宋貫一在他發表的《用狹義相對論解析(光壓)斥力相互作用》一文中,提出了宇宙空間客觀存在有巨量基态光子的假定。現在看來,這種不依賴于人們的感覺而客觀存在的物質基态光子,就是當今天文學界、宇宙學界和物理學界等科學界所期望尋找的最大謎團之一“暗物質”。
(一)暗物質(基态光子)存在的依據
觀測證據:美國射電天文學家阿諾·彭齊亞斯(A。A。Penzias)和羅伯特·威爾遜(R。W。Wilson)偶然發現了宇宙微波背景輻射。現今大多數天文學家和物理學家都認同,這種輻射是宇宙早期強烈輻射的光子能量已經紅移成了微波而遺留下來的輻射。宇宙微波背景輻射的發現,為光量子是由基态光子和能量兩部分組成的假定提供了具有說服力的觀測證據。光量子在超長距離的運行途中損失的隻是能量,在不斷地損失能量(紅移)後演變成了微波輻射(當能量損失完了之後最終演化成為基态光子)。
(二)暗物質(基态光子)與以太的關系
在古希臘,以太是古希臘哲學家亞裡士多德所設想的一種物質,是物理學史上一種假想的物質觀念,其内涵随物理學發展而演變。“以太”一詞是英文Ether或Aether的音譯,古希臘人以其泛指青天或上層大氣。在亞裡士多德看來,物質元素除了水、火、氣、土之外,還有一種居于天空上層的以太。在科學史上,它起初帶有一種神秘色彩,後來人們逐漸增加其内涵,使它成為某些曆史時期物理學家賴以思考的假想物質。在宇宙學中,有時又用以太來表示占據天體空間的物質。17世紀法國哲學家、物理學家和數學家笛卡爾(R。Descartes)最先将以太引入科學,并賦予它某種力學性質。
19世紀,科學家逐步發現光是一種波,而生活中的波是需要傳播介質(如聲波需要借助于空氣,水波的傳遞需借助于水等)的。因此,受經典力學的影響,于是便假定宇宙到處都存在着一種稱之為以太的物質,而正是這種物質在光的傳播中起到了介質的作用。到20世紀初期,愛因斯坦大膽地抛棄了以太說,認為光速不變及光的波動性是光的本性使然(并把光的波粒兩象性理解為,光對于時間的平均值表現為波動;對時間的瞬時值表現為粒子性),光以太的引用将被認為是多餘的,并以此為出發點創立了狹義相對論。從此,人們接受了電磁場本身就是物質存在的一種形式的概念,而場可以在真空中以波的形式傳播,那種僅僅把波動理解為某種媒介物質的力學振動的狹義觀點已完全被沖破,“以太”被主流物理學家所抛棄。
愛因斯坦在萊頓大學作了一個《以太與相對論》的報告,試圖調和相對論和以太論。他指出,狹義相對論雖然不需要以太的概念,但并不否定以太。而根據廣義相對論,空間具有物理性質,在這個意義上以太是存在的。他甚至說,根據廣義相對論,沒有以太的空間是無法想象的。
(三)暗物質(基态光子)的特性
暗物質(基态光子)是物質世界原始物質的基礎組成部分之一,它是宇宙空間存量巨大、又不依賴于其它任何類型物質而獨立存在的物質。它不帶電,運動速度很低(遠遠小于光速),趨近于零的質量(靜止質量為零)。相互凝結成類似膠體的狀态充填于宇宙的所有空間,把有重物體(星體和星際物質)埋沒于由基态光子組成的“海洋”之中。
暗物質(基态光子)性能極其穩定,壽命長;具有極小的動量,輻射強度極弱,穿透性又極強,物質對它的吸收率極低。
暗物質(基态光子)是能量(包括靜态能量和動态能量)的承載者和傳遞者,并參與了物質世界中質量與能量互為轉化的整個動力學過程。對靜态能量場(引力場),它是傳遞引力作用的媒介粒子;對動态能量場(斥力場),它則是承載動态能量和傳遞斥力作用的媒介粒子。
基于基态光子的質量極小(靜止質量為零)、不帶電及化學“惰性”,所以目前人類尚不能用現代儀器觀測得到,故稱之為“暗物質”。
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