物理科学探疑-网友天空-系统观点-灯塔守望者-迎接物理学的挑战
迎接物理学的挑战
［摘要］物质起源于“真空”，遵循唯一的普遍规律——平衡。借助于量子物理学、相对论以及复杂物理学的成果，结合生物进化的普遍规律，可以完整地演绎出物质世界的发生、发展过程。本文着重探讨了李政道教授提出的二十一世纪物理学面临的四大难题：破缺对称、夸克看不见、宇宙暗物质和类星体。
［关键词］平衡规律、“场”作用机制、平衡态、远离平衡态。
牛顿的引力理论和爱因斯坦的广义相对论，对引力相互作用的理解都有致命的遗漏，导致了被称为“宇宙暗物质”的巨大困难。完整解答这一疑难问题，需要一个庞大的新系统理论，遗憾的是，没有人愿意花精力弄懂它，因为它的发现者是个无名小卒。对于人们不理解的理论，最佳的滲透方式，就是科普作品。就象阐明分子间的相互作用，尽管电子云理论更博大精深，但还是化学键简单易懂。如何更精确的描述，那是今后的任务。所以，不要急着责怪本文太科普。
生命是在分子、原子的基础上进化而成，原子、分子的总量一定大大多与生命体所占用的原子、分子数；原子、分子也是进化的产物，它的“零配件”总量也一定远远大于它自身所占用的物质量！这些残留的“零配件”就是所谓的“宇宙暗物质”，理解这套理论要由浅入深，实效高于形式。
组成老虎身体的分子，比组成兔子、狐狸身体的分子有着更复杂的经历，只研究老虎吃狐狸，狐狸吃兔子，兔子吃草，而不知道草“吃”什么，就永远不可能全面理解“太阳能”的转化。就象我们现在只知道：组成原子的是夸克和电子，而夸克和电子又是由什么组成的——完全属于空白。这里没有不敬的意思，我觉得量子物理学更名为“物量学”最为妥当，因为它注重“量”，而不关心“理”。对于无法实验、无法直接计算的超微观领域，量子物理学确实一筹莫展。
逻辑推理可以摆脱实验的限制，并且其结论可获得间接证实。无论量子物理学愿意不愿意，这是解决“宇宙暗物质”的唯一可行途径。可以瞪大眼睛等着挑刺，但没有理由禁止这种做法，再大的学术权威在他并不擅长的领域都应该持谨慎、宽容的态度。
“物量学”可以有很多的定律、很多的任意参数，那是定量的需要。“物理学”则应注重逻辑，它只允许物质发展遵循唯一的规律，这是逻辑推理的基础，就象一个方程之内不允许有两个自变量。这个左右着物质发展的规律就是平衡——你能看到的一切稳定体，无一不处于平衡之中。不平衡的事物总在不停地变，力图达到新的平衡。在你充分认识平衡规律的基础上，完全可以找到精确计算的方法，先定性，再定量，这是必须遵守的次序。
从变化的动力学方面分析，平衡不外乎三种状态：平衡态、近平衡态和远离平衡态。热力学在这方面的研究，已经非常充分，此处不再重新定义。三者的不同可用单摆加以形象说明：单摆的平衡位置（态）指向地心，摆幅在360o以内或稍上，就属于平衡态和近平衡态变化；摆幅远远超过3600以上者，可称为远离平衡态变化。他们都受到平衡位置（态）的控制，所不同的是：前者永远都摆脱不了平衡位置的制约；后者只在最后一圈时才受制于它，之前无论转多少圈都几乎和平衡位置没有联系。也就是说，远离平衡态，提供了摆脱平衡位置制约的机会。尽管平衡位置仍时刻发挥作用，但只要建立一种自激励机制，譬如在摆轴上装一储能发条，远离平衡态便可在不违背平衡规律的前提下，得以延续。若是没有建立起这种自激励机制，则单摆无论初始能转多少圈，都会在最后一圈后，回到（近）平衡态。
比利时科学家普利高津通过热力学途径研究远离平衡态变化，他得出了已被世界公认的结论：远离平衡态的稳定结构只能是开放的。他称这种开放的自组织结构为耗散结构，意思就是该系统必须不断地消耗外来能量，否则，便难以为继。近年来，非线性物理学（复杂物理）的研究，更是硕果累累，尤其是对光“孤子”的全面解析，极大地丰富了人们对 非平衡态变化细节的理解。
物质世界的发展，每一步都是极其简单的过程，它始终遵循着唯一的发展规律。若用演绎的方法，一切都将一目了然。当然，若是没有人类科学的长期积累，尤其是量子物理学的伟大成果为依据，演绎法就只能是一场空谈。
让我们从头开始。在所有的能量、质量均未诞生之前，原始空间充满着能量的前身物质，根据引理强度测算，它的尺度在10（负35次方）米范围。你可以任意给它起个名字，为叙述的方便，不妨借用科学史上相近的名词——“以太”，作为这种宇宙本原物质的称谓。
世上最简单的相互关系，莫过于原始宇宙中的“以太”之间的相互作用了。首先能够确认的是：“以太”整体分布大体均匀。因为它们都是同等的，没有任何理由认为某个局部会特殊化。这种由事物无特殊相对性所决定的均匀分布规律，就是可以凌驾于一切规律之上的最原始的平衡规律或称“场”作用机制。我们虽没有亲眼看到“以太场”及其变化过程，但地球大气和海洋自动维持整体均匀（排除地球引力导致的密度梯度）的牢固事实，间接证明了：“以太场”的整体均匀分布是不可抗拒的规律（逻辑证明另述）。
整体均匀的“场”作用机制，并不禁止局部的不平衡！但任何局部因果关系，必须服从整体均匀的调控，这也是量子物理学对微观因果关系倍感困惑的根本原因。从海洋中提出一桶水，海中不会保留一个坑，任何局部变化都摆脱不了整体均匀的控制。以至于到底是哪个局部或什么时候被提出一桶水 ，都变得无关紧要。所以，单纯研究局部变化规律绝不可能找到左右局部变化的根本动力，也永远不可能得出全面真实的答案。
如同海洋会有波浪，大气会有风暴一样，以太空间也不可能时时、处处保持绝对均衡。虽然不平衡不会任意发生，但可以通过局部瞬间涨落产生不平衡作用。它严格遵循“对称”发生的规律：高伴随着低，左旋必伴随右旋，整体不均衡程度仍为零。这是量子物理学能用“对称不变”成功定量描述微观过程的理论基础。以太空间通过瞬间涨落产生能量效应，已经得到实验的支持，理论和实验的吻合程度可精确到小数点第九位数字。能量是无形的，它的大小是对“以太”不平衡程度的抽象度量。不平衡附着于海水可产生波浪；附着于大气，产生风暴。在这过程中，海水和空气分子总量并没有增加或减少。所有的不平衡最终都可归咎于“以太”的不平衡，大自然极为融洽地实现了各种不平衡之间的相互转化。
最简单的不平衡方式首推简谐振荡，就象水中的波涛。“以太”的简谐振荡就是光子能，“以太”是光能的媒介和载体。光的波粒二相性可以这样理解：波是媒介整体的自调节反应，粒是光子的量子性，二者是局部和整体的对应关系。我们 没有办法同时测量到波性和粒性，但二者可以等量代换。瞬间涨落产生的虚能量（光子对）并不会全部消逝，因为光子对的湮灭条件非常苛刻，机会稍纵即逝。失去湮灭机会的光子就能被保留下来，“以太”空间长此以来，便会积累起大量的光子。
理论上说，光子波至少应有两种存在形式，代表着“以太”两种完全相反的不平衡状态，它们能够成对产生，也可以成对湮灭。试验表明光子确实有两种，可以组成左旋圆偏振光（levoratary)和右旋圆偏振光（dextoratary)。不仅质量有正负之分，能量也应有正负之分。如果光子的相互湮灭试验能够完成，我们奉为金科玉律的能量守恒定律就不再是无条件成立的。
早期宇宙的光子分布不会成星系样聚集，而应均匀分布，如同海面的波浪所呈现的规律。在这样的整体中，没有理由认为某个局部能稳定地保持特殊状态。光子的均衡分布至少应包含两方面的内容：光子的平均能量密度和自旋。两项内容至今都有普遍意义的表现：温度自动趋同和自然光的非偏振性。至此，“以太”空间已存在三种平衡调节机制：“以太”密度、光子温度和偏振状态。它们可以相互影响，但很难同时兼顾，而任何一方面的不平衡都会成为变化的动力。
大气和海洋均可以自发产生远离平衡态变化，也能形成自激励组织机制，如同大气龙卷风和水中“孤子”现象。“以太”空间更容易产生这类自组织结构，因为“以太”微观环境瞬间能量差更大，变速（光速）更快。按照分形物理学的自相似原理推断：若将形成龙卷风的大气分子缩小到“以太”尺度理解，则相应的“以太”龙卷风径围不会超过10（负20次方）米，而且呈球形，这是由于“以太”空间各向同性的缘故。
与“以太”龙卷风相对应的微观实物就是大名鼎鼎的中微子家族。我们所知道的中微子内部有负螺旋结构，而且只有右旋，没有左旋，它不是成对产生的。自然界为什么当初选择了右旋而不是左旋，似乎不需要特殊的理由。因为自组织结构的建立都含有某种偶然性，而且可以通过自然选择、遗传等机制，把原本属于随机性的差异发扬光大。但可以肯定的是：大量中微子（右旋）的相继问世，破坏了整个宇宙空间整体的对称，为构成生命体的有机物都是左旋旋光物质埋下了伏笔，中型K介子的不对称衰变也缘由于此。
原始“以太”场可以自发产生光子和“孤子”，前者属于平衡态变化，代表着“以太”的简谐振荡；后者属于远离平衡态变化，可以把它理解为龙卷风一类的形象，因为普通人对孤子现象了解得太少了。孤子理论是现代非线性物理学的主要成果之一，它极大地拓展了粒子物理学的研究领域。以太孤子可以多种多样，它们也遵循自然发生、适者生存的生物进化规律。人类对中微子家族的了解着实少得可怜，因为目前唯一的线索来源于间接实验结果。
但根据逻辑推理，完全可以得到更多的信息。首先能够确定：中微子的寿命长短不一，这取决于它所处的微观环境，就象小龙卷风。虽然它们经常解体、死亡，但还会再生，不平衡因素不会凭空消逝。它的平均寿命不会很长，因为太阳中微子在到达地球的八分多种时间内（以光速计），数量便锐减三分之一以上，这其中肯定还包括再生的中微子。
中微子的存在，破坏了空间的同一性，就象龙卷风必然影响周围的空气一样。能量最大的那些光子（以下简称“重光子”），既是远离平衡态的始作俑者，也是中微子持续存在的支持者。还因为它们波长最短，比一般光子更容易受到中微子的影响。众多的中微子，使它们失去了在空间旅行的自由，它们和中微子组成的新物质结构，就是当代物理学家们魂牵梦萦的“自由夸克”。中微子吸引重光子的作用就是“弱力”，弱力实质上就是局部均匀被破坏的补偿，原理、力程和强度都可参照龙卷风理解。任何破坏以太均匀分布的客观实在，都必须伴随相应的补偿机制，强力、电力和引力都是平衡规律（代偿平衡）的产物。如果整个宇宙空间以太分布重新恢复均匀状态，这些基本相互作用都将消失得无影无踪。
原始宇宙肯定有过“夸克汤”时代！想想如果银河系的所有质能，都全部释放出来（连中子、质子也解体），整个银河系空间会是多么耀眼！一百三十多亿年前的银河系空间肯定就这样明亮过。现在观测极尽遥远的空间一定还可以提供相关证据，因为那里的空间能量表现出的是还没有被禁锢成稳定质量的情形。它们所有的能量都在天空中游弋，而太阳释放给天空的能量，只是参与核聚变亏损的少部分质能！可惜多少年来，物理学主流就抱着大爆炸理论不放，他们所谓的“三大支柱”（背景辐射、红移、氦丰度）其实完全有更合理的解释。
小龙卷风的寿命，都是非常短暂的，这也是我们现在看不到自由夸克的主要原因之一。当很多的小龙卷风，融合成大龙卷风时，它的寿命就可大大延长，威力也呈几何倍数地增长，这就是“强力”的诞生。研究气象的人都知道：大龙卷风内部有很多“迷你龙卷风”，两者的威力显然不在同一个数量级——这就是强力和弱力的差别。所以，只要环境许可，自由夸克有进化成“夸克小团体”的自然趋势。夸克间通过相互交换重光子，保持自身的稳定，一旦这种交换不能继续，夸克集团便宣告解体。大自然并不禁止两个或多个夸克组成的集团，但三角形的联系是最稳定的，所以三个夸克组成的集团，在重光子逐步被禁锢，成为稀缺资源时，必然成为进化产物的主流。“夸克汤”空间会随着引力的作用，进一步演化成“类星体”。“类星体”对自由夸克静止质量的稳定有保护作用，但由于能量集中，所以比“夸克汤”空间更容易被观察。而且从理论上说“类星体”比“夸克汤”空间与我们的时空距离更近。从类星体的光谱分析 结果可知：类星体还没有产生出稳定的原子结构。除了光谱之外，类星体的巨大发射能量及红移在本理论体系中都可得到相应合理的解释，限于篇幅，本文不再赘述。
类星体进一步演化，重光子随夸克被禁锢，大量的轻光子被辐射出去，周围空间残留的就是“宇宙暗物质”——大量的中微子家族成员。能够演变成成更高级物质形式的能量毕竟是少数，就象当你看到一千只壁虎，一定可以断定有更多的蚊虫。似乎无需再依靠观察去证实这种猜想。路选对了，信手拈来，都是证据；路走岔了，再先进的仪器、手段，也无助于破案。
就象“中子星”内的中子一样，类星体中的中子由于环境的关系也可以是相当稳定的。但随着星体的不断冷却，作为耗散结构的中子，势必会向着完善自组织结构的方向发展，以减少对环境的过度依赖。这既是物质进化的发展方向，也是自然选择的必然结果，它和植物、动物面临生存压力下的进化机制同出一辙。简言之，中子分化出了正、负电荷，就象动、植物的性分化，这是自组织结构进化方式（相互依存）的普遍原理。电荷的作用，只是把空间本已存在的光子水平的自然平衡量子化、有序化。现在我们仍可观察到太阳局部磁场的巨大变化（太阳黑子），它并不来源于电荷的运动，这才是光子自然平衡的本来面目。
最初的生物都是单性的，即使对生物学一窍不通的人也明白：两性关系是这个世界上最复杂难懂的相互作用，电性分化也有如此丰富的内容。弄明白电磁相互作用机理，至少花费我十年的精力，要说明白它，没有两万字作铺垫，恐怕连边都沾不上。
中子分化为质子和电子，然后就出现了最简单的原子－—氢原子。氢原子星云进一步演化成恒星，分化出各种原子，组成分子，直至地球上的分子进化出最简单的生命。然后由原生物、单细胞生物，进化出多细胞生物……最后，猿猴进化为人类。物质的进化一直都在延续、在创新，进化的脚步从没有停止过，也不可能停止！我的理论太庞大，是统一整个大自然的基础理论，一般人恐怕没有这么大的胃口；联邦德国著名生物化学专家艾根的“超循环论”，可以直接帮助你理解这种进化的动因。
以上推论省略了中间过程，如同地球生物漫长的进化史一样，细节是无穷无尽的，但它们都遵循“物竟天择，适者生存”的自然进化规律——甚至包括普通化学反应，也逃脱不了这一普遍规律。在对撞机里可以很容易的观察到各种短命粒子，现在能自然观察到的都是成功进化者的后代，不用感叹它们的精巧与神奇，大自然的鬼斧神工在宏观世界也随处可见——包括人的大脑。
这样风格的论文确实谁都能写，就象围棋谁都会下，但水平的优劣、高下，自有天壤之别。更容易的事：只要猜对7个数字，百万大奖唾手可得。看过答案才说我也行，性质就完全不同了。不亲身经历困难，谁都会觉得容易，不妨试着往下写，体会一番我二十年来的艰辛。
不能奢望靠一篇短文就能解答所有的问题，我有充足的论据证明上述观点的正确，应该说，好戏还在后头。我可以用以太“场”作用规律，统一弱力、强力、电磁力和引力相互作用，限于本人的研究条件，目前只完成定性研究（参照相关研究成果）。我相信：只要我开辟的道路是可行的，剩下的工作，职业物理学家们一定比我做得好。
这是一个需要大规模集成的时代。
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