一、 统一场理论和场密度学说
自从世界著名的理论物理学家爱因斯坦发表广义相对论的学说以后,他便致力于统一场理论的研究了。他的这一举动,由于其有生之年的成果不显著,招致了众多科学家的惋惜,认为他致力于不可能有成果的统一场理论研究,是对时间的浪费,事实上也是对他具有的既属于本人又属于全人类的高度智慧的浪费。这惋惜,不能说毫无道理。但是,更多的科学家认为,既然爱因斯坦这样不惜一切的寻找统一场理论,一定有他的道理。爱因斯坦一定有了接近解决这一最高科学理论的预感。而且近几十年来,科学家对引力子的寻找与证实,更加证明了爱因斯坦的辛苦劳动,决不是浪费。
实际上,从我们的场论观点看来,统一场理论早就事实上存在了。爱因斯坦的工作只不过是企图更清楚的认识和描述统一场的结构和性质罢了。为什么说统一场理论已经事实上存在了呢?它又统一在什么地方呢?我们可以明确的回答说:统一场理论的根本统一点就在于场的物质性观点。这是最根本的统一。根据场论观点看来。整个宇宙中完全充满的是物质,无一处不是物质,实物粒子是物质,空间也是物质,是充满场物质的物质,就是说,理想化的数学意义上的绝对空无一物的空间是不存在的,什么地方也不存在。这就是关于宇宙学说的最基本最科学的基本论点,也是最基本的事实。重力场是物质,电场是物质,磁场是物质,强相互作用场和弱相互作用场也是物质,它们都是场物质。这就是最基本最广义的统一场理论。
那么,更为精细一点的统一场理论是什么呢?更为精细一点的统一场理论事实上也有了,那就是场的方向性问题和力学现象问题。就是说所有场都是有方向性的场,在一定的条件下都可以对其它物质发生力的作用。所有的场都有质量、有能量、能做功。这就是它们的统一之处。
下面,我们继续要谈的是场和物质的运动性问题,以及作用力的大小问题。这里我们应当首先提出一个概念——这就是场密度的概念(也可能这是一个本来就有,但需要加强的一个概念)。场既然是物质,既然有质量、有能量,它就必然有密度,场有密度似乎是不言而喻的事,但我们完全有理由指出:明确场密度的概念,有可能具有无比重要的意义,有可能是进一步建立和完善统一场理论的关键所在。究竟有没有道理,我们且往下看。过去谈到场的力作用问题时,常常要用到场强度的概念,场强度在对说明力的方向性问题时,无疑更具有重要意义。但如果我们再问:场强度大小又是由什么决定的呢?显然,这是过去所没有解决的本质问题。过去只说场强大小和产生该场的实物粒子远近有关,我们认为这种说法只能解决同一场内不同远近的点。作用力大小的不同问题,不足以解释不同场内离实物粒子远近相同的各点的力大小不同问题。由此可见,让场强的概念同时担负解决方向和大小两个重担,在统一场理论内是极为不适应的,就是说,要解决方向和大小两个重担,必须分用两个不同的概念,前者用场线的方向来解决,后者应当也必须应当用场密度概念来承担。同志们将会看到,这样处理以后,统一场理论将会坚实的建立起来。
一切场都有密度,密度越大的地方场强越大,其对物体发生力作用时,效果越显著。密度的大小和产生该场的实物粒子的距离有关,距离越近密度越大,当然场密度也和产生该场的实物粒子质量、电荷量等性质有关。这就是我们提出的新统一场理论。也许这一理论有缺陷,也许这一理论的更准确叙述应当是这样:一定条件下,实物粒子可以产生场;场也可以产生实物粒子。一切场都有密度,密度越大,场作用越大。实物粒子附近的场密度最大。至于场和实物粒子究竟谁产生谁的问题,也许又是一个新的鸡和蛋的问题。宇宙的膨胀和收缩的周期性恰好说明:谁也不敢肯定谁先谁后!
这一统一场理论可以非常简单的说明场力大小的不同性质问题。比如说,重力场是目前发现的宇宙间的最弱场,因此我们完全可以说这是因为它是四种场中密度最小的场。强相互作用场是目前发现的最强场,这是因为强相互作用的场密度最大的缘故。由此我们还可以推论:如果在核子里还存在夸克的话,夸克之间的相互作用力会更强,其场密度会更大。请看四种场就这样简单的统一起来了。
至于四种场的更进一步统一,那就可以根据前面的宇宙学说推论,将来的将来,宇宙的所有场连同实事粒子全都要虚化为一维场空间,一维场空间都可能还要膨胀为几何意义上的三维空间场,几何意义上的三维空间一定是道教祖师老子指出的无极状态。这一无极状态大概就是相应于宇宙中的最弱场——重力场。就是说,所有的四种场连同实物粒子,在长长的宇宙演变中,都要统一到最弱最弱,密度最小最小的重力场中去。重力场是未来宇宙的唯一统治者。那时,由于茫茫的大宇宙中只有一个无方向无上无下无前无后的空空如也的重力场,因此也就无重力可言了。也就 无场可言了,那只能叫无极,或者叫最原始的宇宙场——宇宙生死过程中密度最小的场,那时的空间也可叫零维空间。
另外场密度的概念还有可能启示我们,场虽然弥散于整个空间,但从场密度的观点来看,在弥散的基础上,还有集中,还有范围。就是说场有结构,有大小不同的场。这些大小不同的场以什么划分呢?回答说,可以场密度划分。就是说,场也有粒子性,一个封闭的场密度球面决定一个场粒子。球面越小密度越大,当场粒子的密度大到一定程度时,它就会转变为实物粒子。因此,我们便会解决两个科学难题:实物粒子有没有基本粒子?实物粒子能不能永远再分?我们准确的回答:实物粒子有基本粒子。就是当场密度等于实物粒子的密度时的那种粒子就是基本粒子。实物粒子从实物粒子的意义上说,不能永远再分,从场密度的观点看它永远可分。
从这个意义上,我们完全可以说,实物粒子是高密度的场。在这个意义上,我们完全可以说,光的场粒二象性,就在于光量子的场包里,密度是完全均匀的。这就是说,只要实物粒子内的密度完全均匀,它就是基本粒子,原子核之所以不是基本粒子,就在于核子的密度和核子间的场密度不一样。如果核子的密度和核子间的场密度一致了,那它就成了一个真正的基本粒子。也许我们严格的说,绝对的密度各处一致,可能永远也难以达到。如果一旦达到这样的绝对一致,那必将发生湮灭和收缩的相反变化。这必然是宇宙生死的基本规律,粒子生死的基本规律,星球生死的基本规律,星系生死的基本规律,就是说宇宙的膨胀极限和收缩极限都将变为基本粒子,唯一的区别在于体积之差和密度之差,将会悬殊的不可想象,不可思议,有可能从统一场理论。我们将推出一个全新的宇宙概念:宇宙是有限的,有大小的,大小不同的有限宇宙有无限多个。人是有限宇宙,地球是有限宇宙,星系是有限宇宙,小小的原子也是有限宇宙。由星系组成的有限宇宙还会组成更大的有限宇宙。这样的结构层次无穷。这就是我们的结论。