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新科学的观念之一: 实体粒子与能量的时空转换
作者:中展
【正见网2005年06月16日】我们用肉眼看到了五光十色、风云变幻的自然景物,听到了各种声音的交响,尝到了不同食物的味道,嗅到了一些物体的气味,触摸了我们看到的一些固体、液体,当春风拂面我们心旷神怡,而烈日当空又感酷热难熬。我们通过人的感官接收到客观世界的物质能量,构织了最直观的世界图景。感官所接收的信息直接影响到我们对世界的看法,影响到我们人存在于世界的基本常识,也影响到人们观念的产生和选择,以及影响到在探索和发现客观规律的过程中。

进入二十世纪,产生了相对论和量子力学,人们对自然界的认识又进了一步。现在,人们已从表面物体之中不断向微观下认识,逐渐认识了分子、原子、原子核和电子、质子和中子、以及中微子、夸克、光子等更微小的基本粒子。但是,随着科学发现的深入,我们的思考也会越多:微观与宏观真是相互脱节的吗?在科学发展的过程中,人们所熟视无睹的固有观念和常识是否已经在制约着人们对世界的进一步认识?或者说,人们是否已经在要求哲学能有所突破了?

一、实体粒子的实质

实体粒子的概念太平常了,太普通了,以至于人们都把注意力转移到以实体为基础的各种现象和规律中去了,而仿佛已把它当作当然的、自然而然的存在了,把它当成了认识世界的自然观念了。

人们通过眼看、耳听、触觉触摸等过程,形成直观的实体常识和观念;又在经典力学中力的相互作用中深入认识实体的特性和质量;又从微观中发现了分子、原子、质子、中子以及其它许多基本粒子,逐渐形成了现在人们所认识的实体粒子的概念和内涵。

然而,我们是否能再返观一下这已熟视无睹的实体,现有的实体粒子概念的内涵究竟是如何体现出来的?而真实的实体粒子的内涵又是什么呢?

1.从实体的体积上认识实的含义

现代实证科学的发展已从表面物体中发现了分子、原子、原子核、电子、质子、中子以及中微子、夸克等其它基本粒子。那么一定质量的表面物体和它里面的那些基本粒子之间有些什么关系呢?

人们已经发现,一定体积和质量的表面物体,其内部是不停运动的分子,分子和分子之间有间隙,并且存在相互作用的能量场,而这些分子的体积之和显然不等于表面物体的体积之和。

沿着这个思路,再继续往下认识:分子由原子构成,原子由原子核和电子构成。人们发现,原子直径约为10-10米,而原子核的直径10-15米之内,电子围绕原子核高速旋转着,发生着相互作用和能量交换。电子和原子核之间存在很大的空间和场。电子和原子核之间的空间远大于原子核和电子的体积,即原子内部绝大部分是空的。

那么现在我们发现并认识到,对于原先我们所认识的实实在在的表面物体,其绝大部分体积空间并不是实的,而是由场和能量所充满的空间,而只有极少部分空间是由实体粒子所占据(即原子核和电子)。那么,再沿着这个思路向微观下去认识,随着认识的粒子状态越来越微观,其由能量场所构成的空间所占的比例越来越大,而实体粒子所占空间比例则越来越少,也即越来越趋近于“零”。那么,这是否可以使我们对原有的实体的含义有所启悟呢?实的在哪里呢?实意味着什么呢?体积是什么呢?我们现在可以以这个启示为起点,尝试认识实体粒子观本身的实质,也尝试以一种新的观念来重新认识客观世界。

2.其次,以人们用肉眼“看”到实体的过程来重新认识实体

人们睁开眼睛,用肉眼看到世界。人们认识世界的大部分信息,是通过肉眼获取的。人们用肉眼看的过程和对肉眼的依赖,已自然地、当然地溶入到人们认识事物的观念之中了。现在,让我们反思一下肉眼“看”的状态与实体粒子观念之间的关系。

利用人们现已知的某一层微观存在来反思肉眼“看”的状态:人们发现,在物体的某微观状态下,电子绕原子核高速旋转形成电子云。而且被测物体的所有空间都充满这样的电子云。那么,在微观下的某一层次,就可以将物体看成是由无数电子云构成电子云团。光照在物体上,也就是光照在构成布满物体的电子云团外的能量场上,发生频率和方向的改变,而被人观察到。而这只是其中光的波长在0.46μm到0.70μm之间的可见光通过人的眼睛传导到人的大脑中形成的实物图像,但这个实体图像却不是对事物存在的真实反映。人们看到的“实体”与其对应的电子云团却大不相同,然而,人们却形成了“实体”的观念,并由此以“实体”来认识客观世界,来进行实证科学研究。

人们往微观下认识了基本粒子。但是,只能认识物体的某一点的微观世界,显微镜、放大、看的观念仍然带入其中。而不能看到物体的整个微观状态、微观境界。

3.再从感官触及的角度来重新认识实体粒子的含义。因为感官也是人认识事物的基本条件之一,也是人形成实体概念和含义的因素之一。

现在,让我们根据现代科学所认识到的某层微观粒子的状态,来重新思考、分析两个物体的接触,反思一下 “触及”的状态与实体粒子观念之间的关系。

引用已有的科学发现,当两个物体接触时,可以认为是两团电子云在相互靠拢,电子云外的能量场相互作用,并导致两物体呈现出宏观状态的变化,并没有原来所固有的那种实物触及的含义,没有那种实实在在的触及。

而当人的手触摸物体时,也可以“看”到两团电子云在相互靠近,而构成物体的电子云团外的能量场刺激构成人的感觉神经的电子云的场,通过场和能量的相互作用,传导入大脑而有物体能量的感觉,与人的肉眼配合构成实物的认识,而实质的接触是什么呢?却加入了人们所形成的实体的含义与观念。

4.在构成实体粒子的概念和观念的过程中,质量已成为实体粒子概念的重要内容之一了。那么,质量的含义究竟是什么呢?

1919年英国天文学家在日蚀观察中证实了光在引力场中不沿直线传播,而沿着曲线传播,爱因斯坦的广义相对论得以被证实。

随着高能物理的发展,人们通过加速器产生的高能粒子去轰击原子核靶,发现了许多种接近于光速运动的介子,它们的寿命符合相对论所预言的时间会延长的结果。此外,在电磁相互作用和弱相互作用中人们也发现了上面的这种时间膨胀效应。

现在,人们已经进行了原子核的聚变反应和裂变反应,并释放出了大量的能量,这一过程对相对论的质量与能量的关系(E=MC2)提供了有力的证据。在正负电子对湮没为光子的过程中,人们也发现电子的质量几乎全部转变成了光子能量。

在广义相对论中,爱因斯坦论述了时空空间会是弯曲的,认为质量越大的天体附近,引力场越强,因而时间标尺越长,也就是那里的时钟变慢,那里物质的时空是弯曲的;而且人们又发现在物体内部微观下,存在很强的能量场,时间标尺会沿长;越往微观下去,其微观能量场越强,时间标尺沿长越大。

光子能量在微观时空的强大场作用下,时间标尺沿长,因而其运行轨道也发生弯曲了。光子在其所在时空仍以光速前进,时空很大,但从我们这个时空去看(或反映到我们这个时空中来时),时间标尺延长极大,导致位移极短,并呈现弯曲,体积变得极小。

这样构成了一种弯曲的时空,形成了粒子形状,产生了我们所认识的微观粒子现象;而且能量又得以这样以弯曲时空的形式“凝聚”而成为了质量,构成了实体粒子概念的重要内容。

那么,实体的含义究竟是什么呢?是实的吗?是“看”到的吗?是作用到的吗?是触摸到的吗?是微观粒子实体构成的吗?都不是!

现在,当我们从空间、感观、认识过程和质量、时空等几个方面对实体粒子的概念及内涵重新进行认识之后,我们可以突破原有的实体粒子的概念和观念的束缚,而以一种能量弯曲的时空的观念来重新认识实体粒子的含义;以不同时空、不同层次的时空能量观念来认识世界了。

二、能量的世界

既然已经认识了实体粒子的概念和用实体认识世界的观念的局限性,我们就应当回归世界的真实存在,即以时空能量的观念来认识世界。即使是对于现代实证科学所触及到的最外面的几层物质存在,也可以用时空能量及转换来认识。

庞大的宇宙那么复杂,不同的能量时空,宏微、内外、表里、不同层次、不同时空结构等等。现代实证科学所研究、认识的也就是最外面的皮壳的几层物质能量和存在时空而已。

三、最外面的几层物质能量的时空转换

那么我们应如何来重新认识实体?应如何来重新认识世界呢?

我们既已知道,物体内部不同层次存在不同的时间标尺。在微观下,存在很强的能量场,时间标尺会延长;越往微观下去,其微观能量场越强,时间标尺延长越大。

这几层不同的时空如何存在与时空转换呢?由于人所在时空自身的局限,也即人和他使用的物质工具不可能进入微观层次的时空,对常人而言,只有那几层微观层次的时空能量转换到人所在的空间、作用到人所在的空间,被人和仪器所认识,被实证科学所研究。

当我们借助于放大镜看某一层次的粒子,例如看原子核时,实际是在我们这个时空看、去反映原子核层面所在时空中此原子核的存在状态。由于原子核所在的时空,其时间标尺与人所在的分子时空的时间标尺是不同的,能量场是不同的,原子核所在时空的时间标尺在转化到人的分子所在时空时,其时间标尺缩短了,其时空变小了,时空弯曲了,因而人所看到的原子核就很小。也就是说,是原子核所在时空的物质能量存在状态经过时空转换之后,其一部分能量被我们的仪器和肉眼所接收之后的一种表现形式。从时空方面来说,是经过时空转换之后的表现形式;从能量角度来说只是接收到其存在的很少的一点能量和信息。我们也许可以认为这只是人们对原子核的非常肤浅的反映,因而也就可能离原子核存在的真实状态还相差甚远。

可以再进一步去认识:我们看到的原子核粒子只是物体内部某一点经过放大镜放大之后看到的原子核的存在显示,而原子核是存在于所有的表面物体之中的,或者说,原子核是遍布世界的。如果我们有非常大倍数的放大镜,也许我们能看到遍布世界都是原子核和电子构成的原子核能量层面、原子核能量境界。

原子核所在那层时空的真实存在形式是什么样的呢?也许和我们目前所认识到的还相差甚远。世界的真实存在也许并不遵循人们认识世界的途径和过程,人们向微观下放大去认识一个点,这个认识过程也许正在制约着人们的观念和去认识世界存在的真实形式。或者说,这一过程也就是人们忽略了的不同时空的转化过程。

再返回来看我们已认识到的世界。我们在日常看到的物体又是什么呢?它实质上就是站在我们这个时空中看到的物体;而我们现在就可认为这是另一层次的一部分物质存在经过时空转换后呈现在我们这个时空中的一种存在形式。如一个杯子,在微观状态下,在微观的某一层次中,也有它的时空和存在状态,也可能是一个无比广阔的世界,但当从我们表面这个时空去看它时,它所传过来的那部分时空能量就转换了,时空就弯曲了,变小了,于是就构成了在我们这个时空中被我们看到的杯子实体。

于是,我们现在发现,世界的存在原来还有更多的奇妙啊!不同微观层次、不同时空的物质能量在世界中存在着,它们的时空在转换着,并且能转换到我们这个时空中来,共同构成着我们这个时空中的存在,构成了我们在这个时空中所熟视无睹的世界图景,于是,我们在我们这个时空看到了我们看到的物体形态,看到了我们已经看到的自然界的存在形态,并构成了我们人类所在的这个时空的世界存在。

能量也在不同层次的时空中转换。现在,让我们返观历史,返观人们认识世界的过程,可以发现人们是在不断发现和逐步利用不同时空的能量,在不自觉地进行着能量的时空转换。除了直接沐浴着太阳光外,人们通过燃烧等化学过程,也即通过不同分子的重新结合,把分子间那个时空中的一部分能量释放到我们这个时空中来;人们在对电的应用过程中,把原子时空中的一部分能量释放到我们这个时空中来;人们通过核的裂变和聚变,用高能量粒子把原子核中的时空结构破坏,而使其在改变时空结构的过程中时,有一部分能量释放到我们这个时空中来,参与人类所在时空的能量作用与转换。宇宙最外壳的几层能量时空的转换已如此美妙,而能量在不同层次和不同时空、宏微、内外、表里存在着,世界的更真实存在状态比人们现有的认识美妙的多啊。

以前人们借助于显微镜、放大去认识微观下的某一粒子的存在状态和规律,自然认为其微观状态与其表面物体的宏观状态是不相干的,或者说,其影响是可忽略不计的。实证科学的观念在割裂整体的世界存在,使人们不能认识更加真实的世界存在。

物体如果没有某一微观层面,或中间缺少一层面,就没有我们现在所在的表面宏观层面的物体状态。不同层次的微观层面、微观境界与其宏观层面是统一存在着;在庞大的宇宙中,不同的能量时空,宏微、内外、表里、不同层次、不同时空结构的能量时空同时存在着,共同构成我们的世界。物质与意识是统一的一体,也是存在于宇宙中的物质系统。

即使是最外面的几层物质的时空转换与能量存在,也与现代实证科学所认识的大不相同。因此我们需要突破固有的观念,焕发出探索真理的激情和勇气,来重新认识更真实的世界存在。对人们以前认为不能解释的事物,会有更客观的态度;而对以前认为完全明白的事物,会有一种新的态度来重新进行思考和对待。更加真实的世界图景就会展现在我们面前。

发表时间:2005年06月16日
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