3、以太的微观表现

3．1、微观世界的特殊性

微观世界存在着量子性、二象性等等的特殊性。现在，我们从光现象人手，对这些特殊性进行一下探讨。

光是联系宏观和微观的纽带。光子是一种微观粒子；而光作为连续性以太传播的波，又是一种宏观现象。旧以太论在解释光的横波性方面，存在着巨大的困难，这是把光当作了实物性的机械波所造成的。作为探索微观现象的跳板，先来探究一下光的实质。

3.1.1、光是以太中的第二声

真空态的以太是一种特殊的超流体。在一般的实物性超流体中，存在着两种声音：“第一声”是一般的密度波，即普通的声音；“第二声”则是传播热激发量的“温度波”。真空中热量的传播方式是热辐射，即电磁波。可见，包括光在内的电磁波就是以太中的第二声。

在实物性的超流体中，二种声音的传播速度是不同的。当温度趋于绝对零度时，两者的比值趋于。这是根据以分子运动论为基础的热力学公式求得的，显然，这种方法不适用于以太。以太中的第一声是密度变化量的传播，是种质量波；以太中的第二声是电磁辐射能的传播，是种能量波。质量与能量是紧密联系的，有质必有能，有能必有质，因此，以太中的二种声音是合二为一的。不过，由于电磁相互作用比引力相互作用强得多，所以，从相互作用方面来看，光主要表现出电磁波的特征；而光又是一种特殊的以太波包，具有以太密度的极大值，从而表现出粒子的特征。

任何温度大于绝对零度的物体,都在进行着电磁辐射。可见，在以太的各种激发中，电磁激发的起点能量最小，它应该是以太的最基本的激发。以太一受到扰动，就产生了电磁激发，并向外传播。大家知道，带有电、磁性的物体的运动，会辐射电磁波，那么，不带电、磁的中性物体的运动是否会扰动真空态以太呢？附录A将对此作进一步的探讨。

3.1.2、量子性是相对论量方面的关系在微观世界的表现

狭义相对论中的质速关系是：

（3.1）

广义相对论中的质量和引力势之间的关系是：

（3.2）

（3.1）式是(3.2)式中的引力场强度（或加速度）为零，即引力势为常数时的一个特例。这时运用双质量运动原理将出现什么现象呢？双质量运动原理指出：效应运动一般不改变固有运动系统，而只改变固有运动系统的方向。如果固有运动和效应运动合起来总体上仍是匀速直线运动，那么效应运动只能是矢量方向与系统运动方向平行的自旋， 而且，这种自旋的矢量方向只能是二个：与系统运动的方向相同或相反。这种效应运动存在吗？宏观上看，这似乎不可能，但从微观的角度来说，这是千真万确的——微观粒子都有内禀自旋。大家知道，在薛定谔方程中，自旋作为一个外加的自由度放入理论框架内；而具有狭义相对论不变性的量子力学方程——狄拉克方程自动地包含了电子的自旋量子数。这充分说明：粒子的内禀自旋是狭义相对论的定量效应在微观世界的反映！

力学中，绕固定轴转动的能量与转轴方向上的角动量之间的关系式是：（是角速度，即角频率） (3.3)

如果,这能量表现为角频率是的物质波,那么有：

(3.4)

由(3.3)和(3.4)二式可得： (3.5)

电子的内禀自旋角动量量子数是：

（表示二个方向） (3.6)

(3.5)和(3.6)形式上完全一致，只是系数不同。这是因为，将电子的自旋当作绕固定轴的转动，只是一种粗劣的、形象化的描述和说明，实际上，电子的内禀自旋是种定量效应,不等同于绕固定轴的转动。量子力学也明确指出：电子自旋是一个新的自由度，与电子的空间运动无关。

其实，不但粒子的内禀自旋是狭义相对论的定量效应在微观世界的反映，光的量子性也完全是狭义相对论的定量效应在微观世界的反映。光子是电磁激发了的以太波包。狭义相对论的一个最基本的定量效应是光速不变，这意味着每个光子模型在量方面会具有一定的共性，即构成光子的每一个电磁激发了的以太粒子都具有最基本的电矩、磁矩、自旋及能量值（普朗克常数）。进一步，我们将光速与声速进行类比：声速与空气分子的平均运动速度同级，由于定量上真空中的光速恒为c，因此，从定量描述的角度来看，以太粒子要么静止不动，要么以光速运动——运动的以太粒子必然伴随着电磁激发而成为一个电磁激发元，一个电磁激发元代表一个波峰，电磁激发元的密度越大，其频率越高，于是，相应的光子的能量（或质量）也就越大，（代表光子的能量，为频率）。另外，“声速与空气分子的平均运动速度同级”也意味着：定质上，光速是一种统计性的结果。由于这种统计性和量子性、二象性，加上微观世界里物质密度高，运动速度大，造成时空标准的可变性大，于是，在微观世界，就出现了几率性、不确定性原理等等难以直观理解的定量效应。

从绝对时空观方面看来，光子中的电磁激发了的以太粒子的能量有大有小，一般是中心处的能量较大；而从定量的角度看来，由于以太的均匀性，光子没有具体的形状、大小，光子中的电磁激发了的以太粒子的能量每个一样大。这正如光速，在绝对时空观看来，光速是可变的，引力势（以太密度）较大的地方光速较慢；但在相对论时空观看来，光速却是不变的。

同光的量子性相类似的，还有电荷的基量性。电荷是定量描述的概念，根据位错与电荷在照片形象和数学描述形式上都很相似^[12]的事实，我们认为，电荷的定质描述的意义是以太中的位错。定量描述中，以太分布的均匀性，造就了全位错柏氏矢量的基量性，这就是电荷基量性的根本原因。进一步说，分数电荷可看成是以太中的全位错扩展成了不全位错的结果。不全位错是不能单独存在的，这就是带分数电荷的夸克不能独立存在的原因。

那么，空间和时间是否也会呈现量子性呢？定量上来说，回答是肯定的，相邻的以太粒子间距就是最基本的长度量子；而光通过相邻的以太粒子间距的时间间隔就是最基本的时间量子。但定质地说，这些基本量子都是随以太密度的不同而变化的。因此，在绝对时空观中，不存在什么时、空量子。

3.1.3、关于二象性

实物是以太密度波包的核心，这包含了二象性现象的基本要素：实物本身是粒子性的；而伴随着它的以太波包是波动性的。

实物是真空态以太粒子激发后的产物，这在下面将作进一步的描述。实物粒子可分为二大类：没有静止质量的光子和有静止质量的轻子、强子。光子之所以没有静止质量，是因为它本身是一种波，即构成光子的以太粒子并没有作宏观的移动，只是不断地进行着电磁激发的传递，而呈现出波动性；但光子又具有以太密度的极大值，是个以光速前进的以太密度波包，而表现出粒子性。至于有静止质量的轻子、强子，其中的“裸轻子”、“裸强子”，即剥离了以太波包的轻子、强子，它们的运动是实实在在的运动，并始终处于以太密度波包的核心；但伴随着它们的以太密度波包中的以太粒子，并没有作宏观的移动，而只是进行波动。这些就是我们对二象性的定质描述。

定质描述与定量描述之间存在着错位，这在微观世界比在宏观世界表现得更为明显。在宏观世界，定质描述的景象是：在宇宙的以太海洋中，以太密度的分布是不均匀的，一个个实物的质心，就是一个个以太密度的极大值点，引力场是以太密度场；而定量描述的景象是：在宇宙的以太海洋中，以太密度的分布是时时处处都均匀的，这就是所谓的四维时空连续体，而实物的存在使这均匀的时空连续体发生了“弯曲”，引力场就是这时空的“曲率潮。在微观世界，定质描述的景象是：一个个实物质点（最基本的一般是荷电的轻子和夸克）不但是一个个以太密度的极大值点，而且往往还伴随着以太中的位错，原子核外的电子和原子核内的质子、中子等是一个个全位错，而质子、中子等由具有不全位错的夸克组成；在这里，定量描述的景象，由于电荷的出现，四维时空连续体变得支离破碎。广义相对论只能描述引力场，不能描述电磁尝色场等；而狭义相对论只能通过量子性，并结合二象性，对微观世界进行间接的模糊的描述。

在经典物理学中，定量描述与定质描述没有错位，在这里，我们用时间、长度、质量作为最基本的力学量来描述物理现象，非常直观、清晰；在相对论中，定量描述与定质描述有一定的错位，我们尚可以用经过定量效应方程组修正了的时间、长度和质量作为基本的物理量进行描述；在量子物理学中，定量描述与定质描述有着巨大的错位，定量的时空已变得面目全非，时间、长度和质量等基本力学量都已难以捉摸，而被算符所取代，描述物理现象靠的是波函数、几率和态，已毫无直观性可言。

定量描述不能完全地反映物理真空的真面目。而在微观世界，物理真空与粒子是相互连接，相互作用，相互变换的。因此，单纯的定量描述是不完备的，必须结合定质描述。在这里，定质描述与定量描述，既会有一定的共同点，也会有一定的差异。

3．2、以太与粒子的内在联系

现代物理学认为，粒子可分为三代轻子（、；、；、）和三代夸克（d、u；s、c；b、t）。在一定的条件下，这些轻子和夸克之间可以互相转化。但它们之间并不是你包含我或我包含你，而似乎是你中有我，我中有你。这反映这些粒子并不都是基本的。根据有关事实，本文认为：中微子和电荷是构成轻子和夸克的二大要素——中微子加上整份电荷构成了荷电轻子（）；中微子加上分数电荷构成了夸克。中微子有三种，这是粒子分为三代的基矗这三种中微子应是同一物质的三种不同状态，正如同一物质会有固态、液态、气态一样。

那么，以太同粒子有何联系呢？根据虚粒子在量子场论中随处可见；正、反粒子对能在真空中成对地产生或湮灭；以及玻色子系统，在温度T=0时，原则上可以使系统的总能量为零等事实，本文认为：微观地说，以太是由基本粒子构成的虚波色子；其“虚”的实质就是不形成以它为核心的以太密度波包（无以太密度变化量），这也即处于“最低能态”（无以太压力变化量），同时也是一种最基本的玻色-爱因斯坦凝聚（因此，它必然是超流动性的）。粒子的多样性，导致了虚波色子的多样性。这造就了微观真空的简并性。单纯引力场里的以太，由正、反中微子对(以太粒子)构成；在电磁场中存在着虚光子，这即前面所谓的电磁激发元，它们是虚正、反荷电轻子对（），是电磁激发了的以太，也是以太粒子内部的正、反中微子之间转移一份电荷的结果；色场中还存在着虚正、反夸克对（等等），这也就是一般所谓的“海夸克”，它们是色激发了的以太，是轻子内部转移分数电荷的结果。所谓的胶子，就是其中带色的虚正、反夸克对。电磁尝色场的强度对应虚光子、虚胶子的密度梯度，即电磁场是虚光子密度场，色场是虚胶子密度常

虚光子、实光子、实正、反荷电轻子对的构成是一样的，只是虚光子不形成独立的以太波包；实光子形成了一个独立的以太波包；实正、反荷电轻子对是二个独立的以太波包的组合。它们可看成是相同结构的不同能态。虚胶子和相应介子的构成也一样，前者是带色的虚粒子，后者是无色的实粒子。

所有的虚粒子都是真空态粒子，但其中的以太粒子（正、反中微子对）是最基本的真空态粒子，其他的虚粒子是以太粒子的电磁或色激发态。量子场论所研究的“物理真空”，显然不是最基本的真空态，而是电磁或色激发的真空态。

3．3、粒子间的相互转化

为表达方便，现在将各种轻子和夸克，统一用h来表示。于是，根据两大要素说及相关事实，h=中微子+电荷，其中的电荷量可以取0、±、±、±1；而且，在h之间，能够互相转移±、±、±1份电荷。根据这些法则，并结合能量守恒定律，就能够对粒子间的相互转化，进行新的定质描述：粒子间的相互转化，一般是在虚粒子的参与下，h之间转移电荷，并重新进行组合的过程。这样的描述，能于实际情况相符合，这是本文观点合理性的一种显示。下面就以部分粒子的衰变为例，来作一下描述。

符号：表示转移a份电荷；用[ ]括起来的表示一独立的实物粒子（中括号前的字母为该粒子的代表符号）或中间状态（中括号前无代表符号）的h组成；在内的为虚粒子的h组成；后为符合能量守恒的衰变结果。

3．3．1、不稳定强子的衰变

其不稳定性在于，构成强子的夸克和虚胶子可以不通过转移电荷而直接组合成新的粒子。如：。

3．3．2、稳定的奇异重子的衰变

一般在虚胶子（由于能量的制约，只能是）参与下，夸克s与u之间转移一份电荷后，s变成了u，u变成了d，然后重新组合。由此得出的结果，与实际上的主要衰变方式（除以外）完全一致：

通过简单的计算，可以发现，在上述的衰变过程中，衰变的分支比与夸克之间的结合关系有关，这支持了我们有关“夸克之间重新组合”的说法。这结合关系在中是，在中是，在中是，等等。近似地设①、比的结合几率大15.5%，②、或的结合几率比或大12.5%，那么，的分支比[（64.2±0.5）%]比的分支比[（35.8±0.5）%]大28%，这是因为的结合关系是，而的结合关系是，于是有①+②即15.5%+12.5%=28%；的分支比[（51.6±0.7）%]比的分支比[（48.4±0.7）%]大3%，这是因为的结合关系是，而的结合关系是，于是有①-②即15.5%-12.5%=3%。

至于的衰变，是其内部的胶子衰变成了光子（这是一种电磁相互作用，速度较快）：

一些非主要的衰变方式，全是h间转移分数电荷的结果，如：

3．3．3、中子和荷电轻子的衰变

由于能量的制约，中子同荷电轻子一样，在虚光子的参与下进行衰变：

的衰变方式同类似，但因其能量巨大，还可激发出强子来。

3．4、相互作用的机制

关于相互作用，目前认为，共有四种基本的相互作用，它们是：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。对这些相互作用进行描述的有二大互不相融的理论：描述引力相互作用的是广义相对论，它把万有引力描述成弯曲的时空对物体的作用；而描述其他三种相互作用的是量子场论，这是量子力学和狭义相对论相结合的产物，它把相互作用描述成互相交换场量子：电磁相互作用交换光子；强相互作用交换胶子；弱相互作用交换弱规范玻色子。这里将相互作用说成是“交换”场量子，只是形象化的说法，其真正的含义是：力场都由粒子——场量子构成，场量子总是处于不停的振荡之中。从形式上看来，广义相对论和量子场论是水火不相的，其实它们有一个共同的特点，那就是不平衡。我们已经指出，所谓时空的弯曲，是对以太密度不均匀分布的一种数学表达。当物体处于不均匀的以太之中，前面有A个以太粒子对它作用，后面有B个以太粒子对它作用，A≠B，于是就出现了引力。同样，其他力场也是由场粒子（以太粒子激发的产物）的分布不均匀造成的。关于相互作用与场量子的关系，定质地说，电磁相互作用是电荷之间的作用，在电磁场中存在着虚光子，电力线就是由虚光子首尾相接而形成的传递电磁力的链。在静电场中，虚光子的分布是平滑的，无实粒子；而当电场运动时，虚光子的海洋发生了波动，出现了一个个波包，即产生了实光子。对此，定量描述为：两个带电粒子间的相互作用是通过互相不断地发射和吸收虚光子来实现的。同样，定质地说，强相互作用是色荷之间的作用，它是通过带色的虚胶子链来传递的，而定量上的描述就为交换虚胶子。弱相互作用，应是中微子（可以带有色荷、电荷）之间的相互作用，其可观察的作用量子就为中微子对（Z子）或中微子与荷电轻子对（W子）——每对粒子合成一个以太波包，因而质量很大。引力相互作用，则是以太粒子之间的作用，所谓的引力量子就应该是由二个以太粒子构成，它是否能合成一个以太波包，而被人们观察到，是个问题。这里就是说，相互作用中的虚粒子与可观察到的场量子既有联系，也有区别，前者不形成以太波包，而后者是伴有以太波包的实粒子。另外，以太粒子是正、反中微子对，因此，陈绍光先生认为，引力是弱相互作用力的真空极化效应的一种表现形式，有其一定的道理^[13]。正如电磁场的量子理论与电子的量子理论密切相关一样，引力场的量子理论将同中微子的量子理论有某种关联。

在微观世界，实粒子和虚粒子都在不断地运动着，变化着，它们在不停地交换着能量，转移着电荷，变换着实和虚的角色。场的粒子性就是以太和实物之间相互联系，相互转化的一种动态表现。