再论物质世界的统一问题（2014.3.14首发）

山东章丘 马国梁

统一，这是多么诱人的字眼！为了追求物质世界的统一，多少科学大家——包括著名的爱因斯坦，更有无数科学爱好者前赴后继，煞尽苦心，多方探求，以期通过自己的努力，完成这项人类历史上前所未有的壮举。我们每个人都有从事这项科学研究的权利，每个人也都允许有自己的梦想。可是怎奈现实是残酷的：一百多年过去了，不仅统一的目标远未达到，而且前途一片暗淡，实现的困难似乎更大了。痛定思痛，我们不得不反向思维：是不是我们当初预定的目标出了问题，我们的规划是一个不可能实现的远景？

从哲学上讲：世界的统一性就在于它的物质性。我们当然不能动摇这一信念，但世界的统一性未必就是我们过去一直期望的同一性。即：所有的物体组成从根本上都来源于一种原料，所有的运动分解到到最后都是机械运动，所有的力都将同祖同宗。

我们周围的世界是无限的、多样的，可是我们的感官和思维却是有限的，这就决定了我们所追求的统一不可能是简单的归一。古人所说的：道生一，一生二，二生三，三生万物，是不切实际的。

笔者认为：世界的统一性从本质上说应该在于它的普遍联系性。所有的物质通过各种相互联系而结成一个整体。它的统一可分为三个方面：

首先是在空间上的统一。所有各种形态的物质都处在同一个空间内。空间是无限大的，物质是无限多的；没有不占空间的物质，也不存在没有物质的空间，两者不可分割；空间中的物质分布既均匀又不均匀，其密度有大有小：场的密度可能趋于零，而粒子的密度则可能趋向无穷大。不管物质在空间中怎样运动，它都不可能跑丢，更不可能跑出去。每部分物质都有自己的一席之地，也都有自己的运动自由。

其次是在时间上的统一。即所有的物质都在同一条时间河道中前行。时间是无限长的，而物质的运动则是无始无终、永不停息的；没有不需时间的运动，也没有不运动的时间，两者同样不可分割；空间中的每一部分物质都是既可以改变自己的位置，也可以改变自己的形态；既可以改变自己的运动状态，也可以改变与其它物质的关系；其改变速率既可大又可小。当物体静止或状态稳定时，其变化速率为零；而当物体的状态发生跃变时，其变化速率则趋于无穷大。但不管物体怎样变化，其组成物质都不可能变“没”了，更不可能穿越“时间隧洞”，从另一个时刻“生”出来。每个物体在历史的长河中都有自己的生存时段，也都有自己发展、变化的自由。

再就是在相互作用上的统一。即所有的物质都是通过相互作用而连成一个包罗万象的系统的。这个系统的尺度是无限大的，其寿命是无限长的。系统内的每一部分物质都时刻受到其它部分的作用，当然，它也同时作用着其它物质。

物质间的相互作用有着特别重要的意义。系统的每一部分物质都是通过这种作用来展示自己的存在的，并由此证明的自己的价值。在哲学上，对“物质”的定义也是我们通过相互作用进行的。首先我们人是物质的。因为主体间只有同性的才能相互作用，所以凡是那些能够或可能与我们发生相互作用、从而引起我们感觉的一切东西也都是物质的。

意识本身不是物质，但意识的产生和存在则离不开物质。它是人的感觉器官通过大脑对信息和经验的积累，当然反过来它也能支配人体的行动。人类意识的相互作用都是通过人体的行为实现的。即使是“鬼魂”的存在，它也是通过人来显现的。

也正是由于相互作用的存在，才使宇宙成为一个整体，并决定了它的内部结构和演化循环，使物质呈现出千姿百态、千变万化的景象。假若没有这种相互作用，那么各部分物质就都将失去了制约，从而沦为一个个互不相干的孤子。彼此间的距离再无意义，孤子的位置和运动也变得毫无意义，孤子的运动惯性更是无从谈起。各孤子将不知作为，彼此视而不见，可以相互重叠、穿越。没有约束，也就没有自由。没有河岸的阻挡，也就形不成定向的水流。

所以我们应该庆幸相互作用的存在。正是由于物质间的相互排斥和扩散，才使它们能够到达宇宙的每一个角落，从而使空间不空，把距离变成了对中间物质的量度；使物体在空间中的运动变成了相对物质的运动，并使物体的运动有了惯性的表现。也正是由于物质间的相互吸引，才使物质有了相聚成团的趋势，并凝聚成一个个大小不同的粒子和粒子系统。它们自由运行在物质的空间中，就如同鱼水交融。

粒子的大小不同，所包含的物质多少即不同，量变能够引起质变。当粒子增大到一定程度时，它就有了惯性，从此成为实粒子。实粒子能够在空间中连续运动。当它处于自由状态时，它是做匀速直线运动，而当它受到干扰、强迫时，虽然它会随之改变运动方向，但同时它也在不断反抗这种改变，产生惯性力，对施力物体进行反作用。

正是由于惯性的存在，才使物体的运动有了规律。而惯性力的产生，无疑是来自空间基态场（即过去所说的“以太”）的作用。

基态场是物质存在的最基本的形式。从宏观上看，他似乎应该是均匀的的流质，就像一锅清水，但其实不然。只要我们将之放大到足够高的倍数，那么就会看到它仍然是不均匀的，但也不像一锅小米饭，八宝粥，而应该像一锅“万宝粥”。因为组成它的是实粒子之下的所有没有惯性的虚粒子，即使将万宝粥的“汤”再放大，所得到的仍然是“万宝粥”。

虚粒子虽然没有惯性，但它的每个体积单元，即便取得再小，它也仍然包含有无数个虚粒子，故它仍然是有质量的。同时，基态场也不可能是静止的，它流动、回旋、动荡，其密度有涨有落。各种粒子不断电产生、消失，生存、发展和转化。

我们知道：实粒子可以通过湮灭反应等转化成虚粒子，那么虚粒子也同样应该在动荡中不断产生实粒子。所以我们的基态场绝不是成分单一的物质，而是形态多样、性能兼备的粒子群，混合物，这是它能够被激发形成引力场、电磁场的潜在条件。因为常识告诉我们：任何物体的性能都不可能无中生有，都必须是从相关的潜能中产生出来，所以基态场不可能是绝对中性的。如果我们将它的的空间单元分割的的足够小，那么它就一定会显示出固有的磁性、电性和引力特性。其中引力场强因为与立方体的线度成正比，故将变得特别小；而电场和磁场的方向则总是相互垂直。在平时因为各立方单元的场总是乱而无序，故显示不出宏观场的存在；只有当它受到某种源的激发时，才能够产生相应的场。

力的作用方式从本质上说应该是接触力。因为物体之间不可能超距作用，故接触力是最基本的。实际上也只有接触力才有作用力和反作用力相等的关系。有些粒子也许是靠接触斥力来平衡收缩引力的，从而维持了大小的稳定；当然旋转粒子依靠惯性离心力也能平衡所受的吸引力，因此维持了系统的稳定。

当力通过中间物体传递作用时，它就成了间接力。例如核子之间的强相互作用就是一种短程的间接力；而万有引力、电场力和磁场力则是最常见的三种长程力，而传递它们的中间场即是引力场、电场和磁场。长程力在传递过程中，不管中间物质的种类、状态的有多少变化，也不得有一处中断，必须连绵不止才行。力的传递过程都是连续的，是需要时间的。由此也证明了惯性的存在。

虚粒子只能随波逐流，故它的速度不可能超过光速。光速不光是基态场的波动速度，同时它也是三种长程力的传递速度。由于它的限制，所以实粒子的运动速度也不可能超过光速。凡能达到光速的粒子都是虚粒子。如所有的“光子”。

当然力的种类也不止一种。其中通过场来传递的力则叫做场力，通过宏观物体传递的力叫机械力。其实从更广的意义上，各种信息的转化和传递实质上都是通过不同形式的力来进行的，或者说力本身就是个信息。我们只要仔细想想就明白了：我们收看电视直播，实况信号从产生到我们的大脑，这中间经历了多么复杂的过程。同理，一个人要想把自己的思想装进别人的脑袋里，又该谈何容易！

惯性是所有的实粒子共同特征，所以用惯性大小来反映它的物质多少是非常合理的。惯性力和场力的施力物体既然都是基态场，那么我们就把处处充满基态场的空间看成是一个无限大的海洋吧！

每种粒子周围都带有一定的场，粒子和粒子的作用都是通过场来进行的。其中引力场的存在是无条件的，只要有质量，它就带有场。当粒子只在引力作用下做变速运动时，惯性力和引力恰好相互抵消，似乎处于“自由”状态，其内部可以当作惯性参照系。

而电磁场的存在则是有条件的，其中产生电场的条件是电荷的存在，而产生磁场的条件则是电荷的运动，其实质是电场的运动或变化。当然磁场的运动和变化也能够产生电场。电荷是不能离开实粒子而单独存在的特殊物质，电荷的多少也是不能连续变化的。目前发现：质量最小的带电粒子是电子；带电最少的粒子则是夸克，但其质量比电子大得多，且不能完全自由。由此可知：凡质量比电子更小的粒子是不能带电的，如中微子；而质量比电子大两倍以上的粒子即使是中性的，也不过说明其内部的正负电荷相等，如中子。

我们知道：独立的中子是不稳定的，其寿命只有八百多秒，这说明其内部一定曾有过剧烈的运动。假设内部只有一对正负电子，其运动范围不超过中子的直径，那么由此我们可以算出其内部运动的剧烈程度。八百多秒相对它们相互的缠绕周期来说已经是“无限长”的时间了。故中子和质子都绝不是基本粒子，它们都是有结构的。

力能够维持物体的形位状态和运动状态，这叫静平衡和动态平衡；但更多的是力能够改变物体的形位状态和运动状态，当然反过来运动也改变了物体的形位状态和受力状态。这种循环永不止息。