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論物質
論物質
物理學發展到今天又遇到很多矛盾和問題。筆者認為要解決這些問題
就必須重新定義物質各方面的基本屬性，并在此基礎上建立的物理理
論
大家都知道，我們生活的這個廣大世界是由兩部份組成的, 那就是客觀存在
的物質和虛無的空間。物質存在于空間之中又被空間所分割，兩者是相互依存
的關系。因此要了解世界就必須弄清物質的特性。物質就是世界上客觀存在的
東西，它有質量和體積兩大特性。質量是物質存在的象征，沒有質量就沒有能
量，也沒有任何可觀測性，所以什么也沒有。同時質量也是物質存在多少的量
度。體積是物質占有空間的大小的量度。
物質在世界上的存在形式是多種多樣的，有粒子、 原子、分子、 星體和類
星體等。人們一直認為在廣闊的星際空間除了極少的星際物質外什么也不存在。
但是光譜的紅移證明星際空間是充滿介子的，星光必須通過介子才能到達地球。
我們假設這種“星際介子”是由無數微小的粒子組成的。由于這種粒子比中子、
核子等小得多所以可以輕易地穿過原子、分子、星球等而極少受到阻礙。因此
暫時叫這種“星際介子”為自由粒子。自由粒子不但存在于星際空間而且存在
于原子之間，核子之間。自由粒子時刻不停地做著雜亂無章的運動。
光子在穿過自由粒子時消耗了能量所以產生了光譜的紅移，這是光譜紅移的
主因。沒有考慮到這個主因是宇宙年齡與宇宙大小產生矛盾的原因。
提到能量我們應確定一點──能量本身不是客觀存在的實體。能量只是由于
物體的運動而具有的對其它物體發生作用的能力。物體的能量越大對其它物體
作用的能力越大。決定粒子能量大小的是粒子的質量和速度。其中速度包括內
部速度和外部速度。象原子這樣的粒子是由比它小得多的大量粒子組成的，它
們在原子內部作平衡運動。當這種平衡被打破時原子的整體性受到破壞而放射
出大量內部粒子，而原子的內部能量也隨著質量的散放而成為外能。這就是我
們所知道的原子能的來源。這也是所有能量轉化所必須遵循的規律。
一、運動學
１、邁克耳遜──莫雷實驗
光波是一種實在的波動，這一點由光傳播時的波動性就可以看出。但光波與
我們傳統波動學里的連續波不同，光波是由大量粒子組成的粒子波,是不連續
的。但是由于組成光波的粒子數量大間隔極小，因此在宏觀上看來這種間隔可
以忽略光波仍是連續的。
物體宏、微觀性質的不同和一切物體都有波粒二象性告訴我們，光波相對連
續的現象和其它一切波動現象一樣，并沒有對應于絕對連續觀念的波，任何波
動的連續性都是相對于它的觀測尺度而言的。我們要把這一推測提高到假設的
地位。
光波作為一種粒子在空間傳播是有媒質的，它就是充滿了宇宙空間的自由粒
子。象以太那種相對于太陽靜止的光媒質是不存在的，這也正是邁克耳孫──
莫雷實驗失敗的原因。大家都知道地球繞太陽轉，而太陽繞銀河星系中心轉，
星系又繞星系團轉，至于整個可觀測的宇宙的運動狀態還沒弄清。這樣，地球
相對于光媒質的速度就無法確定。而邁克耳遜──莫雷實驗中把地球相對于光
媒質的速度定為地球公轉的速度是非常明顯的錯誤。第一地球相對于光媒質的
速度的方向與地球公轉的方向相同的機率很小, 因此即使地球相對于光媒質的
速度很大實驗結果也可能很小。在邁克耳遜──莫雷實驗中當地球相對于光媒
質的速度的方向與地球公轉的速度的方向的夾角是45度時實驗結果就接近于零。
第二地球相對于光媒質的速度有可能小于地球公轉的速度。所以光速不是不變
而是我們沒有測出來。
２、時間
光速的可變性使我們有必要重新確定一下時間，否則對運動的數學描述就沒
有物理意義。在古代人們通過觀察日、月運行的規律來確定年、月、日，從而
確定了更小的時間單位。換句話說，時間的意義就在于每個時間單位都代表物
質由一種運動狀態變化到另一種運動狀態的歷史, 是不可改變的。所以時間也
是不變的。
雖然時間是由日、月運行的規律來確定的但經過人們的推廣，它代表的卻是
宇宙中所有物質的運動變化的歷史過程。也就是說時間具有整體性。不存在某
個空間內自己的時間，也就是不存在不同空間的時間快慢了。
時間不是獨立存在的，它是以物質的存在為基礎的。物質的運動決定時間而時
間只是物質的運動的表現。
鐘表只是測量時間的工具，它只能在一定精度內代表“時間”，不論在任何
地方“鐘表”都不能代替“時間”。事物的同時性是說一個事物某種狀態的存
在與另一個事物的某種狀態的存在不分先后。一個事物某種狀態的存在是瞬時
的唯一的。一個事物的某種狀態與另一個事物的某種狀態的共同存在也是瞬時
的唯一的。例如（大家知道所有恒星的質量都在不斷的減少因此它們每時每刻
都是不同的）假設100億噸的太陽和200億噸的天狼星是共同存在的那么100億
噸的太陽就不可能和199.999999億噸的天狼星共同存在。因此同時性不變的唯
一的。
３、空間與運動
空間就是虛無，它本身不存在任何實質性的東西，但空間存在大小、位置。
位置是空間的固有性質，它不隨物質的變化而變化。物體在空間的位置的變化
過程叫做運動。
自然界中的一切物體都在運動, 所以物體的運動是普遍的, 絕對的, 對運動
的描述也是絕對的。但是對物體之間的運動關系的描述卻具有相對性。為了描
述物體之間的運動關系, 就必須選擇另一個物體作為標準，這個被選做標準的
物體，叫做參照系。對同一個運動，選擇不同的參照系，描述的結果一般不相
同。因此觀測和描述的結果的不同并不能說明物體的運動狀態發生了變化。為
了方便以后把物體之間的運動關系叫相對運動。
運動是相對運動的基礎，也就是說沒有運動哪來的運動關系。因此人類要了
解相對運動就得先了解運動。
物體的運動有兩種基本類型：直線運動和曲線運動。要想區分這兩種運動就
得先弄清什么是直線。一個物體在沒有和其它物體發生作用時所經過的軌跡叫
直線。物體的軌跡是直線的運動叫直線運動。
４、對于一個物體的運動，應當從以下幾個方面來描寫。
（１）描寫物體位置變化的大小和方向──位移
在一段時間內物體從某個位置移到另一個位置叫物體的位移。位移的大小是
兩個空間位置的距離，方向從開始位置指向結束的位置。
關于位移，應當明確它具有以下兩個特性：矢量性：位移是矢量，既有大小，
也有方向。絕對性：位移的大小和方向與參照系無關。因為空間的位置是固定
的，物體的運動也是絕對的，所以物體存在位置的變化的大小和方向只由物體
自身的運動來決定與參照系無關。
（２）描寫物體位置變動的快慢和方向──速度
在一直線運動中任何一段位移與通過該位移所用時間的比值叫速度。
曲線運動可以看作是由無限多個無限短的直線運動組成。
關于加速度，應當明確它具有以下三個特性：矢量性、方向性、瞬時性，其
方向就是速度增量的方向。瞬時性：加速度是相對于物體自身的速度而言的與
參照系無關。
５、經典物理學對運動的描述，其實是對相對運動的描述。
在經典物理學中，物體的位置是相對位置，位移是相對位移，速度是相對速
度，加速度是相對加速度。經典物理學中運動方程，其實是相對運動方程，它
適用于所有相對運動。相對速度的合成不論在什么條件下平行四邊形法則都適
用，不存在光速極限。例如，當兩束光相對運動時，它們的相對速度就是兩倍
于光速。相對于不同速度的物體光的相對速度是不同的，而我們之所以測不到
地球相對于光的速度是因為地球相對于光媒質的速度在不斷的變化，所以，我
們測到的光速是光相對于地球的平均速度。也近似于光相對于光媒質的速度。
６、粒子的波粒二象性
經典物理認為波動是連續的、曲線運動的，而粒子運動是間斷的、直線運動
的。由于一個物體的運動不可能是既連續又間斷，既曲線運動又是直線運動。
因此人們認為那種既具有波動性又具有粒子性的粒子波是不存在的，而創造出
一種數學上的幾率波。
其實這只是人們對波動性和粒子性的誤解。因為絕對連續的波是不存在的，
粒子由于與其它物體頻繁接觸，也不可能長時間的作直線運動。所以，單純的
波動和單純的粒子運動都是不存在的。世界上所有物體都是以粒子波的形式運
動的，只是由于觀察運動的尺度不同才產生了波動和機械運動之分。換句話說，
波動性和粒子性都是一種運動的性質。如光子在空間傳播過程中既隨光媒質做
垂直于傳播方向的運動又向著傳播方向運動，因此光子實際上做的是曲線運動。
(我們假設光子存在內部結構和自我推進力,它的動力有周期性變化,詳見《論
光的傳播》 )
下面我們用光子的粒子波理論來分析一下光的單縫衍射實驗。光的單縫衍射
是光子在通過單時與單縫發生作用而引起的一種現象。由于這種縫間隔很小，
所以真正和光子發生作用的是縫邊上的原子。由于光子到達單干縫時和原子的
距離不同所以原子對光子傳播方向的改變也是不同的，離原子越近，光子傳播
方向的改變越大。同時，一束光波是由許多光子組成的每個光子的運動狀態都
不相同。所以不同的光子到達單縫時，由于運動狀態和動力周期不同而受到原
子不同的作用，從而在底片上形成明暗相間的圖形。
如果光源很弱，使得底片上每次只能記錄到一個光子，這時底片上的光強代
表光波的一種狀態發生的衍射現象。也就是說一束光波的衍射是由許多不同狀
態的光子衍射所組成的。
光波只是許多種粒子波的一種所以光波的衍射原理和其它粒子波是相同的。
粒子波的衍射原理告訴我們衍射時粒子落在不同的地方，不是因為粒子運動的
不確定性，而是因為粒子發生衍射的初始條件不同。當初始條件全部確定下來，
而又為人所知的時候，人們就可以確定粒子的運動。因此，不論在宏觀世界還
是在微觀世界都有決定性因果關系。
粒子波的衍射理論告訴我們測不準關系是把由初始條件的不確知而導制的因
果關系的不確定, 看成了在確知全部初始條件下, 因果關系仍然是不確定的。
也就是說測不準關系是在沒有弄清因果時所下的結論。從而導制因果關系的混
亂，是錯誤的。但統計物理是對物理現象的一種總結，對人類認識物質的本質
規律是有用的。
二 動力學
對于物體間的相互作用及其對運動的影響，經典力學里的牛頓定律已做了詳
細的回答，但對它的理解有些地方不夠準確需要更改。
關于牛頓定律應當更正以下幾點：
（１）牛頓定律是對絕對運動規律的描述，與參照系無關，所以當我們把它直
接應用到相對運動中時，就會造成混亂，也就是說我們分不清哪些相對運動狀
態的改變是力的作用，哪些是參照系自身運動狀態改變所引起的。因此，我們
在分析相對運動時，必須把它限制在特定的時間、空間范圍內。在這個特定的
范圍內把相對運動當做絕對運動，應用牛頓定律來分析它。這樣得到的分析結
果是有它的成立范圍的。例如，光在星際空間運動時，由于速度很大，所以，
光子在單位時間內就會遇到大量的自由粒子，從而，產生很大的阻力。正是因
為這種阻力和光子的推動力保持平衡，所以光在“星際空間”的速度才是恒定
的。象汽車之類的物體由于它在自由粒子中的速度很小所以它受到阻力也很小
可以忽略不計。但是當物體的速度增大時自由粒子的阻力也會增大，當速度接
近光速時就會出現“光速障礙”，不過只要找出適當的辦法“光障”是可以突
破的。
（２）慣性系是做勻速直線運動的參照系。
由于慣性系是由絕對運動的性質決定的，與相對運動無關，所以我們分不清
誰是慣性系，誰不是慣性系，只能在特定的范圍把某些物體近似地看作慣性系。
例如當我們在研究地球上的物體時就把地球當作慣性系，當我們在研究太陽系
內的物體時就把太陽當作慣性系。至于他們是否真的在作慣性運動，我們是無
法知道的。
（３）力是物體之間相互作用的代表，力本身不是實體。
當物體之間發生作用時，物體與物體必須有實質性接觸，也就是說世界上不
存在超距作用。
（４）牛頓運動定律適用于宇宙中所有物體的運動情況，不論物體的速度有多
大都得遵循牛頓定律。但是我們所選的參照系要做相應的改變。
不論是批評還是建議我都非常需要,盼望各位讀者與我聯系。
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