答复李学生先生来信（上）

      1，我不喜欢采用"自然单位制"，虽然形式上简单了，但量纲不清楚，物理意义反模糊了。量纲不仅规范了物理量的物理意义，而且包含了不同物理量之间的关联性，隐含着客观存在着的物理规律。有些人之所以在一些物理问题上出错，就是对物理量纲不重视。我赞同先生关于"时空平权"的观点。正因为"时间是物体空间运动的历史积累"，对于相同的空间跨度，不同的运动速度，所需的时间跨度也就不同。我的理论推导证明：普朗克常数h是个自然常数，但光速不是，只有真空光速才是自然常数。

      2，有物质才有引力（实际上还有短程的强力、弱力及全程的电磁力、度作用力），相互作用是通过这种作用力场来实现的。Einstein相对论是研究物质在作用力下运动的理论，故Einstein将之称为场论，这是很合理的。场总是表现为扩展的空间和延续的时间及受作用的物体的运动状态（位置的变动、速度的状况）和惯性特征（显现为惯性质量）。因而，时空、场、物质及其运动总是密不可分地联系在一起，不存在脱离场和运动物质而独立存在的时空，更无分离存在的时间和空间。爱因斯坦的场论中只考虑了引力与惯性离心力的等价（仅是数学中大小上的等价，方向和物理实质上是不同的），并没考虑其它作用力的问题。所以，他说"时空就是引力场"。这是很片面的。事实上，时空与所有的作用力相关，时空几何由所有的作用力所决定，并非仅由引力决定！特别在原子核范围，时空几何与引力的相关倒是次要的。异形核的形状由强力、电磁力和核内基本粒子的运动及核本身的运动所决定，就表明了这点。仅在星际空间中，电磁场又很弱的境况下，时空几何才由引力所决定。场的传布速度是光速，在地球周围的空间中，它大约是30万公里/秒，在中子星那里（电磁场极强）、黑洞那里（引力场特强），光速不可能那么快。例如，在太阳内部光速就很低，因为那里物质密集，电磁场很强。"真空破缺的动力学机制是什么？基本粒子是如何生成的？真空为何存在零点振荡能？能量来自何处？"--我是反对"真空破缺"和"真空的零点振荡"说的，我关于真空和物质的转化问题的论述见我的《大爆炸形成多宇宙时空》及《黑洞、白洞与时空的本性》。

      3，爱因斯坦局限于牛顿力学和经典电磁理论，将运动学问题从绝对静止坐标系扩展到相对惯性运动的坐标系，再到有引力的非惯性运动的坐标系（转动的坐标系），从而将牛顿力学推进到相对论力学的阶段。他那时还来不及将量子力学问题包容进去（那时量子力学正在形成之中），更没有重视他的相对论已经揭示出的"相对运动和引力破坏了同时性"这一物理现象的深刻含义。所以，不但爱因斯坦未能完成统一场理论，就是超弦理论学家至今也还未能做到。我重视了量子理论，特别是核理论的成果及相对论已经揭示出的"相对运动和引力破坏了同时性"这一物理现象的深刻含义，以正交的多宇宙多度规理论形成了一个统一场理论。这个理论还揭示了黑洞的结构和演化，及宇宙运动、演化的全过程。这个理论不仅解释了二个"超光速"分离的星系问题和中微子问题，还指出我们所在、所见的宇宙现今的尺度和形状，并为天文学的新发现所实证。

      4，电磁质量不仅与电荷量有关，还与荷电粒子的运动有关，而且包含和影响着引力质量。电子和质子的惯性质量都主要由强力和电磁力产生，但电子是三色胶子耦合成的无色闭环的色电、色磁耦合纽合物，而质子是三色夸克耦合成的无色闭环的色电、色磁耦合纽合物，尽管夸克可能也是胶子的某种耦合纽合物（因为正反电子的耦合成γ光子，反之可由这种γ光子激发出正反电子；正反质子耦合成频率更高的γ光子，反之可由这种γ光子激发出正反质子），但这种差别将决定，运动速度趋于零时电子与质子的电磁质量、引力质量、惯性质量不可能趋同。但是，它们的运动速度在趋于光速的过程中电荷量都会减少，最终电荷量、电磁质量都会消失，当然，粒子也会蜕变而转化为光子！即静止质量消失，但动质量不变。

      5，反粒子携带正能量，场论中用算符表述，是正常的正能量与正概率，只不过与正粒子带有相反的电荷（包括QCD中的色荷，以及弱相互作用中的同位旋）。量子场论比之相对论量子力学有着更合理的内涵（量子场论中引入了粒子的对称性和交互作用--我所说的度作用）。

     6，"希格斯粒子解释了宇宙质量之源，"--对此，我是持异议的。如果希格斯粒子与别的粒子作用而赋予粒子质量，那么，（1）希格斯粒子是仅存在于宇宙大爆炸初期的高能粒子，那在当今的时空中物体和粒子的惯性质量随运动速度而改变是怎么回事呢？！（2）在核裂变中（这在常温下就能发生），裂变前的核质量大于裂变后的核子质量，失去的质量被光子（携带着辐射能和热运动能）带走了，与希格斯粒子何关？！裂变只是强力、弱力和电磁力的作用问题。离子与电子结合放出结合能，形成的原子质量比离子与电子质量之和要小些。失去的质量被光子带走了（这些光子带着结合能），这仅是电磁相互作用的问题，与希格斯粒子何关？！我还是坚信相互作用不仅决定了物质的运动，还决定了物质的质量，根本不需要上帝粒子--希格斯粒子的帮忙！早期人类认为是上帝创造了万物，后来达尔文的进化论及量子理论破除了这种迷信；牛顿力学建立起来后，人们又曾认为物体的运动需要上帝的第一推动力，现代物理又破除了这一迷信。物质的质量需要上帝粒子--希格斯粒子来赋予，这一迷信也必然会被破除！

      （a）电荷影响着物质的质量，不仅核物理有论述，张一方教授在他的著作《粒子物理和相对论的新探索》的"SU(3)理论的质量、寿命公式和它们的统一性"一节中给出的公式：M⁽²⁾=M⁽¹⁾+Q{d₁(Y+Q/2)-d₀}显示了电荷电量Q对于惯性质量的贡献。电荷电量随运动速度而改变也是客观事实，有些人就给出了：Q=Q₀(1-v²/C²)^1/2。当电荷速度愈来愈高时，它的电磁辐射愈来愈强，外场对它的加速愈来愈弱，当达到光速时就会转化为无电荷、无静止质量的光子--场物质！

      (b)先生既然已经认识到"电子的电量没有变化，显然存在着不和谐。电量不满足Lorentz  transformation，"为什么还要坚持信奉电量与运动无关呢？另外，电荷对质量的影响应该是非线性的，与运动的关联也是非线性的。

     （c）我说的是电磁力会影响物质的惯性质量，当人们把惯性质量就视为引力质量时，这种"引力质量"中已经包含了"电磁质量"。量子场论中已经指出：在弱作用去耦前，引力和电磁力是统一的，弱作用去耦后二者才分离。另外，电子的质量主要是耦合成电子的色胶子间的强相互作用导致的，电磁相互作用倒是次要的，所以，说"电子的质量是电磁质量"是不正确的。其它的粒子（如质子、中子之类的重子）的质量主要地是由夸克间的强相互作用导致的，而非引力主导的。由中子、质子构成的核子的质量主要地也是强相互作用的贡献（所以，轻核的聚合或重核的裂变才会有那么大的能量！），其次，才是电磁相互作用的贡献，引力的贡献是很小的。在核子与核外电子构成原子时，影响质量的主要是电磁相互作用的贡献，引力的贡献是很小的。在原子构成分子时还是这样。甚至由分子构成固体和液体时还是这样。只有中性气体才让引力开始显示作用（海拔越低气体密度越大，利用离心作用可分离气体或同位素--例如提纯铀），在电离气体中电磁相互作用仍然是主要的。在宇宙中只有电磁场很弱的情况下，引力才起主要作用。即使太阳这样大质量的天体上，仍是电磁力起主要作用！虽然，太阳系的众行星、彗星及遥远的柯依伯带绕太阳旋转，并随太阳而绕银心旋转（一说是绕天狼星旋转），显示了引力的巨大作用；但是吹遍了太阳系的太阳风（由太阳表面吹出的电磁流体），给太阳系内众星星提供着光明、温暖及生命动力的太阳光辐射及太阳系内最大的结构--太阳圈电流片，不正是太阳的电磁作用的威力吗？！

      （d）关键是无论相对论还是现行的量子理论都忽视了"相对运动和引力破坏了同时性"这一物理现象的深刻含义，都只将时间视为标量之故。我的"正交的多宇宙多度规理论"中引力场也是量子化的。而引力场是量子化的，已经有实验实证（在垂直放置的真空玻璃管中，粒子的下落不是平滑连续的，而是阶梯式下落的）。行星的轨道分布也不是随意连续的，也像电子能级那样地不连续分布，也说明了这点。

      （e）我不赞同质量转化为能量或反之的说法。质量和能量是物质并有的属性，它们随物质存在形态的转化而同随转移，只是二者数量上具有严格的对应关系而已。中子的质量主要由一个上夸克和两个下夸克由强相互作用耦合所形成，是三个夸克质量之和扣去强相互作用耦合的结合能，电荷中和引起的电磁质量对中子质量的影响是很次要的，引力的贡献更小了。反粒子的质量也由其内的夸克质量之和扣去强相互作用耦合的结合能而成，电磁作用的影响是次要的，引力的贡献更小了。正反粒子不但有些所带电荷相反，而且同位旋相反，耦合时强相互作用的色电色磁耦合瓦解，强相互作用的结合能释放出来，故释放的能量特别巨大。物质以微粒形式的存在转化为无形的场物质的形式存在，那就是γ光子对。

      （f）关于引力子问题见我的文章《质量问题》（书《物理学与宇宙学研究》中P12﹏P14），不要混淆引力子与引力荷，就像不能混淆光子与电荷一样。

      （g）不要把质量这个物理量与微粒物质、物体混同。有形的微粒物质既有静止质量，也有动质量，无形的场物质只有动质量，而无静止质量。不要把无形的场物质的动质量混同电磁质量；也不要把惯性质量混同引力质量，把引力与物体的质量成正比就认为物体的质量就是引力质量！光子、引力子与胶子是内禀宇称不同的同一种物质，在强相互作用下，三者合为色胶子，在弱作用去耦后，色胶子蜕变为光子和引力子。不仅引力子有引力效应，光子和色胶子也有引力效应，这就使有些学者认为光子可能也有静止质量；而无视光子也有引力效应的学者则认为宇宙中还有暗物质和暗能量。

      （h）"电磁质量和引力质量可以分离"--此说不太可能！物质从夸克、胶子层次到核子、电子层次强力、弱力、电磁力、引力引起的质量能分离吗？由核子、电子层次到原子、分子层次，甚至固态、液态、气态物体，电磁力、引力引起的质量能分离吗？我在《大爆炸形成多宇宙时空》一书中指出：中微子是补色胶子对的耦合物，色胶子补色互补为无色电，若干个补色胶子对的色磁耦合成为色电、色磁屏蔽的中微子，这种耦合可能是线状的。从而中微子就不具有参加电磁相互作用的能力了。它们的质量来自于这些强相互作用。而电子、μ子、τ子都是三色胶子色电耦合的无色胶子环的色磁耦合物。这些耦合可能是成球面层状堆积的，显现着蓄电的特点。故它们的质量也主要来自于这些强相互作用，其次也有电磁作用的贡献。从而这些轻子一则不像重子和原子核那样呈坚实态，二则被粉碎后发现不了内部结构，只能见到光子（实际上还有引力子，但它目前技术还无法测）。在粒子范围内度作用使电量量子化，在夸克内只能以1/3或2/3单位静电量出现，在电子、μ子、τ子及质子、带电的介子、超子中只能以单位静电量出现。

      （i）按照量子理论，布朗粒子的速度应呈麦克斯韦律分布；其次，绝对零度是不可能达到的。即使"达到" 绝对零度，也不存在何种质量为零的问题，只是其动能为零，动质量等于静止质量而已！量子力学研究各种相互作用对质量的贡献，凭何说"量子力学只研究电磁质量"，又何来布朗粒子的质量仅是引力质量？！

      （j）电荷或在电子、μ子、τ子上，或在质子、Ω超子、或是呈现电性的π介子、K介子、Σ超子和Ξ超子上，或在原子核、离子上，电离气体中；所谓带电的物体，或是多了电子，呈带负电；或是少了电子，呈带正电。不存在脱离具体物质、物体的电荷！而具体物质、物体的质量都是由强力、弱力、电磁力、引力共同形成的。的确不满足简单性原理。

      （k）牛顿力学遵循因果决定论，量子力学遵循统计因果论，即概率因果律。但是，量子统计物理成功地解决了经典热力学、固体物理、相变、湍流、、大气物理、恒星物理等等的问题，而牛顿力学对此是无力的。

      （l）带电的自由降落的电梯问题，我在《物理学与哲学》一文中已经作了具体的阐明（见《物理学与宇宙学研究》中第108、109页），不是相对论错了，而是那些指责相对论的人分析问题的思维错了，是他们的主观假定错了。因而"广义相对论仅仅适用于引力场，不适用于电磁场。"这种武断是错误的！

      （m）表面看来，你的运算好像是正确的，但由能量守恒与动量守恒导出的电子运动速度不一致。如果按你的观点，由牛顿定律也会得出一样的矛盾。问题出在你认为这个问题中，仅仅是机械能守恒的问题。实际是电子吸收了那个光子后，光子的能量只是部分地转化为电子的机械能，还有部分转化为电子的热能，电子本身的温度也会升高。能量既要计入机械能还要计入热能才对。能量守恒中认为只是转化为电子的机械能，由此算出的电子运动速度就会偏大。比较你的二个计算结果，可以看出：u₁=C(h²ν²+2hνm₀C²)^1/2/ ( hν+m₀C²), u₁²=C²(h²ν²+2hνm₀C²)/(hν+m₀C²)²=C²-m₀²C⁶/(h²ν²+2hνm₀C²+m₀²C⁴),u₂=Chν/(h²ν²+ m₀²C⁴) ^1/2,u₂²=C²-m₀²C⁶/(h²ν²+ m₀²C⁴),显然u₁²＞u₂²，因而，u₁＞u₂。在这问题中，电子的运动速度应取u_2。。m=m₀/(1- u₂²/C²)^1/2，由hν与0.5m u₂²的差值=σT⁴,可求出电子的温度升高。电子运动方向与入射光垂直的问题也一样。

      (n) 物质的质量与希格斯粒子的存在与否无关，所以为了物质的质量而引入希格斯粒子是没有必要的。但我倒认为，在无形的物质转化为夸克或电子之间是否有一种希格斯粒子之类的过渡态，则是值得考虑的。宏观物体不可能处于绝对静止态，至少其内部分子有热运动，物体不可能处于绝对零度。电量的度量单位库仑与质量的度量单位量纲不同，引力常数与库伦力的作用常数不仅量纲不同，大小也不同，以自然单位制的不计量纲，将作用常数定为1，是会误导人的。核外电子绕核旋转，这些不同能级的电子是束缚态电子，不是自由电子，二者是不能等同的。自由电子在自己的电磁场中运动会减速，而不是加速！它以机械动能的减少来转化为电磁辐射能，这里仍有能量守恒！在引力场中下落的电子不是自由落体，它受自己的电磁场阻尼，下降速度低于自由落体速度，其失去的势能部分转化为下落电子的动能，其余的部分称为该电子的电磁辐射，仍然遵循能量守恒律！