关键词：以太(物理真空)、双重时空观、对应关系、虚粒子、宇观场、区间场

以太论在19世纪曾盛极一时，但相对论的崛起，把以太论挤出了正统物理学。然而，现在人们已充分认识到“真空不空”，发现了3K微波辐射，意识到了相对论存在的不足等等，于是，以太论的思想又活跃起来了。要建立新的以太观，搞清楚它与相对论之间的关系是个关键。在这方面，本文着重指出，物理学不同于数学，它的逻辑应该有二个方面：一是物的逻辑，它定性地描述事物的物理机制，回答它们为什么有这样的性质和特点；二是形的逻辑，它定量（包括几何图形）地显示物理量之间的关系，确定它们是怎样联系和转换的。相对论给出了一系列的定量关系，但没有也不可能说明造成这些定量关系的物理机制。比如，一个最基本的定量关系，光速不变，相对论回避了“光速为什么不变？”这个问题，而把它作为不用证明的一条原理。于是，相对论就只有形的逻辑，而缺乏物的逻辑。引力场以太观能够说明相对论量方面关系背后的物理机制，同时还具体地指出了相对论的局限性。另外，引力场以太观还将进一步描述物理真空和粒子之间的内在联系以及无限宇宙的物质构架。

1、以太就是物理真空

真空不空，物理真空是种真空态的物质，这是现代物理学所充分显示的事实。其实，历史上，对此早就有所认识，中国古代的元气说^[1]和西方的以太论就是其中的代表。

“元气”，有时单叫“气”。一般认为，元气说形成于汉代，但它的思想萌芽可追溯到先秦。元气说的集大成者张载说：“太虚即气。”“太虚不能无气，气不能不聚而为万物，万物不能不散而为太虚。”这里可以看到，元气说是从统一的物质本原来认识和说明物质世界，并且从事物的内部关系来说明连续性的“气”与间断性的实物之间的转化，蕴含着物质生生不息，不可创造，不可消灭的思想。尤其可贵的是，“太虚即气”将现代物理学所充分显示，而又难以描述的“真空不空”，一语道破，说明元气就是物理真空，是一种真空态的流体。

程宜山先生认为：“西方形形色色的朴素唯物主义之间，呈现出一种后浪推前浪的形势，最后归结到原子论；中国形形色色的朴素唯物主义，则呈现出一种百川归海的形势，开始时有多种朴素唯物主义形式并存，后来都归结为元气论。”对此，张岱年先生指出：西方唯物主义的基本范畴是“物质”（实物）或(作为实物本原的)“原子”；中国古代唯物主义的基本范畴是“气”或“元气”。可见，元气说是中国历史上科学文化遗产中的瑰宝。

在西方，以太是古希腊的词，亚里士多德曾认为，地上的万物由水、火、气、土四大元素组成，而天体由第五种元素以太构成。在17世纪，笛卡尔提出，太空中充斥着以太，并将它当作是超距作用的媒介。曾来到中国的传教士丁韪良（Martin, W.A.P）将元气说与笛卡尔的以太旋涡说进行了具体的比较，指出二者之间存在着惊人的类似。因此，他推断：笛卡尔在构思他的以太旋涡学说时，受到了中国元气说的直接影响。到了19世纪，由于光的波动说的复兴和电磁学的发展，以太论成了物理学中的一个重要的组成部分。以太和元气一样，代表的都是物理真空，只是由于我国的古人还没有“场”的观念，不知道光的波动性，因此没有将元气与场或光的媒介联系起来。而以太论可看成是元气说和西方科学相结合的产物。

以太论在相对论诞生后渐渐销声匿迹了。因此，一般认为，以太论已被相对论否定了。其实，这是一种偏见。爱因斯坦对以太论的心态是相当矛盾的^[2]，他既意识到以太的存在，又搞不清它的真面目。1920年，他在专题演讲“以太和相对论”中曾指出：“依照广义相对论，一个没有以太的空间是不可思议的。因为，在这样一种空间里，不但光不能传播，而且量杆和时钟也不可能存在，因此，也就没有物理意义上的空间-时间间隔。但是，又不可认为，这种以太会具有那些为重媒质所特有的性质，也不可认为，它是那些能够随时间追踪下去的粒子所组成的，而且也不可把运动概念用于以太。”在这里，爱因斯坦既指出以太的存在性，又对以太的性质提出了看法：1、以太是光的传播媒介。2、长度和时间的标准由以太决定（这点很重要，但他无法把握）。3、以太不同于一般的有质量的实物（重媒质）。4、以太不能用相对论时空观进行描述——他实际上是把以太（物理真空）描述成了四维时空连续体，而用相对论的时空观去描述相对论的四维时空连续体，好比一个人抓住自己的头发，要把自己提起来一样，不可能。由于这种不可能，爱因斯坦对以太只能回避。在1938年，他与英费尔德合著的《物理学的进化》中有一段话：“我们力图发现以太的性质，但一切努力都引起了困难和矛盾。经过这么多的失败以后，现在应该是完全丢开以太的时候了，以后也不要提起它的名字了。我们说，空间有传播电磁波的性质。”在这字里行间，流露了他内心的无奈。为了应对这一无奈，他搬出了“场”的观念。在“相对论和空间问题”一文中，他说“当笛卡尔相信他必须排除空虚空间的存在时，他离开真理并不怎么远……为了揭示笛卡尔观念的真正的内核，就要求把场的观念作为实在的代表，并同广义相对性原理结合在一起；‘没有场’的空间是不存在的。”爱因斯坦所谓的“场”是弯曲时空的“曲率场”，这有点类似于古希腊的毕达哥拉斯学派，他们认为数（包括几何形状）才是万物的本原。但这颠倒了数和物的关系。

量子理论的发展，使人们越来越清楚地看到：物理真空中存在着真空涨落，真空极化等效应，它具有复杂的物理性质，是“物”，而不是一无所有的空间。于是，人们把物理真空看成“量子场的基态”。不过，量子场的概念是相当庞杂的，光子、轻子、夸克、胶子、介子、重子等等都可成为场量子，缺乏统一性。

其实，“场”是物理量连续分布的一种状态。比如，空气密度场，它是空气密度在空间里连续分布的一种状态；温度场是温度在介质中连续分布的一种状态。由此看来，场不是物质的一种基本存在形式，如空气密度场的物质基础是空气；温度场的物质基础是传播温度的介质，等等。那么引力场、电场等的物质基础是什么呢？是物理真空，一种真空态的介质，它才是不同与实物的另一种物质的基本存在形式。物理真空是无所谓质量的物质，而实物是有质量的物质。场的量子性是物理真空与实物相互联系，相互作用的一种表现而已。实际上，量子色动力学所显示的真空隧通效应、真空相变、真空凝聚、真空畴结构等等，都说明真空类似于介质^[3]，这种真空态的介质就是本文所称谓的引力场以太，简称以太。

以太概念的内涵是随着历史的发展而变化的：笛卡尔的以太不同于亚里士多德的以太；19世纪的以太又与笛卡尔的以太有所区别；而我们的引力场以太将摈弃19世纪以太论的机械性，吸收现代物理学，包括相对论的精华。

2、以太的宏观效应

要揭示出相对论量方面关系背后的实质，洛伦兹变换的流体力学导出是个切入点。

2．1、洛伦兹变换的流体力学导出

在流体力学中，不可压缩流体的运动，速度势φ满足方程:                   （1）

可压缩流体的运动，若流体的速度在互相穿插时可毫不影响，则有方程：

(为该流体中的声速、流速)                            （2）

对此式作变换：                                              （3）

（2）就成了（1）的方程形式：。即（3）是将可压缩的流体变换成不可压缩流体的变换式。

如果存在一种特殊的流体，它能满足（2）式成立的有关条件，那么，设有这样的二股特殊流体，以速度作相对运动。在绝对时空观中，它们之间存在着伽利略变换关系：

                                 （4）

和                                 （5）

（注意，这里将分别写成了）

将（3）代入（4）和（5）（4）中的因相对静止而不变；同理，（5）中的不变。得：

                              （6）

和                              （7）

把（6）中的第一式代入（7）中的第一式，可得：，将代入，得                                              （8）

（6）和（8）合起来就是洛伦兹变换！

以上的推导是不严格的。不过，知道了下述关于以太与实物、引力场之间的关系，那就不成问题了。

上述推导过程表明，在绝对时空观中，存在着一种特殊的可压缩的超流体，它们的速度在互相穿插时可毫不影响，而且，其中的声速就是光速。这种特殊的流体是什么呢？它不可能是实物性的流体，只能是物理真空，即以太。可见，从不同的角度来看，以太的形象是不同的：微观地说，它一般被认为是量子场的基态；宏观地说，在相对论时空观中，它是四维时空连续体，在绝对时空观中，它是一种特殊的可压缩的超流体。

2．2、双重时空观及对应关系

洛伦兹变换的流体力学的导出，进一步揭示了洛伦兹变换的物理意义：它是把在绝对时空观中可压缩的超流动性的以太，转换为四维时空观中的不可压缩的以太（四维时空连续体）的结果。这里出现了双重时空观：绝对时空观和相对论的四维时空观。前者认为可以用统一的时空标准去衡量整个物质世界；后者认为在不同的场合（速度、引力势等不同）时空的标准也不同。这两者是互相独立的，并且同以太的状态有关。而且，绝对时空观及相应的以太的可压缩性是基本的，第一性的；相对论时空观及以太的不可压缩性(即以太的均匀性，光速的不变性)，是在绝对时空观及相应的以太的可压缩性的基础上，通过变换（3）后实现的，是派生出来的，第二性的。这表明，以绝对时空观为基础的描述反映了物质世界的本来面目，我们称之为定性描述；以相对论时空观为基础的描述，不一定能反映物质世界的本来面目，但它显示了现实的量杆和时钟等的变化关系，我们称之为定量描述。实际上，在定量上看来是相同的光速，其实不一定相同，这里举个例子：光线在引力场中的弯曲，表明光速在随着位置的不同而变化（爱因斯坦也是这样认为的^[4]），这是种本质现象。夏皮罗（Shapiro）等人的雷达回波延迟实验已证明了这一点。不过，这种说法，是以地球上的时空标准，来统一衡量（这只是一种想象）整个太阳引力场中的光速的结果，是定性描述，这里显示了定性描述是第一性的。定量地说，即用现实的量杆和时钟进行实地测量的话，在引力场中，光速仍然处处恒定。因为，把地球上的量杆和钟放到太阳引力场中的不同的点上，它们的表现将不一致，即引力场中各点的时空标准是不统一的，用引力场中的每一点的时空标准，来检测相应各点的光速，光速都是恒定的值C——用不同的标准，测得的值都一样，这充分表明它只是一种定量效应。由于所持的时空观不同，这二种描述之间将存在着很大的“错位”，但它们之间有着一定的对应关系。

在宏观世界，以太应满足连续性方程：，使该方程对洛伦兹变换协变，可得一组变换式:                                                              （9）

在（9）中，若把密度换成质量m，就同相对论中的质量、动量变换式完全一致了。可见，以太密度与质量有着某种关系。因为质量是实物的属性，无空间广延性，再考虑到质量与万有引力场之间的联系，以太、引力场、实物三者之间的内在联系就显现出来了：在宇宙的统一的以太海洋里，以太密度的分布与实物密切相关——实物是以太密度波包的核心，实物的质心就是以太密度的极大值点；引力势对应以太密度；引力场强度对应以太密度梯度；质量对应以太波包的密度的变化量（它与以太波包的密度极大值密切相关）；声学中，密度的变化量和压力的变化量P之间的关系是：P=c² (c是声速)。那么，根据质能关系，能量对应以太波包的压力的变化量（它与以太波包的压力极大值密切相关）。实物运动时，它周围的引力场以太就随着波动。根据实际情况，当二个实物作相对运动时，如果实物之间不发生碰撞，伴随它们的二个以太波包之间的相互穿插，就不会影响他们之间的速度关系，（2）式就能成立。

由于以太的可压缩性，运动物体质量（能量）的增加，就是由于其以太密度（压力）比静止时有所增加的缘故。张操教授曾形象地说“实物粒子在以太背景场中运动，好象是一个小船在海洋中航行，在小船的前方会产生船头波。”^[5]这种“船头波”是流体密度（压力）增大的产物。不过，请注意，这里的以太压力的增加，并不意味着存在一般的力学效应，它对应的只是能量的变化。

实物是以太波包的核心，质量对应以太波包的密度的变化量，可见惯性起源于以太密度的变化。实物是有质量的物质；而以太是无所谓质量的物质。实物运动时，它周围的以太分布将随之变化，显然，它不能作为“绝对参照系”。

定性描述与定量描述，由于所持的时空观不同，对同一事物就会有不同的反映。在定性描述看来，引力场是以太密度场；以太是可压缩的超流体；光线在引力场中的偏转，就是向介质密度较大的方向弯曲，这同普通声音的传播方式完全相同。而定量描述认为，引力场是时空曲率场；以太是均匀的四维时空连续体；光线是在弯曲的时空中沿着短程线传播；等等。

本文的定性描述与一般所谓的定性阐述不同，它可以进行基于绝对时空观的定“量”描述，比如，可以在绝对时空观中建立一组描述以太的方程组^[6]，等等。不过，其中的“量”, 如以太密度、以太压力等等，完全不同于一般实物性的力学量，对它们是无法进行直接测量的，只能通过对应关系来加以认定。

定性描述和定量描述之间存在着错位，这解答了旧以太论中的一个困惑：菲涅尔等直观的以太力学模型（定性描述），总无法完全符合定量关系；而洛伦兹的满足定量关系的以太模型又失去了直观的力学性质。现在正在探索中的种种真空理论也将遇到类似的情况。在这里，我们应该运用双重时空观，定性描述和定量描述是相辅相成的。

2．3、相对论的物理机制及其局限性

相对论现象可分为二类：一是狭义相对论的运动学效应，即量杆和时钟等会随着运动速度的不同而变化；二是广义相对论的引力效应，即量杆和时钟等会随着所处引力场的不同而变化。现在我们可以把这二种效应都归结为以太密度效应：以太密度较大的地方，量杆较短，时钟也走得较慢。运动学效应是由以太可压缩性造成的——实物在可压缩的以太中运动时，它自身的以太波包的密度提高了，因此量杆收缩了，时钟变慢了，质量增加了；引力效应是由于引力势对应以太密度之故，于是，引力势较大的地方，量杆较短，时钟也走得较慢。总之，相对论现象是由以太密度变化造就的“定量效应”。进一步说，正如水由微观的水分子组成一样，设想以太由微观的“以太粒子”所构成，那么，情况是这样的：现实的长度和时间的标准由以太决定，单位长度同以太粒子的间距成正比；单位时间同光通过以太粒子间距的时间间隔成正比。用这样的长度和时间的标准来衡量以太，以太就成了均匀的，各向一致的“四维时空连续体”，光速当然恒定了；在这里，由于长度和时间的标准都与以太粒子的间距成正比，时间和长度就不再互相独立，而是纠缠在一起了。因此，随着物体运动速度或外界引力场的变化，长度的标准发生了变化，时间的标准也必然发生变化。

光速不变是把可压缩的以太当作不可压缩流体而产生的一种定量效应。爱因斯坦将这一结果作为前提，来建立相对论，从而掩盖了相对论的实质。

由于运动学效应，是以太的可压缩性造成的，因此，应该以物体所在处的以太场作为参照物。在地面上，地球的引力场占绝对优势，所以，应该将地球的引力场以太作为参照物。1971年Hafele和Keating进行的铯原子钟环球飞行实验^[7]的结果印证了这一点。该实验显示，向东环球飞行后，飞行钟比地面钟平均慢了秒；向西环球飞行后，飞行钟比地面钟平均快了秒。这实验的结果，显然与相对论的“动钟必慢”相矛盾。不过，若在地心坐标系上，以相对论的公式来计算，能获得与实验基本相同的结果。这里的地心坐标系，实际上就是把地球的引力场以太作为参照物的坐标系。

引力场以太的分布同实物的分布密切相关。以引力场以太为参照物，就是取以一定范围内的物质系统的共同质心为原点的坐标系。相对于这坐标系的运动是实质性的运动，否则，只是形式上的运动。比如，飞机相对于地心的运动是实质性的运动，飞机与飞机之间的相对运动等等是形式上的运动；地球相对于太阳的运动是实质性的运动，地球相对于其他天体的运动是形式上的运动。狭义相对论公式对实质性的运动有效，对形式上的运动无效——由于光速的巨大，其中的误差不容易发现，因此人们没有及早发现这一点。这里举二个简单的，十分明显的例子：加速器中的高速粒子相对于地球引力场以太的运动，是实质性的运动，它们的质量实实在在地增加了；反过来，根据运动的相对性，地球也在相对于这些粒子运动，但这只是形式上的运动（这些粒子的引力场以太微不足道，地球是在以太阳为主体的引力场以太中运动。），地球的质量不会增加。同样，从地球上看，星星都在绕地球转，但这是由地球自转造成的，只是形式上的运动，狭义相对论公式无效。否则的话，离地球一光年远的星星，它们相对于地球的速度已经大大地超光速了！

在绝对时空观看来，时空与物质无关，不会变，即抽象的长度和时间的标准在任何环境里都是一样的。但任何现实的长度和时间的标准，如尺、钟，特定的光的波长、频率等等都是实物性的，它们会随着所处以太密度的不同而变化。狭义相对论把现实的长度和时间的标准的变化，当作是时空本身在变，运用闵可夫斯基空间进行描述，这在无意中把以太当成了均匀的四维时空连续体，同时也能够在一定的程度上反映现实的定量关系。广义相对论进一步把现实的长度和时间的标准的变化率，当作了时空弯曲的“曲率”，运用黎曼空间进行描述，这虽然也能够在某种程度上反映现实的定量关系，但已扭曲了时空的形象。可见，闵可夫斯基空间和黎曼空间都只是定量描述的数学模型，正如描写中子和质子等性质差异的“同位旋空间”不是实在空间，只是数学模型一样，闵可夫斯基空间和黎曼空间也都不是实在的空间。所谓的时空弯曲，并不反映宇宙的真相，而只是对以太分布不均匀的一种数学描述。

时空观可以分为二大类型：一类是科学抽象性的时空观，它同具体的物质没有实质性的联系，那就是绝对时空观。另一类是物质依托性的时空观，它通过测量工具同一定的物质世界相关联。比如，古人将太阳起、落的方向定为东、西，人站立的垂直方向为上、下，太阳二次升起的间隔为一天等等，这是人们根据地面上的观察而得到的一种时空观，可称之为“地面性时空观”；而相对论时空观由以太造就，是一种“以太性时空观”。这类时空观同实物性的测量工具相联系，可以建立数学模型，进行具体的定量描述和检验，但具有一定的局限性。比如，地面性时空观只在特定的地面上有效，即使在同一个地球上，不同的地面，其上下的方向，一天的长短也不同。这种情况，类似于在相对论中，运动速度或引力势不同的地方，时空标准都不同。绝对的时、空是不能被十分准确地实际测量和检验的，但它能揭示物质依托性时空观的实质，而且，在一定的条件下，它能非常接近物质依托性的时空观。比如宏观、低速、弱引力场时，绝对时空观与相对论时空观基本一致。

由上可知，引力场以太观与相对论不是完全对立的。前者只是指出了后者的物理机制和局限性。从某种角度来说，这是对相对论的性质和应用范围的一种新的认定。在时空观方面，引力场以太观没有提出新的定量体系，因为，相对论已经系统地建立了比较正确的定量描述体系，反映了由以太密度变化引起的定量效应，只是狭义相对论公式只对实质性的运动有效，对形式上的运动无效；闵可夫斯基空间和黎曼空间都只是数学模型，而不是实在的空间。另外，相对论的时空效应都是以太密度变化效应。以太就是物理真空，因此，相对论的时空效应都是真空效应。这就是说，有静止质量的实物将不一定完全遵循相对论的公式。比如，质速关系等的含有静止质量的相对论关系式，只是近似成立，当速度接近或达到光速时，它们就失效了。其实，当以太是完全超流动性时，（2）式才成立，当以太密度（或压力）相当大时，以太将失去超流动性，（2）式就不能成立。爱因斯坦也说过：“对于很大的场密度和物质密度，场方程以及这些方程中的场变数，都不会有实在意义……这些方程不可扩展到这样的一些区域中去。”^[8]因此，当实物的运动速度十分接近光速时，以太密度相当大，相对论公式就不再适用。在以太观看来，超光速如超声速一样，是完全可能的。在超声速运动中，空气密度将趋向于一个极大值，同样，超光速的实物的质量（以太密度的变化量）也不会是无穷大。

定性描述是第一性的，定量描述是第二性的；客观的时、空就是三维空间，一维时间，所谓的高维时空，只能是数学模型。运用数学手段，建立数学模型，进行定量描述是很有必要的，但数学模型不一定能正确地反映客观世界的真相，迷信数学模型，把它的作用扩大化，绝对化，将迷失方向。目前，物理学的前沿理论，缺乏对定性描述和定量描述之间存在着“错位”的认识，偏重于定量描述，因此，往往导致对定性描述的曲解。下面，我们对微观世界和宇宙整体的探索，着重于定性方面的描述。当然，也期待对这些定性描述作出新的定量的描述和检验。

2．4、光的实质及其他

引力场以太观继承了旧以太论的合理的内核，并吸收了现代物理学的精华。它是对旧以太论的现代演绎，是旧以太论的否定之否定。

旧以太论的基本的缺陷是它的机械性。一方面，它只认定绝对时空观，而没有也不可能意识到现实的长度和时间的标准会随着所到之处的以太密度的不同而变化；另一方面，它把以太当作实物那样来对待，而实际上，真空是不存在实物粒子的状态，以太应该无所谓质量（质量只是代表实物多少的量），它与一般的实物性流体有着本质上的不同。我们虽然对以太运用了流体力学的方法，但这里存在着一层对应关系。

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。真空态的以太是一种特殊的超流体。在一般的超流体中，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，包括光在内的所有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，所以光主要表现出电磁波的特征。

在以太的各种激发中，电磁激发的起点能量最小，可见，它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。

至于光的量子性，那是相对论量方面的关系在微观世界的一种体现。在定量描述中，由于真空中的光速恒为c，因此，光子的模型在量方面具有一定的共性，即构成光子的每一个电磁激发元都具有最基本的电矩、磁矩、自旋及能量值h（普朗克常数）。每一个电磁激发元代表一个波峰，一个光子（即一个电磁激发的以太波包）包含的电磁激发元越多，其频率越高，能量也就越大。

另外同光的量子性相类似的，是电荷的基量性。电荷是定量描述的概念，其定性描述的意义是以太中的位错。这是根据位错与电荷在照片形象和数学描述形式上都很相似^[9]而作的一个假设。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。

3、以太的微观表现

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，必须结合定性描述。在这里，定性描述与定量描述，既会有一定的共同点，也会有一定的差异。下面主要是有关定性描述的尝试。

3．1、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础。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？根据正、反粒子对能在真空中成对地产生或湮灭等事实，本文认为：微观地说，以太是由正、反中微子对(以太粒子)构成的，最低能态的玻色子的集合，是种最基本、最普遍的玻色-爱因斯坦凝聚（因此，它必然是超流动性的）。真空态的玻色子是无所谓质量，也无形状、大小的“虚粒子”，其“虚”的实质就是不会形成以它为核心的以太密度波包（无以太密度变化量），这也即是其“最低能态”（无以太压力变化量）的反映。

粒子的多样性，也造成了虚粒子的多样性。除了以太粒子，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，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。电磁场、色场的强度对应虚光子、虚胶子的密度梯度。

在定性描述中，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；实光子是一个个独立的以太波包；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。

3．2、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，进行新的定性描述：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。

3．2．1、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：。

3．2．2、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，这结合关系在p[uud]中是uu, ud, ud，在n[ddu]中是dd, ud, ud，在中是，等等。设uu比dd的结合几率大15.5%，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%（15.5%+12.5%）；的分支比[（51.6±0.7）%]比的分支比[（48.4±0.7）%]大3%（15.5%-12.5%）。

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：

3．2．3、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。

3．3、相互作用的机制

关于相互作用，定性地说，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，定性地说，强相互作用是色荷之间的作用，它是通过虚胶子链来传递的，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；引力相互作用，则是以太粒子之间的作用。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^[10]。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关。

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。

4、以太的宇观作用

现在，我们把目光转向宇宙大的方面。

4．1、宇宙学疑难的根源

现代宇宙学从其诞生之日起就疑难缠身^[11]，而且，它的发展过程往往是以新的疑难来抹去旧的疑难。

在上世纪40-60年代建立和发展起来的宇宙大爆炸标准模型，在解释初始宇宙时，存在严重困难。这里有视界疑难（视界是因果联系的区域，它无法说明目前宇宙的普遍性的因果关系），平直性疑难（平直性与宇宙学密度相关，而它的推论同目前的宇宙学密度不符），磁单极疑难（按照它的计算，磁单极数量极多，早就应该被发现了，但实际上没有）等等。为了消除这些疑难，1980 年代初开始，出现了多种的“暴胀”理论——在远不到1秒的时间里，宇宙的半径至少增大了10²⁵倍——这是个怎样的图景呢？就是在远不到1秒的时间里，一厘米半径大小的东西，一下子变成了比银河系还要大几百倍的庞然大物。果真如此吗？这是一个更难以解决的大疑难。另外，这样的暴胀速度显然远远地超过了光速。有人说：宇宙的膨胀是时空的膨胀，这不同于物质的膨胀，因此可以超光速。这是个诡辩，这里所谓的时空就是以太，它也是一种物质，不是真正的空间；而且真正的空间是绝对不变的，既不会膨胀，也不会收缩。

暴胀理论预言宇宙学密度为1，而重子物质的密度远小于1，即宇宙的主要成分是非重子的“暗物质”。但它们究竟是何物，为什么分布在星系等的外围等等，又成了疑难。

暴胀后的宇宙应该持续减速膨胀。然而，用现代宇宙学的理论来分析天文观察数据，却发现：宇宙还在加速膨胀！对于这一异常，宇宙学家认为：宇宙空间存在着比暗物质更大量的“暗能量”。一般的能量总是与质量相联系的，有能量就有质量，能量代表斥力，质量代表引力；但这暗能量只有加速宇宙膨胀的斥力作用，而不允许伴随任何有引力作用的“暗质量”。这样的暗能量有可能存在吗？它究竟是什么？这又是一个天大的疑难！

那么，造成宇宙学疑难不断的根源是什么呢？是把广义相对论当作了宇宙学的理论基础，而广义相对论是有局限性的，不能用来描述整个宇宙。

现代宇宙学把广义相对论的引力场方程当作宇宙方程，而爱因斯坦自己就说过：“对于很大的场密度和物质密度，场方程以及这些方程中的场变数，都不会有实在意义……这些方程不可扩展到这样的一些区域中去。”对此，霍金也说：“广义相对论导致了自身的失败，它预言它不能预言宇宙。”1970年，彭罗斯和霍金证明了：如果广义相对论正确，那么，时空一定存在奇点。这里所谓的奇点，就是场密度和物质密度趋向无限大的点，这是广义相对论局限性的一个表现。然而，人们，包括爱因斯坦和霍金还是坚持把奇点看作是“宇宙大爆炸”，在广义相对论的基础上，修修补补地去描述整个宇宙。

现代宇宙学把广义相对论的数学模型——黎曼空间当作就是实在的弯曲空间，其实，这只是对以太分布不均匀的一种数学描述。数学模型是科学理论的必需，但数学模型也常常会迷惑人。站在前沿的宇宙学家是科学界的精英，他们想象力丰富，数学功底深厚。每当灵感闪现，他们将构建新的数学模型，经过设置和调节一定的参数，将会得到在某些方面与事实相符的数据。于是，他们往往会把数学模型等同于现实的物理机制，疑难也会随着而生。

在已知的主要的场的相互作用中，有着明显的区间性：在强子内部，色场（表现为强相互作用）起着主要作用；在原子世界，电场占着主导地位；引力场的作用在微观世界是微不足道的，到了太阳系世界，它才成了支配天体运动的主宰。既然，引力场不能在宇宙小的方面发挥作用，怎能认为它在宇宙大的方面能独霸宇宙呢？微观、宏观、宇观是人为规定的，人类的生存空间并不是宇宙大的方面和小的方面的绝对分界线。设想在电子上有一种特殊的有智慧的生物，它们可以将原子世界称作“宏观”，而将我们的宏观当作是它们的“宇观”。如果，我们宏观的引力场就是宇宙场，那么，它们的“宏观场”（电场），也应等同于它们的“宇观场”（引力场），但这是不成立的。可见，引力场不会是宇宙场，而只是一种宏观场。实际上，引力场强度对应以太密度梯度，意味着引力是以太连续性的一种属性，当以太密度小到一定程度，以太失去了连续性，引力也将趋于消失。因此，引力场的作用是有限的，而在比宏观更大的宇观空间里，还会存在着不同于引力场的宇观场。所谓宇观天体的“质量缺失”现象，是存在着宇观场作用的反映，而不是存在着什么大量的“暗物质”。为此，我们来回顾一下暗物质问题的由来。

4．2、暗物质问题回顾^[12]

确定星系、星系团等宇观天体的质量有二种方法。一是光度学的方法，运用恒星的质光关系，把该天体内所有的发光物的质量加起来；二是动力学的方法，通过观察该天体内物质的运动状态，用牛顿力学方程来求得天体的质量。然而，令人意想不到的是，二种方法求出的结果竟是大相径庭。

早在1932年，年轻的荷兰天文学家奥尔特(A. H. Oort)，在研究恒星穿越银河系银道面的运动中发现：根据这些恒星的实际运动情况，用牛顿力学公式来计算，银盘的物质总量，至少是看得见的发光体总质量的三倍；1933年，瑞士天文学家茨维基(F. Zwicky)发现，后发星系团的动力学质量竟是光度学质量的400倍；1936年，史密斯等人又发现，室女星系团的动力学质量是其光度学质量的200倍，等等（早期的观察数据误差很大，现在认为在10倍左右）。这些“质量缺失”现象表明：如果宇观的物质运动也符合牛顿力学定律，那么，一定还存在着人们还未发现的极大量的“暗物质”。

如果说，上述的发现还存在着一些不确定因素，那么，1978年，鲁宾(V. Rubin)等人的发现给出了一个有力的证据。他们发现：包括银河系在内的一些旋涡星系，在星系的发光圈外，物质的转动速度同距离无关。而按照牛顿力学定律，物质的轨道运动速度的平方与距离成反比。因此，如果牛顿力学定律始终有效，就得认为：星系外围存在着巨大的暗物质的晕。

如果暗物质真的存在，那么，它究竟是何物呢？早先，人们认为，它是难以被观察到的常见物质，如弥漫在太空中的气体、尘埃、行星，因衰老而变暗了的恒星、星系和黑洞等等。但经过观察和分析，这些常见物质，在质和量方面都远远满足不了要求。因此，它应该主要由人类尚未认识的物质所构成。暗物质是非常见物质，它的量又比常见物质大得多，这种情况十分反常。不过，现代宇宙学却如获致宝。因为，按照现代宇宙学理论，在宇宙早期，经过暴胀以后，宇宙学密度保持为1，而重子物质的密度远小于1，因此，宇宙物质的绝大部分应该是非重子物质。目前，现代宇宙学家们认为：在宇宙的物质构成中，常见的重子物质只占总体的4%左右；23%左右是暗物质；其余的73%则是所谓的暗能量。

总之，暗物质问题源于宇观世界的“质量缺失”现象。它的实质是：在宇观的常见物质世界里，用牛顿力学定律不足以解释物质的运动状态。对此，如果认为牛顿力学定律是有效的话，就得承认大量的非常见物质的暗物质的存在，这是当今学术界的主流观点；如果认为牛顿力学定律具有局限性，在宇观世界，对它应作适当的修正，从而避免暗物质的引入，这是以往的暗物质替代理论的基本思想。

早在1930年代，英国天文学家琴斯(H. Jeans)就指出，在星系尺度上，万有引力定律所表述的引力与距离的关系应当修正；1963年，罗马大学的奋兹(A. Finzi)又提出了对万有引力定律的另一种修改方案。以色列物理学家密尔格罗姆(M. Milgrom)指出，前二位对引力-距离关系方面的修改，无法重现观察结果。他于1983年提出了“牛顿引力动力学修正理论”（Modified Newtonian Dynamics 简称MOND理论）^[13]。在这里，他引入了一个常数，当引力加速度大于时，牛顿力学定律照常成立，即引力与加速度成正比；当引力加速度小于时，引力与加速度的平方成正比了。这一修正理论能很好地复现观察数据，如旋涡星系中的轨道速度随着到星系中心距离的增大而逐渐趋向于一个恒定的值；这个恒定的速度值与星系质量的4次方根成正比等等，在这方面它是优于暗物质论的。因此，它被看作是最成功的暗物质替代理论。不过，这一修正理论缺乏基础性的理论依据，只是一种为了解释已知的观察数据而建立起来的“现象性理论”。而且，它对富星系团内部的“质量缺失”及引力透镜等现象也无法进行解释。可见，这一修正理论不太理想。

那么，是否存在一个即能不借助于暗物质，又带有一定基本性的理论呢？这是有可能的。那就是把“质量缺失”现象，看成是存在着宇观场作用的反映。下面，就此作下具体的探讨。

4．3、宇观场作用论

暗物质论和上述的替代理论有一个共同点，那就是它们都认为引力场是能够支配宇宙中所有物质运动的“宇宙场”。只是，前者认为牛顿力学定律是全面适用的，而后者认为牛顿力学定律在宇观世界要作一定的修正。本文则认为：引力场不是宇宙场，它只是一种宏观场，在宇观世界存在着不同于引力场的宇观场，是它的作用造成了“质量缺失”现象。

那么，如何来表达宇观场的作用呢？

4．3．1、二个假设

描述宇观天体，牛顿力学体系足够了。牛顿力学的表达方式简单、明了，我们就参照这一表达方式来进行尝试。

电、磁、引力等有着相同形式的力的表达式：。是恒量，对电力来说，、代表二个电荷值；对引力来说，、代表二个质量，即引力荷值，等等。对宇观力也应该有同样的形式。

假设1：二个宇观力荷（、）能相互吸引，这宇观力的大小，（为宇观力恒量，是它们中心之间的距离。）

那么，如何来确定宇观力荷的值呢？大家知道，电荷、质量都是物质的属性，探讨宇观力荷也应该从天体的物质性入手。另一方面，宇观力的特点是在一定范围内，空间越大，它的作用越明显，这显示宇观力荷有一定的空间广延性。质量是没有空间广延性的，但质量物的周围存在着引力势（以太密度），引力场强度就是引力势的梯度。电场强度E，磁感应强度B等也类似地对应着电势和磁矢势A。本来，人们认为，只有场强E、B才是物理实在，但A-B效应显示^[14]，势、A也是物理实在。而且，在量子理论中，场强是欠定的，而势是超定的，因此势是比场更基本的实在。同样，引力场以太观认为引力势是比引力场更基本的物理实在，宇观力荷应该与它有关。根据有关的观察资料提出如下假设。

假设2：在有效半径L内，天体的宇观力荷与天体的引力势的体积分的正平方根成正比：，（是常数，是天体的质量，是离开质心的距离，﹤L，是以为半径的球体积，是宇观效应常数，为负数，当相当大时，可略去不计。）；L=，（是常数，对任一天体来说，距离质心L处的引力场强度恒为，是引力恒量）——这里实际上是认为：宇观力荷与引力场以太的量成正比，而L可能就是引力场作用的有效距离。

宇观场是有源场，当宇观力荷的分布成球对称时，它的强度可以如电场那样来求：以天体的质心为球心，为半径作球面，将这球面内的宇观力荷（有效宇观力荷）看成全集中在球心，以此来计算离质心处的宇观场的强度，而不必考虑球面外的宇观力荷的影响。

以上二个假设是否成立，要看由它们推算出来的结果能否与观察数据相符。下面就此作下分析。

4．3．2、宇观场分析

由假设2，在宇观世界，可略去不计，天体的有效宇观力荷是：

                              （1）

结合假设1，质量为、的二个天体之间的宇观力应分三种情况：

a、二者的距离都在它们的有效半径之内时：

，（与无关）              （2）

b、二者的距离在的有效半径之内，在的有效半径之外时：

，（与成反比）         （3）

c、二者的距离都在它们的有效半径之外时：

，（与平方成反比）       （4）

在星系的外围，物质作绕星系的圆周运动。在这种情况下，可设外围物质处于星系的宇观力荷分布的有效半径之内，而星系的质心处于外围物质的宇观力荷分布的有效半径之外，应该用（3）式计算。于是，外围物质的向心加速度应该是引力加速度与宇观力加速度之和：，（，是外围物质轨道运动速度，是星系的有效质量，）。于是，。因此，在星系的外围（已足够大），物质的轨道速度将趋向于定值，这与鲁宾等人的发现相一致。

轨道速度为时，向心加速度的平方，这里显示了与MOND理论和观察数据相符的关系，即引力与加速度的平方成正比，速度的4次方与天体质量成正比的关系。在我们看来，MOND理论是在这样情况下的一种近似：外围物质处于星系的宇观力荷分布的有效半径之内，而星系的质心处于外围物质的宇观力荷分布的有效半径之外，而且，宇观场的作用大于引力场的作用，引力场的作用可以略去不计。

原来，人们以为天体的加速度都是引力加速度；现在，天体的加速度应该是引力加速度与宇观力加速度之和。这说明，以往通过引力定律计算出来的天体的质量，其实不是纯粹的引力质量，其中还包含着由宇观力造成的“宇观质量”。设天体的质量为M，它包括引力质量和宇观质量即M=+。天体的引力加速度，以往用计算，现在应该用计算，由这二式可得：

                       （5）

部分的宇观质量就是所谓的“暗物质”。由（5）可知，它与成正比，即天体离开星系质心的距离越远，根据它的运动状态，运用牛顿定律计算出来的星系的“暗物质”越多。它是由内向外逐步增加的。另外，当人们分别用一个星系内部的天体和一个星系外围的天体来计算该星系的质量时，得出了不同的值，这时，一般不怀疑前者的结果，而认为后者是受到了暗物质的作用，这样就把星系内部的等同于，而将外围的当作是“暗物质”。这二种情况就是产生“暗物质”分布在星系外围的“假像”的缘故。

下面对银河系的有关的量作下粗略的计算（米•千克•秒制）。

由于已知的银河系的质量包括了宇观质量，它的引力质量应该比这小得多。取它的引力质量=4×10⁴⁰，=2×10⁵，得。那么，银河系对离开银心5万光年处的天体的引力加速度和宇观力加速度之比：，即引力不到宇观力的1/7。

设，那么，，于是，L_太阳=1.2光年；L_银河光年，与其半径差不多。

4．3．3、讨论

以上，提出了一个新的暗物质替代理论的初步方案，它有待进一步的修正和补充,如需要新的观察数据和理论分析来确定k, H, L, p, c, b以及天体的纯粹的引力质量等等。同MOND理论一样，上述假设是根据有关的观察数据作出的，因此它能得出一些与观察数据相符的结论，这只能说明它有一定的合理性，而不足以证明它的正确性，对此还需要有进一步的证据。不过，它已经显示，摆脱暗能量、暗物质之类概念的羁绊是有可能的。

（5）式表明，“暗物质”既与成正比，也与成正比，因此，富星系团内部的“暗物质”将比较多一些。这是观察事实，而MOND理论对此难以解释。MOND理论对引力透镜现象也难以说明，而宇观场作用论对此可作很自然的解释：光子是具有质量的粒子，当然也拥有引力势，从而带有一定的宇观力荷，因此它也参与宇观场的作用，光线在宇观场里也要弯曲。

另外，二个天体之间的宇观力分为（2）、（3）、（4）三种情况，即随着这二个天体之间的距离的变化，它们之间的宇观力会发生跳跃式的变化，这对星系核、星团等的形成等等将产生特殊的作用。对此，有可能通过理论分析和天文观察来加以检验。

综上所述，以太造就了宏观的引力场，宇观的宇观场和相对论性现象；而微观的以太粒子能激发成虚光子、虚胶子而造成电磁场、色场；虚光子、虚胶子又能进一步激发成轻子和重子而构成各种实物，如此看来，以太可看成是“万物之源”了。不过，所谓的万物之源，总是只对局部的物质界而言的。正如细胞只是生物界的基本单元；分子只是所有物体的基本结构一样。

5、区间场以太观及宇宙的物质构架

5．1、区间场以太观

根据场作用的区间性现象，本文认为：宇宙中存在着无数种区间场，它们分别在一定的空间尺度范围（某场区间）中占主导地位。另外，正如引力场由引力场以太所造成一样，各区间场也应该由相应的区间场以太所造就。引力场以太只是无数种区间场以太中的一分子。

区间场以太观把各种区间场在物质性上平列起来了。但实际上，在我们的认识范围里，引力场有着特殊的地位。比如，无论引起物体加速运动的是电力、磁力或其他什么力，在与加速物体相对静止的坐标系上，总是表现为存在着引力场。这是怎么回事呢？情况是这样的：由于人类生活在引力场区间中，还未认识到其他区间场的存在，无意中就把引力场以太当作了唯一的区间场以太了。将某一区间场以太当作是唯一的区间场以太的看法，本文称之为“某场以太性”。即人类现在所持的是引力场以太性的物质观，人们所能认识到的一切物质现象，都可看成是引力场以太的种种表现。色场、电场和本文所说的宇观场，它们也都不是区间场，而是引力场以太受相应的区间场的作用而表现出来的现象。实际上，量子性、二象性及以太的粒子性等等都是引力场以太受微观区间场的作用而表现出来的现象，可以这样来理解场以太之间的关系：以太粒子之间充斥着连续的微观区间场以太。

有一个问题曾使人疑惑：为什么在人类生活的宏观世界里，物质现象是那么的清晰、直观，而在微观世界和宇观世界中，情况却不是这样，那里存在着难以直观理解的二象性、测不准关系、类星体等等现象，难道这是大自然对人类的青睐？现在，对此有了答案：微观和宇观世界的特殊现象是由于人们用引力场以太性来描述相邻场区间中的物质现象的缘故，是区间场之间的相互作用造成的。显然，这种描述离开本场区间越远，物质被“扭曲”的程度就越厉害，最终必有一个极限。这从引力场以太性中的定量描述的实质来看也很显然：在引力场以太性中，由于引力场以太的特殊地位，光速被当作了极限速度，并形成了引力场以太性的定量描述的时空观。在这里，时钟和量杆的行为取决于引力场以太的密度，作为引力场以太“分子”的玻色子的大小已经无法确定，对于构成这种玻色子的轻子及夸克，就只能认为是“点”粒子，不可再分了。不过，若把所有场以太性中的“实物”串联起来，这种广义的实物系列是无限的。

物理学家D.博姆，关于“显析序”和“隐缠序”的思想^[15]，在这里可以获得明确和拓展：在微观世界，作为显析序的粒子，时时刻刻受到作为隐缠序的虚数波（由微观区间场的作用所造成）的导引。同样，在宇观世界，作为显析序的天体，必定也会受到由宇观区间场所造成的隐缠序的作用。

不同的区间场以太性，由于各自立足的物质观不同，就会有各自独立的真空观、实物观、时空观。我们认为是粒子的东西（如光子），不一定对应微观区间场以太性中的实物；而我们所认识的电子形象，在微观区间场以太性中定将面目全非；我们看来是十分奇特的类星体，在宇观区间场以太性中倒可能是很普通的物质现象。

为明确起见，对有关的区间作如下命名：引力场区间为“宏观”；比宏观大，但能用引力场以太性加以描述的区间为“宇观”；小于宏观，但能用引力场以太性加以描述的区间为“微观”；大于宇观的叫“超宇观”，小于微观的叫“超微观”。超宇观和超微观是人类目前无法认识的。

相对论时空观是引力场以太性的定量描述的时空观。当人们用引力场以太性来描述微观世界时，产生了量子性等量方面的特殊关系，同样，用引力场以太性来观察宇观世界时，也会出现一些难以直观理解的定量关系。河外星系的普遍性红移，类星体现象等等，就可看作是这方面的一些表现。因此，本文认为：在引力场以太性中，正如要用量子力学来配合相对论对微观世界作定量描述一样，应该建立一种“宇观力学”的特殊体系，来定量地配合相对论去揭示宇观世界之谜。

4．2、无穷阶等级式宇宙模型

前面已经说过，若把各区间场以太性中的实物串联起来，这广义的实物系列就形成一无穷的阶层。本文称这实物系列为“一阶等级式宇宙模型”。

事物的矛盾普遍性，也决定了物质存在形式的无限多样性。本文认为，不但实物、区间场以太的存在形式是无限的，物质的基本存在形式也是无限的。区间场以太是比实物高一阶的物质基本存在形式，在区间场以太之上，还会有更高一阶、高二阶……及至高无穷阶的物质基本存在形式存在。

以上的设想，使本文对整个宇宙的物质构架有了一个大概的轮廓：广义的实物是无限可分的；区间场以太把广义实物分割的无穷系列，划分成了具有区间场以太之间性质差异的一个个场区间；在这无限的场以太系列中，又可进一步划分成比区间场以太更高一阶的物质基本存在形式的物质阶层；如此等等，以至无穷。对于这样的宇宙物质构架，本文就称之为“无穷阶等级式宇宙模型”。

以往的主流宇宙说，总是把某种物质形式作为宇宙的核心，从而都可归结为“中心宇宙说”：亚里士多德的是地球中心说；哥白尼的是太阳中心说；等级式宇宙学是实物中心说；以广义相对论为基础的宇宙论是引力场中心说等等。它们都是十分片面的。每个局部的物质界都会生生不息地运动、演化，但包罗万象的宇宙不可能整体创生或毁灭。

附录一

电、磁场与光速的关系及实验构想

1、电、磁场会影响光速吗？

引力场以太观认为，光速不变只是一种定量效应，光线在引力场中的弯曲就表明，实际上（定性地说）光的传播速度在随位置而改变。引力场与光没有直接的内在联系，而电、磁场与光之间有着内在的联系。引力场尚且能影响光的传播速度，那么，电、磁场更应该能够影响光速。

大家知道，光在实物内的速度小于真空中的光速，人们一般把这归因于光与实粒子的作用。实际上，构成实物的轻子和夸克的体积十分微小，目前，一般认为它们是点粒子，而粒子之间的相互作用都被认为是通过场来进行的。在原子世界，电、磁场占有绝对优势，因此，光与实物之间的作用，在一定程度上是光与电、磁场之间的作用。这表明光在实物内的速度的减小，与电、磁场的作用有关。

当然，电、磁场究竟能否对光速起作用，应由实验来回答。下面提出一个实验构想。

2、实验构想

如图，这里的实验，是在迈克尔逊干涉仪的一条光路（最好单向）中加入一个强大的磁（或电）场L，通过观察L的加入或变化，对干涉条纹是否起作用，来判别磁（或电）场对光速是否有影响。L中的磁（或电）场的强度、方向等最好能够调节，以便作定量分析。当然，也可分步进行，如逐步更换不同强度的磁（或电）场；逐步使磁（或电）场的方向与光线垂直、平行等等。

3、讨论

一般说来，L中的磁（或电）场的强度要相当大。一方面，如果存在磁（或电）场对光速的作用，其效应可能较弱，要有足够强的磁（或电）场，才能显示出效果；另一方面，这种效应可能与物理真空的某种相变有关，这就可能会存在一个临界磁（或电）场的强度，当大于这一临界磁（或电）场的强度时，才能显示效应。

电、磁场与光速的关系，从根本上来说，与物理真空相关。反过来，这个问题也将有助于对物理真空的进一步的探讨。物理真空好比是一种完全的超流体。在实物性的超流体中，磁场会引起新的相变，如：液态³He，在没有磁场时，只有超流态的A相和B相，当把它置于磁场里时，会出现第三种超流相。所以，磁（或电）场引起物理真空的相变是有可能的。

附录二

关于以太旋涡的时空效应的实验构想

1、 实验目的

引力场以太观认为，相对论性现象是由以太密度的变化造成的定量效应：以太密度较大的地方，量杆较短，时钟也走得较慢。引力势对应以太密度，因此，引力势较大的地方，量杆较短，时钟也走得较慢。引力红移就是这方面的反映。我们的实验目的是要用新的方法验证这一点。

2、实验原理

设想在以太中有一个旋涡，那么，由于其中的以太密度分布的不均匀，它将具有“时空突变”效应。不过由于以太的超流动性，中性物体的旋转，难以带动周围以太。在电、磁场中，存在着电磁激发了的以太（虚光子），它们会随着电、磁场的变化而运动。我们的实验原理就是通过电、磁场来造就能产生时空突变的以太旋涡。

3、实验装置

这是一个功率强大的，可转动的电（或磁）场，它的强度、转速、方向和形状等都可以适当调节，以便进行定量分析（当然，也可以分别进行）；在场内不同的地方，安置一些特殊的光源作为“时空计量仪”，用光谱分析等手段来检测其中是否存在着“时空突变”效应；实验装置应该遥控。

4、有关以太旋涡的联想

以太旋涡除了“时空突变”效应外，由于电磁激发是以太的最基本激发，它将伴随着强烈的电磁异常；由于引力场是以太密度场，它能在引力场中运行自如。这些特性令人与盛传中的“飞碟”联系起来。许多人认为，飞碟可能不存在，所谓的飞碟其实是实在的飞行物，如火箭、流星、飞机等等被大气折射后的产物。我们认为，飞碟即以太旋涡是存在的，不过，它们的形成往往同飞行物体有关。即火箭、流星、飞机等等及其相关行为（如部件的脱落、爆炸、尾气喷射等等）与大气运动、磁暴等相互作用可造成以太旋涡。

至于所谓的遭遇飞碟，与外星人接触的传言，那是以太旋涡对人的大脑作用而产生的幻觉——心理学家已多次指出，遭遇飞碟与濒死体验和吸食麻醉品等引起的幻觉有相似的模式。所以，实验装置必须遥控。

据说，1943年，美国海军曾秘密地进行了一次“费城实验”，他们用强大的旋转磁场做试验，结果出现了许多类似飞碟的不可思议的现象。果真如此的话，这倒是对我们实验构想的一次实践。当然，他们的本意并非如此。

参考文献

[1]、程宜山，中国古代元气学说，湖北人民出版社。
    [2]、爱因斯坦，爱因斯坦文集，北京，商务印书馆，1977。
    [3]、薛晓舟，量子真空物理导行，北京，科学出版社，2005，PP17。
    [4]、爱因斯坦，狭义与广义相对论浅说，上海科学技术出版社，1964，P63。
    [5]、张操，物理时空探讨—修正的相对论，香港，华夏文化出版有限公司，P27。
    [6]、月弓（胡昌伟的笔名），关于引力场以太观的探讨，潜科学，1991年第4期。
    [7]、张元仲，狭义相对论实验基础，北京，科学出版社，1979，P61-65。
    [8]、爱因斯坦，相对论的意义，北京，科学出版社，1961，P84-85。
    [9]、赵红洲，位错子理论初探，潜科学，1989年第5期。
    [10]、陈绍光，谁引爆了宇宙，四川科学技术出版社，2004，P49。
    [11]、张欣，前沿物理学世界名题欣赏，北京，中国科学技术出版社，2002。
    [12]、李啸虎，科学风云录，上海科技教育出版社，2001，pp291。
    [13]、Mordehai Milgrom, Does Dark Matter Really Exist? Scientific American, August, 2002, pp30.
    [14]、王长荣，A-B效应及其物理诠释，现代物理知识，总103期，pp12。
    [15]、戴维. 玻姆，整体性与隐缠序，洪定国等译，上海科技教育出版社，PP159-193。