吗？不会，因为粒子就是媒质中的波，粒子与媒质是协调的依存关系，只有粒子与粒子之间在相互作用时，才会表现为“阻力”或者“吸引力”。

4、以太中波粒统一的粒子的运动，不再是“孤立的”“个别”运动，而是在媒质系统规范下的状态。光子运动速度表现为开放式的外在一致性波动速度，静止的正或者反粒子表现为环状的内在波动速度，运动的正或者反粒子表现为部分外在部分内在的波动速度，合成仍为光速，可用洛伦兹变换公式描述。    

5、于是，粒子的运动既表现为绝对性，即相对于媒质（局部绝对静止以太系统）的运动方向和速度，又表现为相对性，即粒子相互之间的相对运动，但此时已不再是简单的运动速度“加”或者“减”关系，而是在绝对参照系中的“相互作用”关系。

6、发展实在观认为，宇宙永远是具体的，具体宇宙是无限与有限的对立统一。无限与有限具有对立性，双方都力图突破对方的限制，但任何时刻又都是统一在一起的。无论从大的或者小的角度来看，任何具体的宇宙是无限的，外部无限延伸可合，内部无限细化可分，永远没有极限。但任何区域又都是此时没有合或者分的有限状态。不仅空间如此,时间也是无始无终的,但任何具体阶段又是有限的。

 7、前节谈到粒子运动的绝对性问题，实际上是认同了绝对“静止”参照系的存在，在这个绝对参照系里光速是一致的，个体粒子的运动状态受这个绝对参照系规范，粒子的运动状态，包括能量的真实大小并不是随观察者的运动状态而改变的，而是以这个绝对参照系来度量。

8、从这个角度思考，狭义相对论的实质并不是相对性而是绝对性，相对性是牛顿力学的观点，狭义相对论的绝对性体现在光速的一致性和质能相关性（即个体量子的定态性）。
   9、但是宇宙是无限的，难道“整个”宇宙都是这样的“一致”吗？人们永远不可能知道“整个”宇宙的状态，或者说根本就无法对“整个宇宙”下定义，“整体”永远都是面对局部具体宇宙而言。但有一点是肯定的：光速在大范围的宇宙里决不可能是处处一致的，绝对“静止”参照系也不可能在大范围的宇宙里只有唯一的一个。那么，我们目前所处的“局部绝对静止参照系”有多大？什么物体可视为“静止”参照物呢？笔者认为与太阳系及太阳关联最大，因为其他恒星与太阳系相距很远，干扰较少。“光行差”等实验充分证明了这一点。

10、无限与有限对立统一的宇宙观对万物之源的认知有重要意义。对于宇宙的有限性而言事物的发展是有“起点”的，当然也有“终点”。对于宇宙的无限性而言事物的发展则可以出现无数的“原始返终”（即返一），同时又可以出现无数的发展前景，永远没有起点和终点。所幸，我们处于的和面对的是局部具体宇宙，局部具体宇宙是有限与无限的对立统一，既存在实实在在的起点，同时又具有无限的可持续发展潜力。

12、无限与有限对立统一的宇宙观对人类认识自身有很大影响。地球对于大宇宙来说虽不是独无仅有，但在已知的茫茫星空中确实是少见的幸运儿。地球人类存在于这个宇宙来之不易，发展到今天更属不易，无论是全人类或者是任何个人，都要倍加珍惜，要认识到自身的使命。维护“人类命运共同体”决不是一句空话，是关乎地球、人类眼前生死存亡和未来无限发展的紧迫任务。

补充 （202405）人类的责任：顺应规律，立足当下，发展未来

1、自古以来哲学界、物理学界都是有限宇宙观，因为人们的经验和视野都是有限的。所谓无限闭环宇宙，本质上仍是有限的。

2、笔者认同宇宙的无限性，同时又认为我们永远面对着的是有限宇宙。有人会说：人类、地球真的是这么渺小，而且几乎是无限的渺小吗？的确是这么渺小，但是我们面对的是有限的，而且是非常巨大的空间，这就足够让人类施展才能了。

还有人会说：你说宇宙是无限的，如何证明？笔者认为，科学实践不断地延伸对宇宙的观察空间就是证明，趋势是一种有效的证明方法。逻辑分析也是证明方法，可以反问：如果宇宙不是无限的，耶么在其边界之外是什么呢？

2、宇宙是无限与有限的统一，于是，我们所在的局部宇宙处于扩张期或者收缩期都是可能的，不应将单一的收缩或单一的扩张视为普遍规律。

3、宇宙是无限与有限的统一，于是所谓均匀化整体性的以太系统，所谓光速一致性，都是我们这个局部有限宇宙的具体性质。对于无限宇宙而言，遥远的区域有它自己的局部以太系统，有它自已的光速一致性。

4、由于宇宙是无限与有限的统一，在本原层面的外部影响因素对有限局部而言是无限的，因此在那里非因果关系非决定性是主流。只有定态个体生成后，因果关系决定性才逐步成为主流，但非因果关系非决定性仍在一定程度上发挥作用。

 5、宇宙是无限与有限的统一，于是我们无须担心我们的地球是否能有无限长的寿命，因为无限的宇宙有无限的发展潜力，但它能够发展到什么程度是未知的。我们必须顺应大自然的客观规律，更需要珍惜来之不易的地球和人类，每一个人都得有责任有担当，维护人类命运共同体对当下生存和未来发展有着重要意义。个人生存的价值就是：顺应规律，立足当下，发展未来。

补充（202405）：绝对性与相对性

1、从本体论的角度定义，相对性指动荡不定，绝对性指定态稳定。从认识论的（观察）角度定义，绝对指认识对象不受观察者所处状态的影响显示定态稳定性，相对指认识对象由于观察者所处状态的不同显示非定态稳定性。

2、例如一束声波在大海中有定态的波速，在未考虑衰减的初始状态时有定态的能量，这是它的绝对性。迎波而行的观察者认为波速在加大，顺波而行的观察者认为波速在减小，他们都主张波速的相对性。但是，迎波而行的观察者认为这是一束极强的波束，顺波而行的观察者认为这是一束极弱的波束，就有些不妥了，这是盲人摸象的相对主义认知模式。

3、笔者认为应从发展的思路下理解绝对与相对问题，在本原阶段一切都是无序不定形的，相对性是主流。发展到局部整体性的以太系统形成，进一步波粒统一的定态个体形成，绝对性就占主流了。（当然，相对性仍普遍存在）因此，笔者认同本体论下的光速一致性（忽略观察者的认知差异），也认同洛伦兹变换，但不认同狭义相对论的完全相对主义，在航天飞船上看地球能量猛增是错误的。

4、然而在当下定态稳定事物主导地位越来越强势的情况下，本体相对性的事物仍然普遍存在，在某些层次某些时段显示绝对性的事物，在另外的层次另外的时段可能显示相对性。在低速非电磁状态下，相对性原理是近似有效的，也是非常方便的。   

    

0820 (20220828B)物质的质量与运动永远是联系在一起的

人们通常认为运动是物质的属性，质量也是物质的属性。实物粒子可以是静止的也可以是运动的，光子是不具有质量概念的。笔者提出的发展实在观认为，物质永远是和运动联系在一起的，不过有的表现为内在的运动形式（静止粒子），有的表现为外在运动形式（运动粒子、光子）。任何粒子都具有质量概念，不过有静态质量和动态质量之分。质量和能量（频率）是同一物理量的不同角度表述方式。

  

0821（20220905A）空间与时间的定态计量基础是光速一致性

1、大部分人都接受了空间与时间是物质的属性，而不是独立存在的事物的观点。但空间与时间的计量是以什么为基础的呢？有人说是人为的约定，这很对，但不完全对，因为没有解决空间与时间与物质的实在性联系问题，也没有解决空间与时间之间的联系问题。

2、空间与时间的实在性联系是局部绝对静止以太系统，空间与时间之间的联系是以太系统中的光速。换句话说有了光速的一致性，才奠定了空间、时间的单位定态基础。

3、笔者认为光速一致性是取决于＂局部绝对静止以太参照系＂的，然而无限的宇宙一定有无数个不同的局部绝对静止以太参照系，各自的光速大小是由什么因素确定的呢？笔者为此探索并困扰了十几年，终于认识到，根本无须对光速量值担忧，它的量值是人们规定的，它只要完成在各自局部绝对静止以太参照系里，按照均匀化规律完成“一致性”就可以了。

 

0822（20220625A）无序向有序的突变

1、无序发展到有序的第一步： “道生一”，均匀化和一致性的以太生成。

无序的本原状态是变化的具有延续性的实在与非实在，由于各向同性随机变化，在相当大的范围内实在和非实在的构成比例趋于稳定、分布状态趋于均匀，均匀化和对称性是有限宇宙内大自然的普遍规律。这种均匀分布的趋势，导致体系在大范围的有限宇宙内形成了整体联系，如果局部出现不平衡，体系都会自动调整到平衡，呈现了原始的一致性。可以将这种整体联系的具有自我恢复特征的均匀化的状态，称为“以太”。

这是由无序发展到有序的第一步，由于还没有定态的具体形式出现，以太不可计量、不可用数学和形式逻辑描述。由于后文阐述的波粒统一模型的建立，任何粒子都是以太媒质中的波，波与以太是融合在一起的，传统理论因为阻力问题否定以太存在的理由不再有效了。又后文建立了太阳系的局部绝对参照系,MM实验否定以太的结论也有了解释的途径。

2、无序发展到有序的第二步：“一生二”，以太中随机生成和消亡的不稳定的原始横波和纵波（呈现一维弦的波动形式）。

均匀化的整体联系的以太状态，具备了产生振动和波动的条件，类比宏观媒质，有两种波动方式：横波和纵波。波动是随机产生又随机消亡的，不具有稳定性。此时定态的稳定的个体仍未生成，仍不可使用数学和形式逻辑描述波动状态，更无法按照宏观的方式建立波动模型，因此具有随机性，这种随机性具有模糊量化的大趋势特征，但不具有概率数值计算特征。

3、无序发展到有序的第三步：“二生三”，不稳定的原始横波和纵波由于大自然的随机偶合可形成稳定的一份一份的共振波，同步共振是定态个体得以稳定的机制，只有波动形式才具有这种可能性，这是自然选择机制的结果。频率相同或者接近的横波与纵波偶合形成共振态后，频率稳定，具有了个体的定态性，量子由此产生，横波与纵波共振合成的波可定义为量子波。

横波与纵波同步共振时的相位差有正、反、中三种稳定形式，分别对应于正粒子、反粒子和光子。光子的波动中心运动在一个平面内，波动方向表现为一个方向。正或者反粒子的波动中心运动不再处于一个平面內，而是出现Z轴方向的偏转，呈现立体状，波动方向也不再是一个方向而是呈环绕状，对外没有显现出运动，但内部仍然是光速运动。横波与纵波同步共振时的相位差偏离上述稳定状态时，是运动的正或反粒子，波动中心呈现螺旋状运动，合成波速度始终是光速。可用直角三角形描述波速、频率，两条直角边分别描述玻色分量和费米分量，斜边为合成量，洛伦玆变换公式能自动显现出来，质能相关关系的c平方也能自动显现出来。

 “二生三”指的就是由随机的不稳定的横波和纵波通过同步共振生成光子、正粒子和反粒子。至此，稳定的具体个别事物出现了，计量、计算、形式逻辑分析都可以进行了，物质的概念出现了，物质实在成了宇宙的主旋律，因果关系决定性逐步成了规范事物变化发展的主流。

 

0823（20220904A）宇宙的边界在哪里？无限与有限的对立统一

近日几个群里有老师讨论宇宙到底有多大，宇宙的边界在哪里的问题，说法各异。

1、笔者赞成宇宙无限的观点，理由是从逻辑上推论，如果还能从边界向外伸出一只手，那当然只有无限可解释。

2、当然这种观点也备受质疑，谁在那边界伸出过手。于是笔者也认为立足于现实的（实现的）有限宇宙思考问题，的确是非常现实的。

3、无论你承认不承认无限宇宙观，现实宇宙是足夠宽阔的，而且视野会越来越宽阔。那么笔者提出的＂局部绝对以太系统＂的观点，必然会遇到一个问题：目前这个光速c的大小是由目前这个宇宙的什么属性决定的，或者说这样的一致性由什么因素决定。另外，考虑光的属性时一定要增加＂波幅＂物理量，波动必有波幅，一定的波长对应一定的波幅（平方反比关系），而这样的关系与局部宇宙的既定事实有关（如实在与非实在的比例关系，原始波与波之间的平均间距，等等）。

 

0824（20220703A）因果决定性问题

1、在传统哲学理论中，因果决定性是一个尚未完全解决的问题。人们都相信因果决定性，如果没有因果决定性，世界上就没有任何规律可言，但如果一切都是因果决定性，就会陷入宿命论，一切都是设计好的既定程序，丰富多彩的世界将不复存在，任何一个新的认知和行为都不可能出现。

2、传统理论研究因果决定性问题，大都从事件发生的时间关联入手，忽视了因果决定性的发生机制问题。

3、发展实在观认为，因果决定性也有一个从无到有、由浅入深的发展进程，在客观的真实自然状态的基本事实阶段即无序的本原状态下，一切都是随机的（是本质的绝对随机，而不是受概率支配的如同量子不确定性的数理随机），不存在任何因果决定性。只有发展到有序的物质实在阶段，因果决定性才逐步发挥作用。即使到了此阶段或者更高级阶段（如人类社会）因果决定性已经成为主流，原始的非因果决定性仍然保持一定的影响。（尽管会越来越弱）否则世界不可能这样丰富多彩，那种认为今天的航天飞船奔向火星是几万年前一颗流星落到地面上的因果链必然结果的观点，显然是荒谬的。由此，既坚持了客观实在必然性的观点，又避免了绝对化的自然主义。

4、如何解释由无序向有序发展的必然性呢？这是因为底层的实在与非实在的均匀化和各向对称性，是基础的事实，不存在因与果关系，而由以太向波粒统一的发展过程，因果决定性已经逐步形成并开始发挥作用了。

5、以发展的、辩证的观点认识因果关系决定性，对解释意识和行为的发生机制，确认主观能动性和意志的作用有着重要的意义，既承认了过去和现在事态的真相客观性，又承认了未来事态发展的可能的不确定性，以及人对未来事态的可支配性。 

 

0825（20200124A ）符合概率规律的不确定性和完全随机的不确定性

1、人们对不确定性的定义，通常是指事件的发生无规律所循，事前无法预判，事后无法究其因果联系。

2、然而现实世界很多看似不确定性的事件，背后仍深藏着确定性，大数据的概率计算能揭示其中的规律。例如，往一个有窗格的窗洞扔小球，每一次小球是否碰到窗格是不确定的事件，但大数据可以通过概率计算揭示其规律性，球的大小和窗格分布比例决定了小球通过窗子的概率。这类符合概率规律的不确定性，其本质是确定的。

3、量子力学中显示的不确定性是符合概率规律的不确定性，"归一性本征"特征充分说明了这点。事实上人们非常清楚，量子力学的"不确定性"，一点也没有让人们对计算机集成芯片的精确性有任何怀疑。

4、基于这种认识，促使了笔者从实在性的角度探索物理基础结构问题。事实上用波来理解微观结构，量子力学中的不确定性和归一性就容易解释了，一束波碰撞平板与一个实心球碰撞平板当然会不同，反弹方向受波动影响呈现概率的正态分布，但概率之和为1，即归一性。

5、那么有没有完全随机的不受概率规范的不确定性呢？笔者的回答是：有。否则世界一切都是因果必然性，今天的航天飞机上天，与一万年前地球上的一次流星雨有因果联系，显然是荒谬的。

6、这种本质上的不确定性是如何发生的呢？笔者认为，这种本质上的不确定性根本不需要发生，实在是发展的，其最基础的本原状态（即所谓原始存在）是无序的不定态的，没有任何定态的有规律的必然的事物，当然就是完全随机的不确定性。

7、人们需要研究的是确定性如何发生，或者说受概率支配的不确定性如何发生。笔者认为：以太一一波一一暗物质系统一一定态的量子世界（正反粒子及光子，亦可称为自然存在），是其发展路线。确定性逐步增强，因果关系决定性占据了主导地位。完全随机的不确定性虽然逐步减弱，但不会全部消失，否则世界上的一切都会是因果关系必然性，就不会如同现在这样丰富多彩了。

 

0826（20200415A）确定性是发展的产物

近日几个群讨论物理世界的确定性与不确定性问题，笔者的观点是：      

1、应从发展的观点认识这个问题，大自然的原始状态是不确定的，而确定性是发展的产物，是与事物定态（如引力常数、电场常数、质子、电子稳定性质）同步发生和发展的。

2、人们对不确定性的定义，通常是指事件的发生无规律所循，事前无法预判，事后无法究其因果联系。然而现实世界很多看似不确定性的事件，背后仍深藏着确定性，大数据的概率计算能揭示其中的规律，如掷硬币。这类符合概率规律的不确定性，其本质是确定的。量子力学中显示的不确定性是符合概率规律的不确定性，"归一性本征"特征充分说明了这点。

3、另一种不确定性是完全随机的不受概率规范的不确定性。这种本质上的不确定性是最基础的本原状态（即所谓原始存在）的无序不定态，没有任何定态的有规律的必然的事物，当然就是完全随机的不确定性。

确定性是如何发生的，或者受概率支配的不确定性中的概率性如何发生的。笔者认为：定态的量子世界（正反粒子及光子，亦可称为自然存在），有一个发生发展的进程，确定性逐步增强，因果关系决定性占据了主导地位。完全随机的不确定性虽然逐步减弱，但不会全部消失，否则世界上的一切都会是僵化的因果关系必然性，就不会如同现在这样丰富多彩了。          

量子力学中的不确定性原理和测不准原理是两个不同的概念，但二者有一定联系，共同的基础就是波，几对关联的物理量：动量与位置、能量与时间，与波的曲率（次/米）和波长（米）、频率（次/秒）和时间周期（秒）是对应的。      

4、以这样的方式认识物理世界的确定性和不确定性问题，有利于透过不确定性外表从实在性的角度揭示微观世界深层次秘密。对于解释哲学中的一个两难悖论：因果链的连续性与事物发展的非必然性问题，应能提供新的思路。

 

0827（20221127A ）量子力学贯穿了波粒统一思维，量子的不确定性是受概率规范的不确定性

 1、大自然中存在两种完全不同性质的不确定性。

 一种是完全随机的、不受概率规范的不确定性，它与非决定性联系在一起，造就了大自然的不可预测的丰富多彩，它是定态个体从无到有的基础表现特征。这种完全随机的、不受概率规范的不确定性，为主观能动性创造了条件，为新认知的出现创造了条件，也是熵无限增大的反向动力。（如人类主宰的地球）

 一种是受概率规范的不确定性，造就了大自然的可预测的丰富多彩，它是定态个体的生存发展方式。量子力学中涉及的不确定性是受概率规范的不确定性。

 2、量子力学极为深奥，我们只能从边缘理解一些现象层面的内容：

 A、量子力学的基础是量子论，量子论的精髓是：个体性、稳定性和波动性。

 B、量子力学使用波动方程描述量子的粒子性行为，但并不能准确描述，某些共轭性的物理量，如位置（长度单位米）和动量（在MSae单位制中为1/米，即波长的倒数），时间（秒）和能量（在MSae单位制中为次/秒，即频率），其中一个数值越确定，另一个就越不确定。量子力学中的不确定性是受概率规范的不确定性，其本质机制是粒子的波动性。如果一个粒子是质点或者刚体状态，就不会存在不确定性。只有粒子是波的情况下，一个完整粒子的描述需要在一个波动周期内完成，这就出现了因相位差造成的不确定性。

 C、上述例题中谈到了归一化条件，简单理解，即各种不确定概率之和为1。归一化条件在量子力学的其他实验中使用也很广泛。归一化的本质是在一个波动周期内，完成了一个完整的粒子行为。

 D、上述例题及量子力学其他实验常涉及到“波长量子化”概念，即波长与限制空间共同构成了约束条件：即限制空间只能容纳波长为整倍数的量子。这其实就是人们熟悉的驻波性同步共振。原子中电子能级的定态是典型的驻波性同步共振。

 3、通过上述分析，可以看出量子力学是量子论的深入进展，进展的方向是“波粒统一”，而不是量子的“波粒二象性”。传统理论始终未能说明“波粒二象性”发生机制，笔者提出的“波粒统一”模型，直接了当就是一句话：粒子就是波，“波粒统一”概念能够包容“波粒二象性”。

 

   

九、从波的空间分布和波动干扰角度理解相互作用形成机制

 

0901（20221216A） 为什么会发生相互作用

1、相互作用指的是个別物体之间，由于自身的存在影响对方的状态使之发生改变，或者由于对方的存在影响自身的状态使之发生改变。

2、关于是否需要探索相互作用的发生机制问题，实证主义者并不十分关注，他们关注的是＂是什么＂，实验描述了相互作用的现象，尤其是定量现象，已经足夠＂实用＂了。至于现象背后的为什么，能有人解答更好，暂时找不到答案也无妨。

3、相当一部分科学探索者，认为追寻现象背后的＂为什么＂是必要的。首先，知识应当是一个完整的体系，知识是自由的，简洁、完美和统一是知识自身的发展方问。其次，科学发展史告诉人们，弄清楚了事物存在和发展现象背后的＂为什么＂，不仅能更深刻揭示当下的＂是什么＂，更能预测暂未涉及相关领域的＂是什么＂，即科学预见性，其重大意义是不可估量的。

4、传统探索相互作用发生机制的下述思路证明是难以成功的：

A、继续沿用传统的解析还原研究方式，解决不了基础问题。

例如，核子为什么与核外电子有电场作用，可解析还原为质子与电子之间的相互作用。氢原子与氧原子各自都是电中性的，为什么可以通过电场作用组合成水分子，同样是通过解析方式，利用电子在原子中的电位差异，最终仍然是还原到质子与电子之间的电场作用。

但是简化到只考察个别质子与电子之间的电场作用机制时，再沿用传统的解析还原方式就走不通了。必须探索更基础的机制。

B、设置新粒子并假设天生具有相互作用性质，以此解释相互作用机制的思路，也是行不通的。

例如人为设置粒子（w玻色子等）解释质子与质子之间的核力作用，w粒子为什么存在，为什么拥有特殊的＂核力＂作用，始终是无法说清楚的问题。

C、试图用斥力来解释引力，也是行不通的。因为斥力本身也是需要解释的。

例如，以斥力解释引力似乎符合逻辑，旋涡中心的引力的确是外部斥力产生的。但是用斥力解释万有引力，遇到的最大问题是斥力本身的发生机制是什么，并不比引力问题容易解释。

5、笔者认为必须从粒子自身的形成机制和系统整体联系角度，寻找相互作用的根本原因。

事物的形决定了事物的态，应当从粒子内部揭示相互作用机制。传统理论解释粒子之间的相互作用，是人为地设置一些专门负责传递相互作用的粒子，而这些传递相互作用的粒子为什么能存在，又为什么能够传递相互作用呢？永远也无法说清楚。笔者认为事物的形决定事物的态，应当从粒子内部而不是外部寻找相互作用机制。

由于粒子就是波，波的空间分布是有规律的。从波动中心到无限远处，波的频率(曲率)空间分布非常稳定，但当量子与量子之间的波动重叠交错时，波动干扰破坏了既定的空间分布，为了维持稳定的分布，需要调整参与相互作用的量子态: 距离、方向、相位、速度，这就出现了相互作用效应。

 

0902 (20220827A) 粒子之间的作用机制来自于粒子自身

1、笔者认为应当从粒子的形成机制着手解释粒子间相互作用，因为粒子之所以成为定态的粒子，本身就是一种作用的结果，这就是波粒统一形式，波粒统一机制自然地延伸到相互作用中。

2、笔者使用开平方法将引力常数分解为新的常数，由原来的依附于引力公式，改变为依附各自粒子，相当于场与粒子的统一。计算得到:新的引力常数 R = 8.10167×10的负35次方，单位米 。引力常数变得如此简单，尤其重要的是，这个数值与传统理论中的普朗克空间长度常量(所谓宇宙最小尺度)3.233×10的负35次方，单位米，仅相差根号（2丌）倍。

 

0903（20200722A）量子波的空间分布

人们通常认为一个物体是占有空间体积的，而且是有固定边界的、排它的，但是波似乎沒有独占空间，没有明显的边界，没有体积概念。那么什么是波的形呢？波是如何体现空间特征的呢? 是波的空间分布。波的空间分布并不需要等到波传递到某个空间领域才显示出来，而是存在于波的至始至终，无论是光子或者是实物粒子,个体与整体任何时候都是联系在一起的。任何个体的波的任何时刻,波动中心有连续的波动轨迹，频率、曲率在波动中心表现为最大，外围波动与波动中心对称同步，但波动强度趋减，与中心距离愈远，强度愈弱。可用半衰描述波的空间分布，这就需要确定一个半衰距，在此距离强度减半。前文分析的以太媒质就提供了这样一个半衰距，即普朗克最小空间长度近似值8.10167×10的负35次方米。

波具有极强的包容性和穿透性，波动中心体现为定域性，波的无限延伸体现为非定域性，近距离作用与远距离作用实现了统一。可以从量子本体之间的波动干扰（叠加和叠减）解释相互作用，根本无需人为地创造出专门负责传递相互作用的永远需要继续解释下去的粒子。量子波的频率(曲率)空间分布非常稳定，但当量子与量子之间的波动重叠交错时，波动干扰破坏了既定的空间分布，为了维持稳定的分布，需要调整参与相互作用的量子态: 距离、方向、相位、速度，这就出现了相互作用效应。

 

0904（20190601A）利用量子波的频率(曲率)空间分布和波动干扰解释万有引力

1、传统万有引力公式：F=G*M1M2/（r*r）  [式1]

F:两个物体之间的引力 单位牛

G:万有引力常数 G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2

m1:物体1的质量 单位kg

m2:物体2的质量 单位kg

r:两个物体之间的距离 单位米

2、按MSae单位制，简化上述万有引力公式:

利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，

真空光速c= 2.99792458x10^8米/秒

1千克质量相当于频率：= 1.3563914968×10^50次/秒

将上述公式中的物理单位简化，简化后公式中只有米秒次三个符号，有助于从波动角度探索万有引力的成因。

公式变换为:  F = G×[(V1)/r]x[(V2)/r]   [式2]

与传统万有引力公式完全等效，但: V1、V2为相互作用物体的质量须用频率表示，单位次/秒。

引力常数G=5.4762441x10^-78  单位:米秒。

F作用力的单位为(次/秒)/米。

3、进一步将引力常数G，分解为含两个相同因子的形式。

 设G=RR/4c 

计算得到:       R = 8.10367x10^-35 米

于是，引力公式变换为:F = (RR/4c)[(V1)/r]x[(V2)/r]   [式3]

再变换为:F =  [0.5x(V1/c)(R/r)] x [0.5x(V2)(R/r)]  [式4]

第一中括号为量子V1在距离r处的引力场强，单位为次/米，与曲率(动量)同单位。笫二中括号表明受试量子V2在距离r处的频率，单位为次/秒。曲率与频率相乘得到力。F : 力，单位为(次/秒)/米。

公式中，引力常数变得如此简单: R = 8.10367x10^-35 米 ，这个数值与普朗克空间长度常量(所谓宇宙最小尺度)3.23×10^-35m，非常接近，准确地说相差根号(2丌)倍。

下面通过计算地球表面的加速度验证这个公式：

（地球质量为5.98×10^24kg，地球平均半径为6.371×10^6m）

地面引力场强 = [0.5×v₁(R/r)] × [0.5×(R/r)] /c

      =0.5×0.5×5.98×10^24×1.3563915×10^50

×(8.10167×10^-35) ^2/[6.371×10^6] ^2

/2.99792458×10^8

= 1.0938×10^-16 次/米

加速度 = 引力场强×c^2

       = 1.0938×10^-16×(2.99792458×10^8) ^2

       = 9.83 米/秒^2

与实测值吻合。

4、量子波的频率(曲率)空间分布非常稳定，量子与量子之间的波动是重叠交错的，波动干扰破坏了既定的空间分布，为了维持这种稳定的分布，须要调整量子态: 距离、方向、速度，这就出现了相互作用效应。

5、由此可见公式[4]，不仅是一个与传统万有引力公式完全等价的公式，而且融入了量子波的频率(曲率)空间分布概念，量子的形决定了自已的态，规范了自已的场，场与粒子实现了统一。

6、R是什么? 

上述公式中的R，既是引力常数，又是量子波空间分布的半衰距，量纲极其简单: 长度 单位米。(笔者MSae单位制中，同一量纲只设维一单位，且大多数情况下量纲与单位是同一的)而且与普朗克空间长度常量(最小空间尺度)基本一致。那么R究竞是什么呢? R是以太系统的一个特征值，很可能是均匀化的原始波的平均间距。

 

0905（20190601B）利用正反量子的动量矩（自旋）空间分布和波动干扰解释电场力

    1) 传统库仑定律公式：

      F =(q₁×q₂)/ (ε₀×4πr^2)           [式1] 

   F: 两个电荷之间的作用力 ，异性吸引，同性排斥，单位牛。

真空电容率ε₀ =8.854187817×10^－12 单位库仑^2 / （牛米^2），

q₁、q₂: 电荷1和电荷2的电量 单位库仑，

r:  两个电荷之间距离 单位米     

     2) 按MSae单位制，简化上述库仑定律公式:

利用：

普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，

1库仑电量 = 6.241506363×10^{^}18 基本电量单位e。

真空光速 = 2.99792458×10^8，单位米/秒

力：1牛= 1.509189075×10^33 ，单位(次/秒)/米，

将公式中的物理单位简化，简化后公式中只有米秒次e四个符号，有助于从波动角度探索电场相互作用力的成因。

 公式变换为:

 F = 2acq₁×q₂/(4πr^2)   [式2]  

与传统库仑定律公式完全等价，式中q₁、q₂电量单位为e，取值为正负整数或0。a为精细结构常数，0.00729735308， 单位次/e^2。倒数真空电容率ε₀等于二倍光速与精细结构常数的乘积。F: 力的单位为(次/秒)/米。        

3) 设磁通常数 p, p^2取值为 [a/(π/2)]。

计算得到： p  = 0.0681589 单位次/e

将上述库仑定律公式[2]  进一步变形为:

 F =2 cq₁q₂[pp（π/2）]/(4πr^2) ，

 F =cpq₁pq₂/（4r^2）                [式3]

为什么要将精细结构常数开平方，主要思路是希望精细结构常数得到合理解释，并将电场作用常数依附于正反粒子，以便更好地从个别粒子自身的性质角度解释电场相互作用。恰好，精细结构常数的量纲具有了这种可开平方特征。

4) 假设只计算两个量子之间的电场作用，公式[3]简化为:

 F = ppc/（4r^2）  [式4]

此时p不带单位，为无量纲数: 0.0681589。计算两个带电量子之间相互作用时，此公式与传统的库仑定律公式完全等效。仅考虑两个量子之间的相互作用，是为了简化思维，便于清晰地揭示电场作用的内在机制。需要分析多个量子相互作用时，运用物理的叠加分析、数学的求和分析方法就能实现。       

5) 利用正反量子的动量矩为1/2的特征，将公式4变换为:

F = [p×量子1动量矩/r)]×[p×量子2动量矩/r)]

 ×c    [式5]

公式5与传统库仑定律公式完全等效。

正反量子动量矩均为1/2，公式4中因子4得以消除。两个中括号分别为量子v₁、v₂在距离r处，由于相位差角度变动力图改变的曲率：曲率=动量矩/距离，单位为次/米。常数P（0.0681589）是作用传导系数，与环境基础粒子速率有关。两个曲率相乘再乘以光速c得到力。力的单位为：（次/秒）/米。

宏观计算时公式可转换回通常形式：

F = p^2×c×电荷1包含的正负抵消后的量子数×电荷2包含的正负抵消后的量子数/（4r^2）    [式6]

6) 电场相互作用无论是异性吸引或者同性排斥，本质上都是力图改变参与相互作用量子的横波与纵波相位差，即自身势能与动能之间的转换。

7) 由于特殊的同步共振因素，正反量子频率（能量、质量）将会力图稳定在特定数值，即出现质量的全同一致性，即便在不同的电场作用强度下质量出现变动，费米频率也会力图稳定在相应的数值。但相互作用过程还受动量守恒规律制约，这就会出现正反量子费米频率分量脱离既定的稳定态的情况，此时参与作用的量子将会通过暗物质系统自动调整，实现量子之间的频率（能量）转移。（后文将重点研究）

8) 原来的精细结构常数a是依附于电场相互作用公式的，似乎离开电场相互作用公式这个a就无存在的必要，现在的P是依附于每个正反量子的，它是每个正反量子形的重要特征，从波动中心向外无限延伸，个别正反量子自身的形与电场实现了统一。

9) 公式中出现的电场常数：p = 0.0681589，是暗物质系统的一个特征值，很有可能是暗物质系统均匀化基础粒子的平均速率与光速的比值，后文剖析中性π介子质量定态机制时，证实了p 值确实与速率有关。系统的这个速率越高，传导动量矩的能力越强，我们这个具体宇宙在较大范围和较长时段里，与精细结构常数值相关的速率值是基本稳定的。

 

0906（20200918A ）对电流的深入思考

1、通常情况下，电流是一个宏观的物理量，无论是从瞬间的角度还是从恒稳的角度观察，都是一种电荷群体的运动。质子的磁矩是个別带电粒子的运动，能形成电流吗？

2、下面分別从自由运动、电场作用运动、电场及惯性离心共同作用的旋转运动角度，研究个别带电粒子运动时的电流问题。

3、运动的自由电子能否建立电流概念？

A、电流的定义是单位时间通过导体截面的电量。考察一个真空中运动的自由电子，（特别提示：这是局部绝对静止参照系下的运动，下同）对于这个自由电子而言，能在它的运行路径上设置"截面"吗？

假定恰好在电子近处行程前后设置了有一定“厚度”的截面，观察距离越短即“厚度越薄”平均电流就越大，观察距离越长平均电流就越小。似乎运动的自由电子无法建立一个确定的电流概念。

B、我们可以对电流的定义作了修改，由e/秒改为了e（米/秒）/米，即具有一定速率电子（即后文的电流元概念）的线性空间密度。运动的自由电子速度越大、电子数量越多、考察行程越短电流就越大，但考察行程越短电子数量就越少，于是在整个电路上是可以有平均电流元密度的，整条电路是可以使用平均电流元建立电流物理量的。

C、运动的个别自由电子的确能在周围显示磁感应现象，即形成磁场。由于个别电子电流元的集合建立了电流概念能形成磁场，于是，在电流元概念下，运动的自由电子产生的磁场可以与电流物理量联系起来了。

4、电场中的个別带电粒子运动形成的电流。

A、假设两极板间有强电场，一个电子受电场作用运动，电压越高，电流越大。极板间距越小，电流越大。

B、假设两极板间拥有强电场的电容器，用导线连接，在正、负极板观察到单个电子的释放与吸收，能产生电流也是必然的。整条导线中无数电子参与了"接力赛"，而且由于电场传导的瞬间性，整条导线电流是一致的。

C、由于电流的连续性，应当彻底抛弃点状电子的描述方式，否则无论你怎样设置导线截面，任何瞬间都不可能有点状电子通过截面，无限小是不可能与无限薄发生交集的。必须建立有空间特征的波粒合一的电子概念。

5、在上述思路下，理解环绕状态下的带电粒子的电流现象就简便得多了。

将电流e/秒，改造成e（米/秒）/米，理解量子的自旋磁矩，质子的波长短，显然要比电子具有更大的电流，圈距缩小也将加大磁场间作用。这些因素有可能对解释质子磁矩系数实测值2.79有所帮助。

 

0907（20200528A） 有关磁场问题的若干思考

1、库仑定律的简化形式。

A、传统库仑定律公式：F =(q1×q2)/ (ε0×4πr^2) [式1]

 F: 两个电荷之间的作用力 ，异性吸引，同性排斥，单位牛。真空电容率ε0 =8.854187817×10^-12 单位库仑^2 / （牛米^2）， q1、q2: 电荷1和电荷2的电量 单位库仑，r:  两个电荷之间距离 单位米。

B、按MSae单位制，简化上述库仑定律公式: 

利用：朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒， 1库仑电量 = 6.241506363×10^18 基本电量单位e。真空光速 = 2.99792458×10^8，单位米/秒。力：1牛= 1.509189075×10^33 ，单位(次/秒)/米。将公式中的物理单位简化，简化后公式中只有米秒次e四个符号，有助于从波动角度探索电场相互作用力的成因。      公式变换为:

F = 2acq1×q2/(4πr^2)   [式2] 

与传统库仑定律公式完全等价，式中q1、q2电量单位为e，取值为正负整数或0。a为精细结构常数，0.00729735308， 单位次/e^2。（倒数真空电容率ε0等于二倍光速与精细结构常数的乘积。）F: 力的单位为(次/秒)/米。            

2、磁场总是与电场运动有关，于是可以得到磁的库仑定律公式：

F = 2acq1（u/c）×q2（u/c）/(4πr^2)   [式2]

与传统库仑定律公式完全等价，式中q1、q2电量单位为e，取值为正负整数或0。u为电荷运动速度。a为精细结构常数，0.00729735308， 单位次/e^2。F: 力的单位为(次/秒)/米。

由此可见：磁场是电场在运动状态时的调整。

3、将电荷运动产生的磁场视为电场的调整，似乎是一个十分完美的公式，其实仔细分析就会发现还存在严重问题。如果我们在地球上做实验，假设地球是静止的，A、B两个质子做同向等速υ运动，磁感应公式按右手定则计算，将得到吸引性磁场力，即对电场的吸引性调整力。如果地球相对于太阳以速度υ运动，而两个A、B质子是相对静止的，按上述公式将得不到磁场力。但是，实际上我们在地球上做电磁实验时从来没有去认真考虑地球的运动问题，因为实验没有发现地球的运动速度对地球上的电磁规律有什么影响，这样，上述公式的不完备问题就不能不引起重视了。

事实上相对论中洛仑兹变换公式的起因就与研究电磁问题有关。如果运动电荷的库仑定律将按相对论变换公式进行改造，问题就可以得到解决，改造后的磁场的库仑定律 ，每个电荷都需要在分母加上根号（1一U平方/C平方）。（推导从略）

这说明无论电场运动速度多大，磁场的产生从一开始就与参照系关联。       

4、静止的电子也有磁场效应。

A、实验测得电子磁矩为928.477x10^-26 J/T。焦耳J=1.509189x10^33次/秒特拉斯T=2.41798852×10^14次/(e米^2)。

电子磁矩换算为MSae单位制：

928.477x10^-26×1.509189×10^33/2.41798852×10^14

= 5.79509×10^-5单位:e (米/秒)米。

依据量子波设想可以写出电子磁矩的计算公式

= [电子波长/(4丌)]×c×e

= [2.42631×10^-12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8= 5.78838×10-5e(米/秒)米

对比电子磁矩实测值，二者误差千分之二以下。这就进一步证实了量子波设想的正确性: 一切粒子就是波，即使在静止的电子内部也存在光速的一致性。 同时也说明静止的电子内部并不静止，也存在磁效应。

总之，磁现象是一个极为奇妙的物理效应，对其基础性问题大有深入研究的必要。

 

0908（20200524A） 为什么使用动量矩描述电性

1、笔者昨天发短文，认为粒子的电性是需要解释的，电性并不是附加在粒子上的某种物质，电性是由粒子自身的形决定的。认为这个粒子自身的形就是粒子的动量矩。

2、笔者持波粒统一观点，如果将波长的倒数理解为动量（即曲率），动量乘以"力臂“理解为动量矩，则动量矩是任何波动都具有的特征。

3、由于将光子与正反粒子的差异仅仅理解为粒子自身内部同步共振（只有波或振动可出现同步共振）相位差。正反粒子的相位差0度或180度，波动中心轨迹呈立体状的8字形环状，动量矩为1/2。既可解释正粒子和反粒子的形态差别，解释正反粒子与光子的差别，又可解释质子与电子质量相差1836倍（成因另文阐述）但电性一致的事实。（这个合成波动中心轨迹描述非常复杂，在此略过）

4、用动量矩描述电性，电场相互作用可以用正反粒子的动量矩空间分布（即离波动中心愈远愈弱）和波动干扰解释。并可用开平方方法计算出精细结构常数。      

5、动量矩是矢量，两个实物粒子相互作用，各自相位差角度变动，质量大的角度变动小，质量小的角度变动大，"动量守恒"自动发生。（动量守恒是比能量守恒更基础的守恒规则。）

6、解释粒子由静止态向运动态转化也很简便，即一方面总频率（能量、质量）增加，另一方面共振角度（相位差）变动，直角三角形中，描述费米分量的直角边不变，而描述性玻色分量的另一直角边拉长，粒子波动中心轨迹由纯环状变化为弹簧状。

 

0909（20200526B） 暗物质系统对电场作用的规范 

 1、笔者认为电场力受暗物质系统模板规范。暗物质系统与中性丌介子有关，下面分析中性丌介子形成机制。

 2、资料显示，中性π介子的质量为134.976 MeV（兆电子伏），

下面按MSae单位制转换为频率形式：

1伏特 = 焦 / 库仑= 1.509189075×10^33/6.241506363×10^18

= 2.41798852× 10^14 ( 次/秒)/ e

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10^14 ( 次/秒)

1 MeV（兆电子伏）= 2.41798852× 10^14× 10^6

= 2.41798852× 10^20 ( 次/秒)

于是，中性π介子的频率 = 134.976×2.41798852× 10^20

= 3.263704× 10^22 ( 次/秒)

3、实验证明，中性π介子寿命很短，很快就堙灭为两个光子，因此中性π介子是正反粒子偶。

 将组成中性π介子偶的正或者反粒子称为π部分子。

π部分子的频率 = 3.263704× 10^22 / 2

= 1.631852× 10^22 ( 次/秒) 

π部分子的波长 = 光速/频率

= 2.99792458× 10^8/ 1.631852× 10^22 

= 1.8371302× 10^-14 米

4、中性丌介中正反丌部分子偶的间距等于波长1.8371302× 10^-14米时，发生共振。

5、计算正反π部分子在间距等于波长时的电场作用力：

F = 2ac /(4πr^2)

  = 2×0.007297353×2.99792458×10^8/（4×3.1415926×1.8371302× 10^-14×1.8371302× 10^-14

  =1.0316356×10^33( 次/秒)/米 

6、根据惯性力与电场力的平衡，计算正反π部分子在间距等于波长时的π部分子速率（与光速之比）：

惯性力 = 质量×速率2/距离

       = （频率v/光速c^2）×速率υ^2/距离r

 （υ/c）^2 = 力F×距离r/频率v

     = 1.0316356× 10^33( 次/秒) × 1.8371302× 10^-14      / 1.631852× 10^22

    = 11.614098069× 10^-4

  开平方：  υ/c = 0.034079463125      

上一节中剖析电场相互作用公式中，笔者提出建立新的电场常数：p = 0.0681589次/e（磁通常数，分母e表明每个正或反量子），是上述速率计算值的2倍，这是正反π部分子偶运动时的相对性形成的。这个事实验证了前文改进库仑定律并建立磁通常数思路的合理性，也在一定程度上说明了，将与电场作用有关的常数理解为暗物质系统基础粒子平均速率（与光速比）的思路是可行的。       

 

0910（20200806A）关于弱作用力

1、传统理论将相互作用分为引力、电场力、强相互作用力（核力）、弱相互作用力（弱核力）四种。笔者近日已用波粒统一观点阐述了引力和电场力，认为应当从相互作用的本体结构中寻找相互作用的原因，并分解计算引力常数和精细结构常数。笔者同时认为核力是质子与电子极近距离的电场力，并计算出中子的质量。（后文详述）

今天主要阐述弱相互作用问题。

2、传统理论中弱力存在的实验亊实：

存在一类粒子的衰变，半衰期较长，而且衰变过程出现能量丢失现象，需要用"中微子假设“来说明。如自由中子的衰变，原子核的B衰变（本质上仍是核内中子衰变），µ子衰变。

传统理论未将带电π介子衰变列入弱力作用，原因是认为带电π介子参与核反应且平均寿命短于µ子100倍。笔者认为从作用机制来看，带电π介子的衰变与弱相互作用是同一类型的。

3、弱作用并未如同引力作用和电场作用一样，出现力的计算公式，也没有距离平方反比关系，甚至连相互作用的"相互"是谁都不明确，能称为弱力吗？

但，如果我们将粒子的任何"态变动"都认为是作用的结果，那么上述粒子衰变显然发生了剧烈的态变动，肯定存在作用力。因此弱力肯定是存在的。

4、弱力的特点：

A、弱力并不弱，这么巨大的能量形式变动，远远高于核力作用、电场作用的变化程度。

B、而且弱作用不是一个渐变过程，而是突发的，一个平均寿命16分钟的自由中子如果过了16分钟仍未衰变，它继续的平均寿命仍然是16分钟。也就是说在弱力未发生作用前，它什么也未变化。

C、弱作用的结果一定伴随能量（质量）转化为似乎与通常的物理世界无关的形式，似乎消失了，于是它的弱特征充分展现在人们面前，人们还得为它找了一个很弱很弱的粒子（中微子）来解释这一奇特现象。

5、弱力的本质。

笔者认为弱力的本质是暗物质系统的开放式热力学特征在发生作用。正（或反）质子、电子的质量定态机制，原子中的电子能级形成，甚至有动能传递的简单碰撞现象，都与系统提供的能量交换功能有关。

系统以较小的几率破坏待衰变粒子的亚稳定状态，一旦触发就发生突变，超出稳定状态{如电子）的能量被暗物质等离子态系统吸纳。

     

0911（20151101A）核力和核结构离不开中子

1、传统理论认为原子核由质子与中子组成，在轻核区二者的比例大致相当，

在重核区中子与质子的比例变大，但仍是有限度的，约为1.5比1。

科学实验表明由于强大的吸引力而稳定的核中总是既有质子又有中子，实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象。传统理论对此解释是由于质子之间存在强大的电场斥力抵消了质子与质子之间的核吸引力，笔者认为这种观点既不符合理论自己确认的核力远远大于电场力的论点，也无法解释不少核在减少中子同时增加等数量质子时，结合能增加即核力增强的事实。例如总核子数为48不变时，若质子数为20，中子数为28，是C_a（钙）元素，结合能为416MeV；若质子数为22，中子数为26，是T_i（钛）元素，结合能为418MeV。

笔者认为，没有纯粹由质子组成原子核的事实，恰恰说明了纯粹的质子与质子之间是不存在核力的，原子核中必须有中子参与（单一质子的氢核除外），只有中子才能与其他质子之间产生核力，只有中子才能与其他质子组合成多核结构。核力不是“电荷无关”的，而是“电荷有关”的，这个有关性是由中子内部电子的主导作用引起的。

2、中子是稳定的

中子可以存在于原子核内，也可以从核中分离出来成为不受核整体约束的自由中子。自由中子是简单的，它几乎就象是一个外围电子与质子极度接近时的氢原子，其实就是这种特殊的“氢原子”在核中发挥了重要作用，就像它在氢分子中或者氢分子离子中发挥的作用一样。自由中子加上一个质子就成为具有核力特征的最简单的多核结构——氘核，两个氘核就成为内部平均结合能极大的氦核。笔者认为，氢原子、自由中子、氘核和氦核是探索核力形成机制的最佳研究对象。

原子核内部的中子大部分是稳定的，能够发生衰变的核中处于不稳定状态的中子半衰期都较长。脱离原子核的自由中子的半衰期是16分钟，意味着每16分钟就有一半的自由中子会衰变为电子、质子和其他粒子，或者说自由中子的平均寿命只有16分钟。然而，16分钟对于量子来说是一个非常长的稳定时期，而且每1万个现在存在的自由中子，过了8个小时仍然以很大的几率有1 个中子可能活着，这个可能活着的中子继续生存的平均寿命仍然是16分钟，并不因为它已经生存了8个小时就发生了什么变化。因此，无论是核内中子还是自由中子都是稳定的量子形态。中子能够稳定存在，存在就具有一定的合理性，这就给了人们去观察它、研究它的机会

3、中子是质子与电子的复合体

中子的质量是一个非常稳定的物理量，为939.5656 MeV，频率为2.27185883× 10²³次/秒，比质子质量938.2723 MeV（2.26873175 ×10²³ 次/秒）略大，为什么是这个值而不是其他数值，这是需要得到合理解释的。传统的标准模型理论使用夸克来同时解释质子和中子结构，已经进行了几十年研究，未获令人满意的成果。笔者认为，应当将质子视为比中子更基础的结构形式，重新建立中子是质子与电子的复合体概念。

将原子核视为质子与电子复合体的论点，在上世纪30年代前曾经是关于核结构的主要理论，但是被后来新的理论（即本文所称的传统理论）替代了。新的理论将电子从核中赶了出来，并建立了中子概念，而自由中子后来的确被科学实验发现了。传统理论认为核内不存在电子的依据主要有：一是根据量子理论中的测不准原理（不确定性原理的表现形式），质子周围的电子是不可能“掉到”质子“里”的；二是中子的质量大于质子与电子的质量之和；三是质子与电子的自旋都是1/2，无法解释复合为中子后，中子的自旋也是1/2的问题。

在这样的形势下，笔者仍然重新提出中子是质子与电子复合体的观点，主要有以下理由：

A、前文提到的，科学实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象，原子核中必须有中子参与（单一质子的氢核除外），如果将中子视为质子与电子的复合结构就可以得到结论：核力本质上是质子与电子之间的电场力。

B、自由中子的衰变产物中总是既包括质子又包括电子。与其将质子和电子理解为从中子中无中生有，还不如将质子和电子视为原来就在中子中以某种形式存在更合理一些。

C、实验表明中子不带电，其磁矩似乎应为零，但测得的中子磁矩不为零，而是0.96623707×10^－26JT^－1,（换算成MSae单位制为6.030774827×10^－5e米^2/秒）这表明中子作为整体不带电，但它内部存在着与质子、电子类似的电荷分布。

D、从质子、中子结构存在同一性的角度，我们必须寻找质子与中子的共同基础，在假设中的夸克始终未现身的情况下，将质子视为比中子更基础粒子的观点对实验事实的解释力度要强一些，也更简洁一些。

E、按照量子理论中的测不准原理，中子尺度范围容不下电子，按照笔者的量子波设想，电子的波长（数量级是10^－12米）也是远远大于实验测定的中子“尺度”（数量级是10^－15米）的。其实在量子波设想观点下，任何量子波都没有明显边界，数量级10^－15米范围已经包含了中子的绝大部分体量，成为核结构的中心区。后文的计算可知，当电子与质子形成自旋性同步共振结构时，电子的圆周运动半径已经缩小到10^－15米数量级。

F、至于如何解决自旋量不守恒的问题，按照传统理论让中微子加入是一个恰当的办法。

笔者认为对中微子和弱相互作用的理解，都应考虑“暗物质”因素，即存在一种系统与环境（与封闭式热力学环境不同的开放式环境）交换能量的过程。这是一种特殊形式的相互作用，即一种开放式的、弱的、随机的而不是同步共振定态的相互作用形式。系统与开放式环境交换能量是普遍存在的，任何有序的稳定状态都与同步共振有关，在微观层面，同步共振能够形成稳定机制又和系统与开放式环境的能量交换分不开。例如氢原子的外围电子能够稳定在某个驻波性同步共振轨道上，实际上是一个动态的平衡过程，电子完全有可能因为能量损失而“失速”靠近质子（即向内偏移轨道），电子也完全有可能因能量获取而“增速”远离质子（即向外偏移轨道），然而由于存在系统与开放式环境的能量交换，最终会稳定在同步共振的最佳状态。自旋量的不守恒问题以及其他弱相互作用问题，也许能在这个观点下得到更深层次的理解。中子内部电子有着极高速运动，与开放式环境存在高强度的能量交换，使得电子在中子中处于主导地位，质子的电场属性和自旋属性被笼罩在不均衡的“电子云”中，表现出中子的自旋与电子相同，自旋磁矩极性也与电子相同。

G、关于中子质量大于质子与电子的质量之和的问题，是解决核力和核结构形成机制的关键问题，笔者提出了超电子（即4倍电子质量）假设，将在后文详细阐述。

 

0912 (20200804A)核力的本质是电场力

1、笔者认为核力并不是质子与质子之间的相互作用力，人们从来没有发现纯粹由质子通过核力组成的核结构。核力作用任何时候都有中子参与，而自由中子最终的衰减结果一定包含质子与电子。因此，核力的本质是电子与质子极为接近时的库仑力。

2、波粒统一观（量子波设想），将粒子视为波，电子的波幅为整倍数（如2倍、3倍）时，将成为质量相应扩充为4倍、9倍的重电子，其中质量扩充为4倍的重电子，可以克服远距离的驻波性约束（即原子能级），与质子极近距离接近，在相互距离等于质子波长时形成新的自旋性同步共振（即核力作用），这时质子与电子的相互作用强度将会迅速增大。（扩充为9倍质量的重电子将是带电π介子和µ子的构成，与实测值误差在万分之一以下，将在另文阐述）

3、中子是电子与质子极为接近时最基础的核结构，也是核力的最基础表现形式。核力并不是与电荷无关的，中子虽然不带电，但磁矩不为零，说明其内部拥有与质子、电子类同的电荷分布。

4、4倍电子质量的电子围绕质子圆周运动时：

 A、库仑引力与惯性离心力平衡：

 2ac/[4πr^2x 根号(1­- υ^2/c^2)] = veυ^2/[r c^2根号(1­- υ^2/c^2)]

公式中ve为4倍电子质量的频率表现形式：

νe = 4× 9.1093897×10^-31 ×1.3563915×10^50

= 4×1.235589875 ×10^20

    = 4.9423595×10^20次/秒

    (即4×0.511=2.044MeV)
    公式中r为电子与质子距离1.321409893×10^-15 米，（即静止质子自旋波长，是形成核力的条件），这个数值与中子尺度吻合。

 公式中a为精细结构常数 0.007297353，c为光速2.99792458×10^8米/秒。由于重电子速率接近光速，公式中必须使用洛伦兹变换。

 B、使用4倍电子质量是因为在上述核力作用下，通常电子的速率将大于光速，这是不可能的，当电子的波幅增加为2倍时，电子的质量扩大为4倍，称为重电子，是一种亚稳定态，这种亚稳定状态可以与质子形成核力。

 C、计算电子速率：

电子速率与光速的比例为：( υ/c) = 根号 [（ac/(2πrv) ]

= 0.730153278

 D、计算电场释放能量

 根据公式2ac/[4πr 根号(1­- υ^2/c^2)]

计算电场释放能量为3.856×10^20(次/秒)。

       （计算过程略）

 E、计算电子增加的动能：

根据公式0.5v( υ/c)^2/根号(1­- υ^2/c^2)

计算电子增加的动能为1.928×10^20(次/秒)。

 F、计算系统总的释放能量：

3.856×10^20 - 1.928×10^20

= 1.928×10^20 (次/秒)

  1 MeV（兆电子伏）= 2.41798852× 10^20 ( 次/秒)

系统总释放能量换算为0.797 MeV。

 G、计算自由中子质量
    质子静能938.272341MeV，加上4倍电子静能2.044 MeV，减去系统总释放能量0.797 MeV，等于939.5193 MeV。此数值与自由中子质量实测值939.5656 MeV高度吻合（误差十万分之五）。

 

0913（20151101D）核力和核结构的电场作用模型

本文对核力的形成机制提出了一个全新的理论框架，要点有三个：一是引入相对论效应以电场相互作用解释强相互作用；二是引入超电子概念，让超电子取代传统理论中传递核力的粒子；三是以质子与电子协同的自旋性同步共振作为核力和核结构的定态基础。可将这个理论框架称为“核力和核结构的电场作用模型”。

（1）氢原子中电场力与惯性力的平衡公式仍然是解释核力的基本公式，但必须在公式中增加相对论变换因子。

解释氢原子能级的基本公式1，被实验证明在原子领域是正确的。笔者认为这个公式同时也是解释核力的基本公式。

        （公式1）  

公式左边由库仑定律计算电场力，公式右边计算离心力。公式中r为电子与质子距离，V_e 为电子频率，u 为电子速率，a为精细结构常数 0.007297353，c为光速2.99792458×10⁸米/秒。

该公式表明，当突破驻波性同步共振的约束，距离r减小时，库仑力能够迅速地增大，但仍无法在核结构的尺度内将核力的强大性和短程性能充分显示出来。经测算，由于电子速度极度增大，相对论效应明显，上述公式应当增加相对论变换因子：

（公式2）

单纯从数学角度分析，公式2可以无障碍地化简为公式1，因此后文计算同步共振形成条件时可使用公式1，但是在计算核力和释放能量时必须使用公式2。为了分析的便利，省略了库仑定律公式分子中的e²，其实在多核结构的电场分析时，这个e²是不能省略的，在那里更多的是多个质子与一个电子共同作用，公式左边分子中应增加电场系数。

（2）与质子极近距离形成同步共振态的电子的静止质量增加，成为“超电子”

实验测得中子的质量为939.5656 MeV，而质子质量938.2723 MeV，加上电子的质量0.511 MeV等于938.7833 MeV，中子的质量大于质子与电子质量之和，差额为0.7823 MeV，约为1.5个电子质量。

A、解释中子质量增大的“超电子”方案

解释中子质量的增大可以有多种方案，例如：

方案1：中子是独立的量子，它并不由质子与电子组成，它的质量形成问题要从标准模型的夸克假设中寻找答案。这是传统理论的解释方式，本文不去过多评论，希望改变一些思维模式，因此舍弃了此方案。

方案2：由于电子速率增大导致质量增大。经测算电子的速率要达到0.917倍光速才有可能增加1.5个电子质量，况且电子的速率增加产生的惯性力必须和电子与质子之间的吸引力平衡的，而吸引力的增大过程必然释放能量，释放的能量要大于电子增加的动能，否则核力是不可能产生核能释放的。因此由于电子速率增大导致中子质量增大的方案也不可取。

方案3：中子增大的质量是因为电子静止质量增大引起的。这种可能性是存在的。为此，笔者提出超电子假设，超电子是一种类似u 子的“大”电子，除了比电子的质量大以外，其他性质与电子完全相同。中子由质子和超电子构成。

B、超电子的质量估算

按照上述数据计算，自由中子的质量减质子质量：

= 939.5656 MeV-938.2723 MeV

= 1.2933 MeV

但是不能以这个值作为超电子的质量，因为质子与超电子结合为中子是核力的结果，中子内部含有结合能，应加上由于结合能而造成的质量亏损数。由于中子中的质子和超电子一分开，超电子立即就会衰变为电子，超电子的质量难以直接测定。

仍按照基本公式测算：

（公式2）

公式中r为超电子与质子距离1.321409893×10^－15 米（本文取静止质子波长作为中子尺度），a为精细结构常数 0.007297353，c为光速2.99792458×10^8米/秒。

质子质量m_z为1.6726231×10^－27kg，

相当于频率：

ν_z =  1.6726231×10^－27 ×1.3563915×10^50

= 2.26873175 ×10^23 次/秒 

1 MeV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10^20 ( 次/秒)

计算：（2.26873175 ×10^23）/（2.41798852× 10^20 )

= 938.2723MeV

即静止质子能量E = 938.2723MeV

（ MeV为兆电子伏，微观物理常用的能量、质量单位）

静止质子波长 λ_z = 光速 / 频率

=（2.99792458×10^8）/（2.26873175 ×10^23）= 1.321409893×10^－15 （单位：米）

公式2应当满足静止的超电子在与质子距离1.321409893×10^－15 米时，质子质量加上超电子质量减去释放能量带来的质量亏损等于自由中子质量。对于公式2，采用计算机模拟数值逐次逼近方式，得到的静止超电子频率V_e值为4.923595×10^20次/秒，换算为2.044 MeV，为普通电子质量的4倍。超电子的质量是电子质量的4倍，决不是巧合，其中一定含有很多尚待揭示的秘密。

现将距离、超电子频率、精细结构常数、光速代入公式2，验算超电子质量估算值与实验值的符合性：

电场力按公式左边计算，惯性力按公式右边计算，均为2.91822×10³⁵(次/秒)/米，电场力与惯性力平衡。

超电子速率与光速的比例为：

                = 0.730153278

根据公式计算电场释放能量为3.856×10^20(次/秒), 根据公式计算超电子增加的动能为1.928×10^20(次/秒)，电场释放能量减去超电子增加的动能，得到系统总释放能量为1.928×10^20(次/秒)，换算为0.797 MeV。

质子静能938.2723 MeV，加上超电子静能2.044 MeV，减去系统总释放能量0.797 MeV，等于939.5193 MeV。此数值与自由中子质量实测值939.5656 MeV基本吻合（误差十万分之五）。

 

0914 (20221103A) 力的本质是什么

1、力是量度物质之间相互作用强度的物理量。物质之间的相互作用有多种形式，目前物理学中定义的力，仅涉及其中一种与物体动能、动量改变有关的相互作用形式。凡未涉及物体动能、动量改变的相互作用，不使用力的概念。例如，磁矩之间的相互作用，未涉及能量转移，就未使用力的概念。又如，光在介质中发生折射，显然是光与实物粒子的相互作用，但光子的能量未改变，也未使用力的概念。

2、目前人们所指的力有如下特征：

A、仅涉及与实物粒子有关的相互作用。

B、仅涉及与能量转换（或表现为动量转换）有关的相互作用。如，天体对光有引力作用，但通常只使光改变传播方向，光的能量未发生改变，因此不使用力的概念描述。

C、参与相互作用的各方物体都被相互作用影响，力也对受力方和施力方表现为同等大小方向相反。

D、力是一个动态物理量，虽然通常可见到力的＂静态＂平衡，但力的本质是动态的。描述作用双方在作用时物理量的变动强度。

3、探索力问题的基本思路：

A、认同量子论，一切物理现象都是个別粒子态的集合。

B、提出波粒统一模型，粒子就是波。个別粒子的态都可用该粒子的波动状态描述。

C、由于将粒子理解为波，对波的计量较为简洁，将频率（次／秒）替代了能量（质量〉，力的量纲为：（次／秒）／米，这是力的能量表达式。当然也可以变形为：（1／米）／秒，这是力的动量表达式。如果分子分母都除以光速c平方，变形为（（次／秒）／c平方）x（米／秒平方），这就是通常的质量x加速度表达式，能量／c平方，即质量的传统表述形式。

D、为什么力要使用上述公式描述呢？这是因为力的本质是描述电场作用过程，（包括磁作用）从力的角度分析引力作用，也必须通过电场作用才能显示压缩、反弹时的能量转换。而电场作用的直接效应是通过动量矩的调整，改变正或反粒子内部同步共振相位差，导致正或反粒子的内能（势能、静质量）与动能之间的转换。作用力的强度与作用时的转换量有关，无论是使用单位距离动能变动量方式表述，或是使用单位时间动量变动量方式表述，或是使用质量反比加速度方式表述，都体现电场作用的特点。

4、为什么会产生电场作用？笔者认为每个正或反粒子的动量矩都有既定的空间分布，相互作用时由于波动干扰破坏了既定的稳态，必须调整量子态（距离、内能、动能）才能维持新的平衡，这就显现了电场作用效应。

补充（202405）：内因与外因问题

1、 粒子之间通过相互作用显示出自身的态。笔者近日多则短文，阐述了关于粒子自身的形决定自身态的观点，并以引力作用和电场作用为例，试图说明没有什么另外的场物质参与粒子之间的相互作用，认为场与个别粒子是融为一体的，场与个别粒子的生成由同一机制引起，场就是个別粒子形的结构体现。

2、哲学中常说的一句话：内因是根本，外因是条件。这个内因就是个体的形，但在物理基础层次外因并不是人为创造出的另外一种统一的场物质，或者臆想出来的另外的传递作用的粒子。外因是另外的相对应粒子，有了另外的对应粒子存在，相互作用才得以产生。然而即使没有另外的粒子在附近，依附于粒子的"场"仍然是存在着的。

3、笔者关于内因与外因问题，与传统哲学观点的区別：

 A、内因与外因是相互的，一个个体的内因就是別的个体的外因。没有必要创造出脱离个体的另外的外因，如弯曲的时空或者传递相互作用的新粒子。

 B、只有波粒统一模型才能实现内因向外展示，实现与外因的统一。僵化的有固定边界的粒子，哪里有可能内含这么复杂的内因：波长、频率、波幅、相位、导致引力常数产生的从波动中心延伸到无限远的曲率线性空间分布特征、导致电场常数产生的从波动中心延伸到无限远的动量矩旋性空间分布特征。僵化的有固定边界的粒子，离开自已的边界就什么也没有，哪里还可能有无限延伸的外因。

 C、粒子个体之间存在整体性系统性联系，这既是粒子结构内因的延伸，也是粒子的外因延伸，这种延伸具有穿透性、共容性、叠加性特征。传统理论描述外因是有局限性的，例如风作为外因遇到一堵墙就可以被限制，传递电场力的所谓虚光子遇到电荷就得吸收再发射。但是物质粒子集群，或者电荷集群，似乎严格尊循个体场强之和等于总场强，并不因重重"遮挡"而受到影响。这种穿透性、共容性、叠加性特征，只有依赖一个具有整体性特征的以太系统才能实现。

 4、笔者以这种方式理解相互作用，运用到万有引力机制和电场作用机制的探索，虽然距离成功还很遥远，但至少能做到，将原来完全依附于引力公式和库仑定律的引力常数和精细结构常数，通过开平方，分解得到新的常数，直接与个别粒子结合，成为无需依附相互作用公式，可以直接描述粒子个体自身的空间分布状态的常数，实现了场与粒子的统一。

 

0915（20200125A） 力统一的构思

1、人们通常说有四种基本作用力：万有引力、电场力、强作用力（核力）和弱相互作用力。磁力可以用运动电荷电场力的调整解释。

2、万有引力与电场作用力是各自独立存在的。原因是在运用量子波空间分布及波动干扰方式，而不是人为设置传递相互作用粒子方式解释相互作用，在构建引力公式和电场库仑公式时，两个公式相互独立，计算出的引力常数和精细结构常数（与实验值高度吻合）也互不干扰。究其原因，引力作用机制仅仅是张力改变，而电场作用改变的是动量矩，带有旋性。

3、核力作用是极近距离电场作用，中子是质子与4倍质量的亚稳定态的电子的近距离结合，（网友老师可自行计算验证，须考虑质能相关因素和洛伦玆变换因子，与实测值差异在万分之一以下）中子是基础的核力和核结构。4倍质量形成亚稳定态是能量（质量、频率）与波幅平方成正比关系的体现。在计算带电丌介子和u子质量定态时，则为9倍质量的亚稳态电子。（网友老师可自行计算验证，无须考虑质能相关因素和洛伦玆变换因子，与实测值差异亦可在千分之一以下）质子与电子在距离为质子波长时，新的共振形式突破了氢原子时电子驻波性共振限制，形成新的复合粒子，即中子，中子更象一个质子与电子极近距离的氢原子。

4、通常认为力有三个特征：作用方向、作用点和与距离相关的作用大小。笔者认为弱相互作用力的三个特征不明显，例如自由中子的衰变，如何确定作用方向和作用点，可将其暂理解为一种作用形式，而不从力的角度考虑。弱相互作用未显示出吸引与排斥特征，笔者更愿将其视为暗物质系统的开放式热力学系统，与定态粒子之间的吸收和释放能量效应。事实上质子、电子等正反粒子的质量定态，离不开暗物质系统的模板规范作用。

5、很多物理实验显示存在一种不引起能量转移的相互作用，虽然与电场作用有关，但不能用电场作用解释，可称为旋性相互作用。如：

   磁矩作用；

   光的反射、衍射、折射、偏振角度变动；

   光的干涉；

 等等。波的趋于同步共振在其中起到重要作用。

补充（202405）：引力作用为什么不能统一到电场（磁场）作用

 人们通常认为自然界存在四种基本作用力，各种相互作用力能否统一起来，笔者的观点如下：

1、磁力是电荷运动时电场强度的调整。只要将库仑定律中的电量q改为q（v/c），就可以计量在原电场作用基础上的调整量。很显然，磁作用强度极限是增加一个电场强度。磁铁强度这么大是巨大数目分子电流同步的原因。

 2、核力的本质是电场力，中子就如冋一个电子与质子极近距离的氢原子，两个质子与一个电子组成的"核力键"，产生极强的作用力，此时电子充当了传统理论中胶子的作用。

 3、弱相互作用，并未显现出距离反比的特征，而且具有偶发性，（半衰期16分钟的自由中子，如果过了很久时间仍未衰变，它的半衰期仍是16分钟）因此弱相互作用实际是与暗物质系统有关的能量交换。

 4、关于引力作用与电场作用，笔者认为是与粒子形成机制同时产生的。由于粒子就是波，波动中心到无限远处有一个规范的空间分布，粒子之间的叠加，干扰了这种分布，从曲率角度出现了张力性的引力作用效应，从动量矩角度出现了旋力性的电场作用效应。引力作用与电场作用是同一层次的不同的相互作用。

 5、为什么不认同引力是由电场（磁场）力导致的，理由如下：

  A、实验事实证明引力与电性大小无关。

  B、实验事实证明引力没有正反性。

  C、经计算数，将引力常数开平方可得到新的引力常数，与普朗克长度常量吻合。将与电场常数相关的精细结构常数开平方可以得到新的电场常数，与暗物质等离子体系有关数值吻合。上述常数不再依附于相互作用公式，（如库仑定键）而是分别依附于参与相互你用的粒子，成为粒子空间分布的规范常量，使场成为粒子的组成部分。两个常数是相互独立的，未显示相互联系。

 

0916（20180722B）量子运动速率不能超光速，但相互作用传递速度可以超光速

 1、远距离相互作用的同步性。一个理想实验，地球和月亮相距38万Km，它们之间存在引力，如果将地球与月亮质量减半，减半后同样存在引力，不断减下去，直到各自只剩一个质子、电子，引力极其微小，但仍然存在，尤其重要的是受引力作用，电子的运动速率是质子的1836倍。显示出相互作用存在超光速的同步性。

2、不涉及能量改变的量子态变动也是相互作用的结果，同样存在超光速的同步性。例如，磁场改变引起量子磁矩方向改变，能量未改变但量子态变动了，没有理由认为是光速信号的到来才产生了变动。

3、量子纠缠和量子通讯的理论和实践。

4、大江中船掀起波浪，岸边感受到波压的信号要先于波浪到达岸边。     

提出量子之间相互作用可以超光速的观点，其实是认为，相互作用是量子之间波与波的相互干扰，波的叠加或者叠减(引力、电场力含磁场力)，波的趋于同步(相干、衍射、折射、偏振角度变动、磁矩变动、康普顿效应、量子纠缠)。完全用不着创造出众多的负责传递相互作用的新粒子，因为永远需要再解释这些新粒子为什么存在，为什么能夠传递相互作用。

 

0917（20210223A）氢原子基态电子能级

1、电子在原子中是围绕原子核运动的，可称为电子圆周运动，这样的电子圆周运动能够出现电子的分立能级，量子力学以此为基础产生和发展。

2、下面以最简单的氢原子中的电子圆周运动入手探讨这个问题。电子的轨道运行状态不是连续变化的，而是间断式的变化，导致了原子中电子能级的分立性，体现了量子特征。传统理论的推导利用了电子角动量只能是h/(2π) 的整倍数的假设，这是量子力学的规定，也是符合实验事实的。但是为什么电子的角动量只能是h/(2π) 的整倍数呢？

3、现将电子视为某种波，不仅仅运动的电子是波动的，静止的电子也是波动的，速率都是光速。如前所述：电子静止质量为9.1093897×10^-31 kg，1千克质量相当于频率1.3563914968×10^50次/秒，于是静止电子的频率为 1.235589875 ×10^20  次/秒。

4、运动的电子频率表现为与运动方向一致的玻色分量和与之垂直的费米分量。速度远小于光速c时，可不使用洛伦兹变换：
      玻色分量频率=电子静止频率×（电子速率/光速）

   波长=光速/频率  
    玻色分量波长=（光速/电子静止频率）×（光速/电子速率）

5、根据量子力学，当量子数n=1即氢原子中电子基态时，电子速率为2.19×10^6米/秒，电子轨道半径为5.29×10^-11米，于是：上述电子波长的波色分量=（2.99792458×10^8/

1.235589875 ×10^20 ）×（2.99792458x10^8/2.19×10^6）=3.3214135×10^-10米

6、而此时电子轨道周长为：

      2×3.1415926×5.29×10^-11=3.3238x10^-10米。（近似计算）

于是得到结论：当n = 1时，电子运行轨道周长与其运动方向的波长分量相等。
    可以计算当量子数n = 2时，（即高一级轨道）电子在运动方向的波长分量扩为2倍，而电子运行轨道周长扩为4倍，是其运动方向波长分量的二倍。（计算从略）

由此可见，电子能级公式推导中要求角动量为整数，是电子轨道周长为波长整倍数现象的体现，这是一种类似驻波的共振现象，共振是电子能级的形成机制。

7、桂林理工大何教授计算氢原子基态轨道磁矩为：

电子速率×轨道半径×e

=2.19×10^6×5.29×10^-11×e=5.79255×10^-5e米^2/秒。

 发现此时电子轨道磁矩与电子自旋磁矩数值相等。

 电子自旋磁矩=电子康普顿波长（即静态波长）×光速×e/（4丌）

=5.78×10^-5米。

    （与实测值基本吻合）

    这不是巧合，背后的关键因素还是同步共振定态机制。

 

0918（20210215A）奇妙的薛定谔方程显示质能相关是存在的

核外电子轨道半径越大，速率越小，但"静态质量"越大（极限是电子质量）。核外电子轨道半径越小，速率越大，"静态质量"越小（速率极限是驻波约束最小值1，即轨道周长等于电子动态波长）。奇妙点是质量释放与半径是反比倍数关系（按库仑定律计算），速率增大与半径是反比平方倍关系（按惯性力与库仑力平衡计算），于是实现了核外电子能态的稳定。

验证实：质能相关是存在的，同步共振定态原理是存在的，波粒是统一的。

 

0919（20221108A） 关于法拉弟吊诡实验

1、法拉第吊诡实验是很简单的物理实验，但在传统理论下又难以解释，各种观点云云，都不十分完备。

2、法拉第吊诡实验方法和实验结果：

A、在同样的轴上安装两套可独自旋转的同样直径的圆盘。下面的圆盘是强永久磁铁。上面的圆盘是金属导体，轴心可引出不随导体圆盘转动的导线，导体圆盘的任一边缘安装电刷，可引出另一条不随导体圆盘转动的导线。两条导线之间连接上电流检测表。

B、实验结果如下：

（1）当两个圆盘都静止时，电流表不显示读数。

（2）当上面的导体圆盘旋转，下面的磁铁圆盘不动时，电流表显示读数，读数的正负与导体圆盘旋转方向有关，读数的大小与导体圆盘旋转速度有关。

（3）当上面的导体圆盘不动，下面的磁铁圆盘旋转时，无论旋转方向旋转速度如何，电流表均未显示读数。

（4）当上面的导体圆盘和下面的磁铁圆盘同时旋转时，电流表显示读数。与上面（2）情况一样。

 3、传统理论使用法拉第电磁原理解释上述实验时遇到困难，相对运动怎么出现差异了，这是通常的同一平面实验没有遇到过的现象。

 4、后来原子论、电子论出现了，对实验的解释有了更多的思路，但一般都引入了洛伦兹变换因子。笔者认为电磁现象引入洛伦兹变换因子是正确的、必须的，否则连地球上两个静止电荷无法显示磁力都解释不了，要知道地球上两个静止电荷相对于太阳参照系而言是高速运动的。洛伦兹变换因子的产生早在狭义相对论提出之前已经出现，主要就是为了完满解释电磁现象。但对法拉第吊诡实验的解释，使用洛伦兹变换因子作用不大。

 5、笔者认为，对法拉第吊诡实验的解释应当运用量子论和波粒统一模型，从两个圆盘的结构差异入手解决问题：

A、对实验事实的现象分析，要点是导体圆盘在磁场中的旋转能产生电流，而此例磁铁的旋转不产生或者改变电流。这是核心问题。

B、量子论认为，物理现象的发生与组成物体粒子状态的集合有关。波粒统一模型将磁场视为运动电苻中电场的调整。

C、上述实验中，导电圆盘中的电子是自由电子状态，圆盘旋转时＂切割磁力线＂效应明显，电子的移动也容易，测出电流是通常电磁学可解释的。

D、但上述实验中，磁铁中是排列有序的分子，每个分子中的电子绕核旋转，称为分子电流，相当于无数个通直流电的分子线圈，组合成大的强磁铁。分子中电子速率是很高的，磁铁旋转速度根本无法与分子中电子速率相比。尤其重要的是，磁铁旋转平面与分子电流平面平行，产生的改变＂磁力线＂效应微乎其微。

 

0920（20181029D）对超导和量子霍尔效应的独特见解

与传统理论解释方式不同，笔者认为晶格共振是超导形成的重要机制。晶格共振行程与临界温度动能波长吻合。晶格共振对解释半导体的空穴导电有也有特殊意义，晶格振动半周载送电子，另半周相当于空穴带正电返回。与实验数据定性吻合。（见汇编第十二篇已发表的论文：运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路）

尤其重要的一点，超导理论中提到了磁通量子，传统理论中，磁通量子为 2.07×10^-7高斯厘米平方，按MSae单位制转换= 2.07 ×E^-7× 2.41798852×E^10 × 10^-4= 1/2 次/e 

在MSae单位制中，磁通量子单位为次/e，表现形式极为简洁，表明运用MSae单位制工具的确有利于揭示物理现象的内在联系。 

 对量子霍尔效应，笔者提出氢原子中也存在圆周量子霍尔效应，无须外加强磁场，对量子反常霍尔效应的研究有可能提供帮助。（见汇编第十二篇已发表的论文：运用MSae单位制工具运用MSae单位制工具剖析量子霍尔效应）

 

 

十、系统模板对正反粒子质量定态的规范，动量守恒和能量守恒

 

1001（20200201A ）正反粒子成对生成预示着有一种系统模板在起着规范作用 

1、物理实验证明，实物粒子的生成总是正负成对的。人们通常用电荷的共辙性解释，因为如果不这样，宇宙间电荷就不均衡了。

电荷的共辙性是对的，但就局部而言，正质子、电子、正电子、反质子都可以独立地在宇宙中存在，并不是必须的相互依存。

2、因此，笔者认为，正反粒子的成对生成，预示着有一种系统模板在起着规范作用。这就是暗物质系统。

3、暗物质系统由不断生成与煙灭的正反粒子偶和光子集群构成，当施加能量后，拉开原始的正反粒子偶距离，生成常态的、可以独立存在的正反粒子，就成为很自然的事情了。

4、很多老师的方案中都提到正反粒子偶，笔者提出的方案与老师们的方案有两个不同点：一是，认为以太系统和暗物质系统是两个层次的，前者规范量子波和万有引力，（有电场作用但不是定量规范）后者是在前者基础上的发展形式，主要规范电场作用常数及质子、电子的质量定态。二是，不认为这个原始的正反粒子偶是正负电子，而应当是别的正反粒子偶形式，是近乎堙灭状态的正反粒子偶形式（中性丌介子）。

 

1002（20220824A ）为什么需要在以太系统基础上再构建一个暗物质等离子系统

1、原始的以太系统能夠生成正粒子、反粒子和光子，（所谓一生三）这些粒子只是个体稳定、波速稳定，（外在的光子波速、内在的正或反粒子波速）但正粒子和反粒子的质量（静质量，所谓内能量）如同光子质量（能量，所谓动质量）一样并不固定，仍是一种随机混沌状态。

2、这种随机混沌状态中的正反粒子由于电场作用相互吸引，形成正反粒子偶，也由于光子参与其中的吸收（输入能量）与激发（输出能量），逐步均匀化，形成了等离子系统，（既有正电场又有负电场再加上自由光子，总体呈中性）可暂称为暗物质等离子系统，该系统既包括暗物质，也包括暗能量。

构建暗物质等离子态的目的之一，是试图解释正反粒子成对产生或者堙灭的问题，正反质子或者正反电子成对产生的根源，在于原始的极小质量的正反粒子偶、极小的间距和极大的电场强度，已经决定了获得能量后的成长状态。
    构建暗物质等离子态的目的之二，是试图为质子、电子、中性丌介子等稳定态粒子的各自质量定态找到依据，不同的共振条件决定了质子、电子、中性丌介子等稳定态粒子的质量定态数值大小。

构建暗物质等离子态的目的之三，是试图为解释暗物质和暗能量，提供新的思路。

构建暗物质等离子态的目的之四，是试图为解释弱相互作用和中微子，提供新的思路。

笔者认为弱衰变并不是粒子之间的相互作用，而是与暗物质环境因素有关的＂偶发＂事件。自由中子的半衰期是16分钟，但即使过了上百分钟仍未衰变的自由中子的半衰期仍然是16分钟，充分说明了弱衰变的发生机制与暗物质系统有关。

3、提出的方案只是一种设想，存在的主要问题：

A、计算质子、电子、丌介子质量，在逻辑链上还存在2.79倍误差，虽与质子磁矩系数实测值接近，但仍是个问题。（后文有专题研究）

B、根据传统理论对宇宙间暗物质总量的预计，方案中处于临界堙灭状态的正或反的粒子偶（中微子）的静止质量必须极小，（远小于传统理论估计的小于电子质量百万分之一）否则在平均距离10的负17米情况下，将会使得暗物质密度极大。

C、笔者用9倍电子质量实测值加中性丌介子质量实测值，可以计算得到带电丌介子质量。用9倍电子质量实测值加中性丌介子质量实测值减中性丌介子四分之一质量实测值，可以计算得到u子质量。用4倍电子质量实测值加质子质量实测值，可以计算得到自由中子质量（须用上洛仑兹变换），圴与实验事实值高度吻合，但对上述粒子弱衰变半衰期无法进行定性比较分析，更谈不上定量计算。

 

1003（20190506A）暗物质体系

1、暗物质的定义

暗物质是均匀化的空间背景基础量子群。由于这类量子质量极小，总体呈中性，不易为常规方法探察到，故称暗物质。在笔者的理论框架中，能量与质量具有同一性，故暗物质包含暗能量。

 2、暗物质的基本形态

 A、以太结构由随机波动阶段，发展到横波纵波共振的量子波阶段。进一步由于相互作用和粒子层面的均匀化，形成正反粒子偶和自由光子混合的原始等离子态。

 B、粒子趋于均匀化，包括空间分布均匀化和质量大小均匀化。粒子平均质量极小，正反粒子等量，总体呈电中性。正反粒子质量极小，相互煙灭与生成的几率平衡。

 C、原始粒子偶的平均间距极小，约为10的负17米。（后文有推导，下同）

 D、原始粒子偶整体的平均速率为0.0681589（与光速比），与精细结构常数有关。

 E、通常情况下系统不与宏观微观物质发生作用，是一种区別于常规热力学系统的开放式热力学系统。

3、暗物质系统不具备的功能:

A、暗物质系统不充当承载和传播量子波的媒质功能。这项功能属于以太。

B、暗物质系统不充当传递相互作用的功能，相互作用是量子之间自身完成的事情。

C、暗物质系统并不提供一个斥力场，即使有也是很微弱的。 

4、暗物质系统的功能:

A、暗物质的原始粒子偶的平均间距极小，约为10的负17米，电场强度极大，获得能量拉开距离时可形成正反粒子对。

B、原始粒子偶获得能量拉开距离时，质量不断增加，波幅也不断增加，当波幅等于暗物质粒子平均间距10的负17米时，发生同步共振定态稳定，粒子偶解体，自由电子形成。

C、原始粒子偶获得更大的能量拉开距离时，质量不断增加，波长不断减小，粒子偶相互旋转的速率不断减小，当相互旋转的速率与粒子偶整体的平均速率0.0681589（与光速比）匹配时，始终保持粒子偶形式的中性π介子得以生成。

D、原始粒子偶进一步获得更大的能量，质量不断增加，波长不断减小，波幅也不断增加，当波幅等于波长时，粒子偶解体，自由质子得以生成。

E、为同步共振的调整提供开放式的热力学条件。即使最简单的同步共振，如氢原子中的电子能级，总会有偏离共振点的情况发生，这时暗物质的热力学环境提供了纠偏的条件。

H、为弱相互作用的实现提供了能量调整扩散的条件。

I、由此看来，暗物质显示了一个系统的自组织功能。个体量子的很多性质与整体状态有关，而个体量子的集合变动又可改变整体状态。

补充 （202405）：为什么中性丌介子是暗物质的基础

1、暗物质是存在的，除了主流学界公布的某些观察推导事实外，也是解释正反粒子成对生成、弱衰变、中微子存在方式、原子电子能级动态稳定的需要。

2、暗物质与暗能量是可以合并考虑的，无论是实物粒子形态还是光子形态，都可以统称为暗物质。

3、暗物质之所以称为暗，是因为它难以被常规物理实验手段发现。因此：

A、它不会是类似分子、原子、质子、电子等大质量粒子。

B、也不会是能量很高的光子。

C、暗物质不呈现电性。

4、暗物质可能的结构形式是粒子的等离子态：

A、正或反粒子数量相等，呈现电中性。

B、正和反粒子聚散均衡化，即处于堙灭和生成临界状态。

C、因此正和反粒子静止质量极小、相距极近、个体相互环绕速率接近光速。这种状态苻合中微子特征。

5、均匀化过程使得暗物质体系具有整体性和系统性，为质子、电子、介子等正反粒子的生成发展提供了规范模板。

A、正反粒子成对生成，预示了一种具有整体性一致性初始状态的系统必然存在。

B、弱衰变的表面上的能量不守恒，预示了一种开放式热力学环境的存在，为解释中微子提供新思路。

C、原子中电子能级的稳定，预示了一种可以实现能量交换，以达到能级动态稳定的开放式热力学系统存在。

6、暗物质中的正反粒子偶是以中性丌介子为基础的。理由如下：

A、中性丌介子，与质子、电子、带电丌介子不同，看似不是成对产生。其实它自身从始到终就是正反电偶。

B、中性丌介子没有弱衰变，而是自身反向堙灭（苻合电场作用特征）。

C、 前文计算中性丌介子的内部正反粒子环绕圆周运动速率为0.03408 u/c，是将精细结构开平方后，（p平方=精细结构常数0.007297353/2丌）得到的新的电场常数值P= 0.06816的一半。二者数值吻合不是偶然的。
    D、计算中性丌介子的堙灭距离，以此作为波幅冋步共振条件计算电子质量，再得到频率波幅平方系数，进一步以此计算质子质量，与质子实测值差2.79倍，与质子磁矩系数一致，说明有一定的内在联系。

另一方案：等离子电偶是随机大小，不同的正反粒子在获取能量后激发不同的等离子电偶，动能转化为势能（静质量）。

 

1004（20190506B）暗物质系统模板对正反粒子质量定态的规范

任何具体事物的发展一般来说都是在先前事物发展的基础上进行，先前事物往往会形成某种模板，为后续事物发展提供规范。以太媒质是波的承载基础，规范了波速、频率、波长和波幅的稳定机制，以及波的空间分布和引力机制。暗物质系统是在以太媒质系统基础上，在横波与纵波共振形成光子及正反粒子之后，基础粒子逐步均匀化并通过自组织构筑成的新模板。暗物质系统模板规范了电场作用机制（电场常数的定量）和正反量子的质量定态机制。

1) 暗物质系统的主要构成是间距极近的、质量极小的、电场引力极大的、堙灭与生成动态平衡的正反粒子偶及光子。粒子偶整体的平均速率为0.0681589（与光速比）。当基础粒子偶获得能量拉开相互距离时，即可吸收能量生成新的正反粒子对。质子、电子和π部分子各自的同步共振方式不同，形成的质量（频率、能量）定态也不相同。这是正反粒子成对生成的内在机制。

2) 暗物质基础正反粒子偶的平均间距为2.133661×10^-17米（下文有计算，下同））。暗物质基础粒子以正反粒子偶的形式出现，平均质量是正反π部分子（中性π介子质量的一半）偶不完全堙灭的结果。

按照库仑定律，正反π部分子吸引到这个距离时，可以释放出几乎全部能量（频率，忽略不完全堙灭剩余质量）：

   2ac /(4πr)= 1.631852× 10^22次/秒

    r = 2×0.007297353×2.99792458×10^8

/(4×3.1415926×1.631852× 10^22)

      = 2.133661×10^-17米

    后文利用这个值规范了电子的质量定态。

3) 暗物质系统模板规范π介子的质量定态。

(1) 中性π介子的质量实测值

资料显示，中性π介子的质量为134.976 MeV（兆电子伏），下面按MSae单位制转换为频率形式：

1伏特 = 焦 / 库仑

 = 1.509189075×10^33/6.241506363×10^18

= 2.41798852× 10^14( 次/秒)/ e

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10^14 ( 次/秒)

1 MeV（兆电子伏）= 2.41798852× 10^14× 10^6

= 2.41798852× 10^20 ( 次/秒)

    中性π介子的频率 = 134.976×2.41798852× 10^20

 = 3.263704× 10^22 ( 次/秒)

(2) 实验证明，中性π介子寿命很短，很快就堙灭为两个光子，因此中性π介子是正反粒子偶。

将组成中性π介子偶的正或者反粒子称为π部分子。

π部分子的频率 = 3.263704× 10^22 / 2 = 1.631852× 10^22 ( 次/秒)

π部分子的波长 = 光速/频率

= 2.99792458× 10^8/ 1.631852× 10^22

              = 1.8371302× 10^-14 米

(3) 当暗物质系统正反基础粒子获得能量拉开到一定距离，正反基础粒子偶的间距等于波长1.8371302× 10^-14 米，频率达到1.631852× 10^22次/秒时，将与暗物质系统正反基础粒子偶整体外在速率0.0681589发生强烈共振。

计算正反π部分子在间距等于波长时的电场作用力：

          F = 2ac /(4πr^2)

            = 2×0.007297353×2.99792458×10^8

/（4×3.1415926×1.8371302× 10^-14×1.8371302× 10^-14

        = 1.0316356× 10^33( 次/秒)/米

根据惯性力与电场力的平衡，计算正反π部分子在间距等于波长时的π部分子速率（与光速之比）：

     惯性力 = 质量×速率^2/距离

            = （频率v/光速c^2）×速率υ^2/距离r

    （υ/c）^2 = 力F×距离r/频率v

             = 1.0316356× 10^33( 次/秒) × 1.8371302× 10^-14

                     / 1.631852× 10^22

             = 11.614098069× 10^-4

        υ/c = 0.034079463125

上一节中剖析电场相互作用公式中，笔者提出建立新的电场常数：p = 0.0681589次/e（磁通常数，分母e表明每个正反量子），是上述速率计算值的2倍，这是正反π部分子偶运动时的相对性形成的。这个事实验证了前文改进库仑定律并建立磁通常数思路的合理性，也在一定程度上说明了，将与电场作用有关的常数理解为暗物质系统基础粒子平均速率（与光速比）的思路是可行的。

4)  暗物质系统模板规范电子的质量定态

当能量施加于暗物质系统正反基础粒子偶时，动能转化为势能，当电子的波幅与暗物质系统正反基础粒子偶平均间距2.133661×10^-17米相等时，形成强烈的共振，挣脱原有库仑力的束缚，自由电子的质量定态由此产生，这也是“真空极化”和“对称破缺”的体现。

A、中性π介子的堙灭距离

按照库仑定律，正反π部分子吸引到一定距离时，可以释放出几乎全部能量（频率，暂忽略不完全堙灭剩余质量）：

2ac /(4πr)= 1.631852× 10^22次/秒

r = 2×0.007297353×2.99792458×10^8

/(4×3.1415926×1.631852× 10^22)

      = 2.133661×10^-17米

这是暗物质系统正反基础粒子偶之间平均间距，是电子质量定态的基础。

B、电子的质量定态

任何波动现象都存在波幅物理量，量子波动也不例外。假设当电子的波幅与暗物质系统正反基础粒子偶平均间距2.133661×10^-17米相等时，形成强烈的共振，挣脱原有库仑力的束缚，自由电子的质量定态由此产生。

此时电子频率实测值为0.511Mev，即　1.235593× 10^20 ( 次/秒)。

C、频率波幅平方系数

任何波的波幅物理量平方与频率（能量）成正比。根据前述电子的波幅和频率计算量子层面的频率波幅平方系数：

Q =（2.133661×10^-17）^2／1.235593× 10^20

  = 3.684473×10^-54米^2/（次/秒）

上述对电子质量定态的假设是否正确，由此计算得到的频率波幅平方系数：Q = 3.684473×10^-54米^2/（次/秒）是否真实，需要在后文质子的质量定态计算时验证。

当电子的波幅为2.133661×10^-17米时是最稳定的电子。当电子的波幅为2.133661×10^-17米2倍时是能量为4倍的亚稳定态超电子，这是计算中子质量的基础。当电子的波幅为2.133661×10^-17米3倍时是能量为9倍的亚稳定态超电子，这是计算正反π介子和μ子质量的基础。

5) 暗物质系统模板规范质子的质量定态

质子与电子一样是最稳定的粒子，具有全同一致性，宇宙间任何地方的质子，几乎完全一致，这一定是有原因的，一定与系统的某些均匀化因素和同步共振因素有关。

  质子的静能938.272341MeV（兆电子伏）

      换算成频率 2.2687317× 10^23 ( 次/秒)

  质子的波长 = 光速/频率

             = 1.32141×10^-15米

考虑到质子的自旋为1/2，且波幅与力臂的半程有关：

质子的半程自旋力臂 = 1.32141×10^-15/2/2

                     = 3.303525×10^-16米

假设质子的质量定态机制是质子波幅等于质子的半程自旋力臂时的同步共振。

计算质子的波幅：

上文由电子实测值计算得到频率波幅平方系数Q =3.684473×10^-54 米^2/（次/秒）

质子波幅平方 = 2.2687317×10^23×3.684473×10^-54

                 = 83.5908×10^-32米^2

        质子波幅 = 9.1428×10^-16米

而质子的半程自旋力臂为3.303525×10^-16米，上述波幅计算值是实测的2.7676倍。前文计算质子磁矩时，出现了与实测值差异的2.792847系数，这是由于质子的能量大，曲率大，波长短，运动波动中心出现类似磁场的自干扰，影响了质子的磁矩计算。这个因素有可能也将影响质子的质量定态的同步共振，如果考虑这个因素，误差将在1%以下。质子的质量定态问题，以及质子磁矩参照电子磁矩计算，出现了与实测值差异的2.792847系数的问题，需要进一步研究。（后文有专题研究。）

 

1005（20210422B）电子、质子磁矩系数的理论计算和实测值

A、电子的磁矩

实验证实电子磁矩为928.477x10^-26 J/T

焦耳J=1.509189x10^33次/秒

特拉斯T=2.41798852×10^14次/(e米^2)

电子磁矩换算为MSae单位制：

928.477×10^-26×1.509189×10^33/2.41798852×10^14

= 5.79509×10^-5单位:e (米/秒)米

依据波粒统一观（即量子波设想）可以写出电子磁矩的计算公式

= [电子康普顿波长/(4丌)]×c×e

= [2.42631×10^-12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8

= 5.78838×10^-5e(米/秒)米

对比电子磁矩实测值5.79509×10^-5，二者误差千分之二以下。（与电子的磁矩系数1.001159有关）

这就进一步证实了波粒统一观（量子波设想）的正确性: 一切粒子就是波，即使在静止的电子内部也存在光速的一致性。

B、质子的磁矩

但按上述方式计算质子磁矩时出现了2.792847系数

实验证实质子磁矩为1.410607×10^-26 J/T

质子磁矩换算为MSae单位制：

1.410607×10^-26×1.509189×10^33/2.41798852×10^14

= 8.804312×10^-8单位: e(米/秒)米

参照上述电子磁矩的计算公式

质子磁矩 = [质子康普顿波长/(4丌)]×c×e

= [1.32141×10^-15/(4×3.1415926)]×2.99792458×10^8

= 3.15245×10^-8 e(米/秒)米

     对比质子磁矩实测值， 二者误差2.792847倍。

说明质子的能量大，曲率大，波动中心运动时出现了类似磁场的自干扰。这个性质极大地影响了质子的质量定态机制。

 

1006（20210422B）解释质子磁矩系数2.792847问题的结构方案

不少学者利用标准模型理论中的某些观点，设计了对质子磁矩系数的计算方案，这些方案都是从质子内部结构角度出发，分析计算质子中对磁矩有影响的“有效质量”，从而得到质子磁矩系数。笔者称这种方案为结构方案。

作者（圣子）2015年10月4日在豆丁网上发表论文《大统释义篇质子的结构和磁矩》，从质子结构角度计算得到质子的磁矩系数。要点如下：（对原作者少量计算数据误差和表述方式有订正）

1、质子的结构：

质子由两个u夸克和一个d夸克组成，从动态质量（所谓夸克海）考虑，u夸克是d夸克质量的二倍。于是两个u夸克各自质量为质子质量938.2723Mev的40%，即375.30892 Mev。另一个d夸克的质量为质子质量938.2723Mev的20%，即187.65446 Mev

2、计算夸克的静态质量

A、设Ee /Eu=1/ (e^(E’u/Ee)-1) ，由于对数值影响很小，公式中的-1可以忽略，即为：Ee /Eu=1/ (e^(E’u/Ee))

Eu即u夸克动态质量375.30892 Mev，Ee即电子静态质量0.511 Mev，e = 2.71828，（自然对数的底）Ee /Eu和1/ e^(E’u/Ee)均为在Eu条件下最小电性质量出现的概率。

计算得到u夸克静态质量E^，u=3.37216 Mev.

   B、设Ee /Ed=1/ (e^(E’d/Ee))

Ed即d夸克动态质量187.65446 Mev，Ee /Ed和1/ e^(E’d/Ee)均为在Ed条件下最小电性质量出现的概率。

计算得到d夸克静态质量E^，=3.017962 Mev.

3、计算质子中的有效质量

E= 2×（Ed-4E^，u-2E^，d ）

= 2×（187.65446 Mev-4×3.37216 Mev-2×3.017962 Mev）

= 336.126Mev

4、计算质子的磁矩系数

质子的磁矩系数=938.2723/336.126

=2.79143

与实测值2.7928误差小于千分之一。

 5、对结构方案的评述：

A、结构方案对质子中与电场有关的有效质量的解释使用了环流分析方式，很复杂，内在逻辑也存在某些自恰性的欠缺。

B、夸克和分数电量的理论假设缺乏实验的直接支持。

 C、结构方案的立论基础有三个：一是质子质量的实测值。对此笔者是认同的。二是电子质量的实测值。对此笔者是认同的，但不认为质子内部存在电子，而只认为是一种最小电场质量，可为计算提供定态依据。三是质子存在内部结构，且分立部分分别为质子质量的0.4、0.4、0.2。笔者提出的波粒统一观认同质子内部有结构的观点，但不认为是夸克结构，而是波动方式结构。横波与纵波的共振态构成量子波。光量子波体现在X、Y轴平面方向，当增加Z方向时，出现立体状态并呈现正反电性，Y、Z方向波长为X方向的一半（即半自旋），强度为X方向的两倍，各自为总质量的40%。

 D、结构方案对有效质量与质子磁矩系数的内在联系，没有阐述清楚。

 

1007（20210422C）解释质子磁矩系数2.792847问题的余波效应方案

1、 余波效应

笔者认为粒子就是波，是实实在在的介质波，基础的介质就是以太，暗物质是在以太基础上形成的与电场有关的上一层次介质。介质中的波，在传播过程中总会在其尾部遗留痕迹，正或者反粒子自旋时，相当于持续不断的通电线圈，下一圈将会叠加上一圈余留的磁场，称为余波效应。由于余波效应产生的叠加磁场，导致质子的磁矩系数由此产生。

余波效应为解释质子磁矩系数提供了新的思路。余波效应在很多物理实验中都有显现，例如，解释原子核外电子能级的驻波性共振理论，电子轨道运动时并没有固定端点，只有余波效应可以为产生驻波创造条件。

2、余波衰减常量

余波强度是随传播距离衰减的，自旋时上一圈余留的磁场强度可用余波系数描述，粒子波长越短余波系数越大，极限为1。粒子波长越长余波系数越小，极限为0。存在一个空间物理常量，可暂称为余波衰减常量，是宇宙的自然特征值，意味着任何波行程到此长度时，波的强度减半，即系数为0.5。再继续，波的强度是波行程与此常量的反比。

前文结构方案中计算出的质子有效质量为 336.26 Mev，换算为波长

= 2.99792458×10^8/（336.126×2.418×10^20）

= 3.68861×10^-15米

考虑到自旋波长1/2因素：

3.68861×10^-15/2= 1.844305×10^-15米

假设以此值作为余波衰减常量。

3、余波系数公式

根据以上计算，设1.844305×10^-15米为余波衰减常量，则可建立余波系数公式：

A、粒子波长X小于1.844305×10^-15时：

余波系数Y=1-0.5X / 1.844305×10^-15

B、粒子波长X大于1.844305×10^-15时：

余波系数Y=0.5 ×1.844305×10^-15 / X

（说明：此公式及以下公式计算电子磁矩系数得到1.00038，与电子磁矩系数实测值1.001159相比，误差在千分之二以下）

4、根据质子波长1.32141×10^-15米计算质子的余波系数：

Y=1-0.5×1.32141×10^-15 / 1.844305×10^-15

 = 0.641759

5、根据质子的余波系数计算质子磁矩系数

利用上述公式，计算得到质子的余波系数0.641759，按等比数列求和公式计算质子磁矩系数：

Sn = a1(1-qⁿ)/(1-q)

  a1为首列，取1可忽略。q = 0.641759，当n足够大，即自旋圈数足够多时，可计算得到Sn的极限值为2.79142，与质子的磁矩系数实测值2.792828相比，误差小于千分之一。

其实，当n不是太小时，直接使用质子波长和余波常量就能计算得到质子磁矩系数。

质子磁矩系数 = 2×1.844305×10^-15/1.32141×10^-15

            = 2.79142

使用余波效应解释质子磁矩系数，可以避免使用假设性太强的夸克概念和分数电量概念，对质子磁矩系数的解释更具合理性和直观性。

6、使用余波效应解释质子磁矩系数的逻辑自恰性

以上分析是以结构方案中计算出的有效质量336.26 Mev，换算为波长计算得到空间物理常量——余波衰减常量，然后展开了分析计算。其实这只是为了阐述便利做的文字处理。

正确的描述应当是：余波衰减常量是大自然的客观存在，并不需要计算出来，质子的质量实测值和质子磁矩系数的实测值验证了余波衰减常量的真实存在。为什么不能反向分析，认为是结构方案发现了余波衰减常量呢？因为余波效应和叠加磁场方式对质子磁矩系数的解释力度，远远强于结构方案中的有效质量方式。

7、结构方案为什么能够得到“巧合”数值

如果说结构方案不是质子磁矩系数产生机制的源头，那么为什么结构方案能够准确地得到某些“巧合”数值呢？理由如下：

由于质子磁矩系数的本质是磁场通过余波效应产生的叠加，这种整体性质的改变必然引起质子内部结构形式变化，对质子的结构进行分析时，必然能够得到体现质子磁矩系数增加的结果：与磁矩有关的有效质量减少，相应的波长增大。由此可见，结构方案之所以能够得到某些“巧合”数值，并不是方案揭示了质子磁矩系数或者大自然某个常数的奥秘，而是如实地描述了质子的本来面目。而这恰好也为余波效应和余波衰减常量的正确性，提供了有效验证。

细心的读者可能发现，结构方案剖析质子磁矩系数时，用上了质子的质量作为变量。余波效应剖析质子磁矩系数时，也用上了质子的质量作为变量。而前文第5点，认为质子的质量定态又与质子的磁矩系数有关，这是否会是一种循环论证？笔者认为，这不是循环论证，而是大自然通过波的同步共振实现定态时的相互关联形式,需要通过关联寻找到平衡状态。大自然就是这样，一环扣一环，相互关联地、巧妙地构筑了自己的稳定体系。

 

1008（20181007A ）利用基础粒子质量实测值，计算复合共振粒子质量

笔者认为质子、电子和PI部分子(中性Pl介子的一半)是最基础的量子，可以由其质量实测值，计算得到其他复合共振粒子的质量。

以下粒子的质量实测值，单位为兆电子伏(MeV)，可在教科书中查到:

质子938.27234。电子0.511。中性Pl介子134.976 。中子939.56563。带电Pl介子139.57。u子105.6594。Pl部分子(中性Pl介子的二分之一)67.488。

我们发现:

1、二倍PI部分子质量(即中性Pl介子质量)，加上9倍电子质量，得到139.166兆电子伏，与实测带电Pl介子质量139.57，相差千分之三以下。

2、带电Pl介子质量，减去Pl部分子质量的一半，得到105.826兆电子伏，与u子实测值105.6594相差千分之二以下。

3、按照含洛伦兹变换的公式计算，可利用质子的质量实测值、4倍电子质量实测值，在以质子波长为共振距离的条件下，可计算得到939.5193兆电子伏，与中子质量实测值939.5656相差万分一以下。（前文有详述）

为什么要取4倍或9倍电子质量，原因之一是如果是单倍电子质量，库仑力与惯性力平衡时电子速度将大于光速，原因之二是粒子就是波，是波就有波幅，共振使得波幅增加到n倍，能量增加到n的平方倍，电性不变。

 

1009 (20221029A) 能量是什么

A、传统理论对能量的定义，并不是从＂运动量大小＂角度定义的，运动量大小有速度，有动量，角动量，仅就能量而言，有动能、势能。传统理论对能量的定义主要是从运动量传递的实证角度思考的，因而得到了动能与速度平方成正比的定律，低速情况下应加上1／2系数。而对势能并未作严格定义。

B、波粒统一模型将所有粒子都理解为波，严格地说是横波与纵波的共振波，因而是稳定的波，而且因共振相位角度差异可以区分为光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子。

无论什么形式的粒子，波速是一致的，有时表现为纯粹的外在光速，如光子；有时表现为纯粹的内在环状光速，如静止的正或反粒子；有时表现为部分外在部分内在的弹簧状的波速，合成仍为光速，如运动的正或反粒子。

速度一定了，衡量运动量大小的主要物理量就是频率。这就是能量也是质量，但能量区分为动能和内能，质量也相应区分为动质量和静质量，但合成为总频率。

于是在波粒统一模型下，个别粒子的能量就是频率。用直角三角形描述，斜边方向的总频率，包括X方向的波色分量和Y方向的费米分量。那么系统的总能量就是所有粒子频率的总和。这就统一了动能和势能，也统一了能量和质量。

     

1010 (20221030A) 动量守恒和能量守恒

 接着要解决动量守恒、能量守恒问题。

1、传统理论主要是实证方法，从无数的实验事实中归纳出能量守恒定理。后来理论的发展融入了对称原理，空间对称规范了动量守恒，时间对称规范了能量守恒。

2、波粒统一模型将能量（无论是动能还是势能）定义为粒子的波动频率，而粒子又是定态稳定的，似乎能量守恒是必然的结果。

其实不然，在粒子的能量传递过程中，涉及到粒子总频率的转移，这是如何实现的，必须得到符合逻辑的、通过公式精确计算的、与实验事实吻合的解决方案。

例如：一个质子与一个电子相距一定距离、相互吸引。

这个过程中质子、电子的势能转化为动能。由于动量守恒，电子获得的动能要比质子多1836倍，但电子本身的势能不可能比质子多失去1836倍，而是反而比质子小1836倍。否则由于质能相关，电子的质量将迅速减少到零，这是不符合实验事实的。于是在吸引过程中，质子的总频率在减少，电子的总频率在增加，意味着质子的总能量不断转移到电子中。这是如何实现的：

波粒统一模型可以实现定域性与非定域性的统一，波动中心体现了定域性，波的空间无限远分布体现了非定域性，使得远距离对称地改变各自波的形态（亦可称量子态）成为了可能。按照波粒统一模型，质子与电子在相距较远时，已经能实现波动态的传递，通过相互作用实现各自总频率的对称变动（实际是通过曲率变动完成的，曲率能方便地在较远距离体现）。

3、粒子是怎样在相互作用下改变自己的呢？

 （1）先举一个简单的例子：一个正电子与一个（负）电子相距一定距离，初始状态相互静止，相互吸引持续拉近距离。

 A、这个过程中两个电子的势能转化为动能。由于动量守恒，各自获得的速度是一致的，获得的动能是一致的，失去的势能也是一致的。

 B、按照波粒统一模型，电子的波型由环状拉伸成弹簧状，按直角三角形描述，钭边伸长、Y方向直角边缩短、Ⅹ方向伸长，最后的极限是X边等于钭边。

 其实就是一个内能（势能）转化为动能的过程。
    （2）再举一个略为复杂的例子：

一个质子与一个电子相距一定距离，初始状态相互静止，相互吸引持续拉近距离。

A、这个过程中质子、电子的势能转化为的动能。由于动量守恒，电子获得的速度要比质子多1836倍，又由于质量小1836倍，因此电子比质子动能大1836倍。但电子本身的势能不可能比质子多失去1836倍，而是反而比质子小1836倍。否则由于质能相关，电子的质量将迅速减少到零，这是不符合实验事实的。

B、于是在吸引过程中，质子的总频率在减少，电子的总频率在增加，意味着质子的总能量在不断地转移到电子中。这是如何实现的呢？

C、波粒统一模型是可以实现上述过程的，由于定域性与非定域性的统一，（波动中心体现了定域性，波的空间无限远分布体现了非定域性）使得远距离对称地改变各自波的形态（亦可称量子态）成为了可能。在波粒统一模型下，＂势能＂成为一个可量化的可直观描述的物理量。质子与电子在相距较远时，已经实现了波动态的传递，通过相互作用实现各自总频率的对称变动，实际上是通过曲率变动完成的，曲率能方便地在较远距离体现各自特征。

（3）一个更为复杂一些的例子：

众多质子聚集成团（暂不考虑质子之间的排斥力）与一个电子相距一定距离，初始状态相互静止，相互吸引持续拉近距离。

A、这个过程中质子、电子的势能转化为的动能。由于动量守恒，电子获得的速度、动能要比质子大得多，但电子本身不可能比质子失去更多的势能，否则由于质能相关，电子的质量将迅速减少到零，这是不符合实验事实的。

B、于是在吸引过程中，各个质子的总频率在减少，电子的总频率在增加，意味着每个质子的能量都在不断地转移到电子中。这是如何实现的呢？

C、我们当然可以沿用上例的解释方式，质子与电子在相距较远时，已经能实现波动态的传递，通过相互作用实现各自总频率（曲率）的对称变动。

问题是电子是如何知道对面是多少个质子，该如何分配得到每个质子的多少势能，自己又该贡献出多少势能呢？

其实，由于波的共容性和可穿透叠加性，依附于每个正或反粒子的场，无限延伸，在某个空间区域形成综合的场强和方向。在这个空间区域的某个电子，根本无需知道这个场强和方向是怎样形成的，它只需要知道有这个场强和方向的存在，当然也知道自己的场强情况，立即就可决定自己的态变动方式：获得多少动能和释放多少势能。

大自然没有学会人类的微积分，但它自身就是一台高效的计算机，它是通过大数量的试错和趋于同步适应完成的协调动作。超光速的相互作用传递机制，显然起到关键作用。

4、从更深层次探索动量守恒和能量在粒子之间的转移问题

A、上述粒子之间相互作用时，波的定域性和非定域的统一，为远距离提供了超光速信息传递和状态调整的可能性；曲率、波长的远距离现场状态的调整为量子整体频率调整提供了可能性。

B、由于电场吸引作用，质子和电子的波形都由立体状沿X轴拉伸，方向相反，相对而行。（排斥过程相反）由于电场力是一种扭矩力，对质量大的（曲率＂惯性＂大的）改变速度慢，对质量小的（曲率＂惯性＂小）改变速度快，于是形成了动量守恒。

 C、能量守恒要从能量转移角度分析。库仑定律及由此计算的吸引过程能量转换（将库仑定律公式分母中r的平方号去掉后进行计算）是作用双方的总量，变动的动能要根据各自质量的反比分配到各粒子，理由是质量小容易变动，是一个与移动距离有关的过程。而变动的势能要根据各自质量的正比分配到各粒子，理由是与一个电场相对距离有关的过程。在吸取和压缩过程，粒子的动能和势能变化是同时发生的，要综合计算。

 

 

十一、意识究竟是什么

 

1101（20221225A） 认识论问题在这轮物理基础理论探索中显得非常重要，意识究竟是什么

这轮物理基础理论探索过程中，哲学能夠起到正确的引导和辅助作用。哲学主要有四大范畴：社会政治、道德、本体论和认识论。我们一般不涉及社会政治哲学和道德哲学，与本体论（实体论）有关的形而上学、存在论和实在论，在前面的随笔中有较多讨论，本文仅从认识论角度作些阐述。

1、哲学中认识论与知识论差别不大，是对事物存在和发展状态的认知。如果一定要区分，知识论着重于认知结构的系统化问题，认识论着重于知识的形成过程。本文统称认识论。

2、传统认识论存在的主要问题有两个：一是，没有将意识、主体与客体一样视为发展的产物，将精神、意识、主体神秘化了；二是，没有将数理逻辑、因果关系决定性视为发展的产物，有一个发生发展过程，即使事物发展到高级阶段，数理逻辑、因果关系决定性已成为主流，但非数理逻辑、非因果关系决定性仍在一定程度上发挥作用，世界才能这样丰富多彩。

僵化的主客体绝对分离的观点，将导致知识体系孤立地架构在观念化的＂理性世界＂，脱离了赖以生存发展的丰富多彩的、有规律的、但不是绝对必然性的自然世界。貌似＂自由＂的、实际上是绝对遵循逻辑和因果律的主观理性认知模式，极大地限制了认知飞跃，一成不变的思维流与严格执行既定程序的计算机一样，是不可能产生创新认知和行为的。

3、笔者提出信息实在和非确定性判断观点，对意识、主体、知识、认知等问题，提供了新的思路。

补充（202405）：发展实在观中关于认识论的观点对物理基础研究的影响
     1、发展实在观是笔者关于物理哲学基础理论的核心观点。其中涉及认识论方面的要点是：

 A、区分一般物、物质和意识主体。

一般物指无序无形的本原（延续变化的实在与非实在，即有与无），具有质料实在特征。   

 物质指由一般物（本原）发展到有序定态个体后的产物，具有形式实在特征（即波粒统一模型）。

 意识主体是基础物质状态进一步发展的产物。

 B、意识是意识主体对外部和内部事物的描述、判断，主要表现为意识主体中存储、加工、流动的信息实在形式。意识是实在的，无论是正确的信息、错误的信息、虚幻的信息，都是实在的，表现为信息实在形式，如文字、声音、神经元状态、二进制码。

 C、意识主体与客观事物（客体）并无心灵感应及主客体符合性反映的直接关联。主客体之间只存在弱关联：主体接收到客体信号产生的判断（即新的信息，包括感觉信号信息、知觉现象信息及进一步的分析信息）。

 D、意识主体产生的判断是非确定性的，即使是非常正确的判断也是非确定性的，因为主客体之间只能是弱关联。非因果决定性导致的灵感激发在新非确定性判断中占一定比例，这是创新思维的源泉。（不变的形式逻辑思维方式与不变的计算机程序一样，不可能出现新的认知和行为。）

 E、任何判断必须经受各种形式的验证，（包括经验和逻辑）才能增强判断的确定性程度。行为实践是最终的验证真理标准。

 2、上述观点对物理基础研究的影响：

 A、由于意识以信息实在为主要表现形式，物质和意识有了共同的实在性基础。不应简单地将观念论、先验论、绝对精神划归为唯心主义。

 B、由于意识具有非确定性判断特征，各种认知方式可以相互包容：如归纳法与演绎法，经验主义和理性主义，实证和猜想。而猜想是创新思维产生的主要形式。胡塞尔现象学还原和本质现象直观，关键点是灵感式猜想。

 C、由于认知渠道的拓宽和包容，不可直接观察的事物有了认知的可能。应当恢复形而上学作为第一哲学的地位，不能将形而上学追求的超级存在（存在者之存在）片面地理解为脱离物质实在的不可认知的虚无，也不能将形而上学曲解为僵化和不变。以延续变动的实在与非实在描述万物本原，以波粒统一模型描述有序定态物，比起僵化的粒子观，有了丰富多彩和无限发展的可能。

 

1102（20210405A）意识主体和意识的实在性

1、唯物主义的通常表述：

认为世界按它的本质来说是物质的，是在人的意识之外，不依赖于人的意识而客观存在的。物质是第一性的，意识是物质存在的反映，是第二性的。世界是可以认识的。

以上表述中对物质和意识的定义不是十分准确：＂物质：人的意识之外，不依赖于人的意识而客观存在＂。似乎承认了一种独立于物质的意识，第一性的物质或者第二性的意识各自体现于何种形式呢？

 2、唯心主义的通常表述：

认为物质世界是意识、精神的产物，意识、精神是第一性的，物质是第二性的。

以上表述中对物质和意识的定义也存在不完备的地方：物质怎样依靠意识而产生，是什么样的产物，物质与意识各自的性状是什么？

3、部分唯心主义者认为根本不存在物质，物质仅仅是意识构思的概念，这种观点很难对众多主体对同一客观对象有大体相同构思作出合理解释。

4、唯物主义和唯心主义真的只有势不两立的对立，没有统一的方面吗？

笔者认为，任何具体事物之间如果存在统一性，应更多地考虑它们共同存在的基础。那么物质与意识共同的存在基础是什么呢？是实在，动态的发展的实在。

笔者提出的＂发展实在观＂，将使得很多关于物质与意识的问题变得清晰了一些：

A、世界的最本原状态是＂实在＂，实在的基本特征是延续，即是＂有＂的存在。这种有是延续的，有如果不延续就不可能＂存在＂。这种＂实在＂是延续变动的，为了实现这种变动性，具体的实在与实在之间必定在延续的同时存在间断的，此即为＂无＂的存在。这种间断状态的无本身也是延续的，如果无不是延续的，无就不可能存在。

B、无序的实在与非实在状态可以以由均匀化与非均匀化过程，发展为有序状态，波粒统一导致个体定态性形成。于是，可计量的物理世界出现了，物质实在出现了，数学和数理逻辑学出现了，因果决定性逐步成为了主流。

C、物质实在发展的初始阶段，意识并没有出现。因为意识是依赖主体存在的，此时物质实在还处于简单的＂波粒统一模型＂状态，不可能有意识产生。

对此，很多哲学学派可能会提出异议。

持客观唯心主义的学者认为，大自然已经先于具体事物拥有一般性的规律（或称本质直观），不能认为它就是支配宇宙具体事物发展的意识吗？对此，笔者的观点是：自然规律不等于意识，意识是主体中的主观概念。

有学者可能会说：你不是信仰无限宇宙吗？无限宇宙中必然存在比人类智力高无限倍的＂主体＂，站在这样的＂主体＂角度，一种宇宙意识的观念不是可以顺势存在吗？对此，笔者的观点是：意识总是与具体的主体联系，即使人们在荒漠的星球上发现1、4、8、16、32的石堆，可以肯定这里曾经存在过意识主体的行为，但不能认为样的石堆就是意识。同样图书馆的书籍是意识的产物，但本身并不是意识。

D、意识主体是形式实在发展的产物，意识主体的特征：能自主接收外部客体对象呈现的信号，并通过意向确认接收后的信号之间产生的联系成为“信息”，对信息进行存储和加工，信息之间随机组合成新的联系成为“判断”。

E、意识主体具有客观实在性，那么意识的客观实在性表现形式是什么呢？是信息实在。

 

1103（20221225B）意识的非确定性判断特征

意识主体是形式实在发展的产物，能自主接收外部客体对象呈现的信号，并通过意向确认接收后的信号之间产生的联系成为“信息”，对信息进行存储和加工，信息之间组合成新的联系成为“判断”。

这种判断是非确定性的，即使是可靠程度非常高的判断也是“非确定性”的，因为主体对客体不存在什么“心灵感应”，也不可能仅凭“现象”做到准确“反映”和“符合”。主体与客体之间只能通过信号和接收、行为和反馈发生弱关联，主体相对于客体唯一的高明之处就是作出推测性判断，（计算机也能做到这点）既然是推测，当然只能是非确定性的，而后由实践检验评价该判断的“真理性”程度。

意识的非确定性判断特征使得意识的发生机制可以是多样化的，能包容某些不完备的认知方法，如：缺乏穷尽性的归纳法、缺乏严密逻辑性的演绎法、缺乏完整“公理”体系的理性思维、缺乏严密因果关联的经验实证、缺乏精准反馈的自我意识反思、碎片化的与他人意识的交流，等等，都可以产生非确定性判断，当然这些认知方法本身也在实践的检验调整下逐步完备。以这种方式理解意识的发生，似乎是模糊的不准确的，实则可以避免绝对化的认知方法偏见，拓宽认知渠道，有利于通过不断试错，最后经由实践验证，获取相对正确的认知，逐步揭示真相和真理。主客体弱关联观点、信息实在观点、非确定性判断观点和实践检验观点，对正确理解先验论、现象学和其他认知哲学有一定帮助。

从信息加工整理的角度来着，逻辑思维尤其是抽象思维起着重要的作用。但是从新知识产生的角度考虑，非理性思维（非因果关系决定性）即突变的灵感是创新思维的源泉。无论是人脑或者是计算机，如果仅按既定的逻辑思维、程序运行，是无法出现新的认知的。只有突变，才能出现新的程序和结果，形成新的非确定性判断，再由实践检验，将符合信息反馈回主体，符合度最高的判断将会逐步"置顶"成为新的有价值的新知识。由此可见，信息实在概念对意识的理解，在意识的“符号说”基础上融入了“连接”要素，非确定性判断又为“心智”“灵感”、“自我意识”和“主观能动性”的实现提供了实在性基础，可以极大地提高“纯粹理性”的认知功能。

如果说大自然有一个由无序向有序、一般状态向具体个別状态的突变进程，那么人类的认知也必然有一个由有序向无序、具体个別状态向一般状态的突变进程。传统西方哲学在探寻事物背后的超越本质时，大都是面向具体的个别事物，使用“还原论”的解析方式去探寻万物之源，人们认为“一般寄寓于个别之中”。通常情况下这种研究方式并没有什么问题，但必须认识到有序状态不是永恒的，个别是一般状态演化的结果。例如某个巨大的宇宙区域，可能什么具体的质子电子都没有，按说任何个别都没有，当然就不可能有寄寓于其中的一般了，但是当两个外来的质子高速对撞时，立即会生成各种一致性的正反粒子对，似乎揭示了一般的普遍存在，个别就潜在于一般之中（形式潜在于质料之中）。可见，简单的还原论思维方式在认知深层次问题时，不一定总能解决问题，尤其是探寻终极超越性本质时必须采用新的、突变性的研究方式。

对万物之源状态的认知，单纯依靠对象感知通过经验归纳是无法得到的，必须遵循经验与理性结合、归纳法与演绎法结合、理论与实践结合的认知路线。充分运用现象学的本质直观和现象还原方法，在经验归纳的基础上，运用波普尔的证伪主义，提出猜想作为初步的先验知识（注意：是经验基础上的灵感式理性先验，而不是先天）演绎得到对具体事物本质性的非确定性的综合判断，再经实践检验，去伪存真，逐步发现万物之源的真理。科学实验的大量事实证明了“波粒统一”观点的正确性，证明了发展实在观对本原的推测是合理的。

 

1104 (20200123A) 逻辑学在认知过程中的作用

昨天，某群里议论逻辑学很热闹，某老师认为不懂逻辑学很难将学问研究深透。历史上曾经有一段时期，哲学界主张哲学应离开逻辑学一些距离，如同艺术一样多一些灵感和思维自由。存在论大师叶秀山先生不认同这种观点，认为缺少形式逻辑，难以展开正确思维。（见叶先生的哲学要义）笔者在认同形式逻辑重要作用的同时，认为要避免其局限性。

1、笔者认为，形式逻辑是人类已经认知的经验知识中的基础性知识，对新的认知起着引导和规范作用，但形式逻辑也有一个发生发展的过程，形式逻辑也会有失效的时候，这时非理性思维就能发挥作用了。

2、形式逻辑不是创新认知产生的主要根源。很多创新的认知产生于形式逻辑失效的时侯，产生于因果关系必然性失效的时候，这时随机的不确定性判断涌现，这是创新知识产生的源泉。

3、讨论中也谈到辩证逻辑问题，有老师指出，形式逻辑是规范概念的逻辑性问题，而辩证逻辑是规范内容的逻辑性问题。内容问题恰好是与物理基础理论有关的探索性问题，但在这里传统理论中某些"辩证"思维方式不一定就是"辩证"的。例如，人们认为事物是无限可分的，因此也就是无限层次的。于是在经历了从几千万种分子到几百种原子，再到质子电子几种稳定粒子的探索之路后，继续试图以十几种夸克解释质子，大半个世纪过去了，进展并不顺利。其实是陷入了以有序解释有序，以粒子解释粒子的另一种形式的"非辩证"思维定式中。

 

1105（20220709A）存在与意识是统一的

1、近期笔者的随笔阐述了对康德观念论的理解，主要有三个特点：一是观念是主客体之间，经验与理性之间的桥梁、媒介；二是观念主要面对现象直观，虽然康德认为＂物自体＂是存在的，但认为这是人类理性不可认知的形而上学的超验体；三是试图给观念以＂存在者＂的地位，但并未能实现。（笔者的＂信息实在＂观点能有效解决这个问题）

2、康德之后的哲学大师（主要有费希特、谢林、黑格尔和胡塞尔）都继承了观念论，但都进行了修正。修正的要点都是从知识的自由性的角度，否定康德的物自体观点。

3、自由性是西方思想家对思想（知识）的基本要求。主要体现在：
    A、知识不应受功利支配，追求的是一个真字。

B、知识不应受传统束缚，追求的是进步。

C、知识不应受必然性束缚，追求＂从必然王国走向自由王国＂。

4、康德几位继承者认为康德认识论中自由性不夠，主要是由于康德承认了现象由客观的物自体引起，各种物自体虽然是偶然地来到某个可被人察觉的世界区域，但它是必然的（认为有严格因果链），知识怎能从这种既是遇然的（缺乏充分必要条件的归纳性），又是因果必然的（缺乏延伸可变性）物自体产生一般性知识呢？

5、这些继承者给出了一些解决方案：

A、费希特（1762一1814年，德国人）设置了＂自我＂概念，认为这是＂全部知识的基础＂，一切知识由此而来。费希特认为人能自由认识的首先是自我，然后也能自由地认识到除了自我外还有＂非我＂，最后认识到这个＂非我＂是可分割的（即分层次的不同个体）。于是构筑了＂全部知识＂。费希特关于自我的概念在哲学中有重要地位，在人工智能研究中也有重要作用，无论人脑或者计算机，主体的“思维”就是在运行“自我”。总而然之，费希特不希望物自体发挥任何作用，一切观念由思想者自行构建。

B、谢林（1775年—1854年日，德国），谢林在费希特基础上更进一步，认为＂非我＂也不必存在，他的公式是：自我＝自我，前一个自我是认知主体，后一个自我指包括了自身的认知对象，将一切认知对象都容纳到人的观念中。

C、黑格尔（1770-1831年，德国）似乎承认了＂客观＂，但他的客观并不是客观实在，当然也不是康德的物自体。黑格尔将人的精神领域拓展到所有的认知客体，认为那一切自己就具有精神特征，有自己的存在和发展规律，充分体现了辩证法因素，客观精神与人的精神是融合的。黑格尔的人不是指个体人，而是一般化的人，主体也就很自然地与客体融为一体。黑格尔否认客观实在性的原因，是因为无法描述客观实在的“自由性”，即使有一个客观实在的物自体也避免不了因果决定性，而这是无法产生新知识的。

在胡寒尔的现象学那里，无论是现象还是现象呈现的本质，都是意识的观念，由意向支配对现象的感觉和知觉，主体的自由性支配了对象的自由性。

观念论为什么力图否定客观实在，除了对终极的客观实在究竟是什么的问题未解决外，对因果决定性的僵化理解也是一个重要原因。笔者认为因果决定性有一个发生发展过程，因果决定性与非因果决定性都在事物存在的发展中发挥作用。笔者希望既要找回康德的物自体，又要让物自体具有一定的自由度，可以为人类自由地、无束缚地认知。

笔者承认了意识主体的客观实在性，承认了以信息实在为主要表现形式的意识的客观实在性，尤其重要的是将意识主体（无论是个体人的头脑，或者是社会意识的综合承载）视为一个复杂的自主运行系统，因此就承认了意识主体内部思维活动的精神世界的客观实在性。精神与物质是统一的，意识与存在是统一的。

 

1106（20200814A）经验主义认知模式

经验主义：（实证主义、经验实证主义）认为客观对象呈现的现象是一切认识的来源，经验主义对科学发展起着重要作用。

经验主义存在的问题之一，是始终无法证实主体是如何真实＂反映＂客体的，主观是如何＂符合＂客观的。笔者提出的解决方案：主体只能与客体建立＂推测性＂＂不确定性＂判断的弱联系，（计算机也能做到这一点）通过实践验证逐步逼近对真理的认知。

经验主义存在的问题之二，是过分强调客观向主观提供的感觉材料对认知的作用，过分强调归纳法的作用。笔者提出的解决方案：任何认知方法都是推测性的，归纳法也是一样，形成的初步认知（感觉）或者深入认知（知觉、理性）都是非确定性判断，各种认知方法都有其长处和不足之处，需要结合其他认知渠道，经实践验证才能逐步接近真理。演绎法、灵感、猜想法（波普尔证伪主义）都是认知的有效方法。

 

1107（20200814B）先验观念论认知模式

1、先验观念论的主要特点是：认为知识体系不是存在于自然客观世界，而是存在于观念中，人（不指个别人）的观念先于经验就拥有了知识，经验现象只是唤醒了这些知识。先验观念论不承认归纳法，提倡演绎法。

2、先验观念论。主要代表学者有：

康德的先验论。“先验演绎”方法，＂人为自然立法＂观点，“物自体”概念，“物自体”不可认知观点。

费希特的“自我”论。“自我”是一切知识来源，同时承认“自我”之外的客观对象“非我”，但无论“自我”或者“非我”都是是观念的形式存在于主体中。否认带有形而上学痕迹的物自体。

谢林的“自我”等于“自我”认知体系。认为既然无论“自我”或者“非我”都是是观念的形式存在于主体中，那么何不直接将“自我”等于“自我”，前一个“自我”是认知主体，后一个“自我”是认知对象（包括主体自身）。知识表现为只有“自我”（不单指个体人）可以提出、分析、流动的观念。谢林认为“自我”之外的客观对象“非我”，只要成为思维，就必然融入观念化的“自我”之中，再无必要使用“非我”概念。这种知识观念化的思维方式在黑格尔绝对精神体系和胡塞尔先验现象学中得到进一步发展。

黑格尔的绝对精神体系。世界归于源于一个“一”，一个绝对的、唯一的、整体性的精神体。但是这个“一”不是固化的，而是变动的、辩证的，具有对立统一、否定之否定、量变到质变的特征。

胡塞尔的先验现象学。认为现象就是对象呈现在主体中的观念，现象就是本质，因此要排斥（怀疑）一切原有的认知，（使之悬搁）回到事情本身，即现象揭示的事情本来面目。先验现象学强调“意向”，认为不是对象的现象自然地呈现给主观，而是先有主观“意向”的驱动，因而从始到终都是主体观念在认知活动中发挥作用。

海德格尔的存在主义。认为要回答存在者的存在是什么的问题，必须从能提出这个问题的特殊存在者，即人开始研究，发现这个特殊存在者的“存在”意义。存在主义更多地将存在理解为一种动作、行为、过程，（所谓时间）尤其是“人”的全部活动细节过程。存在主义的思维方式是先验观念论，存在主义的认知方法是现象学。

3、笔者对先验观念论的理解：

A、先验演绎法符合大自然由一般向个别的演化规律，有积极意义。但不应过分排斥归纳法。

B、世间万物都是发展的产物，客体和主体发展的基础是一致的，只有发展先后的区别，意识的本质是以信息实在为主要表现形式，因此将知识体系界定在“观念”领域，并无不妥。

C、不应将＂人为自然立法＂的观点绝对化，山上石头往下落时这是不以人的意识转移的，显然不能称为＂人为自然立法＂。而总结出的自由落体方程，的确可称为＂人为自然立法＂，因为大自然显然不会自觉运用微积分计算。

D、固化的决定论思维方式，始终无法说明＂先验知识＂的形成原因，无法解决＂物自体＂（本体）是可以逐步被认知的问题，也无法直观描述“现象还原”的细节过程。推测性的非确定性判断可以为意识主体与客体之间的联系，为意识的发生发展机制，提供新的思路。

 

1108（20220707B）观念的存在形态

1、原始的自然哲学。
    古希腊哲学最早是自然哲学，认为大自然有它自己的存在方式和运行规则。但人的思想是什么呢？思想和客观自然是什么关系呢？自然哲学解释不了这个神秘的问题。

2、向精神哲学转向。

自巴门尼德（约前540到前？年，南意大利人）提出存在论之后，就从自然哲学转向到了精神哲学。不再认为＂自然客观＂是真实的存在，因为这些偶然来到世界上的事物，动荡不定，无法被理解，无法确认其存在，认为存在即是思想。于是，人类的认知方式发生了超越感觉向知觉、理性思维的飞跃，精神哲学在意识的发生和发展、知识体系的构建方面起着重要作用。

但当时的精神哲学，无论是只有精神才唯一存在的一元论精神哲学，还是精神决定客体的二元论精神哲学，都未能回答知识（即系统化的意识）的来源问题。
    关于知识的来源问题，经验主义认为知识来源于感觉经验，理性主义认为知识来源于逻辑推理。二者争论了两千多年。

3、康德（1724到1804年，德国人）试图协调经验主义和理性主义，他先从知识的存在形态入手，首先解决知识究竟是什么的问题，然后再去解决知识从何而来的问题。

4、关于知识的形态，康德提出了＂观念论＂，观念论认为，观念是我们把握世界的途径和媒介，如果人类抽掉观念，那么人类将对世界无所适从，这个世界就毫无意义。

5、观念论与精神哲学的理型、理念、思想概念有什么区別呢？一是赋予观念本身存在的形态，分层次的相互联系的形态，这样思想就具体化了；二是观念强调直观，即直接感受。举例，对于观念论者来说，一块石头向我们呈现的并不是石头这一实体本身，而是石头传达给人这个主体的观念，如颜色、质地。三是观念要先于感觉存在于主体中，不仅仅是感觉的被动产物，而是感觉的必要条件。当我们看到石头的颜色，感受到石头的坚硬，这都是因为我们建构了对于石头这的观念，如果没有观念，我们只能接受到一串感觉流，而不可能对石头有任何形式的认识与经验，正是因为我们把一连串的感觉放入到人的认识结构中，形成石头的观念，才可能对石头产生经验。

6、因此，不应简单地将观念论归结为＂唯心论＂，也不应片面地认为观念论否定＂经验实在＂。观念论只是力图在主体与客体之间搭建一座桥梁，在经验实在与理性思维之间建立一个媒介。康德本人认为事物现象的呈现是有实体基础的，称为物自体。

7、但观念是什么，即意识是什么的问题，康德及其后的观念论者都没有说清楚。笔者提出的信息实在概念，为观念找到了存在方式。

A、发展实在的三种表现形式： 

（1）质料实在：无限变动的延续的实在与非实在。       

（2）形式实在：如振动、波、热运动。（笔者提出了波粒统一模型）

（3）信息实在：即主观概念。可以表现为神经细胞组合方式，也可以表现为语言、文字、电信号等方式。可以是对实际存在的对象的描述，也可以是对曾经存在过的对象或者虚拟对象的描述。

这种观点力图找到意识存在的归属。从来没有存在过的孙悟空是意识，现在已经不存在的秦始皇是意识，虚幻的想象、回放也是意识。意识（概念、判断）是实实在在存在着的，存在于物质实在的信息形式，它可以是一段文字、一幅画、一段语音，或者某个人头脑中的思维。 

 B、实在的五个发展阶段：

（1）无序的实在本原阶段。

（2）有序的物质实在初始阶段：以太、暗物质、光子、正反粒子，及其组合。运动形式实在逐步成为主流。 

（3）生命阶段：物质实在具有了自我保护、自我复制能力。部分信息实在出现，并可遗传。

（4）个体意识阶段：个体具有了简单的判断能力，相互间有简单的交流。信息实在进一步发展，少部分后天获得的信息实在可遗传，大部分后天获得的信息实在保存在种群交流中。人类成为主流种群。

（5）社会意识阶段：信息量膨胀， 人类社会的进化超越了个体人或者种群的进化。   

 

1109（20210331A）先验论与形而上学

1、形而上学通常被描述为与辩证法对立的哲学学派。形而上学用孤立、静止、片面观点看世界，认为一切事物都是孤立的，永远不变的。如果说有变化，只是数量的增减和场所的变更，这种增减或变更的原因不在事物内部而在于事物外部。

实际上形而上学形成时的初衷并不是这么回事。形而上学产生于希腊亚里士多德（公元前384年-前322年）时代，原意指物理学之后，探索具体事物背后的一般性的本质性的规律。

2、而先验论不也是探索一般性本质性的知识吗？那么先验论为什么一定要与形而上学划一个界限呢？

A、形而上学是从具体事物出发，从分析具体事物的范畴（分类性质）入手，发现具体事物背后的一般本质。而先验论认为形而上学的认知路线是经验主义，这与先验论的知识先于具体事物存在，而后演绎出具体亊物的观点是相反的。

B、形而上学对本质的认识沿用对具体事物的认知方式，将本质设想为类似金木水火士气等不变的原始结构（本体、实体）。先验论认为这种认知方式与具体事物无异，并不能称为本质。

3、笔者认为先验论本质上仍是一种形而上学，不过形而上学认知中的超级存在更多地是指是具体事物（本体、实体），认知来源于经验归纳。有时形而上学也在探寻存在论中的“一”，但走的还是经验归纳认知路线，对“一”的描述方式还是存在者而不是存在。先验论认知中的超级存在是一种一般性的规律，是先于具体事物存在于观念中的。

 

1110（20210328A）先验论与物理基础问题研究

1、笔者对先验论问题的主要观点是：认同康德先验论中一般知识先于特殊个体存在的观点，认同先验演绎认知路线，认同胡塞尔先验现象还原的认知方法，认同诲德格尔探索存在者之存在的认知目标（先验论动机），认同先验论关于归纳法存在局限性的观点，但认为不应一概否认归纳法，推崇波普尔证伪主义的猜想与试错的真理探索路线。而在真理检测标准问题上，反对先验论否定实践是检验真理标准的观点。

2、笔者之所以看重对先验论的学习研究，是因为当前很多物理基础问题研究近半个世纪停滞不前，不是实验数据不完备的原因，而是传统的思维定式阻碍了对本质认知的前进。笔者认为应当承认部分知识的先验存在，承认先验演绎认知路线的合理性。

人们使用归纳法，从众多分子中找到了共性：100多种原子。又从100多种原子中找到了共性：质子、电子。但再继续下去，归纳不出更深层次旳本质了，用多种夸克解释一个质子成了正确研究路线的逆行。质子、电子的电共性本质是什么呢？通常归纳法是无能为力的，近百年过去了，几乎无进展。什么原因？没有认识到根本就不是什么个別的粒子归纳成本质，而是大自然一般性的本质性的状态（规律）演绎成质子、电子等个別特殊物。即使诺大宇宙中一个质子、电子都不存在，这些一般性、本质性的事物（规律）都是存在的。这就是康德自誉为哥白尼式革命的先验论。

承认先验知识可以不依赖具体事物存在，承认世界不是归纳而成的，而是演绎的结果，可以对研究物理基础理论提供正确方法，少走不必要的弯路。

 

1111（20210325A）归纳法在人类认知过程中仍有重要作用

1、归纳法或称归纳推理(Inductive reasoning)，是在认识事物过程中所使用的思维方法。指人们以一系列经验事物或知识素材为依据，寻找出其服从的基本规律或共同规律，并假设同类事物中的其他事物也服从这些规律，从而将这些规律作为预测同类事物的其他事物的基本原理的一种认知方法。

2、先验论反对归纳法的重要理由之一，归纳法永远从个体无法概全得到一般性。反对理由之二，归纳法是心理思维过程，显然会受到不同人的各种意向干扰。

3、先验论对归纳法的认知其实也是在以偏概全，归纳法是有很多不足之处，但在很多情况下仍是人们认识事物共性和一般性的重要手段。

就生物个体发展而言，首先具备的思维形式就是归纳法，条件反射是最基础的归纳本能，先验论认为意识个体必须具有时间顺序，空间比较这些先验的＂知识＂基础，而归纳能力本身也是先验的知识基础。

4、后天的先验综合判断同样离不开对个別事物的经验信息感性知觉。即使胡塞尔强调要去蔽，要对经验认知＂搁置＂＂存而不论＂，但并没有否认要对个別事物原始＂现象＂的获取。否则先验一般知识的建立就成了无本之源。

5、笔者认为主体建立的意识、概念等理性思维，都是一种非确定性判断，是猜想。认知主体与认知对象之间的联系是信号的弱联系，而不是如同反映论所述的符合性强联系。于是对归纳法也就不必太苛求了，将归纳法得到的认知也视为一种仍需经实践检验的非确定性判断即可。

  

1112（20210324A）实践是检验真理的标准

1、笔者认同先验论在获取知识中的重要作用，即真理形成过程中康德先验论演绎方法、胡塞尔的先验现象还原方法、波普尔的证伪主义猜想与试错方法的重要作用。但并不认同康德先验论中关于真理标准的判定方法。

2、康德提出先验论的一个重要动机是否定真理的符合论，不是知识必须符合认知对象，而是具体对象必须符合一般知识（本质）。这种先验论观点进一步发展为比归纳法更深入完备的先验演绎法。先验演绎法对促进人类认知发展是有益的。但以此作为检验真理的标准就是错误的了。

3、先验演绎的前提是先有一般性、本质性的知识，然后才能演绎得到具体知识。然而，任何方法（包括理性分析）得到的先验知识都是非确定性判断，是猜想，必须得到实践的检验。实践检验不等同于早期哲学的主观与客观的简单的符合论，而是一个综合的评估过程，需要细致的分析计算。

4、笔者认为真理的发现过程与真理的检验过程是一个思维——行为及反馈——再思维的反复过程，在发现过程中更多一些心理自省、灵感理性直觉和偶发性，在检验过程中必须是更多一些实证、经验和实在性。

 

1113（20210319A）先验认知的基础和实现路径

1、先验论与经验论是对立的哲学学派。经验论认为对具体事物（认知对象）使用归纳法可以得到事物表象背后本质的认知（真相、真理）。先验论反对这种观点，认为主体感受到具体事物的＂经验＂永远都是局部的和有限的，而且受不同主体的＂意向＂差异影响，难免失真。

2、那么人类能否获得具体事物背后本质性真理的认知呢？先验论的回答是肯定的，因为在先验论者看来，概念性的知识本来就是先于具体事物存在，概念性的观念可以外化为具体事物。先验论不须去研究本质性真理＂是否＂可能，只研究＂如何可能＂发现真理。那么先验论是怎样解决如何发现真理的途径呢？

康德提出的解决方案是＂先天判断＂，即主体（通过遗传）中先天拥有的基础感觉能力和时空判断力，加上后天获取（包括人群交流）得到简单的数理逻辑判断力，以此为基础借助更多的感性材料，通过概念分析方法即可揭示具体事物背后的本质。

但问题并没有这么简单。概念化的综合分析对本原性的＂本质＂设想，如物自体之实在、存在者之存在，并无太多的实际意义。例如：（当时）电学发展初期，人们无法从众多的摩擦生电现象中使用经验实证方法探索到电的＂本质＂，只能粗略地探知正负、阴阳、电荷概念。

康德本人还假设有一个“物自体”，尽管康德认为这个“物自体”是永远无法被人类揭示其真面目的，但毕竟有一个为主体提供认知素材的客观本体。到了康德的继承者都不约而同地抛弃了“物自体”，主要原因是认为“物自体”是具有因果必然性的，无法产生新知识，要靠自由的“人”的思维完成“观念”的增值。费希特认为是人的观念中认识“自我”，进一步认识多样化的“非我”，一切认知都在观念中完成，有没有“物自体”都没有关系。谢林认为既然“自我”和“非我”都在观念中，何不让“自我”等于“自我”，因为“非我”进入观念中已经同化为“自我”了。到了胡塞尔那里，通过＂心理意向＂得到进入观念的现象，然后再通过现象还原，实现更深层次的现象呈现，胡塞尔认为没有一个类似“物自体”的“本体”形态的“本质”，任何进一步的深层次的现象就是本质。胡塞尔彻底地抛弃了形而上学的本体性的超级存在，但他毕竟走出了一条“非归纳法”的由浅入深的认知方法。在康德先验论的基础上迈进了一大步。

3、先验论的基础是发展实在观。

笔者认为，如果没有大自然本来存在的基础统一性，根本不可能有先验的知识，也就不可能存在由一般性规律演绎到具体事物的进程。

4、先验演绎的实现路径是猜想和试错。

先验论既然不认可归纳法是本质性认知进化的主要途径，那么它靠什么获取一般性的本质性的先验知识呢？靠猜想和试错。在康德的先验演绎、胡塞尔的先验现象还原、海德格尔的存在者的存在思维中都充斥着概念创新和试错的研究路线。

猜想和试错的研究路线，在后来英国（奥地利）哲学家波普尔的证伪主义中得到发展。卡尔·波普尔，出生于奥地利维也纳，（1902到 1994）毕业于维也纳大学，学术理论家、哲学家。其研究的范围甚广，涉及科学方法论等，是当代西方最有影响的哲学家之一，他的《科学发现的逻辑》一书标志着批判理性主义的形成。波普尔对归纳法观点与先验论相同，并在此基础上提出了自己的“证伪主义”。波普尔的证伪思想简言之：充分发挥主观能动性，提出与当前实验事实吻合的理论猜想，并提出证伪方法努力证伪之，在被证伪前这个猜想就是理论，只有这个理论被证伪时才被推翻，并提出新的猜想即新的理论。

5、猜想和试错能夠实现的前提条件还是发展的实在观：主体与客体都是实在发展的产物，主体与客体的唯一区別是功能区別，主体能对认知对象（客体及自身）作出随机的非确定性判断，并根据实践反馈进行淘汰或者调整。

补充（202405）：非因果关系非决定性对人类正确认知的重要意义

1、大自然中存在两种完全不同性质的不确定性。

一种是受概率规范的不确定性，造就了大自然的可预测的丰富多彩，它是定态个体的生存发展主要方式。

一种是完全随机的、不受概率规范的不确定性，它与非决定性联系在一起，造就了大自然的不可预测的丰富多彩。这种完全随机的、不受概率规范的不确定性，为主观能动性创造了条件，为新认知的出现创造了条件，也是熵无限增大的反向动力。（如人类主宰的地球）

2、在发展实在观的思路下，因果关系决定性也有一个发生发展进程，对研究哲学和物理基础理论有重要意义：

A、无序性的本原阶段，不受因果关系决定性支配，因此无法也无需进行数理逻辑分析。

B、物质实在阶段，数理逻辑的生成发展与因果关系决定性生成发展是同步的，然而即使物质实在发展到高级阶段，因果关系决定性成了主流，底层的非因果关系非决定性仍在一定程度上发挥影响，使得万事万物自身的发展方式不是一成不变的，因此人类对事物的认识过程要注重实事求是。

C、量子力学的测不准原理，实际上是测得准的，不过由于波动特征，一个量子的完整行为要在一个波动周期完成，这就要受到相位差的影响呈现概率性。

3、非因果关系非决定性对传统认识论的影响重大。笔者关于意识的创新思路有四点：

A、主体与客体的弱关联。意识主体是物质实在发展的高级阶段，主体与客体在基础层面并无本质区別，没有什么主体对客体的心灵感应，也不存在容体在主体中的符合反映。二者仅是信号传递与反馈关系。

B、意识的客观实在的主要表现方式是信息实在。无论正确的意识、错误的意识、虚幻的意识都具有客观实在性。

C、意识的特征是非确定性判断，即使是非常正确的判断（如明晨太阳升起）也是非确定性的。

这是由主客体弱关联决定的，也是非因果关系非决定性导致的。非因果关系非决定性的真实存在，才能使得人脑思维不致固化，而是涌现出灵感、猜想，才能产生新的认知和行为。

D、行为实践是检验真理的最终标准。思维中的判断从始到终都是非确定性的，但行为和实践可以给这些判断评价，有些判断淘汰有些判断置顶，逐步向真理靠近。

传统哲学中的理性（多指逻辑思维）与非理性之争，在这里可以得到解释。笔者并不否认理性思维，只是说创新突破需要更多的非理性思维。生物、病毒的进化都离不开非因果关系非决定性的突变。

 

1114（20200120A） 主体具备部分“先天认知”可遗传能力

康德提出了先验论，将部分数学、空间等最一般的知识当做先天的先验知识，是正确的，这些含在基因中的"先验认知"，保证了后天获取知识的能力。试想一个人如果连事件的"发生先后"，事件的"大小和前后左右"都无法"感知"，怎能获取新的认知呢？这不是主观唯心主义，而是"理在心中"，将意识牢牢地与物质实在联系在一起。

 

1115（20220807A）关于自然辩证法

自然辩证法是恩格斯的重要思想，内容深奥丰富，笔者仅初浅地将其理解为自然客观规律。

1、大自然有没有自己的规律？有人说有，你看即使荒漠无人的火星上，山上石头向下落到地面而不是飞到天上，这就是自然规律。有人说没有，认为规律是人的意识的产物，没有人的观察、感觉和认知，大自然无法知道自已的一切。

2、于是，康德（1724到1804年，德国人）提出了观念论，力图在主体与客体之间搭建一座桥梁。

观念论认为，观念是我们把握世界的途径和媒介，如果人类抽掉观念，那么人类将对世界无所适从，这个世界就毫无意义。

观念论与精神哲学的理型、理念有什么区別呢？一是赋予观念本身存在的形态，分层次的相互联系的形态，这样思想就具体化了；二是观念强调直观，即直接感受。举例，对于观念论者来说，一块石头向我们呈现的并不是石头这一实体本身，而是石头传达给人这个主体的观念，如颜色、质地。

不应简单地将观念论归结为＂唯心论＂，康德本人认为事物现象的呈现是有实体基础的，称为物自体。

3、由上，我们得到了这样的认知：大自然有自己存在和发展的规律，但它自己无法描述，更谈不上归纳或者演绎。但人可以以观念的形式描述它认知它，成为系统的可言说的知识。康德称之为＂人为自然立法＂，认为一般知识先于经验而存在，并以此规范了具体知识，这是大名鼎鼎的先验论。先验论遵循演绎法，强调一般先于个別，是符合自然发展规律的：宇宙不是归纳的结果，而是演绎的结果。但不能以此否认大自然自身的客观规律先于人的观念而存在。

4、康德之后的黑格尔承认了客观的无限的绝对状态，并认为其中充满了发展变化的辩证性规律。恩格斯的自然辩证法得到黑格尔学术思想的启发。

但是为什么黑格尔最终走向的仍然是观念论，被人称为客观唯心主义。黑格尔之后的胡塞尔，将现象和现象还原得到的＂本质＂，仍然定位于＂观念＂。胡塞尔之后的海德格尔，追寻存在者的本质存在，认为人的此在带来了时间，带来了有无转换，理论深处依然是观念论。他们都有一个共同点，并不否认＂客观实在＂，但认为追寻客观实在没有意义，有意义的是构筑成知识体系的观念。上世纪开始的哲学中的语言转向，如分析哲学、语义学、语境学、逻辑实证主义，同样不关注宇宙是否客观实在的问题，认为观念、概念、语言，甚至物象，就是实在的事物，是人类赖以合作、交流、发展的事物。

笔者赞成意识、观念、语言、物象都具有实在性的观点，是质料实在、形式实在（物质实在）基础上的信息实在。但如果不去探索存在论中的＂存在者之存在＂，不去追寻形而上学中的＂终极本原＂，＂观念＂、＂现象＂深处的客观的本质就无法得到揭示，就会阻碍完整系统知识体系的构建。

   

1116（20220622A）运用现象学方法研究物理基础理论问题

现象学是奥地利哲学家胡塞尔（1859到1938年）在上世纪创立的哲学流派，在哲学界及众多领域具有很大影响力，直至今日仍经久不衰。

1、现象学主要观点：

A、现象学继承康德、黑格尔的主要哲学思想：观念主义和先验论，即认为知识体系可以脱离客观事物而独立存在，认为知识不是来自经验归纳而是先天自有的，由一般规律演绎为具体规律（即先验演绎得到综合判断）是人类主要认知渠道。

B、康德的先验论中还认同有一个作为知识（观念）来源的基础：物自体，到了他的继承者都不约而同地抛弃了物自体，主要理由是物自体不可知，没有存在的价值。那么他们如何解释观念的来源呢？费希特和谢林引入＂自我＂概念，是我认知了自我，即知识本来就潜在于自我意识中，而后被发掘出来。黑格尔建立了绝对体概念，似乎承认了＂客观＂，实际上仍是观念层面的绝对的先验的精神体系。到了胡塞尔这里，他说你们不要去争论主观和客观，与人的认知最有关的是什么？是被人感知的现象，所以要从现象开始思考一切问题。

C、胡塞尔并不认为现象是客体向主体传递的信号，而认为是主体的＂意向＂触发得到的感知，现象也是观念层面的事物。

D、胡塞尔主张通过＂现象还原＂揭示深层次的知识，但不认为这是通过现象揭示本质，而是认为现象就是本质，只是还原它的＂真相＂。

E、如何进行＂现象还原＂？胡塞尔有三句话：一是回到事情本身，即关注与事情直接关联的现象。二是悬搁一切与现象自身呈现无关的理论，存入括号内使其不干扰思路。三是让现象自然地呈现真相。

F、然后按先验演绎模式得到更多的具体认知。

2、笔者不赞成现象学的纯观念论，不赞成否定本质（本体）的观点，不认同可以顺其自然地本质直观地实现现象还原，不认同单一的先验演绎认知模式。但认为现象学的主要方法对科研有重要作用。

3、现象学方法被普遍接受和广泛应用是必然的，因为这种方法比抽象的说教容易被人理解和使用。

4、但自觉地科学地运用现象学方法并不容易做到。群里有很多老师水平很高，物理知识非常丰富（如光学实验、电磁理论、相对论问题），但容易固执己见，没有将自己的观点放入括号内，影响了研究进展。例如坚持光与光源始终相关联的观点，符合现象的真实状态吗？又如从观察者的角度不断争议光速的变与不变，为什么不回到事情本身，更多的思考一下，无论怎样争议，光速总在c左右，这才是最有价值的事情本身，是最应当开展现象还原得到真相（本质）的问题。

5、现象学为探索万物之源提供的研究方法。

万物之源深藏在现象背后，怎样才能得到对万物之源及其演化规律的认知呢？可运用胡塞尔（1859到1938年。奥地利人）提出的现象学方法，逐步揭示万物之源的本质及其发展规律。尽管笔者不认同现象学将现象和本质都定位于主体意识概念的观点，不认同现象学认为现象可以自然地显现出本质，但认为现象学通过对现象的本质直观和现象还原方法，加上主体先验性的猜想，可以逐步揭示万物之源的本质及其发展规律。

A、回到事情本身，让经验事实从现象中逐步呈现出接近自身内在本质的内容。着重考虑现代科学实验中的下述经验事实：

较大范围、较长时间的“光速c”一致性。这预示着必然存在一种较广泛的、普遍联系的“环境”“媒质”，能够导致其中的“个体”具有一致性的运动状态。似乎只有介质波能够具有这种特征。有人质疑光速的一致性，认为不同观察者测量的光是不同速度的，人们应当想一想，为什么总有那么一个c而不是别的数值进入观察者视野和思维呢？这才是与本质有关的事实。

实验证明：总能量小但频率高的光束比总能量大但频率低的光束，具有更大的对物体的“冲击”性，预示了波的“一份一份”性，而这一份一份的波正好可以视同为“粒子”性。

大量的质能相关事实、正反粒子堙灭为能量（或者反向）的事实、原子能级计算公式中含有的“光速c”事实、质子及电子自旋磁矩计算公式中含有的“光速c”事实，预示着波不仅与光而且与“实物”粒子有着密切关联。

质子、电子和光，具有广泛的“全同”一致性，光表现在速度上，质子、电子表现在质量上（同样也表现在内部速度上）。预示了“同步”在无序迈向有序进程中的重要作用，只有波能够具有这种导致个体稳定、定态的“同步共振”机制。

这里的“事情本身”既不是零散的经验，也不是纯粹的理性概念，而是经过实践验证的具有大数据特征的客观事实。

B、将一切传统的理论悬搁起来。这些理论主要有：以粒子解释粒子的理论，设置新粒子以相互作用解释相互作用的理论，涡旋理论，弦理论，以及传统的存在论和形而上学观点，等等。既不轻易肯定，也不轻易否定，但在建立新的认知过程中必须避免受其干扰。

C、通过对现象的本质直观，作出波粒统一的初步猜想：

传统现象学是从意识的角度，通过意识到的现象呈现出仍然是意识形态的本质，而笔者希望从上述真实存在的并在意识中表达的现象，逐步呈现出实在性的本质，就需要运用思维中的飞跃，即主观能动性的“猜想”，才能实现本质直观。

通过对上述真实现象作出的猜想：基础的有序结构形式是波。这里的波，不是指描述粒子在振动的波，而是说在这个基础层面粒子就是波，或者说稳定的波就是粒子。由波构成的“有形”既不是固化不变的，也不是无形的，而是能够在动态中保持稳态的“有形”。这个基础层面的波由于同步共振能够保持极强的稳定性，因此不会如同宏观波一样随着时间的推移而不断扩散衰减，而是能维持很长寿命期的个体性。波还具有很好的共容性和穿透性，（类比：看看很小的耳道中的成百上千种声波的共容性和穿透性）这就为粒子的稳定性和粒子之间的相互作用提供了有效的解释途径。

D、更多的经验事实支撑波粒统一模型。

自从物理研究深入到微观层面，粒子性与波动性的矛盾日益突出，只有将粒子理解为波才能协调解释诸多问题。波与粒子是统一的，这就象大江中的船激发出的波浪向岸边行进，遇到物体会碰撞反弹，波浪看上去就象实物一样，其实组成波浪的质料并未随着波浪移动，移动的只是一种运动形式。超声波如同粒子一样击碎结石。运动形式是实在的一种存在方式，早年人们将热理解为有一种类似盐一样的物质，称为“热素”，热素多了体系的温度就高，后来才知道热不过是体系内物质的运动。波作为一种运动形式是实在的存在方式，能够很好地在动态中保持稳定，成为有序性的基础结构。

近百年的科学发展史证明了，物理微观领域研究工作凡是沿着波与粒子融合的路线前行，承认任何粒子生存的任何时刻都具有波粒二象性，就能持续地走向成功，如量子力学、微电子学、电磁波学，直到量子计算、量子通信，这就意味着波与粒子有极大的可能是以某种方式统一在一起的，而“粒子就是波”是最佳的解决方案。凡是背离波与粒子统一的路线，持有固态的僵化粒子观，则很难走向成功。因为任何有固定边界的粒子，无论多么接近，只要不接触就是无限远的，无论近距离作用或者远距离作用都不可能发生，而只要接触，无论是自身接触或者是通过别的粒子接触，都面临着难以解释这种接触如何引起相互作用的难题。

波粒统一模型在个体层面将粒子性与波动性统一在一起，对光束的反射、折射、衍射、干涉、偏振等实验都可解释为光子与实物粒子的相互作用，（有障碍物才会出现上述物理现象）与宏观的光波动理论实现有效衔接。由于波动中心按与波长有关（而不是波幅）的正弦曲线运动，作用点和作用方向都具有受概率规范的随机性，能较好地解释光子行为的不确定性。

这些都进一步证明了波粒统一是最合理的有序的基础形式。

E、有序的基础形式得到确立后，可以向下推导到具有系统性和整体性的以太和无序的本原状态，也可以向上推导到宏观状态，直至意识主体和意识的发生。

运用现象学方法，可以透过现象看本质，逐步形成以发展实在观为主线的对宇宙间万物的从无到有、从简单到复杂的基础性认知。这种认知既是理性思维的结果，更是客观经验的内在本质呈现和实践验证的结果。

         

1117（20200103A） 关于认知哲学中的行为问题

1、各种认知哲学都很重视行为问题，但大都是从宏观的角度研究，如实践、知行合一、自省修行等等。笔者认为应当更细微地探索行为与意识主体的联系，这对研究意识发生、认知来源都有重要意义。

2、笔者更愿意将人的意识行为与计算机运行进行类比，一方面，这是因为笔者相信计算机一定能发展成高级的智能化机器，另一方面笔者接触电脑硬件和软件已有三十多年，也看过一些有关神经心理学的文章，觉得二者确有非常多的类似之处。

3、行为指意识主体的受意识支配的表现，表现形式可以是简单的表情、肢体动作，也可以是语音、写字等复杂动作，后面谈到某些沒有外在表现的操作，如心理活动，也应视为行为。计算机屏幕显示、发声、向网络、打印机、继电器输出电信号，也可视为计算机的行为表现，当然，现阶段还不能称为受意识支配的行为。

4、实施行为的意识主体必须具有最基础的生理层面的应激反应功能，这项功能是主体进化发展的产物，是可以遗传的。计算机也必须具有最基本的输出功能。应激反应是受意识支配行为发生的基础，但应激反应本身不能称为意识行为。      

5、认知环节包括：

A、客体信息通过输入接口向主体传递。

B、信息在主体中的接收、存储、运算加工、形成新的判断性信息。这个环节即为思维。

C、主体新的判断性信息形成，可以存储在大脑中，也可形成执行指令，通过输出接口传递到外部被客体接收到。这个环节即为行为。

D、客体执行情况信息再次反馈到主体，以此检验原来的判断是否正确。      

6、笔者的上述观点与传统认知哲学的区别是：

A、应激反应是行为发生的基础，是可遣传的意识主体的"本能"。

B、意识主体新的判断（认知）只有生成新的"指令"，才能通过"本能"的应激反应驱动行为发生，包括信息更新、交流。这与计算机的运行过程类同。

C、大脑内部的运算分析系统可以依据原有信息和新接收的信息，生成新的判断性信息，存储在大脑存储功能区，这是一种沒有外在表现的行为，由内部的"应激反应"形成。

计算机的运算系统CPU更是高速高效地与内部存储系统交换数据。       

D、人脑可以自设场景，模拟外部环境和客体输入信息，进行思维，同样可生成新的判断（认知）进行存储。计算机只到近年才拥有了自学习功能。

E、人脑可以将判断进行分级管理，对新老判断都可根据与原有知识（经验、逻辑）的符合度自我评价，以其影响力大小随机地发出控制指令，形成行为。这项内部的大数据随机控制管理机制，是智力的核心，在网络通讯技术中运用较早，而智能机器人近年才运用。

F、由于将大脑运算系统与内部存储系统理解为思维与行为的关系，有可能随机产生非必然的判断，无论对与错，有了新的判断（认知）才能有可能得到新的知识，可以认为这是灵感发挥的作用。不用担心判断的"不确定性"，大脑能不断地自动评估这些不确定中的确定概率，大概率地引导正确行为。

笔者认为适当中断电脑既定程序的必然的运行方式，才能使计算机真正智能化（而不是自动化），海量的网络数据给了计算机赶超人类的机会。不必担心计算机替代人，因为人类是社会，计算机只是人的工具。

G，由于引入了大脑内部行为的概念，自省、修行也具有了合理性，这沒有什么奇怪，思维本来就是自省的。

 

1118（20200102A） 抽象思维和形象思维

1、前几篇短文中，笔者提出意识是主体对自身和客体的非确定性判断，以信息实在的形式在主体中加工整理存储，并在主体之间传递交流。

思维是主体中的信息加工过程，这种过程由人脑神经系统完成。目前电脑的芯片系统可以辅助人脑完成很多功能，某些方面如计算能力、存储能力方面已大大超越人脑，但在创新思维能力方面仍不及人脑，现在正在朝自我学习智能化的方向加速改进。

2、主体对信息加工整理能力即思维能力是有规律可循的，人们通常称这种规律为逻辑思维。逻辑思维本质上是人类经验的总结，它与人类积累的其他有效经验一样，都是主体中存储的与客观事实符合度很高的判断，已有的信息将会规范后续信息的加工整理。

3、逻辑思维可分为抽象思维和形象思维，通常认为抽象思维比形象思维更精准，形象思维比抽象思维更模糊。

从意识发生的角度分析，个体人的思维模式一定是从模糊的形象思维开始的。其实模糊与精确是相对的，某个角度的精确另一角度就会模糊，例如人脸识别，人可以做到只见一面几秒钟的印象，几年后再见面还能回想起来，因为大数据支撑下的模糊反而精确。而电脑分析上亿的"像素"逐一对比，因为精确导致误判率很高反而模糊。长期以来对图像识別的难度很大，近年模糊技术和概率技术的应用，加上电脑计算能力提升，图像识別才进入应用领域。

4、从进化角度分析，人脑先天拥有的能力是形象思维，以语言为主要特征的抽象思维能力是后天学习获得的。语言的抽象思维有时也并不那么精确，它不仅受翻译系统影响，还会受语言环境（即所谓"语境"）的影响，因此精确思维往往离不开模糊思维。另外人们还发现，抽象思维如果结合形象思维则更能提高思维效率，这就是提倡情景教学的原因。

5、从信息加工的角度来着，逻辑思维尤其是抽象思维起着重要的作用。但是从新知识产生的角度考虑，非理性思维即突变的灵感是创新思维的源泉，无论是人脑和计算机，如果按既定的逻辑思维程序运行，是无法出现新的认知的。只有突变，出现新的程序和结果，形成新的非确定性判断，再由实践检验，将符合度反馈回主体，主体给这个新判断评分，符合度最高的判断将会逐步"置顶"成为新的有价值的新知识。

 

1119 （202405）确立意识的客观实在性的重要意义

1、意识的客观实在性，其重要意义主要还是体现在理论层面，对几千年来哲学界争论不休的一些问题，可以有了一些解决方案：

A、唯物论与唯心论之争。创新理论认为物质和意识都是发展的产物，都有一个共同的本原基础：延续变化的实在与非实在。（即有与无）意识固然产生于物质之后，但物质本身也是发展的产物，况且意识领域更加丰富多彩。没有必要特意强调谁更重要。例如对生物而言，植物生成在动物之先，但没有必要强调唯植物观或者唯动物观。

 B、认知渠道的多样性。传统理论对认知渠道问题，即人的正确思想从哪来的问题争论不休，如经验实证主义与理性主义之争，归纳法与先验演绎法之争，客观对象反映论与观念论之争，等等。创新理论认同知识是主体意识的观念论，认为观念也具有客观实在性（信息实在，文字、声音、脑神经状态、二进制码等），且认同行为实践是验证真理的最终标准。在此基础上，认为在认知渠道上要包容各种方式，承认认知渠道的多样性，尤其不能排斥意识的主观能动性。

2、意识的客观实在性将导致了承认一个思维活动的精神世界。这对深入研究物质实在发展的高级领域，研究智能和人工智能是非常有益的。

 

1120 （202405）对唯物唯心的定义应当就事论事

昨天短文谈到了，由于将意识主体和意识都理解为客观实在的发展形式，认为应淡化唯物唯心之争。某群有老师言："相对论，宇宙大爆炸论就是非常具体的呀！按照唯心、唯物的定义套一下，很困难吗？"

笔者认为对唯物唯心的定义应当就事论事。下面以老师提出的宇宙大爆炸论为例作阐述。

A、由于宇宙是无限与有限的统一，我们面对的局部有限宇宙有可能是收缩的也有可能是膨胀的。根据目前的实证资料是膨胀中，但究竟处于膨胀的什么阶段仍需数据验证。  

B、但是认为整个宇宙原初状态是一奇点，依靠大爆炸生成万物的观点，则缺乏实验依据。实验证明此时任何地域生成的正反粒子对都具有质量（能量）的一致性，显然与奇点初始状态无关，而是与此时局部宇宙的整体性系统性有关。

C、人们通常用与"客观事物相符与否"，作为判断正确与否的依据，然后称之为唯物论观点。（注意相符论不等实践验证）其实意识观念的存储、交流、加工过程更加重要，这些并不是唯心主义，意识也是具有客观实在性的，如果意识不具有客观实在性，难道是灵魂或者神？

D、适当淡化唯物唯心之争，有利于拓宽认知渠道，有利于创新思路产生，有利于对意识精神领域的研究。

 

1121 （2024005）关于自我意识问题

1、人类认知史上，很早就有了"我"的概念，但并不是自我意识。人们对我之外事物的认知是对象化的，主体的概念是模糊的，主体并未着落到人（整体的人或者个体人）身上。那么在自然哲学时期，人类对自然对象的认知最终只能归到无所不知的"神"那里。个人对自然对象感觉的不同，被解释为受蔽的缘故。

 2、到了巴门尼德时期，自然哲学向精神哲学转向，认为对一切外部对象的认知都要转化为思想中的理型，理型已经进入个人思想中，但此时还不能算自我意识，只是个人思想对外部对象的感觉上升到知觉，仅仅是一种苻合性反映，并未将思维活动理解为主体内部的对象化活动。

 3、到了苏格拉底和柏拉图时期，对意识活动的认识回归对象化，但此时不再是外部事物对象在思想中的苻合性反映，而是将个人思想中的理型作为对象思维分析。这就有了初步的自我意识行为。到了亚里士多德时期，建立了较完备的形式逻辑分析方法，自我意识走向规范化。

 4、到了中世纪，以笛卡尔的理性主义诞生，笛卡尔的名言：我思故我在，标志着自我意识理念进一步发展。随后康德的观念论，费希特的自我是知识之本，、谢林的自我等于自我、胡塞尔的自我意向和现象直观，中国理学心学的理在心中，黑格尔的由意识向自我意识的发展，等等。于是精神世界的理性活动，包括逻辑分析、反思、自省、回忆回放、似如类比，一系列高级形式的自我意识逐步完善。

 5、但人为什么能形成自我意识，为什么作为主体的我在进行对象思维的同时，能对我的思维本身（此时思维本身成为思维对象）进行实时的监视、控制，传统哲学阐述不清楚。笔者试图从信息实在、非确定性判断角度揭示自我意识的发生机制，尤其是关于主体是复杂系统的观点，让自我意识的实现，包括人工智能的实现成为可能。

 

1122 （202405）理性主义和非理性主义

 1、哲学中理性主义，是建立在承认人的推理可以作为知识来源的理论基础上的一种哲学方法。

 2、早在两千多年前的古希腊，理性主义是以理性思维形式出现。一是对原始宗教、神话幻想的取代。二是由自然哲学走向精神哲学。以巴门尼德为代表，认为人对外部对象的感觉是不可靠的，只有进入思想中的理型才是可理解可认知的。随后亚里士多德创立了形式逻辑，理性思维上升到逻辑思维。

3、17-18世纪间随着笛卡尔的理论出现，理性主义正式产生，是启蒙运动的旗帜。理性通过论点与具有说服力的论据发现真理，通过符合逻辑的推理而非依靠表象而获得结论、意见和行动的理由。

4、非理性主义。

A、早期，通常将非理性主义归于神学。

B、西方将类似中国的象思维也归于非理性。

 中国的象思维并非是西方学者描述的神秘思维，而是不完整的理性思维。如道学、中医、气功。象思维，指运用带有直观、形象、感性的图像、符号等象工具来揭示认知世界的本质规律，通过类比、象征等手段把握认知世界的联系，从而构建宇宙统一模式的思维方式。具有很大的普适性、包容性。

C、理性主义逐步走向极端的先验观念论，只承认推理演绎，完全排斥归纳法和经验主义。

D、理性主义的另一个极端是只承认逻辑思维中的抽象思维形式，试图将形象思维排斥在逻辑思维之外，因而将艺术创作归于非理性主义。笔者认为人类最早的逻辑思维是从形象思维开始的，现实中形象思维也很普遍，例如驾驶汽车，哪里来得及数理逻辑分析，形象思维本身就是模糊的逻辑思维。不要小看这个模糊思维，人脑看个陌生人一眼几年后还能识别，计算机的人脸识别走了几十年的精密数理逻辑之路难以成功，引入模糊数学后才有了较大进展。

5、康德和黑格尔都认为不应将形式逻辑仅仅视为思维工具，而应从本体论角度理解形式逻辑，形式逻辑应当揭示了一种规律，一种事物存在与发展都要要遵循的规律，而不是作为一种工具实现某个目的。他们都认为形式逻辑中一个要点是判断语法中的“是”，“是”表面上是联系两个事物，一个偏向普遍性，另一个偏向个性，实际上描述的是一种主体的意向性思维活动，力图驱使感觉到的外在对象转为思维概念。康德走的是主观先验演绎路线，由主观中先于经验的判断能力引导外在对象转为思维概念。黑格尔同意“是”的意向性思维活动观点，但认为外在普遍性事物与个性事物之间存在矛盾，如普遍性的玫瑰花中的个性红色玫瑰花、普遍性红色中的个性玫瑰花，无论何种情况，普遍性都不可能等同于具体的个性，也就不可能包含任何具体的个体，这就出现了矛盾，康德的主观先验演绎路线回避不了也解决不了这个矛盾。黑格尔认为事物就是在矛盾中、在自我否定中生存发展。因此形式逻辑本来就应当包括辩证因素，将外在的客观矛盾对象转化为意识中的本体性的具有辩证特征的概念是形式逻辑的任务。辩证法是理性主义的范畴。

6、关于理性思维与非理性思维，笔者与传统理论的最大的区别，是认为理性思维如同运行既定程序的计算机一样，无法产生重大创新思维，只有由非因果关系非决定性导致的灵感式突变，并经行为实践筛选验证，才有可能产生重大的创新思维。无论是康德的先验概念形成，或是黑格尔的意识转化为自我意识，都必须经由非因果关系非决定性导致的非理性突变过程。

 

1123 （202405）为什么要用信息实在作为意识的主要存在方式

1、对于意识究竟是不是客观实在的问题，在哲学界争议很大，应当有一个明确的观点。笔者坚信意识是具有客观实在性的，这就得阐述清楚意识的实在性的表现方式。

2、脱离意识主体的信息是可以独立存在的，（但最终要进入意识主体中，才能显示出存在的意义）独立于意识主体的信息，具有客观实在性是显而易见的，谁也不会怀疑文字、声音、二进制码的客观实在性。进入意识主体表现为神经元的活动方式，也是一种信息。于是，在意识主体中存储、交换、更新的信息具有实在性就容易理解了。

3、信息既是一种具体实在的存在，又具有高度抽象性。在意识主体中既可以表现为语言中枢的神经活动，（各种民族、地方语言）也可以表现为视觉中枢的神经活动，（各种文字、图像）必须通过意识主体内部的"共识"，或者群体之间的交流共识，使得孤立的信息之间发生关联，形成高度抽象的共识性信息，这就是康德的理性逻辑思维的意向行为特征，也是黑格尔的从意识发展到自我意识的概念形成过程。只有信息概念能涵盖这么复杂的意识现象。

4、有人可能会说行为（包括对外语言）也应包含在意识范畴内。笔者认同行为也是意识活动的观点，行为的基础是由意识信息驱动机体的应激机制反应，但广义而言，意识主体内部的信息流动、加工创新，都是一种自主行为。

5、有人可能会说，意识主体中的错误信息、虚幻信息并不能反映客体状况，将意识的存在方式定位于信息，是否欠妥。

笔者认为这正是建立意识的信息实在概念的必要性，难道错误的意识、不完善的意识没有客观实在吗？信息实在为所有的意识活动找到了客观实在的栖身之地。

6、信息实在是发展实在观的重要内容，是由质料实在（本原）发展到形式实在（波粒统一模型、物质实在）之后进一步发展的产物。运用意识的信息实在观点，能解决传统哲学中的很多疑难问题，如观念论中的"自我"问题、"反思"问题、精神活动问题。

 

1124 （202405）明确意识主体与客体的弱关联的意义

1、发展实在观认为，客体与意识主体都是发展的产物，纵然主体比一般客体发展得更高级，主体有可能对某些一般客体的某些特征有"意向性"，但普遍而言，主体与客体之间的联系，并不比客体与客体之间的联系更密切、关联度更高些。它们之间遵循的是基础的宇宙间万物的普遍联系规律。

2、客体发出的信号能被周边的客体和主体接触到，一般客体不会有特殊反应，但主体（含受主体支配的装置）能夠接收信号转化为内部信息，进一步加工整理、存储、更新，这是主体的自主行为，是主体与客体的本质区别。二者在外部并不存在天然的强联系，主体无法对客体产生必然的心灵感应，客体也无法全面完整地将自己的一切状态如实"反映"到主体中。

3、即使主体能对某些客体有"意向"性的"关注、观察"行为，这并不具普遍性，大量的情况是客体随机地向外呈现信号，被主体感知成为初始信息，这时才被胡塞尔称为现象。胡塞尔现象学中的现象是主体的感知，这时主体的意向性才充分体现出来，没有主体对闪电和雷声的意向和对时间顺序的先天认知，如何能得到雷电的主体知觉。

因此仅考虑主体与客体的外部联系环节，主体与客体是弱关联的。

4、建立主客体之间的弱关联概念的意义：

A、明确了主客体的正常关系，消除了主体、意识的神秘性，能较好地回答意识究竟是什么的问题。

B、为下一步研究认识论问题打下坚实基础。主体与客体的弱关联，反而能建立一种发展的意识观，对群体意识和社会意识的定义也更清晰。

C、消除了主客体的鸿沟式差异，人工智能的发展成为可能和必要。

D、消除唯反映论偏见和唯观念论偏见，拓宽认知渠道，有利于摆脱传统的思维定式，促进物理基础理论研究实现重大突破。

 

1125 （202405）意识主体是有复杂结构和功能的本体

1、传统哲学对意识活动的解释不完备。例如：

A、关于自我。早期是灵感式的解释，到了谢林得到自我=自我，前一个我是意识主体，后一个我是意识对象。这个观点是正确的，但对意识主体同时又可作意识对象没有说清楚。

B、关于自我意识过程回放。（包括一般的推理、决策过程比较，及深度的意识反思）仅是用一句话"意识活动"带过，至于意识为什么能对意识活动自身复述、比较、分析，并改变意识原有进程没有阐述清楚。

C、关于意向性问题。意向性指的是意识调整自我意识的关注点，使得某些客体信号得到特别关注，促使相关现象在主体中涌现。对这类意识的自我管理也没有解释清楚。

D、对想象、梦境、幻觉、潜意识的解释也含糊不清。

2、解释这一切问题的关键点是将意识主体（暂仅指个体人脑，而不涉及社会群体意识）视为一个有复杂结构和功能的本体。

A、将意识主体定义为本体是指客观独立存在的独一无二的个体。 

B、这样的意识主体有复杂结构和功能，是指如同计算机一样有强大的信息接收系统、信息存储系统、信息加工整理系统和信息输出系统。

3、笔者三十年前接触个人电脑深层次的细节：

A、电脑在运行某种程序时能将接收、加工好的信息在各存储区间移动，能检查各存储区间的现状。这就有点类似于意识主体认识自我。

B、电脑可以根据内部信息变动状态变更程序运行方式。这就相当于意识主体可以监视自身的意识过程并干预意识过程。

C、电脑可以将信息流动过程如实记录检查。类似于反思、分析、回放。

D、电脑能根据对信息的分析结果，去特别关注某种外部输入事件，如重点关注键盘是否键入某些键，将信息传导到特别区间。这类似于意向性。

4、以上将个人电脑类比人的大脑有些简单化，人脑的复杂程序和功能远远强于个人电脑。作这样的类比仅试图说明，意识主体是一个具有复杂结构和功能的实实在在的本体，意识本体内部有一个丰富多彩的意识世界，或称精神世界。以这样的认知方式，很多问题会清晰一些。

 

1126（202405）心外无理、心外无物观点的深层次分析

1、持主体意识优先观点的哲学学派不少，影响力甚至远超持客观事物优先

观点的学派。主体优先学派的观点可通俗地归纳为三句话：理在心中、心外无物、心外无理。

2、英国哲学家贝克莱有一句名言：存在就是被感知。其他主体优先大师的观点没有这么极端，但也基本上与这种观点接近，如古希腊巴门尼德、亚里士多德等理性主义者认为存在就是思想中的理型，康德、费希特、谢林、黑格尔等先验观念主义者，认为世界一切都在思想观念里。中国明代著名思想家、政治家、军事家，一生干了很多实实在在的大事，早年提倡格物致知，中晚年多提倡修心和知行合一。但同时又是一位心学的集大成者，主张理在心中、心外无物、心外无理。这些高智商的大师们，难道真的不知道太阳在没有人意识到它时，仍然是一直存在着的吗？这些大师为什么会有如此的思维方式呢？

3、前段时间，笔者通过多篇短文阐述了意识主体的客观实在性，信息实在是意识的主要存在形式，信息与控制行为的相互关联，确定了思维活动和精神世界存在于意识主体内部。笔者是完全赞同‘’理在心中"观点的。

4、但是理在心中，是否就一定要排斥理同样可以在心外吗？

没有人的意识存在，大自然的客观存在（即物）和客观规律（即理）就不存在吗？人没有意识到太阳时太阳就不存在了？人没有发现万有引力规律时，（康德的人为自然立法）山上的石头不是朝山下滚而是朝上运动了吗？

这些哲人不会如此低智商，他们坚持心外无物、心外无理观点主要是如下原因：

A、认为物是一种无法描述的事物，一个具体事物显示给人的只是属性，提供属性的个体是什么，不知道。只有人的感知才是真实的存在，感知到了红、热才定义了火球，感知到了紅、香才定义了鲜花。

B、个别事物是动荡不定的，是偶然出现在此时时地，而变的东西是不可理解的，如走进同一条河水，真的是同一条河吗？一个婴儿活了几十年后，还是同一个人吗？

5、可见大多数持心外无物、心外无理观点的学者并没有否定心外什么也没有，而是说无法真实描述那个心外的什么是什么。笔者的发展实在观，直观地描述了从本原到物质再到意识的实实在在的发展过程。有可能对这些哲学学派之间的争议提供某些解释思路。

理在心中是正确的，心外无物、心外无理是错误的。

  1127 (202405) 现代信息论支持意识是以信息实在为主要存在形式的观点

关于意识是什么，笔者的观点很明确，意识是意识主体对外部和内部事物的规定 描述、判断，主要表现为意识主体中存储、加工、流动的信息实在形式。

 1、有老师不赞成意识是信息的观点。该老师言：‘’（1）意识的定义：意识是细胞集群对外在物质刺激所作的应激反应与条件反射。（2）意识的范畴：意识是细胞物质系统运动 (包括信息传递与存取) 的状态。意识也可以叫意识形态，简称意态。（3）意识不属于信息。意识没有量纲，信息的量纲是比特，信息是可以与光量、电量等效代换的物质属性。"

 2、上述（1）（2）点对意识的表述，是神经心理学派的通常表述方法。它让意识从玄学中走出来，成为具有客观实在性的事物。但意态总得成为可直观描述、可分析、可传递流动的观念，这就必须与信息概念紧密联系。第（3）点不是神经心理学派的观点，那时信息论还未诞生。

 3、比特是二进制通信的术语，与数字信息存储传递有关，但定义为信息的量纲是不妥的。在数字通信之前人们长期使用模拟信号交换信息，那时并没有什么比特概念。

 4、现代信息论通常对信息有如下表述，已经很明确意识的主要表现形态就是信息。

 信息有十个基本特征：

（1）可量度.信息可采用某种度量单位进行度量，并进行信息编码，如现代计算机使用的二进制。笔者认为，意识是非二进制信息，也是可度量的，如生物电流大小，神经节的兴奋强度。

（2）可识别。信息可采用直观识别、比较识别和间接识别等多种方式来把握.

（3）可转换。信息可以从一种形态转换为另一种形态。如自然信息可转换为语言、文字和图像等形态，也可转换为电磁波信号和计算机代码.

（4）可存储。信息可以存储，大脑就是一个天然信息存储器。人类发明的文字、摄影、录音、录像以及计算机存储器等都可以进行信息存储。

（5）可处理。人脑就是最佳的信息处理器。人脑的思维功能可以进行决策、设计、研究、写作、改进、发明、创造等多种信息处理活动。计算机也具有信息处理功能。

（6）可传递。信息的传递是与物质和能量的传递同时进行的。语言、表情、动作、报刊、书籍、广播、电视、电话等是人类常用的信息传递方式。

（7）可再生。信息经过处理后，可以以其他形式再生。如自然信息经过人工处理后,可用语言或图形等方式在生成信息。输入计算机的各种数据文字等信息,可用显示、打印、绘图等方式在生成信息。

（8）可压缩。信息可以进行压缩，可以用不同信息量来描述同一事物。人们常常用尽可能少的信息量描述一件事物的主要特征。

（9）可利用。信息具有一定的实效性和可利用性。

（10）可共享。信息具有扩散性，因此可共享。

  上述十点是信息论学界的主流观点，将意识主要表现形式定位于信息是学界的共识。笔者认为唯有此才能将意识牢牢植根于客观实在基础中，唯有此才能实现精神世界的丰富多彩和生动活跃。

 

 

十二、补遗 （节录）

 

1201 （202405）物理七个基本量纲存在的最大问题是不基本

1、现行国际单位制SI规定的七个基本单位（亦称基本量纲）的定义：

1）米：光在真空中（1/299 792 458）s时间间隔内所经过路径的长度。[第17届国际计量大会（1983）]

2）千克：国际千克原器的质量。[第1届国际计量大会（1889）和第3届国际计量大会（1901）]

3）秒：铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。[第13届国际计量大会（1967），决议1]

4）安培：在真空中，截面积可忽略的两根相距1 m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7 N，则每根导线中的电流为1 A。[国际计量委员会（1946）决议2。第9届国际计量大会（1948）批准]

5）开尔文：水三相点热力学温度的1/273.16。[第13届国际计量大会（1967），决议4]

6）摩尔：是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元（原子、分子、离子、电子及其他粒子，或这些粒子的特定组合）数与0.012 kg碳-12的原子数目相等。[第14届国际计量大会（1971），决议3]

7）坎德拉：是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012 Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为（1/683）W/sr。[第16届国际计量大会（1979），决议3]

2、Sl制定的基本量纲遵循的是实证主义认知方法，具有很强的有效性和实用性。

3、但从物理基础理论发展的角度观察，上述基本量纲的设定存在几个问题：

A、质量（千克），问题是什么是质量，质量的本质是什么，不清晰。

B、安培作为与电有关的基本量纲，远不如电量更基本。

C、温度（开尔文）、物质量（摩尔）、光照（坎培拉），作为物理常数（常量）考虑可能更恰当些。

4、笔者提出的MSae（米秒次e）单位制与国际单位制吻合，关键是以频率（次/秒）替代能量、质量，作为导出量纲。

Msae（米秒次e）单位制由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，物理世界变得如此简洁。频率成为基本的物理量。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10^18e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。

   （前文已有详述，此处略）

 

1202（202405）MSae单位制在热力学中的应用。（见汇编中第十二篇：运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路）论文摘录：

 

3  MSae单位制对温度及其相关物理量的描述
3.1 MSae单位制对温度的描述

物理体系中的粒子之间碰撞，使得个别粒子的运动状态趋于均匀化，温度是体现体系中粒子平均动能高低的一个物理量。

根据气体普适常量R的定义：

R = 8.31451J / (mol×K)

公式中K为绝对温度单位度，mol为物质量单位摩耳，J为能量单位焦耳。表明每1摩耳物质量的理想气体，绝对温度每升高1度，体系粒子的平均动能增加8.31451焦耳。

又因阿伏伽德罗常数为6.0221367×10^23 mol^-1，表明每1摩耳物质量的理想气体含有的粒子个数为6.0221367×10^23N。上述公式可以变换为：

k = 8.31451J / (6.0221367×10^23NK)

k = 1.380657799×10^-23 J /（NK）

k 又称为波耳兹曼常量。

按照MSae单位制：

   1焦耳 = 1.509189075 × 10^33次/秒

得到：
   k = 1.380657799×10^-23  ×1.509189075 × 10^33

k = 2.0836736666×10^10 (次/秒) /（NK）

这是波耳兹曼常量在MSae单位制中的表达式。

下面考虑如何将温度、粒子个数和物质量摩耳等物理量纳入MSae单位制体系中。

温度，单位：K，体系中每个独立运动粒子的平均动能高低指数，表示体系中独立运动粒子的平均动能与2.0836736666×10^10 (次/秒)的比值。K出现在公式中或者量纲组合中时，可以视为无量纲的比例数。

体系中独立运动粒子个数，单位：N。N出现在公式中或者量纲组合中时，可以视为基本单位“次”。

物质量摩耳，单位：mol。特指系统中某种物质粒子个数与6.0221367×10^23的比值。mol出现在公式中或者量纲组合中时，可以视为无量纲的比例数。

这样的表述方式，将温度、粒子个数和物质量单位纳入MSae单位制体系。上述对绝对温度K的解释，可以从理想气体的范畴适用到所有物质体系。
例如，汞（Hg，取原子量为203.4的同位素，下同）的温度降低到4.18K时，突然变成超导体，这时汞原子的平均动能为：

4.18×2.0836736666× 10^10 = 8.709755926× 10^10次/秒

实际上，任何物质体系只要它的粒子平均动能达到2.0836736666
×10^10 (次/秒)的n倍，都可以将该物质体系的温度标记为nK。

（3）下面建立比热系数概念。

比热系数：无量纲数，是物质体系中每个独立参与碰撞作用的粒子每度温度变动引起的内能变动平均数，与每度温度变动引起的动能变动平均数的比值。

比热系数 c = 比热容×分子量 ×氢原子质量 / 每度温度变动引起的动能变动数值

 = 比热容×分子量 ×2.544347446×10^6

 / 2.082244919× 10^10

比热系数 c = 比热容×分子量 ×1.221925155×10^-4

 （比热容不带单位）
如水的比热容为4200，分子量为18.16，可得到：

水的比热系数 c = 4200×18.016 ×1.221925155×10^-4

  = 9.246

  已知下列物质的比热容：水4200，冰2100，水蒸气1842，液氦4560，铝880，汞140，铅130。

它们的分子量为：水18.16，冰18.16，水蒸气18.16，液氦4.002，铝26.98，汞203.4，铅207.2。

依照公式计算，得到上述物质的比热系数：水9.246，冰4.62，水蒸气4.06，液氦2.23，铝2.9，汞3.48，铅3.29。

不难发现，不同物质的比热容数值相差很大，但比热系数相差并不大，笔者提出比热系数概念，是希望更多地从个别量子运动状态角度探索比热容的本质。

 

1203（202405）日食时傅科摆的异动现象值得研究

近日某群有老师分析日食时傅科摆的异动现象，认为是月亮的"面积”效应遮挡了太阳的拉力作用，导致地心引力作用增大而使傅科摆发生异动。

傅科摆是1851年法国物理学家傅科做的一项简单实验，在二十余米高的大厅内顶部悬一钢丝绳，下部吊一几十公斤钢球，让摆任意方向摆动，稳定后形成一个摆动扫描平面，由于地球自转的缘故摆动平面将会转动，地球极地转动周期为24小时，（赤道附近不发生转动）以此证明地球自转周期。不仅如此，在非赤道区域，傅科摆还会由于太阳引力等原因使得摆动波动，实验中波动周期为29.57秒，日食发生时变动了3%，似乎真的是月亮遮挡了太阳引力（对摆锤的拉力）。

笔者认为此实险及解释观点值得研究，因为实验同时证明了日食时地面物体重量并未增加，说明此时月亮并未对太阳引力发生明显影响。况且太阳对地面物体的引力远远小于地心对地面物体的引力，能对傅科摆发生重大影响吗？

 几点思考：

 1、傅科摆是简单又很有科学价值的实验。

2、傅科摆验证地球自转是准确的。

 3、太阳引力对地面物体重力的减弱作用是存在的，但日常情况下相对于地球对地面物体影响太微小。由于傅科摆的放大效应，太阳引力对傅科摆的影响可被实验发现。

4、太阳引力是月亮引力对地面物体的强度的两倍，因而日食时，月亮的确对太阳引力有干扰作用。这种干扰作用不是与引力叠加规律矛盾吗？总之，值得深入研究。

 

1204 （202405）宇宙发展的主流趋势是从一般到个別的发展进程

 1、哲学研究的是最基础的规律，对其他学科有规范意义。今天从一般与个別、相对与绝对角度，阐述宇宙发展的主流趋势。

 2、人们从几千万种分子归纳还原得到上千种原子（含同位素），再进一步归纳还原得到光子、质子、电子等数种基础粒子。人们从归纳法中受益匪浅，但近百年这种归纳还原模式对物理基础结构和基本相互作用理论研究失灵了。几百年前德国哲学家康德提出先验演绎法，认为从一般到个別的模式，是人类认知的主要途径，掀起了一轮哲学革命。

 3、对康德的先验演绎认知模式仍有很多值得商確的地方，但笔者认为演绎确实符合宇宙发展的主流规律。宇宙不是由个別具体事物归纳还原成一般物，而是由一般物演化为具体的万物。由无序的不定形的本原（一般物，延续变化的实在和非实在），演化成局部整体性的以太系统，再进一步演化成波粒统一的有序定态基础粒子，直至万物（含生命、意识主体和意识）是宇宙发展的主流。

 4、人们常忌讳静止不变的概念，认为世界哪有不变的事物。其实在变中求不变，万物才能存在。宇宙由无序发展到有序，就是一个不稳定的变发展到稳定的不变的进程。否则世界哪有这么多稳定的有秩序的事物。这是笔者认定存在局部绝对静止以太参照系的重要原因。局部绝对静止以太系统，是宇宙由无序向有序突破的关键环节，是一切有序定态事物赖以生存和发展的定海神针。

5、人们也常忌讳绝对的概念，认为世界上哪有绝对的事物。其实无数相对的个体之间，如果存在统一的普遍联系，就必须有一个绝对的一般事物作为依托，这是黑格尔等众多哲学大师探索的绝对性。是笔者坚信局部绝对静止以太系统（参照系）存在的重要依据。

 6、有人可能会说，如果宇宙一如既往地由无序向有序、由一般向个性演化，无限的宇宙早就都是高级形态了。其实由无序向有序、由一般向个別、由相对向绝对的演化只是描述了宇宙发展的主流规律，并不否认宇宙在较高发展阶段会因突发事件而回归原初状态（哲学中的原始返终）。但人类努力的追求的是宇宙的主流目标、遵循的是宇宙的主流规律，这就足夠人类大显身手了。

 

1205 （202405）基本概念的正确定义很重要，物质、质量、能量与场

 近日多个群讨论一些物理理论问题。有老师指出，讨论时一定要先弄清楚什么是物质，什么是质量，什么是能量，什么是场。

 1、这位老师指出了一个核心问题：基本概念的定义很重要。物理基础结构和基本相互作用理论近百年停滞不前，其中一个原因就是基本概念混乱。这些基本概念未理清楚，后续研究就会如同一团乱麻，越理越乱。

2、笔者关于物质、质量、能量、场的概念：

 A、万物的本原是延续且永恒变化的实在与非实在。这是无序的不定形的一般物。一般物不是物质，没有质量、能量、相在作用的概念。物质是发展的产物，它的特征是定态。

 B、均匀化是本原的发展趋势，具有局部一致性、整体性特征的以太系统形成，这是大自然统一性、普遍联系的基础，是一切定态个体形成的基础，是定态个体间一致性的基础，是定态个体间相互作用的基础。这样的以太系统就是局部绝对静止参照系，是一切定量计量计算的基础，是解决相对论存在悖论的唯一方案。

 C、以太中随机产生又随机消亡的横波与纵波，通过同步共振和自然选择，形成稳定的量子波，即波粒统一模型。有了定态的个体，物质形成了。什么是物质？物质是一般物发展的产物，物质就是波粒统一的定态个体。由于共振相位的不同，定态个体表现为三种形态：正粒子、反粒子、中性的光子。

 D、物质的属性即定态个体的属性极其简单：波速米/秒，波长米，频率次/秒（能量、质量），曲率次/米（波长的倒数，波密度、动量），波幅米，共振相位差（区分光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子）

 E、相互作用是粒子的属性，由于粒子就是波，粒子的无固定的质粒组成，无固定的体积，无固定边界，波的空间特征体现在它的空间分布上，波动中心曲率、动量矩（引力是曲率，电场力是动量矩）最大，由中心对称愈远曲率越小，分布是有规律的，受半衰距规范。粒子之间的波动干扰，（叠加或叠减）破坏了这种平衡，粒子调整自己的态（距离、相位角度）即出现相互作用效应。

 波的空间分布是粒子的结构特征，也即粒子的场特征，场是依附于个别粒子的。没有什么独立的场物质，粒子之间的相互作用完全不用另外创造出传递相互作用的粒子。

 3、光产生于电场作用，但不同于电场。电场是不能独立于电荷存在的，但光必须独立于光源存在。光波不是电磁波，电磁波是光波。电磁波是低频光子的群体同步集合。

 

 

（以下各篇已发表的论文均保持原文，未作修改）

 

第二篇：运用发展实在观探索万物之源与传统哲学观点的比较分析（2022）

 

全文发表在《大众文摘》2022年第10期。

http://www.qikan.com.cn/newarticleinfo/dzwz202210263.html 龙源网收录

 

并在维加斯新闻报网站以繁简体字方式收录，分第一部分和第二部分：(可在首页右上角进行繁简体转换)

第一部分链接: https://www.lvcnn.com/mobile/news.php?id=39260。

第二部分链接: https://www.lvcnn.com/mobile/news.php?id=39261。

 

汇编全文可在期刊数据库有关栏目审阅。

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运用发展实在观探索万物之源

           与传统哲学观点的比较分析

 

                         皮可慰

摘要  本文运用发展实在观探索万物之源及相关哲学基础问题，通过对无序本原的本质直观以及对无序向有序突变机制的揭示，对存在论、形而上学和意识发生等问题，进行了较深入的反思，尝试了一些新的研究思路。

关键词 发展实在观；无序本原观；万物之源；存在论；形而上学。

        人类对宇宙间万物的认识是逐步的、由浅入深的。自古以来人类隐约感觉到，千变万化的具体事物的背后，一定有着更一般的普遍性的东西，维系着万物之间的联系和统一。历代哲学中一个持久的议题是世间万物终极起源问题，这是存在论和形而上学的核心问题，即多个哲学学派探索的存在者如何存在的问题。

 

1 万物归源的可能性，探索万物之源问题的现实意义

万物归源又称万物归一，归一不是指万物发展方向归于同一不变的东西，而是反过来认为万物的源头都是同一种东西。这种同一的源头是什么呢？无法从经验直接感觉到，甚至很难使用通常的形式逻辑思维方式描述它分析它，人们仍然执着地认为它是存在的，理由是什么呢？

人们对众多具体事物进行分析解剖，复杂的个体总可以分解为简单的个体，而这些简单的个体似乎具有更广泛的普遍性和一致性。即不同个体之间总会找到共性，而共性往往有简单的一致性的载体。到了近代物理化学时代，这个问题就变得更清晰了，从几千万种分子，到几百种原子，再到质子、电子，万物归源似乎是一个必然的趋势。这是以归纳法的思考方式得到的粗略判断。到了达尔文生物演化论时代和社会发展观时代，人们的思维方式中更多地融入了演化的观点。发现世界不是归纳而成的，而是演化的结果，演化是有过程有源头的，因而追寻万物之源是可行的。

  种种迹象表明，万物归一是宇宙的普遍规律，中国古代老子道德经中“大道至简”，“大道归一”，“道生一，一生二，二生三，三生万物”的提法是有一定道理的。

需要说明的是，我们探索的万物之源，并不是类似可以生成众多生物个体的种子基因，也不是类似宇宙大爆炸起源的“奇点”，而是一种宇宙中的可以多发性地演化出万物的一般、普遍性状态。

对万物之源问题的研究，能促使哲学中关于存在论、形而上学、意识发生等很多问题变得清晰。笔者提出的发展实在观将实在的表现形式视为不断发展的，对从源头及其发展脉络厘清存在、实在、实体、物质、意识等概念之间的关系，提供了新的思路。只有万物之源及其发展模式得到合理阐述，一些从属性的基础问题才能得到顺势而解。

对万物之源问题的探索还有利于某些物理基础性问题的研究。经过漫长的实践、思维，到了一百年前，人类对大自然的认知已经迅速抵达到了质子、电子、光子层次，对相互作用的认知也归结到了数种作用形式。但是近百年过去了，应用物理飞速进展，而对物理基础结构和基本相互作用的深入探索之路、寻求统一之路成效甚微。质子、电子为什么具有全同一致性，为什么各自质量是这样的数值而不是别的数值，为什么存在万有引力和正反电场力，为什么引力常数和电场常数是这样的数值而不是别的数值？这些大自然之谜必定是有解的，近百年仍未解不是由于实验数据不完备的原因，而是某些思维定式限制了思路的拓展。其中最主要的就是将有序定态视为永恒的，将一致性的个别事物视为永恒的，跳不出以粒子解释粒子、以相互作用解释相互作用的框架。哲学基础问题与物理学基础问题在本原层面是相通的，如果无序的万物之源状态得到清晰描述，由无序到有序的突变机制得到揭示，上述大自然之谜有可能得到解释。

 

2 传统哲学学派探索万物之源时面临的问题及解决方案

 

1）早期自然哲学学派

从古到今不少哲学家对万物之源问题进行了艰难的探索，古希腊哲学家泰勒斯（约前624到前550年），生长于爰奥尼亚。泰勒斯认为万物的起源是水，这是西方人第一次用经验所及之物来说明万物之源，试图突破神灵造物理念。更重要的是他以单一元素说明复杂的万物，以一统多，奠定了万物之源的研究目标。阿拉克西曼德（前610到前546年），是泰勒斯的学生兼助手。他首先使用＂本原＂一词，作为万物之源的原初要素。但他与老师泰勒斯不同，认为本原不应当是某种固定的＂质料＂，而应当是未定物，即无限制、无界限、无定义之物，以此造就一切。同时引入了变动、演变的初步观念，对万物之源的理解进了一大步。

中国古代老子（约生于前571年）春秋末期人。老子的道德经中提出：“道可道非恒道。名可名非恒名。无名，万物之始也；有名，万物之母也”。“天下万物生于有，有生于无”。“道生一，一生二，二生三，三生万物”。道德经指出了作为万物之源的道，不是平常的事物，也不是平常语言可描述的，但它是处处存在的。

古希腊自然哲学从具体事物出发，力图从客观事实中寻找构成具体事物的始基，而中国道德经从宇宙整体出发，同样是力图从客观事实的普遍规律角度寻找万物之源。由于当时人类对大自然的认知水平尚处于启蒙阶段，难以发现万物之源真理。

2）存在论

巴门尼德（约前540到前？年，是埃亚利学派代表人物，南意大利人）。继承老师塞诺芬尼（约前589到前485年）宇宙整体为“一”的观点，创建了存在论，认为存在即是思想，存在界就是实在界。无论是思想上想到的，或者是客观中存在的事物，任何事物都是存在着的。巴门尼德排斥了自然哲学的个体元素始基概念，设想了一个至高无上的、描述宇宙整体的“一”，这样的“一”是最高的存在，要靠它来解释自然界，当然无法在自然界存在，只能是理性的概念。

存在论在人类思想史中的贡献是用“存在”将宇宙间一切事物联系起来、统一起来。尽管巴门尼德并未建立 “终极存在”概念，但他提出了宇宙整体性一般性“一”的观点，“一”区别于任何定态个体， 同时“一”又生“多”，这本身就是“万物终极起源”问题。存在论强调理性思维，强调意识对客体的“理解”，为寻求万物之源提供了更多的严密的思维工具。

存在论开启了哲学由自然哲学向精神哲学的转向，人类的认知方式发生了超越感觉向知觉、理性思维的飞跃，精神哲学在意识的发生和发展、知识体系的构建方面起着重要作用。但万物之源是自然客观的最原生的、最一般的、最基础的状态，偏离了自然客观去探寻万物之源是难以取得进展的。巴门尼德及其后存在论哲学家，始终未能说清楚万物之源即存在者之存在究竟是什么，更无法阐明由万物之源发展到具体万物的动力和路径。最主要的原因是离开了直接的自然客观，无法在“有”之外理解“无”，无法直观地描述“有”与“无”，在理论框架中未能妥善安置非存在，存在就无法在保持自身整体性、连续性的情况下获得变动性，动不起来就失去了发展的可能。本文提出的解决方案是区分实在与存在概念，让实在与非实在作为存在的基础。

纯粹的“数理逻辑”分析工具的局限性也是存在论两千年来难以取得突破性进展的重要原因，无论是解决存在的连续与间断问题、个别与一般问题，还是本原的“自因”问题，总是被一张“数理逻辑”的大网严密罩住,无论是朝什么方向拓展,总是会出现形式逻辑“悖论”,任何突破的可能性都被封住。人们应当反思，世界任何事物都是发展的，“数理逻辑”就没有一个发生和发展的过程？在本原状态下，任何定态的事物还未出现，万物还有待生成，以个体为分析对象的“数理逻辑”此时能起作用吗？本文提出发展实在观，认为数理逻辑也是随着定态个体出现的发展产物，而在本原层面数理逻辑无法发挥作用。

3）形而上学和实体论

亚里斯多德（前384到前322年），希腊雅典人，是柏拉图（前427到前347年）的学生。亚里斯多德认同柏拉图关于知识要统一于理型界的观点，但综合了自然哲学和精神哲学，综合了通过经验和通过理性的认知渠道。

亚里期多德在哲学史上有巨大贡献，表现在：

创立了形而上学，其核心是原始的终极存在，认为任何具体的个别的事物背后，或者说任何事物呈现出的经验现象背后，一定存在最一般的最原始的本质。认为形而上学是第一哲学，是比自然科学更基础的知识体系。

认为存在是一种思想概念即理型，创立了形式逻辑用以规范思维活动。同时又认为存在内含一种保证任何存在者独一无二性存在的本质，具有真实性和唯一性。存在者的本质就是实体，这就承认了理性思维是有自然客观基础的。

提出了存在的分层次观点，认为存在者的本质是实体，是存在者之所以存在的最基础的本质性范畴。提出实体的四因说，即质料因、形式因、动力因和目的因，质料是一般的具有潜能性，形式是具体的特异的个体实体的表现方式。分层级的以实体理论为基础的形而上学，不仅为研究具体的自然科学提供了本体论基础，也为研究意识和知识体系的理性思维提供了方法论基础。

但是当亚里斯多德进一步追问实体是什么的时候，就找不到答案了。这种有实体论及四因说支撑的近乎完善的形而上学体系，仍然未能解释作为终极存在的万物之源到底是什么的问题，主要原因是未能从发展的视角正确认识一般与个别的关系、无序与有序的关系、质料与形式的关系，也无法从大自然基础事实的角度理解本原的自因。本文提出的解决方案，认为“质料”是最基础的存在方式，“形式”是存在者的定态状态，从无序的本原状态发展到有序的定态个体状态，是“形式”的突变进程。四因说适用于本原和所有存在者，但实体概念不适用于本原，实体是有序的定态个体，是发展的产物。

后续的哲学直到现代，大都沿着存在论和形而上学的思路发展。即使某些哲学学派声称反存在论或者反形而上学，但研究内容上大都没有脱离存在问题，也没有脱离现象背后的本质性基础性问题，只是对存在和形而上学概念的定义和理解上的差异。由于传统存在论和形而上学的核心观点并未出现重大创新，探索万物之源时面临的问题仍然未得到解决，终极存在的万物之源是什么的问题，即存在者之存在是什么的问题，始终是个谜。要解答这些问题需要有突破性的新思路，需要形成一个较系统的对万物之源及万物存在方式构建的解决方案。本文试图在这方面作出一些尝试。

 

3现象学为探索万物之源提供的研究方法

 

万物之源深藏在现象背后，怎样才能得到对万物之源及其演化规律的认知呢？可运用胡塞尔（1859到1938年。奥地利人）提出的现象学方法，逐步揭示万物之源的本质及其发展规律。尽管笔者不认同现象学将现象和本质都定位于主体意识概念的观点，不认同现象学认为现象可以符合因果联系地自然地显现出本质，但认为现象学通过对现象的本质直观和现象还原方法，加上主体先验性的猜想，可以逐步揭示万物之源的本质及其发展规律。

A、回到事情本身，让经验事实从现象中逐步呈现出接近自身内在本质的内容。着重考虑现代科学实验中的下述经验事实：

较大范围、较长时间的“光速c”一致性。这预示着必然存在一种较广泛的、普遍联系的“环境”“媒质”，能够导致其中的“个体”具有一致性的运动状态。似乎只有介质波能够具有这种特征。有人质疑光速的一致性，认为不同观察者测量的光是不同速度的，人们应当想一想，为什么总有那么一个c而不是别的数值进入观察者视野和思维呢？这才是与本质有关的事实。

实验证明：总能量小但频率高的光束比总能量大但频率低的光束，具有更大的对物体的“冲击”性，预示了波的“一份一份”性，而这一份一份的波正好可以视同为“粒子”性。

大量的质能相关事实、正反粒子堙灭为能量（或者反向）的事实、原子能级计算公式中含有的“光速c”事实、质子及电子自旋磁矩计算公式中含有的“光速c”事实，预示着波不仅与光而且与“实物”粒子有着密切关联。

质子、电子和光，具有广泛的“全同”一致性，光表现在速度上，质子、电子表现在质量上（同样也表现在内部速度上）。预示了“同步”在无序迈向有序进程中的重要作用，只有波能够具有这种导致个体稳定、定态的“同步共振”机制。

这里的“事情本身”既不是零散的经验，也不是纯粹的理性概念，而是经过实践验证的具有大数据特征的客观事实。

B、将一切传统的理论悬搁起来。这些理论主要有：以粒子解释粒子的理论，设置新粒子以相互作用解释相互作用的理论，涡旋理论，弦理论，以及传统的存在论和形而上学观点，等等。既不轻易肯定，也不轻易否定，但在建立新的认知过程中必须避免受其干扰。

C、通过对现象的本质直观，作出波粒统一的初步猜想：

传统现象学是从意识的角度，通过意识到的现象呈现出仍然是意识形态的本质，而笔者希望从上述真实存在的并在意识中表达的现象，逐步呈现出实在性的本质，就需要运用思维中的飞跃，即主观能动性的“猜想”，才能实现本质直观。

通过对上述真实现象作出的猜想：基础的有序结构形式是波。这里的波，不是指描述粒子在振动的波，而是说在这个基础层面粒子就是波，或者说稳定的波就是粒子。由波构成的“有形”既不是固化不变的，也不是无形的，而是能够在动态中保持稳态的“有形”。这个基础层面的波由于同步共振能够保持极强的稳定性，因此不会如同宏观波一样随着时间的推移而不断扩散衰减，而是能维持很长寿命期的个体性。波还具有很好的共容性和穿透性，（类比：看看很小的耳道中的成百上千种声波的共容性和穿透性）这就为粒子的稳定性和粒子之间的相互作用提供了有效的解释途径。

D、更多的经验事实支撑波粒统一观。

自从物理研究深入到微观层面，粒子性与波动性的矛盾日益突出，只有将粒子理解为波才能协调解释诸多问题。波与粒子是统一的，这就象大江中的船激发出的波浪向岸边行进，遇到物体会碰撞反弹，波浪看上去就象实物一样，其实组成波浪的质料并未随着波浪移动，移动的只是一种运动形式。超声波如同粒子一样击碎结石。运动形式是实在的一种存在方式，早年人们将热理解为有一种类似盐一样的物质，称为“热素”，热素多了体系的温度就高，后来才知道热不过是体系内物质的运动。波作为一种运动形式是实在的存在方式，能够很好地在动态中保持稳定，成为有序性的基础结构。

近百年的科学发展史证明了，物理微观领域研究工作凡是沿着波与粒子融合的路线前行，承认任何粒子生存的任何时刻都具有波粒二象性，就能持续地走向成功，如量子力学、微电子学、电磁波学，直到量子计算、量子通信，这就意味着波与粒子有极大的可能是以某种方式统一在一起的，而“粒子就是波”是最佳的解决方案。凡是背离波与粒子统一的路线，持有固态的僵化粒子观，则很难走向成功。因为任何有固定边界的粒子，无论多么接近，只要不接触就是无限远的，无论近距离作用或者远距离作用都不可能发生，而只要接触，无论是自身接触或者是通过别的粒子接触，都面临着难以解释这种接触如何引起相互作用的难题。

波粒统一观在个体层面将粒子性与波动性统一在一起，对光束的反射、折射、衍射、干涉、偏振等实验都可解释为光子与实物粒子的相互作用，（有障碍物才会出现上述物理现象）与宏观的光波动理论实现有效衔接。由于波动中心按与波长有关（而不是波幅）的正弦曲线运动，作用点和作用方向都具有受概率规范的随机性，能较好地解释光子行为的不确定性。

   这些都进一步证明了波粒统一是最合理的有序的基础形式。

E、有序的基础形式得到确立后，可以向下推导到具有系统性和整体性的以太和无序的本原状态，也可以向上推导到宏观状态，直至意识主体和意识的发生。

运用现象学方法，可以透过现象看本质，逐步形成以发展实在观为主线的对宇宙间万物的从无到有、从简单到复杂的基础性认知。这种认知既是理性思维的结果，更是客观经验的内在本质呈现和实践验证的结果。

 

4  运用发展实在观描述万物之源及万物的存在方式

 

1) 发展实在观的简要表述：一切定态和具体的事物都不是永恒的。具有定态性的具体事物是发展的产物，复杂的定态性具体事物是简单的定态性具体事物发展的产物，最简单的定态性具体事物是客观的真实自然状态的基本事实即万物本原发展的产物。万物本原是自因的，具有质料、形式特征，蕴含着发展的动力，蕴含着从无序向有序、从简单有序向复杂有序发展的方向。可将这种观点称为发展实在观。

2）无序的本原

发展实在观认为，本原是实在的初始状态即真实自然状态的基本事实，表现为以下特征：

A、实在是延续的。即“有”是延续的。

B、实在是变化的。即这种“有”的延续状态是变动的。

C、非实在（即“无”或“空”）同样是延续的变动的。

D、实在或者非实在的延续大小是随机的。实在和非实在可以相互转化，这种转化具有对称性：有多少实在变化为非实在，就有多少非实在变化为实在。

E、任何实在或者非实在是永恒变化的，无限可分又无限可合，既是自身又不是自身，表现为无限的对立性，但任何时刻又都具有统一在一起的有限性，这是对立统一辩证规律的最原始形式。

F、这样的初始状态是终极的最一般状态，没有任何定态的具体个别事物，因此，数学规律、形式逻辑规律、因果决定性在这里都不起作用。但对这样的初始状态仍然是可以思维的，思维方式是运用现象学还原方法进行本质直观，即对事态（包括可能的事态）直接描述，经由理性思维(猜想及综合判断)通达直觉、逐步揭示本质。

事物本原指的是宇宙间万事万物存在一个共同的基本的东西，以上描述了一种无序的本原状态，即“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”。在本原阶段，存在的概念已经出现，与传统存在论认为的“存在就是思维”的观点不同，发展实在观认为本原性存在是自然客观的真实状态，无论存在发展到什么阶段，实在与非实在的基础形式永远居于其中。

3）无序发展到有序的第一步： “道生一”，均匀化和一致性的以太生成。

 无序的本原状态如何发展成有序的、定态的、可计量的、可计数的、可用形式逻辑思维的、具有个体性的具体事物，依靠的是自身的动因和内在的发展趋势，是自身的自组织过程。无序的本原状态是变化的具有延续性的实在与非实在，由于各向同性随机变化，在相当大的范围内实在和非实在的构成比例趋于稳定、分布状态趋于均匀，均匀化和对称性是有限宇宙内大自然的普遍规律。这种均匀分布的趋势，导致体系在大范围的有限宇宙内形成了整体联系，如果局部出现不平衡，体系都会自动调整到平衡，呈现了原始的一致性。可以将这种整体联系的具有自我恢复特征的均匀化的状态，称为“以太”。

这是由无序发展到有序的第一步，由于还没有定态的具体形式出现，以太不可计量、不可用数学和形式逻辑描述。由于后文阐述的波粒统一观的建立，任何粒子都是以太媒质中的波，波与以太是融合在一起的，传统理论因为阻力问题否定以太存在的理由不再有效了。又后文建立了太阳系的局部绝对参照系,MM实验否定以太的结论也有了解释的途径。

4）无序发展到有序的第二步：“一生二”，以太中随机生成和消亡的不稳定的原始横波和纵波。

均匀化的整体联系的以太状态，具备了产生振动和波动的条件，类比宏观媒质，有两种波动方式：横波和纵波。波动是随机产生又随机消亡的，不具有稳定性。此时定态的稳定的个体仍未生成，仍不可使用数学和形式逻辑描述波动状态，更无法按照宏观的方式建立波动模型，因此具有随机性，这种随机性具有模糊量化的大趋势特征，但不具有概率数值计算特征。

5）无序发展到有序的第三步：“二生三”，不稳定的原始横波和纵波由于大自然的随机偶合可形成稳定的一份一份的共振波，同步共振是定态个体得以稳定的机制，只有波动形式才具有这种可能性，这是自然选择机制的结果。频率相同或者接近的横波与纵波偶合形成共振态后，频率稳定，具有了个体的定态性，量子由此产生，横波与纵波共振合成的波可定义为量子波。

横波与纵波同步共振时的相位差有正、反、合三种稳定形式，分别对应于正粒子、反粒子和光子。光子的波动中心运动在一个平面内，波动方向表现为一个方向。正或者反粒子的波动中心运动不再处于一个平面內，而是出现Z轴方向的偏转，呈现立体状，波动方向也不再是一个方向而是呈环绕状，对外没有显现出运动，但内部仍然是光速运动。横波与纵波同步共振时的相位差偏离上述稳定状态时，是运动的正或反粒子，波动中心呈现螺旋状运动，合成波速度始终是光速。可用直角三角形描述波速、频率，两条直角边分别描述玻色分量和费米分量，斜边为合成量，洛伦玆变换公式能自动显现出来，质能相关关系的c平方也能自动显现出来。

  “二生三”指的就是由随机的不稳定的横波和纵波通过同步共振生成光子、正粒子和反粒子。至此，稳定的具体个别事物出现了，计量、计算、形式逻辑分析都可以进行了，物质的概念出现了，物质实在成了宇宙的主旋律，因果关系决定性逐步成了规范事物变化发展的主流。

（详见笔者：《运用MSae单位制工具探索核力和核结构的电场作用模型》，北京：科技传播，2015-12 (上)。《探索物理基础结构及相互作用机制的新思路》. 北京：科技传播，2020-02 (上)。 《探索质子质量定态和磁矩系数的形成机制》，北京：科技传播，2021-03 (下)。下同）

6） 三生万物：永恒发展的实在形式。

 变化的延续的实在和非实在状态，由无序的本原发展到有序状态的基础形式（光子、正粒子、反粒子）后，将继续永恒地发展，即“三生万物”。

A、实在可以发展为三种表现形式

任何具体的实在不仅是永恒变化的，而且是不断发展的。实在的表现形式一般有如下三种表现形式：

一是质料实在。质料实在是一切实在的基础形式，实在的其他发展形式都是以质料实在为基础的。质料实在的原始形态是无序的实在与非实在，并始终维持这种原始性，即使发展到千变万化的具体事物，质料实在都是以最一般的同一性方式存在于其中。

二是形式实在。形式实在指的是在质料实在基础上形成的某种稳定的运动形式。形式实在是质料实在的发展形式。有序的最基础的形式实在是“波粒统一”：光子、正粒子、反粒子。形式实在将继续永恒发展，例如原子、分子、行星、恒星、生命、意识主体，但“波粒统一”的基础形式始终以同一性具体方式存在于其中。

三是信息实在。形式实在可以发展为各种复杂的结构组合物，如各种分子结构、各种生命，直到意识主体。意识主体是形式实在发展的产物，意识主体本身具有实在性是无须质疑的。但意识主体中存储、流动、加工、生成的意识概念的实在性是什么呢？意识概念的实在性与一般的形式实在很大区别：首先，意识概念可以对同一客观事物以不同的形式实在方式在意识中呈现，如对个别的马或者某类马，可以用不同的语言、文字、图像、二进制码表示。其次意识概念的实在表现方式涉及到意识领域（包括社会意识）的约定、翻译或者语境问题，具有一种集体的共识性。如何描述这种实在方式呢？笔者认为建立“信息实在”概念是必要的。信息实在是意识主体对客观事物的描述、指称、判断。

B、实在的五个发展阶段

实在形式的不断发展，存在一个由无序向有序、由简单向复杂、由低级向高级的发展过程，可以分为五个发展阶段：

一是无序的本原阶段。基本特征是无序的、不定形的、没有弹性和引力的、没有粒子性的、没有电性的、没有能量与质量概念的、无法使用数学和形式逻辑学方式描述的、不受因果关系决定性支配的完全质料实在形式。

二是波粒统一阶段。这是有序的基础结构，以太和量子波是其主要特征。这是一种在质料实在基础上发展的形式实在。以太结构和量子波的形成是实在从无序迈向有序的重大突破，从此具有了有序性、定态性，由此弹性、引力、电性（即正反性）、能量、质量、数学、形式逻辑分析、因果关系决定性都产生了。物质和物质实在概念也由此产生。

三是生命阶段。生命的最大特点是个体稳定、新陈代谢和繁殖发展。生命是基础形式实在的高级发展形式，已经含有了部分信息实在的内容。

四是自主意识阶段。生命形式发展到一定程度，具有意识载体特征的生命产生，于是出现了意识现象，表现为具有自主性的主体形式。自主意识主体的出现，表明实在的发展不再仅仅表现为生命机体的进化，而是表现为能动地适应环境而发展的功能进化。在自主意识阶段，信息实在已经成为实在的重要表现形式。

五是社会意识阶段。即人类社会阶段。社会意识的出现表明实在的发展不仅仅表现为个体的发展，而是表现为社会群体的发展，个体意识也更多地表现为社会意识。在社会意识阶段，信息实在得到了极大的扩展。

实在的三种表现形式和五种发展阶段，可以理解为存在者之存在的发展模式。由于仍然受到非因果决定性的余留影响，本原突变到有序的定态个体后，继续的发展模式不是一成不变的，“客观规律”也不是一成不变的，因此，必须“因地制宜”、“实事求是”地认识自然和社会。

有人可能会说，既然实在概念描述了世间一切事物，还需要建立存在概念吗？笔者认为，存在概念与实在概念是有区别的：一是因为在基础层面，实在概念自身难以涵盖非实在，需要存在概念来综合。二是存在概念描述的事物范畴要比实在概念宽大一些，例如具体的一匹马、一类白马、头脑中思考到的马，都是事物的存在，如果用实在描述就不确切。三是存在概念还有动词的涵义，例如说某空间区域存在什么事物，是无法用实在概念替代的。

 

5  发展实在观与传统哲学观点的比较分析

 

发展实在观与传统哲学观点对万物之源及万物存在方式的解释，比较分析如下：

1）对存在与实在概念作出区分，实在与非实在是对立的统一，实在与非实在共同构筑了存在的基础。

存在论是哲学中的重要内容，古希腊哲学家巴门尼德运用纯粹理性思维，首次提出了实在、存在等概念。认为存在就是实在，是完整的连续的永恒的。巴门尼德反对自然哲学将万物本源视为任何具体物（如始基）的观点，认为作为万物之源的存在必然是“一”，这个“一”里面不可能有差异，必然是完整的连续的，这种“一”无法在自然客观界存在，只能是思维中的抽象概念。但是如此一来，按照形式逻辑分析，就出现了矛盾：“一”必须是最一般的，同时“一”又必须能够生成“多”。这样的存在论因为找不到为存在者提供基础的事物，始终无法描述存在者之存在究竟是什么。

发展实在观对存在和实在概念作了区分，实在与非实在是对立的统一。实在是延续的变动的，如果没有延续变动的非实在作对应，实在的延续和变动就不可能发生，实在与非实在是相互依存的，共同构成了本原。广义的存在概念可以涵盖客观世界和思想中的一切事物，当然也应当涵盖实在和非实在概念，实在和非实在是自然客观存在着的事物，是存在的最原始状态，是存在概念中的基础和底层。任何存在着的具体事物必定内含实在和非实在，存在也就不再仅仅是思维中的抽象概念，而是能在自然客观世界中实实在在存在着的事物。

将存在概念与实在概念作出恰当区分，是发展实在观与传统哲学观点的最重要差异，能较好地回答存在者的存在究竟是什么的问题。

2）存在与非存在的同时存在。

哲学存在论中对“有”与“无”的问题研究很多。早期哲学学派多认为存在（无论是自然客观中的存在。或者意识概念中的存在）就是“有”，而“无”不可能存在，哲学或者科学研究的对象都是“有”。如巴门尼德认为存在是完整的连续的永恒的，因此虚空不存在。

但是，缺失了“无”（或者“空”）的存在论，就会陷入困境，因为仅仅有“有”没有“无”，“有”就没有地方可供伸展，动不起来。黑格尔（1770到1831德国人）尽力在绝对体中植入了辩证性因素，通过内在矛盾使其运动变化，但由于仍未明确“有”与“无”的同时存在，运动变化在空间上缺乏延续的条件，最后只剩下无限的绝对体。海德格尔（1899到1976年，德囯人）将“时间”概念引入，这里的时间概念从实质内容上理解是指“过程”，要求从持续发展的角度思考存在问题，发展的存在必然需要相应的非存在，于是非存在也就理所当然地存在了。

发展实在观将存在与实在概念作出恰当区分，在本原层面，存在就已经包含了实在的“有”和“无”，这就从根源上为存在与非存在的对立统一提供了基础。有了实在和非实在的底层支撑，存在就不再是僵化的、静态的，而是不断发展变化的。存在者无论发展到什么形式，从个体角度考察，存在与非存在任何时候都是同时存在并处于相互转化中的，即是什么又不是什么，例如“波”在任何时候都是不断否定原来的质料构成，但保持了运动形式即存在方式的稳定性。

3）超越经验是以事物客观真实存在为基础的，是认知的必由之路。

亚里斯多德创立了形而上学，其核心是原始的终极存在，表现为实体形式，以区别于范畴（属性）。但形而上学认为既然原始的终极存在是超越经验的，它的真实存在就是不可验证的，只能是意识中的理念。康德（1724到1804年，德国人）试图协调经验主义和理性主义，构建了一个超越经验的物自体，但仍然认为物自体是超越经验而不可认知的。黑格尔承认了本原的客观性，但无法直观地呈现它，只能是无限的绝对体，由于“找不到原始动因”最后还是回到了精神哲学的体系中。

发展实在观认为超越经验体现了人类认知的发展过程。后文将阐述所有的意识都是非确定性判断，依据经验，通过猜想、实践否证、再猜想、再否证，逐步逼近真理，是认知的必由之路。因此，人类的认知过程实际上是不断地在超越经验，超越经验是以事物客观真实存在为基础的。

4）真实存在的客观事物永远是持续变动的，持续变动的事物是可以被认知的。

一个事物的客观真实存在，应当包含三个特征：一是独有性，即排他性；二是恒稳性，在一定的过程中延续；三是不受任何主体意识与否的影响。持有主体优先观点的存在论学派认为：人们周边个别的具体事物千变万化，当你感觉到的这一时刻，它已经变化了，因此是不可理解的，只有概念是永恒的可以被理解的，才是有意义的存在。例如马，无论是具体的这匹马，或者某类白马，都是偶然地来到世界上，只有思想中的马、白马概念是恒定的有意义的存在。

笔者认为这种观点的不妥之处在于：

其一，误将存在的恒稳性理解为绝对不变。事实上宇宙间所有事物都是变化的，绝对不变的东西是没有的，只要是变动不大，或者变动过程中基本保持事物特征，就可以认为这种（或者这个）事物是存在着的。发展实在观认为，客观真实存在的事物永远是持续变动的，持续变动的事物是可以被认知的。

其二，未能正确理解抽象概念的实在性与自然客观实在性之间关系。发展实在观承认抽象概念也是一种真实的实在，但与自然客观的实在形式不同，是一种信息实在。抽象概念可以有两种形式，一种是群体性实体形式，例如电子群、白马群，除概念的信息实在外，还有形式实在的实体支撑。另一种是纯粹的抽象概念，没有现实的（上手的、在场的）实体支撑，（如已经不存在的恐龙，从来没有存在过的孙悟空，或者附着在众多实体上的属性）仅表现为意识的信息实在形式。抽象概念是人类认知的工具，相比于持续变动的真实事物更具有恒定性，但这只是人的思维约定的恒定性，不能因此否认持续变动事物的客观真实存在。

5）本原是一般与个别的统一。

发展实在观提出无序的本原概念，即“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”。本原具有最一般的特征，没有任何定态的个别事物，似乎没有了具体，如何体现一个事物的真实存在应当具有的独有排他性特征，作为万物之源的本原能否在客观世界真实存在呢？笔者认为“永恒变化的、具有延续性的实在与非实在”，并没有否定整体与局部、一般与个别之间的联系，而是认为在本原阶段，局部与局部之间、个别与个别之间由于是随机不定态显示出平均差异极小，表现为一种大范围的整体性和一般性。由于即使是差异极小的具体个别，仍然是任何时候都存在于本原的整体性和一般性之中的，因此这种最一般的本原在自然客观中是可以真实存在的。从本原向万物的发展过程中，“一般”呈现出绝对性向相对性的变动过程，而“个别”呈现出相对性向绝对性的变动过程。以发展的观点理解一般与个别问题，解决了终极存在的客观实在性问题，为形而上学成为一个有意义的命题提供了基础。

终极存在就是本原，这样的本原不是僵化的、不是一成不变的，而是变化的、发展的，本原不是被动的而是生动活泼的。宇宙中的任何事物形式，只要细分下去，总可以在有限的范围内找到这种本原形式，如果再继续细分下去，还是这种形式，在这个极小的层面上，本原形式之间的差异是很小的，实现了个别与一般的统一。因此，从这个意义上来说，万事万物确实依赖这种本原形式而存在。这种本原形式是一般的，否则它将无法成为万事万物所共有的，但又不是纯粹抽象的，是可以直观描述的。这种不断变化中的形式作为本原，才能体现本原的基本性，避免了以不变的形态作为本原总是需要进一步解释的局面，也避免了以抽象的概念作为本原既不能构成也不能生成万事万物的局面。

6）本原的自因性来自于大自然的基础事实。

亚里斯多德认为，终极存在即万物之源必须具有四因特征：质料因、形式因、动力因和目的因，这就是说万物之源的结构、表现形式、变化动力和发展趋势，都必须是自身拥有的，即自因的，无需依赖别的事物给予，否则就不能成为终极的存在。

对于质料因和形式因，一些哲学学派习惯于无穷地寻求事态来源。例如说水是万物的始基，就得追问水的来源。又如说一种只可意会不可言传的“道”或者“存在者之存在”是万物之源，当然也需要追根到底问个明白，“道”或者“存在者之存在”究竟是什么样的是怎样产生的。但是面对最底层的实在与非实在即有与无的状态，是无法也无须再追问下去的。因为，自然客观的最基础的事实就是终极存在状态，是人们认知的起源和基础，也就是本原的自身。

人们分析具体的个别事物的发展动力（动力因）和发展趋势（目的因）是从事物内部的矛盾斗争和外部作用两方面寻找原因的，但本原是最一般的超越性的终极状态，它的发展动力和发展趋势从何而来呢？发展实在观认为万物之源是最基础的真实自然状态，这样的客观的真实自然状态的基本事实，自身就包含质料、形式、变化动力和发展方向（目的）各要素，无须解释为什么是这样的事实而不是别样的事实，更无须求助于各种形式的“神”或者对其赋予泛意识（精神）功能。在本原层面，虽然看似只有整体性的“一”，但这个整体中含有实在与非实在，实在与非实在的永恒的无序的随机的变化，系统持续对称性特征蕴含着“各向同性”和“趋于均匀化”的动力因，而趋于同步的稳定性被自然选择机制营造出了适者生存的优化趋势，即“目的因”，于是无序的本原必然地向着均匀化的以太媒质、随机波动，直到横波与纵波的同步共振方向演化，最终形成“波粒统一”的以正粒子、反粒子和光子为基础形式的定态的个体事物。

关于本原需要回答的是“是什么”的问题，而不是“为什么是”的问题，从大自然的基础事实出发解释本原的自因机制，是发展实在观与传统哲学观点的又一重要区别。

7）无序向有序发展的突变性。

无序通常指体系中个体的非稳定性、个体之间的非一致性，有序则相反。人们根据宏观经验常常会认为无序中包含有序，有序中包含无序，认为这是无序与有序的辩证关系。发展实在观认为，从本原的基础层面分析，无序与有序的关系完全不是这样的，而是：有一个绝对的无序状态，这就是本原。同样有一个简单的普遍存在的一致性的基础的有序状态，这就是波粒统一。尤其重要的是有一个无序向有序的突变进程，即一般向具体个别转化的突变进程。这个突变进程改变了自然界的一切秩序。在无序的本原状态（包括由无序向有序的过渡状态）下，任何事物都是不定形的、没有弹性和引力、没有粒子性、没有电性、没有能量与质量概念、无法使用数学和形式逻辑学方式描述、不受因果关系决定性支配。突变到有序状态后，定态的具体的个别的事物才真正出现，由此弹性、引力、电性（即正反性）、能量、质量、数学、形式逻辑分析、因果关系决定性都产生了。

无序向有序的突变本质上是一般状态向具体个別状态的突变，是发展实在观与传统哲学观点的重要区别。传统理论遇到的某些难点问题，有可能从这里找到答案。如巴门尼德的由一到多遇到的“形式逻辑”悖论问题，根本原因是形式逻辑在本原阶段还不能发挥作用。分析存在者的存在“是”什么时，不能使用形式逻辑分析方法，此时的“是”已经不再是通常的两个不同层次定态事物的联系词，而是发生了一个突变：一个从无到有、从绝对一般到具体个别的突变。

8）物质是发展的产物。

笔者以前的论文都使用“发展的物质实在观”提法，现在使用“发展实在观”提法，理由是物质概念应当是具体的，应当具有个体性，可计量、可计算、可使用形式逻辑思维，而在无序的本原阶段这些具体特征都还没有出现，只有在有序、定态形成后，物质概念、物质实在概念才能形成。笔者认为，哲学应当与物理学同步，严格区分物与物质概念，物指一切客观事物，物质特指定态的具体事物，有明确的物理学定义。本原和以太都是客观世界中的“物”，但不具有物质特征，仅可称为前物质状态。

发展实在观认为物质是客观存在的一种形式，是发展的产物，基础的物质存在形式是光子、正粒子和反粒子。如果将物质与基础的实在概念及本原层次的存在概念等同，就无法体现这种发展过程，既无法对实在、存在下定义，也无法对物质下定义。而且必须引入非物质概念才能描述物质实在，否则物质就是僵化的不可运动的，而这又面临着对非物质的定义问题。将物质概念与发展实在中的初始阶段——基础的实在概念和无序的本原概念作出区分，能较好地解释“物质究竟是什么”的问题。

（参考笔者：《广西科技出版社》2009年2月《物质究竟是什么》。论文：《广西社会科学》2012年第12期《论发展的物质实在观》）

9）用稳定的运动形式而不是用固定的质料构建定态个体。

无序向有序的突变，最重要的结果是稳定的具有一致性的个体群的生成。传统哲学对个体的构建是本原的“质料”组合，个体内部的质料是稳定的。发展实在观认为这样的固定质料组合方式是无法形成定态个体的，个体不可能是僵化的有固定边界的几何粒子。无序向有序的突变，必然伴随着结构形式的根本性质变，由本原阶段的“无差异化形式”转化为动态的稳定的个性化运动形式，任何个体中的质料并不固定，稳定的只是一份一份的波动形式。质料实在突变为高一级的形式实在，是发展实在观与传统哲学观点的又一个重大区别。

波粒统一的光子、正粒子、反粒子成为了任何具体的个体的最基础的实在形式,这种最基础的实在形式就是物质存在的基础形式。物质存在的基础形式及其组合可定义为实体。这个观点与亚里斯多德关于质料是基础和潜能，而形式是实体的观点是吻合的。各种实体可以显现出不同的属性（现象），属性是依附于实体的，因此实体通常可视为本体。康德的物自体将本体视为不可知的，但仍然有一个“体”的概念，即所谓时空中的独一无二事物。发展实在观认为将实体理解为实实在在的存在物是对的，但是将其视为形而上学中超越性的本原就不恰当了，一致性的定态个体不是本原，从一般物到定态个体必须通过突变才能发生。如果缺少了这个突变，将使得巴门尼德始终无法解决从一到多问题，将使得亚里斯多德提出了形而上学但始终无法描述“终极起源”，也使得康德不得不将物自体视为理性认知权力之外的本体。胡塞尔干脆拿掉本体,(无论是主观的或是客观的),让意识感知到的现象直接呈现本质。黑格尔回到巴门尼德的“一”和整体，但仍然无法将绝对一般与具体个别联系起来，还是解决不了存在者之存在问题。海德格尔意识到存在者与存在的重大差异，企图通过存在者（包括在场的主体和客体）的变化过程（即实质性时间概念）去理解存在，但最终也没有发现存在是什么。根本原因就是没有解决用稳定的运动形式而不是用固定的质料构建定态个体的问题。发展实在观认为应当区分实体概念与本原概念，揭示由 “无差异化质料”（无序的本原）转化为动态的稳定的个性化运动形式（有序的实体）的突变机制，才能促使哲学基础性研究和某些物理基础性研究取得进展，这是基础理论研究必须迈出的关键性一步。

波粒统一观得到了大量物理实验事实的证实。在波粒统一观下，有了可计量、可计算、可用形式逻辑思维的物质概念，发展的实在从无序的本原阶段突变到了物质实在阶段。质料与运动形式、本体与实体、存在者与存在有机地统一起来，很多问题可以得到迎刃而解。由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，波的特征较为简洁，只有：频率（相当于能量或者质量）、波长、波速、相位和波幅，就可以对描述物理现象的量纲和单位制进行简化。

   可以利用普朗克常数和基本电量常量将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。如：

电量： 1库仑= 6.241506363×10的18次方，单位e。

  频率：1焦 = 1.509189075 × 10的33次方，单位次/秒

1千克质量相当于：1.3563915×10的50次方，单位次/秒

  力：1牛 =1.509189075×10的33次方，单位（次/秒）/米

对大自然的简洁认识方式有利于揭示物理世界深层次的秘密，由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此可以直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位。运用MSae单位制工具在进行物理基础性研究时，淡化了能量、质量、动量、普朗克常数、库仑电量等人为规定的计量单位，代之以直接描述大自然有序结构特征的频率、波长、波速和基本费米子个数（即区分正反性的电量），在探索物理基础性问题时，有助于显示看似无关的物理现象之间的联系。如：

倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。（在MSae单位制中，精细结构常数数值为0.0072973,单位为e平方分之一，与电阻同单位）

克利青常数(25812.807,即霍尔电阻数值)等于1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积。

磁通量子 = 1/2 次/e，在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁。

电子、质子质量定态及质子磁矩系数2.79的形成机制。

（详见论文，北京：科技传播，2014-07 (上)，《MSae单位制在应用物理基础研究中的作用》。北京：科技传播，2021-03 (下)，《探索质子质量定态和磁矩系数的形成机制》。）

  10）整体对个别粒子的存在和粒子之间相互作用的规范。

传统存在论对整体性的理解是系统中实际存在的定态个体之间的结构性联系，发展实在观对整体性的理解是大范围的系统本身的内部普遍联系，无论众多定态个体是否实际存在，这种底层基础性联系都是存在的。由于形成了具有整体性、系统性的以太媒质，波粒统一的基础粒子如质子、电子、光子（一份一份的光波）将不再是相互孤立的存在，而是相互联系的。真空中的光速大体上一致（是本质的一致而不是观察系统的换算一致），较大范围宇宙中各处的质子或者电子质量大体上一致，都足以证明这种整体性和系统性的真实存在。对粒子之间的相互作用就必须从整体和系统的角度寻找原因。

粒子之间的相互作用主要有引力作用和电场作用，这与波和波之间的波动干扰有关。人们通常认为一个物体是占有空间体积的，而且是有固定边界的、排它的。但是波似乎沒有独占空间，没有明显的边界，没有体积概念。那么什么是波的形呢？波是如何体现空间特征的呢? 是波的空间分布。波的空间分布并不需要等到波传递到某个空间领域才显示出来，而是存在于波的至始至终，无论是光子或者是实物粒子,个体与整体任何时候都是联系在一起的。任何个体的波的任何时刻,波动中心有连续的波动轨迹，频率（能量）、曲率（波长倒数，动量）在波动中心表现为最大，外围波动与波动中心对称同步，但波动强度趋减，与中心距离愈远，强度愈弱，有一个分布规律。

波具有极强的包容性和穿透性，波动中心体现为定域性，波的无限延伸（任何时刻的延伸而不是传播延伸）体现为非定域性。量子本体之间的波动干扰（叠加或者叠减）破坏了原有的波的空间分布稳定状态，需要调整量子的态（方向、距离、能量）这就出现了相互作用效应。粒子的运动速度不能大于光速，但粒子之间相互作用传递速度是可以远远大于光速的，量子纠缠和量子通信由此成为可能。

笔者尝试使用将引力常数开平方的方法解释万有引力作用，使用将精细结构常数（即电场常数因子）开平方的方法解释电场力作用，能使引力（或者电场力）常数不是仅仅依附于相互作用公式，而是分别依附于作用双方的粒子，（相当于场对粒子的依附性），能在公式计算级别与实验事实吻合，不失为一种探索相互作用机制的新思路。

（详见笔者：《探索物理基础结构及相互作用机制的新思路》. 北京：科技传播，2020-02 (上)。）

11）因果决定性。

在传统哲学理论中，因果决定性是一个尚未完全解决的问题。人们都相信因果决定性，如果没有因果决定性，世界上就没有任何规律可言，但如果一切都是因果决定性，就会陷入宿命论，一切都是设计好的既定程序，丰富多彩的世界将不复存在，任何一个新的认知和行为都不可能出现。传统理论研究因果决定性问题，大都从事件发生的时间关联入手，忽视了因果决定性的发生机制问题。

发展实在观认为，因果决定性也有一个从无到有、由浅入深的发展进程，在客观的真实自然状态的基本事实阶段即无序的本原状态下，一切都是随机的（是本质的绝对随机，而不是受概率支配的如同量子不确定性的数理随机），不存在任何因果决定性。只有发展到有序的物质实在阶段，因果决定性才逐步发挥作用。即使到了此阶段或者更高级阶段（如人类社会）因果决定性已经成为主流，原始的非因果决定性仍然保持一定的影响。（尽管会越来越弱）否则世界不可能这样丰富多彩，那种认为今天的航天飞船奔向火星是几万年前一颗流星落到地面上的因果链必然结果的观点，显然是荒谬的。由此，既坚持了客观实在必然性的观点，又避免了绝对化的自然主义。

如何解释由无序向有序发展的必然性呢？这是因为底层的实在与非实在的均匀化和各向对称性，是基础的事实，不存在因与果关系，而由以太向波粒统一的发展过程，因果决定性已经逐步形成并开始发挥作用了。

以发展的、辩证的观点认识因果关系决定性，对解释意识和行为的发生机制，确认主观能动性和意志的作用有着重要的意义，既承认了过去和现在事态的真相客观性，又承认了未来事态发展的可能的不确定性，以及人对未来事态的可支配性。

12）运动的绝对性和相对性。

传统哲学理论中，将运动理解为个体的一种外在属性，发展实在观认为必须从整体角度理解个体的运动。

发展实在观认为，在本原阶段是不存在运动概念的，本原中的实在和非实在虽然都是既延续又永恒变化的，但变化不是运动。运动是针对具体的事物而言，是有方向可计量的，此时还不存在任何具体的事物，当然就不存在运动概念。只有实在由无序发展到有序的定态状态，即物质实在概念形成后才能建立运动概念，物质与运动是永远联系在一起的。

在均匀化的一致性的以太媒质中，任何具体的个体事物都是一份一份的波，波粒是统一的，稳定的波就是粒子，粒子就是波。粒子的运动需要＂第一推动力＂吗？不需要，因为波天然地就具有运动性。粒子的运动在媒质中会与媒质发生“阻力”吗？不会，因为粒子就是媒质中的波，粒子与媒质是协调的依存关系，只有粒子与粒子之间在相互作用时，才会表现为“阻力”或者“吸引力”。此时粒子的运动不再是“孤立的”“个别”运动，而是在媒质系统规范下的状态。光子运动速度表现为开放式的外在一致性波动速度，静止的正或者反粒子表现为环状的内在波动速度，运动的正或者反粒子表现为部分外在部分内在的波动速度，合成仍为光速，可用洛伦兹变换公式描述。于是，粒子的运动既表现为绝对性，即相对于媒质的运动方向和速度，又表现为相对性，即粒子相互之间的相对运动，但此时已不再是简单的运动速度“加”或者“减”关系，而是在媒质绝对参照系中的“相互作用”关系。

13）无限与有限。

发展实在观认为，宇宙永远是具体的，具体宇宙是无限与有限的对立统一。无限与有限具有对立性，双方都力图突破对方的限制，但任何时刻又都是统一在一起的。无论从大的或者小的角度来看，任何具体的宇宙是无限的，外部无限延伸可合，内部无限细化可分，永远没有极限。但任何区域又都是此时没有合或者分的有限状态。不仅空间如此,时间也是无始无终的,但任何具体阶段又是有限的。

     前节谈到粒子运动的绝对性问题，实际上是认同了绝对“静止”参照系的存在，在这个绝对参照系里光速是一致的，个体粒子的运动状态受这个绝对参照系规范，粒子的运动状态，包括能量的真实大小并不是随观察者的运动状态而改变的，而是以这个绝对参照系来度量。从这个角度思考，狭义相对论的实质并不是相对性而是绝对性，相对性是牛顿力学的观点，狭义相对论的绝对性体现在光速的一致性和质能相关性（即个体量子的定态性）。但是宇宙是无限的，难道“整个”宇宙都是这样的“一致”吗？人们永远不可能知道“整个”宇宙的状态，或者说根本就无法对“整个宇宙”下定义，“整体”永远都是面对局部具体宇宙而言。但有一点是肯定的：光速在大范围的宇宙里决不可能是处处一致的，绝对“静止”参照系也不可能在大范围的宇宙里只有唯一的一个。那么，我们目前所处的“局部绝对静止参照系”有多大？什么物体可视为“静止”参照物呢？笔者认为与太阳系及太阳关联最大，因为其他恒星与太阳系相距很远，干扰较少。“光行差”等实验充分证明了这一点。

无限与有限对立统一的宇宙观对万物之源的认知有重要意义。对于宇宙的有限性而言事物的发展是有“起点”的，当然也有“终点”。对于宇宙的无限性而言事物的发展则可以出现无数的“原始返终”（即返一），同时又可以出现无数的发展前景，永远没有起点和终点。所幸，我们处于的和面对的是局部具体宇宙，局部具体宇宙是有限与无限的对立统一，既存在实实在在的起点，同时又具有无限的可持续发展潜力。

 无限与有限对立统一的宇宙观对人类认识自身有很大影响。地球对于大宇宙来说虽不是独无仅有，但在已知的茫茫星空中确实是少见的幸运儿。地球人类存在于这个宇宙来之不易，发展到今天更属不易，无论是全人类或者是任何个人，都要倍加珍惜，要认识到自身的使命。维护“人类命运共同体”决不是一句空话，是关乎地球、人类眼前生死存亡和未来无限发展的紧迫任务。

14）意识的非确定性判断特征。

意识主体是形式实在发展的产物，能自主接收外部客体对象呈现的信号，并通过意向确认接收后的信号之间产生的联系成为“信息”，对信息进行存储和加工，信息之间随机组合成新的联系成为“判断”。这种判断是非确定性的，即使是可靠程度非常高的判断也是“非确定性”的，因为主体对客体不存在什么“心灵感应”，也不可能仅凭“现象”做到准确“反映”和“符合”。主体与客体之间只能通过现象和接收、行为和反馈发生弱关联，主体相对于客体唯一的高明之处就是作出推测性判断，（计算机也能做到这点）既然是推测，当然只能是非确定性的，而后由实践检验评价该判断的“真理性”程度。

意识的非确定性判断特征使得意识的发生机制可以是多样化的，能包容某些不完备的认知方法，如：缺乏穷尽性的归纳法、缺乏严密逻辑性的演绎法、缺乏完整“公理”体系的理性思维、缺乏严密因果关联的经验实证、缺乏精准反馈的自我意识反思、碎片化的与他人意识的交流，等等，都可以产生非确定性判断，当然这些认知方法本身也在实践的检验调整下逐步完备。以这种方式理解意识的发生，似乎是模糊的不准确的，实则可以避免绝对化的认知方法偏见，拓宽认知渠道，有利于通过不断试错，最后经由实践验证，获取相对正确的认知，逐步揭示真相和真理。主客体弱关联观点、信息实在观点、非确定性判断观点和实践检验观点，对正确理解先验论、现象学和其他认知哲学有一定帮助。

从信息加工整理的角度来着，逻辑思维尤其是抽象思维起着重要的作用。但是从新知识产生的角度考虑，非理性思维（非因果关系决定性）即突变的灵感是创新思维的源泉。无论是人脑或者是计算机，如果仅按既定的逻辑思维、程序运行，是无法出现新的认知的。只有突变，才能出现新的程序和结果，形成新的非确定性判断，再由实践检验，将符合信息反馈回主体，符合度最高的判断将会逐步"置顶"成为新的有价值的新知识。由此可见，信息实在概念对意识的理解，在意识的“符号说”基础上融入了“连接”要素，非确定性判断又为“心智”“灵感”、“自我意识”和“主观能动性”的实现提供了实在性基础，可以极大地提高“纯粹理性”的认知功能。

如果说大自然有一个由无序向有序、一般状态向具体个別状态的突变进程，那么人类的认知也必然有一个由有序向无序、具体个別状态向一般状态的突变进程。传统西方哲学在探寻事物背后的超越本质时，大都是面向具体的个别事物，使用“还原论”的解析方式去探寻万物之源，人们认为“一般寄寓于个别之中”。通常情况下这种研究方式并没有什么问题，但必须认识到有序状态不是永恒的，个别是一般状态演化的结果。例如某个巨大的宇宙区域，可能什么具体的质子电子都没有，按说任何个别都没有，当然就不可能有寄寓于其中的一般了，但是当两个外来的质子高速对撞时，立即会生成各种一致性的正反粒子对，似乎揭示了一般的普遍存在，个别就潜在于一般之中（形式潜在于质料之中）。可见，简单的还原论思维方式在认知深层次问题时，不一定总能解决问题，尤其是探寻终极超越性本质时必须采用新的、突变性的研究方式。

对万物之源状态的认知，单纯依靠对象感知通过经验归纳是无法得到的，必须遵循经验与理性结合、归纳法与演绎法结合、理论与实践结合的认知路线。充分运用现象学的本质直观和现象还原方法，在经验归纳的基础上，运用波普尔的证伪主义，提出猜想作为初步的先验知识（注意：是经验基础上的灵感式理性先验，而不是先天）演绎得到对具体事物本质性的非确定性的综合判断，再经实践检验，去伪存真，逐步发现万物之源的真理。科学实验的大量事实证明了“波粒统一”观点的正确性，证明了发展实在观对本原的推测是合理的。

 

本文提出发展实在观，从探索万物之源开始对传统形而上学、存在论等传统哲学问题阐述了一些个人观点。以这样的方式理解形而上学，使之充实了辩证法因素，不再是一成不变的代名词，也不必承担虚无主义的责任。存在论中的存在者如何存在的问题也有了较好的解释方式。哲学领域博大精深，本文仅涉及一些初始的议题，冒然发表了一些不成熟意见，敬请专家学者指正。

 

 

 

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第三篇：运用波粒统一模型探索光子的形和形变（2023）

 

本文发表在：探索科学2023年9月第11期

 

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         运用波粒统一模型探索光子的形和形变

皮可慰

 

摘要  文章提出波粒统一模型，认为一份一份稳定的波就是粒子。光与静止的正或反粒子、运动的正或反粒子处于同一层次，可以通过共振角度变化实现相互之间的转换。运用波粒统一模型探索光子的形以及与实物粒子作用时的形变，为解释光学实验提供了新思路。

关键词 发展实在观；波粒统一模型；光子的形与形变；光子电偶极化；光子的群体同步。

 

光是自然界常见的物理现象，人类做过了与光有关的大部分实验，得到了系统的准确的实验数据，人类利用了光的大部分性质，让其在社会生活、经济和科研活动中发挥着越来越重要的作用。但是传统理论对光本质的认知并不完备，这种不完备的认知不仅影响了对光物理现象的解释和扩展应用，而且对物质基础结构和基本相互作用机制的深入研究也有重大影响。本文在传统理论基础上引入波粒统一模型，以此对光子的形和形变作些深入探索，试图对光物理实验的解释提出一些新的思路。

 

1   传统理论对光本质认知的不完备性

早期人们用微粒说解释一些光现象，但对很多与光波动有关的问题无能为力，別说频率、波长，就是简单的衍射、折射都不能很好解释。
    后来，惠更斯等人提出的光波动说，对光现象的解释力度比微粒说要优越得多，利用波动说，不仅定性而且定量地解释了很多光现象。
    但是仅靠波动说也难以解释全部光现象。就是一些看似光的纯波动现象，其中也内含粒子的特征，如光电效应中频率与个体能量关系、解释衍射现象中的＂子波＂，等等。
    不少学者为了协调微粒说和波动说，提出了很多方案，但大都没有从根本上解决问题。如：早期德布罗意团队提出导波理论，即让粒子在波中行，但始终无法解释基础的波来自何处的问题。也有人提出一种发射理论，认为从波源开始就按间隔发射光子，似乎可以出现＂脉冲＂式的波效应，（类似无线电波或者光纤信息波）但它解决不了衍射问题，对折射采取不断吸收再发射模式，与参与作用的多种原子能级谱线不吻合。
    于是互补理论、波粒二象性理论成了主流，干脆不去从本体论的角度理解光的波动属性和粒子属性，认为光＂有时＂表现为波动性，＂有时＂表现为粒子性即可。这些理论中波动是占主导地位的，粒子容易＂坍塌＂，波表现为粒子周期性出现的几率形式。
    传统波动说最大的不足除了难以解释粒子性外，主要是自它诞生以来就没有说清楚它在什么介质中波动，或者说在＂没有＂常规介质的情况下如何波动，因此始终无法将波动性和粒子性在本体论上统一起来。麦氏电磁波说是一种假设，描绘出一种脱离光源（出发地现场的电磁场振动）的变动的电磁场，然而电磁场究竟是什么，一百多年过去了还没有阐述清楚。笔者认为，应当是由光来解释电磁场，而不是由电磁场来解释光。

2   局部绝对静止以太系统下的波粒统一模型

科学实验观察到：较大范围、较长时间的“光速c”一致性，预示着必然存在一种较广泛的、普遍联系的“环境”“媒质”因素，能够导致其中的“个体”具有一致性的运动状态，似乎只有介质波能够具有这种特征。实验证明：总能量小但频率高的光束比总能量大但频率低的光束，具有更大的对物体的“冲击”性，预示了波的“一份一份”性，而这一份一份的波正好可以视同为“粒子”性。大量的质能相关事实、正反粒子堙灭为能量（或者反向）的事实、原子能级计算公式中含有的“光速c”事实，预示着波不仅与光而且与“实物”粒子有着密切关联。质子、电子和光子，具有广泛的“全同”一致性，（光表现在速度上，质子、电子表现在质量上，同样也表现在内部速度上）预示了“同步”在无序迈向有序进程中的重要作用，只有波能够具有这种导致个体稳定、具有在时空中呈现一致性的“同步共振”机制。
    通过对上述真实现象作出的猜想：

A、宇宙的本原（延续且变化的实在与非实在，即有与无）通过均匀化过程形成具有较大范围和较长时段稳定性的局部绝对静止以太系统，这是无序突变到有序的基础，是一切有序结构产生的基础，是导致万物既分化又统一的系统性和整体性的基础。

B、以太系统中随机产生又随机消失的不稳定的横波和纵波（横波和纵波呈现一维弦的波动形式）。

C、横波与纵波的随机组合，自然选择适者生存，通过同步共振形成了稳定的具有定态特征的一份一份的共振波，可称为量子波。

这里的波，不是指描述粒子在振动的波，而是说在这个基础层面粒子就是波，或者说稳定的波就是粒子。由波构成的“有形”既不是固化不变的，也不是无形的，而是能够在动态中保持稳态的“有形”。这个基础层面的波由于同步共振能够保持极强的稳定性，不会如同宏观波一样随着时间的推移而不断扩散衰减，而是能维持很长寿命期的个体性。波具有很好的共容性和穿透性，（类比：看看很小的耳道中的成百上千种声波的共容性和穿透性）这就为粒子形的稳定性和粒子之间的相互作用时的形变提供了有效的构建途径。
    近百年的科学发展史证明了，物理微观领域研究工作凡是沿着波与粒子融合的路线前行，承认任何粒子生存的任何时刻都具有波粒二象性，就能持续地走向成功，如量子力学、微电子学、电磁波学，直到量子计算、量子通信，这就意味着波与粒子有极大的可能是以某种方式统一在一起的，而“粒子就是波”即“波粒统一模型”是最佳的解决方案。凡是背离波与粒子统一的路线，持有固态的僵化粒子观，则很难走向成功。因为任何有固定边界的粒子，无论多么接近，只要不接触就是无限远的，无论近距离作用或者远距离作用都不可能发生，而只要接触，无论是自身接触或者是通过别的粒子接触，都面临着难以解释这种接触如何引起相互作用的难题。
 

3 波粒统一模型为光子的形和形变的构建提供了本体性、实在性基础

笔者认为，个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有基础粒子均表现为一份一份的波动形式，定义为量子波。个体波动的形并不是固定的三维体积，而是一种动态的空间分布，波动中心轨迹可以描述了这种动态中的“定态”，体现了粒子的形。由于横波与纵波的共振相位不同，量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定的三维区间呈环状运动，平均速率是光速。玻色波的波动中心在一个平面内朝一个方向运动，平均速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量（波动中心的运动类似延伸的弹簧状态）。

可以使用一个直角三角形DOE描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，曲率，相当于不考虑矢量的动量）。DOE中，O为直角顶点，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米波分量，横向直角边OE方向表示量子波动的玻色波分量，斜边DE方向表示量子总的波动。设静止频率即频率的费米分量为vF，速度的玻色分量为υB，即一个静止频率为vF的实物粒子以υB速率运动，总的速率为光速c表现在斜边DE方向。
      可得到如下关系：
    A、斜边DE方向：
总频率vZ= 频率费米分量vF
         / 根号(1­- υB＾2/c＾2)
总速率υZ = c （即真空光速）
总波密度pZ=频率费米分量vF
           / （c根号(1­- υB＾2/c＾2)）  (即总曲率,动量)
    B、纵向直角边OD方向：
         频率费米分量 = vF
          （相当于静止粒子的能量、质量）
      速率费米分量υF =（ c根号(1­- υB＾2/c＾2)）
    波密度费米分量pF =费米波频率分量vF / c
    C、横向直角边OE方向：
      频率玻色分量vB =频率费米分量vFυB
              / （c根号(1­- υB＾2/c＾2) ）
      速率玻色分量 = υB (即粒子运动速率)
      波密度玻色分量pB  =费米波频率分量vFυB
        /（c＾2根号(1­- υB＾2/c＾2)）（相当于运动粒子的动量）
    上述对物理量的描述符合直角三角形的边角关系，费米子（如质子、电子）获得的动能越大，总频率就越大（相当于同样距离计量时间延缓），波长就越短（相当于同样时间计量距离缩短）。角ODE越大，OE方向速度就越大，但不能超过光速c。它们之间的关系计算完全符合光速一致性假设和洛伦兹变换假设。用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速率、波密度（曲率，动量）方面得到与洛伦兹变换公式相似的形式，而且内含了能量与质量相关公式中c平方的原始踪迹。波粒统一模型能很简便地实现在相互作用下，光子、静止的正或反粒子、运动的正或反粒子之间的转换。

需要说明，笔者认同光速一致性和洛伦兹变换的客观真实存在，但同时也认为狭义相对论仍有很多值得深入探讨的问题，主要是完全相对主义问题，惯性参照系无条件平权的思路，将会得到在航天飞机上观察地球认为地球能量瞬间猛增的荒谬结论。
   

4 波粒统一模型为解释光学实验提供的新思路

波粒统一模型为光子的形的构建，以及与静止的实物粒子、运动的实物粒子之间相互作用时的形变直观描述提供了本体性、实在性基础，为解释光学实验提供了一些新思路。主要体现在：

A、光子自身的电偶极化

光物理实验中，很多情况下光速变动很大，但光子个体基本上是稳定的。如，光的反射实验中，从入射开始、入射结束反射开始，再到反射结束，光子的波动速率是从c到0再到c,但最终光子个体的频率（能量、质量）变动不大。似乎光子到介质中跑了一圈，没有发生什么改变。在这过程中，光子的能量传递于何处又是如何恢复的呢？传统理论中有一个＂介质电偶极化＂理论，认为光子在与介质粒子作用时，引起介质粒子电偶极化，吸收了光子的速率和能量，并与光子发生电场排斥性作用，直至平衡后反弹。但这个过程中原光子还存在吗，如果原光子不存在怎能实现反弹，如果原光子存在则需描述“压缩后”的光子是个什么样子的，传统理论阐述不清晰。

波粒统一模型认为，反射等很多光学实验中，光子的波速改变和能量储存（释放），都是通过光子的波形形变（类似压缩）实现的，形变后的光子波动中心原在XY平面中的直线方向的正弦波动轨迹，形变为类似正反粒子偶（中性原子态）的XYZ立体环状波动轨迹。总能量（频率）、合成的波速仍保存在形变中的光子中。这种光子“自身的电偶极化”比起传统理论的＂介质电偶极化＂要简单得多，对反射、折射、以及其他很多与光和实物粒子相互作用的有关实验的解释力度要强得多。
   B、光子电偶极化作用强度决定了光子在介质中的形变大小和形变方式

光子电偶极化效应既是光子与介质粒子相互作用的结果，又是光子与介质粒子相互作用的产生机制，二者是相辅相成的。可以将光子理解为一个弱的中性粒子，虽然无法呈现电性，但内部结构含有微弱的电场因素，在与介质粒子作用时电偶极化程度增大，与介质粒子之间的电场排斥作用也愈加增强。

光子电偶极化程度与介质性质强相关，与光子波长弱相关（色散现象），不同的介质对不同频率的光子产生的电偶极化程度，有一个平衡点，即基础折射率。光子电偶极化程度决定了光子与介质粒子作用强度大小，以及光子在介质中的形变大小和形变方式。极限的电偶极化：光子全部实现电偶极化，光子“停了下来”，而后转入“反射”。在此转折时光子的波动相位延后半周，即“半波损失”。（频率能量并未损失）较弱的电偶极化：光子部分实现电偶极化，光子“减速”进入了介质内部，形成“折射”（即透射）。光子电偶极化程度决定了折射率大小。

就光子个体而言，反射与透射具有概率性，因而就光子的群体而言，有一个与入射角度和介质界面性质有关的透射率问题。（包括入射光大于临界角度的全反射）在波粒统一模型和光子电偶极化思路规范下的光反射、折射、衍射实验中的光路计算，与传统波动理论计算基本一致，此时每一个光子就相当于光波动理论中的具有一致性特征的“子波”。

C、衍射现象的本质是个别光子在障碍物前边缘的非对称电偶极化引发的传播方向改变

衍射是光子经过障碍物前边缘时改变直线传播规律绕到障碍物背后的现象，传统理论对此作出波动说解释：首先光束在障碍物前边缘形成向外突出的圆弧状“波前”，然后波前的任何点发出“子波”。理论的最大问题是为什么没有障碍物时不会出现圆弧状波前，不能回避光与介质的相互作用关系，其次是无数子波继承原始频率特征的能量来源是什么，如何进行因果计量分析。

波粒统一模型认为，衍射现象的本质并不是波前子波发射效应，而是个别光子在障碍物前边缘的非对称电偶极化，即光子个体作为一个整体与障碍物（介质）前边缘作用时，形成的电偶极化是非对称的，一部分落到边缘外，并绕到障碍物背面，从而改变了传播方向。

D、光子的振幅是一个必然存在但尚待发掘的物理量

任何波都有振幅物理量，前文笔者认为光子的波动中心波动轨迹能描述光子的形，但是波动中心波动轨迹并不等于光子的振幅。振幅的平方是与能量成正比的，但光子能量越小波动摆幅越大，不符合振幅定义。传统理论没有建立光子的振幅概念，很多时候误将波动中心波动轨迹视为振幅。

传统光的振幅叠加公式，以正弦波（与波长相关）分别描述的两列相干波，两列波到达某空间点，只有同时为波峰或者同时为波谷时合成波的振幅才最大，说明以波动中心移动幅度(即与波长相关的摆动幅度)描述振幅是不合理的。传统波叠加公式计算，两列相干波到达某空间点，分别为波峰和波谷时合成波的振幅最小，似乎能量消失了，其实是光子群体的同步效应引起的群体空间分布改变，“暗处”的光子相互排斥转移到“亮处”了。

波粒统一模型将波动性天然地融合到个别光子中，但又不能以光子的波动中心轨迹移动偏移作为振幅，那么什么是光子的振幅呢？这是一个尚待研究的物理量，它隐含在光子的波动中心轨迹波动偏移量中，振幅方向与波动中心轨迹移动方向一致，但数值是负相关的，波长越小振幅越大，这种负相关关系为质子、电子的质量定态提供了计算依据。

E、光子的旋性形变

光子的形变不仅仅有传播方向的改变、外在与内部波动速率比例的改变、相位角度延后的改变等方式，还可以有振幅角度的改变，即光子旋性形变。典型的实验事实是非偏振光经过偏振片转变为偏振光，以及磁旋光现象。波粒统一模型从内部结构角度为光子的旋性形变提供了可能性。

F、光子的群体同步

以上阐述的实验事实都是个别光子与介质粒子相互作用时，个别光子发生的形变。那么是否存在光子群体的同步现象呢？答案是肯定的。群体同步指的是个别光子的波动状态影响周边光子一起协同波动，让集合的光束显现出整体波动状态。

光子的群体同步现象很普遍：无线电波是宏观电磁震荡装置造成的光子群体纵向同步；激光是宏观激光腔激发的光子群体纵向同步；穿过小孔的单色光也可以形成群体纵向同步；而投射在屏幕上的干涉条纹是一种横向同步。

    光子群体同步的产生机制是聚集的个别光子在共同参与介质相互作用时的协同波动。光子群体同步一般不伴随能量转移，即群体同步过程中个别光子的频率和光子总数改变不大，但改变了时间队列分布使得光子流呈现出波动状态，或者改变了空间队列分布使得光子在屏幕上分布呈现出疏密波动状态。光子群体同步本质上是各个已电场极化的光子之间的趋于同步的相互作用。

 

 

参考书目

 

 [1] 倪光炯、李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

[2] 赵凯华.光学. 北京：高等教育出版社.2004

[3] 林强、叶兴浩.现代光学基础与前沿.北京：科学出版社，2010.

[4] 喀兴林. 量子力学与原子世界.太原： 山西科学技术出版社，2005.

 [5] 林强、于敏.原子核理论讲义.北京：北京大学出版社，2014.

[7] 霍炳海、贾洛武、曹文斗.大学物理概论.天津大学出版社， 2000.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第四篇：探索物理基础结构及相互作用机制的新思路（2020)

 

本文发表于: 北京：科技传播，2020-02 (上).

 

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         探索物理基础结构及相互作用机制的新思路  

                       皮可慰

 

[摘要] 文章认为，哲学的思想方法对自然科学的研究能够起到方向性的指导作用。物质实在的存在方式是发展的，既存在一个有序形式由简单向复杂发展的进程或者逆进程，也必然存在一个由无序向有序发展的进程或者逆进程。文章对大自然有序性基础结构提出了初步理论框架，探索万有引力、电场力的作用机制和引力常数、精细结构常数的成因，具有严谨的逻辑自恰性和数学计算，与实验事实高度吻合。

[关键词]  发展的物质实在观 物理基础结构 量子波设想 MSae单位制 同步共振定态原理

[中图分类号] 04 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6708 （2020）252-0174-09

[作者标识] 45020319****11075X

 

上世纪初以来，在量子论和狭义相对论的引导下，理论物理学和应用物理取得了突飞猛进的发展，人类社会发生了巨变。但在基本相互作用和基础结构等领域的研究并不顺利，近百年过去了，至今未能对万有引力和电场力的本质，对质子、电子质量定态的成因作出合理解释，这并不是由于实验数据不完备的原因，而是某些传统的思维定式影响了研究思路。本文试从哲学思想方法的角度探索这些问题。

 

1   有序性是物质实在发展的产物，有序的基础结构形式是存在的

大自然中普遍存在着稳定的一致性的事物，这是大自然的有序性，有序性构筑了可被人们认知的有规律的世界。有序形式不是天生永恒的，有序性是大自然中某些均匀化分布因素和同步共振集聚因素共同起作用的结果，是物质实在发展的产物。

世间万物形态千差万别，人们总希望从中找到同一的东西，因为人们相信世界是统一的。经过千百年的努力，人类逐步认识了自然界，从几千万种分子到几百种原子（含同位素），再到质子电子，基础粒子的种类越来越少，结构越来越简单。但是当人们继续原来的方式往前走时，遇到了困难，在质子、电子中寻找更基础粒子的研究方式似乎行不通了。标准模型理论假设了十几种夸克来解释一两个质子（中子），大半个世纪过去了，至今尚未在实验中发现独立的夸克，即使这些夸克真的存在，又是由什么构成或者生成呢? 科学实验的事实已经清楚地告诉人们：物质实在是发展的，既存在一个有序形式由简单向复杂发展的进程或者逆进程，也必然存在一个由无序向有序发展的进程或者逆进程。

“无限发展”的观点是正确的，但“无限层次”的观点是错误的，它不符合微观世界和宏观世界的事实。因此，有序性是物质实在发展的产物，物理世界中由无序发展到有序的基础结构形式是存在的。本文探索一条不同于标准模型理论的研究路线。

 

2   动态中的稳定有形才能成为有序性的基础结构，波与粒子的统一是最基础的结构形式

有序性的特征是个别性、稳定性和一致性，这就是说它必须是“有形”的才能体现出个别性，而这种有形还必须在动态中稳定才能保持一致性。那么，物理世界由无序发展到有序的基础结构形式是什么呢？

它不可能是点粒子，几何的抽象点自身不具有延续性，不具有形的特征，难以构筑成复杂的具体事物。它也不可能是有边界的刚体粒子，刚体粒子难以说明它为什么是刚体的，刚体不是动态中的有形而是僵化的有形，同样难以构筑成复杂的具体事物。有人提出涡旋模型，但涡旋不具有共容性和穿透性，无法保持动态稳定，难以解释相互作用时的叠加和叠减效应。有人提出弦理论，但弦描述的是粒子在振动，没有构建光子和实物粒子的共同基础，显然是不完备的。

笔者认为，基础的有序结构形式是波，这里的波，不是指描述粒子在振动的波，而是说在这个基础层面，粒子就是波，或者说稳定的波就是粒子。由波构成的“有形”既不是固化不变的，也不是无形的，而是能够在动态中保持稳态的“有形”。这个基础层面的波由于能够保持极强的稳定性，因此不是如同宏观波一样随着时间的推移而不断扩散衰减，而是能维持很长寿命期的个体性。波还具有很好的共容性和穿透性，（类比：看看很小的耳道中的成百上千种声波的共容性和穿透性吧）这就为粒子之间的相互作用提供了有效的解释方式。

自从物理研究深入到微观层面，粒子性与波动性的矛盾日益突出，只有将粒子理解为波才能协调解释诸多问题。波与粒子是统一的，这就象大江中的船激发出的波浪向岸边行进，遇到物体会碰撞反弹，波浪看上去就象实物一样，其实组成波浪的物质并未随着波浪移动，移动的只是一种运动形式。运动形式是物质实在的一种存在方式，早年人们将热理解为有一种类似盐一样的物质，称为“热质”，热质多了体系的温度就高，后来才知道热不过是体系内物质的运动。波作为一种运动形式是物质实在的存在方式，能够很好地在动态中保持稳定，成为有序性的基础结构。

自古以来人们研究具体事物总是从有序到有序，用粒子解释粒子，用相互作用解释相互作用，而从无序迈向有序的研究进程是上世纪初由普朗克和爱因斯坦开启的。人们通常认为普朗克常数揭示了能量的量子性以及能量与频率的相关关系，笔者认为普朗克揭示了量子的本质，这就是波动性，具有个别性和稳定性特征的波动性，是个体的波动性而不仅指群体的波动性。人们通常认为爱因斯坦狭义相对论揭示了事物存在的相对性，笔者认为狭义相对论的主要贡献恰恰是揭示了宇宙在较大范围内和较长时段里存在光波速度一致的绝对性，是个体的波速一致性而不仅指群体的波速一致性。量子论和狭义相对论是上世纪最伟大的物理理论，引导理论物理和应用物理迈进了辉煌时代。这两个理论的划时代意义就是发现了世界由无序发展到有序的最基础结构形式：波，并且认定在这个层面上波与粒子存在统一性。后文将这种基础的稳定的具有个体性的波称为量子波。

近百年的科学发展史证明了，微观领域研究工作凡是沿着波与粒子融合的路线前行，承认任何粒子生存的任何时刻都具有波粒二象性，就能持续地走向成功，如量子力学、微电子学、电磁波学，直到量子计算、量子通信，这就意味着波与粒子有极大的可能是以某种方式统一在一起的，而“粒子就是波”是最佳的解决方案。凡是背离波与粒子统一的路线，持有固态的僵化粒子观，则很难走向成功。因为任何有固定边界的粒子，无论多么接近，只要不接触就是无限远的，不论近距离作用或者远距离作用都不可能发生，而只要接触，无论是自身接触或者是通过别的粒子接触，都面临着难以解释这种接触如何引起相互作用的难题。

本文提出了波与粒子统一的具体形式，很多问题可以得到迎刃而解。

 

3   对立统一的物质本原观,均匀化与非均匀化的动态平衡导致了原始的以太媒质系统形成

基础形式波的存在条件是以太媒质，以太媒质由无序的物质本原状态发展而成。物质本原是不定形的、无限变动的实体与间隙，这样的物质本原观包含物质与非物质，即涵盖“有”与“无”两个概念，“有”与“无”既是相对的存在又是绝对的存在，它们处于永恒的转化中。考察任何空间范围的物质本原内部都是既对立的又是统一的，统一使存在成为现实可能，永恒的对立变动使存在自身成为活力的源泉。连续与间断实现了对立和统一，物质本原既是一种又是无限种，避免了僵化的本原观。

物质本原的无序状态通过均匀化与非均匀化的动态平衡，形成了基础的聚集与扩散体系，聚集相当于吸引，扩散相当于排斥。体系中自发地出现波动，初始出现的波动仅仅是原始的横波和纵波，这些波极不稳定，随机地生成和消亡，但均匀化的整体构成了最基础的最原始的以太媒质形式。

由于将实物粒子也理解为波，上世纪初制约以太存在的障碍得以消除，借助波与波之间的包容性和穿透性，无须再担心以太对实物运动的“阻力”了。任何波都是以光速相对于均匀化的媒质，因此也无须忧虑波与波之间的相对速度大于光速的问题了。

(详见笔者：论发展的物质实在观.广西：广西社会科学，2012-12 上.)

以这样的方式理解以太媒质，自发的随机的原始形式的波是一个自然的发展过程，原始波集合成以太体系是系统的自组织过程。大自然的均匀化是最基本的相互作用，它导致了浩瀚宇宙中我们这个具体宇宙在较大范围和较长时段的一致性。这些一致性表现在：

1） 波速的一致性，即真空光速：2.99792458×10⁸米/秒，导致频率与波长关系的稳定性：波长 = 光速 / 频率。

2） 波与波之间的间距趋于均匀化，平均间距表现为普朗克空间长度常量，即最小空间尺度，也即后文分析万有引力公式时提出的新的引力常数或者量子波空间分布半衰距R：8.10167×10^{- 35}米。[此计算值与传统理论值相差根号(2π)倍，产生差异的原因是：传统理论计算时，取了分母带2π的与角动量有关的约化普朗克常量：h/（2π）。本文取值R：8.10167×10^{- 35}米]。

注意：单位是人为的，但一致性是自然的。上述波速、原始波之间的平均间距，都是我们这个有限宇宙运行到此时此刻的存在状态，这些状态与后文一系列实验、计算数据有密切联系。

 

4   同步共振是事物定态的内因,橫波与纵波组合成共振态导致了量子波生成

大自然的无序状态发展到有序状态，仅仅有均匀化是不够的，均匀化只能形成一致性，而不能形成个体的稳定性。只有波的同步共振才能形成个体的稳定性。同步共振是事物定态的内因, 几乎任何原发性的基础性定态都与同步共振有关，例如：光子和正反粒子的定态与横波纵波的共振有关。氢原子中的电子能态与电子的驻波性同步共振有关。超导临界温度与晶格共振有关。半导体的本质也与晶格共振有关，共振的前半周，晶格携带电子，输送出电子后的后半周不带电子，相当于输送带正电的空穴。后文将阐述正反粒子的质量定态与暗物质系统模板规范的同步共振有关。

本节重点阐述橫波与纵波组合成共振态导致的量子波生成：

1） 频率相同或者接近的横波与纵波形成共振态，横波与纵波形成共振态后，频率稳定，具有了个体的定态性，量子由此产生，横波与纵波共振合成的波可定义为量子波。

2）横波与纵波相位差90度的量子波，波动中心运动在一个平面内，波动方向表现为一个方向，这种量子波称为光子，波动方式称为玻色方式。光子的动量矩(自旋)等于动量(曲率，次/米)乘转动半径（米），数值为1，即自旋为1。

3）横波与纵波相位差0度或者180度的量子波，分别是正反量子，如同光子一样具有个体的频率稳定性。正反量子波的波动中心运动不再处于一个平面內，而是出现Z轴方向的偏转，呈现立体状，这种波动方式称为费米方式。波动方向也不再是一个方向而是呈环绕状，对外没有显现出运动，但内部仍然是光速运动。由于环绕立体状转动力臂只有波长的二分之一，动量矩等于动量乘转动力臂 ，值为1/2，即1/2自旋。

4）横波与纵波相位差在0度与180度之间的量子波，是运动的正反粒

子。相位差愈接近90度，光子性就愈强，相位差愈接近0度或者180度，正反量子性就愈强。运动的正反量子波，波动中心呈现螺旋状运动，合成波速度始终是光速，可用直角三角形描述波速、频率，两条直角边分别描述玻色分量和费米分量，斜边为合成量，洛伦玆变换公式能自动显现出来，质能相关关系的c²也能自动显现出来。正反粒子的异性之间吸引加速过程称为玻色化过程，正反粒子的同性之间压缩减速过程称为费米化过程，光的折射也是一种费米化过程。

（详见笔者：频率直接替代能量在物理公式中的应用 （MSae单位制）.北京：科技传播，2014-07 (上).

5） 由于量子波的频率稳定，物理学的计量才得以产生：时间(周期，秒)、空间(米)、能量(质量，频率: 次/秒)、动量(曲率，次/米)等物理量形成，数学规律和定态逻辑学规律由此出现，因果决定性逐步成为有序世界的主流。         

6）提出光子和正反粒子是横波与纵波共振态的理由:

笔者不认同光波是纯粹横波的观点。一些证明光波是横波的实验，（如狭缝实验、偏振实验）将波动中心的运动轨迹理解为横向波动，混淆了波长与波幅概念。况且只有纵波才能实现能量聚集，超声波是纵波，激光显然也是由光子的纵波因素引起。

笔者认为，所有量子都是横波与纵波的共振态，只有共振才能形成稳定态。只有横波与纵波的相位差才能解释实物粒子的正反性(电的正负性)，才能揭示洛伦兹变换公式的本质。

7） 横波与纵波共振的观点类似于传统理论解释电磁波的电场与磁场共振观点，但基础性地位显然要更强些，不仅需要解释电磁波还需要解释实物粒子，在这里电场与磁场不是既定的事物而是由此而发生的产物。

上述观点可称为量子波设想。量子波设想可以更好地理解宇宙中的很多看似相互矛盾的现象，如：量子运动速率受光速限制而相互作用传递速率可以超光速的问题，量子纠缠问题。

 

5   大自然的基础形式具有简洁性，MSae（米秒次e）单位制

大自然并不懂得复杂的数学计算公式，而是以其随机的大量的相互作用尝试，完成了人类认为的复杂活动，大自然的基础形式其实是具有简洁性的。由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，波的特征较为简洁，只有：频率、波长、波速、相位和波幅，就可以对描述物理现象的量纲和单位制进行简化。

可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。

5.1  与本文有关的简化单位：

长度：米，M，与国际单位制相同。

时间：秒，S，与国际单位制相同。

波动（振动）周期：次，a，360度或者2π弧度，或者稳定个体、过程

在特定时空中出现的个数。

基本电量：e，基本费米子个数。（特指区分正反性的质子、电子和л部分子及其亚稳定态）

1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e。

    以上4个单位是MSae单位制的基本单位。

光速常数c = 2.99792458×10⁸米/秒。

频率（能量、质量）次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

1焦 = 1.509189075 × 10³³次/秒

1千克质量相当于能量：c²焦  （此处光速c不带单位）

1千克质量相当于频率：1.3563915×10⁵⁰次/秒

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)

       1 MeV（兆电子伏）= 2.41798852× 10²⁰ ( 次/秒)

速度：米/秒

加速度：米/秒²

力：( 次/秒)/ 米

1牛 =1.509189075×10³³（次/秒）/米

力矩：次/秒

1牛米 = 1.509189075×10³³次/秒

动量（波密度，曲率，波长的倒数）：次/米

1千克·米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

动量矩： 次

1（千克·米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

电势（电压）：  ( 次/秒)/ e

    1伏特 = 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e

电流：e /秒

1安 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10¹⁸ e/秒。

精细结构常数:a = 0.007297353  （设单位为：次/e² ）

   ( 由于文本印刷原因，以斜体a作为精细结构常数符号)

磁感应强度：  次/（e米²)

1特斯拉（T）= 2.41798852×10¹⁴   次/（e米²)

磁矩：  e米²/秒

1JT^-1 = 6.241506363×10¹⁸   e米²/秒

电阻：次/e²

1欧姆 = 3.8740459×10^-5 次/e²

 磁通量：次/e

5.2  对大自然的简洁认识方式有利于揭示物理世界深层次的秘密

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此可以直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位。运用MSae单位制工具在进行物理基础性研究时，淡化了能量、质量、动量、普朗克常数、库仑电量等人为规定的计量单位，代之以直接描述大自然有序结构特征的频率、波长、波速和基本费米子个数，在探索物理基础性问题时，有助于显示看似无关的物理现象之间的联系。

5.2.1   倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。

真空电容率：e²秒/米

国际单位制ε₀ = 8.854187817×10^-12 库²/（牛米）

  换算成MSae单位制

ε₀  =     2.28551414005×10^-7e²秒/米

   引入真空光速数值 c = 2.9979245810⁸ （单位：米/秒）

       精细结构常数:a = 0.007297353  （设单位为：次/e² ）   

真空电容率可以简化为：

           ε₀ = 1/（2ac）（单位： e²秒/米）

   即：倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数的乘积。

5.2.2  霍尔电阻与克利青常数

电阻：次/e²。与精细结构常数有密切关系。

1欧姆 = 3.8740459×10^-5 次/e²

1 次/e² = 25812.807欧姆 。

25812.807欧姆即霍尔电阻，25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

克利青常数等于1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：

 （6.241506363×10¹⁸）²×6.626075×10^－34

= 25812.807

5.2.3  磁通量子化

磁通量子化问题在超导研究中有重要的地位，它既是一个基础理论问题，也是超导研究的重要工具。现行理论认为磁通是量子化的，磁通量子计算公式为 [h/(2π)]c/(2e)，据此计算得到磁通量子的数值为：2.07×10^-7高斯·厘米²，实验证实穿过超导体内环的磁通量是2.07×10^-7高斯·厘米²的整倍数。MSae单位制中磁通量的单位是：次/e，换算如下：

1 高斯 = 10^-4特拉斯 = 10^-4×2.41798852×10¹⁴

       = 2.41798852×10¹⁰ 次/ （e米²）

1厘米²  = 10^-4米²

磁通量子  2.07×10^-7高斯·厘米²

         = 2.07 ×10^-7× 2.41798852×10¹⁰ × 10^-4

         = 1/2 次/e 

在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁，表明运用MSae单位制工具的确有利于揭示物理现象的内在联系。

5.2.4  电子、质子磁矩

实验证实电子磁矩为928.477x10^-26 J/T

焦耳J=1.509189x10³³次/秒

特拉斯T=2.41798852×10¹⁴次/(e米²)

电子磁矩换算为MSae单位制：

928.477x10^-26×1.509189×10³³/2.41798852×10¹⁴

= 5.79509×10^-5单位:e (米/秒)米

依据量子波设想可以写出电子磁矩的计算公式

= [电子波长/(4丌)]×c×e

= [2.42631×10^-12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10⁸

= 5.78838×10^-5e(米/秒)米

对比电子磁矩实测值，二者误差千分之二以下。

这就进一步证实了量子波设想的正确性: 一切粒子就是波，即使在静止的电子内部也存在光速的一致性。

但按上述方式计算质子磁矩时出现了2.792847系数

实验证实质子磁矩为1.410607×10^-26 J/T

质子磁矩换算为MSae单位制：

1.410607×10^-26×1.509189×10³³/2.41798852×10¹⁴

= 8.804312×10^-8单位: e(米/秒)米

参照上述电子磁矩的计算公式

质子磁矩 = [质子波长/(4丌)]×c×e

= [1.32141×10^-15/(4×3.1415926)]×2.99792458×10⁸

= 3.15245×10^-8 e(米/秒)米

     对比质子磁矩实测值， 二者误差2.792847倍。

说明质子的能量大，曲率大，波动中心运动时出现了类似磁场的自干扰。后文将谈到，这个性质极大地影响了质子的质量定态机制。

 

6   事物的形决定了事物的态，从粒子内部揭示相互作用机制

传统理论解释粒子之间的相互作用，是人为地设置一些专门负责传递相互作用的粒子，而这些传递相互作用的粒子为什么能存在，又为什么能够传递相互作用呢？永远也无法说清楚。笔者认为事物的形决定事物的态，应当从粒子内部而不是外部寻找相互作用机制。

6.1  量子波的空间分布

人们通常认为一个物体是占有空间体积的，而且是有固定边界的、排它的，但是波似乎沒有独占空间，没有明显的边界，没有体积概念。那么什么是波的形呢？波是如何体现空间特征的呢? 是波的空间分布。波的空间分布并不需要等到波传递到某个空间领域才显示出来，而是存在于波的至始至终，无论是光子或者是实物粒子,个体与整体任何时候都是联系在一起的。任何个体的波的任何时刻,波动中心有连续的波动轨迹，频率、曲率在波动中心表现为最大，外围波动与波动中心对称同步，但波动强度趋减，与中心距离愈远，强度愈弱。可用半衰描述波的空间分布，这就需要确定一个半衰距，在此距离强度减半。前文分析的以太媒质就提供了这样一个半衰距，即普朗克最小空间长度8.10167×10^{- 35}米。

波具有极强的包容性和穿透性，波动中心体现为定域性，波的无限延伸体现为非定域性，近距离作用与远距离作用实现了统一。可以从量子本体之间的波动干扰（叠加和叠减）解释相互作用，根本无需人为地创造出专门负责传递相互作用的永远需要继续解释下去的粒子。量子波的频率(曲率)空间分布非常稳定，但当量子与量子之间的波动重叠交错时，波动干扰破坏了既定的空间分布，为了维持稳定的分布，需要调整参与相互作用的量子态: 距离、方向、相位、速度，这就出现了相互作用效应。

6.2  利用各个量子的空间分布和波动干扰解释万有引力

1) 引力公式的传统形式：  F = G×M₁×M₂/r²   [式1]

M₁和M₂是相互作用粒子的质量，单位：千克。r为相互距离，单位：米。引力常数 G = 6.67259×10^-11牛·米²/千克² ，力的单位为：牛。

2) 将引力常数G使用MSae（米秒次e）单位制表示:

1牛= 1.5091891×10³³(次/秒)/米

一千克质量相当于频率:

v =1.3563915×10⁵⁰次/秒

      引力常数:

G = 6.67259×10^-11×1.5091891×10³³/(1.3563915×10⁵⁰)²

         =  5.473536×10^-78 米·秒

3) 将粒子质量使用频率表示，引力公式应改为如下形式：

         F = G×v₁×v₂/r²             [式2]

式中v为量子1或者量子2的频率，r为 相互距离。G =

5.473536×10^-78 米·秒，力的单位为（次/秒）/米。

4) 进一步将引力常数G，分解为含两个相同因子的形式。

 设G =RR/（4c），其中c为光速2.99792458×10⁸ 米/秒。

 计算得到: R = 8.10167×10^{- 35}米

5) 于是，引力公式变换为:

F = [0.5×v₁(R/r)] × [0.5×v₂(R/r)]/c  [式3]

这是一个与传统万有引力公式完全等价的公式。

下面通过计算地球表面的加速度验证这个公式：

（地球质量为5.98×10²⁴kg，地球平均半径为6.371×10⁶m）

地面引力场强 = [0.5×v₁(R/r)] × [0.5×(R/r)] /c

      =0.5×0.5×5.98×10²⁴×1.3563915×10⁵⁰

×(8.10167×10^{- 35})²/[6.371×10⁶]²

/2.99792458×10⁸

= 1.0938×10^-16 次/米

加速度 = 引力场强×c²

       = 1.0938×10^-16×(2.99792458×10⁸)²

       = 9.83 米/秒²

与实测值基本吻合。

公式中，引力常数变得如此简单: R = 8.10167×10^{- 35}米 ，这个数值与传统理论中的普朗克空间长度常量(所谓宇宙最小尺度) 3.233×10^{- 35}米，非常接近，准确地说相差根号(2π)倍。

6) 为什么要将传统理论中的引力常数G分解为两个因子（R），一是希望G能够得到合理解释，原来G的量纲是米·秒，现在R的量纲为米，更容易在均匀化的媒质环境中找到依据。二是希望在相互作用量子各自本体的形中发现引力的本质，是量子的形决定了量子的态（作用特征），这就是量子波的空间分布引起的波动干扰。原来的G是依附于相互作用公式的，似乎离开了相互作用公式这个G就无存在的必要，现在的R是依附于每个量子的，它是每个量子形的重要特征，从波动中心向外无限延伸。

    公式3中，两个中括号分别计算量子v₁和 v₂在距离r处的频率，单位为次/秒，频率与频率相乘再除以光速c得到力F : 单位为(次/秒)/米。

由此可见，公式[3]不仅是一个与传统万有引力公式完全等价的公式，而且融入了量子波的频率(曲率)空间分布概念，R = 8.10167×10^{- 35}米是量子空间分布的半衰距，每个量子的形决定了自己的态，规范了自己的场，场与个别粒子实现了统一。如前文所述，R是承载波的以太媒质系统的一个特征值，即均匀化的基础波动的平均间距。

6.3  利用正反量子的动量矩（自旋）空间分布和波动干扰解释电场力

    1) 传统库仑定律公式：

      F =(q₁×q₂)/ (ε₀×4πr²)           [式1] 

   F: 两个电荷之间的作用力 ，异性吸引，同性排斥，单位牛。

真空电容率ε₀ =8.854187817×10^-12 单位库仑² / （牛米²），

q₁、q₂: 电荷1和电荷2的电量 单位库仑，

r:  两个电荷之间距离 单位米     

     2) 按MSae单位制，简化上述库仑定律公式:

利用：

普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，

1库仑电量 = 6.241506363×10^{^18} 基本电量单位e。

真空光速 = 2.99792458×10⁸，单位米/秒

力：1牛= 1.509189075×10³³ ，单位(次/秒)/米，

将公式中的物理单位简化，简化后公式中只有米秒次e四个符号，有助于从波动角度探索电场相互作用力的成因。

 公式变换为:

 F = 2acq₁×q₂/(4πr²)   [式2]  

与传统库仑定律公式完全等价，式中q₁、q₂电量单位为e，取值为正负整数或0。a为精细结构常数，0.00729735308， 单位次/e²。倒数真空电容率ε₀等于二倍光速与精细结构常数的乘积。F: 力的单位为(次/秒)/米。        

3) 设磁通常数 p, p²取值为 [a/(π/2)]。

计算得到： p  = 0.0681589 单位次/e

将上述库仑定律公式[2]  进一步变形为:

 F =2 cq₁q₂[pp（π/2）]/(4πr²) ，

 F =cpq₁pq₂/（4r²）                [式3]

为什么要将精细结构常数开平方，主要思路是希望精细结构常数得到合理解释，并将电场作用常数依附于正反粒子，以便更好地从个别粒子自身的性质角度解释电场相互作用。恰好，精细结构常数的量纲具有了这种可开平方特征。

4) 假设只计算两个量子之间的电场作用，公式[3]简化为:

 F = ppc/（4r²）  [式4]

此时p不带单位，为无量纲数: 0.0681589。计算两个带电量子之间相互作用时，此公式与传统的库仑定律公式完全等效。仅考虑两个量子之间的相互作用，是为了简化思维，便于清晰地揭示电场作用的内在机制。需要分析多个量子相互作用时，运用物理的叠加分析、数学的求和分析方法就能实现。       

5) 利用正反量子的动量矩为1/2的特征，将公式4变换为:

F = [p×量子1动量矩/r)]×[p×量子2动量矩/r)]

 ×c    [式5]

公式5与传统库仑定律公式完全等效。

正反量子动量矩均为1/2，公式4中因子4得以消除。两个中括号分别为量子v₁、v₂在距离r处，由于相位差角度变动力图改变的曲率：曲率=动量矩/距离，单位为次/米。常数P（0.0681589）是作用传导系数，与环境基础粒子速率有关。两个曲率相乘再乘以光速c得到力。力的单位为：（次/秒）/米。

宏观计算时公式可转换回通常形式：

F = p²×c×电荷1包含的正负抵消后的量子数×电荷2包含的正负抵消后的量子数/（4r²）    [式6]

6) 电场相互作用无论是异性吸引或者同性排斥，本质上都是力图改变参与相互作用量子的横波与纵波相位差，即自身势能与动能之间的转换。

7) 由于特殊的同步共振因素（后文将重点研究），正反量子频率（能量、质量）将会力图稳定在特定数值，即出现全同一致性，即便在不同的电场作用强度下质量出现变动，费米频率也会力图稳定在相应的数值。但相互作用过程还受动量守恒规律制约，这就会出现正反量子费米频率分量脱离既定的稳定态的情况，此时参与作用的量子将会通过暗物质系统自动调整，实现量子之间的频率（能量）转移。

8) 原来的精细结构常数a是依附于电场相互作用公式的，似乎离开电场相互作用公式这个a就无存在的必要，现在的P是依附于每个正反量子的，它是每个正反量子形的重要特征，从波动中心向外无限延伸，个别正反量子自身的形与电场实现了统一。

9) 公式中出现的电场常数：p = 0.0681589，是暗物质系统的一个特征值，很有可能是暗物质系统均匀化基础粒子的平均速率与光速的比值，后文剖析π介子质量定态机制时，证实了p 值确实与速率有关。系统的这个速率越高，传导动量矩的能力越强，我们这个具体宇宙在较大范围和较长时段里，与精细结构常数值相关的速率值是基本稳定的。

 

7   暗物质系统模板对正反粒子质量定态的规范

任何具体事物的发展一般来说都是在先前事物发展的基础上进行，先前事物往往会形成某种模板，为后续事物发展提供规范。以太媒质是波的承载基础，规范了波速、频率、波长和波幅的稳定机制，以及波的空间分布和引力机制。暗物质系统是在以太媒质系统基础上，在横波与纵波共振形成光子及正反粒子之后，基础粒子逐步均匀化并通过自组织构筑成的新模板。暗物质系统模板规范了电场作用机制和正反量子的质量定态机制。

1) 暗物质系统的主要构成是间距极近的、质量极小的、电场引力极大的、堙灭与生成动态平衡的正反粒子偶及光子。粒子偶整体的平均速率为0.0681589（与光速比）。当基础粒子偶获得能量拉开相互距离时，即可吸收能量生成新的正反粒子对。质子、电子和π部分子各自的同步共振方式不同，形成的质量（频率、能量）定态也不相同。这是正反粒子成对生成的内在机制。

2) 暗物质基础正反粒子偶的平均间距为2.133661×10^-17米。暗物质基础粒子以正反粒子偶的形式出现，平均质量是正反π部分子（中性π介子质量的一半）偶不完全堙灭的结果。

按照库仑定律，正反π部分子吸引到这个距离时，可以释放出几乎全部能量（频率，忽略不完全堙灭剩余质量）：

   2ac /(4πr)= 1.631852× 10²²次/秒

    r = 2×0.007297353×2.99792458×10⁸

/(4×3.1415926×1.631852× 10²²)

      = 2.133661×10^-17米

    后文利用这个值规范了电子的质量定态。

3) 暗物质系统模板规范π介子的质量定态。

(1) 中性π介子的质量实测值

资料显示，中性π介子的质量为134.976 MeV（兆电子伏），下面按MSae单位制转换为频率形式：

1伏特 = 焦 / 库仑

 = 1.509189075×10³³/6.241506363×10¹⁸

= 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)

1 MeV（兆电子伏）= 2.41798852× 10¹⁴× 10⁶

= 2.41798852× 10²⁰ ( 次/秒)

    中性π介子的频率 = 134.976×2.41798852× 10²⁰

 = 3.263704× 10²² ( 次/秒)

(2) 实验证明，中性π介子寿命很短，很快就堙灭为两个光子，因此中性π介子是正反粒子偶。

将组成中性π介子偶的正或者反粒子称为π部分子。

π部分子的频率 = 3.263704× 10²² / 2 = 1.631852× 10²² ( 次/秒)

π部分子的波长 = 光速/频率

= 2.99792458× 10⁸/ 1.631852× 10²²

              = 1.8371302× 10^-14 米

(3) 当暗物质系统正反基础粒子获得能量拉开到一定距离，正反基础粒子偶的间距等于波长1.8371302× 10^-14 米，频率达到1.631852× 10²²次/秒时，将与暗物质系统正反基础粒子偶整体外在速率0.0681589发生强烈共振。

计算正反π部分子在间距等于波长时的电场作用力：

          F = 2ac /(4πr²)

            = 2×0.007297353×2.99792458×10⁸

/（4×3.1415926×1.8371302× 10^-14×1.8371302× 10^-14

        = 1.0316356× 10³³( 次/秒)/米

根据惯性力与电场力的平衡，计算正反π部分子在间距等于波长时的π部分子速率（与光速之比）：

     惯性力 = 质量×速率²/距离

            = （频率v/光速c²）×速率υ²/距离r

    （υ/c）² = 力F×距离r/频率v

             = 1.0316356× 10³³( 次/秒) × 1.8371302× 10^-14

                     / 1.631852× 10²²

             = 11.614098069× 10^-4

        υ/c = 0.034079463125

上一节中剖析电场相互作用公式中，笔者提出建立新的电场常数：p = 0.0681589次/e（磁通常数，分母e表明每个正反量子），是上述速率计算值的2倍，这是正反π部分子偶运动时的相对性形成的。这个事实验证了前文改进库仑定律并建立磁通常数思路的合理性，也在一定程度上说明了，将与电场作用有关的常数理解为暗物质系统基础粒子平均速率（与光速比）的思路是可行的。

4)  暗物质系统模板规范电子的质量定态

当能量施加于暗物质系统正反基础粒子偶时，动能转化为势能，当电子的波幅与暗物质系统正反基础粒子偶平均间距2.133661×10^-17米相等时，形成强烈的共振，挣脱原有库仑力的束缚，自由电子的质量定态由此产生，这也是“真空极化”和“对称破缺”的体现。电子频率 ＝　1.235593× 10²⁰ ( 次/秒)，由此推算频率波幅平方系数：

Q =（2.133661×10^-17）^２／1.235593× 10²⁰

  = 3.684473×10^-54米²/（次/秒）

这个数值是否真实，需要在后文质子的质量定态计算时验证。

任何波动现象都存在波幅物理量，量子波也不例外。当电子的波幅为2.133661×10^-17米整倍数时是稳定的电子。当电子的波幅为2.133661×10^-17米2倍时是能量为4倍的亚稳定态超电子，这是计算中子质量的基础。当电子的波幅为2.133661×10^-17米3倍时是能量为9倍的亚稳定态超电子，这是计算正反π介子和μ子质量的基础。

（详见笔者：探索质子、电子、中子 、π 介子、 μ 子、Z0玻色子和希格斯玻色子的质量生成机制，北京：科学家杂志，2016年笫13期。）

5) 暗物质系统模板规范质子的质量定态

质子与电子一样是最稳定的粒子，具有全同一致性，宇宙间任何地方的质子，几乎完全一致，这一定是有原因的，一定与系统的某些均匀化因素和同步共振因素有关。

  质子的静能938.272341MeV（兆电子伏）

      换算成频率 2.2687317× 10²³ ( 次/秒)

  质子的波长 = 光速/频率

             = 1.32141×10^-15米

考虑到质子的自旋为1/2，且波幅与力臂的半程有关：

质子的半程自旋力臂 = 1.32141×10^-15/2/2

                     = 3.303525×10^-16米

假设质子的质量定态机制是质子波幅等于质子的半程自旋力臂时的同步共振。

计算质子的波幅：

上文由电子实测值计算得到频率波幅平方系数Q =3.684473×10^-54 米²/（次/秒）

质子波幅平方 = 2.2687317×10²³×3.684473×10^-54

                 = 83.5908×10^-32米²

        质子波幅 = 9.1428×10^-16米

而质子的半程自旋力臂为3.303525×10^-16米，上述波幅计算值是实测的2.7676倍。前文计算质子磁矩时，出现了与实测值差异的2.792847系数，这是由于质子的能量大，曲率大，波长短，运动波动中心出现类似磁场的自干扰，影响了质子的磁矩计算。这个因素有可能也将影响质子的质量定态的同步共振，如果考虑这个因素，误差将在1%以下。质子的质量定态问题，以及质子磁矩参照电子磁矩计算，出现了与实测值差异的2.792847系数的问题，需要进一步研究。

 

标准模型理论（含传递相互作用粒子理论、核力的电荷无关理论）占据物理基础研究领域近百年，进展缓慢，是人类科学史中的奇特现象，这样的状态还将持续多久，值得深入探讨。本文仅提出一些新的思路、观点和方法，希望得到专家学者指正。

 

 

 

参考书目

 

[1] 桂起权.沈健.物理学哲学研究.武汉：武汉大学出版社.2012.

[2] 倪光炯、李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

[3] [美]V.F.韦斯科夫 著.杨福家等译.二十世纪物理学.北京：科学出版社，1979.

[4] 喀兴林. 量子力学与原子世界.太原： 山西科学技术出版社，2005.

[5] 周一平、唐英、蔡建国、罗益民.实用大学物理手册.

长沙：湖南科学技术出版社，2005.

[6] 林强、于敏.原子核理论讲义.北京：北京大学出版社，2014.

[7] 郭江主编.原子及原子核物理.北京：科学出版社，2014.

[8] 霍炳海、贾洛武、曹文斗.大学物理概论.天津大学出版社， 2000.

[9] 赵凯华、陈熙谋.电磁学. 北京：高等教育出版社.2003

[10] 张三慧.大学物理学（第三册） 电磁学（第二版）. 北京：清华大学出版社， 1999.

[11] 李淼 ,超弦史话.北京：北京大学出版社， 2005.

[12]  [美]S·温伯格.终极理论之梦.李泳译.长沙：湖南科学技术出版社， 2003.

[13] 肖振军、吕才典.粒子物理学导论.北京：科学出版社，2016.

[14] 周公度.化工辞典.北京：化学工业出版社，2004.   

 

 

 

 

 

 

 

 

第五篇：探索质子质量定态和磁矩系数的形成机制（2021）

 

本文发表在《科技传播》2021年03月下期。

 

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           探索质子质量定态和磁矩系数的形成机制

皮可慰

 

摘要  文章提出波粒统一观，认为粒子的定态性质源于与波有关的同步共振，质子的质量定态是可以通过计算得到的。文章运用余波效应和磁场叠加解释质子的自旋磁矩系数形成机制。

关键词 发展的物质实在观；波粒统一观；量子波设想；MSae单位制；同步共振定态原理；余波效应

中图分类号 04  文献标识码 A  文章编号1674-6708（2021）279-0169-04

 

质子、电子等粒子的质量为什么具有稳定性，为什么是这样的数值而不是别的数值，一定是有原因的，是可以通过计算得到解释的。建立波与粒子统一的观点，建立与波有关的同步共振机制，为粒子的质量定量计算提供了新的思路。质子的自旋磁矩（以下简称磁矩）系数2.7927也是一个稳定的数值，与质子的质量定态密切相关，本文提出余波效应概念和磁场叠加观点，能较好地解释质子的磁矩系数形成机制。

 

1   中性π介子的质量定态

1.1 中性π介子的质量实测值

资料显示，中性π介子的质量为134.976Mev（兆电子伏）。

可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。

1焦 = 1.509189075 × 10³³次/秒

1 ev（电子伏）能量为1.60217733× 10^-19 焦

        1 Mev（兆电子伏）= 2.41798852× 10²⁰ ( 次/秒)

        中性π介子的频率 = 134.976×2.41798852× 10²⁰

 = 3.263704× 10²² ( 次/秒)

1.2 建立π部分子概念

实验证明，中性π介子寿命很短，很快就会堙灭为两个光子，因此中性π介子是正反粒子偶。

将组成中性π介子偶的正或者反粒子称为π部分子。

π部分子的频率 = 3.263704× 10²² / 2 = 1.631852× 10²² ( 次/秒)

π部分子的波长 = 光速/频率

= 2.99792458× 10⁸/ 1.631852× 10²²

              = 1.8371302× 10^-14 米

1.3中性π介子的质量稳定态与电场共振有关

正反π部分子在间距等于波长1.8371302× 10^-14时，υ/c = 0.034079463125，与电场发生共振，出现稳定态。

正反π部分子在间距等于波长时的电场作用力：

 F = 2ac /(4πr²)

            = 2×0.007297353×2.99792458×10⁸

/（4×3.1415926×1.8371302× 10^-14×1.8371302× 10^-14）

        = 1.0316356× 10³³( 次/秒)/米

a为精细结构常数：0.0072973（因公式省略了电量e，此处精细结构常数未带单位）。根据惯性力与电场力的平衡，计算正反π部分子在间距等于波长时的π部分子速率（与光速之比）：

     惯性力 = 质量×速率²/距离

            = （频率v/光速c²）×速率υ²/距离r

    （υ/c）² = 力F×距离r/频率v

             = 1.0316356× 10³³( 次/秒) × 1.8371302× 10^-14

                     / 1.631852× 10²²

             = 11.614098069× 10^-4

υ/c = 0.034079463125

注意到在MSae单位制中，精细结构常数a的值为：0.00729735308次/e²，（由于文本印刷原因，有时精细结构常数显示为小写a。）

将[a/(π/2)]开平方得到磁通常数 p,

p  = 0.0681589 单位次/e ，

恰为上述速率的两倍，这是正反π部分子偶运动时的相对性形成的。由此可见，中性π介子的质量稳定态与电场共振有关。

关于使用磁通常数 p解释电场作用的论文《探索物理基础结构及相互作用机制的新思路》，已发表在北京：科技传播，2020-02 (上)。

 

2   电子的质量定态

2.1 中性π介子的堙灭距离

按照库仑定律，正反π部分子吸引到一定距离时，可以释放出几乎全部能量（频率，暂忽略不完全堙灭剩余质量）：

2ac /(4πr)= 1.631852× 10²²次/秒

r = 2×0.007297353×2.99792458×10⁸

/(4×3.1415926×1.631852× 10²²)

      = 2.133661×10^-17米

这是暗物质系统正反基础粒子偶之间平均间距，是电子质量定态的基础。

2.2电子的质量定态

任何波动现象都存在波幅物理量，量子波动也不例外。假设当电子的波幅与暗物质系统正反基础粒子偶平均间距2.133661×10^-17米相等时，形成强烈的共振，挣脱原有库仑力的束缚，自由电子的质量定态由此产生。

此时电子频率实测值为0.511Mev，即　1.235593× 10²⁰ ( 次/秒)。

 

3频率波幅平方系数

任何波的波幅物理量平方与频率（能量）成正比。根据前述电子的波幅和频率计算量子层面的频率波幅平方系数：

Q =（2.133661×10^-17）^２／1.235593× 10²⁰

  = 3.684473×10^-54米²/（次/秒）

上述对电子质量定态的假设是否正确，由此计算得到的频率波幅平方系数：Q = 3.684473×10^-54米²/（次/秒）是否真实，需要在后文质子的质量定态计算时验证。

当电子的波幅为2.133661×10^-17米时是最稳定的电子。当电子的波幅为2.133661×10^-17米2倍时是能量为4倍的亚稳定态超电子，这是计算中子质量的基础。当电子的波幅为2.133661×10^-17米3倍时是能量为9倍的亚稳定态超电子，这是计算正反π介子和μ子质量的基础。

（详见笔者：探索质子、电子、中子 、π 介子、 μ 子、Z0玻色子和希格斯玻色子的质量生成机制，北京：科学家杂志，2016年笫13期。其中质子、电子的质量定态模式有修订）

 

4电子、质子磁矩系数的理论计算和实测值

4.1电子的磁矩

实验证实电子磁矩为928.477x10^-26 J/T

焦耳J=1.509189x10³³次/秒

特拉斯T=2.41798852×10¹⁴次/(e米²)

电子磁矩换算为MSae单位制：

928.477×10^-26×1.509189×10³³/2.41798852×10¹⁴

= 5.79509×10^-5单位:e (米/秒)米

依据波粒统一观（即量子波设想）可以写出电子磁矩的计算公式

= [电子康普顿波长/(4丌)]×c×e

= [2.42631×10^-12/(4×3.1415926)]×2.99792458×10⁸

= 5.78838×10^-5e(米/秒)米

对比电子磁矩实测值5.79509×10^-5，二者误差千分之二以下。（与电子的磁矩系数1.001159有关）

这就进一步证实了波粒统一观（量子波设想）的正确性: 一切粒子就是波，即使在静止的电子内部也存在光速的一致性。

4.2 质子的磁矩

但按上述方式计算质子磁矩时出现了2.792847系数

实验证实质子磁矩为1.410607×10^-26 J/T

质子磁矩换算为MSae单位制：

1.410607×10^-26×1.509189×10³³/2.41798852×10¹⁴

= 8.804312×10^-8单位: e(米/秒)米

参照上述电子磁矩的计算公式

质子磁矩 = [质子康普顿波长/(4丌)]×c×e

= [1.32141×10^-15/(4×3.1415926)]×2.99792458×10⁸

= 3.15245×10^-8 e(米/秒)米

     对比质子磁矩实测值， 二者误差2.792847倍。

说明质子的能量大，曲率大，波动中心运动时出现了类似磁场的自干扰。这个性质极大地影响了质子的质量定态机制。

 

5质子的质量定态

质子与电子一样，是最稳定的粒子，具有全同一致性，宇宙间任何地方的质子几乎完全一致，这一定是有原因的，一定与系统的某些均匀化因素和同步共振因素有关。

质子的静能938.272341Mev（兆电子伏）

      换算成频率2.2687317× 10²³ ( 次/秒)

质子的波长 = 光速/频率

             = 1.32141×10^-15米

考虑到质子的自旋为1/2，且波幅与力臂的半程有关：

质子的半程自旋力臂 = 1.32141×10^-15/2/2

 = 3.303525×10^-16米

假设质子的质量定态机制是质子波幅等于质子的半程自旋力臂时的同步共振。

计算质子的波幅：

上文由电子实测值计算得到频率波幅平方系数Q =3.684473×10^-54 米²/（次/秒）

质子波幅平方 = 2.2687317×10²³×3.684473×10^-54

                 = 83.5908×10^-32米²

质子波幅 = 9.1428×10^-16米

而质子的半程自旋力臂为3.303525×10^-16米，上述波幅计算值是实测的2.7676倍。注意到质子磁矩的理论计算值也出现了与实测值差异的2.792847系数，这个因素必将影响质子的质量定态的同步共振。

至于上述波幅计算值是实测值的2.7676倍，与质子磁矩系数2.792847存在差异，是因为前文计算中性π介子的堙灭距离时，取了“完全堙灭”假设，实际上是存在“不完全堙灭”剩余质量的。不完全堙灭距离将会大于2.133661×10^-17米，电子和质子的波幅将会略大一些，与质子磁矩系数2.792847的差异将会自然消除。

质子的质量定态机制为什么会与质子磁矩系数发生联系，这是因为根据各自的公式，二者都与质子波长有关，都是正向关系，只要质子的波长（与有效质量相关的波长）扩大2.792847倍，质子的质量定态和磁矩系数问题都能得到解决。现在需要研究的是如何合理地解释质子磁矩系数2.792847的问题。

 

6  解释质子磁矩系数的结构方案

不少学者利用标准模型理论中的某些观点，设计了对质子磁矩系数的计算方案，这些方案都是从质子内部结构角度出发，分析计算质子中对磁矩有影响的“有效质量”，从而得到质子磁矩系数。笔者称这种方案为结构方案。

作者（圣子）2015年10月4日在豆丁网上发表论文《大统释义篇质子的结构和磁矩》，从质子结构角度计算得到质子的磁矩系数。要点如下：（对少量计算数据误差和表述方式有订正）

6.1质子的结构：

质子由两个u夸克和一个d夸克组成，从动态质量（所谓夸克海）考虑，u夸克是d夸克质量的二倍。于是两个u夸克各自质量为质子质量938.2723Mev的40%，即375.30892 Mev。另一个d夸克的质量为质子质量938.2723Mev的20%，即187.65446 Mev

6.2计算夸克的静态质量

A、设Ee /Eu=1/ (e^(E’u/Ee)-1) ，由于对数值影响很小，公式中的-1可以忽略，即为：Ee /Eu=1/ (e^(E’u/Ee))

Eu即u夸克动态质量375.30892 Mev，Ee即电子静态质量0.511 Mev，e = 2.71828，（自然对数的底）Ee /Eu和1/ e^(E’u/Ee)均为在Eu条件下最小电性质量出现的概率。

计算得到u夸克静态质量E^，u=3.37216 Mev.

   B、设Ee /Ed=1/ (e^(E’d/Ee))

Ed即d夸克动态质量187.65446 Mev，Ee /Ed和1/ e^(E’d/Ee)均为在Ed条件下最小电性质量出现的概率。

计算得到d夸克静态质量E^，=3.017962 Mev.

6.3计算质子中的有效质量

E= 2×（Ed-4E^，u-2E^，d ）

= 2×（187.65446 Mev-4×3.37216 Mev-2×3.017962 Mev）

= 336.126Mev

6.4计算质子的磁矩系数

质子的磁矩系数=938.2723/336.126

=2.79143

与实测值2.7928误差小于千分之一。

 6.5对结构方案的评述：

  A、结构方案对质子中与电场有关的有效质量的解释使用了环流分析方式，很复杂，内在逻辑也存在某些自恰性的欠缺。

  B、夸克和分数电量的理论假设缺乏实验的直接支持。

  C、结构方案的立论基础有三个：一是质子质量的实测值。对此笔者是认同的。二是电子质量的实测值。对此笔者是认同的，但不认为质子内部存在电子，而只认为是一种最小电场质量，可为计算提供定态依据。三是质子存在内部结构，且分立部分分别为质子质量的0.4、0.4、0.2。笔者提出的波粒统一观认同质子内部有结构的观点，但不认为是夸克结构，而是波动方式结构。横波与纵波的共振态构成量子波。光量子波体现在X、Y轴平面方向，当增加Z方向时，出现立体状态并呈现正反电性，Y、Z方向波长为X方向的一半（即半自旋），强度为X方向的两倍，各自为总质量的40%。

  D、结构方案对有效质量与质子磁矩系数的内在联系，没有阐述清楚。

 

7   解释质子磁矩系数的余波效应

7.1  余波效应

笔者认为粒子就是波，是实实在在的介质波，基础的介质就是以太，暗物质是在以太基础上形成的与电场有关的上一层次介质。介质中的波，在传播过程中总会在其尾部遗留痕迹，正或者反粒子自旋时，相当于持续不断的通电线圈，下一圈将会叠加上一圈余留的磁场，称为余波效应。由于余波效应产生的叠加磁场，导致质子的磁矩系数由此产生。

余波效应为解释质子磁矩系数提供了新的思路。余波效应在很多物理实验中都有显现，例如，解释原子核外电子能级的驻波性共振理论，电子轨道运动时并没有固定端点，只有余波效应可以为产生驻波创造条件。

7.2余波衰减常量

余波强度是随传播距离衰减的，自旋时上一圈余留的磁场强度可用余波系数描述，粒子波长越短余波系数越大，极限为1。粒子波长越长余波系数越小，极限为0。存在一个空间物理常量，可暂称为余波衰减常量，是宇宙的自然特征值，意味着任何波行程到此长度时，波的强度减半，即系数为0.5。再继续，波的强度是波行程与此常量的反比。

前文结构方案中计算出的质子有效质量为 336.26 Mev，换算为波长

= 2.99792458×10⁸/（336.126×2.418×10²⁰）

= 3.68861×10^-15米

考虑到自旋波长1/2因素：

3.68861×10^-15/2= 1.844305×10^-15米

假设以此值作为余波衰减常量。

7.3余波系数公式

根据以上计算，设1.844305×10^-15米为余波衰减常量，则可建立余波系数公式：

A、粒子波长X小于1.844305×10^-15时：

余波系数Y=1-0.5X / 1.844305×10^-15

B、粒子波长X大于1.844305×10^-15时：

余波系数Y=0.5 ×1.844305×10^-15 / X

（说明：此公式及以下公式计算电子磁矩系数得到1.00038，与电子磁矩系数实测值1.001159相比，误差在千分之二以下）

4）根据质子波长1.32141×10^-15米计算质子的余波系数：

Y=1-0.5×1.32141×10^-15 / 1.844305×10^-15

 = 0.641759

5）根据质子的余波系数计算质子磁矩系数

利用上述公式，计算得到质子的余波系数0.641759，按等比数列求和公式计算质子磁矩系数：

Sn = a1(1-qⁿ)/(1-q)

  a1为首列，取1可忽略。q = 0.641759，当n足够大，即自旋圈数足够多时，可计算得到Sn的极限值为2.79142，与质子的磁矩系数实测值2.792828相比，误差小于千分之一。

其实，当n不是太小时，直接使用质子波长和余波常量就能计算得到质子磁矩系数。

质子磁矩系数 = 2×1.844305×10^-15/1.32141×10^-15

            = 2.79142

使用余波效应解释质子磁矩系数，可以避免使用假设性太强的夸克概念和分数电量概念，对质子磁矩系数的解释更具合理性和直观性。

6）使用余波效应解释质子磁矩系数的逻辑自恰性

以上分析是以结构方案中计算出的有效质量336.26 Mev，换算为波长计算得到空间物理常量——余波衰减常量，然后展开了分析计算。其实这只是为了阐述便利做的文字处理。

正确的描述应当是：余波衰减常量是大自然的客观存在，并不需要计算出来，质子的质量实测值和质子磁矩系数的实测值验证了余波衰减常量的真实存在。为什么不能反向分析，认为是结构方案发现了余波衰减常量呢？因为余波效应和叠加磁场方式对质子磁矩系数的解释力度，远远强于结构方案中的有效质量方式。

7）结构方案为什么能够得到“巧合”数值

如果说结构方案不是质子磁矩系数产生机制的源头，那么为什么结构方案能够准确地得到某些“巧合”数值呢？理由如下：

由于质子磁矩系数的本质是磁场通过余波效应产生的叠加，这种整体性质的改变必然引起质子内部结构形式变化，对质子的结构进行分析时，必然能够得到体现质子磁矩系数增加的结果：与磁矩有关的有效质量减少，相应的波长增大。由此可见，结构方案之所以能够得到某些“巧合”数值，并不是方案揭示了质子磁矩系数或者大自然某个常数的奥秘，而是如实地描述了质子的本来面目。而这恰好也为余波效应和余波衰减常量的正确性，提供了有效验证。

细心的读者可能发现，结构方案剖析质子磁矩系数时，用上了质子的质量作为变量。余波效应剖析质子磁矩系数时，也用上了质子的质量作为变量。而前文第5点，认为质子的质量定态又与质子的磁矩系数有关，这是否会是一种循环论证？笔者认为，这不是循环论证，而是大自然通过波的同步共振实现定态时的相互关联形式,需要通过关联寻找到平衡状态。大自然就是这样，一环扣一环，相互关联地、巧妙地构筑了自己的稳定体系。

 

 

 

 

 

 

参考书目

 

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[2] 倪光炯、李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

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长沙：湖南科学技术出版社，2005.

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[6] 霍炳海、贾洛武、曹文斗.大学物理概论.天津大学出版社， 2000.

[7] 赵凯华、陈熙谋.电磁学. 北京：高等教育出版社.2003

[8] 张三慧.大学物理学（第三册）电磁学（第二版）.北京：清华大学出版社， 1999.

[9] 肖振军、吕才典.粒子物理学导论.北京：科学出版社，2016.

[10] 圣子，大统释义篇质子的结构和磁矩，2015年10月4日在豆丁网上发表

 

 

 

 

 

第六篇：探索核力和核结构的电场作用模型（2015）

 

本文发表在《科技传播》2015第23期（上）

 

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探索核力和核结构的电场作用模型

                     皮可慰

 

[摘要] 文章提出核力和核结构的电场作用模型。核力本质上是一种质子与电子之间的超近距离电场作用，与质子形成自旋性同步共振结构的电子，在核力和核结构中发挥主导作用。可以依据库仑定律公式计算得到核力，可以通过质子、电子的质量计算得到与实测值相符的中子质量。

 [关键词]  核力 核结构 电场作用模型 量子波设想 MSae单位制

[中图分类号]    [文献标识码]    [文章编号]  

 

传统理论认为原子核中各核子（质子、中子）之间存在着强大的引力，称为核力。核力的形成机制是什么？理论对此提出的方案是引入负责传递核力的新粒子，让它们来解释核力，至于这些传递核力的粒子为什么能够以特定的方式存在，为什么能够传递核力，理论没有作更多解释。

上世纪量子理论(含量子力学)和相对论（主要是狭义相对论）的创立和发展，在物理学理论和实践中取得了巨大成功。但是在进一步探索物质结构和相互作用深层次秘密时，遇到了困难。人类用了几百年弄清楚了分子初步结构，深度研究的对象由几千万种分子缩减到几百种原子（含常见同位素）。人类再用了不到一百年就基本弄清楚了原子由质子、电子组成，深度研究的对象由几百种原子缩减到几种基本粒子。然而又过了近百年，仍然没有弄清楚质子、电子的结构，于是创造出十几种不稳定的、甚至无法现身的新粒子来解释几种稳定的“基本粒子”，至于这些新粒子为什么能以特定方式存在，现在是不去考虑的。对质子（中子）之间强相互作用力（核力）的解释也不尽完备，需要创造出一些新的专门负责传递这种强相互作用的粒子。由粒子解释粒子、由相互作用解释相互作用的研究路线，似乎走进了一条没有尽头的胡同。出现这些困难的原因并不是量子理论和相对论不能适应理论发展的要求，也不是科学实验揭示的事实不充分不清晰，而是回避了某些基础性问题：大自然有没有一个从无序发展到有序的进程，物质的有序结构形式有没有一个由简单向复杂发展的进程，量子究竟是粒子还是波，能否实在性地、确定性地描述个别量子的波动状态等问题。

传统理论中静止的粒子是不存在波动的，波只是粒子的某种属性，“粒子在波动”，而不是“波动就是粒子”。因此粒子与粒子之间无论多近，只要不“接触”都是“无限远”的，不会有“近距离”相互作用的可能，不得不借助假设能够传递相互作用的粒子。笔者认为，必须否定固化的粒子观念，粒子就是波，波就是粒子，粒子性与波动性的统一，将量子与量子之间的相互作用回归到波与波之间的直接联系，这个观点可称为量子波设想。粒子不存在明显的边界，电子突破“测不准原理”的限制向质子极近距离接近成为了可能，解除了核力回归电场力的禁区。量子波设想为探索核力形成机制提供了新的思路。

本文研究电子与质子处于自旋性同步共振态时的超近距离电场作用，提出了核力和核结构的电场作用模型。

 

1核力和核结构离不开中子

传统理论认为原子核由质子与中子组成，在轻核区二者的比例

大致相当，在重核区中子与质子的比例变大，但仍是有限度的，约为1.5比1。

科学实验表明由于强大的吸引力而稳定的核中总是既有质子又有中子，实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象。传统理论对此解释是由于质子之间存在强大的电场斥力抵消了质子与质子之间的核吸引力，笔者认为这种观点既不符合理论自己确认的核力远远大于电场力的论点，也无法解释不少核在减少中子同时增加等数量质子时，结合能增加即核力增强的事实。例如总核子数为48不变时，若质子数为20，中子数为28，是C_a（钙）元素，结合能为416MeV；若质子数为22，中子数为26，是T_i（钛）元素，结合能为418MeV。

笔者认为，没有纯粹由质子组成原子核的事实，恰恰说明了纯粹的质子与质子之间是不存在核力的，原子核中必须有中子参与（单一质子的氢核除外），只有中子才能与其他质子之间产生核力，只有中子才能与其他质子组合成多核结构。核力不是“电荷无关”的，而是“电荷有关”的，这个有关性是由中子内部电子的主导作用引起的。

 

2中子是稳定的

中子可以存在于原子核内，也可以从核中分离出来成为不受核整体约束的自由中子。自由中子是简单的，它几乎就象是一个外围电子与质子极度接近时的氢原子，其实就是这种特殊的“氢原子”在核中发挥了重要作用，就像它在氢分子中或者氢分子离子中发挥的作用一样。自由中子加上一个质子就成为具有核力特征的最简单的多核结构——氘核，两个氘核就成为内部平均结合能极大的氦核。笔者认为，氢原子、自由中子、氘核和氦核是探索核力形成机制的最佳研究对象。

原子核内部的中子大部分是稳定的，能够发生衰变的核中处于不稳定状态的中子半衰期都较长。脱离原子核的自由中子的半衰期是16分钟，意味着每16分钟就有一半的自由中子会衰变为电子、质子和其他粒子，或者说自由中子的平均寿命只有16分钟。然而，16分钟对于量子来说是一个非常长的稳定时期，而且每1万个现在存在的自由中子，过了8个小时仍然以很大的几率有1 个中子可能活着，这个可能活着的中子继续生存的平均寿命仍然是16分钟，并不因为它已经生存了8个小时就发生了什么变化。因此，无论是核内中子还是自由中子都是稳定的量子形态。中子能够稳定存在，存在就具有一定的合理性，这就给了人们去观察它、研究它的机会

 

3中子是质子与电子的复合体

中子的质量是一个非常稳定的物理量，为939.5656 MeV，频率为2.27185883× 10²³次/秒，比质子质量938.2723 MeV（2.26873175 ×10²³ 次/秒）略大，为什么是这个值而不是其他数值，这是需要得到合理解释的。传统的标准模型理论使用夸克来同时解释质子和中子结构，已经进行了几十年研究，未获令人满意的成果。笔者认为，应当将质子视为比中子更基础的结构形式，重新建立中子是质子与电子的复合体概念。

将原子核视为质子与电子复合体的论点，在上世纪30年代前曾经是关于核结构的主要理论，但是被后来新的理论（即本文所称的传统理论）替代了。新的理论将电子从核中赶了出来，并建立了中子概念，而自由中子后来的确被科学实验发现了。传统理论认为核内不存在电子的依据主要有：一是根据量子理论中的测不准原理（不确定性原理的表现形式），质子周围的电子是不可能“掉到”质子“里”的；二是中子的质量大于质子与电子的质量之和；三是质子与电子的自旋都是1/2，无法解释复合为中子后，中子的自旋也是1/2的问题。

在这样的形势下，笔者仍然重新提出中子是质子与电子复合体的观点，主要有以下理由：

A、前文提到的，科学实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象，原子核中必须有中子参与（单一质子的氢核除外），如果将中子视为质子与电子的复合结构就可以得到结论：核力本质上是质子与电子之间的电场力。

B、自由中子的衰变产物中总是既包括质子又包括电子。与其将质子和电子理解为从中子中无中生有，还不如将质子和电子视为原来就在中子中以某种形式存在更合理一些。

C、实验表明中子不带电，其磁矩似乎应为零，但测得的中子磁矩不为零，而是0.96623707×10^-26JT^-1,（换算成MSae单位制为6.030774827×10^-8e米²/秒）这表明中子作为整体不带电，但它内部存在着与质子、电子类似的电荷分布。

D、从质子、中子结构存在同一性的角度，我们必须寻找质子与中子的共同基础，在假设中的夸克始终未现身的情况下，将质子视为比中子更基础粒子的观点对实验事实的解释力度要强一些，也更简洁一些。

E、按照量子理论中的测不准原理，中子尺度范围容不下电子，按照笔者的量子波设想，电子的波长（数量级是10^-12米）也是远远大于实验测定的中子“尺度”（数量级是10^-15米）的。其实在量子波设想观点下，任何量子波都没有明显边界，数量级10^-15米范围已经包含了中子的绝大部分体量，成为核结构的中心区。后文的计算可知，当电子与质子形成自旋性同步共振结构时，电子的圆周运动半径已经缩小到10^-15米数量级。

F、至于如何解决自旋量不守恒的问题，按照传统理论让中微子加入是一个恰当的办法。

笔者认为对中微子和弱相互作用的理解，都应考虑“暗物质”因素，即存在一种系统与环境（与封闭式热力学环境不同的开放式环境）交换能量的过程。这是一种特殊形式的相互作用，即一种开放式的、弱的、随机的而不是同步共振定态的相互作用形式。系统与开放式环境交换能量是普遍存在的，任何有序的稳定状态都与同步共振有关，在微观层面，同步共振能够形成稳定机制又和系统与开放式环境的能量交换分不开。例如氢原子的外围电子能够稳定在某个驻波性同步共振轨道上，实际上是一个动态的平衡过程，电子完全有可能因为能量损失而“失速”靠近质子（即向内偏移轨道），电子也完全有可能因能量获取而“增速”远离质子（即向外偏移轨道），然而由于存在系统与开放式环境的能量交换，最终会稳定在同步共振的最佳状态。自旋量的不守恒问题以及其他弱相互作用问题，也许能在这个观点下得到更深层次的理解。中子内部电子有着极高速运动，与开放式环境存在高强度的能量交换，使得电子在中子中处于主导地位，质子的电场属性和自旋属性被笼罩在不均衡的“电子云”中，表现出中子的自旋与电子相同，自旋磁矩极性也与电子相同。

G、关于中子质量大于质子与电子的质量之和的问题，是解决核力和核结构形成机制的关键问题，笔者提出了超电子假设，将在后文详细阐述。

 

4核力和核结构的电场作用模型

本文对核力的形成机制提出了一个全新的理论框架，要点有三个：一是引入相对论效应以电场相互作用解释强相互作用；二是引入超电子概念，让超电子取代传统理论中传递核力的粒子；三是以质子与电子协同的自旋性同步共振作为核力和核结构的定态基础。可将这个理论框架称为“核力和核结构的电场作用模型”。

（1）氢原子中电场力与惯性力的平衡公式仍然是解释核力的基本公式，但必须在公式中增加相对论变换因子。

解释氢原子能级的基本公式1，被实验证明在原子领域是正确的。笔者认为这个公式同时也是解释核力的基本公式。

        （公式1）  

公式左边由库仑定律计算电场力，公式右边计算离心力。公式中r为电子与质子距离，V_e 为电子频率，u 为电子速率，a为精细结构常数 0.007297353，c为光速2.99792458×10⁸米/秒。

该公式表明，当突破驻波性同步共振的约束，距离r减小时，库仑力能够迅速地增大，但仍无法在核结构的尺度内将核力的强大性和短程性能充分显示出来。经测算，由于电子速度极度增大，相对论效应明显，上述公式应当增加相对论变换因子：

（公式2）

单纯从数学角度分析，公式2可以无障碍地化简为公式1，因此后文计算同步共振形成条件时可使用公式1，但是在计算核力和释放能量时必须使用公式2。为了分析的便利，省略了库仑定律公式分子中的e²，其实在多核结构的电场分析时，这个e²是不能省略的，在那里更多的是多个质子与一个电子共同作用，公式左边分子中应增加电场系数。

（2）与质子极近距离形成同步共振态的电子的静止质量增加，成为“超电子”

实验测得中子的质量为939.5656 MeV，而质子质量938.2723 MeV，加上电子的质量0.511 MeV等于938.7833 MeV，中子的质量大于质子与电子质量之和，差额为0.7823 MeV，约为1.5个电子质量。

A、解释中子质量增大的“超电子”方案

解释中子质量的增大可以有多种方案，例如：

方案1：中子是独立的量子，它并不由质子与电子组成，它的质量形成问题要从标准模型的夸克假设中寻找答案。这是传统理论的解释方式，本文不去过多评论，仅希望改变一些思维模式，因此舍弃了此方案。

方案2：由于电子速率增大导致质量增大。经测算电子的速率要达到0.917倍光速才有可能增加1.5个电子质量，况且电子的速率增加产生的惯性力必须和电子与质子之间的吸引力平衡的，而吸引力的增大过程必然释放能量，释放的能量要大于电子增加的动能，否则核力是不可能产生核能释放的。因此由于电子速率增大导致中子质量增大的方案也不可取。

方案3：中子增大的质量是因为电子静止质量增大引起的。这种可能性是存在的。为此，笔者提出超电子假设，超电子是一种类似u 子的“大”电子，除了比电子的质量大以外，其他性质与电子完全相同。中子由质子和超电子构成。

B、超电子的质量估算

按照上述数据计算，自由中子的质量减质子质量：

= 939.5656 MeV-938.2723 MeV

= 1.2933 MeV

但是不能以这个值作为超电子的质量，因为质子与超电子结合为中子是核力的结果，中子内部含有结合能，应加上由于结合能而造成的质量亏损数。由于中子中的质子和超电子一分开，超电子立即就会衰变为电子，超电子的质量难以直接测定。

仍按照基本公式测算：

（公式2）

公式中r为超电子与质子距离1.321409893×10^-15 米（本文取静止质子波长作为中子尺度），a为精细结构常数 0.007297353，c为光速2.99792458×10⁸米/秒。

质子质量m_z为1.6726231×10^-27kg，

相当于频率：

ν_z =  1.6726231×10^-27 ×1.3563915×10⁵⁰

= 2.26873175 ×10²³ 次/秒 

1 MeV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10²⁰ ( 次/秒)

计算：（2.26873175 ×10²³）/（2.41798852× 10²⁰ )

= 938.2723MeV

即静止质子能量E = 938.2723MeV

（ MeV为兆电子伏，微观物理常用的能量、质量单位）

静止质子波长 λ_z = 光速 / 频率

=（2.99792458×10⁸）/（2.26873175 ×10²³）= 1.321409893×10^-15 （单位：米）

公式2应当满足静止的超电子在与质子距离1.321409893×10^-15 米时，质子质量加上超电子质量减去释放能量带来的质量亏损等于自由中子质量。对于公式2，采用计算机模拟数值逐次逼近方式，得到的静止超电子频率V_e值为4.923595×10²⁰次/秒，换算为2.044 MeV，为普通电子质量的4倍。超电子的质量是电子质量的4倍，决不是巧合，其中一定含有很多尚待揭示的秘密。

现将距离、超电子频率、精细结构常数、光速代入公式2，验算超电子质量估算值与实验值的符合性：

电场力按公式左边计算，惯性力按公式右边计算，均为2.91822×10³⁵(次/秒)/米，电场力与惯性力平衡。

超电子速率与光速的比例为：

                = 0.730153278

根据公式计算电场释放能量为3.856×10²⁰(次/秒), 根据公式计算超电子增加的动能为1.928×10²⁰(次/秒)，电场释放能量减去超电子增加的动能，得到系统总释放能量为1.928×10²⁰(次/秒)，换算为0.797 MeV。

质子静能938.2723 MeV，加上超电子静能2.044 MeV，减去系统总释放能量0.797 MeV，等于939.5193 MeV。此数值与自由中子质量实测值939.5656 MeV基本吻合（误差十万分之五）。

（3）电子与质子极度接近时，导致系统稳定的不再是驻波性同步共振，而是自旋性同步共振

如果没有同步共振的约束，电子与质子的距离不断减小可以有很大的能量释放出来（以质子和电子的费米频率为限，各自按比例释放能量），因此可以说电场能量（包括核能量）的释放大小主要不是受自身能量潜力大小的制约，而是受同步共振的稳定状态约束。就象一个钢球从很高的山上滚落，它的能量潜力是很大的，但是受到山坡地形的阻挡，只能有部分能量释放出来，在山顶附近被约束释放的原子级别能量较小，在山腰附近被约束释放的核能量就要大得多。

氢原子中的电子与质子接近过程中，导致系统稳定的因素是驻波性同步共振。我们再仔细分析基本公式：

  （公式2）

公式中电子频率为1.235589875 ×10²⁰  次/秒 。不难发现氢原子的基础能级，即n = 1时的状态，实际上是由以下公式制约：

      （公式3）

即电子运行圆周长等于电子在运动方向的波长分量。将公式3代入公式2，可以得到电子的速率为ac，即0.00729735308倍光速，电子与质子的距离为5.29177249 × 10^-11米，即氢原子半径，与实验值相符。

如果电子与质子的距离缩小到10^-15米附近，电子的速率将大幅度提高，由于相对论变换因子的作用，电场力将达到核力的强度，然而是什么因素能使之出现新的稳定状态，或者说是什么因素限制了电子继续向质子靠近呢？

经多种方案比较，笔者认为，当超电子与质子的距离等于质子波长时，将出现超电子与质子协同的同步共振，即：

 = 1.321409893×10^-15 米  （公式4）

现代物理理论中引入量子的自旋概念，实际上是承认了静止量子的波动性，量子波设想认为质子的自旋与静止质子的波动是统一的。量子的自旋不是一个无法具体描述的内禀特征，而是有频率、波长和波速等具体物理量的实在的波动。为了更好地与传统理论衔接，将上述同步共振称为自旋性同步共振。

在MSae单位制中，动量矩（自旋）的单位是“次”，动量（波长的倒数）与波长（相当于动量的旋转臂长度）的乘积似乎应当为1次，而且不因量子波的频率不同而变化。但是实测玻色波即光子的自旋为1，而费米波的自旋为1/2，这与费米波的波动中心轨迹在与环境的相互作用时呈现双环运动状态有关，只有这样的双环状态才有可能在空间形态上区分出正反性。

自旋性同步共振也是一种旋向相互作用，它不能导致电子的能量、质量变动，但可以纠正电子的运动方向，在半径小于r时产生对电场引力的强烈抵抗作用，在半径大于r时产生对惯性力的强烈抵抗作用。正是这种自旋性同步共振使得超电子与质子形成了在核力范围的定态结构。

将公式4代入公式2：

  （公式2）

（公式中电子频率数值取超电子频率数值4.923595×10²⁰次/秒）

得到：（详细计算见前文）

公式左边的电场力和公式右边的惯性力，均为2.91822×10³⁵(次/秒)/米，电场力与惯性力平衡。

超电子速率与光速的比例为：0.730153278

电场释放能量为： 3.856×10²⁰(次/秒)

超电子增加的动能为：1.928×10²⁰(次/秒)

电场释放能量减去超电子增加的动能，得到系统总释放能量为1.928×10²⁰(次/秒)，换算为0.797 MeV。

在多核结构中，由于电场叠加效应和波函数叠加效应，超电子与质子的距离将会缩小，超电子的速率将会增大，此时公式中的相对论变换因子发挥了重要作用，核力和系统释放的能量将会以远远强于几何级数的方式增大,但同时自旋性同步共振的抵抗力也相应增大。

有人可能会提出疑问，当超电子围绕质子作圆周运动的半径为1.321409893×10^-15 米时，已经远远小于超电子自身的波长了，一个大尺度波长的波能够作小圆周运动吗？笔者认为，应当将圆周运动理解为均匀曲率运动，曲率可视为圆周半径的倒数。问题转变为：一个大尺度波长的波能够作大曲率运动而不改变波的主要特征吗？实验表明：光波作正中反射运动，或者同性粒子作正面碰撞时，都可以发生极大的曲率运动而不改变自身主要特征，说明当超电子围绕质子作圆周运动的半径小于超电子自身的波长是可能的。上例，可以将超电子受到的力2.91822×10³⁵(次/秒)/米，与半径1.321409893×10^-15 米相乘，得到力矩3.85616×10²⁰(次/秒)，仍低于超电子的频率4.923595×10²⁰次/秒。

 

5核力和核结构电场作用模型的合理性

核力和核结构电场作用模型的合理性表现在：

引入了相对论效应，以电场相互作用解释强相互作用，能够较好地描述核力的强大性和短程性。相对论被几乎所有的实验事实证明是正确的，引入相对论效应与传统理论是衔接的。

引入了质子与电子协同的自旋性同步共振，作为核力和核结构的定态基础。自旋性同步共振使得约束电场作用的距离极度减小，质子与超电子的距离由原子尺度的10^-11米级缩小到10^-15米级，进入核力尺度范围。自旋性同步共振形成时的相互作用力异常强大，核力比原子力强了百万倍，释放的能量由原子尺度时的几个电子伏提高到几兆电子伏，距离越接近10^-15米级，作用力和释放能量的增长越快，显现了核力和核能释放的高强度和短程性。原子级别的驻波性同步共振作用力度较弱，表现为电子很容易离开原子，而核力级别的自旋性同步共振作用力度很强，对于稳定的核结构，只有在施加很强的力和输入很大能量的情况下才会发生解体，显示了核结构的坚固性。这些都与实验事实吻合，说明自旋性同步共振的设想是一个解决核力形成机制的有效方式。

引入了超电子概念，让超电子取代传统理论中传递核力的粒子，对于以传递核力的观点理解核力，能够较好地将核力与电场力统一起来。但是为什么要引入超电子概念呢？超电子存在的合理性问题成为核力和核结构电场作用模型合理性的关键问题。

下面从四个方面阐述超电子概念的合理性：

A、实验事实的支撑

对于超电子存在的合理性，人们当然可以说：这是大自然的存在事实，即自由中子的质量大于质子与电子质量之和的事实，只有使用超电子概念才能得到合理解释。人们也可以说：使用超电子替代电子，是质子与电子形成共振态结构的必须，是核力存在的必须，因为公式7中，当电子与质子距离接近10^-15米时（中子的特征半径），如果仍使用原来电子的质量，电子速率将会大于光速，显然是不可能的。

但是，这些理由还不足以表明超电子存在的合理性，因为大自然完全可以不出现自由中子的事实，核力的存在也不一定是大自然的“必须”。因此，还应当从更基础的层面，从费米波的特征角度解释这个问题。

B、费米波具有定态特征

量子波设想认为，电子、质子既不是一个没有体积的“空间点”，也不是一个有固定边界的实体“粒子”，而是一种具有费米波特征的量子波。量子波有费米波和玻色波两种形式，玻色波（光子）是量子波的最基础形式，费米波（实物粒子）是玻色波与环境作用形成的同步共振态。费米波的波动中心运行轨迹与玻色波一样是连续的，但以特殊的双环形运行方式区分出费米波的正反性即电的正负性，正的费米波和反的费米波又各自表现出正的或者反的自旋特征。

与纯粹玻色波的光子不同，费米波由于同步共振还具有频率定态特征，即费米频率具有一系列分散的稳定状态或者亚稳定状态。稳定状态主要有两个：质子和电子，（同步共振条件可能与暗物质某种均匀化的稳定的物理状态有关）它们具有极长的平均寿命。亚稳定状态是稳定状态量子之间相互作用时，改变了原有同步共振状态，形成新的同步共振状态。以电子为基础（即轻子）的亚稳定状态有超电子和u 子，超电子是电子与质子形成同步共振时的亚稳定状态，u 子是电子与正反中微子偶形成同步共振时的亚稳定状态。

稳定状态费米波组合形成亚稳定状态费米波的过程，称为弱相互作用，与同性电场作用的压缩过程类似，表现为费米频率分量增大，但增大的数值不是按比例分配，而是由改变同步共振状态的粒子承担。处于亚稳定状态费米波回归到稳定状态的过程，也称为弱相互作用，与同性电场作用的释放过程类似，表现为费米频率分量减小，原来增加了质量的粒子复原。

费米波处于亚稳定状态时的平均寿命比稳定状态缩短很多，但仍比受强相互作用和电磁作用影响的粒子寿命长。弱相互作用下粒子看似有较长的寿命，其实这是它变化的等待时间长，而突变是瞬间的，与强相互作用或者电磁作用时间相当。u 子的平均寿命约为2微秒。超电子与一个质子形成共振态时（即自由中子）的平均寿命是16分钟，与多个质子形成对称共振结构（如氘核及其他多核子结构）时的平均寿命将大大提高，随着中子的解体转变为普通电子。

C、按照传统理论观点，超电子作为传递核力的粒子，对核力的解释力度更强

如果一定要按照传统理论寻找一个传递核力的粒子，完全无须费力去凭空创造，超电子就是最好的选择。超电子通过电场相互作用与多个质子联系在一起，看上去就如同超电子在质子与质子之间传递粘合力一样，超电子是电子的另一种形态，核力与与电场力很自然地实现了统一。

上世纪三十年代物理学家汤川秀树为解释核力提出传递核力的粒子质量应为200多个电子质量，u 子质量为206个电子质量，刚好在这个范围，其性质除了质量是电子的206倍外其他均与电子相同。当时由于u 子是轻子，被认为无法传递“核力”而放弃，现在提出核力和核结构的电场作用模型，为什么不让u 子派上用场，直接以u 子作为“超电子”呢？原因是经过测算，以u 子替代电子无法达到10^-15米时出现核结构稳定的要求，与质子结合成中子的电子质量必须比u 子小51倍，理论才能自恰。汤川秀树当年在估算传递核力的粒子质量应为200多个电子质量时，使用了一个假设：即该粒子在作用距离10^-15米行程内，速率的极限为光速。这个极限速率的观点没有什么问题，但是以极限值作为实际值来进行计算就不合理了。

大自然既然允许其性质除了质量是电子的206倍外其他均与电子相同的u 子存在，就有理由允许其性质除了质量是电子的4倍外其他均与电子相同的超电子存在。传统理论既然允许介子、夸克、胶子等传递强相互作用的粒子存在，就有理由允许对解释强相互作用力更具合理性的超电子存在。

D、超电子质量定态的规律性

细心的读者一定会发现，上述解释仅仅是从定性的角度说明超电子存在的合理性，还没有解释超电子的质量估计值的合理性问题。从前文计算过程可以看到，超电子的质量估计值除了取决于质子的波长外，还取决于中子质量的实测值。其实不应当由中子质量的实测值决定超电子的质量，而应当是由超电子的质量决定中子的质量，这就涉及到一些更基础的问题，即费米频率定态问题：正反粒子如何形成，电场相互作用的机制是什么，质子和电子为什么具有稳定的质量，亚稳定态的u 子和超电子为什么是这样的质量数值等等，这些更深层次的问题远远超出了本文范围。

由于前文推算的超电子质量恰好为电子质量的4倍，给了人们提出猜想的空间。下面试以三个假设说明超电子质量定态的规律性：

假设1：暗物质环境具有一个均匀化的、稳定的空间特征常数P

P = 2.426310413×10^-12米

这个数值取自于静止电子的波长，等于光速除以电子频率。科学实验证明暗物质是存在的，暗物质世界存在一个均匀化的、稳定的空间特征常数P是可能的。

 

假设2：量子波存在一个自然常数：频率波幅平方系数Q。

Q = 4.76451154169× 10^-44米²/（次/秒）

    这个数值是由电子的波长的平方除以电子频率计算得出。宏观物理的理论和实践都证明波的波幅平方与波的能量成正比，量子波设想中波的频率相当于能量，公式参照了宏观波的表达方式。

假设3：当暗物质空间特征常数P为费米波波幅整倍数时，出现费米波的同步共振，称为波幅同步共振。

电子频率为1.235589875 ×10²⁰（次/秒）

波幅平方为：1.235589875 ×10²⁰×4.76451154169× 10^-44

          = 5.88698222×10^-24米²

   开方后得到波幅为：2.426310413×10^-12米

此时，暗物质空间特征常数P为费米波波幅的1倍，（即量子数n = 1）出现了最稳定的波幅同步共振，这时的费米波频率1.235589875 ×10²⁰（次/秒），就是静止电子的质量定态。

如果暗物质空间特征常数P为费米波波幅的2倍（即量子数n = 2），也将出现同步共振，但这时是一种亚稳定状态的波幅同步共振。

此时费米波频率为：

（2.426310413×10^-12×2）² /4.76451154169× 10^-44

= 4.9423595×10²⁰（次/秒）

这正是超电子的质量，于是，超电子的质量不再取决于中子质量的实测数据，而是可以反过来由超电子的质量计算中子的质量了。超电子的质量是电子质量的4倍，不能视为巧合，因为电子的质量定态不是偶然的现象，是须要得到解释的，中子的质量定态也不是偶然的现象，也是须要得到解释的，二者是有密切联系的。以上分析，不仅从理论上证明了超电子的存在和它的质量定态的必然性，而且为粒子质量谱问题的探索提供新的思路。

 

6 利用核力和核结构的电场作用模型，解释与多核结构有关的若干问题

多核结构指核子数多于1的核结构，传统理论认为多核结构由中子与质子构成。本文提出核力和核结构的电场作用模型，认为多核结构中质子与中子是不可区分的，所有的核子都是质子，而这些质子又都毫无例外地与超电子结合在一起（不要求一一对应），从这个意义上来说，所有的核子又都表现为中子形式。

为了与现代核物理理论的表述一致，本节沿用核子、质子、中子概念，其中核子数等于多核结构中质子数与中子数的总和，但必须确定任何核子都带一个正电荷，中子数等于超电子数，质子数等于核子数减去超电子数。

（1）超电子在多核结构中的主导地位

所有多核结构均由超电子与质子（此处指全部核子，均带正电荷）构成，超电子在多核结构中起着“粘连”质子的“胶子”作用。按照传统理论中子是核的组分，但在中子内部超电子具有更多的主导性，通过超电子，一个中子可以与一个或者多个质子联结。自旋磁矩问题是一个隐藏了很多秘密的问题，中子的自旋磁矩实验数值目前还没有得到较好的理论解释，但仅从自旋磁矩的极性观察，中子的自旋磁矩虽然数值的绝对值与质子接近，而极性却与电子相同，可以从这个角度说明超电子在多核结构中的主导地位。

（2）多核结构的稳定性和流动性

多核结构中的各量子（即核子与超电子）的空间结构形式是稳定的，但各核子之间、各超电子之间存在交流互换，可以从这个意义上理解“量子的全同性”。但是哪一个位置的量子交流，哪一个位置的量子离开多核结构（如B^-衰变，核裂变含a衰变），或者外来量子进入多核结构的哪一个位置（如核聚变，K俘获，B⁺衰变）是需要对量子进行个别识别的。这是因为多核结构的具体结构形式不同，核力和内部结合能有很大差异，个别识别与分析是必要的。

（3）多核结构内含结合能的三种计算方式比较

在核力的作用下形成多核结构必然释放出能量，这个释放能量又称为核的结合能。下面比较三种结合能的计算方法。

 

表1

            部分多核结构结合能情况（单位：MeV）

 

核素    质量   传统理论结构  新观点结构  结合能   结合能  结合能    平均值

                质子  中子   核子 超电子  方式1   方式2   方式3    方式3

中子    939.57           1      1     1        0     0.75   -0.79    -0.79

氘核   1875.67    1      1      2     1      2.57    2.92    1.39     0.70

氚核   2811.18    1      2      3     2      6.22    7.72    4.66     1.55

³氦核  2808.47    2      1      3     1      7.64    8.39    6.86     2.29

⁴氦核  3727.4     2      2      4     2     28.28   29.78   26.71     6.68

 

钾K   44669.89  19     29     48    29     404.68  426.56  382.00    7.96  B^-

钙Ca  44657.29  20     28     48    28     415.99  437.01  394.09    8.21  B^-

钪SC  44656.50  21     27     48    27     415.49  435.75  394.36    8.22  B^-

钛Ti  44652.00  22     26     48    26     418.70  438.21  398.36    8.30 稳定

钒V   44655.50  23     25     48    25     413.90  432.67  394.35    8.22  B⁺

铬Cr  44656.65  24     24     48    24     411.46  429.48  392.68    8.18  B⁺

锰Mn  44669.67  25     23     48    23     397.15  414.41  379.15    7.90  B⁺

 

（本表基础数据取自于孙汉城、杨春祥主编的《实验核物理》）

 

方式1：质子加中子计算方式。取该核中质子和中子处于自由状态时的质量（以静止能量计）之和，减去实际测定的核质量，得到质量亏损数，即为该核的结合能。这是传统的计算方式。

方式2：质子加超电子计算方式。取该核中质子（即全部核子）和超电子处于自由状态时的质量之和，减去实际测定的核质量，得到质量亏损数，即为该核的结合能。

这两种方法都不是从多核结构的原始组态计算，所得的值都没有考虑质子与电子组合成中子，或者电子转化为超电子时需要消耗能量的因素。或者说这两种方法只计算了强相互作用产生的能量释放，没有考虑与弱相互作用有关的能量交换问题。

方式3：质子加电子计算方式。取该核中质子（即全部核子）质量和超电子数按普通电子计算的质量之和，减去实际测定的核质量，得到质量亏损数，即为该核的结合能。

究竟哪一种方式计算结合能更合理一些呢？下面从动态的角度分析。

如表1所示，钾核（取中子数为29的同位素）实测质量为44669.89MeV。钙核（取中子数为28的同位素）实测质量为44657.29MeV。由钾核衰变为钙核，实测质量亏损44669.89-44657.29=12.6 MeV，减去释放出的电子质量0.511MeV，实际释放能量12.6-0.511=12.09 MeV。

按方式1计算（质子+中子）：钾核，19个质子加上29个中子的质量，与实测质量相比，质量亏损即结合能为404.68 MeV。钙核，20个质子加上28个中子的质量，与实测质量相比，结合能为415.99MeV。二者结合能差：415.99-404.68=11.31 MeV。与实测值12.09 MeV不吻合。

按方式2计算（全部核子按质子质量计+超电子）：钾核，48个质子加上29个超电子的质量，与实测质量相比，结合能为426.56 MeV。钙核，48个质子加上28个超电子的质量，与实测质量相比，结合能为437.01 MeV。二者结合能差：437.01-426.56=10.45 MeV。与实测值12.09MeV也不吻合。

按方式3计算（全部核子按质子质量计+超电子按电子质量计）：钾核，48个质子加上29个电子的质量，与实测质量相比，结合能为382 MeV。钙核，48个质子加上28个电子的质量，与实测质量相比，结合能为394.09MeV。二者结合能差：394.09-382=12.09 MeV。与实测值12.09 MeV相吻合。方式3按核的最基础构成计算，同时考虑了强相互作用和弱相互作用两个方面的因素，以这样的方式计算核结构的结合能要合理一些。

（4）多核结构的整体性

多核结构是一个整体，任何量子进入或者离开，都会对其他超电子和质子之间的自旋性同步共振状态产生影响。

如表1所示，氚核质量为2811.1841MeV，它是由3个核子和2 个超电子组成的多核结构，结合能为4.66MeV（按方式3计算）。⁴氦核（通常的氦核）质量为3727.4 MeV，它是由4个核子和2 个超电子组成的多核结构，结合能为26.71MeV，比氚核多释放能量26.71-4.66=22.05MeV。这并不能理解为：⁴氦核比氚核多了一个质子，这个质子本身释放能量为22.05MeV。而应当理解为由于这个质子的进入，对多核结构整体产生了影响，整体增加释放能量22.05MeV。

导致多核结构整体性的原因是核结构的电场叠加效应和波函数叠加效应。

A、电场叠加效应导致核力和释放能量的增加

无论是原子级别的驻波性同步共振，或是核力级别的自旋性同步共振，在受到增强的外加电场时都会增大核力，进一步释放能量，称为电场叠加效应。

原子级别的驻波性同步共振，受到增强的外加电场时，将会自动调整核力和离心力之间的平衡，始终保持驻波性同步共振状态。再分析基本公式：

（公式2）

由于驻波性同步共振时电子速率较低，相对论效应不明显。当电场为2倍时（如氢原子变为氦原子），公式左边的分子将增加2的系数，距离将减小为1/2，速率增加为2倍，库仑力和惯性力均为原来的8倍。原来的驻波约束状态不变：

      （公式3）

距离和速率同步变动，公式两边仍保持相等，即电子圆周运动周长仍等于电子运动方向波长分量。说明原子级别的驻波性同步共振，有对外加电场的自适应能力。

核力级别的自旋性同步共振，受到增强的外加电场时，也会引起核力和释放能量的迅速增大。但同步共振是以超电子与质子的距离等于质子波长作为共振条件, 当受到外加电场因素影响时，质子的波长未变动，无法适应外加电场自动调整同步共振形式。超电子与质子的距离偏离质子波长越大，同步共振形成的抵抗力越大，制止了超电子与质子的进一步接近，核力和释放能量是有限度的。

B、波函数叠加效应导致核力和释放能量的增加

多核结构中，如果核外层未饱满时，可以因质子的增加而增加结合能，新进入的质子与原有超电子形成新的同步共振结构释放能量。此时将出现波函数叠加效应，原有的质子与超电子的同步共振状态会发生变化，导致整体释放能量增加。下面以氘核的形成为例说明波函数叠加效应。

假设一个自由中子按正常方式存在，另一个质子受外部动能和中子中超电子的电场引力作用不断靠近，靠近过程中超电子的运动方式仍然是圆周运动，但不再是围绕质子的中心而是逐步偏离质子的中心，相当于在质子的圆切面外沿运动。当另一个质子与中子接近到一定距离时，质子与质子之间的波函数叠加效应逐步明显，质子的叠加波长缩短，超电子与两个质子同步共振时的相互距离缩短，核力和释放的能量增大。这个过程称为核结构的波函数叠加效应。波函数叠加效应使得核力增强，但受到自旋性同步共振的强烈抵抗，抵抗力与电场吸引力的平衡，最终形成了比中子更加稳定的氘核。中子由1 个核子与1个超电子组成，释放能量为0.8MeV，扣除形成超电子自身消耗的能量，结合能是-0.79MeV。氘核由2个核子与1个超电子组成，结合能为1.39 MeV。氘核比中子新增的结合能超过新进入的质子与原有超电子形成的结合能，这是核结构的波函数叠加效应引起的。（如表1所示）

氘核与氢分子离子（即失去1个电子的氢分子，具有很强的活力）极为相似，原始组态都是2个质子加1个电子，上述氘核形成过程的分析方法可以借鉴氢分子离子形成过程中的量子化学方法。氢原子与另一个质子接近，两个看似没有可能出现分子引力的粒子，在神奇的量子力学作用下结合成了氢分子离子。量子化学理论的成功，说明波函数叠加效应是存在的，可以将其引入核力和核结构形成机制中。

核力级别的自旋性同步共振时，超电子的速率已达0.72倍光速，相对论效应明显，受到电场叠加效应或者波函数叠加效应影响时，超电子的速率略有增加，都会导致核力和释放能量的大幅度增加。计算表明当速率变动幅度仅仅20%时，核力和释放能量可增加10倍以上，相对论效应使得某些核结构（如氦核）中平均结合能比氘核大10倍成为了可能。氘核中每个核子的平均结合能为0.7MeV,而两个氘核组成的氦核平均结合能达到7MeV，核结构的电场叠加效应和波函数叠加效应，共同导致了氦核中的平均结合能提升。这个过程中首先要对氘核施加动能（热或者激光），克服质子之间静电排斥力，而后才能“聚合”释放出巨大的能量。

需要说明，超电子在多核结构中的不同位置，引起电场叠加效应和波函数叠加效应的程度是不同的，而且由于超电子的质量大于电子质量，自身的形成是要消耗能量的，因此超电子只有进入到多核结构的适当位置，而且释放能量大于自身消耗能量时，才能显现结合能的增加。超电子过多时相互之间产生排斥力，反而会导致平均结合能的减少。（如表1所示）

（5）多核结构的局部性

多核结构具有整体性，但是并不意味着多核结构将会如同热力学一样出现均一化过程（平均动能，温度），实验表明多核结构中的核子与超电子关系是相对稳定的，核子、超电子之间的相互作用主要影响近边的核子和超电子关系。

    如表1所示，当多核结构发展到4个核子的氦核，由于核结构的完美对称，平均每个核子释放的能量迅速扩大到接近7MeV。然而发展到48个核子时平均每个核子释放的能量（7-8MeV）增加并不多，有一种趋于饱和的规律。说明核子或者超电子的进出，主要影响近边质子与超电子的同步共振状态，对较远的质子和超电子影响较小，体现出多核结构的局部性。

从表1可以发现，在核子数一定的情况下，超电子数为某个数量时，核结构达到稳定状态，平均每个核子释放的能量达到最大。这是由于多核结构中的核子和超电子处于某种比例时，几何结构状态使得电场叠加效应和波函数叠加效应发挥得最充分，导致平均每个核子受到的核力和释放能量最大化。偏离这种比例时，结构状态发生变化，对称性受到影响，平均每个核子受到的核力和释放能量就无法达到最大化，核结构就会自发地谋求自身结构改变，出现各种形式的衰变。

多核结构的局部性还表现在核结构中心区域质量密度趋于一致。在那里核子之间的平均距离都在1.8 × 10^-15米左右，这是由于核力级别的自旋性同步共振，受到增强的外加电场叠加或者波函数叠加影响时，核子与超电子的距离变动量很小，并以其强大的抵抗力制止了超电子与核子的进一步接近。

（6）多核结构的分层特征

实验发现质子数和中子数为28、50、82、126时，核结构特别稳定，而质子数和中子数为29、51、83、127时，核结构特别不稳定。对此只能使用多核结构具有的分层特征解释。

由于多核结构的分层特征，核结构中的核子数较少时（即轻核区），层次较少，结构表现为简单的立体球对称形式，质子数与中子数趋向于相等。而核子数较多时（即重核区），层次较多，由于各层质子之间的排斥性，系统“容忍”的质子数下降，超电子数与质子数的比例加大，表现为中子与质子比例上升的趋势，但有一限度（约为1.5:1）。  

例如，⁴氦核由4个核子和2个超电子构成，它的2个超电子在4个质子中部形成2个旋转面相互为60度角度的圆周运动，是完美的对称结构。这样的结构是一个等边三角体，如果再有质子加入必须处于第二层，而这时原来的超电子云在中心分布几率大，在外围分布几率较小，因此仅有2 个中子的情况下，所有参加进来的质子都处于不稳定状态。只有增加超电子才能形成新的中子结构，如⁶Li（⁶锂）比氦核增加2个核子和1个超电子，⁷Li（⁷锂）比氦核增加3个核子和2个超电子，它们具有稳定状态。

在分析多核结构的分层特征时，考虑超电子因素，将中子视为超电子与质子的同步共振结构，且将超电子置于主导地位，有助于发现一些核结构规律。

（7）K电子俘获

在原子中，围绕核旋转的电子有许多层，靠近核的最里面的一层称为K层，如果原子核俘获核外K层的电子，就称为K电子俘获。例如：

钡⁷B + e^- = 锂⁷Li + 中微子

钡⁷B，序号4，共有7个核子，其中4个质子及3个中子，原子量7.02。锂⁷Li，序号3，同样是7个核子，其中3个质子及4个中子，原子量6.94。钡⁷B能够俘获电子，说明俘获电子后能够使得结合能提高，这是核反应能够发生的条件，钡⁷B俘获电子变成锂⁷Li后，原子量反而降低了。电子转变成超电子需要的能量及系统整体释放的能量从何而来呢？答案是从系统自身内部获得。7个核子的结构相对于4个核的氦核是两层结构，稳定趋势是中子与质子比例逐步增大，本例中，4：3比例的锂⁷Li核要比3：4比例的钡⁷B核稳定得多，可以释放出更多的能量。

（8）B⁺衰变

B⁺衰变与K电子俘获类似，都是多核结构中的质子转化为中子，或者都理解为外部电子进入核结构，并转化为超电子与质子结合为中子，整个过程是需要能量的。这些能量的来源，如同K电子俘获一样都是从系统自身获得。如表1的铬Cr核比锰Mn 核，由于结构合理，核稳定得多，衰变过程可以释放大量能量，除了满足质子转化为中子或者电子转化为超电子需要外，还可以释放出更多的能量。

特别需要解释的是，核中本来没有正电子，正电子是从何而来的。可以描述为：系统释放能量产生正负电子对，负电子被系统俘获转化为超电子，并与质子形成新的中子结构，整个系统趋于稳定。正电子则释放出来，表现为B⁺衰变。

 

本文建立核力和核结构的电场作用模型，需要引入相对论效应以及超电子、自旋性同步共振两个假设，正是这样的思维方式符合了大自然的存在事实，才能将神秘的核力统一到基础性更强的电场力中，才能将传统的库仑定律应用到核力的计算中，才能较好地由质子、电子的质量计算得到与实验值一致的中子质量。传统理论始经过大半个世纪的努力，仍终无法找到核力和电场力的统一途径，应当尝试一些创新的思维方式，否则僵局是无法打破的。

任何科学理论都是假设，检验科学理论真伪的标准是实践，即理论对已存在的实践事实的解释力度，理论对新的实践事实的抗证伪力度，以及理论对将来可能出现的新实践事实的预测力度。核力和核结构的电场作用模型需要接受实践的检验。

笔者有信心：核力必然是电场力。

 

 

参考书目

 

1.倪光炯、李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

2.[美]V.F.韦斯科夫 著.杨福家等译.二十世纪物理学.北京：科学出版社，1979.

3.喀兴林. 量子力学与原子世界.太原： 山西科学技术出版社，2005.

4.周一平、唐英、蔡建国、罗益民.实用大学物理手册.

长沙：湖南科学技术出版社，2005.

5.杨照地 孙苗 苑丹丹.量子化学基础. 北京：化学工业出版社.2012

6.孙汉城、杨春祥.实验核物理.哈尔滨. 哈尔滨工程大学出版社，2014.

7.林强、于敏.原子核理论讲义.北京：北京大学出版社，2014.

8.郭江主编.原子及原子核物理.北京：科学出版社，2014.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第七篇：频率直接替代能量在物理公式中应用（2014）

 

 

本文发表于《科技传播》2014年7月（上）

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   频率直接替代能量在物理公式中的应用（MSae单位制）

皮可慰[1]

（柳州市科学技术协会，广西  柳州  545001）

 

 [摘要]  频率是比能量、质量更基本的物理量。使用频率 次/秒 替代能量，使用（ 次/秒）/c²即秒/米²替代质量，使用区分正反性（即电的正负性）的基本费米子个数e表示电量，建立一种单位制，可称为MSae（即米秒次e）单位制。这种单位制下，物理公式中只出现米、秒、次、e等几个物理量，公式中没有通常的质量、能量，可以极为简单地表述物理公式、定理，可以直接地揭示物理现象之间的联系。MSae单位制与国际单位制是完全吻合的。

[关键词]  物理学  频率  MSae单位制

 

英国的安东尼 ·黑 和  帕特里克·沃尔特斯先生的《新量子世界》（雷奕安译，长沙： 湖南科学技术出版社， 2005 ）一书第136页有一段话：“1980年克劳斯·冯·克林津（又译为：冯·克利青 1985年获诺贝尔奖）和他的同事……..，也许意义更大的是量子电阻的发现——霍尔电压除以电流是量子化的，这一量子单位正比于普朗克常数除以电子电荷的平方，这一电阻单位与原子物理里面的一个基本物理常量，也就是所谓精细结构常数，关系密切。”

笔者用通常的单位制换算，试图寻找普朗克常数、电阻和精细结构常数之间的关系，遇到很大困难。但是当使用频率（次/ 秒）替代能量（焦耳），使用区分正负性（即正反性）的基本费米子个数e替代电量（库仑）进行计算时，则很容易得到上述关系。

 

一、频率是描述量子的最基本的物理量

普朗克常数将波动与粒子直接联系起来，规定了频率与能量的恒定关系，频率进入到描述量子“动能”的领域。爱因斯坦的质能相关公式将质量与能量紧密联系在一起，频率实际上进入到描述量子“静能”的领域。能量守恒定律被证明是正确的，相互作用过程中的频率总量守恒应当是能量守恒的基础。

但是，人们在进行物理现象描述时并没有将频率看成一个重要的物理量，更没有将其作为一个基本的物理量。例如分析势能转换为动能物理现象时，按照质能相关公式必然存在“静止质量”转化为能量，同时按照普朗克常数规定的频率与能量的恒定关系，必然产生波动频率，然而通常的分析方式，波动频率似乎是凭空地产生，看不出频率与“静止质量”的相互联系。

笔者认为普朗克常数规定的频率与能量的恒定关系、爱因斯坦的质能相关公式以及能量守恒定律，明确地说明了波动是大自然中最基本的物理现象，频率是描述量子的最基本的物理量。频率不仅是描述玻色子（如光子）的最基本的物理量，而且是描述静止的和运动的费米子（如质子、电子）的最基本的物理量。将频率视为基本的物理量，可以给我们在分析基础的物理现象时带来很多便利，甚至可以带来很多意想不到的结果。

 

二、频率直接替代能量在物理公式中的应用

以频率直接替代能量和质量进行微观物理现象的定量计算，可以使物理公式的表达更直接更简单，这就是说可以建立一个简单的物理单位制，将这个单位制称为MSae单位制（即米秒次e单位制）。

MSae单位制的基本单位设为4个：（暂时仅涉及力学和电磁学内容）

长度单位：米，m，与国际单位制相同。为真空光子每秒运行距离的299792458分之一；

时间单位：秒，s, 与国际单位制相同。为¹³³Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间；

振动单位：次，a, 即一个波动。由于描述的物理现象的基础是波动，一个波动周期是360^o即2π弧度，因此振动单位次又承担了对角度描述的功能；

电量单位：基本电量，e，即区分正负性的基本费米子个数，取值只能是正整数、负整数和零，国际单位制中的1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e；

    由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此本文直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位，且使用中文表示。如，MSae单位制中力的量纲为 次秒^-1米^-1，单位为（次/秒）/米 ；又如电势的量纲为 次秒^-1e^-1，单位为 ( 次/秒)/ e 。

（一）对频率(能量)的描述

频率的单位：次/秒，MSae单位制中的频率相当于经典单位制中的能量。

由：普朗克常数 = 6.626075×10³⁴焦·秒， 频率ν= 能量E /

得到：1焦耳能量相当于频率

1次/秒 的频率相当于6.626075×10³⁴焦。

（二）对质量的描述

频率已经描述了量子的波动规模，但是在相对于光速的低速情况下，需要将量子开放形式的传播速度（含加速度）的绝对值单独作为一个物理量考虑，而不是只考虑传播速度与光速的比值时，建立质量的概念就成为必要的了。

质量 = 频率 / c² 

MSae单位制中质量的单位是：秒/米²

       1千克质量相当于频率：

ν= c²×1.509189075×10³³次/秒  = 1.3563915×10⁵⁰次/秒

  1千克质量相当于MSae单位制中的质量：

   = （c²×1.509189075×10³³）/ c²

        =  1.509189075×10³³秒/米²

例如，一个静止的电子的质量为：9.1093897×10^-31 kg，换算成MSae单位制的质量：1374.779秒/米²，相当于频率 ν_e = 1.235589873 ×10²⁰ 次/秒，波长 λ_e = 2.426310417 ×10^-12米。

（三）对费米子和玻色子波动状态的描述

假设量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定区间往返振动，速率是光速。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（相当于能量、质量）、速率和波密度（波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。

    如下图，斜边OE方向表示量子总的波动，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米波分量，横向直角边DE方向表示量子波动的玻色波分量。设静止频率即费米波分量频率为，速度即玻色波分量速度为。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

可得到如下关系：

斜边OE方向，

总速率c

                 总波密度

纵向直角边OD方向，费米波频率分量 =

费米波速率分量

              费米波密度分量：

      横向直角边DE方向，玻色波频率分量

玻色波速度分量

玻色波密度分量 

上述对物理量的描述符合直角三角形的边角关系，费米子（如质子、电子）获得的动能越大，角DOE越大，DE方向速度就越大，但不能超过光速c。它们之间的关系计算完全符合狭义相对论变换公式的要求。用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速率、波密度（动量）方面得到与狭义相对论变换公式相似的形式，说明相对论与量子论有着天然的联系。上述最后一个公式的分母中根式外出现c² ，是能量与质量相关公式及真空电容率与真空磁导率相关公式中出现c² 的原始踪迹。

（四）对动能的描述

如前图，OE表示总频率、光速；OD表示费米波频率分量；DE表示玻色波频率分量，玻色波速分量为。

动能即费米子由于运动而增加的频率

= 总频率 – 静止费米波频率

   =总频率×

计算可知，当远小于c时，上式×总频率，即低速时的动能公式。

引入质量概念，低速时总质量与费米质量相当，此时动能公式又可表示为：

增加的频率 

（五）对波密度（动量）的描述

量子波的波长的倒数即1 / 波长，可以理解为波在单位传播距离中的波周期数，称为波密度。由于动量等于能量除以速度，因此动量的单位与波密度的单位相同，即波长的倒数：次/ 米。

1千克米/秒 =  1.509189075×10³³次/米

一般情况下，我们计算量子的总的波密度是没有方向的，而经典理论中的动量是有方向的，因此量子总的波密度在玻色方向的分量才与经典理论中的动量相关。

    波密度的玻色分量P = 总波密度 ×  

= 

转换为以下形式：

          

当远小于c时：

      = 静止质量 × 速度

可以得到我们通常使用的动量计算公式。

（六）对力的描述

力反映量子之间的相互作用强度大小，可以参照经典理论来定义力：力即单位距离变动的频率。MSae单位制中力的单位：（次/秒）/米。

1牛=1焦/米=1米·kg/秒² =1 (米 kg/秒)/秒

=

力 =

计算可知，当远小于c时：

              

由此得到低速时的力的公式：

力 = 变动的频率/距离

                     

（七）对库仑定律的描述 

真空中两个静止费米子A与B之间的相互作用力，与这两个量子各自带电量ｑ₁和ｑ₂的乘积成正比，与它们之间距离ｒ的平方成反比，作用力F的方向沿着两个点电荷的连线。这就是库仑定律。

数学表达式是

F₁₂ =        

   力F为矢量，电荷同性相排斥，异性相吸引。式中为真空介电常数(亦称真空电容率)。

国际单位制中的真空电容率：

          

  在库仑定律中用国际单位制的真空电容率计算，得到的力的单位是：焦/米。

换算成MSae单位制：

      1焦能量相当于频率

1库电量 = 6.241506363×10¹⁸e

       MSae单位制中的真空电容率    2.28551414005×10^-7e²秒/米

引入精细结构常数: a  = 0.007297353   （单位：次/e²）  

   引入真空光速数值 c = 2.9979245810⁸ （单位：米/秒）

       真空电容率可以简化为：

           1/（2 ac）（单位： e²秒/米）

  在库仑定律中用MSae单位制的真空电容率计算，公式中电量Q单位是e，即区分正负性的基本费米子个数，取值只能是正整数、负整数和零。得到的力的单位是：（次/秒）/米。

（八）对冯·克利青常数的理解

当笔者正为由于建立了MSae单位制而使精细结构常数不是无量纲数，而是出现了单位“次/e²”如何解释而思考时，阅读到英国的安东尼 ·黑 和  帕特里克·沃尔特斯先生的《新量子世界》中的一段文字（见到本文开头语）后，立即将电阻的单位用MSae单位制转换。电阻可以表示为电势与电流的比值，按照MSae单位制对电阻进行量纲分析：

 电阻 = 电势 / 电流 = [（次/秒）/ e ] / （e / 秒 ），

果然得到次/e²，说明精细结构常数与电阻确实有一定联系，在MSae单位制中精细结构常数与电阻是同单位的。

试将电阻的国际单位制与MSae单位制换算：

1欧 = 3.8740459×10^-6 次/e²

1次/e² = 25812.807欧姆

25812.807 即冯·克利青常数，是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。冯·克利青的研究成果应当能够说明精细结构常数是有量纲的，与真空电容率存在密切关系。这样的理解方式可以很自然地将精细结构常数，从物理学教材的原子物理章节前移到普通电磁学章节，知识结构的逻辑性会更好一些。

（九）与国际单位制的换算

MSae单位制与国际单位制之间的衔接点主要有两个：一是具有人为规定性的频率与能量的转换率，即经典单位制中的普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒；二是同样是具有人为规定性的库仑与基本电量的转换率，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e 。

下面列出一些常用物理量的MSae单位制表示的单位，以及与国际单位制的换算：

光速常数c = 2.99792458×10⁸，米/秒。

频率（能量）单位：次/秒。

根据普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒

1焦能量相当  1.509189075 × 10³³次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

1 eV能量相当  2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)

1次/秒 =  4.1356689×10^－15 eV

质量单位：次秒/米²。

根据爱因斯坦质能相关公式

1千克质量相当于能量：（2.99792458×10⁸）²焦

1千克质量相当于频率：1.3563914968×10⁵⁰次/秒

换算成MSae单位制的质量: 1.509189075×10³³次秒/米²。

波密度（动量）单位：次/米。

1千克·米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

力的单位：（次/秒）/米 。

1牛= 1.509189075×10³³（次/秒）/米

力矩单位：次/秒。

1牛米 = 1.509189075×10³³次/秒

动量矩单位： 次。

1（千克·米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

基本电量：e。即基本费米子个数。（区分正反性，正负性）

1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e

精细结构常数a  = 0.00729735308，传统理论设为无量纲数，MSae单位制设定单位为： 次/e²。与电阻单位相同。

真空电容率   = 1/(2 a c）e²/(米/秒) ，  (a 为精细结构常数，c为光速，当式子后面带有总的单位时，a、c为纯数值不带单位，下同，不再说明) 。

真空磁导率=1/（c²）=2 a /c  秒/（e²米）。

电通量： (米/秒) / e。一个带电1e的量子在真空中电通量：

      = = 2 ac (米/秒) /e 。由此可见一定电量总是伴随着一定的电通量，电通量是电量的另一种表达方式。

电势单位：  ( 次/秒)/ e 。

1伏特电势 = 焦 / 库仑

 = 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e 。

电流单位：e /秒。

1安 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10¹⁸ e/秒。

电阻单位：次/e²。与精细结构常数有密切关系

1欧姆 = 伏特 / 安 = 3.8740459×10^-5 次/e²

1 次/e² = 25812.807欧姆 。

（显示冯·克利青常数）

电容单位： e²/（次/秒）。

1法拉 = 库仑 / 伏特 = 25812.807 e²/（次/秒）

（显示冯·克利青常数）

磁感应强度单位：  (次/米)/(e米) 。

1特斯拉（T）= 千克/（秒²安）

= 2.41798852×10¹⁴ (次/米)/(e·米)

磁通量单位：次/e。

1韦伯 = 特斯拉（T）×面积（米²）

= 2.41798852×10¹⁴次/e。

电感单位：秒/e² 。

    1亨 = 韦伯 / 安

= 3.8740459339×10^-5秒/e²,即1/25812.807秒/e²

（显示冯·克利青常数）

 

三、频率直接替代能量在物理公式中的应用能够产生一些奇特的推理结论

笔者认为波是物理现象的主要形式，波速是稳定的，频率也具有相当的稳定性。由于均匀性和对称性，频率在量子相互作用过程中总量守恒，这是被能量守恒定律、普朗克常数定义、爱因斯坦的质量与能量相关定律的理论与实验证明了的，因此MSae单位制的提出是有实践基础的，也是与传统理论衔接的。

在物理公式中直接以频率替代能量，直接地描述量子特征，为揭

示物理现象的本质提供了新的思路：

可以很自然地将量子论与相对论联系在一起。

可以实现“动能”与“势能”相互转换的定量性。

可以使得物理公式简单化，公式中只出现米、秒、次、e等几个物理量，公式中没有通常的能量、质量，也没有普朗克常数，极为简单地表述从运动学、动力学到电磁学中的公式、定理。

可以实现物理单位的量子化。频率是描述量子的一个主要物理量，MSae单位制的次直接表示了波动的次数，e 直接表示了基本费米子的个数（区分正反性，即电的正负性）。米和秒似乎未能表现量子特征，其实这两个单位的基础是光速，内含的量子特征是很明显的。力矩的单位为次/秒，与频率单位相同，动量矩的单位为次，这些都直接地体现了量子的特征。

可以得到精细结构常数不是无量纲数的结论，它的单位为：次/e² ，

与电阻单位相同。

 

可以在对电容、电阻和电感进行MSae单位制与国际单位制换算时，自然地出现冯. 克利青常数。

可以将真空电容率、光速与精细结构常数三个物理量联系在一起，得到倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数乘积的结论。等等。

得到这些推理结论决不是偶然的，这些结论是能够经受实践验证的，说明频率直接替代能量在物理公式中应用是可行的，也是具有实用性的。

MSae单位制的理论基础是量子波设想，笔者认为物质运动的有序形式，如粒子性、电性、弹性、引力不是永恒的，都是由无序的不定形的物质基本结构形式发展而来的。量子波是物质运动由无序转化为有序的最基础形式，一份一份的波就是粒子，粒子就是波。量子波设想对于解释量子的粒子性与波动性统一问题、定域性与非定域性统一问题、相互作用与结构形式的统一问题（即场与粒子统一问题）提供了一种新的思维方式。

 

 

 

[参考文摘]

 

[1]倪光炯，李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

[2]郭奕玲，沈慧君. 物理学史.北京：清华大学出版社， 1993 .

[3]周一平、唐英、蔡建国、罗益民.实用大学物理手册.

长沙：湖南科学技术出版社，2005.

[4]杨桂林、江兴方、柯善哲.近代物理.北京：科学出版社，2004.

[5][英]安东尼 ·黑 ， 帕特里克·沃尔特斯. 新量子世界.

雷奕安译.长沙： 湖南科学技术出版社， 2005 .

[6]曹天元（Capo）.上帝掷骰子吗  量子物理史话.

沈阳：辽宁教育出版社，  2006.

[7][美] B·格林.宇宙的琴弦.李泳译.长沙：湖南科学技术出版社， 2003 .

[8]李淼.超弦史话.北京：北京大学出版社， 2005.

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[10] [美]S·温伯格.终极理论之梦.李泳译.长沙：湖南科学技术出版社， 2003.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第八篇：MSae单位制在应用物理基础研究中的作用（2014）

 

本文发表于《科技传播》2014年7月（上）

 

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MSae单位制在应用物理基础研究中的作用

                    皮可慰

 

[摘要]  频率是基本的物理量。使用频率 次/秒 替代能量，使用区分正反性（即电的正负性）的基本费米子个数e表示电量，建立一种单位制，可称为MSae（即米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制是完全吻合的。MSae单位制将波的要素频率、波速、波长、波幅直接显示在对物理现象分析的现场，能够为应用物理基础研究提供一种新的工具。

[关键词]  物理学  频率  MSae单位制

 

 

笔者的一篇论文《频率直接替代能量在物理公式中应用 (Msae单位制)》发表在《科技传播》2013年9月（上）（第17期），现对MSae单位制在应用物理基础研究中的作用，谈谈自己的不成熟见解。

 

1、MSae单位制简述

笔者认为，频率是基本的物理量。使用频率(次/秒)替代能量(焦耳)，使用基本费米子个数即基本电量（e）替代电量（库仑），可以换算成一个全新的然而是极其简单的物理单位体系。这个单位体系与国际单位制完全吻合，可称为MSae单位制（即米秒次e单位制）。

1.1 MSae单位制的基本单位设为4个：

长度单位：米，m，为真空光子每秒运行距离的299792458分之一，与国际单位制相同；

时间单位：秒，s, 为¹³³Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间，与国际单位制相同；

振动单位：次，a, 即一个波动。由于描述的物理现象的基础是波动，一个波动周期是360度即2π弧度，因此振动单位次又承担了对角度描述的功能；

电量单位：基本电量，e，即区分正负性的基本费米子个数（如一个质子或者一个电子），取值只能是正整数、负整数和零，国际单位制中的1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e。

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此本文直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位，且使用中文表示以便增加文章的可读性。如，MSae单位制中力的量纲为 次秒^-1米^-1，单位为（次/秒）/米 ；又如电势的量纲为 次秒^-1e^-1，单位为 ( 次/秒)/ e 。

1.2 量子的波动有玻色波和费米波两种形式

玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率是光速，费米波的波动中心在一定区间往返振动，速率也是光速。纯粹的玻色波是光子，纯粹的费米波是静止的实物粒子（如质子、电子），运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子频率（相当于能量、质量）、速率和波密度（波长的倒数。相当于不考虑矢量的动量），因此应用于高速状态下的物理计算时必须使用狭义相对论变换公式。

1.3 MSae单位制与国际单位制换算

MSae单位制与国际单位制之间的衔接点有两个：一是具有人为规定性的频率与能量的转换率，即国际单位制中的普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，[单位可改写为焦 / ( 次/秒)] 1焦能量相当  1.509189075 × 10³³次/秒；二是同样是具有人为规定性的库仑与基本电量的转换率，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e 。只要使用上述 “常数”对物理单位进行换算，都可以轻易地得到MSae单位制的单位。

下面列出一些常用物理量的MSae单位制表示，以及与国际单位制的换算：

光速常数c = 2.99792458×10⁸，米/秒。

频率（能量）单位：次/秒。

根据普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒

1焦能量相当  1.509189075 × 10³³次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)

1次/秒 =  4.1356689×10^－15 eV

质量单位：次秒/米²。

根据爱因斯坦质能相关公式

1千克质量相当于能量：（2.99792458×10⁸）²焦

1千克质量相当于频率：1.3563914968×10⁵⁰次/秒

换算成MSae单位制的质量: 1.509189075×10³³次秒/米²。

波密度（动量）单位：次/米。

1千克·米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

力的单位：（次/秒）/米 。

1牛= 1.509189075×10³³（次/秒）/米

力矩单位：次/秒。

1牛米 = 1.509189075×10³³次/秒

动量矩单位： 次。

1（千克·米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

基本电量：e。即基本费米子个数。（区分正反性，正负性）

1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e

精细结构常数a  = 0.00729735308，传统理论设为无量纲数，MSae单位制设定单位为： 次/e²。与电阻单位相同。

真空电容率   = 1/(2 a c）e²/(米/秒) ，  (a 为精细结构常数，c为光速，当式子后面带有总的单位时，a、c为纯数值不带单位，下同，不再说明) 。

真空磁导率=1/（c²）=2 a /c  秒/（e²米）。

电通量： (米/秒) / e。一个带电1e的量子在真空中电通量：

      = = 2 ac (米/秒) /e 。由此可见一定电量总是伴随着一定的电通量，电通量是电量的另一种表达形式。

电势单位：  ( 次/秒)/ e 。

1伏特电势 = 焦 / 库仑

   = 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e 。

电流单位：e /秒。

1安电流 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10¹⁸ e/秒。

电阻单位：次/e²。与精细结构常数有密切关系

1欧姆 = 伏特 / 安 = 3.8740459×10^-5 次/e²

1 次/e² = 25812.807欧姆 。

25812.807即冯·克利青常数，冯·克利青为1985年诺贝尔奖获得者，冯·克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

电容单位： e²/（次/秒）。

1法拉 = 库仑 / 伏特 = 25812.807 e²/（次/秒）

（显示冯·克利青常数）

磁感应强度单位：  (次/米)/(e米) 。

1特斯拉（T）= 千克/（秒²安）

= 2.41798852×10¹⁴ (次/米)/(e·米)

磁通量单位：次/e。

1韦伯 = 特斯拉（T）×面积（米²）

= 2.41798852×10¹⁴次/e。

电感单位：秒/e² 。

    1亨 = 韦伯 / 安

= 3.8740459339×10^-5秒/e²,即1/25812.807秒/e²

（显示冯·克利青常数）

MSae单位制虽然可以使得物理公式简化，公式中只出现米、秒、

次、e等几个物理量，没有出现通常的能量和质量单位，也没有普朗克常数，可以极为简单地表述从运动学、动力学到电磁学中的公式、定理。但是笔者并不认为应当以MSae单位制替代国际单位制、高斯单位制或者其他单位制，因为对物理公式的计算过程描述，各种单位制有其自身的优势，应当维系原来的秩序和游戏规则。如果将MSae单位制运用于通常物理公式的计算环节，单位太小，数值位数过长，并不方便。

MSae单位制的主要功能是分析物理现象之间的关系，MSae单位制可以实现物理单位直接体现物理现象的自然属性，这才是它的优势所在。MSae单位制中频率成为描述量子的主要物理量；次直接表示了波动的次数，即一个波动或者振动周期；e 直接表示了基本费米子的个数（区分正反性，即电的正负性）；力矩的单位为次/秒，与频率单位相同；动量矩的单位为次，等等。这些都直接地体现了大自然基础层面的特征，为揭示微观物理现象的本质提供了新的思路。

 

2、MSae单位制能够拓宽物理计量基础研究的思路

MSae单位制看似简单，与国际单位制完全吻合，但其中内含很多全新的观念，能够拓宽物理计量基础研究的思路。

2.1关于频率成为基本的物理量问题

笔者认为频率是比能量、质量更基本的物理量，MSae单位制不

仅仅是以（次/秒）替代焦耳，而是试图解释什么是能量，什么是质量问题。MSae单位制并不是依赖普朗克常数的理论定义能量与频率的恒定关系，而是依赖普朗克常数描述的大自然事实，确定波动频率是基本的物理量，能量（质量）反而是人为的规定。频率成为基本的物理量，这是普朗克常数定义、爱因斯坦能量与质量相关理论和能量守恒定律推导的结果。实践证明动能与势能具有完全的定量转换性，因此频率成为基本的物理量是与科学实验完全吻合的。

    在此基础上，物理计量单位体系要发生重大变动。

2.2关于使用直角三角形描述粒子的问题

量子波表现为玻色波和费米波两种形式是MSae单位制的重要内

容，这是一种假设，它的依据是狭义相对论。狭义相对论揭示了“实物粒子运动时的速度、能量依存关系”，可以使用直角三角形描述这种变化规律，前提条件是需要假设量子波表现为玻色波和费米波两种形式。关于量子波的玻色性和费米性假设是否接近真理，应当注意这种假设引导出的结果的合理性。势能与动能的统一性、狭义相对论变换公式的自然显示、质量与能量相关公式的c²的自然显示、真空电容率及精细结构常数与光速的联系、冯.克利青常数的自动显示，等等，是可以通过科学实验验证的，在一定程度上说明关于量子波的玻色性和费米性假设在对科学实验事实的解释方面具有一定优势。

2.3将次设为基本单位的合理性问题

既然频率是基本的物理量，那么就应当以频率作为一个基本物理单位，以¹³³Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的频率的9192631770分之一作为频率的基本单位，由基本频率单位和真空光速常数推导出长度单位米和时间单位秒，这样的设计方案可以更好地贴近大自然的基本事实。

但是MSae单位制并没有这样做，这是考虑到以频率作为基本单位与国际单位制差异太大不便于衔接，于是仍以米和秒为基本单位。那么为了表达频率，就必须增设“次”为基本单位。物理量是对可测量的物理现象的规范，“次”算不算一个可测量的物理现象呢？笔者认为，对于稳定的具有过程周期性表现的物理现象，如持续的波动（振动）、稳定的事件（如个别粒子），次是一个可测量的物理现象。

次是可以测量的，即一个完整的、规律性的波动或者振动周期，

但无法如同标准尺和标准钟一样设定“标准”的参照物，“次”能够成为基本单位吗？笔者认为标准的“过程”完全可以与标准的“物件”一样成为参照物。事实上在其他单位制中，一个完整的振动（波动）周期，“次”作为单位是存在的，但是都回避了次的名称，在量纲中使用了倒数的表达方式。

如果不设次为基本单位，无法描述频率（次/秒），也无法描述动量（次/米），更无法描述动量矩，因为在MSae单位制中动量矩的单位就是次。笔者认为，个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，次作为基本单位体现了量子“一份一份”的持续性波动特征。

2.4基本费米子个数能否等同电量成为基本物理量问题

MSae单位制中不仅仅是以e替代库仑，而是企图对电现象作出

更深层次的理解。笔者认为，使用区分正反性的基本费米子个数（特指质子、电子）描述电量更贴近物理现象本质。

这里存在一个假设，即认为质子、电子是基本的费米子，中子（当然还有其他复合粒子）是一种复合量子。有人可能会说将电子从原子核中赶出来，是上世纪初的理论确定了的，为什么还要提出中子是复合量子的概念呢？笔者在《物质究竟是什么》一书，第十三章“费米频率定态和复合量子”中有一段文字供参考：“主要有以下理由：（1）科学实验表明由于强大的吸引力而稳定的氢以外的核中总是既有质子又有中子，科学实验中从来没有发现两个质子通过核力直接组成核的现象，也没有发现两个中子通过核力直接组成核的现象，这不是简单的幻数稳定可以解释的。（2）实验表明中子不带电，但测得的中子磁矩不为零，而是0.96623707×10^-26安米²，（国际单位制）即6.03077482×10^-8e米²/秒（MSae单位制），这表示中子作为整体不带电，但它内部存在与质子类似的电荷分布。（3）从质子、中子结构存在同一性的角度，我们必须寻找质子与中子的共同基础。这样的思维方式也将导致基本量子与复合量子概念的出现。”

 2.5 将e设为基本单位的合理性问题

无论是国际单位制，还是高斯单位制，都没有将e设置为基本单位，国际单位制是由电流A和时间秒，导出电量单位库仑，高斯单位制是由力达因和长度厘米，导出电量单位F^1/2L（绝对静电单位）。这些理论都认为电量是物质表现出来的一种性质，而不是“本体”性的可测量物。大连海运学院常复晨先生1991年提出过MKSe单位制，试图将e引入基本单位，常先生的MKSe形式中仍保留K（即质量单位千克），且并不认为e是可设置量具测量的，因而自称为过渡单位制。

笔者认为，既然实践已证明电量与“区分正反性的基本费米子个数”（特指区别正反性的质子与电子）成正比，MSae单位制中确定以基本电量e作为电量的基本单位就具有了合理性。国际单位制（MKSA）的电流A并没有设置标准“量具”，因为电流等于电压除以电阻，设置标准电阻似乎还有可能，设置标准电压难度就大了，在标准电容中（电池本质上是电容）电压又与储存的电量大小有关，陷入逻辑循环。高斯单位制似乎符合“标准的测量”，但是预设按库仑定律测量的两个相互作用的电荷电量相等，或者预设按安培定律测量的两条导线中的电流相等，“相等”就是在辩析特征，在测量电量时预置电量特征同样是陷入了逻辑循环。

因此笔者认为将e设为基本单位是合理的，我们完全可以设置一定数量的质子或者电子来作为测量电量的参照物，这是直接的也是可行的。半导体的发展，单个CMOS结构单元越来越稳定，而且越做越小，设置标准的电量参照物要远比设置标准的电流参照物容易实现。

2.6 关于角度单位问题

角度是不是一个可以测量的物理量？如果是，为什么在国际单位制和其他单位制中，角度只能是“辅助”单位呢？笔者认为角度必须是基本单位，角度的基础是什么？是园，即一次完整的波动。因此笔者认为 “次”已经含有了“角度”的概念，“次”意味着周期，一个周期即360度或者2π弧度，“次”（有量纲的基本单位）加上“比例”（如无量纲的弧度数）可以描述角度、相位。

2.7 是否应在MSae之外设置其他基本单位问题

基本单位的特点之一是能够以它推导出其他单位，基本单位的特点之二是它应当具有描述事物最基本特征的功能。既然频率是基本的物理量，那么米、秒、次、e作为基本单位应当是必要的且充分的。MSae单位制的基本单位中没有包括国际单位中的开尔文(K, 温度单位)、坎德拉(cd, 发光强度,简称:光强单位)和物质的量的单位摩尔(mol)，这是因为笔者认为由米、秒、次、e完全可以推导出上述三个物理单位。发光强度单位坎德拉(cd)与时间、能量、立体角度有关；温度单位开尔文(K) 与气体分子平均动能有关；物质的量的单位摩尔(mol) 与物质独立微粒的个数有关，由MSae单位制推导出上述三个单位是可能的。

2.8 量子单位制中仍保留“质量”物理量和单位次秒/米²的问题

笔者认为，在量子单位制中保留“质量”物理量概念，是为了计算的需要而不是计量的需要，因为量子波的波动频率大小已经足以描述这个量子的“体量”和“规模”了。但是在使用绝对速度而不是与光速的比值计量粒子速度的场合（如经典的相对于光速的极低速场合），设置质量物理量和单位的概念能够方便计算，没有质量概念，以绝对值表示的加速度无法建立起来，力与加速度也无法建立联系。

因此MSae单位制中的质量概念是虚拟的，但是是实用的。

 

3、Msae单位制有助于发现真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系

3.1 传统理论无法直接揭示真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系

国际单位制中的真空电容率：

        = 8.854187817×10^-12库² / （牛米²）

    据此原始公式根本无法发现真空电容率、光速（数值为2.99792458×10⁸米/秒）和精细结构常数（数值为0.00729735308，按传统理论是无量纲数）之间的关系。

我们可以对国际单位制中的真空电容率变换：

   = 8.854187817×10^-12库² / （牛米²）

     = 8.854187817×10^-12库² / （焦米）

    根据普朗克常数对能量变换：

   = 8.854187817×10^-12库² / （1.509189075×10³³米/秒）

 1/ 1.7044918248 ×10⁴⁴（米/秒）/ 库²

即使灵感使我们猜测到了光速甚至二倍光速因子，得到了下面的式子：

1/ 2 × 2.99792458×10⁸（米/秒）×2. 842786× 10³⁵/ 库²

我们仍然无法猜测到公式与精细结构常数的关系。

3.2 MSae单位制能够很自然地显示真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系

依据MSae单位制换算：

1焦能量相当于频率 v = 1.509189075×10³³次/秒

1库电量 = 6.241506363×10¹⁸e

MSae单位制中的真空电容率

      2.28551414005×10^-7e²秒/米

注意到此式可以表示为：

   1/2 × 2.99792458×10⁸（米/秒）×0.00729735308 / e²

真空电容率、光速和精细结构常数同时出现在一个公式中，说明它们之间有着直接联系。由此可见，使用MSae单位制有助于发现真空电容率、光速和精细结构常数之间的联系。

3.3 精细结构常数应当是有量纲数

按传统理论，精细结构常数的数值为0.00729735308，是无量纲数。上述公式中真空电容率、光速和精细结构常数之间出现了联系，精细结构常数从原子物理领域提前出现在电磁学领域，但是公式中仍然出现了“多余”的e²。如果将精细结构常数的单位定义为次/e²，而不是无量纲数，则公式变得简单得多了：真空电容率的倒数可以表达为精细结构常数与二倍光速的乘积。（真空磁导率也可以表达为二倍精细结构常数除以光速）

前述，对国际单位制中的真空电容率变换，可以得到：

 1/ 2 × 2.99792458×10⁸（米/秒）×2. 842786× 10³⁵/ 库²

精细结构常数并没有表现在公式中。

如果将精细结构常数定义为有单位的常数，单位为次/e²：

a = 0.00729735308 次/ e²

 则可以换算为：

 a = 0.00729735308 / (1.60217733 × 10^-19）²库²

        = 2. 842786× 10³⁵/ 库²

则在传统的真空电容率公式中也可以出现光速和精细结构常数，由此可见，将精细结构常数设置为有单位的，而不是无量纲数，逻辑性更强一些。

3.4 MSae单位制有助于电导现象的研究

在MSae单位制中电阻的单位与精细结构常数的单位相同，都是次/e²，这说明什么问题？霍尔量子效应为什么出现量子电阻25812.807欧姆（即冯·克利青常数），而这个数值在MSae单位制中为什么恰好就是1次/e²。难道我们不需要在个别量子相互作用的层面，即所谓e—e 层面探索导电的本质吗？

 

4、MSae单位制有助于解释光速如何进入磁领域

在实证主义思维方式下，理论界一般将单位制视为工具，一种对物理现象计量和计算的实用工具。这个问题在高斯单位制中很明显，高斯单位制宁愿用力的开方再乘以长度来表示电量，也不愿意直接使用电量作为单位。高斯单位制自称是无理的，这个无理不仅仅是它的定义式出现了无理数π，也不仅仅是它使用了太多的根式，该单位制中电容量纲与长度量纲居然一致，这才是其真正的“无理”。高斯单位制一点也不简单，含有繁杂的根式计算，而且内部含有静电和电磁两种体系，有时需要在同一体制内相互换算。但是高斯单位制在电磁计算时可以直接得到与“力”和“场”有关的结果，因此它是实用的，多年的实践证明它有自身的存在价值。

然而，如果只考虑单位制的实用性，有时会失去对事物的本质性认识。如高斯单位制中绝对静电单位制和绝对电磁单位制对电量的定义，相差光速c/10因子。有人认为这是人为设置真空电容率和真空磁导率关系的结果，其实不然。同样是1cm 长度单位（描述距离和导线长度），在安培定律情况下产生1达因力需要的每秒通过的电量（两电流相同），是在库仑定律情况下产生1达因力需要的电量（两静电量相同）的c/10倍，这是大自然的事实而不是人为规定的结果。其深层次原因是什么，光速是怎样进入“磁”领域的，使用高斯单位制工具本身对这个问题是得不出满意答案的。在MSae单位制的思维方式下，这个问题与真空电容率和真空磁导率数值相差c² 、能量与质量相关公式中的c²在本原上是同一问题，使用MSae单位制中的直角三角形分析方法，可以很自然地得到上述关系。MSae单位制在分析物理现象时，贴近了物理现象的本质，将磁场视为电荷运动时的电场调整，速度是重要的相关因素，而光速真实地、至始至终地存在于任何量子个体中，无论这个量子个体是“光子”“运动的实物粒子”还是“静止的实物粒子”。这是光速进入“磁”领域的根本原因。

 

5、MSae单位制有助于解释粒子之间相互作用时的“能量转移”和“质量转移”

科学实验证明：相隔1mm距离的一个质子与一个电子具有电场作用，不断地拉开这两个粒子的距离，按照库仑定理，显然这两个粒子距离38万Km（月亮与地球距离）也会具有相互作用。还可以另外设计一个理想实验：月亮与地球之间存在引力作用，不断地分别减少月亮和地球的质量，一直减到各自只剩下一个粒子，按照万有引力定理，显然这两个粒子之间仍然具有引力作用。而且这两个粒子虽然相隔这么远，但是它们的行动严格地执行“动量守恒规则”，电子的移动要比质子的移动快1836倍。

按照爱因斯坦质能相关理论，在这样的吸引过程中，质子和电子的静止质量都会减少，质子的静止质量要减少得更多一些，同时质子和电子的运动质量都会增加，电子的运动质量要增加得更多一些。两个粒子相隔这么远，这样的过程中“能量转移”或者“质量转移”如何实现，传统理论对此无法作出满意解释。

传统的理论中，粒子是有固定物质聚集的、相互之间无直接联系的，这样的粒子之间不可能发生相互作用，因为粒子之间距离无论多近都是“超距”的。为解释粒子之间的相互作用不得不设计“专门负责传递相互作用的粒子”，至于这些负责传递相互作用的粒子为什么能够传递相互作用，传统理论不去解释。

量子波设想实现了量子之间的直接联系，这种联系是近距离的也是“超距”的，是定域性的也是非定域性的，波动中心体现为定域性，波动的无限扩展体现为非定域性。MSae单位制将量子的势能和动能、质量和能量都统一到“频率”物理量上，使用频率变动（包括相位角度变动，即静止的费米频率分量与运动的玻色频率分量比例变动）为解释粒子之间相互作用时的“能量转移”和“质量转移”提供了新的思路。

例如，电场中的电荷之间相互作用将会带来费米频率（即势能）与玻色频率（即动能）的相互转换。相互作用的异性电荷从无限远处移到一定距离，必将根据库仑定律的力与距离的乘积将势能转化为动能，也就是由费米频率转化为玻色频率。而相互作用的同性电荷从无限远处到一定距离，必将根据库仑定律的力与距离的乘积将动能转化为势能，也就是由玻色频率转化为费米频率。按照描述量子波的直角三角形分析方法，费米波在相互作用时，自动地调整“相位角度”，自动地调整费米频率分量与玻色频率分量的比例。

 

6、Msae单位制有助于个别量子之间相互作用的研究

上世纪50年代以后应用物理的迅猛发展，如核物理、半导体物理、激光、超导、工程物理、地球物理、航空航天物理、计算机芯片、通讯技术、网络技术、生物物理等等，几乎没有哪一项是在50年代以后关于物质结构和相互作用的“新”理论指引下产生和发展的。这一系列应用物理的发展，依托的仍然是上世纪40年代以前的量子论（含量子力学）、相对论（主要是狭义相对论）打下的坚实基础。

个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓。现代量子理论过多地强调个别量子行为的 “不确定性”，但同时又认为这种 “不确定”可以使用“概率”描述，实际上已经表明了量子行为的实在的确定性，否则为什么概率是这个值而不是别的数值呢？厐大的计算机系统长时间运行的稳定性，人造飞行器从火星传来的极其微弱信号的可靠性，这种确定性是个别量子行为的确定性，而不仅仅是量子集体行为中概率性地表现出确定性，无数的实践事实证明了量子个体行为在本质上是确定的。由于量子的波动特征，在相互作用时必然会受波动周期影响，表现出“不确定”，但是它的态在本质上是确定的，量子力学的归一化处理就是要回归这种确定性。这就是说人们在承认概率性，承认量子力学分析工具有效性的同时，应当从深层次实在性地认识个别量子的相互作用规律。

笔者认为当前应用物理发展的一个重要方向是进一步微小化和精准化。半导体的集成度进一步提高、纳米研究、薄膜研究、分子生物物理研究，都将研究的视界引导到个别量子之间的相互作用方面。MSae单位制在描述物理现象时，将能量、质量均表述为频率形式，频率、波长、波速都显示在“现场”，（实际上还隐含着“波幅”———真正的波幅而不是抽象的概率幅）对分析个别量子之间相互作用的特异性应当有一定帮助。

 

7、Msae单位制有助于分析同步共振机制

同步共振是多数量子的集体行为，但是它的基础是一个一个具体量子之间的相互作用。只有将量子视为波，将频率、波长、波速和波幅直接地显示在“现场”，才有可能分析各种形式的同步共振。

波的同步共振是电子能级产生的基础，能级的不连续性正是“同步共振”的效果。同步共振带来了稳定，否则自然界按照“随机”原则凭什么稳定在某些“间断”的状态。

同步共振也是超导的基础。人们通常认为超导现象是非常神秘的，需要设计库柏电子对来解释。超导的一个重要效应是无衰减的电流可以产生永恒磁场，人们常见的永磁铁不就具有这个效应吗？永磁铁里并没有库柏电子对形成的玻色凝聚态。笔者认为，应当利用MSae单位制重新定义“电流”和“电阻”（电导）概念，利用同步振动解释超导现象。（传统的“声子”理论在本质上是一种同步共振理论）

同步共振是空穴导电理论的基础。人们在空穴导电理论下，解决了很多微电子问题，可以说整个半导体的奥妙，微电子领域大多数重大发现都与空穴导电现象有关。不能将半导体仅仅理解为电阻率介于导体与绝缘体之间半金属体，空穴导电是一种全新的物理现象。对于空穴导电问题学者们提出了多种解释方案，但不是十分理想，至少对于解释N型半导体与P型半导体在霍尔效应的实验中，电子的垂直移动方式表现不同，形成的霍尔电压为什么方向相反的内在机制是什么还没有解释清楚。笔者认为，可以使用晶格同步振动方式解释电子的输运过程，“空穴”只是“单向”的，携带电子的振动半波并没有表现为空穴，只在“交出”电子以后的振动半波才表现为空穴。

如果上述思路是正确的，MSae单位制在应用物理的基础理论研究方面，一定比其他单位制具有不可替代的优势。并不需要将MSae单位制运用到每一个物理公式计算环节，只要将按传统方式对物理现象计算的结果，转换为波的要素去观察、描述和分析，就有可能发现某些常规方式下发现不了的秘密。

 

[参考文摘]

 

[1]倪光炯，李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

[2]杨桂林、江兴方、柯善哲.近代物理.北京：科学出版社，2004.

[3][英]安东尼 ·黑 ， 帕特里克·沃尔特斯. 新量子世界.

雷奕安译.长沙： 湖南科学技术出版社， 2005 .

[4]曹天元（Capo）.上帝掷骰子吗  量子物理史话.

沈阳：辽宁教育出版社，  2006.

[5]李淼.超弦史话.北京：北京大学出版社， 2005.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第九篇：发现上帝粒子能否解救标准模型理论（2012）

 

本文刊登在北京电力高等专科学校学报 2012 11期 上

 

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          发现上帝粒子能否解救标准模型理论

                       皮可慰

 

欧洲核子研究中心（CERN）7月4日召开新闻发布会宣布，他们发现了一种新的亚原子粒子，而这很有可能就是被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子。这让标准模型理论物理学家们兴奋不已，认为这是标准模型理论的胜利。事情果真如此吗？相关学者提出了一些见解。

 

一、即使“上帝粒子”被发现了，标准模型理论仍然没有前进一步

标准模型理论提出已经大半个世纪，“上帝粒子”是理论的重要内容，理论家们一直是以假设“上帝粒子”存在来试图构建理论大厦的，但是大半个世纪没有取得什么重大进展。

标准模型理论除了设计了一大堆新的实物粒子和新的传递相互作用的粒子外，没有往物质统一结构和统一相互作用理论方向迈进一步。

标准模型理论发明创造了许多的“色”、“味”或者各种“对称”标准，赋予新粒子，然后就宣称这些都是天生的东西，无须进一步解释了。但是什么是色，什么是味，什么是对称或者超对称呢？真的是天生的无须解释的吗？标准模型留下了比没有它之前更多的有待解释的问题。

标准模型理论并不是沿着“统一”的路往前走，没有进一步解释新发明的粒子群为什么是这样的而不是别的样子的。但是如果理论仅仅满足于经验提供的“是什么”及其“关系”，而不探究“为什么”，理论还有什么生命力呢？

这次“上帝粒子”也许真的现身了，但是它能给理论带来什么新的内容呢？笔者认为，因为“上帝粒子”早就是标准模型理论中的一员，因此即使“上帝粒子”被发现了，标准模型理论仍然没有前进一步。标准模型面临的困境依然存在，这个困境是始终无法定量地解释“粒子质量谱”问题，即粒子为什么是这样的质量值的问题。

 

二、新发现的仅仅是一个短暂稳定的新粒子

据欧洲核子研究中心（CERN）新闻发言人因坎迪拉称，此次发现的新粒子的质量已经确定，而且在统计学上有极高的确定性，新粒子能量在125至126千兆电子伏特之间，这意味着该粒子的质量是质子的125至126倍。因坎迪拉称，这一发现意义十分重大，正是出于这一原因我们在进行所有研究和交叉检验时必须非常仔细。新发现的粒子毫无疑问是一种玻色子，也是迄今为止所发现的最重的玻色子，这很有可能就是被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子。

笔者认为上述公布明确地说明了：（一）发现了一种新粒子，新粒子能量在125至126千兆电子伏特之间；（二）这种粒子肯定不是通常的“实物”粒子，而是玻色子；（三）这种粒子的寿命是很短的。

这样的新粒子是不是希格斯玻色子呢？它是不是能够构成一种“希格斯场”，让其他粒子在其中获得“质量”呢？目前的实验结果未能确认。

笔者认为这次新发现的仅仅是一个新粒子，尽管它的稳定时间很短，但是毕竟与以前发现的，被标准模型理论认为可以纳入其理论之中的，或者被标准模型理论认为不可以纳入其理论之中的大量短寿命粒子一样，能够出现一个可观察到的延续的共振态。新发现的仅仅是一个短暂稳定的新粒子。

 

三、标准模型理论没有对粒子的质量作出有效预测

标准模型理论对粒子的质量几乎没有作出预测，模型涉及的62种粒子的质量数值大部分是实验值，理论对为什么是这样的实验数值无法作出类似元素周期表一样的定量解释。这次的“上帝粒子”也一样，理论预测值是不能大于1TeV，（是本次实验数值的好几倍）因为超过1TeV，标准模型本身就不存在了，理论并没有对希格斯玻色子的质量作出近似预测。

观察一下科学史，1974年丁肇中等发现的新粒子（正反粲夸克的共振态），当时的标准模型理论中还没有粲夸克的地位，是事后修改理论补充进去的，理论修改以后也不能计算出与实验吻合的质量值。

关于希望用于解释弱相互作用的W、Z玻色子的质量，理论似乎预测得相当准确，理论是根据实验测得的“温伯格角”数值经过计算估计的，实际上也是实验测量的结果。况且弱电统一理论与标准模型理论的直接关联是什么呢？轻子与重子（即所谓夸克）之间存在什么联系呢？两种轻子（重轻子与轻轻子）之间又存在什么联系呢？标准模型理论都不准备回答这些问题，标准模型理论使用了巧妙的方式，以不同的对称方式，加上不同的量子态守恒，将不愿意也无法通过自己的理论联系在一起的事物装进了自己的模型里。

 

四、标准模型理论的复杂性决定了它难以被大自然接受

物理学的高深复杂是可以理解的，因为复杂的系统必须有高深的数学模型支撑。问题是如果仅仅涉及基础的量子基本结构和基本相互作用的理论需要这么复杂吗？标准模型理论为了解释一个质子，创造出几十种粒子，大自然能够接受这么复杂的理论吗？人们不禁想起哥白尼日心说之前的托勒密地心说，为了在地心说基础上解释行星在人们视野中的运行轨迹，设计的那个本轮模型是多么复杂，然而它不是真理，简单的哥白尼日心说才是真理。

笔者并不是提倡还原论，也不是认为只有简洁的理论才接近真理，而是认为一个高能光子在太空中撞击一个质子，生成了新的正反质子对，（请注意，此时此刻并不是宇宙开创之时）本来就是一个基础的问题，对于太复杂的规则，大自然是难以记住并忠实执行的。

 

五、“粒子质量谱”问题是重要的研究课题

笔者并不认为标准模型理论真能解决统一结构和统一场论问题，对标准模型理论不能要求那么高。但是要求标准模型理论对它自己构造出来的，包括实验发现而后被它纳入其中的“粒子”的质量进行合理的解释，这是不过分的。因为一个粒子的稳定存在（尽管是短暂的稳定），其重要标志就是“质量”稳定。标准模型理论提出“希格斯场”及“上帝粒子”概念，其主要目的就是要解释“粒子质量”的生成问题。现在“上帝粒子”现身了，（权且认为这次发现的粒子就是上帝粒子）标准模型理论首先就应该能够解释这个“上帝粒子”的能量（质量），为什么是125至126千兆电子伏特的数值而不是别的数值。

    高能粒子对撞机的最大成就就是发现并测定了一大批“新”粒子的能量，无论是模糊的峰值还是几个标准差范围的精确值，都是极其有意义的实验成果，它明白无误地说明了这样的能量（质量）状态有比其他状态更大的生存可能性。笔者不认为高能粒子对撞机能够揭示质子、电子的构成或者生成秘密，但是它的确揭示了粒子“质量谱”的事实，这样的确定无误的事实怎能忽视呢？“粒子质量谱”问题一定是一个重要的研究课题，由此一定可以揭示出大自然的重大秘密。

 

六、只有弄清楚什么是“质量”，才能找到解释“粒子质量谱”问题的途径

笔者认为如何定量地解释粒子质量问题，绝对不能如同“希格斯场”概念描述的：由“希格斯玻色子”（即上帝粒子）构成了“希格斯场”，于是“粒子”在“希格斯场”中“游泳”遇到“阻力”难以加速，于是就有了“质量”概念。质量概念怎能离开粒子的内在特征？笔者认为，首先必须正确理解什么是质量，才能找到解释“粒子质量谱”问题的途径。

笔者提出“量子波设想”，认为粒子就是波，波就是粒子，粒子与场是统一的。量子波的波动频率是最基本的物理量，频率就是能量。能量与质量是相关的，从另一个角度来看，频率就是质量，或者说质量就是频率（需要除以光速平方）。量子的波动有玻色波和费米波两种形式。玻色波的波动中心朝一个方向移动，波速是光速，费米波的波动中心在一定区间往返振动，波速也是光速。纯粹的玻色波是光子，纯粹的费米波是静止的实物粒子，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（相当于能量、质量）、速度和波密度（波长的倒数，相当于动量）。粒子的质量（即能量、频率）为什么稳定，这是因为波动的波长、波幅或者正反粒子之间距离，处于某种数值关系时，出现类似“驻波”的“共振”，频率稳定在这样的“同步”状态。（见笔者《频率直接替代能量在物理公式中的应用（MSae单位制）》一文）

质量与能量统一了，质量成为量子的内在特征，无须单独考虑质量是如何“生成”问题。沿着这样的思维方式，上帝粒子的质量定态问题，简化为高能质子对撞时在频率守恒基础上（注意，是量子生存期间持续的守恒，不存在虚拟的不守恒）的频率形式转换问题（指费米形式和玻色形式转换，一个相位角度的转换）。这样的思维方式应当有助于量子质量谱的解释。

在量子质量谱的研究中，标准模型理论中的有价值的观点仍然是应当考虑的。如对称群理论显然规范了“频率共振”时的定态约束；超导理论（其核心机制是同步）在场理论中的运用，强化了“同步”机制，只有同步才能定态。弱电统一理论是近年最成功的物理基础理论，笔者不赞同引起弱相互作用是W—Z传递相互作用粒子的功能，但在笔者提出的量子波设想中，核力（包括弱核力）是共振状态下的非线性电场力（需要将某些中性量子如中子，理解为含电子的复合量子），弱电是高度统一的。笔者认为弱相互作用的本质是“强”，“强”决定了它的稳定性，即弱的衰变性。

笔者认为，人们应当关注上帝粒子为什么是这个定量化能量值的问题，如果标准模型理论连这个问题都解释不了，如何依靠它去解释其他粒子的质量生成问题呢？这是给标准模型理论提出的一个最“实证”的、最“实用”的问题，以避免涉及过多的理论争议。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第十篇：论发展的物质实在观（2012）

 

本文发表于：《广西社会科学》2012年第12期（总210期）

文献编码：doi:10.3969/j.issn.1004-6917.2012.12.010

 

本文中的“量子单位制”现在改为“MSae单位制”

 

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               论发展的物质实在观

皮可慰[2]

（柳州市财政学会，广西  柳州  545001）

 

 [摘要]  永恒变化的实体与间隙构成了物质实在，物质实在概念涵盖物质与非物质。物质实在是发展的，发展的动力是物质实在自身随机的永恒变化，发展的方向是趋于同步。一切有序的物质运动形式，包括粒子性、数学规律。因果规律、定态逻辑学规律、计量和意识等在内，都不是永恒的，是物质实在发展的产物。

 [关键词]  物质  实在  发展

[中图分类号] B0  [文献标识码]  A  [文章编号]1004-6917（2012）12- 0043 -06

 

世界上万事万物是不是实在的问题是哲学的一个永恒主题。这个问题既涉及世界是什么的问题，即本体论的问题；也涉及人类能否认知世界的问题，即认识论的问题；还涉及人类怎样认知世界的问题，即方法论的问题。不同的哲学学派对于实在性问题有不同的观点，本文不准备过多地议论这些观点，仅提出自己不成熟的见解，以求学者指正。

 

一、实在的基本特征是形体的绝对性

什么是实在？人们通常认为离开人的意识而独立存在的、不能为人的感官所感知的客观事物是真实存在的。客观性作为实在论与非实在论的判决标准，在早期的哲学学派争论中能够起到一定的区分作用，但是在当今科学技术高度发展的情况下，再以客观性来定义实在，就会显得不恰当。原因有二：其一，思维的主体也是实在的，如果将客观性作为实在的特征，就会将主体（包括主体的自主意识）排除在实在的范畴之外。其二，反实在论并不反对世界本身究竟是否真实存在的问题，仅仅反对超经验的实体或不可观察的实体是否存在的问题。不再将客观性理解为实在的特征，可以消除很多围绕实在性问题的争论，可以实现实在论与反实在论的有效交流。

客观性不是实在的特征，那实在的特征是什么呢？笔者认为，实在描述的是事物的一种绝对状态，指的就是事态的绝对性。绝对性表现为稳定性，任何事物都在变化中存在某种形式的稳定性，稳定性的本质是延续，即任何事物都存在一定形式的位置延续和变化过程延续。事物永恒的、相对的变动中必然存在某种绝对的性质，如果离开绝对性，事态是不可能真实存在的。任何事物都同时具有相对性与绝对性，因此任何事物都具有实在性，各种事物的相对性与绝对性的表现形式不同，实在性表现形式也不相同。将实在的特征定位为绝对性，就意味着实在的基础必然是实实在在的存在，即形体的绝对存在。这又存在一个问题：什么是形体？笔者认为，形体就是延续，形体的基本表现形式是具有绝对的延续特征的实体与间隙。实体与间隙是绝对地存在的，这样的存在方式具有唯一性、具体性和普遍性，世界上只有它，任何事物都是它的表现方式。笔者不赞成僵化的物质实体观，认为物质实在概念必须涵盖物质与非物质，即实体与间隙。离开间隙不可能存在实体的形，也不可能存在实体的运动，也就是说，离开间隙，无论是位置延续还是变化过程延续都是不可能存在的。

这里没有使用空间、时间概念，笔者认为在物质实在之外没有另外一种独立存在的“空间”和“时间”，空间和时间是物质实在的表现形式，没有物质实在的位置延续性和变化过程延续性，是无法产生空间与时间概念的。

 

二、物质实在是不断发展的

任何具体的物质实在不仅是永恒变化的，而且是不断发展的。物质实在的表现形式是多样化的，一般有如下形式：一是形体实在。形体实在即人们通常称之为有具体形状的常识实在，如具体的桌子、山脉，等等。形体实在是一切物质实在的基础形式，物质实在的其他发展形式都是以形体实在为基础的。二是运动形式实在。运动形式实在指的是在形体实在基础上形成的某种稳定的运动形式，如大海中的波浪、空气中的声波等。运动形式实在是形体实在的发展形式。三是信息实在。具有意识载体特征的实在可称为主体，主体是形体实在发展的产物。意识是主体的自主行为，意识行为的操作对象是信息，意识表现为主体自主的信息流。将意识与信息概念紧密联系起来，为意识和认知建立了坚实的物质实在基础。信息实在也是形体实在的一种发展形式。在信息实在的观点下，可以将意识纳入实在的框架内，正确的意识，或者不成熟的甚至荒谬的意识，都可以在信息形式的实在中找到它们的栖身之地。

提出运动形式实在和信息实在概念的目的是强调物质实在的变化和发展，发展的物质实在形式虽然仍是形体实在的表现方式，但是它毕竟与基础的形体实在形式有了质的飞跃，不能简单地使用还原论方法来认识发展了的物质实在形式。例如安装了新程序的计算机已经是发展了的计算机，掌握了新知识的大脑也已经是发展了的大脑，所谓功能提升实质上是物质实在的发展。

物质实在形式的不断发展，存在一个由简单向复杂、由低级向高级的发展过程，可以分为五个发展阶段：一是物质基本结构形式阶段。物质基本结构形式是无序的、不定形的、没有弹性和引力的、没有粒子性的、没有电性的、没有能量与质量概念的、无法使用数学和定态逻辑学方式描述的、不受因果关系决定性支配的物质实在。二是以太结构和量子波形式阶段。笔者认为，物质基本结构的发展形式是以太结构和量子波，这是一种在形体实在基础上发展的运动形式实在。以太结构和量子波的形成是物质实在从无序迈向有序的第一步，是具有了有序性、定态性（即粒子性）的物质实在。由此弹性、引力、电性（即正反性）、能量、质量、数学、定态逻辑分析、因果关系决定性都产生了。三是生命阶段。物质实在的量子形式在特殊的条件下发展为生命形式，生命的最大特点是个体稳定、新陈代谢和繁殖发展。生命也是一种在形体实在基础上发展了的运动形式实在，但是已经含有了部分信息实在的内容。四是自主意识阶段。生命形式的物质实在发展到一定程度，具有意识载体特征的生命产生，于是出现了意识现象，表现为具有自主性的主体形式。自主意识主体的出现，表明物质实在的发展不再仅仅表现为生理机体的进化，而是表现为能动地适应环境而发展的功能进化。在自主意识阶段，信息实在已经成为物质实在的重要表现形式。五是社会意识阶段。即人类社会阶段。社会意识的出现表明物质实在的发展不仅仅表现为个体的发展，而是表现为社会群体的发展，个体意识也更多地表现为社会意识。在社会意识阶段，信息实在得到了极大的扩展。

 

三、物质实在的基础形式：永恒变化的实体与间隙

任何事物的发展都有一个从简单到复杂的过程，这就必须承认物质实在的发展是有基础的。笔者认为，物质实在发展的基础是永恒变化的实体与间隙。

（一）实体与间隙的相对性与绝对性

实体通常指独立存在的具有排他性的事物。学术界对于实体问题存在不少分歧观点，有的观点否认物质实体的存在，认为实体只是人类意识中的对象，只是概念；有的观点认为实体必须是某个固定形态的东西；有的观点认为任何实体里面都有间隙，任何间隙里面都有实体，不存在绝对性。那么，实体与间隙究竟是什么样的呢？本来实体说的就是一个“实”字，间隙说的就是一个“虚”字，但是自然界长期给人们一个印象：物体里面总会找到间隙，而间隙里面也总会找到物体，所谓实体不实、“真空”不空。一些人觉得这就是辩证法，任何事物都是相对的，没有什么绝对的东西。究竟有没有绝对的实体，这个看似简单的问题并不简单。如果否认了实体存在的绝对性，那么最终将会导致否认物质的实实在在存在，因为当你观察到的任何实体里面都是有间隙时，推论下去必定会得出物质不存在的结论。因此又必须认为任何间隙里面存在实体，才能挽救物质消失的命运，这就陷入了逻辑循环。

可以设计这样一个理想实验：对任一有限物体，试用一理想平面对其进行切割。这是一个假设的理想实验，由此可以得到什么结果呢？这个平面上必将存在与物质接触的地方，假设在平面上的某点存在与物质的接触，那么在该点必然存在外延，物质在该处不会是仅仅一点而是点的集合，这个集合的大小不论，只要它是有限的而不是无限小，就应该认为它是无间隙的实密的。同样的方式我们还能得到对间隙的认识，如果在平面上的某点没有与物质接触，那么在该点必然存在外延，间隙在该处不会是仅仅一点而是点的集合，这个集合的大小不论，只要它是有限的而不是无限小，就应该认为它是完全空的间隙。对上面的理想实验可以不使用数学方法，而是仅仅使用逻辑学方法，只要承认“有”是“有”的集合，“无”的集合只能构成“无”，无法构成“有”，“有”和“无”都必须是延续的，上述理想实验的结论都是成立的。

那么，这个没有间隙的实体里面究竟是什么样的呢，可作一个假设：任何实体都是不定形的，内部虽然无间隙，但是存在无限的运动，即实体永恒地变化，实体与实体之间不断融合与分离。但是无论怎样形变，实体“总量”不变，“物质守恒”的概念由此产生。

物质实体与间隙具有绝对性，并不否认它们的相对性，正因为它们之间是可以相互转化的，具有相对性，恰恰说明它们存在着绝对性。绝对性表现在：实体与间隙是截然不同的两个事物，实体内部没有间隙，间隙内部没有实体。相对性表现在：没有实体就没有间隙，没有间隙也就没有实体，而且实体与间隙是可以相互转化的。

物质的实在性涵盖实体与间隙两个方面，使物质的存在具有活力。如果宇宙间物质布满了全部空间，是不会有具体物质存在的可能的，更不可能发生变化和运动。如果宇宙间任何地方都存在间隙，没有绝对实体的容身之处，那么间隙将布满全部空间，同样不可能有任何具体的物质存在。因此，只有将“实”与“虚”结合起来才能完整地描述物质的基本特征。

（二）既具体又一般的物质本原观

永恒变化的实体与间隙观点为事物本原问题提供了一种新的解释方式。所谓事物本原，指的是宇宙间万事万物存在一个共同的基本的东西。早期的唯物论认为世界由不变的物质实体构成，形成唯物论的本原观。一些哲学流派认为唯物论对世界本原的说法存在致命的缺陷：其一，唯物论哲学家无法解释世界按照一定秩序运动、变化的根本原因；其二，一个东西既是世界的本原，就应该不受任何限制，包括时间和空间方面的限制。如果它存在于空间中，则面临可以被无限分割下去的可能性，那么，分割的结果是什么？如果它存在于时间中，则面临可以无限倒推的可能性，那么，它从何时开始出现？近代的唯物论面对质疑，将物质本原的定义改为：物质是人们意识之外独立存在的客观事物。这种纯抽象的物质概念无法解释自然科学中出现的各种新现象，况且引入“意识之外”的概念，实际上是承认了意识独立于物质存在，这样的物质观是自己否定了自己。笔者认为，唯物论本原观受到质疑的主要原因是没有解决作为事物本原的物质如何既是具体的同时又是普遍的问题。

笔者提出的永恒变化的实体与间隙观点，将一种充满活力的既具体又一般的物质本原呈现在人们面前。物质本原就是物质实在的基本形式，即变化的实体与间隙。实体不是僵化的、一成不变的，而是变化的、发展的，这样物质就不是被动的而是生动活泼的了。宇宙中的任何物质形式，只要细分下去，总可以在有限的范围内找到物质基本结构形式，如果再继续细分地找下去，还是物质基本结构形式，在这个极小的具体层面上，物质形式之间的差异是很小的。因此，从这个意义上来说，万事万物确实依赖物质基本结构形式而存在。物质基本结构形式是自因的，这种结构形式不需要由别的原因造成。至于有人一定要追问物质基本结构形式最初从何而来，运动最初如何产生，回答只能是：大自然的客观事实就是最根本的自因，这正是本原的特征。成为本原的东西必须是具体的，否则它将无法成为其他事物的基础。成为本原的东西又必须是一般的，否则它将无法成为万事万物所共有的。物质基本结构形式就具有这种特征，由这种不断变化中的物质基本结构形式作为物质本原，才能体现本原的基本性，避免了以不变的形态作为本原总是须要进一步解释的局面，也避免了以抽象的概念作为本原既不能构成也不能生成万事万物的局面。

（三）物质实在的辩证性

    辩证法在哲学理论中具有重要的地位。有的学者认为人们观察到的事物普遍存在着相对性，有上就有下，有左就有右，有前就有后等，因此辩证法是一种从正和反两个方面对概念的思维。有的学者认为辩证法是一种方法，即思维和解决问题的方法。有的学者认为辩证法是一种自然界、思维以及人类社会存在的一种关于事物联系、变化和发展的普遍规律。

笔者认为，应当将辩证法视为物质实在的一种本质特征。物质实在具有具体性、普遍性和唯一性，这些性质主要描述物质的“实”的一面，不变的一面。物质实在还具有“虚”的一面，变的一面，可以用物质实在的辩证性来描述这些特征。正是由于物质实在具有辩证性特征，宏观事物才具有了辩证性，才有了辩证的思维方法。将辩证性视为物质实在的本质特征，能够使辩证法建立在更坚实的物质基础上。物质实在辩证性的来源是物质实在的本质特征，是大自然的客观事实。

物质实在辩证性的内容可以概括为三个特征：一是对立统一特征。物质实体与间隙是对立统一的，任何物质之间都存在相互变动，然而又是集合成统一体的。物质实体是无限可分的，可以从任何位置分离，但任何时候又是一个没有“完全”分离的有限体；物质实体是无限可合的，可以与任何外部物质实体融合，但任何时候又是一个没有“完全”融合的有限体。物质实体无论怎样变化，物质的总量不变，似乎是完全刚性的、不可压缩的；然而又是可以任意变化形态，似乎是完全范性的、可入的。对立统一特征涵盖了物质的变化（运动）性，也涵盖了物质的有限性。二是无限特征。任何具体的物质实在内部是无限可分的，外部是无穷尽的，这种无限性即可定义为空间的无限性。任何具体物质变化过程之前是无穷尽的，之后是无穷尽的，之中也是可以无限划分的，这种无限性即可定义为时间的无限性。三是普遍联系的发展趋势特征。一个具体的较大范围的物质实在体系的变化趋势是普遍联系，表现形式是不断地系统化。任何具体的物质实在是发展的，发展的动力是物质实在自身的、随机的永恒变化，发展的方向是趋于同步，自然选择在其中发挥重要作用。

物质实在的辩证性三个特征是紧密联系在一起的，对立统一特征主要描述具体的物质实在的内在永恒变化性质，无限特征主要描述具体的物质实在之间的相互关系，普遍联系的发展趋势特征主要描述具体的物质实在的发展方向。物质实在的辩证性也是发展的，对立统一规律、无限规律和发展趋势规律，在物质实在发展的基础层面即已表现出来，质量互变规律、否定之否定规律及现象与本质、形式与内容、原因与结果、必然与偶然、可能与现实等范畴将在物质实在发展到一定阶段后方可表现出来。用这样的方式理解辩证法，就不会感到辩证法是一种神秘的思辨方法，而会觉得辩证法时时刻刻存在于我们周边所有物质运动形式中，是物质最具体又是最一般的基本特征。

 

四、有序形式的发生与发展

物质实在是发展的，而发展的第一步就是从基础的、无序的不定态形式发展为有序的定态形式。

（一）新的以太结构假设和量子波设想

物质基本结构形式具有均匀化与系统化的发展趋势，即变化的实体与间隙通过自然的完全随机的运动，经过相当长的过程，在相当广阔的空间里，实体与间隙的分布和运动方式趋于均匀化，实体与实体之间的联系不断增强即趋于系统化，物质的这种结构形式称为以太结构。

新的以太观与历史上的以太观有本质上的区别。新的以太结构具有的特点：（1）以太结构直接建立在物质基本结构形式的基础上，这个基础没有特异的结构；（2）以太结构形成以后，具有形变和可以自动恢复的特性，对于被压缩而力图恢复的系统区域而言，表现为弹性或者称为排斥性，对于被拉伸而力图恢复的系统区域而言，也是弹性，但表现为吸引性。这是物质基本结构形式形成的最基本的弹性和引力现象；（3）以太结构形成以后，具有大范围的和较长过程的一致性，这是物质基本结构形式形成的最基本的对称现象；（4）以太结构形成以后，具有大范围的和较长过程的系统性，即物质之间的相互联系性，这是物质基本结构形式形成的最基本的“场”的物质基础。

以太结构中只有以它自己为媒质的“波”，即量子波，量子波就是粒子，粒子就是波，除此以外没有任何别的东西。由于“实物粒子”和光波一样本身就是波，是以太的表现形式，因此也就无所谓“物体在以太中的阻力”问题了。由于“实物粒子”本身就是波，作为观察者的人以及观察仪器都是波的运动方式，也就是媒质自身的表现形式，人当然无法发现承载人的媒质的绝对的运动状态，也就不会有“以太风”的感觉了。

笔者将上述观点，以及后文对量子波存在玻色波和费米波两种形式的假设，概括为量子波设想。量子波设想对于研究量子波粒二象性问题、电磁性问题、量子之间相互作用问题是非常重要的。要解释量子定态问题更是离不开量子波设想，这里不仅有“上帝掷不掷骰子”的问题，还有“上帝如何造模子”的问题，即物质世界为什么产生统一大小的粒子，这不是一句“历史成因”能解释的。无序的物质世界造就了质子、电子等相对稳定的粒子，“上帝造的模子”如此标准化，这是需要把以太找回来才能得到解释的。没有“以太”这种最基础的一致性，没有“量子波”这样最基础的定态性，有序世界的一切均无从谈起。

承认有序的、定态的结构形式和相互作用形式不是永恒的观点，在理论上与实践中有着重大意义。这将会促使人们主动去探索什么是弹性，什么是引力，什么是电性，什么是质量，什么是能量，为什么能量守恒，为什么粒子具有一定的状态，量子的定态性是由什么决定的等问题，而不是将这些物理现象视为天生的、一成不变的、无须解释的概念。

（二）数学规律、因果规律和定态逻辑规律的发生与发展

物质实在形式是发展的，任何有序的形式都是从无序的状态中发生、发展的，数学规律、因果规律和定态逻辑规律也不例外，也有一个发生和发展的过程。

在物质实在发展的基础阶段，即物质基本结构形式层次，那里没有任何定态的东西，没有定态的坐标，没有稳定的定量物，当然就不可能有数的概念。因果规律决定性本质上是一致性。一个事物可以在这里存在并以相同的形式在那里存在，可以今天存在并且明天仍然以相同的形式存在，这是因为一致性保证了因与果的延续，保证了决定性的实现。在物质基本结构形式层次，任何一致性的物质运动形式都不存在，因此也不会出现因果规律和决定性。在物质基本结构形式层次，在逻辑学基础的概念中凡是与定态的量有关的概念也无法存在，在这个层次中能够在逻辑学中存在的仅仅是最一般的、不作定态分析的概念，如物质实体、间隙、延续、变化等。

只有在物质基本结构形式发展到以太结构和量子波形成阶段，有了一些稳定的定态物质运动形式之后，数学规律、因果规律和定态逻辑规律才得以产生和发展。然而即使是物质实在形式高度发展到稳定的量子波占主导地位的情况下，非因果关系非决定性仍然以一定的方式表现出来，否则世界上的一切都是僵化的、一成不变的。非因果关系非决定性使得世界丰富多彩，使得生命进化成为可能，使得非理性机制在认知活动中能够发挥重要作用。

（三）计量的发生与发展

在物质基本结构形式阶段，没有稳定的、定态的物质运动形式，也就不存在物理量的概念。物质实在发展到以太结构和量子波形成后，计量才得以产生和发展。

普朗克常数规定了频率与能量的恒定关系，将波动与粒子直接联系起来，频率进入到描述量子“动能”的领域。爱因斯坦的质能相关公式将质量与能量紧密联系在一起，频率实际上进入到描述量子“静能”的领域。频率成为最基本的物理量，由此可以引导出“量子单位制”概念。在物理单位中将能量用频率（次/秒）代替；动量用波密度（次/米）代替；力用 （次/秒）/米代替；质量是能量的一种表现方式，主要用于将量子运动速度用绝对数值表示而不是用与光速的比例表示的场合，质量单位用秒/米²代替；电量用区分正反性（即电的正负性）的基本费米子个数e表示。物理公式中只出现秒、米、次（取值只能是自然数和零）、e（取值只能是正整数、负整数和零）等几个物理量，公式中没有通常的能量、质量，也没有普朗克常数。可以极为简单地表述从运动学、动力学到电磁学中的公式、定理。

这里还需要对量子波的形式作一个假设：量子波有玻色波和费米波两种形式。玻色波的波动中心朝一个方向移动，波速是光速，费米波的波动中心在一定区间往返振动，波速也是光速。纯粹的玻色波是光子，纯粹的费米波是静止的实物粒子，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以用一个直角三角形描述量子波，用斜边、纵向边和横向边分别表示量子波总量、费米波分量和玻色波分量的速度、频率（能量与质量）和波密度（动量）。从此以后，量子波不再仅仅是一种概念，而是可以计量的、可以计算的形式，量子波设想中出现了人们熟悉的数学形式和物理公式，包括基础的、原始的含相对论变换公式的形式和近似的经典形式。

意识的发生与发展

意识主体是物质实在发展的产物。意识并不是任意的事物能够具有的功能，只有发

展到具有意识载体特征的物质实在才具有意识功能，这种具有意识载体特征的物质实在被人们称之为主体，即意识的承载本体。这就否定了泛意识观点，同时也承认了遗传性天赋观点（最初的“天赋”仍然来源于“经验”）。

意识主要表现为主体的自主信息流。体现为意识特征的主体内在行为的操作对象是信息。人们的感觉、知觉、理性活动，都表现类似于计算机存储和运算的信息形式。对信息的操作，一个直接的结果是表现为信息流动，即信息的生成、传递、增强、减弱等，可称为信息流。

认知是主体自主非确定性判断信息流。主体对信息进行处理，通过非逻辑的、非理

性机制，信息之间出现了联系，这样的自主联系功能是主体的最基本的认知功能。但并不是所有的主体对信息的联系行为都是认知，例如某人幻想自己把一座山推倒，这是意识但不是认知。认知活动主要针对与客观实在相关联的信息，即能够对客观实在的历史、现状或者未来进行判断的信息。

认知活动通过自主的、心理性的信息联系实现的对客观实在存在和发展状态的判断是不确定的。产生这种不确定的原因是多方面的：感觉受很多因素影响，往往不是准确的；归纳法永远无法概全；心理活动存在很多诸如意志、意向、情绪、生理状态的干扰因素；前期认知的可靠性对而后认知活动的影响；很多现象背后的客观实在，并不是直接地显示在人们面前，等等。因此，认知是主体自主非确定性判断信息流。这种观点有利于摆脱实证主义独断的认识方法影响，树立认知渠道的多样化观点，因为不要求认知的完全符合性、准确性，非理性的认识方法容易被人们容忍。

物质实在发展到具有意识载体特征的主体形式，相对于外物而言，主体能够获得的仅仅是由外物现象刺激产生的感觉，即初始的信息。通过思维（信息加工）得到的仍然是信息，通过实践检验，修正后的还是信息，也就是说，主体永远无法与外物的“本质”产生直接的联系，所有的知识（包括非常逼近真理的知识）都是非确定性判断。因此，对外物的实在性永远不可能是确证的，但是所有的知识都是非确定性判断，并不影响人类通过知识的积累，通过实践的检验，不断增强知识的可靠性。既然所有的知识都是非确定性判断，那么猜想和假设就具有了合理性，关于实在性的知识正是在大胆猜测的基础上，由较强的不确定，通过长期的知识积累和实践的检验、淘汰和修正，逐步转化为较弱的不确定。

由上述可知，笔者在本文中提出的许多论点都是假设性的，但是这样的假设经过推理得到的很多结论却是极其有意义的。例如，由一切有序的定态的物质运动形式都不是永恒的假设，得到量子波假设，进而推理得到“频率是基本的物理量”结论，以此可以设计量子单位制。在量子单位制中，可以很自然地得到了狭义相对论的变换公式，得到了冯·克利青常数25812.807（冯·克利青是1985年诺贝尔奖获得者），得到倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常数乘积的结论。笔者认为，得到上述推理结论绝不是偶然的，这些结论是能够通过实践检验的，它预示了量子波设想有很强的可信度和实用性，也预示了发展的物质实在观可以为哲学理论研究提供一些新的思路。

 

[参考文献]

[1]张之沧. 当代实在论与反实在论之争[M].南京:南京师范大学出版社,2001.

[2][英]安东尼·黑，帕特里克·沃尔特斯.新量子世界[M].雷奕安译，长沙：湖南科学技术出版社，2005 .

[3]李淼.超弦史话[M].北京：北京大学出版社，2005.

[4]夏基松.现代西方哲学[M].上海:上海人民出版社,2006.

[5]张之沧，林丹.当代西方哲学[M].北京:人民出版社,2007.

[6]郭贵春，成素梅.当代科学哲学问题研究[M].北京:科学出版社,2009.

[7]刘大椿. 科学哲学[M].北京:中国人民大学出版社,2011.

[8]吴国林，孙显曜.物理学哲学导论[M].北京:人民出版社,2007.

[9]桂起权，沈健.物理学哲学研究[M].武汉:武汉大学出版社,2012.

 

[责任编辑：吴晓霞]

 

 

 

 

 

 

 

第十一篇：运用MSae单位制工具剖析量子霍尔效应（2014）

 

本文发表于《科技传播》2014年7月（上）

 

汇编全文可在期刊数据库或者笔者网站有关栏目审阅：

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或者在百度网盘下载：

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           运用MSae单位制工具剖析量子霍尔效应

皮可慰

 

[摘要]  量子霍尔效应可以在一个氢原子的电子圆周运动中显示，从个别量子之间相互作用角度剖析量子霍尔效应，有助于发现量子霍尔效应的发生机制。共振是形成量子霍尔效应的基础。使用频率替代能量可以简化物理单位，将频率、波速、波长直接体现在对物理量分析的现场，有助于个别量子之间共振机制的研究。

[关键词]  量子霍尔效应 共振 MSae单位制

 

本文运用MSae单位制工具从个别量子之间共振角度研究量子霍尔效应问题，试图描述一些常规思维方式忽略的细节。

 

一、研究工具：MSae（米秒次e）单位制

1、MSae单位制

为了适应从个别量子之间共振角度研究量子霍尔效应问题，利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制，MSae单位制与国际单位制完全吻合。

下面列出与本文有关的简化单位。

长度：米，与国际单位制相同。

时间：秒，与国际单位制相同。

波动（振动）周期：次，360度或者2π弧度，或者稳定个体、过程在某个时空中出现个数。

基本电量：e

1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e。

    以上4个单位是MSae单位制的基本单位。

光速常数c = 2.99792458×10⁸米/秒。

频率（替代能量）：次/秒。

根据普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒可以得到：

1焦 = 1.509189075 × 10³³次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

质量单位：次秒/米²。

根据爱因斯坦质能相关公式：

1千克质量相当于能量：c²焦  （光速c不带单位）

1千克质量相当于频率：

= （2.99792458×10⁸）²× 1.509189075×10³³

      = 1.3563914968×10⁵⁰次/秒

换算成MSae单位制的质量:

= 频率 / c²   （光速c带单位）

= 1.3563914968×10⁵⁰/（2.99792458×10⁸）²

= 1.509189075×10³³次秒/米²

力：（次/秒）/米 。

1牛 = 焦 / 米 ，或者

  = 千克米 /秒² = 1.509189075×10³³（次/秒）/米

波密度（替代动量）：次/米。

1千克·米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

电势（电压）：  ( 次/秒)/ e 。

    1伏特 = 焦 / 库仑

 = 1.509189075×10³³/6.241506363×10¹⁸

= 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e

电流：e /秒。

1安 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10¹⁸ e/秒。

电阻：次/e²。与精细结构常数有密切关系。

1欧姆 = 伏特 / 安

 = 2.41798852× 10¹⁴ /6.241506363×10¹⁸

= 3.8740459×10^-5 次/e²

1 次/e² = 25812.807欧姆 。

25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

25812.807实际上是1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：

    （6.241506363×10¹⁸）²×6.626075×10^－34

= 25812.807

电场强度：次 /（秒e米）

1伏特/米 = 2.41798852×10¹⁴    次 /（秒e米）

磁感应强度：  次/（e米²)

1特斯拉（T）= 千克/（秒²安）

= 1.509189075×10³³ / 6.241506363×10¹⁸

= 2.41798852×10¹⁴   次/（e米²)

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此本文直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位，且使用中文表示以便增加文章的可读性。如，力的量纲和单位均可表达为：（次/秒）/米。

2、MSae单位制对运动粒子的描述

笔者认为，所有量子均表现为波动形式，定义为量子波。粒子就是量子波，量子波就是粒子。量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率是光速。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。这个观点可称为量子波设想，量子波设想是MSae单位制的理论基础，在量子波设想的架构下MSae单位制能够实现对粒子运动状态的准确描述。

    如下图直角三角形DEO中，斜边OE方向表示量子总的波动，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米波分量，横向直角边DE方向表示量子波动的玻色波分量。设静止频率即费米波分量频率为，玻色波分量速度为，即一个静止频率为的实物粒子以速率运动，总的速率为光速c表现在斜边OE方向。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1 量子波示意图

 

可得到如下关系：

斜边OE方向，

总速率c  （即真空光速）

                 总波密度

纵向直角边OD方向，费米波频率分量 =

 

费米波速率分量

              费米波密度分量：

      横向直角边DE方向，玻色波频率分量

玻色波速度分量

玻色波密度分量 

上述对物理量的描述符合直角三角形的边角关系，费米子（如质子、电子）获得的动能越大，角DOE越大，DE方向速度就越大，但不能超过光速c。它们之间的关系计算完全符合狭义相对论变换公式的要求。用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速率、波密度（动量）方面得到与狭义相对论变换公式相似的形式，说明相对论与量子论有着天然的联系。上述最后一个公式的分母中根式外出现c² ，是能量与质量相关公式及真空电容率与真空磁导率相关公式中出现c² 的原始踪迹。

 

二、直线量子霍尔效应

1、直线霍尔效应

美国物理学家霍尔于1879年在实验中发现，当电流垂直于外磁场

通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象即霍尔效应。这个电势差称为霍尔电势差，又称霍尔电压。

 

     

              图2 霍尔效应示意图

（本图取自于赵凯华、陈熙谋的《电磁学》133页，

高等教育出版社，2003年）

 

如图2，将一导电板放在垂直于它的磁场B中，当有电流I通过它时，在导电板的A、A`两侧会出现一个电势差U<sub>AA`</sub>，即显现霍尔效应。

这种霍尔效应中主电流方向相对于霍尔电压是水平的，因此可称为直线霍尔效应。直线霍尔效应可用洛伦兹力来说明。因为磁场使导体内移动的电荷（载流子）发生偏转，结果在A、A`两侧分别聚集了正、负电荷，形成电势差，这个电势差形成与磁场作用力反向的电场力。

设导电板内载流子的电量为q，平均定向速率为u，磁感应强度为B，它在磁场中受到的洛伦兹力为quB，当A、A`之间形成电势差后，载流子还受到一个相反的力qE = qU<sub>AA`</sub> / b (E为电场强度，b为导电板的宽度，见图2)，最后达到恒定状态时，两个力平衡，

quB  = qU_AA` / b                  （1）

公式左边的量纲为  e （米/ 秒 ）(次/e米²)

公式右边的量纲为  e [（次/ 秒 ）/  e ] / 米

整理后均为（次/ 秒 ）/ 米 ，即力的量纲。

将（1）式变形得到

U_AA  =  uB b                     （2）

霍尔电压与电荷平均速度u、磁场强度B和及电板宽度b成正比。

2、霍尔电压与水平方向电流的关系

设载流子的浓度为n，n为单位体积内的载流子出现次数，量纲为 次/米³，则电流I与u的关系为

                 I  =  bdnq u                      （3）

由（3）式得到

u  =  I /（bdnq）                       (4)

式中b、d分别为导电板的宽度和厚度，bdnq的量纲为：e / 米，即水平方向线性电量密度。

由（2）及（4）式得到

  U_AA`  =  B I /（nqd）                 (5)

式中nqd的量纲为：e / 米²，即平面电量密度。

3、霍尔电阻

将（5）式变形为

           U_AA` / I  = B /（nq d)         （6）

公式两边的量纲均为 次 / e² ，次 / e² 在MSae单位制中即为电阻单位，霍尔电压除以水平方向电流得到的物理量定义为霍尔电阻。霍尔电阻与导体平面参与相互作用的电量浓度nqd成反比，与磁场强度B成正比。

    因为霍尔电压与主电流不在一个方向上，因此霍尔电阻不是该导体正常的与平行方向电流相关的电阻。又因为垂直方向的霍尔电压与垂直方向的电流（可以理解为水平方向电流的偏转）并不成相关关系，因此霍尔电阻也不是描述导体垂直方向的电阻。霍尔电阻描述的是另外一种情况，即一定水平方向的电流能够形成垂直方向电压大小的物理特征。霍尔电阻能够使用电阻的量纲描述，而且在后文将要探讨的量子霍尔效应中，霍尔电阻出现一个稳定的极限数值25812.807欧姆，这个数值在MSae单位制中恰好就是一个标准电阻单位次 / e²，说明霍尔电阻与通常的电阻概念存在着紧密关联。

4、直线量子霍尔效应

在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing, 1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应。根据公式（6）：U_AA` / I  = B /（nq d)  ，通常情况下霍尔电阻应当正比于磁场强度B。然而，1980年，在研究半导体在极低温下和强磁场中的霍尔效应时，克利青发现霍尔电阻和磁场的关系并不是线性的，而是有一系列台阶式的改变，这种情况下的霍尔效应称为量子霍尔效应，由于主电流是水平直线方向的，因此可称为直线量子霍尔效应。

在发生量子霍尔效应情况下：霍尔电阻R_H = R_K / n 。

R_K称为克利青常量，它的值为25812.807欧姆。通常情况下n为整数，即1、2、3……，称为整数量子霍尔效应。在某种特殊情况下，n可为分数，如2/3、5/7等等，称为分数量子霍尔效应。随后科学家们又发现了在某些特殊条件下，可以出现不需要强磁场的量子霍尔效应，称为反常量子霍尔效应。本文仅讨论整数量子霍尔效应。

直线量子霍尔效应的特征：

（1）量子霍尔效应是突然发生的

在实验环境是平常温度时，显然不会出现量子霍尔效应。如果此时大幅度降低实验温度，如图3所示实验时的1.39K低温，霍尔电阻突然变得很小，远远低于克利青常量25812.807欧姆，接近于零。这将使人们联想到超导现象也是在极低温条件时超导体的电阻突然变小，本文将量子霍尔效应出现时的状态称为“准超导状态”。

（2）出现量子霍尔效应后，磁场变化对霍尔电压的影响是阶梯式的

在准超导状态下，如果逐步增大磁场，霍尔电压并不是与磁场同比例的线性增大，而是出现一个一个的阶梯，即磁场增大的一段过程霍尔电压并不随之增大，而是磁场增大到某个数值时，霍尔电压才跳跃式地增大到某个数值。见图3示意图，实验温度为1.39K，电流保持在25.52微安，X轴表示磁感应强度特拉斯，Y轴表示霍尔电压亳伏，n = 1在图形的高处未显示。

     

               图3 直线量子霍尔效应示意图

（本图取自于张三慧的《大学物理学 第三册 电磁学》

206页，清华大学出版社，1999年）

 

在水平方向电流不变的情况下，磁场变动的某段过程未能引起霍尔电压发生变动，此段过程中没有水平移动的电荷发生增量偏转，说明载流子受到了约束。

理论对此通常是使用二维电子气概念和朗道能级填充因子v进行解释，即认为在极低温下和强磁场中，对导电发生作用的只是不同介质界面的呈二维特征的薄层，在此条件下磁场的增强并不能使得能够在磁场下发生作用的载流子增加，从而使得导体两端面之间的电压不再升高，霍尔电阻表现为稳定值。笔者认为上述理论应当增加共振因素，否则难以解释阶梯式稳定状态的形成原因和为什么是这个定量值的问题。

（3）磁场进一步增大，霍尔电阻将出现一个极限值

上例，逐步增大磁场霍尔电阻出现阶梯式的增大，但最终会出现一个极限，这就是n = 1时的克利青常量R_K 25812.807欧姆。这时磁场继续增强并不会引起导电体两端的电荷进一步积累，霍尔电压不会继续增高，霍尔电阻也不会继续增大，这说明载流子受到的约束达到了极限。

英国的安东尼 ·黑 和  帕特里克·沃尔特斯先生的《新量子世界》（雷奕安译，长沙： 湖南科学技术出版社， 2005 ）一书第136页有一段话：“1980年克劳斯·冯·克林津（又译为：克利青）和他的同事……，也许意义更大的是量子电阻的发现——霍尔电压除以电流是量子化的，这一量子单位正比于普朗克常数除以电子电荷的平方，这一电阻单位与原子物理里面的一个基本物理常量，也就是所谓精细结构常数，关系密切。”在MSae单位制中，普朗克常数为1，电量单位为e，精细结构常数的单位为次 / e²与电阻同单位，完全符合克利青的研究结论。然而为什么会出现极限值呢？这个极限值25812.807欧姆为什么在简化单位中恰恰就是一个次 / e²呢？下面引入圆周量子霍尔效应概念，从更基础的层面研究这个问题。

 

三、圆周量子霍尔效应

电子在原子中是围绕原子核运动的，可称为电子圆周运动，这样的电子圆周运动能够出现电子的分立能级，量子力学以此为基础产生和发展。电子的圆周运动能否出现量子霍尔效应呢？下面从分析最简单的氢原子中的电子圆周运动入手探讨这个问题。

 

1、氢原子中的电子圆周运动

（1）假设电子在氢原子中沿轨道运行

如图4，设氢原子中质子带正电荷，电子带负电荷，电子轨道半径为，运动速度为，电子质量为，则：

   （7）

 

 

 

 

 

 

 

 

图4  氢原子模型

 

公式左边表示质子与电子电场作用时的库仑力，公式右边是电子圆周运动时的离心力，两力相等才能维持电子的圆周运动。

（2）使用简化单位描述公式中的物理量

在MSae单位制中，电量q的单位是基本电量e，一个质子或者一个电子的电量绝对值e =1。

为真空电容率，国际单位制中的真空电容率：

   = 8.854187817 × 10^-12库²/（牛米²）

      1 牛 = 1焦 / 米

1焦能量相当于频率1.509189075 × 10³³次/秒

1库电量 = 6.241506363×10¹⁸e

于是，MSae单位制中的真空电容率

 2.28551414005×10^-7  e²秒/米

引入精细结构常数: a  = 0.007297353   （传统理论设为无量纲数，MSae单位制中设单位为：次/e²）             

引入真空光速数值 c = 2.9979245810⁸ （单位：米/秒）

    真空电容率可以简化为：

    1/（2 ac） （单位： e²秒/米）

(公式后面有总的单位时，a、c为纯数值，下同)

         2 ac  [单位：米/（秒e² ）]

得到一个重要推论：倒数真空电容率等于二倍光速与精细结构常

数的乘积，精细结构常数从原子物理领域前移到电磁学领域，知识的逻辑结构将更合理一些，只有使用MSae单位制工具才能得到这个推论。

电子质量m_e为9.1093897×10^-31 kg，

相当于频率：

ν_e =  9.1093897×10^-31 ×1.3563915×10⁵⁰

= 1.235589875 ×10²⁰  次/秒

    在MSae单位制中，质量等于频率除以c²。

将公式（7）变形为：

            （8）

         化简为：

            （9）

（3）引入约束条件

根据量子力学要求，电子角动量只能是普朗克常数的整倍数，得到：

 

在MSae单位制中普朗克常数为1，因而

              （10）

   得到：                （11）

（4）计算氢原子电子速度及轨道半径

   由公式（9）和公式（11）得到：

                （12）

  将质子与电子的电量1e代入，公式中分子出现e²,将精细结构常数a的单位（次 / e²）与这个e²相约，只取数值0.007297353（下同,不再说明），解得：

电子速率            (13)

电子与质子距离       （14）

当 n = 1时

  = 2.1876914 ×10⁶  米/秒

    

      = 5.29177×10^-11  米

此数值即玻尔氢原子半径，与实验值相符，与传统方式对物理公式的推导结果完全一致。使用MSae单位制作为工具推导上述物理公式比传统方式要简单一些，频率作为基本的物理量，波的各种特征如波速、频率、波长直接显示在实验和理论分析的现场，有利于揭示物理现象的本质。

2、氢原子中电子圆周运动现象与直线量子霍尔效应极为相似

（1）均存在两个相互影响的作用力

直线霍尔效应中两个相互影响的作用力来自磁场与电场，氢原子电子能级中两个相互影响的作用力来自质子与电子之间的电场力和电子圆周运动的离心力。

（2）均出现垂直方向的电场、水平方向的主电流和电流偏转

直线霍尔效应中的霍尔电压是垂直方向的，主电流是水平方向

的，在磁场作用下主电流出现偏转。

氢原子中电子绕质子运动可以理解为分子电流，这个分子电流方

向相对于电场方向来说是水平的，但同时出现向心偏转。

（3）均形成阶梯式能级

直线量子霍尔效应中的霍尔电压或者霍尔电阻出现阶梯式的跃迁变化，氢原子中电子能级与之相似，也出现阶梯式的跃迁变化，表现出量子力学特征。

（4）在量子数为1时均出现极限

直线量子霍尔效应中的极限是n = 1时的克利青常量R_K 25812.807欧姆，即1次/ e²。

氢原子中电子能级的极限表现在n = 1时的氢原子半径a₀ = r = 5.29177249 × 10^-11米。

3、圆周量子霍尔效应

氢原子中电子圆周运动现象与直线量子霍尔效应极为相似，直线

量子霍尔效应中的极限霍尔电阻是25812.807欧姆，即1次/ e²，那么圆周量子霍尔效应中能否也出现极限霍尔电阻25812.807欧姆呢？

氢原子中电子电势是向心方向的：

  

在n = 1时，电子与质子距离r为5.29177249 × 10^-11米，此时电子的电势为：

  = 2ac /（4πr₀）               (15)

  = 2 × 0.00729735308 ×  2.99792458 × 10⁸/

(4×3.1415926×  5.29177249 × 10^-11）

= 6.579684× 10¹⁵ （次/秒）/ e

此时电子围绕质子的轨道周长为：

2×3.141592×5.29177249 × 10^-11

= 3.32491864 × 10^-10米

此时电子的圆周速度为ac = 2.1876914 ×10⁶  米/秒，电子在单位时间绕质子运行轨道圈数即频率为：

频率 = 速度/周长

= 2.1876914 ×10⁶ / 3.32491864 × 10^-10

= 6.579684× 10¹⁵ （次/秒）

    设分子电流 = 电量 ×频率 = 6.579684× 10¹⁵ e /秒。

将氢原子中电子电势除以分子电流也理解为霍尔电阻。

霍尔电阻 = 电子电势 / 分子电流

=  6.579684× 10¹⁵ / 6.579684× 10¹⁵

  = 1次/ e²，即25812.807欧姆。

经计算可知，当n = 2时与n = 1时状态对比，半径为4倍，电子电势为1/4，电子速度为1/2，周长为4倍，分子电流为1/8，则霍尔电阻为2次/ e²，即25812.807欧姆的2倍。于是，我们完全可以认为氢原子中电子圆周运动能够出现量子霍尔效应，可称为圆周量子霍尔效应。在直线量子霍尔效应中1次/ e²是霍尔电阻的极大值，而在圆周量子霍尔效应中出现的1次/ e²是霍尔电阻的极小值。

 

四、电子围绕核子圆周运动时的磁场

在直线量子霍尔效应中霍尔电压的产生与运动电子受到的磁感应强度有关，那么电子围绕核子圆周运动时能否类比直线量子霍尔效应也建立磁场概念呢？

当n = 1时氢原子中的霍尔电压为6.579684× 10¹⁵ （次/秒）/ e，电子与质子距离r为5.29177249 × 10^-11米，电子运行速率为2.1876914 ×10⁶  米/秒。

根据公式（2）U_AA  =  uB b

运动电子的磁感应强度：

B  =  U_AA  / （u b）

= 6.579684× 10¹⁵/[ 5.29177249× 10^-11× 2.1876914 ×10⁶  ]

 = 5.6835255 × 10¹⁹ 次/（e米²)

这个数值是否准确呢，我们利用电磁学中带电的运动粒子在均匀磁场中自动作圆周运动的公式验证：

圆周半径R = 粒子动量P /（电量q×磁感应强度B）

电子质量m_e为9.1093897×10^-31 kg，换算为MSae单位制单位

9.1093897×10^-31×1.509189075×10³³次秒/米²

    = 1.3747791415×10³次秒/米²

  电子的动量为质量与速度的乘积

= 1.3747791415×10³× 2.1876914 ×10⁶ 

= 3.0075925 ×10⁹ 次/ 米

圆周半径R = 3.0075925 ×10⁹/（1×5.6835255 × 10¹⁹ ）

             = 5.291772686 × 10^-11米

这就是前文计算得到的玻尔氢原子半径，即电子与质子距离r，与实验值和传统理论计算值相符。经计算可知，当n = 2，3_……时，上述分析方式仍然有效。

于是，我们在电子围绕核子圆周运动时不仅建立了量子霍尔效应概念，而且引入了磁场，引入了带电粒子在均匀磁场中自动作圆周运动的概念 (此例实际上是带电粒子作圆周运动时产生均匀磁场)。磁场概念的引入，将按库仑公式计算电势和按磁感应强度计算电势的公式联系起来，进一步证实了从个别量子相互作用角度分析霍尔效应形成机制是可行的。电子动量因素的引入，将电子的波长（即动量的倒数，后文将详细阐述）与电子圆周运动周长联系起来，直线量子霍尔效应中的导电板宽度b物理量可以很自然地转换为个别电子波动半径，宏观的研究模式可以很自然地转换为个别电子之间相互作用的微观研究模式。

 

五、共振在量子霍尔效应中的作用

1、共振在圆周量子霍尔效应中的作用

电子的轨道运行状态不是连续变化的，而是间断式的变化，导致了原子中电子能级的分立性，体现了量子特征。本文前面的推导利用了电子角动量只能是的整倍数的假设，这是量子力学的规定，也是符合实验事实的。但是为什么电子的角动量只能是的整倍数呢？

现将电子视为某种波，不仅仅运动的电子是波动的，静止的电子也是波动的，速率都是光速。如前所述：电子静止质量为9.1093897×10^-31 kg，1千克质量相当于频率1.3563914968×10⁵⁰次/秒，于是静止电子的频率为 1.235589875 ×10²⁰  次/秒。

现将单位长度波动次数定义为波密度（即波长的倒数），量纲为次/米。

运动电子在运动方向的波密度分量（即动量）

      = 电子的静止波密度 × （电子速度 / 光速 ）

=  =  =  

将波密度取倒数，定义为电子运动方向的波长分量。

电子在运动方向的波长分量 =

当n = 1时，

电子运动方向的波长分量

= 3.32491×10^-10 米

注意到此时，电子运行轨道周长为：

2×3.141592×5.29177249 × 10^-11

= 3.32491×10^-10 米

于是得到结论：当n = 1时，电子运行轨道周长与其运动方向的波长分量相等。

当n = 2时，

电子在运动方向的波长分量 = 3.32491×10^-10 ×2

= 6.64982×10^-10米

电子运行轨道周长 = 3.32491×10^-10 ×4

= 1.329964×10^-9米

于是得到结论：当n = 2时，电子运行轨道周长是其运动方向波长分量的二倍。

由此可见，电子能级公式推导中要求角动量为整数，是电子轨道周长为波长整倍数现象的体现，这是一种类似驻波的共振现象，共振是圆周量子霍尔效应的形成机制，也是电子能级的形成机制。有人可能会说，通常驻波的形成需要两个端点固定，而圆周运动中的周长并没有确定的起点和终点，电子怎么能知道从哪里到哪里是一个圆周呢？只有将电子视为波，波动是定域性与非定域性的统一，波动中心具有定域性，波动影响的无限远具有非定域性，快速重复圆周动作产生电子自身波动的“谐调”，共振才能发生。

圆周量子霍尔效应并不需要强磁场，也不需要极低温，只要电子进入核的作用范围出现圆周运动，霍尔效应随即发生，当量子数n变小并逐步接近1时量子效应愈加明显。圆周量子霍尔效应是量子霍尔效应的基础，它的基础性地位表现在两个方面：一是它体现了量子的个别性，某种量子（如电子或者质子）既是“全同”的又不是“全同”的，是能够进行个别具体实在性描述的；二是它体现了个别量子之间一对一相互作用中的“共振”，而不仅仅将共振理解为众多粒子的协同行动。

2、晶格共振是导电二维效应的基础

导体在接通直流电之后，金属中的自由电子不会轻易脱离金属表面，大部分电子是在质子（核子）约束下运动，（当然也存在电子之间的排斥作用）与圆周量子霍尔效应中的电子是围绕质子（核子）运动不同，接通直流电的导体中的电子是在水平方向电场的作用下沿着原子表面运动。某些导体在极低温条件下达到临界点温度时，会突然出现超导现象。超导现象有几个特征：一是导体处于极低温，二是发生的突然性，三是出现导电二维效应导体薄层电阻极度减小，四是出现无衰减电流可以产生永恒磁场，等等。

通常对超导的解释是极低温条件下电子的热运动减少到最低限度，从而使得导电电子“畅通无阻”出现无衰减电流，但如此解释不了超导发生的突然性问题。笔者认为超导发生的突然性来源于晶格的“相变”，极低温度下不仅仅使得电子的热运动减少到最低限度，而且为晶格同步共振创造了条件，同步共振使得电子的波动与晶格的波动谐调，电子移动过程中的能量转移降低到极限。超导体的“同位素效应”能够说明超导时电子与晶格相互作用的重要性，解释超导机制的库珀电子对理论，实际上已经将个别量子之间一对一的相互作用概念和e²形式引入理论中，传统的“声子”理论在本质上也是一种同步共振理论。

氢原子中电子圆周运动实际上可以理解为已经处于超导状态，此时并没有宏观的极低温实验环境，但就单个原子中的电子而言，电子之间的热运动对单个电子运动的影响是很小的，这个局部出现了事实上的“极低温”。原子中电子在能级间跃迁是“突然”发生的，如果将原子中的电子轨道运动视为分子电流，那么这样的电流是零电阻的和无衰减的，如果众多分子电流方向相同，类似永久磁铁的效应即可出现。前文已经描述了同步共振在氢原子电子圆周运动中的作用。

晶格共振在P型半导体霍尔效应中也有体现。P型半导体指的是对某种纯物质（如硅）掺入某种杂质，这种杂质能够吸收硅结构表层原子的外围电子，使表层硅原子失去电子而成为“空穴”，原来不导电的硅结构通过“空穴导电”机制成为可以以某种方式导电的半导体，称为P型半导体。人们通常是这样描述空穴导电的：空穴从电路的负极吸收电子又将电子传递给下一空穴，最终将电子交给电路的正极。人们将空穴视同与电子一样是可以移动的，电子承载的是负电荷，空穴承载的是正电荷，都称为载流子。人们在空穴导电理论下，解决了很多微电子问题，可以说整个半导体的奥妙，微电子领域大多数重大发现都与空穴导电现象有关。空穴导电是一种全新的物理现象，对于空穴导电的上述解释模式看似很合理，其实问题远没有这样简单，理论将空穴视为载流子，但是空穴毕竟与电子不同，任意一个具体的空穴并没有从导体的一端移动到另一端。

传统的空穴导电理论，对于解释P型半导体与金属导体(或者电子型即N型半导体)在霍尔效应的实验中，电子的垂直移动方式表现不同形成的霍尔电压方向相反的问题，并不理想。如图2，磁场B方向是由纸外向纸里，电流I方向是由左向右，运用右手定则，作用力方向是由下往上。如果导电体是金属导体，导体中电子是承载负电荷的载流子，载流子受到向上的作用力，电子将会聚集在导电板的上端，霍尔电压的正极在导电板的下部即A^`端。如果导电体是P型半导体，由于将空穴视同为承载正电荷的载流子，载流子同样是受到向上的作用力，但这次不是电子而是空穴聚集在导电板的上端，霍尔电压的正极在导电板的上部即A端，这时电子反而聚集在导电板的下部了。实验证实了这个结果并将这个效应广泛应用于实践中，上述将空穴视为与电子类同为载流子的空穴导电理论似乎无可非议，但是人们仍然心存疑虑，同样是在晶格空间中真实移动的电子，为什么偏移的方向不同呢？

笔者认为，解释这个问题的关键是必须让“空穴”真正动起来，但是它的移动方式与电子移动方式不同，可以使用晶格振动方式解释空穴的移动和电荷的输运过程。“空穴”的移动是“单向”的，携带电子的振动半波并没有表现为空穴移动，因为这时晶格不是空穴，只在“交出”电子以后的振动半波才表现为空穴移动。使用晶格振动方式理解空穴导电，空穴的半波移动体现了半导体“半”的特征，这时的空穴虽然只是原地往返振动，但是已经可以实现载流子移动方向的偏移了，能够为解释P型半导体在霍尔效应中的独特表现提供新的思路。

进行量子霍尔效应实验的半导体一般是N型即电子作为载流子的半导体，大多数情况下“电子导电”并不依赖晶格共振，但是当温度降低到临界点出现超导或者“准超导”状态时，晶格共振必将发挥重要作用。晶格共振使得导体表面出现一个特殊的导电薄层，在这个“二维”薄层中，由于突然出现的“同步”，几乎所有原子都以同样的频率和振幅振动，导电电子从一个原子表面绕行到另一原子表面，即在晶格表面快速滑行，电流将会突然增大。晶格共振是导电二维效应的基础，由于二维薄层成为导电的绝对优势通道（如同电子圆周运动的轨道），可以将其他的非薄层部分视为绝缘体（如同电子圆周运动的轨道外空间），直线量子霍尔效应的实验环境得以接近园周量子霍尔效应的物理环境，从个别量子之间共振角度研究直线量子霍尔效应问题成为了可能。

3、在导电薄层效应条件下，直线霍尔效应中参与导电的电子物理参数稳定

在直线量子霍尔效应中参照圆周量子霍尔效应模式，引入个别量子之间的共振概念是必须的，否则很难解释“次/e²”这样的“个别性”极强的极限数值出现的原因。

直线量子霍尔效应中承担导电功能的电子并不是绕一个固定核子作圆周运动，然而在薄层效应条件下，导电电子从一个原子表面绕行到另一原子表面，即在晶格表面快速滑行，也是一种形式的圆周运动。现在按照这个观点，通过量子霍尔效应实验结果推算导电电子的若干物理参数。

根据图3，n = 1时量子霍尔效应实验结果：

水平方向电流 = 25.52 微安

= 1.5928324238 ×10¹⁴ e/秒（实验控制）

磁感应强度B = 20特拉斯（T）（实验近似值，不影响分析）

= 20×2.41798852×10¹⁴

= 4.83597704×10¹⁵ 次/（e米²)

           霍尔电压 = 658.74283 毫伏

= 658.74283×2.41798852×10¹⁴

= 1.5928324238 ×10¹⁴ （次/秒）/e （实验测定）

霍尔电阻 = 25812.807欧姆 = 1次 / e²  （实验结果计算）

（1）计算导电电子运动方向波动半径

在二维薄层导电效应状态下：

霍尔电阻 = 分子电压 / 分子电流

分子电压U_AA  = 电子速率u×磁感应强度B ×电子运动方向波动半径b

分子电流I = 电量×频率

 = 电量×电子速率u / 电子运动方向波长

= 电量×电子速率u /（电子运动方向波动的半径b×2×园周率）

整理上述公式可以得到：

  b² = 霍尔电阻×电量/（2×园周率×磁感应强度B）

将实验中霍尔电阻和电量值（均为1）及磁感应强度B的值4.83597704×10¹⁵代入，得到：

b² = 1×1/（2×3.1415926×4.83597704×10¹⁵）

  计算得到：

电子运动方向波动半径b = 5.736776816×10^-9米

（2）计算电子运动方向波长、波密度（动量）和运动速度

如前所述，将电子视为某种波，不仅仅运动的电子是波动的，静止的电子也是波动的，速率都是光速。电子静止质量为9.1093897×10^-31 kg，相当于频率：= 1.235589875 ×10²⁰  次/秒。

电子运动方向波长 = 2×3.1415926×5.736776816×10^-9

                = 3.6045231186×10^-8米

电子运动方向波密度（动量） = 电子运动方向波长分量的倒数

              = 1 / 3.6045231186×10^-8

        = 2.7742921×10⁷  次/米

电子运动速度 = 电子动量 / （电子的静止频率 / 光速²）

         = 2.7742921×10⁷ ×8.98755178736 ×10¹⁶

              / 1.235589875 ×10²⁰ 

         = 2.0179911 ×10⁴ 米/秒

（3）计算导体水平方向总的线性电量密度

水平方向线性电量密度 = 总电流 / 电子平均速度

            = 1.5928324238 ×10¹⁴ / 2.0179911 ×10⁴

            = 7.893158814 ×10⁹  e / 米

（4）计算叠层系数和分子电流

在氢原子的电子圆周运动中得到的物理参数如分子电压和分子电流是向心的，除了磁效应外，电压和电流物理量并没有对外表现出来。上述计算得到的直线量子霍尔效应中参与导电的单个电子的物理参数，由于直线量子霍尔效应中的电子运动与圆周量子霍尔效应中的电子运动是有区别的，导电电子不是围绕核子的完整圆周运动，而是围绕核子的水平运动，参与导电的单个电子的物理参数必然在宏观上表现出来。

现设一物理量：叠层系数。叠层系数与导体的几何状态、电子分布浓度有关，也与电流大小有关。叠层系数对于垂直方向的电压而言，约当串联电池（或者电容器）的数量，对于水平方向的电流而言，约当并联导电线的数量。

叠层系数 = 线性电量密度×单个电子运动方向波长分量

            = 7.893158814  ×10⁹ ×3.6045231186×10^-8

            = 284.5107

   分子电流 = 总电流 /叠层系数

            =  1.5928324238 ×10¹⁴ / 284.5107

            = 5.598497×10¹¹ e/秒

（5）准超导状态下的二维效应使得参与导电的电子上述物理状态稳定

根据公式（4），电荷平均速度u与电流I的关系为：

u  =  I /（bdnq）

bdnq是导体水平方向线性电量密度，量纲是e / 米。通常情况下，导体在接通直流电之后形成一个电场，电荷沿着电场方向移动，移动的速度是加速的，然而由于阻力，能量在沿途传递给别的量子，移动速度趋于一个平均值。平均速度（米/秒）乘以导体水平方向线性电量密度（e / 米），即得到电流e / 秒。在准超导状态下导电的二维薄层效应明显，导体表层导电电子已经被充分动员出来达到饱和状态，bdnq成为一个稳定数值，导体的二维薄层成为导电的主要通道，在一定的电流条件下，自由电子（严格说是准超导电子）某些物理状态趋于稳定。

经过以上（1）到（4）步骤，我们根据图3列示的实验数据推算出该实验中导体的若干物理参数：

水平方向电流 = 1.5928324238 ×10¹⁴ e/秒

参与导电的个别电子运动速度 = 2.0179911 ×10⁴ 米/秒

电子运动方向波动半径b = 5.736776816×10^-9米

电子运动方向波长 = 3.6045231186×10^-8米

电子运动方向波密度（动量） = 2.7742921×10⁷  次/米

导体水平方向线性电量密度 = 7.893158814  ×10⁹ e / 米

叠层系数 = 284.5107

分子电流 = 5.598497×10¹¹ e/秒

在二维薄层效应不变的情况下，只要水平方向电流强度稳定，该导体的上述物理参数也是稳定的，不因外加磁场的改变而变动。外加磁场的改变仅使得分子电压、总电压和霍尔电阻变动。

4、共振在直线量子霍尔效应中的作用

（1）量子数n = 1

当磁感应强度值为4.83597704×10¹⁵ 次/（e米²) 时：

（即图3所示磁感应强度为20特拉斯）

根据运动电子在均匀磁场中作圆周运动的公式：

圆周半径R = 粒子动量P /（电量q×磁感应强度B）

将上述物理参数代入，并控制磁感应强度数值，计算可知：

电子圆周运动半径R

 = 2.7742921×10⁷/（1×4.83597704×10¹⁵）

= 5.736776823×10^-9米

电子圆周运动周长 = 2×3.1415926×5.736776823×10^-9

                    = 3.60452312×10^-8米

此值等于电子运动方向波长3.60452312×10^-8米，于是出现驻波数n = 1时的共振稳定状态。此时：

分子电压U_AA = 电子速率u×磁感应强度B ×电子运动方向波动半径b

=  2.0179911 ×10⁴×4.83597704×10¹⁵×5.736776816×10^-9

                     = 5.598497 ×10¹¹  （次/秒）/ e

   霍尔电阻 = 分子电压 / 分子电流

            = 5.598497 ×10¹¹ / 5.598497 ×10¹¹

            = 1 次 / e²  即25812.807欧姆

总电压 = 个别电子分子电压×叠层系数

            = 5.598497 ×10¹¹ ×284.5107

            = 1.5928323×10¹⁴  （次/秒）/ e

换算为国际单位制

1.5928323×10¹⁴ / (2.41798852×10¹⁴)

= 658.74 毫伏

      与图3所示实验值一致。

    （2）量子数n = 2

当磁感应强度值为2.41798852×10¹⁵ 次/（e米²)时：

     （即图3所示磁感应强度为10特拉斯）

电子圆周运动半径R

 = 2.7742921×10⁷/（1×2.41798852×10¹⁵）

= 1.1473553646×10^-8米

电子圆周运动周长 = 2×3.1415926×1.1473553646×10^-8

                    = 7.209046246×10^-8米

此值为电子运动方向波长3.60452312×10^-8米的2倍，于是出现驻波数n = 2时的共振稳定状态。此时：

分子电压U_AA = 电子速率u×磁感应强度B ×电子运动方向波动半径b

=  2.0179911 ×10⁴×2.41798852×10¹⁵×5.736776816×10^-9

                     =  2.79924838 ×10¹¹  （次/秒）/ e

   霍尔电阻 = 分子电压 / 分子电流

            = 2.79924838 ×10¹¹ / 5.598497 ×10¹¹

            = 1/2 次 / e²  即25812.807欧姆的1/2。

总电压 = 个别电子分子电压×叠层系数

            = 2.79924838 ×10¹¹ ×284.51

            = 7.96414×10¹³  （次/秒）/ e

换算为国际单位制

7.96414×10¹³ / (2.41798852×10¹⁴)

= 329.37 毫伏

        与图3所示实验值相符。

人们可能会问，当外加磁场未达到形成驻波状态时（如n = 1与n =2之间的状态）为什么未能引起霍尔电压的变动，仍需要使用传统理论的朗道能级填充因子v的束缚机制进行解释吗？传统理论认为在二维薄层效应条件下磁场的增强并不能使得能够在磁场下发生作用的载流子增加，从而使得导体两端面之间的电压不再升高。笔者认为从个别量子之间共振角度分析量子霍尔效应，已经将研究的视角引向微观层面，量子力学规律将使非量子稳定状态自然地迅速地回归到量子稳定状态，磁感应强度在10特拉斯基础上增加但未达到20特拉斯时，电子的运动状态仍保持在磁感应强度10特拉斯时的共振状态，增加的“磁力线”被排斥在导电薄层之外（本质上是准超导电流自身产生磁场的排斥作用），因此未能导致霍尔电压增加。通过准超导的磁场效应解释朗道能级填充因子v的束缚机制，有可能是一种新的思路。

 

计算可知，在n 为其他数值时，上述计算数值均与实验数据吻合，类似驻波共振的约束机制在直线量子霍尔效应中能够得到充分体现。以MSae单位制作为研究工具从个别量子之间共振角度剖析量子霍尔效应，是一种可行的研究方法，有可能发现很多常规思维方式下发现不了的秘密。

 

 

参考书目

 

1.倪光炯、李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

2.霍炳海、贾洛武、曹文斗.大学物理概论.天津大学出版社， 2000.

3.赵凯华、陈熙谋.电磁学. 北京：高等教育出版社.2003

4.周一平、唐英、蔡建国、罗益民.实用大学物理手册.

长沙：湖南科学技术出版社，2005.

5.张三慧.大学物理学（第三册） 电磁学（第二版）. 北京：清华大学出版社， 1999.

6. [英]安东尼 ·黑   帕特里克·沃尔特斯. 新量子世界.

雷奕安译.长沙： 湖南科学技术出版社， 2005 .

7.曹天元（Capo）.上帝掷骰子吗  量子物理史话.

沈阳：辽宁教育出版社，  2006.

8.喀兴林. 量子力学与原子世界.太原： 山西科学技术出版社，2005.

9.李淼 ,超弦史话.北京：北京大学出版社， 2005.

     10.关洪.原子论的历史和现状.北京：北京大学出版社， 2006.

11. [美]S·温伯格.终极理论之梦.李泳译.长沙：湖南科学技术出版社， 2003.

12.章立源.超越自由-神奇的超导体. 北京：科学出版社 2005.

13. [英]迈克尔·汤普森（主编）.物理学与电子学.杨丁等译.北京：中国青年出版社， 2006.

14.张三慧.空穴导电是怎么回事. 北京：物理与工程 2004.4

15.刘恩科、朱秉升、罗晋生.半导体物理学（第7版）. 北京：电子工业出版社，2010.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第十二篇：运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路（2014）

 

本文发表于《科技传播》2014年10月（上）

 

汇编全文可在期刊数据库或者笔者网站有关栏目审阅：

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       运用MSae单位制工具拓宽超导临界温度研究的思路

皮可慰

 

[摘要]  温度与波动有着必然的联系。使用MSae单位制工具，波动频率成为基本的物理量，可以使用频率、波速、波长直接描述温度及其相关物理量。从个别量子运动状态和相互作用角度剖析温度，有助于研究以共振为主要特征的超导临界温度的发生机制。

[关键词]  温度 超导临界温度 共振 MSae单位制

 

超导电性指某些物质在温度降低到一定数值时突然出现电阻消失为零的物理现象。大半个世纪以来对超导临界温度的研究一直是热门课题，超导现象隐含着的大自然深层次秘密激发了人们的探索热情，超导技术对人类社会进步和生产能力提升的不可估量作用更是直接推动超导临界温度研究的动力。

任何物理体系中的粒子都处于永恒的运动中，体系中粒子之间的相互作用，使得粒子的运动状态趋于均匀化，温度是体现体系中粒子平均动能高低的一个物理量。临界温度描述某些特定结构的物质在某一温度突然整体性地改变性质的物理现象，如液化、结晶、超导态，等等。传统理论没有将波动视为任何个别粒子的本质特征，更没有将“静止”的粒子与波动状态联系起来，因而无法将波长引入对个别粒子状态的描述中，不利于揭示以共振为主要特征的超导临界温度形成规律。

本文引入量子波概念，无论是光子、静止的实物粒子、运动的实物粒子都拥有以光速为基础的波动，运用MSae单位制工具从个别量子之间共振角度研究超导临界温度问题，能够拓宽研究的思路。

 

 1 新的观念：量子波设想

笔者认为，个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有量子均表现为波动形式，定义为量子波。粒子就是量子波，量子波就是粒子。量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率是光速。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。上述观点可称为量子波设想。

    如下图直角三角形DEO中，斜边OE方向表示量子总的波动，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米波分量，横向直角边DE方向表示量子波动的玻色波分量。设静止频率即费米波分量频率为，玻色波分量速度为，即一个静止频率为的实物粒子以速率运动，总的速率为光速c表现在斜边OE方向。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1 量子波示意图

 

可得到如下关系：

斜边OE方向，

总速率c  （即真空光速）

                 总波密度

纵向直角边OD方向，

费米波频率分量 =   

（相当于静止粒子能量、质量）

                    费米波速率分量

              费米波密度分量：

      横向直角边DE方向，

             玻色波频率分量

                 玻色波速度分量   (即粒子运动速度)

     玻色波密度分量                      （相当于运动粒子的动量）

上述对物理量的描述符合直角三角形的边角关系，费米子（如质子、电子）获得的动能越大，角DOE越大，DE方向速度就越大，但不能超过光速c。它们之间的关系计算完全符合狭义相对论变换公式的要求。用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速率、波密度（动量）方面得到与狭义相对论变换公式相似的形式，说明相对论与量子论有着天然的联系。上述最后一个公式的分母中根式外出现c² ，是能量与质量相关公式及真空电容率与真空磁导率相关公式中出现c² 的原始踪迹。

 

2 新的研究工具：MSae（米秒次e）单位制

由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，频率成为基本的物理量。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。

下面列出与本文有关的简化单位。

长度：米，M，与国际单位制相同。

时间：秒，S，与国际单位制相同。

波动（振动）周期：次，a，360度或者2π弧度，或者稳定个体、过程在特定时空中出现的个数。

基本电量：e，基本费米子个数。（特指区分正反性的质子与电子）

1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e。

    以上4个单位是MSae单位制的基本单位。

光速常数c = 2.99792458×10⁸米/秒。

频率（替代能量）：次/秒。

根据普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，可以得到：

1焦 = 1.509189075 × 10³³次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)

1次/秒 =  4.1356689×10^－15 eV

质量：次秒/米²。

根据爱因斯坦质能相关公式：

1千克质量相当于能量：c²焦  （光速c不带单位）

1千克质量相当于频率：

= （2.99792458×10⁸）²× 1.509189075×10³³

      = 1.3563914968×10⁵⁰次/秒

换算成MSae单位制的质量:

= 频率 / c²   （光速c带单位）

= 1.3563914968×10⁵⁰/（2.99792458×10⁸）²

= 1.509189075×10³³次秒/米²

力：( 次/秒)/ 米 。

1牛 = 焦/米 = 米·kg/秒²  

= 1.509189075×10³³（次/秒）/米

力矩：次/秒。

1牛米 = 1.509189075×10³³次/秒

压强：（次/秒）/米³。

       1Pa = 牛/ 米²

= 1.509189075×10³³（次/秒）/米³

波密度（动量）：次/米。

1千克·米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

动量矩： 次。

1（千克·米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

电势（电压）：  ( 次/秒)/ e 。

    1伏特 = 焦 / 库仑

 = 1.509189075×10³³/6.241506363×10¹⁸

= 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e

电流：e /秒。

1安 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10¹⁸ e/秒。

磁感应强度：  次/（e米²） 。

1特斯拉（T）= 千克/（秒²安）

= 2.41798852×10¹⁴  次/（e米²）

            1 高斯 = 2.41798852×10¹⁰次/（e米²）

磁通量：次/e。

1韦伯 = 特斯拉（T）×面积（米²）

= 2.41798852×10¹⁴ 次/e。

电阻：次/e²。与精细结构常数有密切关系。

1欧姆 = 伏特 / 安

 = 2.41798852× 10¹⁴ /6.241506363×10¹⁸

= 3.8740459×10^-5 次/e²

1 次/e² = 25812.807欧姆 。

25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

25812.807实际上是1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：

 （6.241506363×10¹⁸）²×6.626075×10^－34

= 25812.807

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此本文直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位，且使用中文表示以便增加文章的可读性。如，力的量纲和单位均可表达为：（次/秒）/米。

3  MSae单位制对温度及其相关物理量的描述

3.1 MSae单位制对温度的描述

物理体系中的粒子之间碰撞，使得个别粒子的运动状态趋于均匀化，温度是体现体系中粒子平均动能高低的一个物理量。

根据气体普适常量R的定义：

R = 8.31451J / (mol×K)

公式中K为绝对温度单位度，mol为物质量单位摩耳，J为能量单位焦耳。表明每1摩耳物质量的理想气体，绝对温度每升高1度，体系粒子的平均动能增加8.31451焦耳。

又因阿伏伽德罗常数为6.0221367×10²³ mol^-1，表明每1摩耳物质量的理想气体含有的粒子个数为6.0221367×10²³N。上述公式可以变换为：

k = 8.31451J / (6.0221367×10²³NK)

    k = 1.380657799×10^-23 J /（NK）

k 又称为波耳兹曼常量。

按照MSae单位制：

   1焦耳 = 1.509189075 × 10³³次/秒

得到：

   k = 1.380657799×10^-23  ×1.509189075 × 10³³

k = 2.0836736666×10¹⁰ (次/秒) /（NK）

这是波耳兹曼常量在MSae单位制中的表达式。

下面考虑如何将温度、粒子个数和物质量摩耳等物理量纳入MSae单位制体系中。

温度，单位：K，体系中每个独立运动粒子的平均动能高低指数，表示体系中独立运动粒子的平均动能与2.0836736666×10¹⁰ (次/秒)的比值。K出现在公式中或者量纲组合中时，可以视为无量纲的比例数。

体系中独立运动粒子个数，单位：N。N出现在公式中或者量纲组合中时，可以视为基本单位“次”。

物质量摩耳，单位：mol。特指系统中某种物质粒子个数与6.0221367×10²³的比值。mol出现在公式中或者量纲组合中时，可以视为无量纲的比例数。

这样的表述方式，将温度、粒子个数和物质量单位纳入MSae单位制体系。上述对绝对温度K的解释，可以从理想气体的范畴适用到所有物质体系。

例如，汞（Hg，取原子量为203.4的同位素，下同）的温度降低到4.18K时，突然变成超导体，这时汞原子的平均动能为：

4.18×2.0836736666× 10¹⁰ = 8.709755926× 10¹⁰次/秒

实际上，任何物质体系只要它的粒子平均动能达到2.0836736666

×10¹⁰ (次/秒)的n倍，都可以将该物质体系的温度标记为nK。

  （为简化文章叙述，避免过多的解释，本文中计算分子平均动能公式未取3/2调整系数，不影响观点阐述）

温度虽然在形式上表现为统计物理学的统计特征，但是是一个非常精确、稳定的物理量。不同物质在同等温度时，它们的粒子平均动能必然是一致的；不同物质体系的粒子在每一度温度变动时，由于比热容差异总的内能变动可能不一致，但是动能变动必然是一致的。温度支配着物质体系之间内部能量转移的方向，对温度作出精确的物理学定义，在理论上和应用中有着重要意义。

3.2  MSae单位制对系统粒子运动速率的计算

如前图1，OE表示总频率、光速；OD表示费米波频率分量（相当于静止实物粒子的能量、质量）；DE表示玻色波频率分量，玻色波速分量为（相当于静止实物粒子的运动速度）。

动能即费米子由于运动而增加的频率

= 总频率 – 静止费米波频率

   = 总频率×

计算可知，当远小于c时，动能×总频率。

引入质量概念，质量等于频率除以光速的平方，且低速时总质量与费米质量相当，此时动能公式又可表示为经典形式：

动能 

由以上分析可知，质量是能量的另一种描述方式，其本质都是频率，质量概念更多地使用在用绝对数而不是与光速的比例数表示速度的场合。

例如，已知氢原子的质量为：1.6859037×10^-27kg，汞原子的原子量为203.4，在超导临界温度为4.18K时，汞原子的平均动能为：

8.709755926× 10¹⁰次/秒(见前面计算)。试计算汞原子的平均速度：

汞原子质量 = 氢原子质量×汞的原子量

= 1.6859037×10^-27×203.4

              = 3.4291281×10^-25 kg

换算成MSae单位制的质量：

           =3.4291281×10^-25×1.509189075×10³³

               = 5.17520267×10⁸次秒/米²

根据动能公式：

速率 =

（按热力学中的最概然速率计算）

速率 =

        =  = 18.3465米/秒

3.3  MSae单位制对波密度（动量）、波长和波动半径的描述

量子波的波长的倒数即1 / 波长，可以理解为波在单位传播距离中的波动周期数，称为波密度。波密度的单位：次/米。

动量等于能量除以速度，（次/秒）/（米/秒）= 次/米，动量的量纲和单位与波密度的量纲和单位相同，均为：次/ 米。

1千克米/秒 =  1.509189075×10³³次/米

一般情况下，我们计算量子的总的波密度是没有方向的，而动量是有方向的，因此量子总的波密度在玻色方向(即运动方向)的分量才与动量相关。

    波密度的玻色分量P = 总波密度 ×  

= 

转换为以下形式：

          

当远小于c时：

      = 静止质量 × 速率

此即经典的动量计算公式，质量与能量相关的c²在这里自然地显示出来。

由前计算可知，汞原子的质量为5.17520267×10⁸次秒/米²，速率 为 18.3465米/秒，得到汞原子运动方向波密度分量（即动量）：

           动量 = 5.17520267×10⁸×18.3465

                = 9.4946856×10⁹ 次/米

    立即可以得到：

汞原子运动方向波长分量 =  1/  9.4946856×10⁹

            = 1.05322076×10^-10米

           汞原子运动方向波动半径

               = 1.05322076×10^-10/(2π)

               = 1.67625293 ×10^-11米

大部分单质元素超导体的原子运动方向波动半径都在10^-11米数量级，多数合金超导体的原子运动方向波动半径要比10^-11米数量级小，但一般不会小于10^-12米，这个数值小于物质体系中原子或者分子半径，与晶格压缩拉伸行程接近。

超导临界温度与物质结构有关，能否从物质结构的众多表象中找到与超导临界温度最相关的物理量，是超导临界温度研究中的一个重要问题。笔者认为粒子波动半径、晶格压缩拉伸行程和载流子浓度是与超导临界温度最相关的物理量。

3.4  MSae单位制对比热容和比热系数的描述

（1）比热容

物理体系之间的内能转移是由温度高的体系向温度低的体系转移，但是不同的物质每1K温度的变化带来的内能转移数量是不同的，这就必须使用比热容物理量描述。

国际单位制比热容：J/(kg.k)，即每kg物质在温度变化每度（使用摄氏温度C与使用绝对温度K等同）时带来的内能变动数值。

换算为MSae单位制的单位：

1 J / (kg.k) = （1.509189075 × 10³³次/秒）/[（1.509189075×10³³次秒/米²）k]

= 1 (米/秒)² / K

在MSae单位制中比热容的量纲含有速率的平方，说明比热容物理量与粒子的速率存在某种联系。

（2）单个粒子平均每度变动内能

由于物理体系的内能是单个粒子的内能之和，由物质的比热容和物质的分子（原子）量可以计算单个粒子平均每度变动内能。

单个粒子平均每度变动内能（单位为（次/秒）/（NK））

 = 物质比热容 × 分子（原子）量 ×氢原子质量

其中氢原子质量为1.6859037×10^-27kg

               = 1.6859037×10^-27×1.509189075×10³³

               = 2.5443474455×10⁶次秒/米²

单个粒子平均每度变动内能

= 物质比热容 × 分子（原子）量 ×2.5443474455×10⁶

    计算得到的单位为（次/秒）/（NK）。

以水为例计算如下：

水的比热容 = 4200焦/(千克·度)

           = 4200 (米/秒)² / K，

水的分子量为 18.016

单个水分子平均每度变动内能

           = 4200 ×18.016×2.5443474455×10⁶

           = 1.925236×10¹¹  (次/秒)

然而，按照温度的定义，任何系统每个独立参与碰撞作用的粒子，温度每变动1度，将带来2.082244919× 10¹⁰ (次/秒) 的动能变动，现在每个独立参与碰撞作用的水分子，温度每变动1度，带来的内能变动大于动能变动，说明每个水分子每度带来的能量转移除了动能以外还包含其他内能。这个“其他内能”主要是势能，水结冰后比热容由4200 (米/秒)² / K改变为2100 (米/秒)² / K，液体相变为固体后粒子势能因素减弱，平均每个分子的内能减少。

（3）比热系数

下面建立比热系数概念。

比热系数：无量纲数，是物质体系中每个独立参与碰撞作用的粒子每度温度变动引起的内能变动平均数，与每度温度变动引起的动能变动平均数的比值。

比热系数 c = 比热容×分子量 ×氢原子质量 / 每度温度变动引起的动能变动数值

 = 比热容×分子量 ×2.544347446×10⁶

 / 2.082244919× 10¹⁰

比热系数 c = 比热容×分子量 ×1.221925155×10^-4

             （比热容不带单位）

如水的比热容为4200，分子量为18.16，可得到：

水的比热系数 c = 4200×18.016 ×1.221925155×10^-4

                 = 9.246

  已知下列物质的比热容：水4200，冰2100，水蒸气1842，液氦4560，铝880，汞140，铅130。

它们的分子量为：水18.16，冰18.16，水蒸气18.16，液氦4.002，铝26.98，汞203.4，铅207.2。

依照公式计算，得到上述物质的比热系数：水9.246，冰4.62，水蒸气4.06，液氦2.23，铝2.9，汞3.48，铅3.29。

不难发现，不同物质的比热容数值相差很大，但比热系数相差并不大，笔者提出比热系数概念，是希望更多地从个别量子运动状态角度探索比热容的本质。

比热容问题是超导临界温度研究中的一项重要内容，它既是基础理论问题又是研究的工具。上述分析问题方式是一种理想化的方式，实际情况要复杂得多。例如，一定载流子浓度下的自由电子有可能成为独立的粒子承载平均内能（含动能）；有些复杂分子（如铜氧化物）中的某些组份（如铜氧链或者铜氧面）也有可能在一定程度上单独承载部分平均内能等，这些都极大地增加了对体系内能的分析难度，不是简单的比热系数概念能够解决的。专家们提出的声子比热概念、电子比热概念和差分比热容概念，为分析物质结构与比热关系提供了很多有效方法，提出比热系数概念仅希望增加一个观察温度现象的视角，有可能发现一些常规思维方式忽视的问题。

3.5  引入粒子与波统一性假设，为超导临界温度理论研究提

供新的发展空间

人们对超导临界温度研究的目标是：寻找更高临界温度的、适应更高磁场强度和电流强度的、生产成本更低实用性更强的高温超导材料。对超导临界温度研究的手段和方法通常是：实验、差异比较分析、归纳总结提出经验公式以及提出假设建立基础理论。与超导有关的重要理论有：费米液理论、二流体理论和BCS理论。这些理论都依托于一些假设，主要有统计物理学的趋于均匀化假设、光速不变假设、玻色子凝聚假设（泡利不相容原理）、物理量的量子化和低能级稳定假设、量子力学的概率波假设，等等。

量子波设想在上述基础上增加了粒子与波统一性假设，将动能与

势能在频率的基础上统一起来，为建立一种能够更好地解释高温超导现象的理论提供了一种新的思维方式：

（1）实现了粒子之间的直接联系。这种联系是近距离的也是“超距”的，是定域性的也是非定域性的，波动中心体现为近距离的定域性，波动的无限扩展体现为“超距”的非定域性。

（2）可以实在性地描述个别量子运动状态及个别量子之间的相互作用，统计物理学与量子论及狭义相对论的联系更为密切。

（3）可以将波动因素直接带到温度的研究中，描述系统中的粒子运动，频率（能量、质量）、波密度（动量）、速率、波长成为重要的并且是直观的物理量，有利于疏通从表象抵达本质的通道。

（4）物理量变得简单明了，使用米、秒、次、e四个基本单位表述物理量和物理公式，极大地便利和简化了思维及运算过程。

（5）可以将一些与温度有关的物理现象联系起来，有利于某些深层次规律特别是共振规律的显现，如：温度与波动，粒子平均动能与比热容，微观结构与微观共振，“声子”与晶格共振，电子输运与晶格的共振等。

 

4  晶格共振是超导态稳定的基础

4.1 作用平衡实现系统稳定

临界温度引起的物质体系性状突然改变必须建立在物质体系稳定性的基础上，即物质体系在突变之前或者突变之后，都必须是处于稳定状态——两个不同的稳定状态。突变是相对于稳定而言的，没有稳定就谈不上突变，因此研究临界温度的生成机制，首先需要研究突变前后的物质体系的稳定机制。

物质体系稳定的主要因素是内部各种相互作用之间的平衡，通常情况下作用平衡在电场作用（笔者认为磁场是电场的调整）与惯性作用之间表现。例如，分子组成结构的原子之间电场引力与原子动能形成的惯性力的平衡，是分子结构稳定的基础。众多分子集合形成的电场引力与个别分子动能形成的惯性力的平衡，是液体稳定的基础。个别分子之间的电场引力与分子动能形成的惯性力的平衡，是结晶体稳定的基础。如当个别水分子之间电场力大于水分子的惯性力时，使得结晶状态的冰得以形成。

任何系统的稳定性都是在动态中实现的，系统必须有一个自我调整机制，将破坏稳定的因素自动调整控制在无法破坏稳定的状态，否则系统整体是无法达到稳定的。在自然状态下均匀化是自动调整的内在机制，例如，个别动能高有可能破坏液体稳定的分子，将会由于碰撞降低动能，最终被液体的整体引力束缚。

4.2 同步共振是一种相互作用平衡形式，能够实现系统稳定

实现系统稳定除了电场作用与惯性作用的平衡之外，同步共振也是实现系统稳定的重要途径。在量子波设想中，量子之间的趋于同步是一个基本原理，是量子自始至终的基本特征。粒子既然是波，是呈现个别性、稳定性的一份一份的波，波与波之间存在着波动干扰即相互作用，这种波动干扰是趋于同步的，表现出相互作用的方向性。大自然随机无序的状态为什么能够形成统一大小的波动形式（如质子、电子），是趋于同步并实现共振的结果，“符合同步特征”的波动方式比不符合同步特征的波动方式获得更大的生存概率。粒子之间为什么存在相互作用，如引起能量转移（即频率变动）的引力作用和电场作用，同样是趋于同步共振的结果，同步共振确立了系统状态变动方向，一种力图实现系统稳定的方向。某些不引起能量转移（即频率未变动）的量子态变动，如自旋方向变动、磁矩方向变动、相位变动、偏振角度变动、光的衍射及折射等，也是量子之间相互作用的结果，这些能量不改变的相互作用，其内在机制都是趋于同步共振。趋于同步共振有一个从不确定到确定的过程，但是它的发展方向自始至终是确定的，否则大自然不会向人们呈现出既丰富多彩又相对稳定的神奇风采。

同步共振之所以成为系统的稳定形式，因为它确定了系统状态的发展方向，一种朝着变动性最小化状态发展的方向，这就是一种朝着稳定性发展的方向。同步共振本身并不能提供发展的“动力”，它提供的仅仅是“规范”，发展方向和目标的实现必须依赖“自然选择”，自然选择留下了符合某种协调方式的波动形式，物质永恒的无序运动加上自然选择才是发展的动力（人工选择的基础也是自然选择）。例如巨大矿体的形成，首先是同类物质能够趋向同步共振聚集，这就确定了发展方向，然后是物质的随机无序运动通过自然选择使得发展目标得以实现。

物理体系中由于同步共振实现稳定的事例很多，如体系中粒子运动方式的均匀化（温度一致）、空间分布的均匀化（结构相一致）是同步的一种形式，虽然没有出现整体的共振状态，但是每一次碰撞都是努力实现局部共振的过程，为整体性共振打下了基础。又如陀螺也是一种能够形成局部系统稳定的共振态，描述微观粒子的量子波无须附加一种旋转的能量或者质量，波动本身就含有自旋特征，偏振角度是稳定的，自旋轴向是稳定的，自旋量也是稳定的。在MSae单位制中动量矩单位为次，任何量子波的波密度（动量，次/米）乘以波长（米）等于1次（费米波分量单方向显示为1/2次），自旋特征从另一方面展示了量子的稳定性。再如原子中的电子能级为什么能够稳定在某些“间断”的状态，是核子与电子同步共振的结果，即一种类似驻波的共振。（见科技传播2014年13期，笔者的《运用MSae单位制工具制剖析量子霍尔效应》一文）与任何相互作用稳定状态一样，同步共振稳定状态同样依赖系统的自动调整，系统通过随机的能量传递过程使得同步共振状态不被破坏，超导体中的薄层效应为实现这样的自动调整创造了条件。

4.3 晶格共振是超导态稳定的基础

人们通常认为超导是低温下电子的热运动降低致使电流阻力减小的缘故，但如此解释不了超导出现的“突然性”特征。BCS理论中大量超导电子的出现是突然的，突然性意味着物质体系内部发生了突然的重大变动，一种类似“相变”的变动。超导状态与通常的气态、液态和固态不同，大量实验证明物质结构的改变能够使得超导临界温度变动，但在发生超导现象时，物质结构几乎没有发生类似液化固化的重大改变，笔者将掺杂变动致使电子态相图变动理解为结构变动，但不认为温度变动致使电子态相图变动是结构变动。一般情况下，温度降低将使得体系中个别粒子的“自由性”降低“被束缚性”增强，而超导态似乎反其道而行之，温度降低后粒子的自由性反而突然增强了，被束缚性反而减弱了，（严格地说，是在同步共振更强束缚性下的某种自由性增强）这需要建立一种新的机制来说明。

超导体是一种什么样的物质形态呢？笔者认为是一种微观物质层面的共振态，可称为晶格共振态。

晶格共振态的特点：

（1）微观性

晶格共振态是一种微观粒子层面的共振，它区别于微观粒子的无

序碰撞振动，也区别于宏观的机械式共振或者电磁共振。

（2）动量凝聚性

物质体系在晶格共振态发生时出现的不是结构调整而是运动方式调整，呈现出动量凝聚性特征，即趋于动量同步或者速度同步。

（3）长度相关性

晶格共振态的形成与两个因素有关：一是温度。温度使得物质体系中独立碰撞作用粒子（量子或者量子团）的动能均匀化，一定的温度与粒子平均动能直接关联，动能又与波动频率和波长关联；二是粒子碰撞作用行程（与粒子平均间距和压缩拉伸系数有关）。只有在粒子波动半径与碰撞作用行程相当时晶格共振态才能发生，而这恰恰是由特定结构和临界温度共同决定的。

（4）二维薄层性

晶格共振态的形成有一个由小到大的过程，往往从物质体系的界面开始逐步形成。由于这个特点使得晶格共振态的二维薄层特征明显，只要在物质体系中部分连续的薄层实现了晶格共振态，超导现象就有可能出现。薄层效应也使得共振的稳定性得以增强，由于层次分布和能量传递，物质体系中的薄层局部容易保持在一定的温度范围以维持共振状态。

（5）晶格主导性

现行理论更多地是从“电子”这种最活跃的粒子着手研究超导问题，无论是费米液理论、二流体理论和BCS理论，还是库珀电子对、超导能隙和磁通格子的表象描述，都是研究电子的“能级”行为。为了研究高温超导机理，专家们将所有可能的晶格结构作了透视性剖析，但是最后大都将研究重点引导到“电子态相”方向。理论认为电子是导电的真实载流子，超导研究的重心必然是电子，这些观点无疑是正确的，各种研究工具尤其是实验工具的使用首先必须针对电子。然而需要考虑到临界温度是超导现象中出现的最主要的物理量，临界温度描述的是粒子的平均动能，参与行动的是晶格整体，因此晶格共振态是以晶格为主体、自由电子参与的共振。

超导态必然是晶格共振态，但晶格共振态不一定是超导态，物质体系如果不能提供大量的自由电子或者“空穴”，即使出现了晶格共振态也无法成为超导体。一个典型的例子是液氦降低温度到2.18K时能够形成超流体而不是超导体。另一个典型的例子是某些物质在欠掺杂时存在赝能隙而无法过渡到超导体。大部分物质结构能够形成晶格共振态，但是只有很少的特定结构能够出现超导态。

将晶格共振态与超导态作适当的区分，有可能为高温超导研究提供一种新的思路，如果人们能够找到一种简易的非超导电性方式检测晶格共振态是否形成的方法，（如赝能隙的数值精密测定和分布精密定位）一定能加快寻找高温超导材料的步伐，因为高温晶格共振态与高温超导之间只是一步之遥。

4.4 运用MSae单位制工具计算超导体的晶格共振行程

下面以汞为例计算：

（1）已知数据

汞（Hg）：原子量为203.4

          超导临界温度为4.18K

氢原子的质量为：1.6859037×10^-27kg

换算成MSae单位制的质量：2.54434745×10⁶次秒/米²

每度温度粒子动能：2.0836736666×10¹⁰ (次/秒)

（2）计算汞超导体在超导临界温度时的晶格波动状态

汞原子质量 = 5.1752027×10⁸次秒/米²

4.18K时汞原子平均动能 =  8.709755926× 10¹⁰次/秒

      此时汞原子速率  = 18.3465米/秒

汞原子运动方向波密度分量（即动量）= 9.4946856×10⁹ 次/米

汞原子运动方向波长分量 = 1.05322076×10^-10米

    汞原子运动方向波动半径1.67625293 ×10^-11米

   （计算过程见本文第三点第2、3小节 ）

（3）晶格振动行程小于原子半径

一般来说，物理体系共振的形成条件是系统自有的内部振动频率与外力施加的频率一致，具体地说，就是要求外部振动对晶格形成的位移必须与外部振动幅一致。对于系统的晶格而言，温度形成的粒子波动相当于外力施加于晶格的频率，温度产生的粒子波动半径与由波动产生的晶格振动行程一致时才能出现晶格共振。

已知汞的密度为13600kg/米³（暂不考虑低温下汞转化为固体后的密度变化）

1米³内的汞质量为：

13600×1.509189075×10³³= 2.052497×10³⁷次秒/米²

1米³内的汞原子个数：

    2.052497×10³⁷ /  5.1752027×10⁸

  = 3.9660224×10²⁸ 次（个）

每个汞原子的平均体积：

    1 / 3.9660224×10²⁸

   = 25.214179×10^-30米³

每个汞原子的平均点距离：

=

   = 2.93234387×10^-10米

此数值与前面计算得到的汞原子运动方向波动半径数值1.67625293 ×10^-11米不相符，也就是说企图用汞原子之间距离表述汞晶格振动行程显然是行不通的，因为参与碰撞粒子自身是有“体积”的，实际碰撞作用行程显然要小于原子的平均点距离。

（4）波动行程系数

为了描述粒子碰撞作用行程与粒子半径的关系，现设立一个新的物理量：波动行程系数。

波动行程系数：是一个无量纲的比例数，它描述晶格共振时的波动半径与粒子平均点距离的比值。

波动行程系数 = 晶格共振时的波动半径 / 粒子平均点距离

计算可知：

汞原子在超导临界温度4.18K时的波动行程系数

= 1.67625293 ×10^-11 / 2.93234387×10^-10

= 0.0571642

低温下汞是一种固体，波动行程系数较小，说明此时汞晶格的抗压缩强度和抗拉伸强度较大。

4.5 分析单质元素超导临界温度时波动行程系数的相关因素

现按照上述思维方式和公式，计算若干单质元素在出现超导时的波动行程系数：

 

元素名 序号 原子量 核外电子分布 超导温度  密度    速率   波动半径  行程系数

                                （ K ）（ kg/米³ ）（米/秒）（ 米）  （米/米）

铝Al   13  26.98  2-8-3         1.19    2700  26.88  8.626E-11   0.3364

锌Zn   30  65.39  2-8-18-2      0.86    7133  14.68  6.518E-11   0.2617

镓Ga   31  69.72  2-8-18-3      1.09    5904  16.00  5.607E-11   0.2069

锗Ge   32  72.64  2-8-18-4      0.89    5320  14.16  6.083E-11   0.2138

钒V    23  50.94  2-8-11-2      4.35    6110  37.40  3.283E-11   0.1361

铌Nb  41  92.91  2-8-18-12-1   9.2     8570   40.27  1.672E-11   0.0635

钽Ta  73  180.9  2-8-18-32-10-3  4.4    16650   19.96  1.732E-11   0.0657

锝Tc  43  97.9   2-8-18-12-3   8.2    11500    37.04  1.725E-11   0.071

钌Ru  44  101.7  2-8-18-15-1   0.49   12200    8.883  6.924E-11   0.2869

镉Cd  48  112.4  2-8-18-18-2   0.52    8650    8.705  6.393E-11   0.2285

铟In  49  114.8  2-8-18-18-3   3.41    7300    22.06  2.470E-11   0.0828

锡Sn  50  118.7  2-8-18-18-4   3.72    6540    22.65  2.326E-11   0.0744

铼Re  75  180.2  2-8-18-32-13-2  1.7    21020    12.43  2.792E-11   0.1146

锇Os  76  190.2  2-8-18-32-13-3  0.65   22590    7.482  4.396E-11   0.1816

汞Hg  80  203.4  2-8-18-32-18-2  4.18   13600    18.35  1.676E-11   0.0572

铅Pb  82  207.2  2-8-18-32-18-4  7.18   11343    23.82  1.267E-11   0.0404

 

    从上表中，人们很难发现波动行程系数与晶格某些物理量的强相关关系，但是仍可以探索一些现象之间的联系：

    （1）波动行程系数一般小于1，说明对“波动半径与碰撞行程相当时出现共振”的假设具有一定的合理性。

（2）波动行程系数小的元素，超导临界温度往往较高，说明碰撞行程小时粒子平均动能大。

    （3）波动行程系数与密度关联不大，某些元素在高压强下形成超导体，改变的不是密度而是结构。

    （4）同一周期元素，电子壳层变动对超导临界温度影响很大，例如铌锝与钌镉的差异、锇与汞铅的差异，电子壳层变动对超导临界温度的影响主要不是载流子浓度的加大，而是改变了晶格结构。

    （5）元素的原子量、密度差异很大，但波动半径相差不大。大部分超导元素无论原子量、密度差异有多大，在超导临界温度时的波动半径均在10^-11米数量级范围。

（6）同一族元素，往往有相近似的超导临界温度，如钒铌钽，说明它们的晶格结构状态接近。

4.6 第二类超导体的晶格共振态

某些特定结构的合金超导体与单质元素超导体有很大的不同，这种合金形成的超导体一般称为第二类超导体。第二类超导体的特点之一是超导临界温度有很大的提高，从几K一下子提高到20K甚至100多K；特点之二是具有一定缓冲区间的临界磁场，能够容忍较高的外部磁场强度而不致超导电性状态被立即破坏。

如A₃B合金材料（也称A15结构）。A指钒铌锝等主体元素，B指锗锡等辅助元素，A₃B特指3个A类元素与1个B类元素组成的合金，如铌三锗、钒三锡等。这种合金形成的超导体超导临界温度从单质元素超导体的几K提高到20K左右。

又如铜氧化物高温超导材料是以铜和氧原子作为晶格的主结构，加上一种或者多种“渗杂”元素形成的合金。由这类材料形成的超导体主要特点是将超导临界温度提高到液氮的温度77.3K之上，超导材料进入实用领域。

第二类超导体都有特殊的结构，A15结构特点是拥有三个垂直方向的A链，铜氧化物高温超导材料的结构特点是铜氧原子在晶格中形成分层。这样的结构使得它们能提供较大浓度的载流子，同时内部的分层结构能够形成分层（或者分区）的薄层，共振的方向性更强，某一方向的晶格波动半径更小，使得超导临界温度大幅度提高。

下面以钇钡铜氧化物(Y_1.2Ba_0.8Cu₁O₄)为例计算晶格波动半径：

分子量：88.9 ×1.2 + 137.3×0.8 + 63.55×1+ 16×4

       = 344.07  （这种计算是近似的）

氢原子的质量为：2.54434745×10⁶次秒/米²

钇钡铜氧化物质量 = 344.07×2.54434745×10⁶

     =  8.7543363×10⁸次秒/米²

超导临界温度为90K

每度温度粒子动能：2.0836736666×10¹⁰ (次/秒)

钇钡铜氧化物在超导临界温度时的分子平均动能

                =  90×2.0836736666× 10¹⁰

=  1.8753063× 10¹²次/秒

此时分子速率 =

=

        =  = 20.6985米/秒

分子运动方向波密度分量（即动量）：

                = 8.7543363×10⁸×20.6985

                = 1.8120163×10¹⁰ 次/米

分子运动方向波长分量 =  1/1.8120163×10¹⁰

                       = 5.51871415×10^-11米

    分子运动方向波动半径

               = 5.51871415×10^-11/（2π）

               = 8.7833065 ×10^-12米 

根据以上计算可知，钇钡铜氧化物分子波动半径比很多单质元素超导体的原子波动半径小很多。以这样的方式计算具有A15结构的铌三锗（Nb3Ge，分子量351，超导临界温度23.2K）的分子波动半径，得到的数值是5.41632269×10^-12米，数值更小。如果仍然使用晶格共振态的方式解释第二类超导体，就必须要求晶格共振行程更短。笔者提出的解决方案是：特定结构具有方向性，如果结构在某一方向上的抗压抗拉强度远比其他方向大，那么在这个方向的晶格共振行程就有可能做到足够小。

由于第二类超导体的特殊结构，形成了分区或者分层薄层，内部电子跟随晶格振动时形成的内部电流也呈现分区、分层特征，区域之间可以出现磁场缓冲区，有利于抵抗外部磁场对超导电性状态的破坏。

 

5  电子共振是超导电性形成的基础

    自由电子的运动方式在晶格共振态形成前后有很大的变化，受晶格共振态影响的电子称为超导电子。如果将晶格共振态理解为“声子”，电声相互作用形成玻色凝聚态的超导电子是可能的。

5.1 电子与晶格的紧密同步共振

与晶格融合成为整体的原子底层电子、价电子或者空穴，将出现与晶格同样的同步共振。电子的速率（指振动速率而不是轨道速率）与晶格等同，由于电子的质量很小，只有质子的1836分之一，比起原子或者分子就更小了，因此电子动量减小，波长和波动半径增大，但共振行程被强制与晶格一致。

如前例，汞原子量为203.4 ，汞原子质量为5.1752027×10⁸次秒/米²，超导临界温度为4.18K时，计算得到汞原子平均动能为 8.709755926× 10¹⁰次/秒，原子速率为 18.3465米/秒，动量为9.4946856×10⁹ 次/米，波长为1.05322076×10^-10米，波动半径为 1.67625293 ×10^-11米 。

跟随汞原子同步共振的电子质量为1.37477914 ×10³  次秒/米²，

只有汞原子的2.656474×10^-6倍，计算得到：

电子动量 = 2.522239×10⁴次/米

电子波长 = 3.964731×10^-5 米

电子波动半径 = 6.3100655×10^-6 米

在电子与晶格紧密同步共振的情况下，大部分超导体的电子波动半径都在10^-6 米数量级。电子与晶格的同步共振不是简单的“齐步走”关系，而是一个复杂的相互作用关系，即晶格强制性一致的关系，电子的波动特征必将以一定方式表现出来。电子波动半径出现的10^-6 米数值与BCS理论中的声子与电子波相干长度，或者库珀电子对间距，或者第二类超导体的磁通格子间距有接近的数量级，它们之间很有可能存在某种相关关系。

5.2 电子与晶格的非紧密同步共振

通常自由电子的速率都很高，如金属铜的自由电子速率一般是10⁵米/秒，在温度均匀化的过程中，自由电子不一定与晶格紧密同步，没有理由要求自由电子的速度由几万米/秒降到几十米/秒。这时自由电子如同气体或者液体一样是独立流动的，就如同水中的酒精分子一样，电子可以独立地获得“平均动能”。

仍以上例，如果此时电子获得平均动能，电子动能与汞原子动能均为：8.709755926× 10¹⁰次/秒。

电子速率 =

=

         =  = 1.1256 ×10⁴米/秒

电子动量 = 1.37477914 ×10³×1.1256 ×10⁴

         = 1.5474514×10⁷次/米

电子运动方向波长 = 1 / 1.5474514×10⁷

                 = 6.4622385×10^-8 米

电子运动方向波动半径 = 6.4622385×10^-8 /（2π）

                     = 1.02849722×10^-8 米

这时电子虽然是“自由”的，但是由于晶格共振态已经形成，对电子的运动产生重大影响，电子必然也跟随之形成同步共振，动能与晶格动能一致，振动频率也必然一致。由于质量是汞原子的2.656474×10^-6倍，因而动量是汞原子的1/613（即2.656474×10^-3），速度、波长、波动半径均为汞原子的613倍。后文将阐述电子这种运动状态与超导能隙的相关关系。

5.3 电子同步共振带来的超导电性

只要晶格共振态形成，哪怕仅仅在一个连续的有一定厚度的薄层形成，若这个薄层中有足够的载流子浓度，电子就能实现同步共振，自由电子就能转化为超导电子，物质体系在晶格共振态的基础上出现了超导电性：

（1）电子由于同步引起的凝聚力大于电子之间的排斥力，出现类似玻色凝聚状态。

（2）电子由于同步运动，使得由于碰撞发生的能量损耗大幅度减小，实现了零电阻。

（3）薄层中的同步电子运动必然产生磁场，显现迈斯纳效应。

（4）由于自由电子凝聚为超导电子是类似玻色凝聚，与液体凝聚为固体相反，不是因抵抗外部惯性力而消耗库仑势能，而是因抵抗内部电子之间排斥力而增加库仑势能，体系将吸收能量，在超导临界温度瞬间比热容增大。

（5）薄层效应使得超导体中出现超导态和正常金属态“界面”，电子在界面间的交换维持系统稳定。

5.4 磁通量子化问题

磁通量子化问题在超导研究中有重要的地位，它既是一个基础理论问题，也是超导研究的重要工具。

现行理论认为磁通是量子化的，伦敦方程最早建议的磁通量子计算公式是，（注意：这是使用自然单位制描述的公式，公式中光速c为1，且不带单位）BCS理论出现后认为库珀电子是成对的，磁通量子计算公式被修改为 ，据此计算磁通量子的数值为：2.07×10^-7高斯 厘米²，实验证实穿过超导体内环的磁通量是2.07×10^-7高斯 厘米²的整倍数。

换算成MSae单位制：

1 高斯 = 10^-4特拉斯 = 10^-4×2.41798852×10¹⁴

       = 2.41798852×10¹⁰ 次/ （e米²）

1厘米²  = 10^-4米²

磁通量子  2.07×10^-7高斯 厘米²

         = 2.07 ×10^-7× 2.41798852×10¹⁰ × 10^-4

         = 1/2 次/e 

在MSae单位制中，磁通量子的表现形式极为简洁，表明运用MSae单位制工具的确有利于揭示物理现象的内在联系。

BCS理论非常看重这个1/2系数，认为这是实验对库珀电子对假设的直接支持。笔者赞成磁通量子的观点，也认同BCS理论的主要观点，但对库珀电子隔着一万多个原子距离仍保持“成对”性是有疑问的。希望能用晶格（含电子）共振方式理解玻色凝聚态，理解声子，理解超导电子气。因此认为上述描述磁通量子的公式中含有的因子1/2，是否必须使用库珀电子对解释值得深入研究。笔者认为，单极电荷可以独立存在，单极电荷形成的电场线是发散的，而磁场是电荷运动的电场调整形式，磁极必须成对出现而不具“单极”独立性，磁通线是环状的有封闭回路，因此从一个方向测量磁通量子时有可能出现1/2系数。

5.5 能隙问题

超导能隙指按照量子力学规则电子本来可以拥有某种能量值，但却因为超导态的形成，使得电子不能拥有这些能量值，只能拥有比这些能量值低或者高的值，这个限制区间的高低值差称为超导能隙。能隙（含超导能隙和赝能隙）问题在超导研究中有着重要的地位，能隙在电子态相图中的分布规律能够揭示超导临界温度形成过程中的某些秘密。

按照量子波设想，电子的能量能够拥有某些稳定的值，是因为电子在这些能量状态下的运行轨道符合驻波共振特征，它不能拥有与这些数值有少量偏差的能量值，是因为电子在这些偏差的能量状态下的运行轨道不符合驻波共振特征，将会由于随机的能量传递被拉回到符合驻波共振特征的轨道。超导能隙形成的原因与晶格共振因素有关，处于费米能级的电子随着晶格共振表现为超导电子共振，它运行轨道附近的电子被强制性地约束在超导电子状态，只有能级差大于一定能量的电子才不被约束，这个能级差就是超导能隙。赝能隙的形成机制与超导能隙的形成机制是同一的，都与晶格共振有关，因为掺杂浓度未达到一定数值无法出现超导电性。

早期实验中，超导能隙的大小一般为10^-4电子伏，换算成MSae单位制：

     超导能隙 = 10^-4×2.41798852× 10¹⁴

              = 2.41798852× 10¹⁰次/秒

注意到，按照温度定义和波耳兹曼常量，单个粒子每度温度获得的平均动能是 2.0836736666×10¹⁰ (次/秒) ，早期发现的大部分元素超导体的超导临界温度只有几K，因此电子获得的平均动能也是10¹⁰次/秒数量级，与超导能隙的数量级相当，二者存在关联的可能性是较大的。高温超导体的能隙问题要复杂一些，不少近期实验显示铜氧化物超导体在100多K时的超导能隙在10^-2电子伏数量级（几十meV），与上述猜想吻合。

 

参考书目

 

1.霍炳海、贾洛武、曹文斗.大学物理概论.天津大学出版社， 2000.

2.梁励芬、蒋平.大学物理简明教程（第二版）.上海：复旦大学出版社， 2004.

3.章立源. 超越自由神奇的超导体. 北京：科学出版社.2005

4.周公度.化工辞典.北京：化学工业出版社，2004.   

5.周一平、唐英、蔡建国、罗益民.实用大学物理手册.

长沙：湖南科学技术出版社，2005.

     6.关洪.原子论的历史和现状.北京：北京大学出版社， 2006.

7. [英]迈克尔·汤普森（主编）.物理学与电子学.杨丁等译.北京：中国青年出版社， 2006.

8.韩汝珊、闻海虎、向涛.铜氧化物高温超导电性实验与理论研究. 北京：科学出版社，2009.

9.梁敬魁、车广灿、陈小龙.新型超导体系相关系和晶体结构. 北京：科学出版社，2006.

 

 

 

 

 

 

 

第十三篇：运用MSae单位制工具拓宽光子折射率研究的思路（2014）

 

本文发表于《科技传播》2014年11月（上）

 

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        运用MSae单位制工具拓宽光子折射率研究的思路

                                皮可慰

 

[摘要]  光子是一种基础形式的量子，光束是个别光子的组合，个别光子的运动形态是可以描述的，光子的表现形态变动是量子之间相互作用的结果。使用MSae单位制可以简化物理单位，将频率、波速、波长直接运用于对物理现象的分析，有助于对光子折射率的研究。

 [关键词]  光子 波长 折射率 量子波设想 MSae单位制

 

光束是个别光子的组合，个别光子的运动形态是可以描述的。光子从一种介质环境进入另一种介质环境中时，将会产生折射现象，入射角与折射角正弦之比称为折射率，折射率之比即为光子在介质中的速度之比。

本文引入量子波概念，无论是光子、静止的实物粒子、运动的实物粒子都拥有以光速为基础的波动。运用MSae单位制工具，从个别量子之间相互作用角度研究光子的折射率问题，力图发现一些常规思维方式忽略的细节。

 

1 新的观念：量子波设想

笔者认为，个别性、稳定性和波动性是量子理论的精髓，所有量子均表现为波动形式，定义为量子波。粒子就是量子波，量子波就是粒子。量子的波动有费米波和玻色波两种形式。费米波的波动中心在一定区间往返振动，平均速率是光速。玻色波的波动中心朝一个方向移动，速率也是光速。光子表现为纯粹的玻色波，静止的实物粒子（如质子、电子）表现为纯粹的费米波，运动的实物粒子同时含有玻色波分量和费米波分量。可以使用一个直角三角形描述量子的频率（次/秒，相当于能量、质量）、速率（米/秒）和波密度（次/米，波长的倒数，相当于不考虑矢量的动量）。上述观点可称为量子波设想。

    如下图直角三角形DEO中，斜边OE方向表示量子总的波动，纵向直角边OD方向表示量子波动的费米波分量，横向直角边DE方向表示量子波动的玻色波分量。设静止频率即费米波分量频率为，玻色波分量速度为，即一个静止频率为的实物粒子以速率运动，总的速率为光速c表现在斜边OE方向。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图1 量子波示意图

 

可得到如下关系：

斜边OE方向，

总速率c  （即真空光速）

                 总波密度

纵向直角边OD方向，

费米波频率分量 =   

（相当于静止粒子能量、质量）

                    费米波速率分量

              费米波密度分量：

      横向直角边DE方向，

             玻色波频率分量

                 玻色波速度分量   (即粒子运动速度)

     玻色波密度分量                      （相当于运动粒子的动量）

上述对物理量的描述符合直角三角形的边角关系，费米子（如质子、电子）获得的动能越大，角DOE越大，DE方向速度就越大，但不能超过光速c。它们之间的关系计算完全符合狭义相对论变换公式的要求。用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速率、波密度（动量）方面得到与狭义相对论变换公式相似的形式，说明相对论与量子论有着天然的联系。上述最后一个公式的分母中根式外出现c² ，是能量与质量相关公式及真空电容率与真空磁导率相关公式中出现c² 的原始踪迹。

 

2 新的研究工具：MSae（米秒次e）单位制

由于将任何个别量子，无论是光子、静止的实物粒子（如质子、电子），还是运动的实物粒子都理解为波，频率成为基本的物理量。可以利用普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e，将相关的物理单位简化，简化单位中只有米秒次e四个符号，可称为MSae（米秒次e）单位制。MSae单位制与国际单位制完全吻合。

下面列出与本文有关的简化单位。

长度：米，M，与国际单位制相同。

时间：秒，S，与国际单位制相同。

波动（振动）周期：次，a，360度或者2π弧度，或者稳定个体、过程在特定时空中出现的个数。

基本电量：e，基本费米子个数。（特指区分正反性的质子与电子）

1库仑电量 = 6.241506363×10¹⁸e。

    以上4个单位是MSae单位制的基本单位。

光速常数c = 2.99792458×10⁸米/秒。

频率（替代能量）：次/秒。

根据普朗克常数h = 6.626075×10^－34焦·秒，可以得到：

1焦 = 1.509189075 × 10³³次/秒

1次/秒 =  6.626075×10^－34焦

1 eV（电子伏）能量相当  2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)

1次/秒 =  4.1356689×10^－15 eV

质量：次秒/米²。

根据爱因斯坦质能相关公式：

1千克质量相当于能量：c²焦  （光速c不带单位）

1千克质量相当于频率：

= （2.99792458×10⁸）²× 1.509189075×10³³

      = 1.3563914968×10⁵⁰次/秒

换算成MSae单位制的质量:

= 频率 / c²   （光速c带单位）

= 1.3563914968×10⁵⁰/（2.99792458×10⁸）²

= 1.509189075×10³³次秒/米²

力：( 次/秒)/ 米 。

1牛 = 焦/米 = 米·kg/秒²  

= 1.509189075×10³³（次/秒）/米

力矩：次/秒。

1牛米 = 1.509189075×10³³次/秒

波密度（动量）：次/米。

1千克·米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

动量矩： 次。

1（千克·米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

电势（电压）：  ( 次/秒)/ e 。

    1伏特 = 焦 / 库仑

 = 1.509189075×10³³/6.241506363×10¹⁸

= 2.41798852× 10¹⁴ ( 次/秒)/ e

电流：e /秒。

1安 = 库仑 / 秒 = 6.241506363×10¹⁸ e/秒。

电阻：次/e²。与精细结构常数有密切关系。

1欧姆 = 伏特 / 安

 = 2.41798852× 10¹⁴ /6.241506363×10¹⁸

= 3.8740459×10^-5 次/e²

1 次/e² = 25812.807欧姆 。

25812.807即克利青常数。克利青为1985年诺贝尔奖获得者，克利青常数是第18届国际计量大会（CGPM）及第77届国际计量委员会（CIPM）决议，从1990年1月1日起使用的常数。

25812.807实际上是1库仑电量与基本电量之比的平方再与普朗克常数的乘积：

 （6.241506363×10¹⁸）²×6.626075×10^－34

= 25812.807

由于MSae单位制对同一量纲只设置唯一的单位，因此本文直接以基本单位（即米秒次e）表示量纲，以基本单位的组合作为推导的物理单位，且使用中文表示以便增加文章的可读性。如，力的量纲和单位均可表达为：（次/秒）/米。

 

3 个别光子的物理状态是可以描述的

上世纪量子理论的出现和发展，光子作为一种基础的量子已经被人们承认，对于个别光子的真实存在不会有人怀疑。但是，人们通常认为个别光子的行为是不确定的，光子的运动过程或者态变动过程是无法实在性描述的。传统理论对光的研究，更多的是将光视为一种群体行为，通常将光束作为研究对象。笔者认为，从个别量子之间相互作用角度直接研究个别光子的态和态变动，有利于进一步揭示光的本质，这就需要解决个别光子的物理状态能否实在性地、确定性地描述的问题。

所谓量子态的确定性是指量子的物理状态是真实存在的，一个量子的态与另一个量子态的差异是可以比较的,可以测量的。所谓量子态变动的确定性是指量子的态变动具有规律性，量子的态由现在的状态（包括所处的环境状态）变动到将来的状态是必然的，即具有因果关系和决定性。

量子波设想认为：在量子结构以下的物质基本结构形式层次，那里没有任何定形的、定量的事物，一切都是非因果关系非决定性的，一切都是不确定的。物质实在形式是发展的，是一个由无序到有序、由不定形到定形的发展过程，也是一个由非因果关系非决定性向因果关系决定性的发展过程。量子结构是物质实在发展的产物，既然是发展的产物，就必须承认“历史”，就会保留一定的历史痕迹，物质实在即使发展到量子结构层次阶段或者更高阶段，（如生命、意识和社会意识阶段）非因果关系非决定性仍然会以微弱的方式保持，否则世界上的一切都是必然的，现在的一切都是由几千年以前的事件决定，现在的任何事件都必然地决定了将来的发展，世界就不会象现在这样生机勃勃、丰富多彩。

量子波设想同样认为，物质实在发展到量子结构层次，虽然仍然存在微弱的非因果关系非决定性，但是有序的、定形的、定量的物质结构形式成为了主流，因果关系决定性成为了主流，量子的态和态变动的确定性成为了主流。

由于量子的波动性特征，量子之间相互作用时，各量子所处的相位和其他状态差异必然对量子的态变动发生影响，而且由于量子极其微小，这种不确定性将会表现得更加剧烈，就象一个乒乓球碰撞不平整的地面要比足球碰撞这个地面出现的不确定性大得多一样。然而这种不确定性是可以使用概率描述的，既然能够使用概念描述，说明这种不确定性背后一定存在确定性的因素，否则为什么概率是这个值而不是别的数值呢？事物现象的不确定性不影响事物本质的确定性，不应当由于这种不确定性妨碍人们对事物本质的认识。

因此，对于个别光子是可以进行实在性描述的，可以透过光子的不确定性现象揭示光子的确定性本质。本文在研究个别光子的态和态变动时采取了理想化和简洁化方式，即假设个别光子处于最一般的环境中，而且设定为便于研究其本质的理想状态。例如在研究光子在介质中的态变动时，将光子与介质的入射角度设为无限接近于零，就可以忽视折射角或者反射角问题，折射率问题即可转化为单纯的光子在介质中的速率问题。同时设定观察对象是个别光子，因此在大多数情况下可以暂时不考虑“群速度”“相速度”问题，力图在最简化的形式中揭示光的折射率本质。

 

4 新的相互作用形式

光子的物理状态经常发生变动，是什么原因导致了光子的态变动呢？

4.1 光子的态变动是由相互作用引起的

量子波设想认为：

A、任何宏观的物理状态变动都是以个别量子的态变动为基础的。虽然不能简单地将宏观的物理状态变动理解成个别量子的态变动的集合，但是如果出现了宏观的物理状态变动一定存在个别量子的态变动。例如：如果光束的状态发生了衍射、干涉变动，那么一定存在个别光子的态变动。

B、任何个别量子的态变动都是一定形式相互作用的结果。光子的态变动可以分为频率变动和频率不变动两种类型。频率变动类型有：光子在场中的能量增益或者削减、光子的激发和吸收，光子的这类态变动一般是引力作用和电场作用的结果。频率不变动的光子态变动，一般表现为波动方向变动、介质中波动速度变动、相位变动和偏振角度变动等形式。频率不变动的光子态变动，仅从作用的结果观察，这类态变动与传统理论的相互作用没有直接联系，需要探索新的相互作用形式。

4.2 传统的相互作用形式无法解释光子的某些态变动

人们通常认为物质之间相互作用形式只有引力作用、电场作用（包括核力作用和弱相互作用），然而光物理中出现的很多实验事实并不是这些相互作用形式能够园满解释的。例如，光束通过障碍时出现的衍射现象，实验明明描述了光子群体的态变动，通常的思维方式应当是承认此时此刻个别光子出现了态变动，从而表现出光子群体的态变动，显然应当去寻找这种情况下引起个别光子态变动的原因。可是思维定式妨碍了人们的认识深化，人们不愿意在引力作用、电场作用、核力作用和弱相互作用之外，再考虑有别的相互作用方式，因此无论如何也找不到这种情况下个别光子态变动的原因。于是认为对于个别光子的态变动过程是无法进行“实在性”描述的，个别光子的态变动从开始到结束有多种可能的“路径”，只能将光子群体的态变动即光束变动理解为个别光子态变动的概率性表现方式。

这些光子的态变动无法利用现有的相互作用形式解释，但光子的任何态变动必然是相互作用的结果，于是需要思考是另外的什么形式的相互作用引起光子态变动，而不能简单地使用没有原因的“不确定性”来否定相互作用的存在事实。

4.3 旋向相互作用

量子波设想认为，不引起量子频率变动的相互作用，其结果主要表现为量子的旋转方向变动，如自旋角度变动、偏振角度变动、相位变动和波动方向变动，可将这类相互作用暂称为旋向相互作用。

旋向相互作用的特点是：

A、旋向相互作用与引力作用、电场作用一样，都是由量子之间的波动干扰引起，作用的过程都是趋于同步，作用的目标都是力图变动量最小化，达到平衡稳定状态。

B、旋向相互作用不导致量子的频率（即能量、质量）改变。

C、旋向相互作用不存在弹性和引力，没有压缩和释放过程。

D、旋向相互作用过程中除了频率守恒（能量、质量守恒）和波密度守恒（动量守恒）外，动量矩也是守恒的，但是多数情况下一个量子的动量矩改变需要众多量子的动量矩相应改变才能实现。例如，光子在介质中改变波动方向，同时也改变了很多介质量子的波动方向。

F、如何衡量这类“旋向相互作用”的强弱，笔者认为仍可使用“力”的概念，这类力未出现“作用行程”不会导致“能量”（即频率）变动，但能导致旋向改变。

4.4旋向相互作用可以对光子的某些态变动现象作出合理解释

举例如下：

A、光子运行中遇到障碍出现的衍射现象。这时，光子的能量（即频率）未改变，但由于光子与介质的旋向相互作用，导致光子的运行方向和相位改变了。

B、光束在通过狭缝或者小孔时形成相干光。这是光子运行中由于某种因素致使众多光子密集，光子与光子之间的旋向相互作用，导致光子之间的相位同步。

C、相干光束运行中遇到障碍（如屏障）时出现的干涉现象。这是光子之间的旋向相互作用，导致光子群相位分布再次趋于同步，表现出振幅叠加规律。振幅相反的光子并没有因为相互抵消而消失，而是相互排斥转化为新的同步状态。

D、光子运行中遇到偏振介质（通常称偏振片）时出现的偏振角度改变现象。光子的波动具有横波特征，偏振角度是光子的一个重要状态。如果在偏振光的前面放置两块相互垂直的偏振片（其中第一块与偏振光顺放），就不会有哪个光子穿透过去，如果在它们之间再放置一块转过45^o角的偏振片，最后所有光子中就有1/4会透过。对于这个奇妙的实验结果，传统理论使用“态叠加”方式解释，不是十分理想，因为任何形式的“态叠加”都无法说明量子态变动时的“能量守恒”。量子波设想认为光子在通过每一块偏振片时都发生了相互作用，引起了实实在在的偏振态变动。如此例，当100%的光子通过了第一块偏振片，再经过插入的排列第二的转过45^o角的偏振片时，按照马吕斯定律只有50%的光子通过，然而通过的光子相应地作了态变动，变成了与第二块偏振片有相同偏振角度的光子，然后它们再经过第三块偏振片时，按照马吕斯定律自然就有了50%的通过权利，最后形成了所有光子中有1/4的光子通过了全部三块偏振片。引起光子偏振角度改变的原因是光子与偏振介质之间的旋向相互作用的结果。

E、光子运行中遇到介质时出现的原方向速度降低现象，即折射率现象，也是光子与介质之间旋向相互作用的结果。本文试图利用旋向相互作用观点理解光子的折射率问题。

 

5 运用MSae单位制描述光子的态和态变动

光子的物理状态有：频率（能量、质量）、波速、波长、波密度（动量）、相位、偏振角度和自旋（动量矩），介质中的光子还存在费米偏转角度（即折射率的另一种表现形式）。量子波设想认为：光子是一份一份的波，光子的粒子性与波动性是统一的，光子的态融合了这两种特征。

5.1 运用MSae单位制描述真空中的光子

使用图1的直角三角形对真空中的光子描述时，DO线段长度为0，角DOE为180度，DE与OE重叠，见图2。（为简化图形，此图仅为示意图，未按坐标图要求描述光子波动中心的运行轨迹，对自旋和偏振方向也未显示）

 

   D、O                         E

 

图2 真空中光子示意图

 

OE线上的点表示光子波动中心移动轨迹，E点不是简单的直线

运动，而是在偏振面上波动。示意图作了简化处理。

设光子的频率为V_z，单位为：次/秒

光速为c, 单位为：米/秒

    光子的运动方向为DE方向

波长为 c /V_z，单位为：米

光子的波密度，即动量为V_z /c，单位为：次/米

光子的自旋，即动量矩 = 动量 × 波长 = 1，单位为：次

光子的动量矩方向，是与DE垂直的某一稳定方向

光子的偏振角度，光子的振幅方向，与动量矩关联。

5.2 运用MSae单位制描述介质中的光子

当光子从一种介质环境进入另一种介质环境中时，将会产生折射

现象，入射角与折射角正弦之比称为折射率。为了简化分析，现仅考虑光子从真空环境中进入某种介质中的情况，并且假设入射角为0度，这样可以不考折射角问题，仅分析光子从真空进入介质后的波速变动。

现假设光子从真空中以0入射角度（定义为水平方向）进入介质

后，产生一个与原运动方向垂直的旋转运动，如图3所示：

               

     真空环境          介质环境

 

     D         C             B

 

                              A     

        

  图3 介质中光子示意图

 

CA线上的点表示光子波动中心移动轨迹，A点不是简单的直线

运动，而是在偏振波动的基础上作另一方向的波动，近似于围绕CB的旋转运动。示意图作了简化处理。

DC表示入射前光子频率ν_Z，光速c。

CA：表示入射后光子频率ν_Z，光速c。

光子进入介质后仍然携带着原真空中光子的主要信息，光子与介

质相互作用发生的态变动没有影响到总的频率和光速。

光子进入介质后出现与运行方向垂直的偏转，这个偏转与入射角

度不同带来的折射角度偏转是不同概念，这里的偏转概念描述的是光子内在的态变动。

CB：表示进入介质后光子原运动方向（水平，玻色方向）的运

动状态。设玻色频率分量为ν_B，玻色波速分量为υ_B。

折射率 n = CA / CB = c / υ_B  = ν_Z / ν_B

无论光子对于介质的入射角是多少，出现的折射角度是多少，或

者表现为反射，光子的折射率概念始终是存在的。

玻色系数 = 1/n  = CB / CA = υ_B /c = ν_B / ν_Z

玻色速度ν_B = c / 折射率n

AB：表示进入介质后光子相对于原方向的垂直偏转（费米方向）

状态。设费米频率分量为ν_F，费米波速分量为υ_F。

费米系数 = AB / CA = υ_F /c = ν_F /ν_Z

         =

费米速度υ_F = c ×费米系数 = c×

使用MSae单位制描述光子的方式与传统理论的主要区别是：光子进入介质后与介质发生相互作用，光子仍然携带着原真空中光子的频率和光速等主要信息，但是波动轨迹发生了重大改变，表现为玻色方向和费米方向的态变动，很明显，这是光子与介质旋向相互作用的结果。

以这样的方式描述光子在介质中态变动的理由如下：

A、实验表明光子在介质中速率变动，但是只要回到真空环境立即恢复原来的速率，而且整个过程频率不变，即光子的能量、质量不变，说明光子在进入介质之后与介质没有发生能量传递，对光子的态描述必须反映光子此时没有变动的主要特征，光子的频率和光速必须保留在光子的态中。

B、按照量子波设想，任何量子态（包括静止的或者运动的质子、电子的状态）必须包含真空光速，介质中的光子也不例外。

C、光子的态既要表现出真空光速的不变性，又要描述此时光子在原方向的速度降低。

D、将光子与介质作用时的态变动描述为旋转式偏转，而不是简单的往复振动，这是因为此时光子仍然是中性的玻色波，而不是带电的费米子。旋转式偏转可以理解为光子在介质中的“有限极化”，一种融合正反（或者正负）性质的中性流。

MSae单位制以这样的方式描述介质中光子的态变动，对实验事实有较好的解释力度，推理的逻辑性更强一些，可以为探索光子在介质中的速率变动机制提供了一种新的思路。

 

6 运用MSae单位制探索个别光子在介质中的折射率形成机制

光学实验和理论证明，折射率与光在介质中的速度具有强相关关

系，折射率高的介质光束在其中的波速低。从上面第5点的分析，我们知道介质中的光子速率并没有降低，降低的只是原方向（玻色方向）的速度，而在与原方向垂直的费米方向速度是增加的。是什么原因导致了光子在介质中的速度改变呢？下面从分析光束在介质中运行的实验事实入手，分析个别光子在介质中的折射率形成机制。

6.1不同波长的光束在同一介质中的折射率

下图列出了不同波长的光束在同一介质中的折射率，实验数据反

映的是光子群体行为，即光束物理现象，光束包含了众多的频率、相位略有差异的光子，与理想化的个别光子行为有很大差别，但仍可为研究个别光子问题提供有价值的数据资料。

 

图 4 不同波长的光束在同一介质中的折射率

（本图取自于赵凯华的《光学》345页，高等教育出版社，2004年）

 

图4 显示了波长范围从无限小到无限大的光束在某一介质中的

折射率情况，呈现如下表象：

1）波长趋向无限小，即频率趋向无限大时，折射率接近1。

2）波长趋向无限大，即频率趋向无限小时，折射率接近该介质的基础折射率。

3）出现多个共振带（传统理论也有称为吸收带的），波长愈小共振带愈密，波长愈大共振带愈疏。

4）每一个共振带都包含很大的“带宽”，波长愈小带宽愈窄。

5）随着波长的由小到大，共振带的折射率中间值由1向该介质基础折射率靠近。

6.2从光束在介质中发生态变动的实验事实中寻找个别光子的

折射率形成规律

传统理论将光在介质中传播速度（或者说折射率）随波长而异的

现象称为色散。认为光束由各种不同波长的光组合，综合成“波包”，介质对不同状态的波包具有不同程度的吸收，这样就会改变光束的波前平面速度（相速度）或者波包的整体速度（群速度），于是出现色散现象。

量子波设想认为单个光子在介质中同样会产生折射现象，也就是

说单个光子在介质中同样会改变原方向的速度，我们既然承认单个光子的真实存在，就必须承认当光子群体发生了态变动时个别光子必然也发生了态变动。对单个光子折射率的研究是可行的而且是必须的，适当地暂时离开“波包”、“相速度”和“群速度”概念研究问题，能够拓宽研究的思路，较快地触及光的折射率某些本质性问题。

图4显示了光束与介质相互作用的复杂性，由于光束频率、相

位的多样性和共振带的影响，光子频率与折射率的关系显示出非线性特征。然而，透过这些非线性现象，仍然可以清晰地显示出个别光子与介质相互作用的一般规律：

A、当光子波长确定以及介质内部性状一致时，光子进入该介质

的折射率是一个确定的数值，说明此时光子与介质的相互作用处于稳定状态。

B、光子波长变动对折射率的影响不是连续的，而是一个一个的独立事件，每个光子与介质的稳定状态是瞬间形成的。

C、光子与介质的稳定状态是光子与介质共同作用的结果。

D、介质越“强”折射率越大，每一种介质都有一个极限折射率，

可称为基础折射率。

E、光子的波长趋向无限小即频率趋向无限大时，折射率接近

1。波长趋向无限大即频率趋向无限小时，折射率接近该介质的基础折射率，基础折射率总是大于1的。虽然单一光子不存在“色散”概念，但表现出来的现象呈现“负色散”特征。

6.3 光子与介质的相互作用

光子与介质的相互作用有两种形式：光子与介质的惯性作用和光子与介质的偏转作用，光子的“惯性”作用力图维持原来的运行方式，而“偏转”作用力图从与光子运动垂直的方向促使光子偏转，两个作用的平衡导致了光子与介质相互关系的稳定，表现为稳定的折射率。

1） 光子与介质的惯性作用

光子与介质的惯性作用导致光子力图保持原方向的直线运动。惯性作用的大小与介电常数和光子的波长两个因素有关。

A、介质的介电常数

通常描述介质性质的物理量是介质的介电常数和磁导常数。

介电常数 = 介电常数系数 × 真空介电常数

磁导常数 = 磁导常数系数 × 真空磁导常数

在MSae单位制中

真空介电常数为1/（2c），单位为e² /（米/秒）。为精细结构常数，数值为0.00729735308次/ e²。c为真空光速，数值为2.99792458×10⁸米/秒。真空磁导常数为2/c，单位为（秒/米）/e²。

介电常数系数和磁导常数系数均为无量纲数。在真空环境下（空气可视为近似真空环境）两个系数均为1。实验证实在非铁磁状态时，磁导常数系数与1非常接近，可视同为1。不同介质的介电常数系数有较大差异，对光子与介质的相互作用产生影响的介质方面的因素主要是介电常数。

按照麦克斯韦电磁波理论

电磁波传播速度 = 1 /

据此计算，真空的光速为c，计算公式与实际测量是一致的。但是在运用此公式对光在介质中的速度计算时，出现与实际测量很大的差异。如，大部分玻璃的介电常数系数为5.5，据此计算光在玻璃中的速度为0.4264c，实际测量为0.6 c左右，与计算值有较大差异。理论界认为这是介质的复杂结构引起的。

笔者认为介电常数是一个极其有价值的物理常数，它在描述电荷之间相互作用的库仑定律计算中是非常准确的，麦克斯韦电磁波理论被无数实验事实证明是正确的。因此，对按麦克斯韦电磁波理论计算电磁波传播速度得到的数值与实测值的差异，应当从光子频率对折射率影响的角度理解。如图4，不同频率的光束的折射率有很大差异，基础折射率要比通常波长光束的折射率高很多，即传播速度要低很多。因此，按麦克斯韦电磁波理论计算的电磁波传播速度，应当与介质的基础折射率即波长极小时的折射率对应，而不是与通常使用的波长光束测量的折射率对应。介电常数越大基础折射率就越大，原方向的速度减低力度越大。

B、介质的基础玻色速度

介质常数使得光子进入介质后原方向速度降低，将这个降低后的仍然是原方向的速度称为玻色速度。任何均匀介质都有一个既定的基础玻色速度，基础玻色速度是介质在光子波长极小时出现的原方向速度。

基础玻色速度υ_B = c/基础折射率

C、惯性力

任何波长的光子进入介质后都会有一种力图保持与光子原方向速度同步的趋势，这是光子在介质中抗偏转作用的内在因素。然而不同波长的光子与介质的抗偏转作用大小是不同的。光子与介质相互作用产生的保持原运动方向同步的力，可暂称为“惯性力”。

假设，惯性力与介质的基础玻色速度成正比，与光子的波长平方成反比。可以得到：

惯性力 = 基础玻色速度 / 光子的波长²

2） 光子与介质的偏转作用

介质为什么能对光子产生垂直偏转作用，这是因为光子进入介质中与介质发生趋于同步的相互作用，与光子原方向垂直的偏移使得同步平衡，类似上坡时的之字形路径可以减小阻力。偏转作用与介质长度参数和光子的频率两个因素有关。

A、介质长度参数

介质的内在性质除了介电常数外，还应有一个与长度有关的参数，暂称为介质长度参数。介质长度参数有可能与电场作用距离有关，介质总体上是中性的，但从微观角度观察，介质中充满了正负量子，形成近似均匀分布的正负电场，存在一个电场中心平均距离概念。

频率数值从无限大到无限小分布，相对应的折射率在1到介质基础折射率之间变动，频率与折射率显示强相关关系，似乎很容易找到相关公式。然而，仔细分析就能发现仅仅依靠频率与折射率的相关数据不可能设置定量公式。原因是大自然怎能知道什么频率是高，什么频率是低，从哪里找到导致“定量”的计算依据呢，况且大自然不会计算微积分，它只懂得“比较”，比较大小和比较趋势。因此必须在介质中找到与“光”相互作用的物理量，而且必须是两个物理量才能建立作用的平衡，才能实现对频率与折射率关系的定量分析，这是建立介质长度参数概念的理由。

B、介质的基础费米速度

光子进入介质后与原方向垂直的速度增加，将这个与原方向垂直的速度称为费米速度。任何均匀介质都有一个既定的基础费米速度，基础费米速度是介质在光子波长极小时出现的与原方向垂直的速度。

基础费米速度υ_F =  

C、偏转力

任何波长的光子进入介质后都会有一种与介质基础费米速度同步的趋势，这是光子在介质中发生偏转的内在因素。然而不同波长的光子与介质的偏转作用大小是不同的。可以用一个力来描述这种偏转能力的大小，暂将这种力称为“偏转力”。

假设，偏转力与光子的频率成正比，与介质长度参数成反比。可以得到：

偏转力 = 光子频率 / 介质长度参数

           = 真空光速 / 波长 / 介质长度参数

有人可能提出疑问，不是说偏转力的作用是致使光子偏转，而频率越小偏转越大吗？（以基础折射率对应的偏转为限）为什么这个公式里偏转力与光子的频率成正比呢？理由是：对于一个质量（频率）大的光子偏转力显然要大于质量小的光子偏转力，但是偏转力要与惯性力同时作用才能确定偏转的程度。

3）惯性力与偏转力共同决定光子的折射率

按照图4光束非线性曲线背后反映的光子在介质中的态变动趋势，光子的折射率随着波长的增大，在1到介质基础折射率之间变动。惯性力力图使光子保持真空光速，即折射率接近1，偏转力力图使得光子获得介质的基础折射率。现按简单模式建立一个一般情况下的折射率经验公式，即不考虑共振因素的对单个光子适应的折射率经验公式。

特定波长折射率 = 1 + （介质基础折射率 － 1 ）× 偏转力/(偏转力 + 惯性力)

4）举例

存在一种均匀透光性好的介质

A、使用波长足够大的光测试该介质，得到基础折射率为2。

      （根据实验数据估算，不影响观点阐述）

B、计算基础玻色速度 = 真空光速 / 基础折射率

                    = 1.49896229×10⁸（米/秒）

C、检测折射率为1与基础折射率中间值，即折射率为1.5时的光子波长，测得此时波长为10^-7米。（根据实验数据估算）

D、计算惯性力 = 基础玻色速度 / 光子的波长平方²

                  = 1.49896229×10⁸ /（10^-7）²

                  = 1.49896229×10²²（次/秒）/米

E、计算偏转力

由公式：

特定波长折射率 = 1 + （介质基础折射率 － 1 ）× 偏转力/(偏转力 + 惯性力)

   得到：

偏转力 = 惯性力 ×（基础折射率－特定波长折射率） /（特定波长折射率－1）

              = 1.49896229×10²²×（2－1.5）/（1.5－1）

= 1.49896229×10²²（次/秒）/米

F、计算介质长度参数

由公式：

偏转力 = 真空光速 / 波长 / 介质长度参数

   得到：

介质长度参数 = 真空光速 / 波长/ 偏转力

                = 2.99792458×10⁸/（10^-7）/ 1.49896229×10²²

                = 2 ×10^-7米

G、对公式进行一般性检测

   由公式：

特定波长折射率 = 1 + （基础折射率 － 1 ）× 偏转力/(偏转力 + 惯性力)

  计算可知：

    当波长极小即频率极大时，特定波长折射率接近1。

当波长极大即频率极小时，特定波长折射率接近基础折射率。

观察图4曲线，当波长由小向大变化时，虽然由于共振造成了大

幅度波动，但是折射率由1向基础折射率变动的总趋势是明显的，经验公式对于总趋势而言是有效的。

 

7 同步共振相互作用对光束折射率的影响

上述对光子在介质中折射率的经验公式，仅仅描述了理想化的个别光子在介质中折射率的一般趋势。从图4提供的曲线可以知道，光束在介质中的折射率情况要复杂得多，一个明显的事实就是曲线中出现大幅度波动。这个曲线波动描述的并不是一个物理事件中波长不断变动，折射率非线性变动的状况，而是不同波长的光束逐次进入介质，出现稳定状态时的折射率情况。

7.1 光束在介质中除了惯性作用和偏转作用外，还存在宏观的同步共振作用

以波长略有变化的光束逐次射入同一介质，观察到的测量结果，折射率有时变动很大，有时变动很小，有时是随着波长增大而增大，有时又是随着波长增大而减小。这就是说，光束与介质的稳定状态并不仅仅是惯性作用和偏移作用的平衡，一定还存在别的相互作用。笔者认为使得光束折射率与单个光子折射率差异的原因是同步共振相互作用。

量子波设想认为，大部分定量的微观物理现象都与“同步共振”有关，无论是电子能级、量子霍尔效应、超导临界温度，还是物质系统中的温度均匀化和相平衡，都内含同步共振因素。笔者在《科技传播》2014年13期《运用MSae单位制工具制剖析量子霍尔效应》，和2014年19期《运用MSae单位制工具制拓宽超导临界温度研究的思路》两篇文章中，详细阐述了同步共振在微观物理现象定量中的作用。同步是实现系统稳定的重要途径，同步确定了系统状态的发展方向，一种朝着变动性最小化状态发展的方向，这就是一种朝着稳定性发展的方向。共振是同步中定量的形成条件，系统稳定并且发生共振，才有了微观物理现象定量的可能。

但是运用类似电子能极、量子霍尔效应、超导临界温度中电子

运动出现驻波共振方式，解释光束在介质中的共振机制未能成功，这是因为图4的曲线呈现多个共振波，而且每一个共振具有很大的带宽，远远超过了电子运动方向波长。因此光束进入介质后的共振是一种宏观的共振，这就是说单个光子进入介质后不能出现类似图4的共振状态，只有光束进入介质才有可能出现这种共振状态，不同波长的光子组合的“波包”运动和介质对波包中不同波长的光子吸收程度不同是产生共振的主要原因。

7.2 同步共振对光子与介质惯性作用和偏转作用的调整效应

光子与介质的惯性作用和偏转作用平衡导致了折射率的稳定，同步共振可以打破这种平衡稳定，同步共振对光子的惯性作用和偏转作用存在调整效应。与常见的宏观共振不同，光束与介质的同步共振存在正向调整和反向调整两种形式，即对惯性作用调整和对偏转作用调整两种形式，表现为光束在介质中交替出现“正向共振”和“反向共振”。在“正向共振”的左侧折射率由小变大，出现正峰值后，在“正向共振”的右侧折射率由大变小。在“反向共振”的左侧折射率由大变小，出现负峰值后，在“反向共振”的右侧折射率由小变大。这可能预示了光束在介质中的共振既有增强因素的作用，也有削弱因素的作用，对应于介质对光束的波包谐振和吸收。

单个光子在介质中不能产生共振，但是光子在介质中的惯性作用（惯性力）和偏转作用（偏转力），对于光束进入介质后发生的共振仍然有重大影响。这个影响体现在三个方面，一是波长与折射率关系的总体趋势是一种“负色散”趋势，即波长由小到大变动，折射率由接近1向基础折射率变动；二是光束“正向共振”和“反向共振”的衔接处与单个光子折射率数值基本吻合；三是折射率上升曲线或者下降曲线的中间值变动趋势，与单个光子波长与折射率关系的经验公式计算值变动趋势基本吻合。这些规律，对于从宏观的角度，以“波包”“相速度”“群速度”为主要对象的光束折射率研究，能够提供一定帮助。

7.3 科西经验公式

对光束折射率的研究方式主要是实验测定和建立经验公式。下图

（表）5列出了不同波长的光束在不同玻璃中的折射率数据。

 

     图（表）5 不同波长的光束在不同介质中的折射率

（本图表取自于赵凯华的《光学》14页，高等教育出版社，2004年）

 

根据实验数据可以设置波长与折射率相关的经验公式。最著名的经验公式模型是科西公式，在波长变动范围不大时，科西公式的形式是：

折射率 = A + B /（波长的平方）

A、B是与介质有关的常量，由实验确定。笔者根据图（表）5提供的资料，计算后得到了较好的经验公式（波长单位为米）：

K9玻璃的折射率经验公式：

折射率 = 1.503 + 4.35×10^－15 / 波长²

ZK6玻璃的折射率经验公式：

折射率 = 1.5956 + 5.76×10^－15/ 波长²

ZF1玻璃的折射率经验公式：

折射率 = 1.618 + 1.097×10^－14/ 波长²

上述经验公式描述的是“正向共振”的右侧折射率变动状态，折射率随着波长的增大而减小，称为“正色散”。“正向共振”作用增强了“偏转作用”，距离“正向共振”中心越近对“偏转作用”增强越大，距离“正向共振”中心越远对“偏转作用”增强越小，直至为0，此时光束折射率等于单个光子的折射率。然后进入“反向共振”区域，将对惯性作用起到增强效果。

 

参考书目

 

1.倪光炯、李洪芳.近代物理.上海：上海科学技术出版社，1979.   

2.霍炳海、贾洛武、曹文斗.大学物理概论.天津大学出版社， 2000.

3.赵凯华.光学. 北京：高等教育出版社.2004

4.周一平、唐英、蔡建国、罗益民.实用大学物理手册.

长沙：湖南科学技术出版社，2005.

5.林强、叶兴浩.现代光学基础与前沿.北京：科学出版社，2010.

6.侯越、袁英.介质对高频电磁波的色散关系.北京：大学物理期刊，2009年8月.

7.谭业武.关于X光折射率小于1的讨论.北京：大学物理期刊，1994年11月.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第十四篇：物质究竟是什么(2009 )（节录）

 

本书于2009年由广西科学技术出版社出版

 

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物质究竟是什么

 

皮可慰  著

 

 

（由于篇幅较长，以下摘录要点）

 

 

 

                      内容提要

 

略

 

          目          录

 

引言

第一章    物质基本结构理论

一、任何具体的物质内部都是有结构的

二、物质结构形式是分层次的，但不是无限层次

三、物质结构的有序形式不是永恒的

四、物质基本结构形式假设

五、探索物质基本结构形式的条件已经成熟

六、建立新的研究模式

七、绝对的实体和绝对的间隙

        八、实体存在、变化和相互作用假设

九、数学与逻辑学

十、空间与时间

十一、无限和有限

第二章    以太结构和量子波

一、物质基本结构形式发展趋势是均匀化和系统化

二、历史上的以太观

三、重新找回以太的理由

四、物质基本结构形式下的以太结构

五、量子论的产生

六、德布罗意波概念的拓展

七、以太结构中的量子波假设

八、量子波的两种形式

九、数学开始进入物理学

        十、量子波的波形假设

十一、直角三角形描述下的量子波

十二、物质基本结构理论是量子理论的组成部分

第三章    辩证物质实在论

一、大自然的哲理

二、物质实在的具体性、普遍性和唯一性

三、物质实在的辩证性

四、既具体又一般的物质本原观   

五、辩证物质实在论是辩证唯物论的组成部分

六、辩证物质实在论是科学哲学的重要内容

第四章    量子单位制

一、物理单位和单位制

二、量子单位制

三、建立量子单位制的意义

四、量子单位制对运动的描述

五、量子单位制对频率(能量)和质量的描述

六、量子单位制对波长和波密度（动量）的描述

七、量子单位制对力、力矩及动量矩的描述

        八、常数、常量及单位换算

第五章    量子之间的相互作用

一、量子的态

二、量子之间相互作用和量子的态变动

三、波动干扰引起量子之间相互作用

四、量子的定域性与非定域性

    五、量子相互作用的作用分配和最小作用量原理

        六、量子之间的相互作用形成量子系统

七、物质基本结构理论下的统一场论

第六章    引力作用和电场作用

一、用量子单位制转换引力公式

       二、引力场

三、引力效应中的频率转换

四、电荷

五、库仑定律 

六、电场

七、电场中的频率转换

八、电通量

九、电势能及电势

    十、电容

第七章    磁场是电场的调整

一、运动电荷产生磁场

二、磁场是电场的调整

三、电流

四、磁通量

五、磁场强度

六、法拉第电磁感应定律

七、电感

八、电阻

九、位移电流与麦克斯韦方程组

第八章    量子相对论

狭义相对论要点及变换公式

二、以太结构与相对论的相容性

三、量子态的绝对性和相对性

四、相对论是研究量子绝对的态在相互作用中表现形式的理论

     五、量子相对论

第九章    量子实在的确定性与概率性

一、围绕量子实在性问题的争论

    二、量子实在的表现形式

三、不确定性原理

四、双缝干涉实验

    五、物质基本结构理论对量子衰变的解释

第十章    物质基本结构理论与量子力学的相容性

一、波函数和薛定谔波动方程

二、一个例子：无限深方势阱中粒子运动的量子化

三、物质基本结构理论与量子力学的相容性

四、贝尔不等式与EPR实验

五、物质基本结构理论对纠缠态量子关联非定域性的思考

六、物质基本结构理论对量子理论的完备将起着重要作用

第十一章    量子定态的形成机制

一、量子定态的发展过程

二、量子的基本定态

三、量子的纵向波幅定态假设

四、量子的旋转波幅定态假设

    五、量子的引力场作用定态

    六、量子的电力场作用定态

七、基本常数

八、光子的生成和消失

九、费米子的生成和消失

十、不符合量子规律的量子生成和消失方式

第十二章    氢原子的驻波约束性定态

一、玻尔的氢原子理论

    二、薛定谔方程对电子在氢原子中的定态分析

三、物质基本结构理论对驻波约束性量子定态的认识

第十三章    费米频率定态和复合量子

一、电场力的非线性特征假设

二、质子的费米频率定态假设

三、电子的费米频率定态假设

四、基本量子与复合量子

五、原子核物理现象简述

    六、传统理论对核力形成机制的解释

七、物质基本结构理论对核力作用的假设

八、物质基本结构理论中的原子核结构假设

九、提出新的核力作用和核结构观点的理由

十、对中微子的假设

十一、对中子的假设

十二、对π介子的假设

十三、对μ子的假设

十四、对弱相互作用的假设

第十四章    科学理论的形成和发展

一、认识方法的辩证性

二、形而上学追求对事物整体性、基本性认识的积极意义

三、证伪主义促进认识飞跃

四、运用科学范式观点分析科学理论体系

五、科学研究纲领与科学理论的形成和发展

六、物质基本结构理论是否能成为科学理论

七、建立物质基本结构理论的思维过程

参考书目

 

引言

 

 

第一章    物质基本结构理论

 

一、任何具体的物质内部都是有结构的

二、物质结构形式是分层次的，但不是无限层次

三、物质结构的有序形式不是永恒的

四、物质基本结构形式假设

五、探索物质基本结构形式的条件已经成熟

六、建立新的研究模式

七、绝对的实体和绝对的间隙

实体与间隙究竟是什么样的呢？本来实体说的就是一个“实”字，间隙说的就是一个“虚”字，但是自然界长期给人们一个映象：物体里面总会找到间隙，而间隙里面也总会找到物体，所谓实体不实、间隙不空。一些人觉得这就是辩证法，任何事物都是相对的，没有什么绝对的东西。究竟有没有绝对的实体，这个看似简单的问题并不简单。如果否认了实体存在的绝对性，那么最终将会导致否认物质的实实在在存在，因为当你观察到的任何实体里面都是有间隙时，推论下去必定会得出物质不存在的结论。因此又必须认为任何间隙里面存在实体，才能挽救物质消失的命运，这就陷入了逻辑循环。如果承认实体的绝对性，就得说清楚这个没有间隙的实体里面究竟是什么样的，这当然也不是一件容易的事情。笔者认为必须承认绝对实体与绝对间隙的存在，而将研究的重心放在解决实体里面的“实”是什么样的问题上。

如图1-1，对任一有限物体B，这个物体可以是电子也可以是质子或者是一栋大厦，不管怎么样，它是一个有限的物体。用一理想平面A对其进行切割。

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 图1-1  关于绝对实体与绝对间隙的理想实验

 

这是一个假设的理想实验。首先作为切割的工具的平面是理想的；当然还得假设，这个理想的平面是可以顺利地切割这个物体的，并且在“极小的过程”里即尽可能少的时间里，就完成了这项切割工作；再假设是能够在“极小的过程”里进行观察，也就是几乎静态的瞬间观察，这时物体没有发生移动，当然，这在现实中是不可能的，因为物质总是处于无限的运动中。

作了这么多假设，完全是理想化的条件，我们得到了什么结果呢？这个平面上必将存在与物质接触的地方。如果在这个平面上找不到与物质接触的地方，那一定是恰好这个平面全部都从物体内部的间隙通过，只要我们略为改变一下切割平面的方向，总有一次可以在这个平面上找到与物质接触的地方，否则物体B是不存在的，因为“无”的集合不可能产生“有”。这样就可以假设在平面上的点D处存在与物质的接触，那么在点D处必然存在外延，也就是说，物质在D处不会是仅仅一点而是点的集合，这个集合的大小不论，只要它是有限的而不是无限小，就应该认为它是无间隙的实密的。

同样的方式我们还能得到对间隙的认识，这样的平面上一定存在没有任何物质的间隙。如果在这个平面上找不到不与物质接触的地方，那一定是恰好这个平面全部都从物体内部的实体中通过，只要略为改变一下切割平面的方向，总有一次可以在这个平面上找到不与物质接触的地方，如果再找不到，则认为这个物体全部都是实体，那么在这个物体的边界之外将会找到没有与物质接触的地方，这就是间隙。这样就可以假设在平面上的点C处没有物质接触，那么在点C处必然存在外延。也就是说，间隙在C处不会是仅仅一点而是点的集合，这个集合的大小不论，只要它是有限的而不是无限小，就应该认为它是完全空的间隙。

 

认为物质实体与间隙具有绝对性，并不否认它们的相对性，正因为它们之间是可以相互转化的，具有相对性，恰恰说明它们存在着绝对性，如果不是绝对存在的东西，如何谈论可能的相对转化呢？实体与间隙既具有绝对性又具有相对性，绝对性表现在：实体与间隙是绝然不同的两个事物，实体内部没有间隙，间隙内部没有实体。相对性表现在：没有实体就没有间隙，没有间隙也就没有实体，而且实体与间隙是可以相互转化的。实体不是僵化的，而是充满无限变化的。实体是不定形的，然而在某一有限的过程里，实体又是有形的统一的。

 

八、实体存在、变化和相互作用假设

 

（一）实体与间隙的存在假设

（二）实体变化假设

（三）实体之间相互作用假设

 

九、数学与逻辑学

 

因此笔者认为，作为思维工具的数学不是永恒的，数学也有一个起点问题。

逻辑学也不是永恒的。

 

笔者认为物质基本结构理论对数学和逻辑学的上述理解方式，能够对含数学内容的逻辑学悖论问题（如全体与部分问题）的解释提供帮助。

 

十、空间与时间

 

十一、无限和有限

 

第二章  以太结构和量子波

 

均匀化和系统化是由无序迈向有序的第一步。由此将进一步向有序发展，形成了量子波和作用力，之后将带来新的不平衡，有序的力量反而使得非均匀化和非系统化活跃于物质世界，我们看到的宏观世界中能量和质量分布是那么的不平衡充分证明了这一点。

二、历史上的以太观

以太是物理学家用以解释光的波动现象而假设的媒质，在很长一段时期内对物理学的发展起着重要作用。后来它最终被放弃了，理由是：

（1）如果以太存在，以太作为媒质承载光速这么快的横波，显然要比钢铁还要坚硬得多，然而物体在以太中运动却未感受到丝毫“阻力”，这是不可想象的。

（2）如果以太存在，物体的运动必然有一个相对于以太的速度，然而任何科学实验都无法测到“以太风”的速度。

（3）如果以太存在，必然可以定义一个相对于以太“静止”的参照系，而爱因斯坦的相对论否定了任何特殊的惯性参照系，一切运动都可以理解为相对的，任何参照系都是“平等”的。

 （4）科学证明了光波就是一种电磁波，而电磁波可以视为电场与磁场相互激发并在空间传播的现象。对电磁场无法用通常的物质形态解释，暂且作为特殊的物质形式对待，那么电磁波也就是一种特殊的物质形态。由此，以太的存在是不必需的了。

传统的以太观中粒子与以太是绝然区分的，在这种观点下，粒子之船在以太的海洋中，遇到极大的阻力问题是不可避免的。而且测量不出船相对于以太海洋的速度也是难以解释的。于是在20世纪初，以太就退出了历史舞台，近百年来几乎没有人想起它。但是我们应当知道不少物理学大师对以太的评价仅仅是“以太的存在是不必要的”，并没有断言以太是不存在的。那么以太是否真的不存在呢？

三、重新找回以太的理由

四、物质基本结构形式下的以太结构

五、量子论的产生

 六、德布罗意波概念的拓展

 七、以太结构中的量子波假设

将德布罗意波概念拓展，提出了“粒子就是波”的观念，这种波就是以太结构中的量子波。在宏观世界里，我们认识的波都是依赖媒质的物质运动,将波源的振动能量通过媒质传给相邻的物质,再逐步传输出去。如果以太作为一种新型的媒质，它能否产生波，产生的波的形式是什么？下面试从以太波与宏观波的类比的角度作如下分析。

（1）宏观波必须有媒质，媒质必须有弹性，可以接受运动的作用而形变，并反弹输出形变。以太也具有这种特征，以太中的波是可以存在的，以太可以作为一种特殊的媒质。

（2）宏观波由于媒质接收能量和输出能量有一个过程，因此产生了“时间”的滞后并形成“波动周期性”、波的传输速度、相位等特征。以太中的波运动形式的接收和输出也存在一个“过程”，同样产生“时间”的滞后并形成“波动周期性”、波的传输速度、相位等特征。

以上（1）—（2）点，说明以太中可以产生波，在一定程度上具有与宏观波相似的特征。

但是以太结构与宏观的媒质毕竟有很大的区别，这些区别主要是：以太中没有稳定的“粒子”，以太中还没有形成能量、质量、动量特征，以太的均匀性、整体性、张力性都远远大于宏观媒质，等等，这就决定了以太中的波将会与宏观波有着重大区别。这些区别主要是：

（3）宏观波的产生通常有波源的持续振动，而以太是物质的基础结构形式，以太中的

波没有持续的波源，每一个“波”自身就是波源。

（4）宏观波离开波源一定距离后，波动能量将随着传输距离的增加而迅速分散，波幅与距离的平方成反比。而以太中的波并不发散，在没有发生波与波之间的相互作用之前，保持波动形式不变，即方向不变、速度不变、波长不变，频率也不变，这就出现了频率“稳定”的概念。

（5）以太中的波具有“量子”性，即波是一份一份的形式。从此人们可以正式将以太中的波称为“量子波”了。

（6）以太中的“弹性形变”恢复性能，纵向的“径度”和横向的“切变力”是最大的，大到什么程度？大到不能再大，大到只能是“均一”的并以它为标准设为1，宏观中各种不同系统的这个值都只能小于1。由此，以太中的波的速度也是最大的，大到什么程度？大到不能再大，大到只能是“均一”的并以它为标准设为1，这就是光速c，宏观中各种不同系统的这个值都只能小于c。

从以上分析可以得到一个结论：以太结构中能形成量子波，量子波就是以太结构的表现形式。从此以太结构和量子波就成了本书的主角，我们将要在此基础上研究量子理论中的所有基本性问题。当然还会不时地回头关注物质基本结构形式即实体与间隙的规律对量子波的影响，我们得记住此时的以太结构概念不是一百年前的以太概念，量子波概念也不是近八十年前的德布罗意波概念，它们都将以一个全新的面目出现在物理世界。在以后各章中读者可以清晰地看到，物质基本结构形式、以太结构和量子波观点，即物质基本结构理论将与物理实验很好地吻合，然而也将很自然地导引出很多与传统理论不同的观点，形成一个系统的对现有量子理论进行补充完善的理论体系。

 

八、量子波的两种形式

    量子波即为物质基本结构形式经过均匀化和系统化过程，形成了具有弹性和引力的以太结构后，在以太结构中产生的波。量子波有两种形式：玻色波形式与费米波形式。玻色波形式类比于横波，费米波形式类比于纵波，光子是纯粹的玻色波，静止的实物粒子是纯粹的费米波，运动的实物粒子是同时含有费米频率分量和玻色频率分量的量子波。波色波的波动中心随着时间的推移连续地在空间移动位置，不局限在一个区域；费米波的波动中心也连续地在空间移动位置，但反复地运动在一个相对稳定的区域。传统理论中粒子与波的差异非常大，量子波概念将将粒子与波统一起来了，无论是波色形式的量子波还是费米形式的量子波，都是以太结构中出现稳定的一份一份的波，而且波速是“均一的”“最大的”，即光速c。关于波色形式和费米形式量子波的波形问题将在第十节研究。量子波的概念建立后，对量子的定义就可以简单得多了，什么是量子？量子就是以太结构中的波。粒子就是波的观点完全符合量子理论的基本观点：量子就是一份一份的稳定波。质子是一种频率高的纵波，电子是一种频率为质子频率1/1836的纵波，光子是各种频率的横波。量子波在以太结构中也不是永恒的，关于量子波在以太结构中是如何生成与消失的问题，将在第十一章中研究。

提出量子波概念的依据是实践，实验支持普朗克常数表达的能量与频率的对应性，支持能量守恒定律，支持爱因斯坦的质能相关理论，这就是提出量子波概念的实践基础和理论基础。如果不建立量子波概念，很难解释静止能量为什么不能如同动能一样具有波动性。如果不建立量子波概念，势能无法取得频率量，量子间相互作用时势能与动能相互转换，频率就会凭空地增加或者减少（最典型的例子是正反费米子湮灭为光子），这不是一个完备理论所期望的。既然建立了能量守恒概念，建立了能量与频率对应概念，建立了质能相关概念，为何不接着建立频率的对等转换概念呢？因此笔者认为量子波概念的提出是有实践基础的，也是与传统理论衔接的，在逻辑上是自恰的。

看到这里有的读者也许会说，粒子就是波的观点的确是新颖，但是传统观念下粒子是有边界的，而量子波的边界在哪里呢？量子理论要求人们必须在全新的观念下理解物理现象，量子具有定域性和非定域性，任何一个质子或者电子都有稳定的波形和波动中心，但是没有边界，众多量子的波是交织在一起的。量子的很多特征将在后面的章节中详细讨论。

笔者提出量子波的概念在一定程度上是受到了弦论的影响。刚开始接触弦论时无法接受弦论中的弦居然发展到十一维的复杂形式，弦论的思维方式无法适应自己力图从简单的基本结构入手的研究问题方式。后来觉得弦论中有可取之处，弦论认为“静止”的粒子也在振动，而德布罗意的“物质波”仅仅体现在粒子的动能中，于是提出了量子波概念。

量子波概念与弦的概念是有重大区别的。（1）量子波概念建立在实体与间隙的物质基本结构形式基础上，建立在以太结构基础上，有坚实的物质实在基础；（2）量子波概念力求简单、统一，至少不能使目前稳定的“基本粒子”家族成员更复杂；（3）量子波概念希望将光子、静止的费米子、运动的费米子一并纳入理论框架中；（4）量子波概念希望能够在基本的结构形式上解决费米子的正反性即正负电性问题。

九、数学开始进入物理学

前面研究物质基本结构形式时笔者提出数学也有一个基础和起点问题，认为在物质基本结构形式的条件下数学还不能产生，理由主要是那里还没有稳定的物质结构形式，无法找到量度空间的尺子和量度过程的时钟。

现在情况不同了，量子波大摇大摆地登场了，它是那样的稳定，波长不变是它的空间稳定性，频率不变是它的时间稳定性。量子波的产生为数学的产生创造了条件，量子波形成之后，物理量相对稳定了，计数成为了可能，数学分析成为了必不可少的工具。坐标系的建立具体地标志着数学正式进入了物理世界，物理学开始了可计量的时代。

描述物体是否运动以及做怎样的运动，必须选择另一些物体作为参考。这些物体称为参照物。通常在参照物上固定一个坐标系，最常用的是直角坐标系。在坐标系下，我们开始有了一些物理量的“单位”，这就是：

长度：米；     面积： 米²；    体积：米³；

角度：弧度；   波长：米；      时间：秒；

频率（即能量）：次/秒；  波密度（即动量）：次/米。

关于单位和单位制问题，将在第四章专题讨论。

     十、量子波的波形假设

前面提出了以太结构中的量子波概念，既然是波就应当有波形，所谓波形简单地说就是以太结构的形变和恢复的状态。

 

十一、直角三角形描述下的量子波

量子波区分为横波与纵波，即玻色波和费米波，纵波与横波的结合就是德布罗意的物质波了。无论是玻色波还是费米波，波速都是相对稳定的，波动的其他性质，主要是频率（或波长）也是相对稳定的，一份稳定的波就是一个量子，也是微观物理学研究的最主要的对象。

下面让我们试用一个直角三角形ODE描述量子波。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图2-7   用一个直角三角形描述量子波

 

如图2-7，纵向直角边OD方向表示费米波，频率用表示，速度用表示，波密度用表示。斜边OE方向表示总的量子波，频率为，速度光速C，波密度为。横向直角边DE方向表示玻色波，频率为，速度为，波密度为。

这些数据之间的关系符合直角三角形边与边之间的关系：

频率（即能量）：

斜边OE方向，

        纵向直角边OD方向，费米频率分量 =

        横向直角边DE方向，玻色频率分量

速度：斜边OE方向，总速度：c

   纵向直角边OD方向，费米波速度分量

        横向直角边DE方向，玻色波速度分量

波密度（即动量， 频率 / c）：

    斜边OE方向，总波密度：

   纵向直角边OD方向，费米波密度分量：

       横向直角边DE方向，玻色波密度分量 ：  

               

可见费米子获得的动能越大，越大，DE方向速度就越大，但不能超过光速c。

它们之间的关系计算符合狭义相对论变换公式的要求。

然而，这个直角三角形如何描述复合形式的量子波的波长呢？如果费米子获得外来动能，运动速度增加了，OE比OD长度增加表示的总频率增加了，DE表示运动速度，也表明增加的玻色频率分量。原来OD可以表示费米波的波动波长（严格地说是二分之一波长），现在不能再用OD表示总的波长了，又由于总的频率增加导致总的波长将减少，而OE比OD长度增加，因此也不能用OE表示总的波长。那么如何形象地描述新的复合形式量子波的减少了的总波长呢？从D点向OE引一条垂直线，垂点为F，OF即为量子波总频率相对应的波长，此时量子波的波动行程并不到达D点，更不到达E点，而是只到达F点，因为波长缩短了。经计算可知：

总的量子波波长OF = 费米波长OD  

熟悉相对论公式的读者容易联想到“运动物体的尺子缩短了”，请不要急于这样理解，尺子是否实在地缩短可不是一个简单的问题，需要认真研究。这里仅仅是用图表示运动的费米子的波动状态，使读者便于理解而已。

如果有读者一定要问：为什么用一个直角三角形而不是别的角度的三角形描述量子波？可以解释为这是由横波与纵波的波动性质决定的，直角如同直线、圆周和球面一样，具有对称性和最小性。

用一个简单的直角三角形描述量子波，能够在频率（能量、质量）、速度、波密度（动量）、波长方面得到与狭义相对论变换公式相似的形式，说明相对论与量子论有着天然的联系。同时也说明关于量子波存在横波与纵波两种形式的假设是有一定的实践基础的。

 

十二、物质基本结构理论是量子理论的组成部分

 

第三章     辩证物质实在论

 

第四章    量子单位制

  

一、物理单位和单位制

大部分物理现象都表现出数量的可比性，可以用一个概念来定义它，这就是我们所称的物理量。为了量度物理量的大小，还必须人为地将某些具体的物质形式中表现出来的这个物理量大小作为量度的参照物，这就形成了物理单位。这样的参照物必须是相对稳定的，因此只有在量子波形成之后，物理量的单位才能确定，才能对这些物理量进行精确的数学描述，而在此之前只能对这个物理量进行逻辑性的分析。

描述同一物理量可以使用不同的参照物，例如我们既可以用以米为刻度的尺子量度长度，也可以使用以米的百分之一即厘米为刻度的尺子量度长度。为了量度的统一，人们规定了一些参照物来确定基本单位，并由这些基本单位导出其他物理量的单位。这样的物理单位体系，我们称为单位制。

国际单位制：这是1960年第11届国际计量大会通过的、一种通用的适合于一切计量领域的单位制，其国际代号为SI。在国际单位制中，规定了七个基本单位和两个辅助单位，其他单位均由这些基本单位和辅助单位导出。七个基本单位是：长度单位，单位名称米，符号m；质量单位，单位名称千克，符号㎏；时间单位，单位名称秒，符号s；电流单位，单位名称安培，符号A；温度单位，单位名称开尔文，符号K；物质量单位，单位名称摩尔，符号mol；发光强度单位，单位名称坎德拉，符号cd。两个辅助单位：平面角单位，单位名称弧度，符号rad；立体角单位，单位名称球面度，符号sr。

在国际单位制之外还出现过几种单位制

CGS单位制，基本单位为厘米（cm）、克（g）、秒（s）；

MKS单位制，基本单位为米（m）、千克（kg）、秒（s）；

电磁学中的绝对静电单位制（e.s.u.），由库仑定律出发定义电流；

电磁学中的绝对电磁单位制（e.m.u.），由安培定律出发定义电流。

二、量子单位制

传统的理论认为微观的量子物理学是对宏观的经典物理学的继承，因此即便量子物理学对经典物理学有着重大的观念更新，在实际的理论体系设计时仍然是以经典的物理学概念为基础的，表现在单位制问题上，始终是使用以国际单位制为主的单位制。

物质基本结构理论认为，物质结构从无序的物质基本结构形式发展到有序的以太结构和量子波时，物质世界里只有波，只有波长、频率、波速等简单的物理量，能量、动量、质量这些概念还只是表现为原始形式——频率，这时描述物理现象的单位制应当是简单的。既然普朗克常数规定了频率与能量的恒定关系，既然爱因斯坦的质能相关公式已经将质量与能量紧密联系在一起了，既然能量守恒定律被证明是正确的，那么完全可以直接以频率代替能量和质量进行微观物理现象的定量计算，根本用不着使用普朗克常数将频率换算成能量，这样处理可以使物理定律的表达更直接更简单。这就是说应当建立一个简单的物理单位制。

量子波形成之后有些什么物理量稳定了呢？只有四个：频率、波速、相位角度和基本电量。因此可以以此规定基本单位和导出单位。

基本单位有：

频率单位：次/秒，为¹³³Cs（铯）原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射频率的9192631770分之一。

速度单位：光速c,  即299792458米/秒。

角度单位：弧度 rad，即使得弧长等于直径时的角度。

电量单位：e，即基本电荷所具有的电量。

导出单位有：

时间单位：秒，为¹³³Cs原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间。即基本单位频率的倒数。

长度单位：米，为真空光速每秒运行距离的299792458分之一。

实际使用时，光速作为基本单位并不方便，也与经典的各种物理单位制差异太大而不便于衔接，因此笔者将基本单位规定为5个，即：

长度单位：米，m，单位的定义与国际单位相同；

时间单位：秒，s, 单位的定义与国际单位相同；

振动单位：次，a, 即一个波动；

角度单位：弧度，rad，使得弧长等于直径时的角度；

电量单位：基本电量，e，即区分正负性的基本费米子个数。

这些单位可以完整地描述量子波的波速、频率、波长、相位角度和量子(指基本费米子)个数，为了突出这个单位制的特点，笔者将这种单位制称为量子单位制。这样的定义还体现了两个意图：一是突出量子理论的地位；二是显示量子理论基础部分的简单性。

为了简化公式并方便读者理解，本书中上述单位在实际物理公式或者计算式中，长度单位写为米；时间单位写为秒；振动单位写为次；角度单位不写：数值中的π即半个圆周角；电量单位写为e。

一般情况下物理公式或者计算式中不写单位，而在公式或者计算式最后写上总的单位，此时公式或者计算式中出现的常数是不带单位的纯数值。

如：求与一个质子相距10^-7米处的电场强度。

作用力：

F =  = （2 ac×1×1）/（4×π×10^-7×10^-7）

            = (ac /2π) ×10¹⁴(次/秒)/米

与此质子相距10^-7米处的电场强度：

  E  =  F/q = (ac /2π) ×10¹⁴  (次/秒)/(e米)

公式或者计算式中出现的常数 a 是不带单位的精细结构常数的纯数值：0.007297353 ，c则为不带单位的真空光速的纯数值 ：299792458，π为3.1415926。

有时为了简化表达方式，直接用物理单位来表示物理量。如下面的叙述方式：

“量子单位制中的力表示为：（次/秒）/米，传统公式中的能量被频率代替了。”

“量子单位制中的电容单位为：e ²秒，可以改写为：e ²/（次/秒），明确地显示了一

定的电量偶与储存能量（频率）的关系。”

这些语句虽然不是十分规范，但是能够方便读者更好地理解物理现象，也就认可了。

三、建立量子单位制的意义

 

四、量子单位制对运动的描述

 

如图4-1，点P沿一条曲线（直线是特殊的曲线）运动。r(t)与r(t+Δt)分别是它在t时刻与t+Δt时刻的位矢。从P点向Q点所引的有向线段Δr叫做质点在Δt时间内的位移。Δr是两个时刻的位矢之差：

Δr=r（t+Δt）-r(t)

    即AB直线线段，位移反映了质点位置的改变。位移的单位：米。

质点P，由P到Q质点经历过的曲线长度Δs，叫做Δt时间内质点通过的路程，即AB曲线轨迹。位移和路程是两个截然不同的概念。路程的单位：米。

 

图3.2-1 位移、距离和速度

 

图4-1   位移、路程和速度

 

质点沿一条曲线运动，位移Δr与时间Δt的比值，叫做质点在Δt时间内的平均速度：

 

   平均速度的单位：米/秒，在高速时常用光速c为单位，这时速度值是与光速的比值。

   当Δt→0时，平均速度的极限可以用来描述质点在t时刻的运动。这一极限值称为瞬时速度υ，简称速度。速度的单位：米/秒。

            

将位矢r对时间t求一阶导数，就得到瞬时速度的表达式。

    速度是矢量，具有大小和方向，不考虑方向的速度大小υ称作速率。

    质点速度υ的方向沿轨道切线，指向质点运动的方向。

量子单位制的长度单位“米”，时间单位“秒”，速率单位“米/秒”，与经典物理单位制是一致的，不存在相互转换问题。

五、量子单位制对频率(能量)和质量的描述

（1）频率

量子波在一定时间内波动次数在没有相互作用时是稳定的，称为频率。

频率的单位：次/秒

例如，静止电子的频率 = 1.2355×10²⁰ 次/秒 ，由此可知量子的振动是非常快的，也是非常稳定的，它要做这么多次重复的动作而不“疲倦”不衰减，这是系统的必然规定性在起作用，决不是量子的“历史”或“惯性”能决定得了的。

频率与能量换算

量子单位制中的频率相当于经典单位制中的能量。

由于普朗克常数 = 6.626075×10³⁴焦·秒

频率ν= 能量E /

即：1焦耳能量相当于频率

1次/秒 的频率相当于6.626075×10³⁴焦。

（2）普朗克常数

普朗克常数： (国际单位制)

    量子单位制中，能量与频率合为一个物理量，普朗克常数 = 1

 这将大大简化很多物理公式。

（3）动能

如图4-2，OE表示总频率、光速；OD表示费米频率分量，费米波速分量；DE表示玻色频率分量，玻色波速分量。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图4-2频率（能量）

 

动能即由于运动而增加的频率 = 总频率 – 静止费米频率

                    =总频率×

计算可知，当远小于c时，上式×总频率，此即低速时的动能公式。

    由于低速时费米频率（或静止质量）与总频率（或总质量）相当。低速时的动能公式又可表示为：

增加的频率

当接近光速c时：

          

    由此得到高速时的动能公式：

增加的频率

上述公式推导需要用上微积分的极限计算，也可以采用计算机模拟，由于篇幅有限，而且得到的结论是读者熟悉的内容，因此推导过程从略。特别需要说明的是动能对应的频率并不等于玻色频率分量，而是增加的总频率。

（4）频率/c² （质量）

在物质基本结构理论中本来完全可以不出现“质量”概念，因为量子的频率已经足够说明量子的波动规模大小的性质。但是有时候我们需要将量子的开放形式的传播速度的绝对值单独作为一个物理量考虑，而不是只考虑传播速度与光速的比值时，建立质量的概念就成为必要的了。计算动能的公式由低速时的向高速时的变动，可以将与1/2因子的有关的变动留给公式本身去区分低速和高速，让“质量”有了一个固定的表示式，即：

        质量 = 频率 / c² 

低速时的动能公式又可表示为：

增加的频率

         

         

    高速时的动能公式又可表示为：

增加的频率

            

笔者认为质量概念与动能概念是为便于近似计算或者某些特殊需要，而人为规定的一个物理量。

量子单位制中质量的单位是：秒/米²

    与经典理论中的质量单位换算：

1千克质量相当于频率：

ν= c²×1.509189075×10³³次/秒

        =1.3563915×10⁵⁰次/秒

  1千克质量相当规模于量子单位制中的质量：

   = （c²×1.509189075×10³³次/秒）/ （c米/秒）²

        =  1.509189075×10³³秒/米²

    结合后面的章节，我们可以看到c²主要出现在两处，一是上面分析的“质量”概念，二是第七章中将磁场理解为电场的调整概念时的转换因子，即真空电容率与真空磁导率的关系因子。这两种情况在描述费米子运动的直角三角形中都可以找到c²的原始踪迹。

六、量子单位制对波长和波密度（动量）的描述

（1）波长

量子波的波长指量子波波动一个周期的传播距离。

波长= 距离 / 次= 波速 / 频率

    波长的单位：米/次。

对于量子波，波速均为光速。

真空光速 c = 2.99792458×10⁸ 米 / 秒

波长=  c / 频率

（2）波密度

量子波的波长的倒数即1 / 波长，可以理解为波的单位传播距离中的波的周期数，可称为波密度。

波密度 = 1 / 波长

量子波的波密度 = 频率 / 光速c

量子单位制中波密度的单位：次/米。

与经典单位换算：

1千克米/秒 =  1.509189075×10³³次/米

（3）矢量玻色分量波密度相当于经典理论中的动量

经典理论中：动量 = 能量 / 速度

而在量子单位制中，能量用频率代替，量子波速度即为光速。

频率 / 光速 = 次 / 米 = 波密度

一般情况下，我们计算量子的总的波密度是没有方向的，而经典理论中的动量是有方向的，因此严格地说量子单位制中的波密度并不相当于经典理论中的动量。经典理论中的动量体现在量子玻色波运动方向中，因此量子总的波密度在玻色方向的分量才与经典理论中的动量相关。

                 

        总的波密度 = 总频率 / 光速c

波密度的玻色分量P = 总波密度 ×

                      =

                     

也可：

          

当远小于c时：

         

          量子单位制中的质量 = 频率/c²

因此当远小于c时，可以得到我们通常使用的动量计算公式：

动量 = 静止质量 × 速度

 七、量子单位制对力、力矩及动量矩的描述

（1）力

力反映量子之间的相互作用强度大小，可以参照经典理论来定义力：力即单位距离变动的频率。

     力 =

计算可知，当远小于c时：

     

由此得到低速时的力的公式：

力 = 变动的频率/距离

                

当接近光速c时：

                    

    由此得到高速时的力的公式：

力 = 变动的频率/距离

                       /距离 

以上是按“单位距离变动的频率”定义力，得到力的“能量”表达式，如果按“单位时间变动的波密度”方式定义力，可以得到力的“动量”表达式和“加速度”表达式。

量子单位制中力的单位：（次/秒）/米。

与经典单位换算：

1牛=焦/米=米·kg/秒² = 动量/秒=(米 kg/秒)/秒

=

（2）力矩

力矩指旋转力的强度。

                 力矩 = 力 × 力臂

量子单位制中力矩的单位：（次/秒）/米）米 ，即：次/秒

与经典单位制换算：

1牛顿·米 =

（3）角动量，动量矩

动量矩指旋转动量的强度。

              动量矩 = 动量 × 力臂 

量子单位制中动量矩的单位：（次/米）米，即：次

与经典单位制换算：

1（千克米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

    八、常数、常量及单位换算

上几节中我们将量子单位制运用于物理学中的运动学和动力学的某些公式，读者可以体会到量子单位制与国际单位制是完全吻合的，但是要清晰简单得多。本书后面几乎每章都使用了“量子单位制”概念，读者阅读之后将会发现，虽然内容涉及到量子理论的大部分基础问题，但是任何有中学物理及数学知识的读者都能读懂，这是因为量子理论的基础部分本来就是简单的，量子单位制作为一个简单有效的工具，对分析量子特征可以发挥重要作用。

下面将本书中常用的物理常数、单位，按量子单位制和国际单位制两种方式列出，并在两种单位制之间进行换算。

（1）  常数、常量

圆周率 π = 3.1415926  ，无量纲，或者：米/米。

    光速常数c = 2.99792458×10⁸，单位：米/秒。

基本电量：e，即基本费米子个数。（区分正反性，正负性）。

    普朗克常数： (国际单位制)

                    （量子单位制）。

精细结构常数a  = 0.00729735308， 单位： 次/e²（量子单位制，与电阻同单位）。

    倒数精细结构常数a ^-1 = 137.03598， 单位： e² （量子单位制，与电导同单位）。

引力常数牛·（国际单位制）。

引力常数 G = 6.87824803094×10^-77 米秒（量子单位制，引力公式的分母用球面积表示）。

电场力常数（倒数真空电容率） = 4.37538312×10⁶ = 2ac (次/秒)米/e²

（量子单位制）。

   (a为精细结构常数，c为光速，当式子后面带有总的单位时，a、c为纯数值，不带单位，下同，不再说明)

真空介电常数(真空电容率)

                          (国际单位制)

                               = 2.28551414005×10^-7e²/(米/秒)

                               = （1/2ac）e²/(米/秒) （量子单位制）。

 真空磁导率：     牛/A²  (国际单位制)

      (量子单位制)。

  电子：能量 E= 0.51099906MeV （ eV为电子伏，能量单位），质量 = 9.1093897×10^-31 kg，电子频率 ν_e = 1.235589873 ×10²⁰，单位：次/秒，电子波长 λ_e = 2.426310417 ×10^-12，单位：米/次，

质子：能量 =  938.27231MeV， 质量 = 1.6726231×10^-27kg，质子频率 ν_p = 2.2687317502 ×10²³，单位：次/秒，质子波长 λ_e = 1.32140989331 ×10^-15，单位：米/次，

质子质量/电子质量 =  1836.15275569

（2）  频率（能量）

   频率单位：次/秒。

     1焦=千克·米²/秒²  = 6.2415063631×10¹⁸eV

 1焦能量相当 = 1.1239046693×10^-17kg  

1焦能量相当

1eV（电子伏）=1.60217733×10^-19焦= 2.417988523 × 10¹⁴ 次/秒

（3）  质量

质量单位：秒/米²。

1千克质量物质以光速运动，能量E = 8.89755178736·10¹⁶焦耳

 1千克质量相当于频率ν=1.3563914968×10⁵⁰次/秒

1千克质量相当于量子单位制中的质量：1.509189075×10³³秒/米²

（4）  波密度（动量）

   波密度单位：次/米。

1千克米/秒 = 1.509189075×10³³  次/米

（5）  力

    力的单位：（次/秒）/米 ，（次/米）/秒。

        1牛=焦/米=米·千克/秒² = 动量/秒=(米·千克/秒)/秒

1牛=焦/米=

（6）力矩

力矩的单位：次/秒。

1牛顿·米 =

（7）动量矩

动量矩的单位：（次/米）米， 次。

1（千克米/秒）米 = 1.509189075×10³³  次

（8） 电

电量单位：e 。

1库（C）= 6.241506363×10¹⁸e，

1 e = 1.60217733 ×10^-19库

电场强度单位： （ 次/秒）/(米·e) 。

       1伏特/米（V/m）=

电通量单位：   

      一个带基本电量的量子的电通量

电势能单位： 次/秒。

电势单位：  ( 次/秒)/ e 。

      1伏特电势 =

电容（即电量/电势）单位： 。

1法拉 = 1库仑/1伏特 =

电流单位：e /秒。

 1安 = 6.241506363×10¹⁸e/秒

电阻单位：次/e²。

根据量子霍尔效应，电阻为普朗克常数/电荷的平方，

也即电势/电流，量子电阻单位：次/e²

与精细结构常数有密切关系。

1欧姆 = 3.8740459×10^-6 次/e²

次/e² = 25812.807欧姆  （即冯·克利青常数）

（9）磁

磁感应强度单位：  (次/米)/(e米)  。

1特斯拉（T）= 千克/（秒²安）

         = 2.41798852×10¹⁴ (次/米)/(e米)

磁场强度单位: e / （秒米）。

      1安培/米 = 6. 24150636310¹⁸ e /（秒米）

磁通量单位：次/e 。

1韦伯（Wb）即

= 特斯拉T×面积米²

= 2.41798852×10¹⁴次/e

电感单位：秒/e² 。

  亨利=   即： 千克·米²/库²

1亨 =

磁矩的单位：e·米²/秒 。

         磁矩 =

 

 

第五章    量子之间的相互作用

 

一、量子的态

二、量子之间相互作用和量子的态变动

三、波动干扰引起量子之间的相互作用

 

一束偏振光照射到偏振片上，通过偏振片的光的强度与偏振光及偏振片相互角度有关。设入射到偏振片的偏振光E的振幅矢量的大小为，光强度为，与偏振片方向平行的振幅矢量大小为为入射偏振光的振幅矢量与偏振片方向的夹角，如图5-4所示，透过偏振片的光强度与的平方成正比，大小为

 

 

 

 

 

 

 

 

图5-4  马吕斯定律

 

那么不透过偏振片的光强度与的平方成正比，大小为

 

 

上式称为马吕斯定律。如何解释一定概率的通过率呢？正统的量子理论认为光子的偏振态是多种角度偏振态的叠加状态，光子通过一定角度的偏振片时，一定偏振角度的态分离出来，得到最终出现通过的概率性。物质基本结构理论认为对这个物理实验无须使用叠加态观点来解释，具体的光子的偏振态是实实在在的确定的，光子通过偏振片时，由于光子相位、角度具有一定的不确定性，因此光子能否通过具有不确定性，但是这种不确定性是受概率规范的，通过的光子发生了实实在在的偏振态变动。

如图5-5，偏振光从左边向右运动，试图通过偏振片。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图5-5   偏振实验

 

（1）光的偏振方向和偏振片的方向，都为纵向，波可以通过。

（2）光的偏振方向为横向，而偏振片为纵向，波不能通过。

（3）光的偏振方向为纵向，第一块偏振片的方向也是纵向，若在第一块偏振片后面再摆放一块其主轴是横向放置的偏振片，那么所有的光子都被封堵。   

（4）光的偏振方向为纵向，假定我们在（3）的两块偏振片之间再放一块偏振片，我们称这块新插入的偏振片为第二块偏振片，原来的第二块偏振片改称为第三块偏振片。现在第一块与第二块偏振片的主轴之间形成一个45^o角，第二块与第三块偏振片的主轴也形成一个45^o角。实验表明，有50%的光子可以通过第一及第二块的偏振片，这一点用量子力学的概率来解释，是因为当45度角时按照马吕斯定律它给每一个粒子50%穿透偏振片的机会。还有另一个奇特的现象：已经穿过来的这50%光子的偏振方向，与第三块偏振片的主轴也转了45^o角。这些光子——还是原先送出的一半——现在到了后面的第三块偏振片时又有一半光子穿过去。总之这里得出了一个自相矛盾的结果：如果在光的前面放置两块相互垂直的偏振片，就不会有哪个光子穿透过去，而如果在它们之间再放置一块转过45^o角的偏振片，最后所有光子中就有1/4会透过。正统的量子理论认为光子的偏振态是多种偏振态的叠加态，即多种态简单叠加而不是综合（直积形式）在一起，光子从出发到最终结果前如何行动是不确定的，不需要去费心考虑它，只要对最终的观察结果作出说明就可以了，由于观察对叠加中的某一量子态作出了概率选择，得到一个态的结果。

物质基本结构理论认为无须使用叠加态的观点就可以解释上面的实验。光子在通过每一块偏振片时都发生了相互作用，引起了实实在在的偏振态变动，变动结束之后，它会完全忘记了自己的历史，它认为它就是与刚刚通过的偏振片平行的光子，再按照马吕斯定律通过其他的偏振片。例如有50%的光子通过了插入的排列第二的偏振片，它们都相应地作了态变动，变动后它将不再认为自己是通过第一块偏振片而后再通过第二块偏振片的光子，它认为它就是与第二块偏振片有相同偏振角度的光子，然后它们再经过第三块偏振片时，当然就有了50%的通过权利，最后形成了总的1/4的光子通过了全部三块偏振片。这样的解释方式较为自然、直接和实在，比起其他解释方式要简洁一些。

  

四、量子的定域性与非定域性

（1） 量子的域

（2） 量子之间的近距离联系与远距离联系

（3）量子之间作用的定域性与非定域性

七、物质基本结构理论下的统一场论

 物质基本结构理论下的统一场论具有以下特点：

（1）量子场是量子的一部分。

（2) 众多的个别量子，通过以太结构形成一个统一的系统，以太结构是量子波的基础，是量子之间的相互作用的基础，也是场的基础。

（3） 以太结构在一定范围内具有相互联系的时空，各种场综合地在以太结构中形成统一的综合的态。以太结构不需要对每一个量子的场都形成与之有关的特定结构，而对另外的量子场又形成别的特定结构，以太没有这样神通广大，大自然也不喜欢这么复杂。

（4）物质基本结构理论下的统一场论不需要为量子场设置传递相互作用的粒子，统一场论应当是简单的、基本的。

（5）物质基本结构理论认为引力场和电场是两种最基本的场。磁场是对电场的调整。核力不具备远距离作用特征，应视为电场的特殊表现形式。弱力也不具备远距离作用特征，即使是近距离也不具有确定性的作用，因此将弱力作用视为其他作用的特殊表现形式。

 

第六章  引力作用和电场作用

 

一、用量子单位制转换引力公式

本节及以下所称的引力即万有引力，如图6-1所示，两个量子A、B之间存在着吸引性相互作用。

引力公式的传统形式： 

引力常数，牛·米²/千克²

 

在量子单位制中，引力公式应改为如下形式：

       

式中v为量子A和B的频率，分母中加上4π因子主要是为了便于与电场作用的库仑定律公式类比，同时笔者认为将分母理解为球面积4πr²比单纯的r²更有意义一些。

 

 

 

 

 

 

图6-1 引力作用。本图及本书中有关图将量子

画成有边界的是不恰当的，仅仅用于示意

 

将引力常数G换算成量子单位制:

1牛=

一千克质量相当于频率:

ν=1.3563914968×10⁵⁰次/秒

      引力常数:

G=

       =6.87824803094×10^-77 米·秒

单位变换：

         

表示两个量子波之间的引力与频率之积成正比，与相互距离平方成反比，计算结果得到力。使用上述公式可以直接用频率计算引力，能够更清晰地揭示引力场的形成机制。

     二、引力场

  单位为：次/米，与波密度(即动量)同单位。

其中G =6.87824803094×10^-77 米·秒

    以上公式描述了一种景象，在量子周围存在一个张力场，无论是否有另外的与这个场发生作用的量子存在，这个引力场总是存在的。其实引力场并不神秘，它就是量子波的波动特征，并没有在量子波特征之外再附加什么具有其他能量或者质量的东西。

利用场强可以推导出下列物理公式：

力 = 引力场强 × 场强中量子频率

加速度 = 力 / 质量

        /  =

      = 引力场强 × c²

例，地球质量为6×10²⁴kg，地球半径为6.47×10⁶m，计算地球表面加速度。

地面上引力场强 =

=6.87824803094×10^-77 米秒× 6×10²⁴×1.3563914968×10⁵⁰次/秒 /[4×3.1415926×（6.47×10⁶米）²]

        = 1.09781×10^-16 次/米

加速度 = 引力场强 × c²

   = 1.09781×10^-16 × 8.98755178736×10¹⁶

   = 9.866 米/秒²

与实验值和传统公式计算相符。

 

四、电荷

电荷并不是独立存在的某种物质形态，它只是依附于费米波的性质，是费米波具有的与电性相关的性质，电荷的量称为电量。自然界存在正、负两种电荷，同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。对于孤立系统来说，内部无论发生怎样的物理过程，正、负电荷电量的代数和总是保持不变，这个结论称为电荷守恒定律。在第二章中，笔者对费米波的波形和波动方式作了一些假设，对应着费米子的正反性或者电的正负性。

电荷的量子化  到目前为止的科学实验证明，电子所带电量是最小的电量，这个电量的绝对值用e表示，其他任何带电体所带电量只能是这个最小电量的整数倍，即带电体所带电量q = ne，n为正整数或负整数，这种性质称为电荷的量子化。量子单位制中电量的单位为基本电量单位e ，即一个电子所带的电量。

经典理论的电量单位为库仑，它们之间的换算关系为：

1库（C）= 6.241506363×10¹⁸e

         1e = 1.60217733×10^-19库

    也就是说6.241506363×10¹⁸个电子的电量总和即为经典理论中1库仑电量。电量单位库仑是物理学家通过有关的学会组织和法定的程序定下的，而基本电量单位e是大自然定下的，这也是笔者在本书中提倡使用“量子单位制”的一个重要原因，因为它具有大自然的特性，也就有利于揭示大自然的秘密。

    电子的电量是e，那么质子的电量是多少呢？质子的电量也是e，不过人们将电子电量的符号定义为负，质子电量的符号定义为正。一个氢原子由一个质子和一个电子构成，氢原子的总电量是多少呢？是0，但是氢原子中正电荷与负电荷并没有消失，只是它们的作用抵消了，对外看起来如同没有电量一样。

五、库仑定律 

如图6-2，真空中两个静止费米子A与B之间的相互作用力，与这两个量子各自带电量ｑ₁和ｑ₂的乘积成正比，与它们之间距离ｒ的平方成反比，作用力F的方向沿着两个点电荷的连线。这就是库仑定律。

 

 

 

 

 

 

 

图6-2 电场库仑定律示意图

 

数学表达式是

F₁₂ =        

   力F为矢量，电荷同性相排斥，异性相吸引。式中为真空介电常数(亦称真空电容率)。

国际单位制中的真空电容率：

          

  在库仑定律中用国际单位制的真空电容率计算，得到的力的单位是：焦/米。

换算成量子单位制：

      1焦能量相当于频率

1库电量 = 6.241506363×10¹⁸e

     量子单位制中的真空电容率    2.28551414005×10^-7e²秒/米

 引入精细结构常数: a  = 0.007297353   （单位：次/e²，笔者不认为精细结构常数是无量纲数，这个单位与量子单位制中的电阻单位是一样的，说明二者有一定联系）             

     真空光速数值 c = 2.9979245810⁸ （单位：米/秒）

    真空电容率可以简化为：

           1/（2 ac）（单位： e²秒/米）

  如果公式和计算式的最后加上了总的单位，那么公式和计算式中的精细结构常数a和光速c则不带单位，仅仅为采用通常单位时的纯数值。本书以后不再说明。

 在库仑定律中用量子单位制的真空电容率计算，得到的力的单位是：（次/秒）/米。

为了便于分析问题，并与引力公式形式接近，可以引入电场力常数（即倒数真空电容率）概念。

电场力常数（倒数真空电容率）：

    4.37538312×10⁶ = 2 ac  [单位：(次/秒)米/e² ]

    例1：真空中（今后不再说明真空环境），两个电子相距0.000001米（即10^-6米，今后本书中更多地使用这种科学计数方式），作用力

F =  = （2 ac×1×1）/（4×π×10^-6×10^-6）

            = ( ac /2π) ×10¹²(次/秒)/米   力的方向是相互排斥。

例2：两个电子相距10^-7米，作用力

F =  = （2 ac×1×1）/（4×π×10^-7×10^-7）

            = ( ac /2π) ×10¹⁴(次/秒)/米   力的方向是相互排斥。

例2的作用力是例1的100倍。例2比例1量子间相互距离更接近，显然要消耗“外部”“动能”，同时具有了更大的“势能”，后文将会详细研究费米频率与玻色频率的相互转化问题，费米频率分量与玻色频率分量并不是对等转换，而是要通过直角三角形的矢量计算，作用过程中的守恒量是总频率（能量）和矢量波密度（动量）。

例3：一个电子与一个质子相距10^-7米，作用力

F =  = （2 ac×1×1）/（4×π×10^-7×10^-7）

            = ( ac /2π) ×10¹⁴(次/秒)/米

作用力与例2一样，但力的方向是相互吸引。

例4：一个电子与一个质子相距10^-6米，作用力

F =  = （2 ac×1×1）/（4×π×10^-7×10^-7）

            = (ac /2π) ×10¹²(次/秒)/米

作用力与例1一样，但力的方向是相互吸引。

例4比例3量子间相互距离更接近，显然要产生“动能”，同时减少了“势能”，这也是一个费米频率与玻色频率的相互转化问题。

六、电场

在电荷四周存在一种物质结构，能够使得电荷之间发生作用，称为电场，电场是费米波本身结构的特征，在费米子周围存在一个旋转力场，无论是否有另外的与这个场发生作用的其他费米子存在，这个电场总是存在的。电场并不神秘，它就是费米波的波动特征，并没有在费米波特征之外再附加什么有其他能量或者质量的东西。物质基本结构理论认为量子波之间的相互作用是通过以太结构形成的系统整体的相互作用，以太结构形成的系统就是场。

在电场的某一空间位置，一定的电荷q₀所受电场力F，比值F/ q₀定义为电场强度，用E表示。如图6-3，量子（或者量子集团）P的电量为Q，距离量子P为r处放一正的试验电荷q₀，由库仑定律得到q₀所受到的电场力的大小

 F = 

由场强定义，试验电荷所在点的电场强度

    E=           

 

 

 

 

 

 

 

  图6-3  电场示意图

 

即电场中某点的电场强度在数值上等于该点的单位电荷所受的力，式中r₀为单位矢量，当Q为正电荷时，场强的方向沿连线背离Q；当Q为负电荷时，场强的方向沿连线指向Q，电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。

国际单位制中，场强的单位：伏特/米 

量子单位制中电场强度单位：（次/秒）/（e米）

单位转换：

伏特即焦/库仑

   1库=e

         1焦耳相当于的频率,

        1伏特 =   （次/秒）/e

电场强度单位1伏特/米 相当于

例：求与一个质子相距10^-7米处的电场强度。

设一个电子(即基本电量)与一个质子相距10^-7米，作用力

F =  = （2 ac×1×1）/（4×π×10^-7×10^-7）

            = ( ac /2π) ×10¹⁴(次/秒)/米

与此质子相距10^-7米处的电场强度：

  E = ( ac /2π) ×10¹⁴  (次/秒)/e米

电场强度的叠加：点电荷系在某点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。

八、电通量

经典理论对电通量的定义是：通过曲面S的电场线条数叫做这个曲面的电通量。由于我们没有引入电场线的概念，只能对电通量作如下定义：电通量是电场强度在一定面积上的积分。

通过面积元dS的电通量可写成E和dS两矢量的标量积

          dφ=E·dS

    对于一个闭合曲面来说，它的电通量表达式是

         电通量φ=∮E·dS

   

如图6-4，在点电荷q的电场中，以q为球心，r为半径作一球面S，球面上任一点的场强数值都是q/(4πε₀ r²)，方向沿半径方向，球面S上的电通量为

    

       

 

 

 

 

 

 

 

图6-4  电通量示意图

 

也就是说，点电荷产生的电通量，与球的半径无关，只与球面内的电量q有关。这意味着对以点电荷q为中心的任意球面来说，通过它们的电通量都等于q/ε₀。 q＞0时，φ＞0，电场强度穿出闭合曲面；q＜0时，φ＜0，电场强度穿入闭合曲面。

量子单位制中电通量的单位为：。

一个量子电量为1e ，在真空中电通量：

      = = 2 ac (次/秒)米/e 。

由此可见一定电量总是伴随着一定的电通量，电通量是电量的另一种表达方式，是电量派生出来的另一个物理量。

只要有电荷存在就一定有电场存在，即使没有另一电场（无论是正或负）存在，没有相互作用的情况下这个电场照样存在，但只是在电场之间的相互作用中才显示电场的存在。一个电荷表现的性质如电通量，并不是直接的物理状态，而是说明如果另一电场存在时的相互作用特征。这个问题在后面研究的磁现象中更加明显，电荷的运动产生磁场，但如果没有另外的电荷运动产生的磁场并与之相互作用，这个磁场并不新增能量。就像两个独立的弹簧并不产生任何新增的能量和力，只有两个弹簧共同作用时，才显示出弹簧的性质，才能储存能量。

例：由一个氢原子和一个电子的集合体，求包围它们的闭合曲面的电通量，并求一个距离这个集合体10^-7米处的电场强度。

该集合体包含了一个正电荷，两个负电荷。

电通量= = － 2 ac (次/秒)米/e

电场强度 E = 电通量φ / 距离r处的球面积

           = － 2 ac / （4×π×10^-7×10^-7）(次/秒)/（e米）

           = －  ( ac /2π) ×10¹⁴  (次/秒)/(e米）

    负号表明电场强度是指向集合体的。

九、电势能及电势

传统物理学对电场中电势能的定义是：a,b两点的电势能之差等于把电量q₀从电场中α点移到b点时电场力的功。要确定q₀在电场中某点的电势能，就需要先选定电势能零点。对于有限电荷分布的电场，一般取无限远处作为电势能零点。这样，q₀在电场中α点的电势能

U_a=q₀Ecosθd=q₀E·d      

在点电荷q的电场中，试验电荷q₀所具有的电势能

                   

在国际单位制中，电势能的单位为焦耳（J）。

量子单位制中的电势能即变动频率，单位就是：次/秒。

  电势能 = 电通量φ×试验电量q₀/(4πr)

由电势能的定义我们可以知道，电势能与试验电量成正比，而与距离成反比，用电势能除以试验电量，就得到电势的定义。

电势用V_a表示，

即电场中某点的电势，在数值上等于把单位电量的正电荷从该点移到无限远处（或零电势处）电场力所作的功，或者说放在该点的单位电量的正电荷具有的电势能。

任意两点a和b之间电势之差，称为a，b两点的电势差（也叫电压），以V_ab表示

          

    量子单位制中电势和电压的单位均为：（次/秒）/e。

在国际单位制中，电势和电势差的单位都是伏特（V）。

  电势 = 电势能 / 电量

1伏特电势 = 焦 / 库 =

电势叠加原理

在点电荷系q₁，q₂，…，q_n的电场中，每一点的场强都等于各点电荷产生的场强的矢量和

       E =E₁+E₂+…+E_n

因此电势是可以叠加的。

     十、电容

    电容是宏观物理学的概念，一个孤立导体的电容C定义为导体所带的电量Q与其电势V的比值，即

                  C=Q/V .                            

在国际单位制中，电容的单位是法拉（F），

    

。

    量子单位制中电容的单位是：e ²秒。

 

 

 

=

 

第七章   磁场是电场的调整

 

一、运动电荷产生磁场

（1）磁场的产生

如图7-1，电荷q₁的运动将产生磁场，在一定距离的P点的磁场强度大小与电量q₁成正比，与q₁的运动速度₁成正比，与距电荷q₁的矢量的平方成反比，磁场方向是垂直于₁与组成的平面，与及的夹角的正弦成正比，即90^o  时最大为1。为了简化分析过程，可以设为1，即两个电荷的运动在同一平面内并且平行，考察时两个电荷的连线与运动方向垂直。（以后不再说明）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图7-1   磁场形成及磁感应强度示意

 

按照传统物理学计算，此时在P点的磁感应强度

                       

r₀是位矢r方向的单位矢量，按右手定则，拇指伸直指向正电荷运动方向（或者负电荷运动反方向），右手四指握圈即指向磁感应强度方向，此例若q₁为正电荷，则P点的磁感应强度方向是从纸外向纸里。（以后将省略r₀）

   国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T）

T的量纲是： 千克/（秒²安）， kg S^-2A^-1 。

由于1千克相当于 1.509189075×10³³秒/米²  ，

1A为6.241506363×10¹⁸e/秒。

将特斯拉（T）转化为量子单位制单位：

1T =1.509189075×10³³/6.241506363×10¹⁸

         = 2.41798852×10¹⁴ (次/米)/(e米)

    公式中，μ₀叫做真空磁导率。

国际单位制中：

真空磁导率  牛/A²

        =

   换算为量子单位制：

真空磁导率 = 4.66827237113×10^-11

我们注意到此值恰好等于 2a/c  ，于是：

μ₀  =   =  

磁感应强度计算公式可变化为：

（2） 磁场的作用

速度为υ₂的运动电荷q₂在这个磁场中的P点所受的洛伦兹力

F= q₂υ₂×B 

B为磁感应强度，力的方向垂直于υ₂及B所在平面。此时再用第二个右手定则：右手伸平，掌心向着磁感应强度方向，拇指伸直指向正电荷运动方向（或者负电荷运动反方向），右手四指伸直即指向作用力方向。

此例若q₁ 和q₂均为正电荷，P点受力为吸引方向。

二、 磁场是电场的调整

物质基本结构理论认为磁现象在本质上是电荷运动时对电场的调整，电荷运动时与相当的物理量为，并将真空磁导率用电场力常数（即倒数真空电容率）表示，上述公式可变换为：

（1）磁场产生公式

电场的调整量      单位为：(次/秒)/(e米)

这个增加的电场只对运动的电荷产生影响。

（2）磁场作用公式即磁的库仑定律

F=

（3）电场与磁场合并考虑的库仑定律

F=

这样就将电场与磁场联系在一起，将电荷的运动即磁现象视为电场的调整。F的方向由两个电荷的正负性及运动方向决定。具体可由两个右手定则确定：

（1）先在磁场形成的运动电场位置，即第一个电荷位置，用右手拇指伸直指向电场运动方向，即正电荷运动方向，也即电流方向（或者负电荷运动反方向）。四指握圈，即指向磁感应强度方向。

（2）再在相互作用位置，即第二个电荷位置，用右手掌平伸，手心向着磁感应强度方向。拇指伸直指向正电荷运动方向，即电场运动方向，也即电流方向（或者负电荷运动反方向），这时四指指向力的方向。

为什么运动的电荷会产生对电场的调整，这与费米自旋的调整有关，调整的比例为。

三、电流

建立几个概念：

长度元：观察导线中或者真空中电荷运行空间的行程。长度元的单位：米。

电流 =  = 电量/时间

   即单位时间通过一个截面的电量称为电流。

量子单位制中电流的单位：e /秒。

国际单位制中电流的单位：安（A），即库仑/秒。

    1A = 6.241506363×10¹⁸e/秒

         1e/秒 = 1.60217733×10^-19库/秒（A）

电流元 =

             =

 电流元的单位为e米/秒。

电流本来是一个宏观物理现象，一般指较多电子运动形成的持续电流。我们研究量子的基本问题时，出现的是单个量子，如何使单个量子运动与电流概念衔接，用以下实例说明。

例1： 如图7-2，如果观察的电荷运动空间长度是0.001米，电量密度是1000 e/米，电荷的速度达到0.003 米/秒。

长度元 = 0.001米

长度元内的平均电子数 =1000 ×0.001 = 1

电流 = 电荷运动速度× 线性电荷密度

=  0.003×1000 = 3  e/秒

电流元 = 电流×长度= 3× 0.001米 = 0.003 e米/秒

 

 

 

 

 

                

 

图7-2   电荷运动与电流

 

例2：如图7-2，如果观察的电荷运动空间长度是0.001米，电量密度是3000 e /米，电荷的速度0.001米/秒。

长度元 = 0.001米

长度元内的平均电子数 = 3000 ×0.001 = 3

电流 = 电荷运动速度× 线性电荷密度

=  0.001×3000 = 3  e/秒

电流元 = 电流×长度= 3 × 0.001 = 0.003 e米/秒

例3：如图7-2，如果只有一个电荷运动，速度为0.001米/秒，我们考察的空间长度为0.01米。(恰好电子正在其中)

长度元 = 0.01米

长度元内的电荷数 =  1

电荷线性密度 = 1/0.01 = 100 e/米

电流 = 电荷运动速度× 线性电荷密度

=  0.001×100 = 0.1  e/秒

电流元 = 电流×长度= 0.1 × 0.01米= 0.001 e米/秒

  例4：如图7-2，如果只有一个电荷运动，速度为0.001米/秒，我们考察的空间长度为0.0001米。(恰好电子正在其中)

长度元 = 0.0001米

长度元内的电荷数 =  1

电荷线性密度 = 1/0.0001 = 10000 e/米

电流 = 电荷运动速度× 线性电荷密度

=  0.001×10000 = 10  e/秒。

电流元 = 电流×长度= 10 × 0.0001 = 0.001 e米/秒

考察的长度元越短，某时段的电流将会越大，原因是我们假设电子恰好在这么短的长度内出现。这个恰好正是我们研究简单的带电量子相互作用所必需的，我们正要研究这个恰好之时量子波的相互作用。如何与经典理论衔接呢？只能使用电流元概念，无论我们跟踪带电量子的距离多长，在这段距离的电流有多大，电流元的值都等于：电量电荷速度，这也体现了笔者认为磁场是电场调整的观点，电荷运动时与相当的物理量为，不过电流元中的速度是绝对速度而不是与光速的比值。

四、磁通量

与电场中类似，穿过某一面积上的磁感应线条数叫磁通量。对磁场中任一面元dS的元磁通可写为

     dΦ = B·dS=BdScosθ

        = B·dS

通过磁场中任意有限曲面的磁通量

磁通量=磁感应强度B×面积

量子单位制中磁通量的单位是：次/e。

这个 次/e代表什么物理量呢？

对磁通量单位进行变换：次/e

我们回顾电通量的量纲是 ：

（次/秒）米/e

磁通量与电通量相比即由e改变为eυ，电通量表明一个电子静止时的特性，而磁通量表明了一个电子运动时的特性。进一步说明磁场的本质是对电场的调整，这样处理能简化我们的思维，有利于揭示物质内部的秘密。

国际单位制中磁通量的单位是：韦伯（Wb），即

韦伯（Wb）= 特斯拉（T）×面积（米²）

= 2.41798852×10¹⁴ (次/米)/(e米) ×米²

韦伯（Wb）相当于：2.41798852×10¹⁴次/e

五、磁场强度

磁场强度H 是为了计算磁介质中的磁感应强度B而引出的，我们研究的是真空介质，同样可以建立这个概念。引入磁场强度这一物理量，用H表示。

在量子单位制中，

磁场强度 H = 电流强度/米= 磁感应强度   

单位是：e / （秒米）。

在国际单位制中，

磁场强度的单位为 安培/米 ，即 库仑 / （秒米）

1安培/米 = 6. 24150636310¹⁸ e /（秒米）

对于稳定电流来说，假设的无限长的直导线，任何时候导线上每一“长度元”

都对磁场有贡献，不能简单地按点电荷的方式计算磁感应强度或者磁场强度。

六、法拉第电磁感应定律

实验表明，感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比。用Φ表示闭合导体回路中的磁通量，ε表示导体回路中的感应电动势，在国际单位制下，由实验总结出的这一规律是

                

这一表达式叫做法拉第电磁感应定律，式中的正负号反映感应电动势的方向与磁通量变化的关系。判定电动势方向时，可以按两个右手法则，将磁通量的增加理解为电流加大即可判断感应电流和感应电势方向。

一般线圈都是多匝串联起来的，在这种情况下，线圈中的磁通量变化时，线圈上总的电动势等于每一匝线圈上的电动势之和，如果每一匝线圈完全相同，共有N匝，那么线圈中的总的电动势

        

ψ=NΦ称为线圈的磁通链。

量子单位制中磁通量的单位：

由于感应电动势与通过导体回路的磁通量度化率成正比，则有：

电动势     = 变动的磁通量 / 时间 =  

   一定的电势在一定的距离可产生一定的电场强度：

电场强度 = 电势 / 距离

在空间的一个区域，如果存在一个变动的电场，如带电量子的运动，即可形成电场的变动，那么它必然伴随电场的调整即磁场。计量某点的磁场大小可以用磁感应强度表示。

磁感应强度的计算公式：

电场强度的计算公式：

因此：磁感应强度  =  电场强度  ×（υ/c²）

磁感应强度在一个区域的面积上的积分，称为磁通量，磁通量=磁感应强度 ×S²，

                 单位为：次/e

电场强度在一个区域的面积上的积分，称为电通量，电通量=电场强度 ×S²，

 单位为：（次/秒）米/e。

因此，磁通量  =  电通量  ×（υ/c²），

磁通量的按时间变化率：（次/e）/秒 = （次/秒）/e ，即电势。

也可表达为：电势 =  电通量  ×（υ/c²）/时间

                                 =  电通量  ×（加速度/c²） 

意味着电通量的加速度引起了电势。由此可见，所谓磁场变动实际上是该点电场速度的变动引起的电场强度变动。磁通量的变动可以有各种形式，无论是载流导线运动，还是电流变动，或者是磁铁的移动，对于作用点来说就是电场的变速运动。

七、电感

当线圈中的电流变化时，通过线圈自身的磁通链也随之变化，使线圈自身产生感应电动势。这种因线圈中的电流变化而在线圈自身所引起的感应现象叫自感现象，所产生的电动势叫自感电动势。当一个线圈中的电流变化时，通过线圈自身的磁通链也随之变化，影响到附近另一个线圈产生感应电动势。感应现象叫互感现象，所产生的电动势叫互感电动势。可以将自感与互感通称为电感。

电感与电容一样，主要与导线（线圈）的结构有关，线圈的结构不同，因电流而产生磁通链的大小也不同，或者受磁通量变动产生的电动势大小不同，反映线圈这种能力大小的物理量是电感。

   

为电流， 为磁通量，  L称为线圈的电感。

国际单位制中电感的单位是亨利（H）。

    亨利=   量纲为：， 即： 千克·米²/库²。

     量子单位制中自感单位为 秒/e²，单位转换：

1韦伯（Wb）相当于 2.41798853×10¹⁴次/e，

  1安相当于6.241506363×10¹⁸e/秒，

1亨相当于：

     。

电感 = 磁通量 / 电流

电流 = 磁通量 × 电感

八、电阻

量子霍尔效应中提出了量子电阻概念，量子电阻为普朗克常数与电荷平方的比值，按照量子单位制，电阻的单位为：次/e²。应当注意到量子单位制中，精细结构常数 a = 0.00729735308  ，单位为： 次/e²，量子霍尔效应中提出的量子电阻与精细结构常数有密切关系。

电阻还可以表示为电势与电流的比值：

（量纲分析）电阻 = 电势 / 电流 = [（次/秒）/ e ] / （e/ 秒 ） =  1/e²

1欧姆 = 3.8740459×10^-6 次/e²

1次/e² = 25812.807欧姆  （即冯·克利青常数）

笔者本来将电阻视为宏观现象，没有写在书中。后来阅读到英国的安东尼 ·黑 和  帕特里克·沃尔特斯先生的《新量子世界》（雷奕安译，长沙： 湖南科学技术出版社， 2005 ）一书第136页有一段话：“1980年克劳斯·冯·克林津（又译为：冯·克利青）和他的同事……..，也许意义更大的是量子电阻的发现——霍尔电压除以电流是量子化的，这一量子单位正比于普朗克常数除以电子电荷的平方，这一电阻单位与原子物理里面的一个基本物理常量，也就是所谓精细结构常数，关系密切。”笔者当时正为由于建立了量子单位制而使精细结构常数不是无量纲数，而是出现了单位“次/e²”如何解释而思考，读到这一段文字后，立即将电阻的单位用量子单位制转换，果然得到次/e²，说明二者确实有一定联系。

    九、位移电流与麦克斯韦方程组

麦克斯韦提出位移电流之前，人们已经总结出了电磁场的基本规律。由库仑定律和场强叠加原理可得出静电场的两条重要定理：

电场的高斯定理

          

静电场的环路定理

          

        由毕奥-萨伐尔定律得出恒磁场的两条重要定理：

磁场的高斯定理

        

安培环路定理

        

上述内容已在前面叙述，此外还有磁场变化时的规律：

法拉第电磁感应定律

麦克斯韦根据当时的实验资料和理论的分析，全面系统地考查了这些公式，看出电动势现象预示着变化的磁场周转围产生涡旋电场，可是存在着严重的不对称性，这种不对称性表现在：变化磁场可以激发电场，却看不到变化的电场能否激发磁场。同时发现将安培环路定理应用到非恒定情形时遇到了矛盾，最典型的例子是含有电容器的电路，明明没有电子通过两个极板，可是电流依然存在。于是麦克斯韦提出了位移电流假说，即电场的变动不仅仅在导线中，而且可以在电容器的极板间产生类似电流的某些效应，电流可以产生磁场，反过来变化的磁场可以产生“磁通量”的变化，产生电场。

麦克斯韦方程组将以上分析的结果概括起来，就得到在普遍情况下电磁场满足的方程组：

                 （I）

           （II）

                 （III）

         （IV）           

这是麦克斯韦方程组的积分形式。

麦克斯韦提出的“位移电流”的假设在电磁场理论中具有非常重要的地位，两个带电量子移近（或移远）时，即使在所观察的空间没有出现这两个量子的中心，但只要是电场的变动，就可以产生位移电流，产生磁场。物质基本结构理论认为，位移电流概念的建立实际上是承认了电子的非定域性特征，不能将电子的区域局限在含有电子波动中心的部分。

表明麦克斯韦理论威力的还有一件事，就是预见光是起源于电磁现象的横波。 既然电介质中的粒子位移可以看成是电流，就可以把电流与磁力线的相互作用推广到绝缘体，甚至是充填于真空的以太。在这些介质中任一点产生的电粒子的振动，就可以通过相互作用在介质中扩展开去。并预测电磁波的值为：310740千米/秒。物质基本结构理论并没有认同光子是电场与磁场交替转换的观点，而是认为光子是实实在在的以太结构的波动，那么麦克斯韦电磁波理论为什么能够预测光速呢？笔者认为这是由于用直角三角形描述费米子的运动，真空光速常数c将会自然地出现在物理公式中，静止的电场与运动的电场即磁场的关系，也即真空电容率与真空磁导率的关系将会出现c²因子，光速也就自然地与电磁场联系在一起了。

 

第八章    量子相对论

 

一、狭义相对论要点及变换公式

我们把牛顿、伽里略的相对论称为经典相对论，经典相对性理论和变换公式在我们日常的物理现象中是常见的。例如在高速运动的火车上，我们朝上下左右传递重物，丝毫也没有感觉到火车高速运动的存在。我们的地球自转和公转造成的速度是每秒800米，这么快的运动，我们几乎没有察觉，一切力学公式定律运用自如。人们并不理会每秒800米的速度将形成多大的“动能”，一切物体就像装在比高速公路上的汽车快几倍的高速行驶的列车上，人们并不感到有什么恐惧，一切都很平静。人们只关心物体之间的“相对”速度，并以此来计算动量、能量。

牛顿、伽里略时期对空间和时间的认识是有局限性的，人们常说经典相对理论把空间、时间视为可以脱离物质运动而独立存在的事物，空间就像一个无限大的框架，其他事物可以装在其中，时间就像一个永恒的有标准刻度的“流”，事物的发生变化与这个流的过程一一对应。实际上，牛顿并未提出一个“静止的”“固化的”空间，反而是提出无数的参照系，经典相对论时空观中的“绝对”性，并不是体现在载体上和框架里，而是体现在对于不同的匀速运动的参照系，在进行空间和时间测量时，尺子和时钟是不变的。它的绝对性是体现在体系之间的空间和时间的量度不变性上。

这种绝对时空观念，到了现代物理时期就无法解释许多物理现象了。如测量装置无论是向着光源运动，还是逆着光源运动，测到的光速都是不变的。两个系统的速度不能再像伽里略变换一样直接相加了。高速运动状态下，系统的质量随着速度的增加而增加，简单的变换公式远远不能满足要求。在电磁现象中，不仅高速状态下原有的变换公式无法适用，就是低速状态也不能用原有的简单的变换公式，如电荷的运动产生磁现象，运动的地球上的两个相对静止的电荷之间为什么没有出现磁现象呢？如何在相互作用（观察也是作用）中描述量子状态促使了爱因斯坦相对论的产生。

爱因斯坦创立的狭义相对论认为：

（1）没有绝对的运动，只有相对的运动，任何惯性系都是平等的； 

（2）没有绝对的空间和时间，空间和时间都是物质运动的属性，空间和时间的确认与物质系统的运动状态有关；

（3）光速不变，在任何参照系中观察到的光速都是一致的。

（4）时间与空间是相关的，以光作为传递信号，因此不同参照系之间的空间坐标和时间坐标转换必须使用相对论的变换公式，空间与时间必须同时进行变换。

现设置两个坐标系及，坐标系相对于坐标系以轴的正方向的速度运动，当然也可以认为坐标系相对于坐标系以轴的反方向的速度运动。为使分析问题简化，假设两个坐标系的初始时间t和坐标x均为0。如图8-1，在初始时，O点、Z轴和Y轴是重叠在一起的。

 

    

图8-1 狭义相对论中速度要按洛伦兹公式变换

 

两个参照系中的空间和时间坐标变换使用洛伦兹变换公式（以下称相对论变换公式）：

                 （8-1-1）

             （8-1-2）

公式反映了假设坐标以速度运动，而坐标相对静止的情况下将的空间坐标及时间坐标换算成坐标系里的及数值。从公式可以看出，空间的数值不再是孤立的绝对的空间，时间的数值也不再是孤立的绝对的时间，而是与物质系统的运动状态紧密联系的，而且空间与时间相联系，对于相同的位置在不同的时间测量得到不同的数值。

坐标系的速度不再能简单地相加了,任何物质体系的速度不能超过光速。按照相对论公式变换，纵向速度叠加公式为：

   U =    （8-1-3）

其中

    

运动物体的质量变化公式：

                           （8-1-4）

质能相关公式：

        能量E = 质量m×光速c²           （8-1-5）

以上8-1-4、8-1-5两个公式与洛伦兹变换并无直接联系，从相对论变换公式本身是得不到质量随运动增加的结论的，理论的发展过程是改进牛顿运动公式来适应相对论变换公式的。物质基本结构理论建立了以太结构和量子波概念后，用直角三角形描述量子波，自然地得到质量（频率）随运动增加而变动的结论，而且与相对论变换公式的系数完全一致。质量随运动增加的公式是描述量子实质性变动的公式，相对论变换公式是从相互作用的角度观察量子态的变换公式，二者角度不同，但是二者的基础是一致的。用直角三角形描述量子波，运用了斜边保持光速不变的概念，而相对论变换公式的推导过程也用上了光速不变的概念，因此二者变换系数完全相同就不足为奇了。

对于上述相对论的变换公式，假如不是坐标系以速度运动、坐标系相对静止，而是反过来坐标系以-速度运动、坐标系相对静止，相对论的变换公式能够适用吗？可以对公式作一些变形：

由公式8-1-1：                       

和公式8-1-2：                       

可以得到反解形式：

即为公式8-1-1  的反解形式。

即为公式8-1-2   的反解形式。

从相对论变换公式的正反变换形式的完全对应性，似乎实现了爱因斯坦相对论的精髓——“没有绝对的运动，只有相对的运动，任何惯性系都是平等的”。其实不然，相对论变换公式的推导前提使用的是光速不变假设，在推导过程中光速从正反两个方向传播对于参照系的速度都是一样的，才得到了上面的变换公式。

    二、以太结构与相对论的相容性

爱因斯坦相对论的一个重要原理就是不存在任何特殊的参照系，任何惯性系统的运动状态都是相对的，即无所谓谁在运动谁是静止。大师们否定了以太的存在，其中一个理由就是，如果存在以太必然有一个坐标系是最特殊的，这就是相对于以太而言“静止”的坐标系。物质基本结构理论认为以太是存在的，这样就会出现一个速度与以太相同的参照系，这个特殊的参照系的出现是否会与相对论矛盾呢？

（一）插入一个与“以太”静止的坐标系，并不影响相对论变换公式的应用

下面我们设计一个理想实验，即在上一节两个坐标系之外添加一个与以太相对静止的坐标系，看看相对论的变换公式是否还起作用。我们采用取任意数值计算再比较计算的结果的方式，和使用符号字母作公式变换效果是一样的。同时为了计算简便，我们采用光速c为1个速度单位。

 

 

如图8-2，设坐标系相对于坐标系沿轴正向运动，速度为。

 

图8-2  插入一个与“以太”静止的坐标系

 

将的坐标值变换为的坐标值。

由相对论变换公式8-1-1和8-1-2，得：

   （8-2-1）

          （8-2-2）

还可以得到反解式：

                     （8-2-3）

                     （8-2-4）

    两个坐标系的运动状态是完全相对的。

现在让我们插入一个相对于以太静止的坐标系，不过我们并不事先知道它是一个特殊的坐标系，用实验方法我们也无法察觉它的特殊性。表示空间坐标，表示时间坐标。假设测得原来任意设的    坐标系相对于沿轴正向运动，速度为，表示空间坐标，表示时间。将的坐标变换为坐标系的值。

由8-2-1和8-2-2相对论变换公式，得：

              （8-2-5）

              （8-2-6）

我们再看相对于如何运动，如何作坐标值变换，根据相对论的速度叠

 

加公式8-1-3，将数值代入：

      

 

 

 

             （8-2-7）

   由此坐标系相对于是沿轴正方向运动，速度，那么将坐标值变换为的坐标值：

       （8-2-8）

                   （8-2-9）

将上面式反解得：

                  （8-2-10）

                   （8-2-11）

将8-2-10和8-2-11代入8-2-5式得：

    （8-2-12）

解此式得：

                      （8-2-13）

同样将8-2-10和8-2-11代入8-2-6式得:

   （8-2-14）

解得：

            （8-2-15）

我们发现式8-2-13和式8-2-15与式8-2-3和式8-2-4完全吻合。本例我们对速度取了具体的数值，其实我们无论选取任何数值，只要不大于光速c都可以得到相同的结果。由此可见，以太的存在与相对论变换公式是相容的。只要将式8-1-3的速度叠加公式换算，立即就可以发现添加任何坐标系都是可以依据相对论公式进行变换的。这并不是逻辑的循环，而是因为相对论准确地反映了量子世界（不仅仅是高速世界）的实际情况，它的公式当然无论如何变换都能表现出“相对性”。

 （二）插入一个与“以太”静止的坐标系，并不影响相对论变换公式在电磁学中的应用

第七章，我们得到了运动电荷的库仑定律： 

F=

将电荷运动产生的磁场视为电场的调整，似乎是一个十分完美的公式，其实仔细分析就会发现还存在严重问题。如果我们在地球上做实验，假设地球是静止的，A、B两个质子做同向等速υ运动，上述公式将得到吸引性磁场力，即对电场的吸引性调整力。如果地球以速度υ运动，而两个A、B质子是相对静止的，按上述公式将得不到磁场力。但是，实际上我们在地球上做电磁实验时从来没有去认真考虑地球的运动问题，因为实验没有发现地球的运动速度对地球上的电磁规律有什么影响，这样，上述公式的不完备问题就不能不引起重视了，事实上相对论的起因就与研究电磁问题有关。

如果运动电荷的库仑定律将按相对论变换公式进行改造，问题就可以得到解决，改造后的运动电荷的库仑定律为： 

 

公式中加上项是基于一种假设：由于电荷的运动，虽然电量不变，但运动方

向的长度缩短，电荷密度增加，因此必须除以项来进行调整。尺度缩短是相互作用效应影响的结果。

不同的参照系下，包括与“以太”静止的坐标系下观察电磁现象是否能得到相同的结果呢？下面让我们来看几个实例。

例1：如图 8-3，设A为质子，D为电子，两者相距10^-8米，K₁系观察A的速度是沿

x轴正方向υ₁=10^-6c，K₁系观察D的速度是沿x轴正方向υ₂=10^-5c。K₂ 系相对于K₁系的速度是沿x轴正方向10^-7c。在K₁系和K₂系里观察A、D的电磁场情况。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             

 

 

 

 

 

 图 8-3   任意参照系观察电磁场的效果是一样的    

 

（1）在K₁坐标系里观察，电磁合力：

F=  

= =

电场力相互吸引，磁场力相互排斥，故式中使用减号。

（2）在K₁系里，A的速度是沿x轴正方向υ₁=10^-6c ，那么按相对论公式换算成K₂系里的速度就为：

          υ₁ = = 9×10^-7c

在K₁系里，D的速度是沿x轴正方向υ₁=10^-5c ，那么按相对论公式换算成K₂系里的速度就为：

          υ₂ = = 9.9×10^-6c

在K₂系里观察，合力：

  =

电场力相互吸引，磁场力相互排斥，故式中使用减号。

计算表明，用相对论公式换算后，物理定律在不同参照系里都是成立的。

再举一个在假设是与“以太”静止的参照系看似不动的事件，即插入一个与“以太”静止的坐标系，在另外的参照系下观察的例子。

    例2：设A为质子，D为电子，两者相距10^-8米，K₁系观察A和D的速度均为0（我们可以假设这个K₁系相对于以太是静止的）。K₂ 系相对于K₁系的速度是沿x轴正方向10^-7c。在K₁系和K₂系里观察A、D的电磁场情况。

（1）在K₁坐标系里观察，电磁合力

F=  

= =

电场力相互吸引，不存在磁场力。

（2）在K₁系里，A和D的速度均为0，那么按相对论公式换算成K₂系里的速度就为：

          υ₁ = = - 10^-7c

在K₂系里观察，合力：

  =

电场力相互吸引，磁场力相互排斥，故式中使用减号。

计算表明，用相对论公式换算后，假设以太存在，原来相对于以太静止的量子电场，与在其他运动系里观察到的情况是一样的。 

    再举一个接近光速的例子。

例3：设A、D均为质子，两者相距10^-8米，K₁系观察A的速度是沿x轴正方向

υ₁=0.999c，K₁系观察D的速度是沿x轴正方向υ₂=0.998c。K₁ 系相对于K₂系的速度是沿x轴反方向0.9c，在K₁系和K₂系观察A、D的电磁场情况。

（1）在K₁坐标系里观察，电磁合力

F=  

=

     =

（2）在K₁系里，A的速度是沿x轴正方向υ₁=0.999c ，那么按相对论公式换算成K₂系里的速度就为：

          υ₁ = = 0.98116947c

在K₁系里，D的速度是沿x轴正方向υ₂=0.998c ，那么按相对论公式换算成K₂系里的速度就为：

          υ₂ = = 0.9626719

在K₂系里观察，合力：

    结果相同。

从上面的例子中，我们可以看到以太结构的存在与电磁学公式同样是相容的，无论以什么参照系计算，都可以只考虑电荷之间的相对运动。

（三）以太的存在不会给“粒子”带来“阻力”，“粒子”也无法发现自己与以太的相对速度

笔者认为以太存在与相对论在变换公式上和理论上是吻合的，即使以太存在并且设置一个特殊的参照系，丝毫不影响相对论换算公式的应用。笔者的目的是希望揭示相对性背后隐藏着的含有一定程度的绝对性的和更一般性的东西。为什么“以太”中的“我们”没有感到以太的存在呢？因为“我们”及我们使用的仪器都是量子波，而媒质以太与量子波本来就是融合在一起的整体，量子波在比钢铁还要坚实的以太中运动当然不会有什么“阻力”，没有阻力就没有相互作用，量子波当然也就无法测出自己与以太的“速度”。

（四）从相对论变换公式并不能确定尺子缩短和时钟变慢

需要指出的是从相对论变换公式并不能得到相对的尺子缩短和时钟变慢的结果，现在简单地设几个数据测算一下：当A坐标相对于B坐标速度是0.8c，若在B坐标中测得某事件的时间t为3时，空间x为10；时间t为5时，空间x为12。利用相对论变换公式换算到A坐标。

B坐标中的距离为：12-10=2

A坐标中的距离为：13.3333-12.6666=0.6666

0.6666 / 2 不能满足“尺缩”公式因子=0.6的要求，可见不是“同时”测量的距离是无法比较的。

可以将上例改为“同时”：若B坐标中有一把尺子，当时间t为3时，尺子两端的空间x分别为10和12。换算到A坐标：

B坐标中的距离为：12-10=2

A坐标中的距离为：16-12.6666=3.3333

2 / 3.3333 = 0.6  似乎能满足“尺缩”公式中=0.6的要求，但是要知道值16是在时刻得到的，而值12.6666是在时刻得到的，根本不是同时的概念。

还可以简单些，可以假设两个坐标平行通过的一瞬间，B坐标系上两个点同时向A坐标上的尺子发射激光，因为B坐标上的时钟相对于B坐标是静止的，因此这个同时是可以做到的，这样就可以在A坐标上的尺子上刻两个记号，我们要问，A坐标上的两个记号是不是同时的呢？从上面的计算可以知道对于A来说不是同时的。继续深入研究下去我们还可以得知，相对论变换公式对于尺子缩短和时钟变慢的计算不仅不能进行相对的反解计算，而且不能插入任何参照系（包括插入一个与以太同速率的参照系），在参照系之间进行相互转换。因此笔者认为，相对论变换公式本身不能得到尺子缩短和时钟变慢的结果，“看谁运动谁就尺子缩短、时钟变慢”并不是相对性。

那么究竟谁的尺子缩短、谁的时钟变慢呢？从量子自身的相互作用“不能确定”，从相对论变换公式也“不能确定”，因而 “不能确定”就是最好的答案。

上述事实中还可以得到启示：从参照系观察量子运动本身就不是一个简单的问题，试想地球“捆绑”着两个质子运动，两个质子看似静止没有受到什么作用，其实它们已经承受着地球的“捆绑”作用，因此“速度的转换”本质上就是一种相互作用过程。

笔者不厌其烦地证明以太存在与相对论不矛盾，其目的就是希望确保以太进入物理学理论，以便在实在的以太结构中寻找费米波的结构特征，因为以太结构的存在对于研究量子结构问题、电磁性问题、波粒二象性问题是非常重要的。这里不仅有“上帝掷不掷骰子”的问题，还有“上帝如何造模子”的问题，即物质世界为什么产生“统一大小”的“粒子”，这不是一句“历史成因”能说明的。无序的物质世界造就了质子、电子等相对稳定的“粒子”，“上帝造的模子”如此准确，这是需要把以太找回来才能得到解释的。

三、量子态的绝对性和相对性

 

四、相对论是研究量子绝对的态在相互作用中表现形式的理论

 

第九章    量子实在的确定性与概率性

 

 三、不确定性原理

不确定性原理是由德国物理学家海森伯最先提出来的，也称海森伯不确定性原理。也就是说对于量子，我们不能对它的某些共辙性的物理量，如动量和位置、能量和时间，同时确定精确值。

如设和分别是测量动量p和测量位置q的误差，是普朗克常数。海森堡发现，测量p和测量q的误差，它们的乘积必定要大于某个常数。如果我们把p测量得非常精确，也就是说非常小，那么相应地，必定会变得非常大，也就是说我们关于q的知识就要变得非常模糊和不确定。反过来，假如我们把位置q测得非常精确，p就变得摇摆不定，误差急剧增大。海森伯将这个不确定性原理的公式表达为：

对于能量和时间：

此公式经过量子力学严密推导后表达为：

  和 

由于只是近似的估计，两类公式对问题的分析结果是等价的。

由于不确定性原理，量子可以发生一些在宏观中无法发生的现象。如太阳上的核聚变，本来核子之间的电场排斥力使得核子无法靠近，但是由于不确定性原理，在很短的时间（当然也是很小的概率）使得某些核子的能量不确定性增大，得以突破静电排斥力而发生核聚变。又如氢原子中的电子为什么不落到原子核内? 这是经典物理不能解释的问题，用海伯森不确定关系却能够得到说明。电子离质子越近，距离越小，电子的动量的不确定性增大， 足以使电子与质子保持一定的距离。

    海森堡认为对于量子的某些共辙性的物理量，如果先测量p 再测量，与先测量再测量p，结果是不一样的：。测量p时这个动作本身影响到了的数值。反过来，测量的动作也将影响p的数值。如用波去探测电子，波必然给电子本身造成扰动，波长越短的波，它的频率就越高，能量也相应于增强，这样给电子的扰动就越厉害，同时我们就更加无法了解它的动量了。

    有些学者认为不确定性原理就像我们测量海岸线的长度一样，由于海岸线是曲折的，测量越精确即测量的视距越短，总的海岸线长度越大。

    有学者认为要从对波的测量来理解，任何对波的一定行程测量，总会出现对不到一个波动周期的波的测量损失，测量行程越长平均下来这种损失越小，对波长的计算就越精确。这里将行程视为位置，波长视为与频率相关的，也即与动量相关的量，这样位置越模糊动量越精确，位置与动量是一对共轭物理量，符合不确定性原理。

    玻尔认为不确定性原理并不是测量因素形成的，他认为不确定性原理产生的内在机制是量子的波动性，是量子运动的本质的表现。

笔者认为，用量子单位制描述不确定性原理时，能量用频率（次/秒）代替，动量用波密度（次/米）代替，普朗克常数 为1，可以将不确定性原理公式转换为：

 

 

表明在量子波的一个波动周期以内的一些共辙物理量，是无法精确确定的。测量也是一种相互作用，对一个波动过程的坐标长度确定越精确，意味着只能看到一小段波动，由于波动过程运动的线速度是不均衡的，得到的波密度（动量）就越不准确。如果坐标长度扩大到一个波长，波密度（动量）的平均数就会准确到数值为1。或者对一个波动过程的时间间隔确定越精确，意味着只能看到一小段波动，频率（能量）的测定就越不准确。如果时间间隔扩大到一个波动周期，就得到一个准确的频率数值为1。如图9-7所示。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图9-7  不确定性原理与波动周期有关

 

这样认识不确定性原理与笔者前面认为量子态不确定性是可能性的、突发的，一般在量子相互作用的最后一个波动周期出现的观点是一致的。与笔者在第十章分析薛定谔波动方程和波函数时，认为波函数按照归一化处理后与限制条件共同表述，可以描述量子的实在运动，而概率描述量子波动行程中可能的不确定性一般只发生在量子强烈相互作用的最后一个波动周期的观点也是一致的，完全符合玻尔认为不确定性原理产生的内在机制是量子的波动性，是量子运动本质表现的观点。

量子论中不确定性原理所涉及的不确定性，是能用一定的概率计算的不确定性，是符合因果关系和决定论的，由此引起的量子态变动是有规律的变动，是物质的实实在在的变动，量子力学对它的描述也是实在的描述。

四、双缝干涉实验

 

    五、物质基本结构理论对量子衰变的解释

 

第十章  物质基本结构理论与量子力学的相容性

 

一、波函数和薛定谔波动方程

       （一）平面波的波函数

（1）平面波的描述

波的形式是多种多样的，平面波是指在波的传递过程中在一段距离内波幅变动不大的波。描述平面波的状态的波函数为：

    （10-1-1）

用量子单位制理解，在波函数（10-1-1）中：

  为波函数，与分别表示x方向的距离变量与时间变量。函数计算结果的物理量为波幅，即长度单位为 米。

  为波幅，单位为 米。指平面波相对稳定的最大波幅绝对值。  

  为波幅的变动系数，数值在－1，0，+1之间变动。

  为单位长度弧度数，     即，单位为 弧度/米。

   为单位时间弧度数，即，单位为 弧度/秒。

（2）坐标变量x与时间变量t

由于，即波在传播过程中不同距离的时间差。波函数10-1-1式可以写成：

    (10-1-2)

 如果上述波函数10-1-2式去掉括号中的第一项，得到：

       (10-1-3)

即为一个以时间为变量的振幅函数，这样的波并不向外传播，而是在原地上下振动，余弦cos的正负角的函数值是相等的，因此括号中的负号可以忽略。

如果波函数10-1-2式中去掉括号中的第二项同时保留第一项，得到：

     (10-1-4)

即为一个以坐标为变量的函数，是描述波到达各种位置的振动位移情况。

（3）波函数的复数形式

波函数10-1-1式也可以写成以e为底的复数形式：

         (10-1-5)

（4）由波函数建立的通用的波动方程

通用的波动方程是如下形式:

      （10-1-6）

    化简为一维形式的波动方程：

        （10-1-7）

函数是直接描述变量之间的关系，而物理方程则是在复杂的情况下表述各种物理量的关系，它可以包含各种函数，但对函数中的变量之间关系的表述不是那么直接，函数表达式与方程之间，在一定条件下可以转换。下面我们给出推导过程。

对宏观平面波函数10-1-5式进行转换，得：

   （10-1-8）

对时间二次微商得：

         整理得：

对坐标二次微商得：

                 整理得： 

将两个二次微商的结果连接得：

                          

引入波速u，将上式整理得到：

    

这就是前面的一维形式的波动方程10-1-7式。可见波函数与波动方程在一定条件下可以相互转换。

（5）常数项的意义

读者应当注意到由波函数转换为波动方程的过程中，波幅常量消失了，说明这个波动方程中含有的波函数与波幅常量没有直接联系。如果由波动方程反解出波函数，这个常量需经过归一化处理重新找回来。

（二）一般平面波的波函数能否描述独立量子形态的电磁波

（1）描述量子波的波函数与描述一般平面波的波函数的区别

通常，参照一般的波动描述方式，似乎可以建立一个类似的电磁波的波函数表达式：

    (10-1-8)

然而，我们以宏观的平面波方式来描述量子波时，必须考虑到量子波与平面波的重要区别：平面波的波函数描述的是一个波群（波束），而量子波由于其量子性，表现为个体的量子波。即使一个有限的空间在一段有限的时间里，只有一个电子或者一个光子在运动，我们也得承认这个电子或者光子的波动性，应当也有波函数描述它。因此用波函数来描述量子波时，显然应当与描述光束或者电子束的方式有所区别，或者说不能用描述一般平面波的波函数的方法来描述量子波。

（2）相位与概率

分析光子的运动：光子在振动且以光速运动，以位置作为变量，光子的相位随之而变，换以时间作为变量，光子的相位也是随之而变。光子的波幅、一个波动周期内的速度也是在随位置和时间变动的，但是波动量的大小与相位的变动是相关的。因此首先选取相位作为一个波动周期的因变量。

将原来描述光束的函数式10-1-8

   

改为描述单个光子的波函数：

    (10-1-9)

函数的值就是相位，单位为弧度。

将上述描述光子相位的函数用三角函数表示：

   (10-1-10)

得到的是无量纲数，数值在-1,0,1之间变动，这就是我们描述概率幅的函数。 加上适当的常数项A，使得波函数有适当的物理量，将模平方并按一定的物理量积分后，得到的结果是有量纲数，即概率密度：

   (10-1-11)  

（3）量子化电磁波的波动方程中的波函数是概率幅的波函数

根据10-1-8式对电磁波的函数表达式，按照式10-1-6的通用波动方程，可以建立一个电磁波的波动方程：

               (10-1-12)

方程中E表示什么呢？根据前面对一般波函数与波动方程的转换分析我们知道，这个E无法代表电场强度，因为由波函数转换为波动方程的过程中，电场强度常量E已经消失了，现在这个E函数计算得到的值是无量纲数，在一定条件下按归一化处理后可以有一定的物理量纲，就是概率幅。由此可见，即使人们将波动视为量子的出现概率的似波性，在进行归一化处理之前，波动方程并不能完整地描述量子的波动状态，因为波动方程计算出来的概率幅数值在－1，0，+1之间变动，必须考虑行程、波数等因素，进行适当的转换后才能得到实际波动的概率幅数值。因此归一化处理，实际上是使波动方程描述的物理现象回归实在的波动。笔者将在后面的实例中进一步说明，波动方程加上波动的边界条件，再加上归一化处理，是可以描述量子实在的波动状态的。

 

    （三） 薛定谔方程

    （1）建立描述电子运动的波函数

既然电子的运动可以形成波，那么应当如同描述光子的波动一样，有一个波动方程描述电子的波动。参照前面描述光子的波动方程 10-1-10)建立描述电子的波函数：

 

上式是量子单位制形式。

为了与读者熟悉的教科书中的经典公式衔接，我们将上面的波函数按下式描述为经典形式：

由于动量 ，即动能 / 速度υ。

能量 ，此处表示电子库仑势能。

普朗克常数，

                                (10-1-13)

（2）将电子的波函数改写为复数形式并进行微商

将上式改写为复数形式：

                   (10-1-14)

这里为了波函数的完整性加上了，在后面进行微商处理时自然消失，而在归一化处理时又回到公式中，那时它的物理意义与我们进行归一化处理方式有关。

将上述函数对时间微商得：

            (10-1-15)

将上述函数对坐标微商得：

          (10-1-16)

为了将能量E引入，将方程(10-1-16)两边平方，得到：

                   (10-1-17)

转换中用上的P²=2Em公式，是由德布罗意波的动量与能量关系决定的。

     （3）得到薛定谔方程

由10-1-15式得到：

               (10-1-18)

由10-1-17式得到：

        (10-1-19)

将10-1-18与10-1-19连接起来，就得到自由粒子的一维含时不计算势能的薛定谔方程：

                      （10-1-20）

如果考虑到量子的库仑势能，得到一维含时的薛定谔方程：

        (10-1-21)

将上式扩展到三维，得到含时的三维薛定谔方程：

          (10-1-22)

其中：             (10-1-23)

    如果不考虑时间因素，得到三维定态的薛定谔方程：

   （10-1-24）

其中：   

简化为一维定态的薛定谔方程

   （10-1-25）

当然也可以再转换为量子单位制形式：

              （10-1-26）

为量子静止质量的能量（费米频率），为势能（费米频率的减量），为动能加势能即不含静止能量的总能量（总频率）。

定态是指粒子的概率密度分布不随时间变化的状态，定态薛定谔方程表示，任何时候粒子概率幅的空间分布，不随时间变化。E是粒子的总能量，其实并不包含静能。

对三维定态薛定谔方程也可用球坐标方式表示，如图10-1所示。

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       图10-1   球坐标

 

相应的球坐标的三维定态薛定谔方程形式为：

+U

=E                 （10-1-27）

其中r为粒子的径矢的大小，为极角，为方位角。

 

 

二 、 一个例子：无限深方势阱中粒子运动的量子化

如何利用薛定谔方程分析粒子的运动状态，现举一例说明：如图10-2。

 

 

 

 

 

 

 

    

 

          

 

 

图10-2 无限深方势阱中粒子运动示意图

 

设一粒子受到外部势能影响如下：

            （10-2-1）

也就是说这个量子在坐标区间受到外部势能为0，在阱外即坐标小于的区间，势能为无限大，这就要受到无限大的向内推的力。这种势能函数的势能曲线图形像井，所以这种势能分布叫势阱；在阱内即坐标区间，由于势能是常量，因此粒子不受力而做自由运动；在阱外即坐标小于的区间，势能为无限大。粒子从阱内向外移动到达边界处，势能突然增至无限大，粒子会受到无限大的指向阱内的力。因此，粒子的位置就被限制在阱内，即限制在坐标的区间，粒子这时的状态称为束缚态。下面分析该粒子的运动，研究粒子运动状态为什么只能取某种方式，即粒子运动的量子化问题。

（1）选取一维定态薛定谔方程

由于我们在空间一维的状态下研究粒子的运动，而且该粒子受到的势能不因时间而变动，因此选取一维定态薛定谔方程：

   (10-2-2)

（2）利用量子单位制对经典波动方程进行转换

   在量子单位制中：

      ，，

     

   将10-2-2方程转换为：

  （10-2-3）

（3）势阱外区域的波函数

在势阱外，即的区域，由于，因此必须，否则10-2-3式将给不出任何有意义的解。说明粒子不可能到达这一区域，这是和经典概念相符的。

（4）势阱内区域的波函数

在势阱内，即的区域，由于，10-2-3式可写成：

    （10-2-4）

设       （10-2-5）

的单位为：（次/秒）（次/秒）/（米/秒）² = 1/米²  ， 的单位为： 1/米，这里既是动量单位，又可以理解为单位长度的圆周弧度数，圆周弧度的单位是：米/米，即园弧等于直径时的角度，视为无量纲数。

得到：      （10-2-6）

解这个常见的微分方程（10-2-6）得：

      

得：   （10-2-7）

得：          （10-2-8）

（5）边界点的连续决定了区域内波函数在这两点的值受到限制

此解需满足标准条件：在处是连续的。由于在边界外，，所以边界内这两点也为0。即：

  （10-2-9）

设是整数，由此得：

两式相加得：， 或  

式中是整数。

（6）得到两种波函数

为偶数或奇数时分别给出10-2-9）的两种表示：

   （1）(或者2，4，6…….) ，则有：

        =     （10-2-10）

这是一个偶函数，下标表示“偶”。

  （2） (或者3，5，7…….) ，则有：

=      （10-2-11）

这是一个奇函数，下标o表示“奇”。

上两式中出现负号没有意义，因为按照量子论的解释，正负并不影响，即概率密度的分布。

（7）解出值

由于的连续性，

于是：      

同样由于的连续性，

于是：       

将这两类结果合并在一起，可得

           （10-2-12）

（8）势阱内粒子能量的取值量子化

将10-2-12式代入10-2-5式  ，

即可得势阱内的粒子的能量的可能值为：

      （10-2-13）

为了便于读者与教科书对比，上式按经典公式表示即为：

            （10-2-14）

（9）势阱内粒子的动量量子化

势阱中粒子的动量为：

           

   按量子单位制表示即为：

（10）势阱内粒子的波长量子化

相应地，粒子的德布罗意波长为

         

按量子单位制表示，波长即为动量的倒数：

此波长也量子化了，它只能是势阱长度两倍的整数分之一。这类似于两端固定的弦中产生驻波的情况，无限深方势阱中粒子的每一个能量本征态对于德布罗意波的一个特定波长的驻波。

（11）利用归一化条件解出波函数的常数项

能量量子化后，上面的函数式可以写成：

                       

                        

为了求出A的值，我们用波函数或的归一化条件，即

   

由此得：

                             

这个值的单位是什么呢？它应当是：，这个值平方后得到的单位是：1/米，即动量，也即波长的倒数。归一化的本质意义是：波函数的值随着波动而周期性变动，但是量子在运动的行程里不止一个周期，因此量子在每一个周期内出现的概率幅并不在－1到0到+1之间， 而是要乘上一个数值，使得波函数在量子行程中的概率幅之和为1，这个数值的大小就是式中A。实际上A可以理解为概率幅的线性密度，它的平方即动量（单位是1/米）：线性概率密度。

（12）量子的波动特性引起了量子的概率性

按经典理论，粒子在阱内来来回回自由运动，在各处的概率密度应该是相等的，并且与粒子的能量无关。而由粒子的波动性给出的概率密度的周期性分布和经典粒子的完全不同，它呈现出波动。物质基本结构理论对此解释为：这正是量子波动的特征，由于波动使得量子在一个波动行程的速度并不是均匀的，也就是说在各段行程持续的时间是不一致的，再加上相互作用时的不确定性因素，因此量子出现就呈现出概率性。

（13）量子的驻波约束性定态决定了量子的最低能级

按照经典理论，上例中的粒子可能处于静止的即动能为零的最低能态。但是按照量子力学计算，量子粒子的最小能量 不等于零，这是符合不确定关系的，因为量子粒子在有限空间内运动，其速度不可能为零。物质基本结构理论认为这是由于量子的驻波约束性定态决定的，将在后面章节中讨论。

（14）量子的波动性和非定域性使得量子有可能穿越势垒

另外按照量子力学计算，可以允许一定概率的量子到达限制区域，即的区域。这个问题是量子穿越势垒问题，对现代科技发展起了非常重要的作用。物质基本结构理论认为并不是量子在极短的时间内，由于不确定性原理能量极大地增加，而是因为不确定性原理，在一个波长范围内量子有可能不发生按经典理论应当发生的碰撞行为，其根本原因是量子的波动性和非定域性。

三、 物质基本结构理论与量子力学的相容性

实践证明量子力学能够对微观物理大部分现象作出解释和预测，它的正确性是不容怀疑的。下面就上例，谈谈物质基本结构理论与量子力学的相容性。

（1）物质基本结构理论认为量子力学对波函数的概率性解释是正确的，量子运动和宏观物质运动一样，其概率性都是产生于有规律的不确定性因素，由于概率本身具有规范性，因此概率性的背后都存在着决定性的因素，都是有规律的。

（2）在波动方程或者波函数中，变量的取值范围不是方程本身确定的，而是根据量子运动的限制条件设定的。单独考察波函数是很难发现其中的实在性的，因为波函数本身确实并不含有实在的物理量。但是如果将波函数按照归一化处理，同时与限制条件结合在一起考虑，就可以描述量子实在的波动运动。

（3）正是由于量子在运行中呈现出的实实在在的波动性，如果发生相互作用，它能不能表现出来（如干涉、衍射），能不能被测量到（如击中屏幕），这就要受到不确定性影响，即出现概率性。按照波动方程计算出来的波函数，量子整个波动过程都存在概率，但是这只是一种可能性，在没有发生较强的量子与系统的相互作用时，量子并没有受到不确定性的影响或者影响很微弱，它若无其事地按照原来的运行方式运动，这就是概率密度的隐性。只有量子与系统发生较强的作用时，量子才受到不确定性的影响，这就是概率密度的显性。波函数表示的概率反映了量子在某个时刻某个位置出现的概率，虽然它不是肯定地说量子一定会出现在那里，但是既然能够计算出量子有一定的机会出现在那里，那么量子的运动轨迹就一定有可能实实在在地到达那里。量子的历史和现在都是实实在在的，它的将来的变化趋势有不确定性，但是它的将来的状态也一定是实实在在的。物质基本结构理论认为量子运动中的波动性具有必然性，而不确定性是偶然的。此例量子波函数计算出来的概率是量子可能出现的概率，它显然与行程有关（这就是要进行归一化处理的原因），也与波动有关，实在的波动使得量子在经过每段行程的持续时间是不一致的，因此量子出现的概率当然会不一致。量子的概率性与不确定性原理是由同一机制引起的，这个机制就是量子的波动周期。 

（4）物质基本结构理论认为波函数表现的量子概率幅叠加是有物质实在基础的，这个基础就是量子波之间的同步性干扰。笔者认为量子态的似波性叠加特征是量子力学的本质，是量子力学描述量子态的概率性特征与宏观物理现象中表现的概率特征的本质区别。同步性干扰引起的相互作用是引起量子态的似波性叠加特征的内在机制，由于量子波之间的同步性干扰，使得量子群体表现出态叠加的特征，才能显示出了量子力学解释实验事实时的正确性，宏观的波动叠加特征才能在此基础上产生。物质基本结构理论与量子力学是相容的。

四 、贝尔不等式和EPR实验

 

五、物质基本结构理论对纠缠态量子关联非定域性的思考

 

六、 物质基本结构理论对量子理论的完备将起着重要作用

 

第十一章  量子定态的形成机制

 

量子的定态指的是量子的态趋于一致性，如光速的一致性、费米子带电量大小的一致性等。量子波的定态性还指量子某些态在一致性的基础上进一步发展为定量性，如质子具有2.26873168 ×10²³次/秒的费米频率，电子具有1.23559 ×10²⁰次/秒的费米频率，在电磁作用中起到重要作用的精细结构常数: a = 0.007297353 次/e²，等等，这些数值不多一点也不少一点。量子的定量性在本质上是一致性的表现形式。

 

第十二章  氢原子的驻波约束性定态

 

一、玻尔的氢原子理论

玻尔的氢原子理论是在量子波动方程出现之前提出来的，尽管波动方程出现以后对量子运动的描述更系统和更准确了，但是了解量子力学发展初期的玻尔的氢原子理论，对我们理解量子力学，理解量子运动规律仍有帮助。

（1）假设电子在氢原子中存在运行轨道

如图12-1，玻尔设氢原子中电子波动状态：质子带正电荷，电子带负电荷，如果电子轨道半径为，运动速度为，电子质量为，则：

     （12-1）

 

 

 

 

 

图12-1 玻尔氢原子模型

 

在量子单位制中

a 为精细结构常数=0.007297353

   c为光速：2.99792458×10⁸（在上式中不带单位）

普朗克常数

基本电量e =1

电子质量在量子单位制中相当于：电子频率ν_e/c²

电子频率

电子质量则为  单位：秒/米²

将12-1式用量子单位制表示：[左右两边单位均为 (次/秒)/米]

化简

    （12-2）

（2）假设电子角动量只能是的整倍数

  

按量子单位制表示：      （12-3）

     得：                （12-4）

（3）计算电子速度及轨道半径

    将12-4式代入12-2式，解得：

          (12-5)

将12-5式代入12-4式，解得：

     （12-6）

（4）计算当n=1时的轨道半径

 根据12-5、12-6式，当    时：

 

          

将 ， 次/秒，   

米/秒  代入上式

                米       （12-7）

即玻尔氢原子半径，与实验值相等。此例充分说明运用量子单位制与传统方式对物理公式的推导效果完全一致，量子单位制比传统方式要简单一些，而且表达物理现象更直接一些。

（5）电子轨道圆周是电子玻色分量的波长的整倍数

当n=1时，电子与质子距离 =5.29177×10^-11米，

电子运行轨道周长=米

          =米

由于电子玻色分量的波密度（动量）=

玻色分量的波长

=

         

          米

与周长计算相等。经测算n=2，3，4，……时均可得到：电子运行轨道周长是波长的n倍。可知，公式中要求角动量是整数，即是要求电子轨道周长是波长的整倍数。

（6）氢原子总能量计算

这里氢原子的总能量并不与氢原子总频率对应，计算公式如下：

氢原子的总能量 = 氢原子库仑势能减少数+电子动能

因此得到的值总是负数，负数越大表示能量越低。

由公式可知：

     说明n越小，电子速度越大，电子的动能即玻色频率越大。

   说明n越小，电子轨道半径越小，累计费米频率转换为玻色频率越多，氢原子总的费米频率（即剩余势能）越小，即根据作用分配原则，减少的费米频率主要是质子的费米频率。式中L_e 为电子波长。

玻尔系统总能量

               （12-8）

   按量子单位制转换：

    

  

则

   =      （12-9）

当n=1时，E=

          

当n=2时  E=

          

   实验值为：n = 1 时：E =  

           n = 2 时：E =

理论值与实验值基本相等。

（7）存在一个最低电子轨道

电子在氢原子中，费米频率按正常的电磁作用转化为玻色频率外，还必须

保持一定的玻色频率，即动能，这个玻色频率的大小为：

电子在氢原子中的规范性主要由这个玻色频率决定：

当电子距离质子越近即n越小时，氢原子(电子与质子之和)的费米频率越来越小，但同时上面公式计算的电子玻色频率越来越大。

 如当n=2时，，

     （l_e 为电子波长）

此时，氢原子（主要是质子）的费米频率减少数为：

此时“附加回来”的动能即玻色频率（主要是电子的）为：

当n=1时，，

此时，费米频率减少数为：

此时，“附加回来”的动能为：（远小于光速时）

可见随着电子与质子的距离减少，氢原子总的费米频率减少的速度小于玻色频率增加的速度。在某个距离时玻色频率的增加总数将会大于费米频率的减少总数，此时电子与质子的距离不能再减少，称为基本距离，即前面计算的n=1时的电子轨道半径。

米

里德伯常量：

  单位：次/米^，即动量。

（8）用其他费米子代替质子或者电子

若用质量为Z核电荷数的核子代替质子，则在上述公式中出现的位

置，用Z代替，那么：

  比单个质子时增大Z倍，

，比单个质子时缩小Z倍。

若单个质子不变，用μ子代替电子，μ子的带电量与电子一致，但质量是电子的207

倍。

原公式变为：        （12-10）

                        （12-11）

解12-10及12-11方程组得

  比电子时“轨道半径”小207倍。

此计算与近代物理实验不符。《近代物理》（杨桂林等编）教材85页有一段话：“电子e被μ粒子代替，由于μ粒子的质量，系统的约化质量比氢原子的约大186倍，因而μ原子的玻尔半径比氢原子的小约186倍。”按照这段叙述，应用到公式中μ的质量不能以电子的207倍代替，而只能以186倍代替。这个“约化质量”的概念是什么？书中没有解释。笔者理解是如下意思：质子与质子加电子的质量比为，电子的速度可分配到99.95%，可以忽略不计质子的运动速度。而μ子比电子的质量要大很多，μ子的速度只分配到=89.87%，所以必须考虑质子的运动速度，按动量守恒，μ子的约化质量则相当于207×89.87%=186。看来这样理解是正确的，上述公式计算要考虑这个因素。

以上是20世纪初，玻尔对氢原子中电子能级的推导过程，本书改用量子单位制进行了表述。波尔的氢原子中电子能级模型在物理学发展史上有着重要意义，但也有一些局限性，主要是预先设置量子的定态而不是推导出量子的定态，对量子的定态只有主量子一项，缺乏全面性和系统性，理论对实验的解释乏力，等等。至于说玻尔的氢原子理论中不应当再保留电子运行轨道的经典概念的观点，笔者并不完全赞同，如果我们承认量子运动的实在性，并将轨道泛指量子已经运动的、或者将以一定的有规律（尽管是概率的）运动的轨迹，那么是否还有必要将经典的一切实在的东西都抛弃呢？事实上量子力学包括矩阵量子力学和波动量子力学，对电子在氢原子中的运动描述，并未完全丢弃轨道概念，只不过认为轨道是不确定的。

    二、薛定谔方程对电子在氢原子中的定态分析

玻尔氢原子理论为量子力学建立了基础，在此基础上建立了以定态、跃迁和概率为主要特征，以波动方程、波函数为主要表述方式的量子力学。量子力学的创立使人类对量子运动形式的认识更进一步，量子力学对实验事实的描述和预测是正确的，本节将介绍利用薛定谔方程分析电子在氢原子中的定态。

    氢原子是一个三维系统，其电子在质子的库仑场内运动，处于束缚状态，它的势能为

                    （12-12）

按照量子单位制表示：

                       （12-13）

其中为电子到质子的距离。

由于势能具有球对称性，为方便求解，就利用三维定态薛定谔方程的球坐标方式表示，如图12-2。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图12-2 反映三维薛定谔方程的球坐标

 

相应的球坐标的三维定态薛定谔方程形式为：

+U

=E                

其中r为粒子的径矢的大小，为极角，为方位角。

将氢原子有关数据代入，并按量子单位制转换，得到：

                  （12-14）

其中波函数应为的函数，即。（即动能减势能的相应频率，不含与电子静止质量有关的频率）。

     12-14式可以用分离变量法求解，即有

                 

由于求解的过程和的具体形式比较复杂，此步从略。

无数的实验证明了量子力学的正确性，在本书中我们不再对量子力学作深入研究，甚至连叙述量子力学是如何得到量子运动方式的结论的推导过程都予以省略。我们采取的办法是全部认可量子力学对电子在氢原子中的运动方式的描述（这是含有概率色彩的描述），然后从物质基本结构理论的角度试作一些假设性解释，尽可能得到电子在氢原子中运动的实在性描述。

（1）氢原子中的电子受到的约束条件和被约束的态

第十章我们分析势阱中的量子波函数时，约束条件是由于势能在势阱两个边界突然由0变得无限大，因而波函数在此处突然变为0（同时还要求函数的单值性和连续性）， 因此自然地得到只有在量子玻色分量的波长是势阱两倍长度的整数分之一时，波函数才能成立的量子化结果。也就是说边界条件形成了驻波性态约束，被约束的态只有一个：量子的能量。

本例，氢原子中的电子，约束条件是在与中心距离不断增大时，即r趋于0时，波函数迅速地变小，无限地接近0（同时还要求函数的单值性和连续性），由此形成的约束也是驻波性态约束。由于氢原子中的电子动能不是恒量，而且氢原子是中心球对称的，除与中心距离r外，还有极角等因素。因此约束条件对氢原子中电子的状态影响有三个，分别由3个量子数决定。 ：主量子数，与波函数的径向部分有关，它决定电子的（也就是整个氢原子在其质心坐标系中的）能量； ：轨道量子数，与波函数的部分即极角有关，它决定了电子的轨道角动量L₀的大小； ：轨道磁量子数，与波函数中的即方位角部分有关，它决定了电子轨道角动量L在空间某一方向（如方向）的投影。

（2）主量子数：假设驻波性约束使得处于震荡状态的氢原子总能量定态

主量子数 与波函数的径向部分有关，它决定了电子的（也就是整个氢原子在其质心坐标系中的）能量。

主量子数的取值范围为：1，2，3，4……

相应的能量可能取值为：

              （12-15）

其中是电子的质量。此式表示氢原子的能量只能取离散的值，这就是能量的量子化。

按量子单位制表示：

         （12-16）

此式与（12-9）式完全一致。

    当  n=1（或者2、3）时，电子有一个确定的能量，但是我们没有理由要求它待在一个特定的“轨道”上，只要求它的总能量确定就可以了。它与质子距离近一些时则玻色频率加大而费米频率减少，它与质子距离远一些时则玻色频率减少而费米频率加大，无论哪种情况，它的总的“能量”保持不变。

波动方程得到“主量子数”时，似乎没有用上玻尔氢原子理论中的轨道概念和角动量量子化的概念。电子的玻色频率和费米频率都是在变动的，因此玻色波长也是在变动的，它的定态仅仅是定在电子总频率上，它包括费米频率分量和玻色频率分量。那么波动方程依赖的是一个什么约束达到这样的定态呢？分析波动方程的计算过程可以得到结论，这时的电子定态仍然是驻波约束性定态，电子在震荡中有一个行程，尽管电子在这个行程中动量在不断地变动，因而玻色波长分量也在不断地变动，但在折返点的必须平滑过渡，这就对电子的定态起到约束作用，这个约束仍然是驻波约束，即电子行程必须满足波数的整数或者半整数要求，既然承认有一个电子行程问题，说明电子的“实在”的轨道是存在的。

那么是否要求电子在震荡运动中的每一个时刻都在进行约束和调整呢？这是做不到的，约束和调整只能发生在费米子集中的位置（此例是电子运动方向平滑折返处），只有这里才有可能将产生不和谐状况的能量传递给别的量子，在保证各种守恒定律有效的基础上完成约束和调整。

由于篇幅有限，对于轨道量子数、轨道磁量子数不在此详述，仅提出如下假设：

假设驻波性约束使得电子运行轨道的椭圆角度定态，满足轨道量子数要求。

假设驻波性约束还使得电子运行轨道的偏振角度定态，满足轨道磁量子数要求。

（3）电子的自旋量子数

这个量子数开始不是在研究氢原子波动方程时提出来的，本节前面研究的其他量子数都是驻波性约束引起的，而电子自旋量子数并不是由驻波性约束引起的，而是由费米子自旋性约束引起的。理论认为自旋不是电子的外部运动，而是一种如同电子电量、质量一样的“内禀”性质。电子自旋量子数的取值范围只有1个：1/2，而电子自旋磁量子数的取值范围有两个：-1/2，+1/2。

    电子自旋对电子的实在性运动的影响是：根据泡利不相容原理，上述主量子数、轨道量子数和轨道磁量子数决定的电子的态，在氢原子中每一个态只能容纳两个电子，这是由电子自旋磁量子数的-1/2和+1/2两个取值范围决定的。我们已经设想电子在原子中运动的实在的形式：具有平面轨道，保证驻波完整，具有一定的椭圆度和一定的偏振角度保证电子运动在边界的平滑过渡。为什么某一轨道上只能容纳两个自旋磁量子数相反的电子？这里只能假设：由于费米子的自旋性约束要求距离靠近、运动形式相似的费米子，呈现异向自旋吸引、同向自旋排斥的效应，通常两个距离靠近、运动形式相似、异向自旋吸引的电子将会形成“共振”，其他电子再闯入会由于角动量的变动无法保证驻波的完整性，而处于不稳定状态。

    三、物质基本结构理论对驻波约束性量子定态的认识

驻波约束性量子定态指的是量子在运动中形成的玻色波，力图在边界（或称转折点）实现平滑过渡，从而要求量子的玻色频率（相当于经典理论中的动能）、角动量、偏振角度等状态只能稳定在一些离散值上。在量子运动限定在一定行程的条件下，如量子在一定的行程内往复运动时，量子的玻色频率力求在总的行程内实现在两个边界的平滑过渡，于是它的运动行程的两倍于玻色性波长分量的整倍数时处于稳定状态。

本文对氢原子驻波约束性定态的内在机制作了一些假设，如主量子数体现的对波长的约束，轨道量子数体现的对电子运行椭圆角度的约束，轨道磁量子数体现的对电子的偏振角度约束，提出这些假设的目的是希望将量子的实在性引入量子的定态机制，这些假设需要得到实验的验证。量子驻波约束性定态不可能发生在量子行程的全过程，量子运动在行程中间时是无法知道总的行程有多长的，而且如果真能得到总行程多长的信息，量子的态调整必然产生频率即能量的变动，那么必须有别的量子接收或者提供能量，否则能量是不守恒的，量子在行程途中，这些问题都是较难解决的。因此定态的调整不是发生在量子行程的全过程，不要求量子在行程途中知道总的行程有多长，也不要求量子在行程途中进行任何约束性调整，直到量子运动到行程边界，才得到在行程边界能否形成平滑过渡的信息，同时得到直接的约束性调整信息。这种情况下量子的频率即能量的调整容易实现。

电子出现不确定性和概率性是偶发的、突然的。大多数情况下它是隐性的，只有发生了作用（如观察时）才显示出来。电子在某一区间的概率密度大说明是电子在某一区域停留时间与电子行程总时间的比值大。电子的不确定性和概率性是有规律的，因此电子的运动是有规律的、实在的。由于圆周运动导致电子出现了概率的径向中心对称性或者某个方位的对称性，出现了特定的“电子云”分布花样图形。

 

第十三章  费米频率定态和复合量子

 

 第十四章   科学理论的形成和发展

 

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