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从物质粒子抽象为质点到实际多重性的认识进程

已有 76 次阅读 2025-7-12 01:28 |个人分类:问题讨论|系统分类:观点评述

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       在斯宾诺莎看来,物理学上的动力只是揭示了外因,所引起的作用而并没有揭示事物存在运动的内因。科学对于自然现象必然规律的揭示,仅仅提供了现象之间的习惯性的联想联系,根本原因就在于科学未能把握事物存在和运动的内因:实体的创造行为。斯宾诺莎通过实体和样式概念所提供的对于自然的理解,用物理学的语言来说,实际上就是对空间与物质(具体说是有质量或能量的物质)的关系提出了新的看法,斯宾诺莎认为物质的本源乃是空间本身的存在,有形的物质乃是空间的产物,并且物质运动的根源在于空间。

        爱因斯坦也预料“人们慢慢地习惯于这样一种观念,空间本身的物理状态是最终的物理实在”。并认为“物理学应当阐明时间和空间中的实在,而用不着幽灵般的超距作用”。爱因斯坦晚年在总结一生时空探索时明确指出:“空间——时间未必能看作是可以脱离物质世界的真实客体而独立存在的东西。并不是物体存在于空间中,而是这些物体具有空间广延性。空间有无限多个,这些空间彼此作相对运动,这一观念在逻辑上的确是无可避免的,但是这种观念甚至在现代科学思想中也远未起过重要的作用。”

        由此看来,爱因斯坦也与斯宾诺莎有类似的认识:在物质实体与空间关系上,认为空间本身的物理状态是最终的物理实在。这与爱因斯坦选择把物理学的基础建立在场的概念上有直接关系,并认为“时空结构即是引力场结构”。有意思的是,量子场论也是以场为基础,粒子不过是相应场的激发态。爱因斯坦晚年对把物理学建立在场上而深感疑虑和担忧。爱因斯坦晚年对时空认识的总结是非常深刻的,具有极其重要的指导意义,更是对之前时空观念的一个重大转变。爱因斯坦把通常认为的物体存在于空间中,改正为物体具有空间广延性,并且认识到空间有无限多个,而且空间是动态的,彼此作相对运动。直接地理解,就是每一物体都有自身的动态的广延性空间。把这一新观念与德布罗意认为的物质粒子具有内在的周期性因素和牛顿猜想的引力来源于物体质量中发射的“精气”结合起来  ,构成了一幅物质粒子在其内在周期性因素中,不断地辐射空间本底量子演生时空及动态引力场的活生生图景,显露出斯宾诺莎想要揭示的“实体的创造行为”,有助于物理学真正地理解和把握“事物存在和运动的内因”。爱因斯坦指出:“科学的现代发展中所发生的最基本的问题之一是:怎样把物质和波这两种对立的观点统一起来。这是一个最基本的困难问题之一,一旦解决了,一定会导致科学的进展。”参见:A.爱因斯坦,L.英费尔德. 物理学的进化. 周肇威 译. 上海:上海科学技术出版社, 1979.

       牛顿在《自然哲学的数学原理》中,就已经清楚地指出了他的理论的局限性。将物体(粒子)抽象为某个质点,在许多情况下可以近似地解决一些问题,但这同时也割断了物质粒子与时间和空间的内在联系,虽然在数学上可以得到简洁的结果,但基本概念的本质和物理机制则不是很明了,例如惯性起源和引力机制不清。虽然牛顿以其无与伦比直觉能力,猜测引力可能源于从物体质量中发射“精气”弥漫在空间而产生的,其强度与到质量中心的距离平方成反比,但牛顿是以揭示自然哲学的数学原理为使命的,对古人追求认识事物本质的类似形而上学的“实体形式与隐秘的质”既不过分热心,也更无多余精力。

       物理学的发展,主要是沿着对物质粒子的认识从简单到复杂逐渐展开的。古希腊德莫克利特把宇宙本原归于原子与虚空;布鲁诺意识到在原子与虚空之间,应该有联系这两者的物质存在。牛顿以粒子(质点)为基础建立经典力学体系,没有内在结构和运动的物质粒子与时间和空间各自独立。量子力学以粒子波动性为基础,粒子具有德布罗意指出的内在的周期性因素(更深入的研究还需考虑粒子自旋、粒子某种内在运动可能导致的引力波辐射等);狭义相对论把粒子运动与时间和空间联系起来,时间和空间构成四维数学化闵可夫斯基时空;广义相对论把物质(粒子)质量和能量与时空黎曼几何弯曲程度联系起来;大爆炸宇宙学则视粒子与时空同生。

        在实验观测结果和理论深入研究基础上,提出了物质粒子辐射空间本底量子新概念,认为子处于自然振荡状态,其内在的周期性因素与空间本底量子辐射相生相伴,形成康普顿波和德布罗意物质波,并演生时空及引力场;德布罗意物质波具有物理实在性,其波动量阻碍粒子动量变化,从而使粒子具有惯性。空间本底量子是作为宇宙本原的“物质粒子与时空”及引力场动态统一的物质基元(或许是在这个根基层面上,斯宾诺莎慧觉到“物质的本原乃是空间本身的存在”;爱因斯坦领悟到“空间本身的状态是最终的物理实在”)。此粒子图景,显露出粒子波动性的物理机制、惯性起源和引力机制以及时空演生的物理化与物质化和量子化本质,拉开了物理学的数学化时空通向物理化和物质化时空的大幕。在粒子辐射空间本底量子过程中,粒子自身质量自然衰减,其内在扩张性能量向空间及引力场转化,同时造成引力逐渐减小,致使处于相对稳态下的星系之间相互退移,宇宙自然膨胀及加速膨胀;粒子的不断地辐射空间本底量子除了与粒子振荡相伴,总体上还使物质和物质系统受到“附加引力场”的作用,该附加引力场使得星系旋转曲线偏离牛顿万有引力定律和爱因斯坦引力场方程,但这却是物质粒子空间本底量子辐射的自然结果。

       以下是AI和DeepSeek对物质粒子辐射空间本底量子新概念与粒子波动性、演生时空、引力机制、惯性起源、宇宙膨胀等关系的简要解读。

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