什麼是物質?

什麼是物質?

關於物質的話題自古就有。物質是什麼?這一問題始終在人類的頭腦中縈繞著。

人類對於世界的認識,最初是混沌的,除了天地合一與人神合一之外,心物也是合一的。遠古時代的神話傳說,就是上述三個合二為一的綜合體現。原始人懷著崇拜的心情,將其所面對的世界歸結於具體的自然物。比如,將太陽或獅子作為部落的圖騰,部落的起源、生存的經驗和生活的規範都是與該部落的圖騰相關聯的。

人類的這種混沌的認識一直持續到到公元前6世紀,才隨著抽象概念的產生,而逐漸地清晰了起來。

什麼是物質?

在公元前5世紀,古希臘哲學家留基伯和德謨克利特分別提出了原子論,認為世界是由不可再分的原子構成的,由此逐步形成了唯物的世界觀。

稍後,古希臘人阿那克薩戈拉提出了心靈說,試圖用心靈來說明事物的發展與變化,從而第一次在哲學上提出了與物質形態相對立的精神形態,並認為後者決定前者。

所以,人類最早發問物質是什麼,主要是哲學意義的。在此,物質是作為外在的客觀世界,與人的內在精神世界相對應。

之後,隨著人類認識的深入與精細,對於物質的研究進一步地深化,使物質作為物理對象,與作為物理背景的空間概念相對應。

什麼是物質?

在古希臘時期,物質被認為是凡俗的,由金、木、水和土四種元素組成。而空間則是由一種叫作以太的“精英”構成的,離散的以太構成空間,聚合的以太則成為天上的星辰。因此,以太又被後人稱為第五元素。

到了十九世紀,作為絕對空間的構成物,以太被沿用了下來。以太既是光的傳播介質,又是影響物質行為的物理背景。此時,物質與空間仍具有截然不同的區別,由此形成了機械的世界觀。

什麼是物質?

然而,為了消除能量的連續性所導致的紫外災變,德國物理學家普朗克於1900年建立了一個非連續的能量輻射公式即黑體輻射公式。由此證明了能量是由不可再分的粒子構成的,這一不可再分的最小粒子就被稱為量子,其角動量就是普朗克常數h,為6.632×10-27爾格秒,是量子的本徵參量,與量子的能量狀態無關。

稍後,新西蘭人盧瑟福在英國用電子轟擊原子。他意外地發現,只有極少數的電子被反射了回來。這說明原子的質量大部分集中在很小的原子核中,原子的體積實際上只是電子高速運動所產生的封閉體系。於是,物質不再是原來的實體概念。

什麼是物質?

1905年愛因斯坦根據光電效應,認為光是粒子,並由此提出了質能轉換公式,即E= mc2 。所謂光電效應,就是當電子從高能的激發態躍遷回基態時,會激發空間的量子,產生光的現象。於是,不僅物質的實體性不再存在了,而且物質的內含即其質量也只是能量的一種存在方式

當時間來到二十世紀二十年代,人類在普朗克常數h的基礎上建立了量子力學,發現所有的物體都具有波動性。這說明,在我們的宇宙中,存在著統一的物理背景,即存在著不連續的量子空間

於是,人類逐漸地認識到,物質不實和空間不空;

於是,原來實與虛和有與無的機械劃分是有問題的;

於是,物質不再是實和有的代名詞,而只是由更為基本的量子聚合在一起所形成的特殊形態。

根據有機的量子宇宙觀,我們的宇宙是由不可再分的量子構成的

。由於普朗克常數h大於零,而且作為量子的角動量,該常數含有量子的質量和半徑,因而這一最小粒子的質量和體積也都是大於零的。

什麼是物質?

於是,離散的基態量子構成宇宙的物理背景成為量子空間,受到激發的量子成為光子,由高能量子組成的封閉體系構成了各種基本粒子,由基本粒子再進一步地形成更高層次的封閉體系就是原子、分子和宏觀物質。

於是,

物質是量子的封閉體系質量是被封閉的量子關於其感受空間效應的物理參量。物質的本質是被封閉的量子。當物質解體時,物質就變成了離散的量子,還原為空間的一部分。

如果我們用人來做比喻的話,那麼個體的人就是離散的量子,普通百姓是基態量子構成人類社會,知名人士是受到激發的量子即光子,由兩個人組成的家庭就是基本粒子即微觀物質,由各種興趣或利益組成的單位、黨團和國家就相當於自然界中的宏觀物質。

什麼是物質?

總之,物質最初是作為哲學的概念提出來的,其與精神相對應。後來,物質又是以抽象概念的有和實體而被提出的,其與無和虛相對應。最終,物質是以量子的聚合形態存在的,其與量子的離散形態相對應,成為有機的量子世界的一部分。

由於受到生理及心理條件的限制,人類不能平面地認識世界。人類必須將其所面對的世界劃分為認識對象和認識背景,即人類的認識必須結構化

面對現實的物理世界,數千年來,人類都是將顯像的物質作為其認識的物理對象,將隱形的空間作為其認識的物理背景。然而,隨著人類認識的深入與發展,卻意外地發現,宇宙的本質是量子,物質只是量子聚合的一種特殊形態

於是,

人類的認識需要進行格式塔轉換,將量子空間作為人類認識的物理對象,而物質則退居為人類認識的物理背景。

什麼是物質?

比如,宇宙的膨脹,是宇宙內部量子空間的膨脹;宇宙膨脹速度的快慢取決於宇宙內外部量子空間壓力的對比;宇宙在其漫長的演化過程中主要是以單一的離散量子狀態存在的。

作為量子封閉體系的物質,僅僅是當宇宙膨脹的速度大於其內部傳播的速度時,為保持宇宙內部的平衡,而臨時生成的副產品。物質在宇宙的演化過程中,只是一個臨時客串的小角色,只是量子的凝聚態

綜上所述,人類對物質的認識,經歷了以下過程,即由哲學的本體概念轉變為抽象的物理概念,再由抽象的物理概念退化為具體的物理狀態。物質觀念的這種演化,是人類的認識逐步深入與發展的真實寫照。


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