宇宙之磚

文/劉泰祥

人類對自然界物質(zhì)本源的探索，從殷周時期的“五行說”、古希臘的“原子說”，經(jīng)近代的化學(xué)元素和原子模型，到現(xiàn)代粒子物理學(xué)提出的62種基本粒子，一直持續(xù)至今。從20世紀80年代開始，為數(shù)眾多的基本粒子引導(dǎo)人們?nèi)ピO(shè)想這些粒子的結(jié)構(gòu)，物理學(xué)家們已經(jīng)給出了許多理論模型，但它們差別很大。目前，“宇宙之磚”的探索仍是科學(xué)前沿的熱門研究領(lǐng)域。

1.物體（粒子）的結(jié)構(gòu)與場

如同兩個磁體之間的相互作用一樣，任何兩個物體之間的相互作用都是通過場傳遞的。光子通過天體表面路徑會發(fā)生向內(nèi)偏折的事實表明，天體引力場與光子之間存在相互作用。換言之，光子也具有一個場—光子場。

相互作用無處不在的事實表明，任何物體或粒子都有場。物體的質(zhì)量性質(zhì)是其引力場的一種反映，電子的電荷性質(zhì)是電子場的一種反映；同理，光子場表現(xiàn)為（熱）能量。

我們知道，永磁體的周圍有一個磁場，但當它受到劇烈撞擊時磁性就會減弱，這是因為其內(nèi)部的分子排列有一定規(guī)則，一旦被破壞，磁性就會減弱甚至消失。由此可見，永磁體的磁性取決于其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。推而廣之，一切物體或粒子的場都是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種外在反映。

2.一元二態(tài)物質(zhì)觀（詳見劉泰祥《系統(tǒng)相對論》）

自然界是物質(zhì)的，物質(zhì)是量子化的,一切物質(zhì)都是由能量子（與普朗克的定義不同，見下文）構(gòu)成的；物質(zhì)具有流體態(tài)和剛體態(tài)兩種狀態(tài)，流體態(tài)的能量子稱作爽子，剛體態(tài)的能量子稱作cn粒子；這兩種狀態(tài)的物質(zhì)相互依存、相互作用和相互轉(zhuǎn)化。這就是系統(tǒng)相對論的基本物質(zhì)觀—一元二態(tài)物質(zhì)觀。

爽子是物質(zhì)存在的基本形態(tài)，由爽子構(gòu)成的物質(zhì)是一種流體態(tài)物質(zhì)，稱之為爽子流體。爽子流體中的爽子無縫隙地連接在一起，如同肺泡結(jié)構(gòu)。爽子流體不可見且充滿整個空間，換言之，它是構(gòu)成幾何空間的本體，因此空間是爽子流體的一個別稱。

cn粒子是一個剛體式的單爽子渦環(huán)，它是爽子流體非線性薛定諤方程的孤立波解（見童秉綱、尹協(xié)遠、朱克勤著《渦運動理論》P142～P160）。cn粒子周圍存在一個伴生場，由爽子構(gòu)成的渦環(huán)從它的一端旋進、另一端旋出，渦環(huán)旋進的一端稱作陰極，渦環(huán)旋出的一端稱作陽極，如圖所示。陰極和陽極對應(yīng)于電磁理論中的磁南極S和磁北極N?？梢?，cn粒子就是一個理想的微小磁體，cn粒子周圍的渦線（環(huán)）類似法拉第所說的“力線”。

cn粒子示意圖

3.宇宙的層級

cn粒子就是本刊上期發(fā)表《從光的波粒二象性談起》一文中的能量子，它是構(gòu)成包括光子在內(nèi)的所有物體的最基本單元，也是最小的物體，系統(tǒng)相對論稱之為“宇宙之磚”。利用這個“宇宙之磚”，按物體的結(jié)構(gòu)層次，宇宙（物體）可由低到高分為10個層級：

第一層：cn粒子。即宇宙之磚。

第二層：光子。由cn粒子疊聚成的管狀粒子，cn粒子也是最小的光子。

第三層：電子、質(zhì)子等單粒子。它們是由光子組成的有特定幾何結(jié)構(gòu)的粒子。

第四層：中子、原子核等復(fù)合粒子。它們由電子、質(zhì)子等單粒子組成。

第五層：原子和分子。

第六層：原子或分子的聚合體，即一般物體。包括固、液、氣等狀態(tài)。

第七層：天體。包括行星、恒星等。一般具有多物態(tài)分布結(jié)構(gòu)，天體內(nèi)部的自激發(fā)機制導(dǎo)致其不斷生長（演化）。

第八層：恒星系。如太陽系，值得一提的是，太陽黑子本質(zhì)是一種超分子體。

第九層：黑洞。一般由中子星演化而來，其本質(zhì)是一個帶有兩個發(fā)射極的超級原子核——超核。

第十層：星系（星系團）。如銀河系，它是由黑洞雙極噴流所孕育形成，是構(gòu)成宇宙的基本單元。

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