2 物理空间的结构

3．1 物质形态的五个层次

物理空间中的物质形态是分层次结构的，大体可分为五个层次：亚微观、微观、宏观、宇观和超宇观。

亚微观层次是由构成基本粒子的亚微观粒子和新以太物质所构成；

微观层次是由基本粒子、原子核、原子、分子等以及它们的内部和外部存在的新以太物质所构成；

宏观层次是由地面物体，分子体系、太阳系的天体等所构成；

宇观层次是由银河系、星系团、超星系团、总星系等我们现在所能观察到的大约130多亿光年以内的天体所构成；

超宇观层次是比宇观层次更大的层次，它包括超级银河系（见下文）在内的巨大系统。

每一种物质形态层次都有各自的运动规律，且相互联系，下一个层次的基本单元（比如原子，分子等）对上一个层次的基本单元（如地面物体等）来讲表现为连续性，且有各种不同的组合形式，还决定着上一层次基本单元的各种各样的基本性质。这些基本性质主要有：不均匀性（如有核心结构），涡旋相似性（如周期旋转特性），相互作用的同一性（已知的四种相互作用：引力，弱力，电磁力，强力都是通过新以太介质来实现）。

现代科学对中间三个层次研究得比较多，也得到这三个层次物质运动的一些规律并应用于人类社会的生产实践。但仍然有很多问题，没有得到根本的解决，究其原因，与我们对亚微观层次和超宇观层次的了解、研究不够有关。本文的目的就是想从这两个层次入手，试图根据现有的事实和有关资料为解决这些问题找到线索，作一次初步的探索。

2．2 超宇观层次的基本结构——超级银河系假设

每一种物质结构形态的基本性质中都有涡旋相似性，超宇观层次也不例外。涡旋或者漩涡是常见的一种自然现象，洗手槽、浴缸里形成的小漩涡；汛期江河面上出现的中等大小的漩涡；再大的漩涡要数台风了；再更大的漩涡当然就是银河系涡漩了，还有没有更大更大的涡漩呢？有！这就是这里提出来的超级银河系假设。

所有由物质形成的漩涡都有如下的相似之处：1） 都有一个中心；2）都有旋涡所特有的相似的外形（如旋臂之类）；3）都有一定层次的参与旋转的基本单元物质，比如水漩涡的基本单元是水分子，台风参与旋转的基本单元是小水滴，银河系中参与旋转的基本单元是恒星系（如太阳系）；4）所有基本单元的旋转方向都一致；5）基本单元都有向心的倾向；6）旋涡的大小和参与旋转的基本单元的大小之比值，约在之间，相差不大。由于有这样一些基本相似的属性，使我们可以采用逻辑学中的类比推理的方法，对类似的事物进行探索，让理智在其指引下继续前进，看看有没有什么新的发现。

设参与旋转的基本单元的半径为r ，旋涡的半径为R 。江河中形成的漩涡其基本单元为水分子。由于液态水中的水分子除单独的以外，还存在几个水分子或几十个水分子由氢键链接成串的情形，也还有长串水分子首尾相连成圈的情况，因此，平均来看常温下r值比单个分子大，现取 米，漩涡半径取中等R=2。0 米，则 ；台风中参与旋转的基本单本是小水滴，取其 米，台风旋转半径取R=200 公里，则 ；银河系参与旋转的基本单元为恒星系，太阳系在银河系中算中等大小，取其天文单位（），银河系的 天文单位（=10万光年），则 。如果我们将银河系也看成一个参与旋转的基本单元，它和其它数千亿个参加旋转的类似星系就又构成一个超大的旋涡，这就是超级银河系。银河系的r取10万光年，比值 取 ，则超级银河系的R值为 光年，即1万亿光年到10万亿光年之间。

现代天文观测的基本事实和天文学家的研究，似乎是支持这一源于类比推理的假说的。

1953年法国天文学家沃库勒在细致地分析研究了1000多个亮星系的分布后认为，绝大多数较亮的星系同属于一个扁平集团，称之为本超星系团。它包括了本星系群，室女座星系团，后发座星系团等共100多万个星系，范围为1亿~2.5亿光年，他还发现亮于13.5等的明亮星系都集中在太空中的一个大园上，称为本超星系赤道。除本超星系团外，最近几十年天文学家还陆续发现武仙座超星系团、北冕座超星系团、巨蛇座超星系团、英仙座——双鱼座超星系团、船帆座超星系团、蛇夫座超星系团、孔雀座——印第安超星系团以及长蛇座——半人马座超星系团等50多个超星系团，并确认在隐带之外这些超星系团在天空映出的一条超星系平面的轨迹附近聚集，就是在前述的本超星系赤道平面上。显然这应该就是超级银河系的银盘盘面，虽然这些超星系团的星系数只占现已能估计到的数千亿个星系的一小部份，但已能看出初步的端倪。

1986年美国天文学家首次公布了他们的巡天观测结果发现存在着半径约为8100万光年的星系低密度区（即巨洞）；在“洞壁”上分布有密集的星系，厚度仅一千多万光年，但长度达到5亿多光年，宽度约2亿光年（即“巨墙”或“长城”）。还发现在大范围内（几十亿光年）星系的分布是不均匀的，这种不均匀性甚至延伸到1000亿光年之外，这可以通过不同方向的遥远星系的不同退行速度探测到。这三个重大发现说明所观测到的这种情形与银河系内部的情形极为相似：银河系旋臂上恒星密集（“巨墙”），旋臂之间恒星密度低（“空洞”），恒星分布不均匀。

1986年美国天文学家德雷斯勒和英国天文学家林登贝尔等七人研究小组提出，根据他们对数百个星系的运动，发现包括本星系群、室女座超星系团、长蛇座——半人马座超星系团和孔雀座——印第安超星系团在内的若干巨大天体系统似乎处于一个看不见的遥远的“大吸引体”的引力控制之下。他们推算出这个“大吸引体”距银河系约1.4亿光年，其质量约为二万五千个银河系的质量。我们认为“7人小组”推算出的“大吸引体”的距离和质量都严重不足。首先看这个距离只有1.4亿光年（另一说为2.2亿光年），但是银河系离室女座星系团就有6千多万光年，离英仙座超星系团更有2.7亿光年，离另一方向上的后发座超星系团也有2.5亿光年，所以说1.4亿光年完全谈不上“遥远”；至于质量，“7人小组”用作计算的星系的数目已达近两万个，这与“大吸引体”的2.5万倍银河系的质量也相差无几，谈不上“大”。如果象“7人小组”认为的那样万有引力定律在宇宙大范围内仍然成立，那么距离增加1000倍，质量相应增加 倍，也是符合“7人小组”推算的。这样“大吸引体”（即超级银河系的银核部份）就在1400亿光年之外，其质量约为250亿个银河系的质量。这才称得上“遥远”和“大”。根据天文学家的观测，这个“大吸引体”在半人马座和孔雀座连线的延长线上，在隐带后面。“隐带”：指视线被银河系盘面上的尘埃、气体云和恒星所遮掩的部份，在天球上形成约20度的一个条带。

以上关于超级银河系存在的类此推理和天文观测事实说明，这一假说是有一定根据的。

2．3 物质层次结构中基元单位的结合能说明什么？

物质层次结构中的系统之所以是相对稳定的，原因在于系统内部基元单位的结合能大于与外部系统之间的相互作用能和自身的动能。为了较客观的比较各物质层次结构中基元单位的结合能大小，我们讨论基元单位每单位质量的结合能。

在亚微观层次中，量子色动力学认为质子和中子内部是由束缚在一起的夸克和胶子构成，且它们被囚禁在一个彼此靠得很近的很小的区域中（即夸克禁闭）束缚能非常高，至今还没有在电子——质子散射实验中探测出结果。

在微观层次，核子间的结合能约，其单位质量结合能约；原子或分子的结合能约10ev，单位质量结合能约 。

在宏观层次，太阳——地球间的结合能可由下式计算 故，式中为地球公转速度约为30Km/s，Ｇ为万有引力常数（牛顿 米/千克），为太阳质量（），r为日地距离（平均为米），则单位质量的结合能约为。按此公式计算，地月系统单位质量的结合能约为；地球表面物体与地球间单位质量结合能大约为 。

在宇观层次，银河系中太阳每单位质量的结合能按上式计算得：

在超宇观层次，如按银河系距“大吸引体”1000亿光年计，则单位质量的结合能约为 。

从以上的初步计算可以看出，宏观层次以下的物质结构层次的单位质量结合能愈来愈大。我们虽有物质无限可分的信仰，但按照这样的趋势，总会到达这样一个物质层次，在这个层次中基本单元内的每单位质量的结合能是如此之大，以致于人类完全不可能拆开这个基本单元，看来信仰这时也就必须让位于现实，也就是说客观现实存在的物质世界不是可以无限分下去的，到某一个层次就会“停止”。所以“毛子”是永远不会出现的。

从以上计算我们还可以看出，宏观层次以上的物质结构层面中单位质量的结合能也呈增大的趋势，这说明在超宇观层次之上还有相当多的层次，直到某一个层次其基本单元的动能和势能相差不多时，这种层次性结构才会受到破坏，物质层次性结构就将被新的物质结构所替代，产生新的物理规律。这充分说明客观世界不存在“恶的无限性”，也说明了超级银河系和超宇观层次存在合理性。目前天文观测只及100~200亿光年的范围，因此现在谈论“宇宙的结构”尤如“坐井观天”、“瞎子摸象”，为时尚早。也显得奢谈“宇宙的起源”、“大爆炸模型”、“稳恒态模型”以及“平行宇宙模型”的短视和可笑！