质量对立观概说

质量对立观概说黄信波（长沙市新军路4号7栋606室410011）摘要：本文提出原子核或单个重子与其周围的非重子物质（包含暗物质）是对立排斥的，二者的对立排斥使核内核子之间产生核力，原子核、重子产生质量和引力，由此提出暗物质的真空概念，提出质量对立观。这些观点的提出对真空物质、物质质量和物质引力的研究、控制具有参考作用。建议做四个实验来验证质量对立观。关键词：暗物质概念探讨物质产生引力的根源是物质具有质量，那么物质为什么会有质量、质量是什么?物质与它周围的真空究竞是什么关系、真空中存在什么?综合分析这些问题后，我们就会发现探索物质与真空的关系、探索真空中存在什么是探索物质质量、探索引力本质的途径。在我们周围的星系真空中就现在己有的经验告诉我们，星系真空能传递电磁力和引力。对于星系真空我们要怎样来认知它呢?如果星系真空仅仅只有以太存在，而电磁力和引力两者的力学性质差异又较大，那么赋予以太的功能就会过多而且让人难以理解，因而导致许多人对星系真空中是否存在以太产生了怀疑。星系真空中能同时传递电磁力和引力，星系真空物质应当有二种，星系真空中不仅有传递电磁的媒质以太存在，同时还有产生质量、产生引力现象的物质——暗物质粒子的存在。我们在地球表面称量物体的质量，实质上是测量物体中原子核或重子（他们当中的非电部分）对地球物质中原子核或重子的“作用力”，用引力质量或静止质量表示。“非重子物质”是与重子物质相对立相排斥的物质，它充斥在重子物质周围、分布在星系内几乎所有空间，是使重子物质能够体现其质量的衬托物，二者相辅相存。建立新的星系真空物质概念、建立质量对立观对物理学的研究是有意义的，符合自然辩证法、符合人们对世界的认识规律。质量对立观认为物质之间的引力是物质中原子核或重子与它们周围的非重子物质（主要是暗物质）的对立排斥力（强相互作用力）和冷暗物质之间的弱相互作用力迭加产生的一种宏观综合效应。主张在真空中建立暗物质的空间观点来探索讨论物质质量和引力的实质，求得相关物理学问题的答案。对于真空中是否存在物质，唯物辩证法的回答是肯定的。质量对立观提出在真空中存在与原子核和重子对立排斥的暗物质观点——质量对立观遵从唯物辩证法，能解释物质引力、质量和一些物理现象。对于真空，著名物理学家李政道教授就提议过：“真空并不是什么都没有，真空是一种实实在在的东西，是具有洛伦兹不变性的一种介质，它的物理性质是可以通过基本粒子的相互作用表现出来的。”一．暗物质的定义暗物质与重子物质是对立排斥的。其中的冷暗物质是使重子物质具有质量的主要衬托物，是质量作为一种作用力、一种引力势能的媒介物质。暗物质直接参与引力作用和弱相互作用，间接参与电磁作用，它只有运动质量，只在星系或星系团内存在。为了便于分析，我们先将物质的分类简述如下：各种轻子：、、μ、、、热暗物质;、、、、、暗物质冷暗物质：冷暗物质粒子OWO非重子物质由轻子物质和暗物质组成，暗物质又由热暗物质和冷暗物质组成。非重子物质与重子物质是对立相排斥的，它分布在星系内几乎所有空间，是使重子物质能够体现其质量的衬托物。我们用“WM”表示重子物质，用“WMO”表示重子物质粒子。显然WMO是重子物质与非重子物质对立排斥所表现出质量的最小粒子，可以是单个重子，也可以是整个原子核；我们用“OW”表示非重子物质，用“OWO”表示冷暗物质粒子。冷暗物质粒子OWO指的是充斥在重子物质粒子WMO周围的非重子物质的最基本的粒子。二．空间及空间物质对于空间物理学史上有过多种定义。我认为“绝对空间”是理性上的东西，是数学意义上无法精确测定的框架，但它具有明晰概念的作用。宇宙空间是多层次多元素共存的空间，不仅有我们要讨论的电磁媒质以太和冷暗物质粒子，还有我们尚未认识的物质和能量载体。星系空间中主要有冷暗物质粒子和电磁媒质，其间有游离的各种轻子、热暗物质，例如原子核周围存在的电子等。重子物质周围的空间是以重子物质为核心，以近疏远密呈反放射状分布的冷暗物质粒子和电磁媒质组成的空间。星系中重子物质团运动，它们的空间也随着作相应的运动。在星系之外的宇宙空间主要是由能传递电磁波的电磁媒质以太组成的。历史上以太被赋予过多种功能，质量对立观者认为，以太只有传递电磁功能，是传递电磁波的媒质。当运动主体重子物质质量越大或质量密度越大时，它被曳引得越深。物质物质空间是有层次的也是具有条件的。总体规则是上层空间包含下层空间。例如太阳系空间包含地球空间、地球空间包含月球空间。每一空间都归属于它的主体，但并不是所有物质都能建立自己的空间。建立自己空间的条件是该物质能激发其周围的冷暗物质粒子产生属于自己的引力场。如月球能在地球空间中建立自己的引力场，因而能够建立月球自己的空间。一般来说地球上的物体在地球上是难以建立自己的引力场的，如果该物体在远离地球一定距离的太空能建立自己的引力场时，这时该物体就具有自己的空间了。三、三个假设根据基本粒子特别是电子和电子中微子的相互作用、反应规律以及物质的四种相互作用力、物质与真空（空间）的相互关系需做出下面三个假设。假设1冷暗物质粒子OWO接受一定的能量（例如一定能量的光子）后能产生各种正反中微子对如：并假定电子中微子为凹型粒子，反电子中微子为凸型粒子（其它中微子依此类推）。现今虽有一些现象能间接的说明重子与轻子是对立的（例如在原子核中没有发现电子存在的证据），但是不确切，还需要有可靠的实验来证明。假设2：真空（空间）中的电磁媒质以太ether接受一定的能量后能产生电荷子对即：式中：______正电荷子。为凹型粒子，是最小纯正电荷的携带者._______负电荷子。为凸型粒子，是最小纯负电荷的携带者。电荷子单体很难独立存在于冷暗物质粒子中，它们与冷暗物质粒子OWO反应生成相应的轻子和中微子。如：假设3：电子中微子和电荷子按凹凸结合法则进行结合生成电子即：所谓凹凸结合法则就是凹型粒子只能与凸型粒子结合，而不能凹型粒子与凹型粒子、凸型粒子与凸型粒子结合。例如与都是凸型粒子，它们不能结合。根据凹凸结合法则来判定β±衰变的可行性及产物是准确的。凹凸作用发生在电荷子、轻子、冷暗物质粒子之间，属于弱相互作用范畴，是弱相互作用的一种形象化表述。四、非重子物质的性质1.非重子物质与重子物质对立排斥；2.非重子物质的静止质量为零，只有惯性质量；3.冷暗物质粒子(owo)集群具有取最大密度的趋势；冷暗物质粒子OWO之间凹凸作用（弱相互作用）使得OWO与OWO之间的距离尽可能小，因而冷暗物质粒子OWO的密度会趋于最大化。4.冷暗物质粒子(owo)能够储存或释放能量；在冷暗物质粒子OWO不分离为和的前提下，冷暗物质粒子OWO以其之间距离变化（疏密程度不同）来储存或释放能量。例如在原子核旁的冷暗物质粒子OWO受原子核的对立排斥作用力较大，其势能较大，储存的能量亦大，所以在核旁（特别是重原子核旁）比较容易产生电子对。5冷暗物质粒子(owo)的“质激势”具有迭加性。图1所示,重子物质粒子WMO因对立排斥的作用激发它周围的冷暗物质粒子OWO使OWO在以WMO为球心以r0为半径（r0是WMO与对立排斥临界球面的半径，也可以是原子核的半径）的球状界面之外由近到远、由疏到密呈动态反放射状分布。这里的近是r0，远是与WMO相关的整个重子物质系统（如星系）的边缘；疏的限度由冷暗物质粒子0Wo的内能决定，密的限度由OWO的温度决定。●说明：1.虚线圆内的黑点为重子物质粒子WMO2.虚线圆为重子物质与冷暗物质粒子OWO对立排斥临界面，rO为该临界（球）面半径3.rO之外近疏远密的每个色素为冷暗物质粒子OWO图1：WMo与OWo的对立排斥示意图我们定义描述与重子物质粒子WMO距离为r点的冷暗物质粒子OWO的疏密程度的量为“质激势”，用“u”表示。显然u是一个点函数。但WMO激发冷暗物质粒子OWo所建立的这个场是一个矢量场。如果WMO的质量为mo，可以定义距离WMO为r处的OWO的质激势u的大小与mo成正比，与r成反比，即：（＞）（1）式中k是比例常数，在满足r约定范围内它可看着常数(ro为核半径)。对于质量为m的重子物质凝聚体M外距M质心距离为r处的u有：（＞）（2）式中rf是凝聚体边缘到质心的距离。rrf时即为原子之间的非重子物质OW的质激势u按（1）式处理，此时：（r。原子核半径）质激势u是星系内的一种长程作用力，是一种势能，它表明大量重子物质在某点的质激势u可以迭加：（3）6.冷暗物质粒子OWO能以质激势的变化来储存或释放能量：ΔE=f（△u）（4）五、质量、引力、惯性运动、加速运动说到质量，我们来看物理学对质量的定义：“在一般意义上物体的质量是指该物体含有物质的量，但是质量是用惯性来定义的。因为这样做时我们就可以准确地规定如何测量质量。”我认为这里所指的质量实质上只是物质中重子物质的惯性质量。物质的质量细分应有重子物质的引力质量、重子物质的惯性质量和暗物质的惯性质量。m01＞m02（a）图2（b）参见图2中a、b两示意图。wm01和wm02是两重子物质粒子，因为wm01的质量m01大于wm02的质量m02，因而wm01与它周围的冷暗物质粒子OWO的对立排斥力较大，使得wm01周围的OWO之间距离较wm02周围的OWO之间的距离大，当wm01和wm02受到相等的外界力作用时，wm01的反作用力就比wm02的反作用力大（曳引的OWO的程度深、强度大），即wm01的惯性质量较wm02的惯性质量大。若把同一质量的物体M1和M2分别置于离wm01和wm02相同的距离（大于原子核半径）处，处在wm01与M1之间的OWO受wm01和M1的对立排斥力影响较大，此间的OWO的间距大，由于冷暗物质粒子OWO有取最大密度的趋势，使得wm01对M1的作用力———引力将大于wm02对M2的作用力，即wm01的引力质量大于wm02的引力质量。重子物质的惯性质量与引力质量不仅与自身重子的含量有关，而且还与其周围冷暗物质粒子OWO的状态有关，都是衡量重子物质与非重子物质对立排斥力大小的量，但是二者又有所不同。下面将重子物质的惯性质量、引力质量和非重子物质的惯性质量异同表述如下：非重子物质只有惯性质量（运动质量）：与自身大小和其它0W。牵联程度（受到的作用力大小、作用的速度即冲量）有关。可见重子物质的引力质量与惯性质量不等。引力质量相等的两物体，如果它们的原子量（质量密度）不同，则原子量较大的物体其惯性质量较大。我们再来看引力场。由（2）式得知，质激势是一个点函数，其场是一个方向函数，如果求（2）式的导数则有：（5）将(5)式与引力场加速度公式（6）比较,若k=G，则u′=a，（5）与（6）就是对应式，（5）式中“-”表示引力方向与质激势方向相反，这说明质量为m的物质M周围空间的引力场是它周围空间中冷暗物质粒子OWO受它激发产生的。对于“弯曲空间”，以地球为例来说，若把图1中的虚线圆r。看着地球，另加入电磁媒质，则r。外呈反放射状分布的冷暗物质粒子OWO和电磁媒质就可看着是地球周围受地球中重子物质激发的空间场——弯曲着的物质空间——地球引力场。地球运动，冷暗物质粒子OWO也随着地球表面作程度不同的相联运动，越接近地球表面，冷暗物质粒子OWO被曳引得越紧，而电磁媒质因与OWO存在凹凸(弱相互)作用也将随着冷暗物质粒子OWO作滞后运动，真可谓“天”随地转。因此物质的空间与物质是关联的，物质的空间具有物质的广延性。质量对立观认为，惯性运动是针对重子物质而言的。理想惯性运动的条件是重子物质能完全曳引它周围的冷暗物质粒子OWO和以太；准惯性运动是重子物质完全曳引它周围的冷暗物质粒子OWO或部分曳引它周围的以太的运动，否则只能是非惯性运动。如果一个物体未能曳引其周围的冷暗物质粒子OWO，建立起自己的空间，即使是该物体相对主体空间作低速的匀速运动，它也将受到冷暗物质粒子OWO给它的反作用力，因而不能称其为惯性运动，也不能把它作为惯性系看待。例如：在地球表面（地球空间中）运动的任何物体都不能作为惯性运动物体，最多也只能作为准惯性运动。如果该物体相对冷暗物质粒子OWO的运动速度越大，它受到冷暗物质粒子OWO的反作用力