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主题:【原创】野狐禅之异想天开 下 -- 金各

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家园 【原创】野狐禅之异想天开 下

上半部分

三、对六个基本定义和三条公理的进一步说明[34]

1、关于质点[34]

2、浮球水波模型

2.1、模型

2.2、用模型的浮球和水波映射一个物体自身的质点和该物体自身的场

3、关于场

4、一个物体自身的质点和该物体自身的场

四、

五、

六、

七、


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家园 野狐禅之异想天开__34

三、对六个基本定义和三条公理的进一步说明

前面已经介绍了六个基本定义各自的内容,前面也已经介绍了三条公理各自的内容。但是,关于六个基本定义和三条公理,除了其各自的内容以外,还有一些问题须要被明确。

1、关于质点

质点是物体的抽象,人们总是可以用质点来代表物体,人们还总是用质点来指代观测对象,人们也还总是用质点来指代参照对象,人们对场的观测总是通过观测与场有关的质点来实现对场的间接观测,人们对物理现象的解释或说明也总是用质点和场来表达;所以,人们对六个基本定义和三条公理的进一步说明、就从质点开始。

人们知道,地球上的常观物体都是由微观物体如分子、原子等组成;任何分子都是由原子组成;有的物体直接由原子组成,比如一颗单晶钻石;有的物体则是先由原子构成分子,然后再由分子组成这个物体,例如一块冰。人们知道,原子是由进一步微观的原子核和核外电子构成的,而原子核则由质子、中子构成;在质子、中子、电子的这一层次上,人们还发现了许多其它粒子。人们猜测,质子、中子、电子等也是由更微观的粒子(比如夸克)组成。微观粒子先组成一种粒子,被组成的粒子再要么组成更大的粒子、要么组成常观物体,人们通常把这种情形称为物体的结构层次。结构指的是各个物体之间的相对的空间位置;如果一个物体具有比自身微观的组成物体,这个物体的各个组成物体之间的相对的空间位置就是这个物体的结构。如果一个物体具有比自身微观的组成物体,那么这个物体一定宏观于这个物体的组成物体,那么这个物体的组成物体一定微观于这个物体;如果一个物体的一个组成物体具有更微观的组成物体,那么那些更微观的组成物体也微观于这个物体的组成物体,那么这个物体的组成物体也宏观于那些更微观的组成物体;这种微观、宏观的层次现象就是所谓的层次性;而当一个物体具有比自身微观的组成物体时,这个物体总是由相邻微观的组成物体组成的、而不是由更微观的组成物体组成的(只有那些相邻微观的组成物体才可能由更微观的组成物体组成),那些相邻微观的组成物体在组成这个物体时,其各自相对的空间位置通常被称为结构;所以物体总是具有结构层次现象。当一个物体具有比自身微观的组成物体时,这个物体位于一个结构层次,这个物体的组成物体也位于一个结构层次,这个物体所位于的结构层次总是宏观于这个物体之组成物体所位于的结构层次,这个物体的组成物体所位于的结构层次总是微观于这个物体所位于的结构层次;如果这个物体的组成物体还有更微观的组成物体,那么那些更微观的组成物体则位于更微观的结构层次。人们还知道,地球外面有星球、星系、星云;人们猜测,其它星球甚至星系上的常观物体跟地球上的物体一样也具有结构层次现象,其它星球甚至星系上的常观物体也是由微观物体如分子、原子、质子、中子、电子、甚至夸克等组成。不管一个常观物体由何种微观物体组成,也不管一个组成物体是否具有比自身还要微观的组成物体,每一个组成物体也都是一个客观实在的物体,每一个单个的微观物体也都有自己的质点和自己的场,每一个单个的物体都有自己的质点和自己的场。

只有当一个常观物体是由原子直接结成的单晶体时,这个常观物体才可以被说成是由原子直接结成的。人们可以用眼睛直接观测到的常观物体,通常都是由许多个原子首先结成一个个单晶体(结成一个单晶体的可能不仅仅一种原子)或原子团(例如分子,再比如微晶、准晶),然后这些单晶体或原子团再组成常观物体。人们通常把分布在常观物体内部的那些单晶体或原子团称为组织;一个常观物体通常由多种原子成分或多种分子成分的组织组成;一个常观物体的内部的组织的情况,就是组成这个常观物体的那些组成原子或组成分子的种类、以及这个常观物体内部的那些单晶体或原子团之分布的情况。关于组织的情形,在材料学中有更详细的说明;比如,钢铁材料中的奥氏体、马氏体都是组织,金属铸件内部的沙眼、间隙、杂质等在金属铸件内部的分布情况也属于是组织的情况。

许多物体还是空心的,空心物体的空心通常不被认为是组织;比如一个空心的钢球,钢球内部的空心部分属于是钢球的场的分布空间、而不是钢球的组成物体的分布空间,空心钢球的该空心部分不是组织;再比如人们制作的热水瓶的瓶胆,瓶胆之盛水的空心不是瓶胆之组成物体的分布空间、不是瓶胆的组织,瓶胆之内外两层玻璃之间密闭的空心也不是瓶胆之组成物体的分布空间、也不是瓶胆的组织。空心物体及其包围的空心区域、通常也被称为这个物体的结构,一个物体还可能被分为多个部分、那各个部分也还可以被称为这个物体的结构;一个物体内部的沙眼、间隙被称为组织还是被称为结构,通常难以确定,所以人们通常还把这些情形统称为组织结构。不管一个物体具有组织还是具有结构,这个物体总是具有比自身微观的组成物体,这个物体的组织结构总是可以被用这个物体的各个组成物体来确定;如果一个物体没有比自身微观的组成物体,人们不可以选择这个物体的部分作为观测对象或参照对象,人们也不可以选择这个物体的组成物体作为观测对象或参照对象,所以,人们不知道这个物体内部有没有组织结构,人们为了描述方便、通常还认为这个物体的内部没有组织结构。如果一个物体没有比自身微观的组成物体,虽然这个物体内部没有组织结构,但是这个物体还可以是其它物体的组成物体,因而这个物体也可能位于微观于由这个物体所组成之物体的结构层次上,因而这个物体也具有结构层次现象。任何一个物体总有表面,一个物体的表面也就是这个物体之质点的表面,一个物体的表面通常也被称为外表面;如果一个物体是空心物体,那么这个物体在所围成的空间也有表面,该表面通常被称为内表面;不管是内表面还是外表面,都是物体的表面;如果一个物体具有比自身微观的组成物体,这个物体既可能具有外表面也可能具有内表面,这个物体的外表面分布有这个物体之最外侧的组成物体,这个物体的内表面分布有这个物体之最内侧的组成物体。如果一个物体没有比自身微观的组成物体,这个物体只具有外表面;如果一个物体没有比自身微观的组成物体,人们不可以选择这个物体的部分作为观测对象或参照对象,人们也不可以选择这个物体的组成物体作为观测对象或参照对象,所以人们不可以确定这个物体是否具有内表面,但是这个物体总是具有外表面。如果一个物体具有内表面,这个物体一定具有比自身微观的组成物体,这个物体的内表面还可能与这个物体的外表面是连通的,这个物体的内表面与这个物体的外表面还可能由于连通而成为该物体的一个表面,这个物体的内表面也可能被这个物体之组成物体所组成的物体集合严密包裹、从而这个物体的内外表面不是连通的。

基于物体之结构层次现象,也基于物体之内部的组织现象,人们有理由相信:

A、人们可以把物体抽象为质点和场,然后用质点和场来描述物体的结构层次现象和组织现象。不同层次的物体可以被抽象为不同层次的质点,一个物体的组成物体的质点就是组成这个物体的物体之质点;一个物体的组成物体也有场,一个物体之组成物体的场是这个物体的一个组成物体的组成部分。一个物体的场则是这个物体的所有组成物体的场在组成物体集团外面的合成场;如果一个组成物体是由更微观的物体组成的,那么这个组成物体的场也是这个组成物体之更微观的组成物体的场的合成场。

B、不管是微观物体、还是常规物体、抑或是宏观物体,也不管结构层次有多少层,人们总可以找到一个微观的结构层次,在这个微观的结构层次上,粒子(也就是被找到之微观结构层次上的物体)只有一种或有限的几种,所有宏观于这个结构层次之任何一个结构层次上的任意一个物体、都是被找到之这个微观结构层次上的粒子的聚集集团,所有宏观于这个结构层次的任何一个结构层次上的任意两个物体之间的作用、都是被找到之这个微观结构层次上的一个粒子集团对这个微观结构层次上的另一个粒子集团的作用的叠加;这种叠加的实质是该微观结构层次的一个粒子集团中之粒子的场的合成场、对由该微观结构层次上的另一个粒子集团所组成的物体质点的影响。

C、在人们选定的微观结构层次与人们选定的观测对象所位于的结构层次之间、可能有多个结构层次,这多个结构层次中的每一个结构层次都是由其相邻微观的结构层次的粒子组成的,这其中的每一个结构层次的粒子之种类的数量都是只有有限数量的几种;而且对于这几种粒子,同一种的粒子的质点相同,同一种的粒子的场相同;而对于这几种粒子中之任意两种粒子,一种粒子的质点不同于另一种粒子的质点,一种粒子的场也不同于另一种粒子的场。

D、当粒子组成常观物体时,许多粒子往往先结成比一个粒子大的粒子,然后许多这种被结成的粒子又结成更大的粒子,再然后这些更大的粒子聚集在一起、形成各种组织并通过组织组成一个常观物体。当多个粒子组成一个常观物体时,由粒子组成的组织对粒子的场的干涉情况有影响、对由于干涉而成的物体的场的情况也有影响。

既然提到了物体的结构层次和组织,有三个词需要被说明一下;它们分别是:构成、结成、组成。

构成:也就是构造而成,用以强调内部的构造结构,如机械构造、建筑构造。在物理学中,构成是指多个物体通过所谓的轨道形式构成一个物体。例如原子核和核外电子构成一个原子,多个原子通过化学键这种有固定角度的轨道重叠构成一个分子;甚至恒星和行星构成一个星系,也是构成。构成的结果是多个物体通过轨道结构的形式构成一个物体。

结成:是指大量的物体聚集成一个物体,就像是人们把一堆粉末烧结成一块方砖一样。在物理学中,被“烧结”成物体的“粉末”是单个的粒子,这些单个粒子是如分子、原子那样的以轨道结构构成的物体;而“烧结”以后,这些单个粒子不可以随意运动、更不可以相互之间自由交换位置,这些单个粒子只可以在各自相对的位置振动。结成的对象是一个单晶体、或者类似单晶体那样的固态物体;所以结成也可以被称为结晶。

组成:由大量结成或构成的物体组成一个物体。如果由大量结成或构成的物体组成一个物体,人们如果把所组成的物体平均分成两部分,每一部分都不是由轨道形式直接构成的一个物体。很多物体都是由原子首先结成单晶体或原子团、然后这些单晶体或原子团再组成的物体。被组成的物体内部通常有组织现象,例如钢铁材料中的马氏体、奥氏体。如果由大量结成或构成的物体组成一个物体,组成该物体的单个物体还可能可以自由运动,甚至组成该物体的单个物体之间还可能可以随便交换位置;比如由水分子组成的水,再比如由氧气分子组成的氧气。

在语境不严格的前提下,人们可以用结成来替代构成,用结成来表示构成或结成两种情形;人们也可以用组成来替代结成,用组成来表示构成、结成、组成三种情形;反之则不可以。每当人们提到组成时,组成所指示的情形通常都是由质点聚集而组成更大的质点这种情形。还有两种特殊情形,对于由质点和场共同组成一个物体的情形,人们也称其为组成;当多个物体组成一个物体集合时,人们也称其为组成。

多个物体可以组成一个物体集合。多个组成物体可以组成一个物体,而一个组成物体也是一个物体;所以多个物体也可以组成一个物体。多个物体究竟是组成一个物体还是组成一个物体集合,要根据由多个物体所组成的对象的情形来确定;如果由多个物体组成的对象可以被抽象为一个质点,那么这多个物体就组成了一个物体;如果多个物体组成的对象只可以被抽象为各个物体之各自的质点所组成的集合,那么这多个物体就组成了一个物体集合。比如,人们抓一把有点潮湿的沙土,这一把沙土颗粒就是一个物体集合;如果人们用力攥,这一把沙土被攥得聚集成了紧密的一团以后,这一把沙土就不仅可以被认为是一个物体集合,这一把沙土就也可以被认为是一个质点了,从而人们也就可以认为这一把沙土成为了一个物体;当人们把一把被紧攥过的沙土称为一个物体时,这个物体的组成物体不是那些沙土颗粒、而是组成沙土颗粒的微观物体,沙土颗粒在这个物体内的分布则是组织;如果人们把一把沙土烧结成一个物体以后,那么这一把沙土就也成为了一个物体,这个物体的组成物体也不是那些沙土颗粒、而是组成沙土颗粒的微观物体,沙土颗粒在这个物体内的分布也是组织。当一个物体是另一个物体的组成物体时,这个物体一定是微观于该物体所组成的那个物体;如果一个物体是组成一个物体集合的物体时,这个物体与这个物体集合通常位于同一个结构层次,这个物体虽然小于这个物体集合,但是这个物体不是微观于这个物体集合。

物体有宏观物体、常观物体、微观物体三类。其中宏观的恒星和行星以轨道结构构成星系,例如太阳系;大量的这种情形的星系组成星云或者星团。银河系也叫星系,但是它是由大量的太阳系那样的星系组成的,所以“银河系”只是人们对其的传统称呼,它的更准确的称谓应该叫银河星云或银河星团。对于微观物体,原子也是由原子核和核外电子以轨道结构的形式构成的;其中原子核相当于宏观的恒星,核外电子相当于宏观的行星。在微观粒子中还有一种情形是多个原子构成一个分子,人们可以把分子看作是具有多个原子核的一个微观粒子;在宏观天体中,人们也发现有多个恒星伴生在一起的现象。

物体具有结构层次;如果人们把通过轨道结构直接构成的物体称为层次物体,那么通过轨道结构直接构成层次物体的单个物体则可以被称为层次构成物体。比如,在微观,原子是层次物体,构成原子的质子、电子就是层次构成物体;微观的层次物体组成常观物体。比如,在宏观,星球(如恒星、行星)是层次构成物体,星系则是层次物体;这些宏观的层次物体组成更大的宏观物体、即星云或星团。如此看来,人们可以重新给常观物体一个定义,把常观物体定义为:常观物体是由层次物体组成的、尚没有达到比该层次物体更宏观的层次构成物体的、介于该层次物体和比该层次物体更宏观的层次构成物体之间的物体。构成层次物体的物体一定通过轨道形式直接构成层次物体;如果构成一个层次物体的物体也是由轨道形式直接构成的物体,那么构成这个层次物体的物体也是层次物体。一个物体可能由许多个组成物体组成;当人们对一个物体的组成物体计数时,这个物体的各个组成物体都位于同一个结构层次;如果一个物体的一个组成物体具有更微观的组成物体,那么这个物体位于一个结构层次,那么这个物体的组成物体位于另一个结构层次,那么这个物体之组成物体的组成物体则位于别一个结构层次,而且这个物体所位于的结构层次一定宏观于这个物体之组成物体所位于的结构层次(即这个物体的组成物体所位于的结构层次一定微观于这个物体所位于的结构层次),而且这个物体的组成物体所位于的结构层次一定宏观于这个物体之组成物体的组成物体所位于的结构层次(即这个物体之组成物体的组成物体所位于的结构层次一定微观于这个物体的组成物体所位于的结构层次)。

那么,人们已知的微观的层次构成物体是否还有比其自身更微观的层次物体。物体是否可以一层一层的微观下去;如果不可以,微观层次终结在哪一层;如果可以,比质子、中子、电子这一结构层次更微观的层次物体又是什么。质子、中子、电子和那个更微观的层次物体之间有没有常观物体;如果有,那些常观物体中是否有春华秋月、人来人往。还有人们提出的夸克,究竟是一层确实客观存在的层次物体或层次构成物体,还是人们为了解释微观粒子之间的作用和相互转化而理论推衍出来的、只在人们的主观意识中存在的粒子。又或者是否存在比星系更大的层次构成物体;如果存在,那又是什么。这个世界是否可以一层一层的宏观上去;如果可以,星云是否是星系和那个宏观的层次构成物体之间的常观物体,那样的常观物体中是否有春华秋月、人来人往;如果不可以,宏观上去究竟有多少层,最宏观的层次究竟是哪一层。世界究竟有没有边界;如果没有,为什么;如果有,世界的边界又在哪里。

佛教中有一个说法叫“三千大千世界”;如果人们单独看待“大千世界”这个词,首先想到的一种理解就是无数个世界平行存在。但是佛教中还有一个说法:“三千大千世界的每一个世界里面有三千中千世界,三千中千世界的每一个世界里面有三千小千世界”;人们不妨把“三千大千世界”的“大千”理解为比人们宏观的无数个结构层次,把“三千大千世界”的“三千”理解为比人们宏观的一个结构层次上的无数个物体,把“三千小千世界”的“小千”理解为比人们微观的无数个结构层次,把“三千小千世界”的“三千”理解为比人们微观的一个结构层次上的无数个物体;各个层次的物体都用宏观物体、常观物体、微观物体这些定义来描述,只是宏观物体、常观物体、微观物体这些词汇在每一个层次上所指代的对象都不同于在其它层次上指代的对象。如果人们把层次构成物体作为划分物体结构层次的界线,那么这个层次构成物体就是由这个层次构成物体直接构成之层次物体所在的那个物体结构层次的最小的组成单元,同时这个层次构成物体还是相邻微观结构层次的最大的宏观物体、或者说是那个相邻微观结构层次的一个世界。一个层次构成物体就是一个世界,这大概就是“一沙一世界,纳须弥于芥子”这些言语要表达的思想了。而“三千中千世界、恒河沙数”,则是指的一个层次内有无穷多个常观物体、有无穷多个层次物体、以及有无穷多个层次构成物体的现象,也就是无穷多个世界平行存在。也许天文学家辛辛苦苦寻找的外星人就在他自己的眼睫毛尖的一个质子、中子、电子的更微观之结构层次的世界中正在举世狂欢,以庆祝刚刚实现了那些外星人自己的世界大同。又或者人们所赖以生存的地球就是比人们所位于的这个世界更宏观层次的世界中的一个人的眼睫毛尖的一个层次构成物体;因为在人们所位于的这个层次的星球上、不是每一颗星球都有人类存在,所以人们很难发现另外星球上的人类并与之进行联络沟通。更或者人们借助最强大的天文望远镜对人们所处的这个世界进行观测、而所能够观测到的最远的边界,也是更更宏观的结构层次上的一个人的眼睫毛尖上的一个层次构成物体;对于这个更更宏观的结构层次,人们观测不到那个人的眼睫毛尖上的另外一个层次构成物体,自然也观测不到那另外一个层次构成物体之世界内部的人们正在干什么了。如果真是这样,人们就总是可以把物体描述为层次结构,而人们能够观测到的和正在观测的以及正在研究的,只是人们所在的结构层次的物体的现象、以及相邻结构层次的物体的现象。


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