導(dǎo)讀：這幾種物理粒子誰(shuí)都聽(tīng)過(guò)，但誰(shuí)也沒(méi)有見(jiàn)過(guò)

1、電荷

電荷在經(jīng)典物理中不是粒子，至少定義不是的。是一種性質(zhì)。但學(xué)習(xí)的人，大多為了好理解。還是將它理解為粒子。對(duì)于電荷這個(gè)概念，其實(shí)是模糊的，或者說(shuō)我們的認(rèn)識(shí)還不夠。比如以下幾點(diǎn)疑問(wèn)，就不好回答。

我總結(jié)一下：電荷在現(xiàn)在的教科書中，不是物質(zhì)，也不是粒子。我在前面的解釋和論述也基本同意這個(gè)觀點(diǎn)。但顯然你一路看到這，你會(huì)覺(jué)得很矛盾。世界就是矛盾的，這種矛盾有時(shí)候難以調(diào)和。關(guān)于電荷的理論和解釋，就在這方面表現(xiàn)的淋漓盡致。

1、說(shuō)電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，系統(tǒng)的電荷總數(shù)保持不變。試問(wèn)不是物質(zhì)也不是粒子的東西，怎么創(chuàng)造，怎么轉(zhuǎn)移？

2、說(shuō)移動(dòng)的電荷產(chǎn)生電流。試問(wèn)不是物質(zhì)的東西，如何移動(dòng)？電荷是一個(gè)概念，但我們不能說(shuō)這個(gè)“概念”移動(dòng)產(chǎn)生電流吧。

3、電場(chǎng)，磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)都是由電荷理論為基礎(chǔ)的存在，這些場(chǎng)都是物質(zhì)的，都是能量的，這是我們的共識(shí)。試問(wèn)不是物質(zhì)的東西，卻產(chǎn)生了物質(zhì)的東西。至少字面確實(shí)是這樣的。

4、電荷是可以量子化的，是可以表現(xiàn)為一份份的。試問(wèn)非物質(zhì)的東西，量子化可以想象嗎？

5、電荷分為正電荷和負(fù)電荷，電荷又有量的多少，可以形成流動(dòng)的方向。試問(wèn)這樣的表述，不是在描述物質(zhì)嗎？

好了，就舉這么5個(gè)描述，各位，你不覺(jué)得奇怪嗎？所有的描述都好像在描述一個(gè)東西，一個(gè)物質(zhì)。而我們卻不把它定義為物質(zhì)。各位這就是問(wèn)題的所在！

如果它不是一種粒子或者物質(zhì)的話，我們?cè)诿枋鏊臅r(shí)候，邏輯語(yǔ)言就不客觀，有很大偏頗。而我們知道物理語(yǔ)言必須客觀和無(wú)邏輯錯(cuò)誤。但這個(gè)時(shí)候，我們無(wú)法開(kāi)始邏輯哲學(xué)的討論。如果要討論，哥德?tīng)柌煌陚涠ɡ?，就是終結(jié)語(yǔ)言。他會(huì)說(shuō)：“無(wú)論你怎么描述，矛盾都存在?！?/p>

所以電荷這個(gè)我們假想的概念也好，粒子也好。人人都知道，但誰(shuí)都沒(méi)有見(jiàn)過(guò)！但它就是所有電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)。

2、引力子

引力是如何傳遞的，一直科學(xué)家研究的。根據(jù)電磁學(xué)理論啟發(fā)，光子是電磁學(xué)作用的粒子。那么引力子也應(yīng)該是存在的，至少這樣思考是合理的。我們不相信，無(wú)物質(zhì)的傳播。就必須給引力找載體。引力子無(wú)疑就是首先。就是引力是通過(guò)引力子來(lái)作用物體的。而且作用速度是光速。

我在物理科普書籍《變化》中是贊同引力子存在的。如下文。

所以以電荷為基礎(chǔ)的電磁學(xué)理論，和引力理論是一種“同相理論”。據(jù)此，電磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁波，且任何物體都向外輻射能量。那么引力場(chǎng)，就自然可以推理出引力波的存在。同樣電磁波是由光子組成的。那么想當(dāng)然的推理，就可以有引力波，由引力子組成。至于為何現(xiàn)在沒(méi)有探測(cè)到引力子，還是技術(shù)問(wèn)題。

電磁理論和引力理論是一種“同相理論”，是說(shuō)這種相似性，都來(lái)源于物體的本源粒子，即物質(zhì)性或者能量性質(zhì)。都是長(zhǎng)程力。但仔細(xì)去體味這兩個(gè)理論，同樣是長(zhǎng)程力卻還是有區(qū)別的。

電磁理論無(wú)論是電或者磁，他們的相互作用是需要條件的?？纯磶?kù)倫定律，楞次定律，電磁感應(yīng)定律，安培守則，右手法則，畢奧-薩伐定律等等關(guān)于電磁學(xué)的理論，其實(shí)都是限制條件。而引力就不同了，沒(méi)有這些限制。所以從這個(gè)角度講，引力是更加全域性的理論。而電磁理論是引力這種全域性框架下的“半全域性”理論。這里的“半全域性”是指電磁學(xué)理論是受束縛的。但要清楚，其實(shí)兩個(gè)理論都是全域性理論，不能比較大小。

所以其實(shí)宇宙中任何物體都向外輻射電磁波，電磁場(chǎng)。但其實(shí)整個(gè)宇宙接近電中性。就像回答物體為什么具有磁性的感念是一樣的。磁疇各個(gè)方向的排列方向是無(wú)序的話，該物體對(duì)外不顯磁性。

而且有一點(diǎn)，大家應(yīng)該知道，就是所有的物質(zhì)，理論上來(lái)說(shuō)都可以導(dǎo)電。畢竟任何物質(zhì)有具有電荷性質(zhì)。比如說(shuō)有一些氣體，在通常情況下氣體的自由電荷極少，是良好的絕緣體。但是由于某些原因氣體中的分子發(fā)生了電離，它便可以導(dǎo)電，這種現(xiàn)象稱為氣體導(dǎo)電或氣體放電。還有通過(guò)其他技術(shù)手段，可以使得物質(zhì)導(dǎo)電。氫氣可以變成金屬氫。金屬氫是液態(tài)或固態(tài)氫在上百萬(wàn)大氣壓的高壓下變成的導(dǎo)電體。導(dǎo)電性類似于金屬，故稱金屬氫。金屬氫是一種高密度、高儲(chǔ)能材料，之前的預(yù)測(cè)中表明，金屬氫是一種室溫超導(dǎo)體。不光有金屬氫，還有金屬氮等。

這章的內(nèi)容，其實(shí)很多的。希望大家沒(méi)有迷糊。最后做一點(diǎn)總結(jié)。引力理論和電磁學(xué)理論都是同相理論。電磁學(xué)理論從某種意義上來(lái)說(shuō)，是一種半全域性理論，或者半開(kāi)放性理論。因?yàn)殡姶艑W(xué)的現(xiàn)象，產(chǎn)生條件比引力苛刻。

就開(kāi)放程度而言，顯然四種基本力的順序是引力，電磁力，弱力，強(qiáng)力?？梢孕蜗蟮挠盟膫€(gè)套環(huán)來(lái)表示。

引力是慣性的源泉，可以據(jù)此，大膽推論，電場(chǎng)是磁場(chǎng)的源泉，且二者互為源泉。但電場(chǎng)更具有主動(dòng)性。根據(jù)引力理論和電磁學(xué)理論的相似性，可以推理出引力子的存在是合理的。而且楞次定律的作用速度是光速，庫(kù)倫定律點(diǎn)電荷之間的作用速度，也必然是光速。這一點(diǎn)毋庸置疑。不會(huì)是超距作用。

電荷理論看似完善，實(shí)際上還需要深化。即明確化，物質(zhì)化，能量化。

3、聲子

聲子就是“晶格振動(dòng)的簡(jiǎn)正模能量量子”。聲子本身是不存在，完全是為了理論需要而提出的概念。所以很重要。

形象地講，若把原子比作小球的話，整個(gè)晶體猶如由許多規(guī)則排列的小球構(gòu)成，而小球之間又彼此由彈簧連接起來(lái)一般，從而每個(gè)原子的振動(dòng)都要牽動(dòng)周圍的原子，使振動(dòng)以彈性波的形式在晶體中傳播。這種振動(dòng)在理論上可以認(rèn)為是一系列基本的振動(dòng)（即簡(jiǎn)正振動(dòng)）的疊加。當(dāng)原子振動(dòng)的振幅與原子間距的比值很小時(shí)（這在一般情況下總是固體中在定量上高度正確的原子運(yùn)動(dòng)圖象），如果我們?cè)谠诱駝?dòng)的勢(shì)能展開(kāi)式中只取到平方項(xiàng)的話（這即所謂的簡(jiǎn)諧近似），那么，這些組成晶體中彈性波的各個(gè)基本的簡(jiǎn)正振動(dòng)就是彼此獨(dú)立的。換句話說(shuō)，每一種簡(jiǎn)正振動(dòng)模式實(shí)際上就是一種具有特定的頻率ν、波長(zhǎng)λ和一定傳播方向的彈性波，整個(gè)系統(tǒng)也就相當(dāng)于由一系列相互獨(dú)立的諧振子構(gòu)成。在經(jīng)典理論中，這些諧振子的能量將是連續(xù)的，但按照量子力學(xué)，它們的能量則必須是量子化的，只能取hν的整數(shù)倍，即En=（n+1/2）hν（其中E0=hν/2為零點(diǎn)能）。這樣，相應(yīng)的能態(tài)En就可以認(rèn)為是由n個(gè)能量為hν的“激發(fā)量子”相加而成。而這種量子化了的彈性波的最小單位就叫聲子。聲子是一種元激發(fā)。

4、夸克

夸克模型目前廣泛認(rèn)識(shí)的理論，囊括在標(biāo)準(zhǔn)模型中。但其沒(méi)有誰(shuí)真正見(jiàn)過(guò)夸克。因?yàn)榭淇私]的原因，無(wú)法單獨(dú)分離出夸克。我們現(xiàn)在認(rèn)識(shí)夸克，是通過(guò)觀察膠子來(lái)認(rèn)識(shí)的。總之還沒(méi)有直接獲得。

5、虛粒子

虛粒子（virtual particle）是指在量子力學(xué)中確實(shí)存在并具有可測(cè)量效應(yīng)的粒子，曾經(jīng)被人認(rèn)為一種永遠(yuǎn)不能直接檢測(cè)到的粒子。 虛粒子可以用來(lái)描述承載力的粒子，包括引力子、膠子、光子和玻色子。該粒子多用于混沌理論，微擾理論中。雖然有可測(cè)量的效應(yīng)，但我們并沒(méi)有捕捉到這個(gè)粒子。

6、馬約拉納費(fèi)米子

這個(gè)粒子被稱為天使粒子。去年很火的一個(gè)新聞，鋪天蓋地報(bào)道這個(gè)粒子被發(fā)現(xiàn)了。就是張首晟為首的研究團(tuán)隊(duì)的成果。其實(shí)還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，是研究有了突破進(jìn)展，就是為證實(shí)這種粒子的存在，提供了有力的證據(jù)。沒(méi)有實(shí)實(shí)在在說(shuō)發(fā)現(xiàn)它了。

馬約拉納費(fèi)米子(英語(yǔ):Majorana fermion)是一種費(fèi)米子，它的反粒子就是它本身。與此相反，狄拉克費(fèi)米子(Dirac fermion)則是指反粒子與自身不同的費(fèi)米子。馬約拉納費(fèi)米子是自然界本身存在著的'獨(dú)立'的正負(fù)粒子集合體，它具有'粒子'激發(fā)態(tài)的本證，檢驗(yàn)'馬約拉納費(fèi)米子'這種粒子的能動(dòng)，粒子的組成是正反粒子正負(fù)粒子是一體的實(shí)粒子，當(dāng)正反粒子同時(shí)出現(xiàn)粒子耦合成為獨(dú)立的一體時(shí)，馬約拉納費(fèi)米子就會(huì)出現(xiàn)正反同體以激發(fā)態(tài)的本證存在，所以馬約拉納費(fèi)米子是不會(huì)以'膜'的二維方程做平面運(yùn)動(dòng)。

獨(dú)立學(xué)者，科普作家，國(guó)學(xué)起名師靈遁者整理提供。