宇宙之砖

文/刘泰祥

人类对自然界物质本源的探索，从殷周时期的“五行说”、古希腊的“原子说”，经近代的化学元素和原子模型，到现代粒子物理学提出的62种基本粒子，一直持续至今。从20世纪80年代开始，为数众多的基本粒子引导人们去设想这些粒子的结构，物理学家们已经给出了许多理论模型，但它们差别很大。目前，“宇宙之砖”的探索仍是科学前沿的热门研究领域。

1.物体（粒子）的结构与场

如同两个磁体之间的相互作用一样，任何两个物体之间的相互作用都是通过场传递的。光子通过天体表面路径会发生向内偏折的事实表明，天体引力场与光子之间存在相互作用。换言之，光子也具有一个场—光子场。

相互作用无处不在的事实表明，任何物体或粒子都有场。物体的质量性质是其引力场的一种反映，电子的电荷性质是电子场的一种反映；同理，光子场表现为（热）能量。

我们知道，永磁体的周围有一个磁场，但当它受到剧烈撞击时磁性就会减弱，这是因为其内部的分子排列有一定规则，一旦被破坏，磁性就会减弱甚至消失。由此可见，永磁体的磁性取决于其内部组织结构。推而广之，一切物体或粒子的场都是其内部结构的一种外在反映。

2.一元二态物质观（详见刘泰祥《系统相对论》）

自然界是物质的，物质是量子化的,一切物质都是由能量子（与普朗克的定义不同，见下文）构成的；物质具有流体态和刚体态两种状态，流体态的能量子称作爽子，刚体态的能量子称作cn粒子；这两种状态的物质相互依存、相互作用和相互转化。这就是系统相对论的基本物质观—一元二态物质观。

爽子是物质存在的基本形态，由爽子构成的物质是一种流体态物质，称之为爽子流体。爽子流体中的爽子无缝隙地连接在一起，如同肺泡结构。爽子流体不可见且充满整个空间，换言之，它是构成几何空间的本体，因此空间是爽子流体的一个别称。

cn粒子是一个刚体式的单爽子涡环，它是爽子流体非线性薛定谔方程的孤立波解（见童秉纲、尹协远、朱克勤著《涡运动理论》P142～P160）。cn粒子周围存在一个伴生场，由爽子构成的涡环从它的一端旋进、另一端旋出，涡环旋进的一端称作阴极，涡环旋出的一端称作阳极，如图所示。阴极和阳极对应于电磁理论中的磁南极S和磁北极N。可见，cn粒子就是一个理想的微小磁体，cn粒子周围的涡线（环）类似法拉第所说的“力线”。

cn粒子示意图

3.宇宙的层级

cn粒子就是本刊上期发表《从光的波粒二象性谈起》一文中的能量子，它是构成包括光子在内的所有物体的最基本单元，也是最小的物体，系统相对论称之为“宇宙之砖”。利用这个“宇宙之砖”，按物体的结构层次，宇宙（物体）可由低到高分为10个层级：

第一层：cn粒子。即宇宙之砖。

第二层：光子。由cn粒子叠聚成的管状粒子，cn粒子也是最小的光子。

第三层：电子、质子等单粒子。它们是由光子组成的有特定几何结构的粒子。

第四层：中子、原子核等复合粒子。它们由电子、质子等单粒子组成。

第五层：原子和分子。

第六层：原子或分子的聚合体，即一般物体。包括固、液、气等状态。

第七层：天体。包括行星、恒星等。一般具有多物态分布结构，天体内部的自激发机制导致其不断生长（演化）。

第八层：恒星系。如太阳系，值得一提的是，太阳黑子本质是一种超分子体。

第九层：黑洞。一般由中子星演化而来，其本质是一个带有两个发射极的超级原子核——超核。

第十层：星系（星系团）。如银河系，它是由黑洞双极喷流所孕育形成，是构成宇宙的基本单元。

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