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第六章:科学的以太观

(2014-05-29 11:49:45)
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教育

以太

气一元论

生命之火

分类: 哲学家眼中的物理世界
  对物质及其表现出来的现象用连续来描述,还是用不连续来描述,整部物理史就可以看作这两种观点
之间的一部竞争史。

                                                                        --莱斯蒂安

  对于新一代的物理学家来说,以太是一个久违的概念,因为在二十世纪初,伟大的物理学家爱因斯坦基于
对迈克尔逊—莫雷试验的理解,得出了“没有以太”的结论。当相对论得到科学界的普遍承认以后,没有以太
的观念也随之进入了物理学界。而在此以前,几乎所有物理学家都把以太的真实存在看作是肯定的事实,而且
根据无数经验,特别是对光电的实验,已经对这种充斥于宇宙空间的物质有一定的了解。

  以太是什么?它是否真的存在?自从1965年人类探测到宇宙背景的微波辅射以来,以太又成了人们新一轮
的争论话题,特别是在近几年来,理论和观察证明,真空本身就是物质的一种运动状态,它充满着我们难以观
察的混沌物质,而且这种物质弥漫于整个宇宙空间,无所不在。虽然人们尚不清楚这种物质的真实面目,但完
全否定以太观无疑是错误的,新的运动的以太观势在必行。

  “以史为鉴,可以知兴替”,为了对以太学说作出客观的评价,我们有必要从历史的经验中得到启示。以
太学说是古希腊哲人从连续性角度去认识自然的一种假说,按照这种哲学观点,物质是具有连续性的相同的物
质构成的,不论物质的细部多么微小,都应该与体积大的部分具有相同的特性,万物都可以还原成连续的以太
,连续的以太又可以构成万物,自然是连续的,以太充满着整个宇宙空间。

  无独有偶,中国古代也有同样的哲学观念,以太在这里被称为是“气”,即把气认为是组成世界的最基本
的微粒,它能运动,占有着空间,连续而无形,这就正如宋代张载在《正蒙·太和篇》中指出的那样:“气有
聚散,并无生灭,太虚不能无气,气不能不聚而为万物,万物不能不散入太虚,循是出入,是皆不得已而然也
”。与以太学说不同的是,中国传统哲学还用发展的“阴阳五行”观念反映了万物的间断性,从而把连续和间
断有机地结合在一起。

  在西方传统文化中,为了反映万物的间断性,还同时存在一个与以太学说相对立的“原子论”,它主要倾
向是认为世界是由连续的物质微粒构成的,这种微粒是不可分的,多种形式的。自然界中可见形态的多样性,
必定是基于这少数几种构形的差别。应该说,在最初的自然科学发展过程中,由于化学上原子的不断发现,这
种学说不仅在哲学探讨中占据了统治地位,而且它被现代科学的精神之父们还原成一种鼓舞人心的思想,以太
学说是在笛卡尔的推动下才进入物理学的,不过它在一开始并没有受到什么重视,直到光学上问题的出现,才
被逐渐认识到它的价值。

  在近代物理学史上,对以太学说的争论是与光、电、磁本质的认识紧密联系在一起的。光学是最早发展起
来的一门学科,在十七世纪上半叶之前,人们对光学的研究仅限于其几何性质,十七世纪下半叶,牛顿和惠更
斯几乎同时提出了光的两种对立的学说--微粒说和波动说。牛顿是坚持微粒说的科学家,他基于光的直进、
反射和折射等现象,从刚体力学角度出发,把光现象与力学中的理想刚球运动相类比,认为光是按惯性定律沿
直线飞行的微粒流,是由发光物体接连不断地向周围空间发射的。与牛顿同时代的惠更斯却从振动力学的角度
出发,把光现象与水波、声波相类比,形成了光本性的波动说。他认为光是由发光物体的振动引起的一种机械
波,依靠具有弹性的媒质以太来传播,遵从着振动力学的规律。

  很明显,如果以太是客观存在的,微粒说肯定是错误的,因为连续的阻力将会使微粒速度不断降低。反之
,如果以太不存在,波动说就失去了它存在的基础。因此,对以太的争论一直牵涉到对光的本质认识。牛顿是
理所当然地反对波动说的,他认为:对于天空为流体媒质(除非它们非常稀薄)所填满的对种主张,一个最大的
反对理由在于行星和慧星在天空中各种轨道上的运动是那么地有规则和持久。显然天空中没有一切可观察到的
阻力,所以就没有可观察到的物质,由于它存在是没有用途的,而且妨碍自然界的动作并使它衰退,所以它的
存在是没有根据的,从而应该抛弃。而如果把以太观抛弃了,那么光是在这样一种媒质中传播的挤压或运动的
这种假说,也就和它一起被抛弃了。

  由于牛顿的威望,在牛顿以后的整个18世纪里,可以说牛顿的微粒说占据着绝对的统治地位。另外的原因
莫过于惠更斯波动说的局限,如它当时还不能解释光的直进现象和偏振现象。当历史进入19世纪,微粒说与波
动说的争论又以新的面貌开始了。首先是英国的物理学家托马斯·扬修改了惠更斯的波动理论,并根据自己所
发现的双缝干涉现象为波动说竖起了一面旗帜,他指出了光的微粒说的严重缺陷:首先它不能解释由强光源和
弱光源所发出的光为什么会有同样的速度,其次,当光从一种介质反射到另一种介质的界面时,为什么会有一
部分光被反射,而另一部分光被折射,以及他自己发现的双缝干涉现象。由此他向牛顿的微粒说发起了公开的
挑战。

  托马斯·扬对波动学说的贡献是很大的,他第一次引入了光波波长和干涉的概念,并提出了干涉原理和相
干条件,还用著名的双缝干涉实验出色地确证了他的理论。在这个基础上,他又解释了物理学中长期存在的两
个难题——薄膜色彩和牛顿环等干涉现象,而这是用微粒说完全不能解释的现象,从而又引起了对以太的争论
。遗憾的是,当时的波动说仍不能解释光的偏振现象,因为依据力学原理,以太只可能传播纵波而不可能传递
横波,这一事实又引起波动说的危机。只有当托马斯·扬提出了光是横波的假想以后,法国科学家菲涅耳立即
理解了这个假说的全部意义,虽然这个观念和当时的传统观念有点格格不入。为了使以太能够传递横波,他尝
试着为光的横波理论设想了一个有很高弹性模量的“以太”动力学模型,并从横波理论中得到了其它许多推论
。按照这个模型,他成功地解释了当时已知的几乎一切重要的光学现象,从而严重地动摇了微粒说的基础。

  在这场波动说和微粒说的争论过程中,真正给波动说做出可靠证明的是对由波动说得出的推论的实践检验
。因为根据菲涅尔的波动公式可以计算出,具有一定波长的点状光源所发出的光,可以绕过一个小圆盘而聚集
在圆盘后面的暗影的中央,出现一个亮点,实验的结果是惊人的,而且与理论的推导定量地符合。由此,光的
波动说又战胜了微粒说,使光学又进入了一个新的时期——弹性以太光学时期。

  在十九世纪,另一项对以太的认识领域是电磁学,当时的法拉弟根据可靠的实验基础和丰富的想像力使他
能够通过表面现象看到了电磁作用的中介物。他认为,在带电体、磁体和电流周围空间存在着某种由电和磁产
生的象以太那样的连续介质,起着传递电力和磁力的媒介作用,他把它们称为电场和磁场。这是物理学中第一
次提出的近距媒介作用的物理学模型。也正是这种把电磁作用上升到实在的相互作用上的方法论,电磁学以及
整个物理学才有了突飞猛进的发展。

  十九世纪前半叶,物理学界仍然倾向于以粒子为中心的中心力思想,这种力仅仅依赖于粒子之间的距离,
不需要媒介和时间,并且力总是沿着粒子之间的连线发生作用,这就是当时的瞬时超距作用的观点。法拉弟的
思想是远为卓越的,关于电磁转动现象的研究,使他得出了与当时许多不同的观点,在他看来,力的传递不是
线性的,而是通过对周围媒介作用引起的某种“紧张”状态,这种状态是从张力的源——载流导线向周围传播
开来。为了解释两个导体板组成的电容器中介质对电荷的不同影响,他假设了介质产生了某种极化状态,既使
用真空隔开的电容器内,也存在着作用力的媒介,即作用力是通过以太的形变传递的,并且这种形变包含着旋
转,是沿着曲线传播的。

  在这一时代的所有物理学家中,麦克斯韦是另一位对电磁学作出杰出贡献的科学家,他在对法拉弟的力线
和场的理解中,领悟到了“磁力线”和“电紧张状态”的概念的深刻含义,在建立电磁场理论过程中,麦克斯
韦首先类比理想流体场把法拉弟的力线数学化。接着,又在磁场变化产生感应电动势现象的研究中,提出了涡
漩电场的假设。为了解释某些电磁现象,麦克斯韦还构造了一个场的力学模型,他找到了电学量和磁学量之间
的重要关系。他根据以太极化,提出了位移电流的假设,最后填平了从已发现的电磁现象的经验定律到完整自
洽的电磁场理论之间的鸿沟。

  麦克斯韦的另一项重要贡献,是从电磁场属于一种动力学介质的假设出发,推导出电磁扰动速度等于光速
,他的思路是这样的:作为弹性媒质,其横波的传播速度为   n=謒/r
  式中,m为弹性媒质的切变模量,ρ为媒质的密度。只要能找到由涡漩分子构成的传播电磁作用的弹性媒
介的密度、切变模量与具体的电磁量之间的关系,类比上式就能得出电磁媒质横向传播速度。麦克斯韦在假设
了电磁扰动是电磁场介质中的横向振动后,又根据涡漩介质的弹性结构的某些假设,将m和ρ与某些电磁量联
系起来,得出了电磁扰动的传播速度为  n=C/謒

  式中μ为磁导率,C为电量的静电单位与电磁单位的比值。由于真空中以太的磁导率为1,所以ν=C,由
此,他得出了一个划时代的结论:光是一种电磁波。

  不久,光的电磁说以大量无可辩驳的事实,赢得了普遍公认,光的传播媒介也以“电磁以太”代替了“机
械以太”。光的电磁学确定以后,大有彻底排除微粒说之势,光的波动说也几乎取得了完全的胜利,当时的几
乎所有物理学家都相信了以太的真实存在。但是,人们对以太并不了解,如以太和物质的关系问题,以太的功
能问题等都缺乏一目了然的形象。按照当时的观点,电磁作用(包括光)是靠以太为介质传递的,以太被假定为
弥漫于整个宇宙空间的无重物体,它既有电磁性质,能传递电磁力,又有机械力学特性,可作为绝对静止的参
照系,一切运动都相对于它进行。这样,牛顿的绝对时空观恰好体现了这种分布均匀又静止不动的以太空间。

  然而,肯定了这种静止的以太观,就产生了“ 以太风”及其影响光传播速度的问题,麦克斯韦经过分析计
算,与1879年得出一个结论,如果地球相对于静止的以太运动着,那么沿地球运动方向发出一个光信号,到一
定距离又反射回来,它在整个路程上往返的时间,要稍微大于同样的信号沿垂直于地球运动方向到相等距离所
需要的时间。

  为了检验以太存在的假说,美国实验物理学家迈克尔逊依据麦克斯韦的设想,在莫雷的协助下,以异常高
的精确度反复进行实验,结果证明,不论地球运动方向同光的传播速度方向一致或垂直,测定的光速都相同,
在地球和假想的以太之间没有相对运动,这个零结果使物理学家们垂头丧气,从而也从根本上动摇了光波载体
的“以太”假说,以静止以太为背景的绝对时空观遇到了根本的困难。之后,光电效应实验和黑体辅射实验的
相继出现也从一定程度上证明了光的波动说的局限,于是光的微粒说又重新出现了。

  在这场物理学革命中,普朗克首先用光的量子论解释了黑体辅射实验,之后爱因斯坦用量子理论成功地解
释了光电效应,接着玻尔用光的量子论解释了氢原子光谱。一系列量子理论的杰出表现,使量子理论又重振雄
风。虽然老一辈的物理学家都反对量子论,但无可辩驳的实验又不断证实了这个学说的科学性。在这个学说的
基础上,现代物理学出现了,它以相对论和量子理论为代表,否定了以太的存在,光的量子论又开始占据了统
治地位,而光的波动说却由于没有了传递的介质被人淡忘了。

  实际上,光的量子论并不是万能的,它只是从光电效应、热压、热辅射等现象中确立的一种假说,从一方
面反映了光的间断性,但它并不能解释光的波动现象,如光的干涉、衍射、偏振等现象。反过来,光的波动说
也不能解释光的量子性,它们各有优缺点,也都有它们存在的合理性,因此都有待于进一步发展。不过对于大
多数物理学家来说,由于相对论和量子力学的成功,他们已经把以太看作是已证伪的事实,从而频频地用粒子
说解释着诸多的自然现象,特别是在二十世纪中叶,量子论已深入到大部分的科研领域,科学家们也理所当然
地把它当作“真理”教给下一代,没有多少人真正怀疑过它的真实性,他们如果不是不加思索地、就是完全信
赖着量子力学。然而这个富丽堂皇的理论大厦却建立在一种深刻的与不稳定的佯谬之上,这个佯谬使少数物理
学家断言,这个理论最终是毫无意义的。

  爱因斯坦是量子力学的创始人之一,但他是极不满意量子力学以后的发展的。在他看来,自然是统一的,
而从连续性角度认识自然是统一基础,量子力学忽视了自然的连续性,片面强调了量子的间断性,因此,量子
力学的推论是不完备的。为了反对量子力学的常规观点,爱因斯坦拿出了许多极有天赋的证据去证伪量子力学
,但他的工作是徒劳的,因为量子力学的基础正是他自己的相对论。在晚年,爱因斯坦深刻地认识到了这一点
,他在自己写给朋友的一封信中说:“我认为这样事情完全是可能的,物理学不是建立在场的概念之上,就是
说不是建立在连续结构之上,这样一来,包括引力理论在内的我的整个空中楼阁以及现代物理学的剩余部分就
没有什么会保留下来。”

  爱因斯坦是极为注意自然的连续性的,他在解释光电效应的论文中,一开始就说,在物理学家关于气体或
其它有重物体所形成的物理概念同麦克斯韦空虚空间中的电磁过程的理论之间,存在着深刻的形式上的分歧,
他正是为了消除分立的质点与连续场之间形式上的分歧,在提出了光的量子论的同时,就赋于光有波粒二象性
,即辅射场不仅显示波动性,而且还显示出粒子性。(爱因斯坦用“光量子”成功地解释了光电效应,恢复了
光的粒子性。但是,他的光量子假说,并不是简单地回到牛顿的微粒说,也不是对波动说的全盘否定。1909年
,爱因斯坦讲了这样一段话:“不可否认的是,有关黑体辐射的实验表明,光所具有的一些基本性质从牛顿的
微粒说去理解要比波动说去理解容易得多,因此我认为,在理论物理发展的下一个阶段,将会出现一种关于光
的理论,根据这种理论,光可以被看作是波动说和微粒说的融合,我们关于光的本性和光的结构的提法将有一
个深刻的改变将是不可避免的了。”)特别是在德布罗意的物质波概念提出以后,爱因斯坦一眼就看出了它的
重要性。并大加赞赏,因为德布罗意在人们长期忽视波动性的时期注意到了自然的连续性。后来的研究证实了
,波粒二象性确实是微观世界的普遍性质,之后,光本性的波粒二象性就这样被机械地定义下来。

  物理学目前的局面可以这样概括如下:有一些可以用量子论来解释,但不能用波动说来解释,光电效应就
是这样的一个例子;又有一些现象只能用波动说来解释,而不能用量子论来解释,典型的例子是光遇到障碍物
会弯曲的现象;还有一些现象既可以用量子论来解释,又可以用波动说来解释,例如光的直线传播。那么,光
到底是一些什么东西呢?是波呢,还是光子“雨”呢?

  以前,能够把光本性的“波动”和“粒子”两个完全不同的概念统一起来,被称为“唯物主义”的伟大胜
利,但这种机械的统一并没有解决光的波动性和量子性之间“不可调和”的矛盾。应该说,波动性和粒子性描
述了同一物质现象,那必然是一种东西既表现出波动性又表现出粒子性,但如果我们认为光是一束粒子流,显
然它不可能解释光的波动性,如果认为光是一种连续媒介的波动,这更是物理学家们连想都不敢想的事,因为
巨人们已经否定了这种想法。在这两难处境中,我们又如何去理解这同一物质运动所表现出的两种不同现象呢


  应该说,为了揭示光的这种奇特现象的本质,许多物理学家是做了大量的深入研究的。他们都发现,用光
的粒子性来解释光的波动性几乎是不可能的,如果把光的量子性放在一个连续的物质空间去认识,显然就容易
些,但这就必须大动干格,因为这将动摇整个现代物理学的基础,重新解释光速不变、光电效应、量子力学等
等,况且没有几个人能够想像以太在宇宙中的生命与运动。不过,对于一个真正有哲学头脑的物理学家而言,
他是敢于冲出旧的传统观念,对现代物理学进行大胆变革的。但问题是,如果恢复了以太观,我们怎么能用连
续的物质空间去解释光的粒子性以及光速不变呢?

  以太做为真实的物质存在,目前已成为肯定的事实。不过直到今天,大多数物理学家还满足于栖息在爱因
斯坦、玻尔等伟人们的浓荫之下,不愿或不敢走出巨人的影子,去重新开拓一片绿洲。之所以会出现这种情况
,我想最主要的原因就是他们都受着时髦哲学的支配,否定或怀疑自然的客观实在性,按照他们的观点,只有
一种真实的本质存在着,那就是他们宝贵的自身,或者更确切地说,他们唯恐有一种自然规则统治着他们,剥
夺了他们天赋的自由。承认以太观是要付出一定代价的,特别是它将彻底打击那些自封为宇宙最重要部分的自
大狂。很明显,如果这种彻底的一元论成立,那么人就和普通的万物一样,都同是由一种料子组成,由同一个
规则所支配,这看起来似乎严重贬损了人的存在价值。不过对一个坚持一元论的哲学家来说,这是必然的,人
类也没有必要无中生有地创造出一些理论来满足人类的虚荣心,实实在在地生存是最重要的。

  自然界是统一的,连续的以太就充溢于无限的宇宙空间,宇宙中的一切物体都是由以太组成的。这或许对
大多数人来说是不可思议的,但如果我们吸纳了中国传统文化中“气”观念的优点,就比较容易理解了。通常
在大多数西方人的心目中,以太本身是死寂的、静止的宇宙填充物,而在东方人的心目中,“气”则是充满紧
张与生命力的,而且本身是在永恒的运动中存在的。正是这种观念上的差别,造成了西方科学家习惯于把物质
和能量机械地分开,这样无形中就在生命问题上陷入了困境。与此相比,东方人对“气”的理解无疑是更为科
学性的,它既不是普通人所理解的物质,也不是普通人所理解的能量,而是物质和能量的统一体,统一的物质
就是在能量的离散中运动的,“气聚则生,气散则亡”就是对这种充满生命力的物质形象的描述,简单地说就
是,物质都是在紧张的相互压迫与反抗中存在的,局部的反抗使一些物质组织起来,形成有序的实体,同时,
压迫也不断使有序的实体离散开来,重新回到它原来混混沌沌的状态,而这一切都是由能量在连续的统一物质
中的转移所决定的。

  自然界是连续的,这不仅仅是指以太作为连续的统一物质充斥于整个宇宙空间,而且也指每一个系统和外
在环境的连续、以及系统内各层次之间的连续。从表面上看,有些系统似乎是独立于环境之外的,但更深层的
却是看不见、摸不着的运动以太充溢于系统内外,左右着系统和环境之间的物质和能量交换。系统的存在不是
无条件的,反抗外在世界的压迫是它的本性,因此,统一的物质不断进进出出,一些物质被系统组织起来,成
了系统相对稳定的一部分,而另一部分却由于子系统之间激烈的生存竞争沦于混沌,并释放出其内在的潜能。
由于子系统的灭亡是周期性地、不对称地从有序走向无序,因此,系统的能量就可以通过连续的物质周期性地
组织与离散耗散出去。

  现代科学一直是从科学的还原论角度来认识自然的,当科学家们把整体的宇宙分解成一系列质点的时候,
才发现这样的宇宙越是好像可以理解,它也越是好像没有意义。因为机械地用这些质点去构造世界,世界就失
去了它应有的生机与活力,这就好象我们不能简单地用一些词语去堆砌一首美妙的诗歌一样。宇宙之所以令人
神往,只是因为它精妙的秩序,组成宇宙的各个子系统是以一种有机的形式普遍联系起来的,而这种普遍联系
的基础就是连续充满宇宙空间的以太。

  以太是有生命的,按照现代话来说,以太就是充满能量的统一物质,它不仅充满着宇宙空间,而且是在不
断的紧张运动中存在的。自然界有着丰富多样的物质形式,但总的来说可以分为两大类,即秩序存在的物质实
体和在周期的有序与无序中存在的能量场。物质实体是可见的,而能量场则是难以观察的,不过,我们通过仪
器还是能够观察到它短暂的有序形式,电磁波的粒子性就是我们只观察到了它短暂的有序形式所产生的结果。
物质实体和能量场的区别不是定性的,能量场中包含着物质实体,物质实体的周期生灭也就是广义的能量场。
物质实体和能量同时又是不可分的,每一个事物不仅通过外部的能量场和外在世界普遍联系起来,而且在它的
内部也是通过一种能量场的形式普遍联系起来的。今天这些能量场形式已经不断地被揭示出来了。

  宇宙本身是无限的,连续的以太就是在不断地组织与离散中存在的,我们所依赖生存的宇宙则是一个在发
展中存在的物质集团,它只是无限宇宙空间中极为有限的一部分。我们有限的宇宙是一个普遍联系的整体,这
个整体是通过引力波动把组成宇宙的各个组成部分联系起来的,引力波是连续在宇宙空间的统一物质纵向的周
期组织与离散,它产生于星体内部原子之间的生存竞争,这里,由于大量原子不断在各星体空间周期生成与灭
亡,大量周期爆发的能量就引起了连续的统一物质——以太的周期脉动,能量就借助于这连续而无形的物质周
期脉动流通于宇宙空间,这就颇像混沌的大洋中一种点状波源,看起来庞大的星体在无限的宇宙之中只不过是
一个极渺小的点。引力波的速度是极高的,它远超越光速而联系着整体宇宙,从而使宇宙各个子系统协同起来
,共同反抗无限的宇宙空间。

  由于引力波的促动,宇宙的各个子系统都是在周期运动之中存在的,旋转是系统周期运动而表现出的共性
。如巨大的宇宙漩涡,各星系、星体,各分子、原子等都是一种物质的漩涡,这些漩涡是有限而无边的,有限
指的是它在表现上似乎是有界的、独立于环境之外的,而无边却道出了它和无限宇宙之间紧密的联系。系统是
在旋转中存在的,但这并不意谓着它空间中的物质都和它的质心同步旋转,因为这必须想像离质心越远物质的
运动速度越大,但物质的速度不可能是无限大的,所以,空间之中的物质必然存在着相对运动。事实上,也正
是这种层次相错的物质运动,把大量混沌的物质组织成了一些有秩序的结构,由于有秩序的物质组织相比于混
沌存在的物质占有空间体积缩小了,无限宇宙空间的混沌物质便不对称地向它运动,引力就是这种不对称运动
的表像。

  电磁波作为一种特殊的非线性联系方式,其物质基础必然是连续的,但实验之中却屡屡表现出粒子性,为
什么呢?其实,我们根据十九世纪科学家们对电、磁、光的实验,以及他们对电磁力的理解,都可以显明地归
纳出电磁波与众不同的特征——旋转,如安培的分子电流假说、法拉弟设想的闭合磁力线、麦克斯韦预言的一
环套一环的电磁互感。这些都预示出,电磁波的粒子性是由媒质的涡漩表现出来的,但它不可能是较稳定的漩
涡。根据非线性运动的特征,我们已经能够猜出它真实的运动方式,即在连续媒质的有序和无序的周期变换中
传递的,与引力波不同的是,电磁波中的有序形式是在涡漩中存在的暂态有序团,这使它表现出了与众不同的
横波性质。

  每一类生命系统都对应着一种特殊的非线性联系方式,自然界的生命形式是多种多样的,与此对应的非线
性联系的方式也是多种多样的,如生物对应着质子在连续水环境中的水分子链上周期递进,星体对应着引力能
量在连续的以太空间周期传播,但这些波动都近于平面波即纵波,而为什么电磁波却表现出横波的性质呢?显
然这里它可能受到什么力量的复杂调制。思考电磁波传播的物质基础,它和引力波都依赖于看起来是空无一物
的以太空间,我们很容易想到,电磁波是不能逃脱引力波的复杂作用的,它之所以区别于引力波,是因为它是
在媒质的旋转之中传播的,它使它在某种程度上更象一个粒子。%

  根据量子理论的研究我们知道,电磁波的能量是周期性地向外传播的,并且这些能量不是连续的,而是存
在一个能量的最小单元,物体发射和吸收的能量必须是这个最小能量的整数倍。显然,实体的运动和电磁波的
运动都受着引力波的复杂调制,能量的最小单元也和引力能量的最小单元对应,引力波产生于质子和中子的周
期生成与灭亡,而质子的电量和电子的电量是异号相等的,所以电磁波的每一份能量都是在引力波的促动之下
运动的,而且这个能量总是一个最小量的整数倍。从现代科学对混沌的研究我们已经知道,倍周期分岔现象是
每一个系统固有的,并且倍周期方向是单调的,根据这个原理,我们可以知道,引力波可以对电磁波产生最大
的周期促动,而反过来,电磁波对引力波的影响是很小的。

  我们描述的电磁波的运动是一个在引力波复杂调制之下媒质的周期组织与离散。粒子之所以称为粒子,是
因为它是一个相对稳定的物质漩涡,如原子漩涡;波之所以称为波,是因为环境的局限,其中存在的物质漩涡
极不稳定,一会走入混沌,一会又迅速生成,而这一切都是由于这些有序结构的产生、发展、壮大、衰退、灭
亡的过程是不对称的,从而造成能量的传递也是周期性的。即能量的高发阶段可以使混沌物质组织起来,形成
一个内含一定势能的暂态有序结构,同时,能量的低调阶段也可以使这个暂态有序结构迅速离散进入混沌状态
,并释放其内聚的能量,而这个能量的突发又会引起周围混沌物质的再组织,以此类推,连续的物质空间就出
现了一种特殊的能量运动方式——通过连续物质的组织与离散——一份一份地向周围物质空间传递能量。电磁
波的物质基础是连续的以太空间中粒子的周期生成与灭亡。粒子的生成是由于引力能量和电磁能量的复杂调制
,这使它出现了媒质特有的涡漩现象,对外则表现出了粒子性。但这里的漩涡是不稳定的,而是在周期之中时
而处于有序的漩涡状态,时而处于无序的混沌状态,这种形式在现代科学上叫阵发混沌,它最早见于洛伦兹模
型,今天科学已经可以用比较详细的非线性一维迭代方程来描述。

  电磁波既表现出粒子性,又表现出波动性,初看起来是矛盾的,但本质上却是统一物质运动表现出来的两
种不同属性。电磁波的粒子性是由它的表像——媒质的涡漩表现出来的,更确切地说,此时形成的暂态的有序
结构就是一个充满活力的粒子,尽管它的寿命极短,以致于我们还来不及把它定义为粒子就又沦入混沌;而波
动性就是由它的周期——有序和无序的不断变换之中表现出来的。电磁波描述的就是物质的这种既紧张又有某
种和谐的一种特殊状态。这里需要指出的是,媒质的短暂有序状态不会是随机的,而是和依赖连续媒质周期运
动的能量息息相关。电磁能量是原子空间的粒子周期生成与灭亡引起的,这些周期释放的能量在引力能量的复
杂调制下,使混沌物质出现了一种特有的组织形式——有序的涡漩状态,这也使电磁波表现出了它独有的偏振
性质。它区别于引力波动中简单的组织形式,使它表现出了粒子性。如图所示   连续者,间断之所依;间断
者,连续之所伏。连续和间断表现在客观世界的任何一个部分,并且连续和间断在一定条件下可以转化,单调
地强调任何一个部分都是不完全的。在现代物理学中,由于爱因斯坦对以太观的否定,自然连续的基础失去了
,物理学家们也在扑朔迷离的量子世界迷失了方向。观察这个丑陋的量子世界,新粒子的名字多如牛毛,理论
本身杂乱无章。更令人迷惑的是,这些粒子的寿命极短,不断变换的花样在其周围闪烁着,不知什么时候就变
成了另一种粒子,也不清楚它将在哪里出现,这颇有点象一块臭肉上的苍蝇,乱翁翁的,纠缠着物理学家们的
思绪。

  在二十世界的物理学家中,恐怕只有一个人是最不安的,这就是相对论的创造者爱因斯坦,尽管作为量子
理论的创始人之一,但他是极不满意量子力学以后的发展的,为此他提出了许多严历的批评意见,并坚持不懈
地同它斗争了三十年。遗憾的是,量子力学的基础正是爱因斯坦的相对论,他的反驳是无力的。可以说,爱因
斯坦是在不安的心情中走完它的余生的。用他自己的话来说:“我似乎是一只驼鸟,为了不面对厌恶的量子,
他就永远把他的头埋藏在相对论的沙丘之中”。不过爱因斯坦恐怕没有想到,他自己对以太观的否定,正是现
代物理学走向神秘主义的起点。

  恢复了运动的以太观,迈克尔逊—莫雷试验的零结果就不必机械地把它定义为光速不变,它的产生是有一
定物质基础的。众所周知,如果媒质是在不对称运动中存在的,那么依赖媒质传播的光速将受到它的影响。地
球和它的空间是一个整体,它是在反抗太阳系空间中不对称物质运动中存在的,与此对应,地球空间中的物质
也是在不对称运动中存在的,从引力的方向我们很容易推测出,统一的混沌物质有一种向下运动的趋势,因此
,单纯从这一方向来考虑,光速是可变的,它随着引力场强度的增大而变大。这一点我们可以从引力红移现象
来验证,当光在竖直方向上向下运动时,光波的波长将变长。不过我们还应该注意到的是,在这里影响光速的
因素还有一个,这就是媒质的密度,在实践中我们知道,光从光密媒质到光疏媒质时波长会变长,反过来则会
变短。地球和它的空间是连续的,其物质分布的差异我们是可以猜测得到,从地心到它的无限空间是连续的,
所以光在这不对称的物质空间传播波长也是会变的,当光在竖直方向向下运动时,波长将变短。显然综合这两
方面的因素,光速就可能是不变的。

  事实上,从德布罗意发明了物质波概念开始,人们已经知道,影响波长的因素决定于粒子的动量,即
λ=h/mv。不过粒子并不会自动地在运动过程中波动的,而是随着它反抗环境中物质的组织与离散而波动。在
空间中的光波传递与此类似,如果空间中物质的动量势在各个方向上各向同性,那么光波在其中的运动便会表
现出光速不变的性质,而这一点我们很容易从系统论中推出。今天,空间中物质的这种对称性已经多次被实验
证实,如宇宙微波背景辅射的发现,不仅证实了以太的客观存在,而且证实了空间具有黑体辅射谱和极高的各
向同性。需要指出的是,这样的结果并不能否定空间中不对称的物质分布和物质运动,它仅仅证明的是在宇宙
空间存在一种动量势的平衡,而这种平衡就是由于宇宙整体的非线性联系方式造成的。

  地球和它的空间是一个密不可分的整体,然而在近代物理学的发展过程中,由于受还原论倾向的影响,两
者一直被机械地分开,甚至还否定了以太观,把地球视为真空中的自由物,这直接导致了现代物理学的畸形。
事实上,任何一个有真正思辩能力的物理学家都能发现其中的佯谬,一个显然的问题就是没有物质的引力怎么
可能产生呢?特别是在证实了地球是一个不断进化的实体以后,我们应该能够想到,空间不可能是真空,而且
空间中存在着不对称运动的物质,否则地球怎么可能无中生有地成长壮大呢?

  当迈克尔逊—莫雷试验的零结果出现的时候,物理学家心目中那种地球穿过静止以太空间的想法被证伪了
,人们应该思考以太观的局限,即没有生命力的以太以及那种和地球没有任何相互作用的以太可能是错的,取
而代之科学的以太观。然而实践的结果却否定了科学的以太观这最终不仅使相对论不可理解,而且由此产生了
不实在的量子力学。不过令我们惊叹的是爱因斯坦那深髓的思路,尽管他否定了以太观,但它的理论却处处充
满着以太的身影,这里我们只需把不对称的时空弯曲程度理解为是由紧张运动的以太在空间上的分布不同造成
的,其科学性便明显了。如光线的弯曲是由不均匀的物质分布引起的,引力红移则是由连续物质运动状态和紧
张程度的不同造成的,推广到无限的宇宙,星系谱线红移并不是星系高速飞离我们的结果,而是由空间的不对
称造成的。认识到这一点,我们也就不必机械地把宇宙定义为大爆炸后的余光。

  在我们幸运地摆脱了站不住脚的“真空”观念之后,留给我们的就是一个连续的充满无限统一物质的宇宙
空间,这个空间中的物质是在紧张地又充满生命力地运动着,它在空间中的分布也是不均匀的,不过整体上却
存在着一种动量势上的对称。在这样一个不对称运动的物质空间之中,不同的有序结构在不同的环境中产生,
并不断地在生存竞争中灭亡,能量就依赖于物质的这种周期组织与离散平衡着整体宇宙。需要指出的是,在现
代物理学中,有不少物理学家根据物质表像上的消失或生成否定物质世界的客观实在性,甚至创造了一个无中
生有的反物质世界,实质上这严重地违背了物质世界的统一性,从根本上也是不值一提的。从哲学角度看自然
,统一的物质既不会从有变无,也不会无中生有,“从有变无”的现象只是物质的组织形式消失了,取而代之
以混沌存在的物质,“无中生有”只是混沌存在的物质组织成了有序的暂态结构,物质和“反物质”的出现只
是说明了物质世界的对称性。丰富多样的物质世界是统一的,它们都是由一种朴素得叫不出名字的东西组成的
,只不过物质生成环境的不同造成了大相倾庭的组织形式,所有物质的区别也只是在量上。

  对一个由统一物质组成的宇宙而言,引力是不可能存在的,但这并不意谓着没有引力现象,因为当物质组
织起来的时候,就会在空间中形成一个动量势上的低势点,周围空间中的混沌物质向这个低点的不对称移动,
就表现出了引力现象;相反,当有组织的物质离散的时候,它释放的能量就会迫使周围的物体向周边扩散,从
而出现斥力现象。由于混沌空间的物质是无形无象的,因此常被人们看作是超距作用。物质世界的层次是很多
的,不过每一种层次都对应着一种特殊的非线性联系方式,以致于它能协调层次之间的运动,使整个层次达到
一种动量势上的平衡。一种特殊的非线性联系方式必对应着一种形式的力,如万有引力、电磁力、强力和弱力
都是由于物质之间作用层次的不同引起的。

  通常人们喜欢用质量或重量来表示一个物体的特征,但严格地说并不确切,因为每一个物体都是在反抗外
在世界变化中存在的,不断的物质和能量交换是它存在的基础,因此,物体空间和它所反抗的宇宙空间是连续
的,我们不可能找到一个确定的界限来区分空间和实体,场的概念就是对这个有限而无边的空间中的物质紧张
状态的一种描述。统一的物质是极小的,它不为我们有限的视觉所觉察,但它却密布于整个宇宙空间。相比较
而言,所谓实体只不过是物质组织起来的密度较大的空间而已,而空间不过是物质密度小、混沌而无形的缘故
。实体是相对稳定的,而空间却是在不断地运动中存在的,因此,重量就是空间中物质的不对称压迫的结果,
也可以说实体对不对称运动物质反抗的结果。

  空间充满着不对称运动的以太,我们人类不过是由统一物质组成的、在反抗不对称运动的以太空间中存在
的一些暂态有序结构。空间中的以太是无形无象、不可观察的,它们可以自由地穿过我们曾经引以自豪的躯体
,作用于组成我们的每一个原子。我们的体重也不是天赋的,而是由我们躯体的每一个原子对空间中不对称运
动的物质阻力表现出来的。组成我们躯体的物质层次是很多的,从原子、分子,到细胞、系统,每一种层次都
通过一种特殊的非线性联系方式有机地联系起来,层次之间的能量是互通的,可以相互转化,但物质和能量是
不灭的,并和整体宇宙中的物质和能量紧密联系起来,这使我们和整体宇宙的变化之间存在着一一对应性,因
此,在中国传统文化中,人有“小宇宙”之称。

  认识到以太存在的意义是巨大的,它不仅使我们清楚地认识到现代物理学中的种种佯谬,而且也可以使我
们认识到人类在宇宙中的真实地位。在无限广大的宇宙之中,我们的母亲“地球”在这里缩小到了一粒极微细
的“太阳微尘”那样的价值,就象不计其数的微尘在无限宇宙空间中互相追逐一样。被人类中心说的自大狂美
化为“上帝翻版”的人类本身,降低到了一个有胎盘哺乳动物的意义,它对整个宇宙来说并不比蚂蚁和蜉蝣、
比显微镜下的纤毛虫和极小的杆菌具有更多的价值。只是传统和迷信势力还在保持着那种自负。

  我们人类的存在不是偶然的,它是由于水分子之间的一种特殊的非线性联系方式而有机联系在一起的一个
普通系统,相比于生物界这个大系统而言,人类不过是从中竞争出来的一个中心要素而已,这就正如一个工厂
中的厂长一样,它的存在也不会比客观存在的子系统具有更多的意义,特别是在与无限的空间和时间相比,更
显得微不足道,凭什么要狂妄地自称为宇宙的主宰呢?

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