宇宙之磚

文/劉泰祥

人類對自然界物質本源的探索，從殷周時期的“五行說”、古希臘的“原子說”，經近代的化學元素和原子模型，到現代粒子物理學提出的62種基本粒子，一直持續至今。從20世紀80年代開始，為數眾多的基本粒子引導人們去設想這些粒子的結構，物理學家們已經給出了許多理論模型，但它們差別很大。目前，“宇宙之磚”的探索仍是科學前沿的熱門研究領域。

1.物體（粒子）的結構與場

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生向內偏折的事實表明，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。物體的質量性質是其引力場的一種反映，電子的電荷性質是電子場的一種反映；同理，光子場表現為（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，這是因為其內部的分子排列有一定規則，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部組織結構。推而廣之，一切物體或粒子的場都是其內部結構的一種外在反映。

2.一元二態物質觀（詳見劉泰祥《系統相對論》）

自然界是物質的，物質是量子化的,一切物質都是由能量子（與普朗克的定義不同，見下文）構成的；物質具有流體態和剛體態兩種狀態，流體態的能量子稱作爽子，剛體態的能量子稱作cn粒子；這兩種狀態的物質相互依存、相互作用和相互轉化。這就是系統相對論的基本物質觀—一元二態物質觀。

爽子是物質存在的基本形態，由爽子構成的物質是一種流體態物質，稱之為爽子流體。爽子流體中的爽子無縫隙地連接在一起，如同肺泡結構。爽子流體不可見且充滿整個空間，換言之，它是構成幾何空間的本體，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，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，由爽子構成的渦環從它的一端旋進、另一端旋出，渦環旋進的一端稱作陰極，渦環旋出的一端稱作陽極，如圖所示。陰極和陽極對應于電磁理論中的磁南極S和磁北極N。可見，cn粒子就是一個理想的微小磁體，cn粒子周圍的渦線（環）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表《從光的波粒二象性談起》一文中的能量子，它是構成包括光子在內的所有物體的最基本單元，也是最小的物體，系統相對論稱之為“宇宙之磚”。利用這個“宇宙之磚”，按物體的結構層次，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、質子等單粒子。它們是由光子組成的有特定幾何結構的粒子。

第四層：中子、原子核等復合粒子。它們由電子、質子等單粒子組成。

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。

第七層：天體。包括行星、恒星等。一般具有多物態分布結構，天體內部的自激發機制導致其不斷生長（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，其本質是一個帶有兩個發射極的超級原子核——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，是構成宇宙的基本單元。

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