第2章 粒子

第1节 物质的起点

1.1　从粒子开始

物质存在和演变的两个极限是“粒子”和恒星，力、声、光、电等乃是物质属性。为了比较全面，系统地掌握机理，从源头开始认识物质运动和演变似乎比较合适，这个源头应在最大极限处还是最小极限处呢？本书从小处作为起点，理由是：

1、物质演变的普遍性规律是从小到大，顺着这一过程累积知识，逐渐加大深度，广度，有如建筑一座大厦，对于这种工程化的认识方法，我们更为熟习和适应。

2、复杂认识由简单认识逐渐累积形成，后者成为前者的基础，粒子是物质的“起点”，如果关于粒子的“理”出现“失真”，影响深远。当今，对于粒子的研究，硕果累累，一日千里。但也存在问题，在物理学总结出的十一道难题中，几乎全同粒子理论相关。对于粒子理论加以改善，不但可能使这些难题趋于可解，而且有助于改善“宏观领域”内的物理理论。正确的粒子理论，有助于改善力学、光学、热学等方面的认识，而正确的力学理论未必能对粒子理论作出改进。

基于上述理由，从“小处”入手比较合理。另外可行的选择是：从中间入手。这是迄今物理学的做法，从力学开端，分为力、热、电、光、声等各章，这种方法行之有效，并无不当，需要改善的是应增加彼此间的“物理联系”，这一联系，恰恰首先反映在“粒子”身上。

1.2从粒子中的基本粒子开始

公元前五世纪的原子论已开始从粒子角度认识物质。后来，“微粒说”认为，光是从物质中放射出来的粒子。

放射性元素显示了比原子小的几种粒子。近代物理实验技术的发展使“粒子构成了原子和物质”的认识得到证实。原子物理试验发现了许多不同“粒子”。一般认为，它们中有若干种基本粒子，基本粒子组成了其它粒子与物质。已得到确认的基本粒子为12种；粒子理论研究建立了“标准模型”，这是当前粒子理论中较为权威的理论，该理论预言基本粒子有62种，还有理论认为基本粒子数目>300种，于是诸如：

1、到底哪些是基本粒子？

2、它们如何形成物质和其它粒子？

3、它们自身具有何种性质？

4、它们在宇宙演变中起何种作用？

这些问题便成为先需探明的问题。弄清这些问题方能有一个良好基础。

第2节 粒子理论现况

当下粒子物理研究的明显特点是大量应用数学工具，数学水平不断提高。不足之处在“明理”方面比较欠缺，例如，关于粒子的力学细分为《量子电动力学》、《量子色动力学》、《量子味动力学》，它们分工合作，描述了在“电磁力”、“弱作用力”、“强作用力”范围内的粒子行为，从理论上将力分为四种，即：万有引力、电磁力、弱作用力、强作用力，在机理上的不足是：这四种力均表现为引力或斥力，只在“大小”上有所差异，亦即“量”的不同，而“量”不同难以作为划分“种类”不同的主要依据。

粒子理论认为基本粒子应有12种、62种以及>300种，至今未能从机理上分析应当有多少种，下面将看出，现在仅已经命名的形形色色的粒子就在1000“种”上下。要一一弄清它们要投入多大的人力物力？

相关的问题是：每一种粒子都有它的“反粒子”吗？粒子与能量之间可以相互转变吗？不同粒子转变成性质不同的能量吗？粒子的质量可以为零吗？显然，需要用机理来回答类似问题，有了机理，才能成为有说服力的理论。

第3节 基本粒子

3.1 什么是基本粒子

按照原先的理解，基本粒子或任何粒子应是一粒具有质量的实体质粒，象放射性元素镭放出的α、β、γ三种不同射线，应是三种不同粒子的流束。

以后发现了中子，又发现中子同形成α射线的粒子（质子）间在一定条件下可以相互转变，其后又发现了数十种介子和600种以上的宇宙射线粒子，这些“粒子”也表现出“蜕变”性质。

在粒子碰撞实验中，裂变同样非常普遍，至此，基本粒子到底是哪些粒子、基本粒子是否“可变”自然成为问题。

因为原子由中子、质子、电子构成，质子、中子似乎应当属于基本粒子，但中子、质子的可变、可分裂却令人迷惑，这同“基本”的概念难以调和。

当下，原子物理界倾向于认为，组成物质的“基本粒子”，共有十二种，它们是：上、下、哥、粲、顶、底六种夸克，两种介子，三种中微子以及电子。

这十二种“不同”的粒子果真是十二种“基本粒子”吗？还会再发现更多的这类粒子吗（“标准模型”预言了62种，还有理论认为>300种）？六种夸克、三种中微子、两种介子它们均属于“种类”不同吗？能否相互“转变”？诸如此类问题，难以轻易作出回答，幸而至少有一种粒子始终表现出基本粒子的“本色”，这使人对于改善基本粒子理论存在信心。

这个粒子便是电子，它具有明显的基本粒子性质，相对于其它十一种粒子，人们对它更为熟习，电子与电子间“同性相斥”，存在斥力，因此，它们在空间趋于“散布”，以至布满宇宙空间，成为传递电波的介质——空间电场。但是，对它也了解不全甚至存在一些误解。

误解在于：若问氢原子结构如何？目前的回答是：“一枚质子内核，外层一枚电子围绕内核回旋”。这一答案虽然明晰但不够完善。正确之处在于，氢原子确实是核内质子为1的原子。不完善之处是氢的外围电子是“一份”而不是“一枚”。何以见得？因为电子层对外形成明确边界方能使原子之间保持距离；对内“力线”封闭，原子显示“中性”。如果氢原子外层仅一枚电子，它只能象土星光环那样产生平面轨道，结果便是：各氢原子内核在垂直于轨道方向相互贴靠，形成近代“弦论”中的那种“弦”；布朗运动不可能发生。此外，氢原子将表现出极强磁性。但事实上一切都恰恰相反。在此，大自然给予的启示是：1、氢原子外层是一份电子而非一粒电子；2、电子同内核间存在较强引力。进一步分析还可加深理解。电子的行为使得可以明确提出基本粒子应有的性质：

1、基本粒子是“一粒”，超过一粒的粒子“小组”或“群体”均非基本粒子；

2、是力线的原始发出者，且力线密度最高；

3、不会发生蜕变、转变等变化，不会成为“碎片”或“其它粒子”；

4、必须具有质量且比重最大；

5、必须具有体积，三维尺度（球径）不能为零 

6、是物质的最小构成单位，一切由其“构成”；应当存在“构成”的机理；

7、同宇宙间的一切物质演变具有有机联系；

8、同现已命名的形形色色“粒子” 具有有机联系

9、种类既充分又必要。

10、是一切物理现象的“始作俑者”

有待改善的现有认识方法使我们难以按上述条件确认基本粒子，这种方法偏于孤立化，发现一种“能量”的粒子便认为发现了一“种”粒子，于是粒子的种类越来越多，总数难以限量。现在的测定手段无法辨认进入仪器的“一粒”到底是否真正为一粒，相反，那些表现“蜕变”、“分裂”的粒子是否本来就是“一团”而非“一粒”？　

显然从基本作用力入手认识基本粒子更为合适。因为基本粒子便是最基本的“单位质量”，质量同力密不可分。基本粒子的“大小”尺度现在不能精确确定，它远小于光波波长，既不能看到也不能以通常方法“放大”成象。通过它们在力方面的表现认识它们便成为合适途径。

从性质上看，不论何“种”力都可分为引力和斥力，因此，若说，自然界存在两种基本力，这一说法是经得住反复验证的。至于力的强弱，以及力同电、磁的关系只是需要从机理上探明的内容，同“引、斥”分类并不抵触。

基本粒子到底有多少种？最令人担心的是列举不全，一旦不全，便会不断出现新的“基本粒子”，回答这一问题的方法依然从作用力的分析入手，如果已将作用力的所有情况进行了复盖，基本粒子的品种也就“全”了。

在这方面取得的进展是：通过分析，发现现在物理界所认定的四种不同力其实只是两种不同力——引力与斥力——在不同物质分布情况下的“量别”。采用力线模型描述这种“量”的差别容易使人置信，因为在“磁力”方面。早已成功地应用了这一模型从未受到质疑。

于是，可以认为，基本粒子只有两种，即“引力子”与“斥力子”，它们发出“引力线”与“斥力线”而不是“引力”或“斥力”，因为已经在目前发现的“四种”不同的力之间建立了“联系”和已经找出了它们在量上形成区别的物理“机制”，上述认识便可用来改进现有理论。关于两种基本力如何表现出四种力的力线分析将在后面进行，在此先应用分析结果。即，宇宙间只存在两种基本力：引力与斥力。

3.2斥力子—电子—负电子。

斥力子就是电子，它的表现在众多“粒子”中最为人们熟悉。因为它发出斥力线，在斥力子“同类”间产生斥力F2，因此，相互排斥使它们充斥太空，无时不在我们周遭，它虽然很小，质量比现在认定的10-28克量级还要小很多，但它还是多方面显示它们的存在，它被认为“带负电”。

斥力F2使电子在空间趋于均匀排列，如果不是发射源的大量存在，空间电场将是一个静态的均布电子场。但是，每颗恒星都发射电子，这使空间电场既难以静止也难以非常均匀，特别在恒星附近。

电子的相斥性质似乎将使它们散入无际太空从而逐渐“稀释”，如果这样，原子、物质、星体也就不能形成。这种情况并未发生，这是由于作为斥力子的电子，斥力F2仅存在于同类之间，它同“非同类”的引力子之间却产生引力F3，正是由于这种引力，电子参加原子组成；它成为原子外围的唯一物质，在那里高速回旋而不能离去；正是由于这种引力，空间电场不向没有星体和质量的无际空间扩散。 

于是，电子的行为并不单纯由斥力决定而是由斥力F2和引力F3综合确定。一枚电子，它在空间中的受力来自周围物质，电子实际上随时处身于力场之中，这个力场同物质分布状况相关。物质不断运动，因此任何一枚电子，随时置身于变化的力场之中，这使它不可能安静。 　

资料提出的电子电荷和质量的数据从数据本身看不应置疑；从性质上分析，正如上述，这应当是“一份”而不是一枚电子的质量与电荷。布满氢原子外空间是多少“枚”电子？可以相信，决不是十枚八枚，估计，电子质量小于10-36克，理由见后。基于电子的同类相斥性质，不存在电子“小组”或密集群体，这一性质提供了一定方便，使人们对它的认识较另一种基本粒子“引力子”为多。

有必要讨论关于“正电子”是否存在的问题，现行理论认为“正电子”存在，主要依据是：

1、摩擦产生了“两种”电荷；

2、质子带正电荷；

3、带不同电荷粒子在电磁场中偏向不同；　　

4、可见光被认为是“光量子”，由正、负电子合成；

5、1932年安德森（Carl David Anderson, 1905-1991）在实验在发现了同电子运动方向相反的粒子。　　

但是，以上五点“依据”并不牢靠，理由分别叙述如下：

1a、摩擦产生的电荷有“相吸”和相斥两种不同力的表现属于事实，但不能用以证明正电子存在，因为两种材料摩擦，是材料外层电子间的“摩擦”，其作用只能驱动电子集散，并不涉及原子内核，原子外层电子的聚集或散失显示为“电荷”或“带静电”，迄今原子理论从未认为原子外层存在“正电子”，因此，在摩擦中，不能产生“正电子”，要回答的问题只是：不同电荷间为何产生引力？回答了此问题也就等于说摩擦不能产生“正电子”。

答案是，引力来自原子核内部引力线的外泄！正常原子，外层电子均布，内核的引力线同外层电子的力线相互作用，逸出的剩余引力线相对很少，只形成万有引力，如果外层电子不匀，内核的引力线便从电子分布密度较低处外泄。可见，相吸的并非“正电子”与负电子，而是由于核内引力线外泄。

带正电荷的质子是“同性”，它们之间相斥还是相吸？不但相吸，吸得还很牢！需要高速质子、中子才能原子核里的质子“冲散”。可见，正电荷的实质是核内引力线外泄，从这里引不出“正电子”来！

2a、若质子比中子多了“正电子”，它的质量为何小于中子？合理的推测是，它比中子少了一些电子，因此多了引力线。

3a、迄今“正负电子对撞”只能是电子同“带正电荷的粒子”对撞，“正电子”、“正电流”并不踏实。

4a、带电粒子在电磁场中偏转不同可信的是受到引力或斥力，不能说明电子有“正、负之分”。

5a、如果存在“正电子”，它们同类间相斥还是相吸？若相斥，它便要散入空间，已知空间充满电子，如有“正电子”进入，据现有理论，便立即同电子结合，“形成光子”；若相吸，便无法找到单独存在的“正电子”，原子的质子中如有“正电子”，不能不同原子外围电子“形成光子”，安德森在实验在发现的那个“粒子”为什么其运动方向“同电子相反”？原因当然是它受到了“相反的力”，所以，这里发现的应当是另一种基本粒子——引力子（见下）。

6a、如果存在正电子，它们在宇宙中何处可以存身？关于“光”的理论将在以后分析，其结果并不支持“正电子”存在。

7a、1932年安德森的发现可信的是：乃是一枚质量与电子相同而在磁场中形成的力与电子相反的粒子，可能是引力子。 

可见，“正电子”理论存在困难与问题，不宜轻信它的存在。

在此约定，今后，斥力子，电子，负电子视为同义。

3.3 引力子——电中微子？

第二种基本粒子为引力子，它们是发出引力线、形成引力的基本粒子。引力子之间存在引力F1，它同斥力子间也产生引力F3，但F3小于F2。在引力线、斥力线场中，引力子的轨迹同斥力子的轨迹因为受力不同而存在差异，如在安德森的发现中那样。

它们自身间的强引力使这个基本粒子难以“单身”，不能期望它的表现如电子的那样能被观测到，但是，有可能根据实验已知现象加以分析判断。

引力子有没有质量？质量是多少？引力子是发出引力线的最小“单元”，也是构成物质的最小单元，它的质量确实非常小。以“克”为单位，要在小数点后加上30多个零，可以说非常非常小，但是，如果说它等于零，它的“积分”——物质的质量——就等于零，意味着力线可由真空发出！ 近代物理中不时出现的“质量为零粒子”显然也是理论的失误，没有质量就没有形体，就等于真空。可以相信：毫无例外，所有粒子都有质量。

上面提到的“12种基本粒子”中，“电中微子”有可能是引力子，但还要考察是否还有比它质量更小的粒子，它是否不能再细分。

名词中定语性质的“电中”二字含义并不恰切，其一是“电”字，除了电子，其它11种基本粒子都“带正电荷”，这是因为它们在磁场中的偏转方向而来的，实质在于，它们发出引力线，形成引力，受到引力作用，因此，它们在电磁场中，并非“中性”，因此，“带正电荷”乃是一种描述，同电子、“正电子”毫不相关；其次，这11种“基本粒子”质量不同而又都发出引力线，合理的认识应当是，它们都是引力子，其中电中微子是“单身”，其余是“复数”。

中微子在空间高速飞行说明它们原先就以那么高的速度在质子、中子中回旋，只是正常情况下受到很大引力“不能飞出”，核反应使质子、中子解体“解放”了它们。可见，不论从力还是电的角度看，中微子的“中”都不是确切的。至此，不妨有保留地认为，电中微子就是引力子。空间大量飞驰的中微子的天然来源是众多的恒星。

因为发现了基本粒子逐渐聚合成为“各种粒子”和原子的“涡旋星系”——蓄能聚合方式——和“代数聚合”方式，于是能够相信，基本粒子只需两种。

引力子有质量吗？本书的观点很明确，它必定有质量，质量多大？根据后述理由，估计约为10-36 （—36次方） 克。

至此可见, 两种基本粒子乃是最需要研究清楚的粒子, 迄今并没有意识到 “引力子是唯一的发出 引力线的基本粒子”; 那个视乎很熟悉的 “氢原子外有’一枚’ ”的电子其实是’一份’而非’一枚’ 。

3.4 基本粒子与量子 

两种基本粒子中，引力子是“终身量子”，因为对于它来说，不存在斥力，它的力线只能形成F1和F3两种力，它的质量m1既不能变，它的速度c 也不会减，动量m1c 便成为恒量，它当然是名副其实的永恒量子。

相比之下，斥力子——电子——成了“条件量子”， 当它们在原子外围回旋时，根据轨道不同具有不同量级的动能，成为量子，但他们一旦离开原子进入空间，受到斥力推拒，动能逐渐传递出去，能量消失，速度渐减，成为空间电场中的一枚成员。

第4节 形形色色的“粒子”

4.1 聚合动力

基本粒子发出的力线是产生作用力的源头，这使每一基本粒子永远处于力场之中，它的“行为”，受到力的制约。没有不发出力线的质量，没有游离于质量外的力线与力，并未见到例外情况。说到底，要是基本粒子不受到很大引力，它们根本不能形成质子、中子、原子以至万物。

两种基本粒子的不同在于它们“发出两种力线”。即“引力线”和“斥力线”。这一描述同“发出两种力”的区别是采用了“力线”模型。

力必由力线“相互”作用生成，如果只有一方发出力线，并不能生成力，这是非磁材料在磁场中“受不到力”原因。在下面《力线力学》中还要讨论。

在工程以及大多数情况下，关于力，使用矢量模型已可，但在静电、磁力等领域需要采用力线模型。在粒子范围内，也需如此，目的在于，所作出的分析判断符合实际情况。

一粒自由的引力子向空间均匀的发出引力线，此力线遇到其它引粒子发出的引力线时形成引力F1，力的大小由互相作用的力线多少决定，单方力线形不成力。

斥力子即电子向空间发出的是斥力线，此力线遇到其它电子的斥力线时形成斥力F2，遇到引力线时产生引力F3。由电子处于原子外围判断，引力F3< F2 。电子从恒星射向空间后被称为X射线，如果前进方向上为真空，它们将不停向前，但同时逐渐“稀疏”，电子间距离逐渐加大。因为它们离开恒星并非“平行”而是“放射”；此外，原先已散布于空间的电子场则对它们起制动作用。因此，空间电场将是一个动态且不平静的“场”，时刻不停地有大量辐射电子“挤入”，这是空间电场的“收入”。以下涉及的“聚合”便是空间电场对电子的“支出”。空间电场处于电子数量的动态平衡之中，保持“收支”相对稳定。物质聚合的作用力是引力，因此，离开恒星的引力子立即具有聚合趋势。 　

4.2 聚合级别

基本粒子的聚合可以分为三个级别(聚合度)：

一级，基本粒子聚合为中子、质子、高能粒子；

二级，由中子、质子、电子聚合为原子、物质；

三级，由物质聚合为星体。本节仅叙述一级聚合

4.2.1一级聚合：包含两种典型方式，名为“蓄能聚合”和“代数聚合”。

4.2.1.1蓄能聚合

设空间以光速相对飞行的引力子，它们越飞越“近”，“近”使得引力增大，因此，结果可能出现以下三种情况：

（1）最近点之间的距离超过“埃”的量级较多，虽然理论上它们之间存在引力，且逐渐增大，但最大值依然微不足道，结果是双方，达到最近点后继续向前，又远离而去，各奔前程。

（2）最近点的距离等于零，发生对撞！

（3）最近点的距离大于零小于埃，此时，引力增大，将二者牢牢栓住。

情况（1）显然占绝大多数；（2）则极为个别；现讨论第（3）种情况，设两引力子相对飞近，在最近点因引力强大而不能离去，被一条“柔索”栓住。此时动量mv依然存在，根据能量不灭定律，结果只有转变运动方式，两引力子相互回旋，由直线运动变为回旋运动，成为一对微型“双星”，在相遇处回旋不止。若用仪器探测，会发现原先高速直线运动的粒子已“不见”，它们的动量不再表现出来，已转化成为相应的回旋能量。这是一种能量转变形式的过程。

是否会发生疑问，怀疑引力不足以吸引住双方，它们依然“各奔前程”呢？答案是：不会！

理由在于，向上追溯它俩原先离开恒星之前，确实被引力栓在原子之中，只是原子受到激发解体，才能挣脱引力冲出恒星。现在它们又在近距内发生引力子相遇，当然相互“吸牢”如故。恰恰因为引力子间的引力F1能以做到这一点，原子才能聚合形成。

由此开始聚合，“双星”显然依然“放出”引力线，会继续有引力子被“俘获”，于是“多星”便必然形成。人们在空间发现了恒星的涡旋星系，难以解释产生原因，便求助于“黑洞”。 引力子的“微涡旋星系”它们本身的引力足以维持其相对稳定。这种机制使“微涡旋星系”这个“雪球”会不会越滚越大？会不会使空间所有引力子聚合到一个大涡旋中去？

这要分析引力子聚合过程中力线的变化规律，见下一章的“聚合效应”，采用力线模型分析基本粒子发出的力线和力线密度在聚合中的变化得出的结果能够回答这些问题。

在电磁理论中已成功的应用过力线模型。例如，当磁铁单独存放时，两极向空间伸出较均匀的磁力线，从N极伸向S极，少量磁力线伸向远方，若将两马蹄磁铁“异性相吸”，力线便基本封闭于磁铁内部，向外伸出的极少，说明力线在一定情况下可发生“调整”。

可信的是，中子、质子确非“一粒”，它们是“微涡旋星系”，内部基本粒子均具有高速运动的“动量”，其速度之高，约为光速，等于它们原先离开恒星的速度。若说，它们含有1/2mc2的能量，当较接近。一旦将它解体，例如“高速对撞”，它们将又转变为直线运动，成为“射线”，重新显示其能量。这是利用经典力学完全可以评估的问题，不存在“质量变为能量”的物理机制，说这种情况是“质量转变为能量，且等于mc2，从物理上是一种误解， 但数量上却估计得接近，误差小于1个数量级。由空间高速粒子聚合为中子、质子的这种方式将动能“隐藏”入质子、中子之中，故称为“蓄能聚合”。所蓄之能，亦即核能。这里回答了“核能何来”这一问题。

由于“聚合效应”（机理见下章）一级“蓄能聚合”的结果在空间最终形成质子、中子。

若用原子物理学的那些方程描述两种基本粒子的行为并非不可。但目前重要的是理顺物理概念。更为符合实际的粒子理论可以清除理论混乱，解释“难题”。

4.2.1.2 代数聚合

顾名思义，这是1+1＝2方式的聚合。当空间两枚速度相近，方向相近的快速运动粒子相互靠近，结果二者相靠合伙而行，合二而一。于是，“合三而一”“合多而一”便在意料之中。这种聚合方式的特点是动能相加，毫无转变、蕴藏，故名代数聚合。

代数聚合的粒子“团体”同样遵守力线分配的聚合效应（见下），随着“团体”成员增多，力线强度下降，“凝聚力”逐渐减小，因此，最大值也在质子的量级，由此导致对于引力子质量的估计：根据实测，空间“高能粒子”的能量差异达10的12次方以上，这其实是“聚合度”之差，既然质子是“一级聚合”的质量上限，可以据此估计引力子的质量小于10-36（-36次方）克，迄今并未发现引力子与斥力子间出现“中心型”运行方式，由此估计斥力子——电子——的质量也在这一数值，即一枚电子质量为10-36克而不是9.1066×10-28克，换句话说，氢原子的外围有近亿枚电子而不是仅仅一枚。

4.2.1.3 聚合的普遍情况与结果

以上两种聚合属于典型情况，“蓄能聚合”所生成的回旋小组具有一定“群速”。因为参加聚合的成员，其速度矢量不能完全对称。

引力子、斥力子从恒星中飞出后，便进入聚合阶段，上述两种聚合方式的结果是：

1、在空间生成中子、质子；

2、在空间生成不同“能量”的高速运动“高能粒子”。

前者为原子的形成提供了“原料”，后者被人们称为“宇宙射线”。关于中子与质子，还要讨论。宇宙射线迄今对于人们似乎依然费解：它来自何处？为什么有600种以上不同粒子？

前一问题，“代数聚合”已给出了解答，后一问题出自测量方法，现在以能量级别区分粒子的方法有一个不合实际的假定，即假定被测粒子是“一粒”，相同的mv数值即被认为是相同的粒子。但是，除刚从恒星中飞出的引力子和存在斥力线的电子而外，真正的“一粒”是很难存在的，而测量仪器又不能判别进入仪器的粒子是一粒还是一个“团体”，看来，这是宇宙射线中迄今已发现“600多种”粒子的背景。按照现行方法，只要仪器分辨率提高，在宇宙射线中还可发现更多“种”“粒子”。

但是，有必要认识到测量方法的局限，根据测量数据结合分析判断，方能作出更为合乎物理实际的结论。测量手段是十分重要的，但相应的基础理论也同样重要。

因此，作为“种类”，宇宙射线中只有一种基本粒子，即引力子。因为F3的存在，不能排除X射线中的高速电子在遇到速度相近，运动方向相近的引力子时“合伙”的可能性。 但电子含量不可能高，引力子间的引力F1大于同斥力子之间的引力F3，在原子解体时，引力子的飞出速度大于斥力子飞出速度，在速度不同情况下，不易产生聚合。宇宙射线所显示的多种能量主要来自不同“聚合度”。粒子离开恒星时的速度v相差不大，在动量mv中，其差异主要来自m亦即粒子聚合度，“粒子质量”的上限是“质子规模”。

4.3 形形色色的“粒子”和不同“种类”的力

以往曾把中子、质子、电子定为基本粒子，中子、质子可以在轰击下分裂，这说明它们本来就是由更小粒子合成的，前面已叙述过“聚合”机制，因此，中子、质子都不应是基本粒子。按现行理论，若将各种资料中出现的“粒子”罗列出来，约有：

1、几十种介子；

2、几十种介子的反粒子；

3、几十种重子和超子；

4、几十种重子和超子的反粒子；

5、十几种轻子及其反粒子；

6、夸克和反夸克多种。

7、粒子标准模型中除去“12种基本粒子”外的几十种粒子；

8、宇宙射线中已发现600种以上粒子（未计反粒子）。

果真如此，“粒子”便成了汪洋大海，足以淹没物理学者。一位研究人员，用毕生智力，未必能抵达这个大洋的彼岸。

需要提出，许多“粒子”以及其“性质”只是针对某些现象加以想象的结果，例如“上帝粒子希格斯子”，设想它能够“赋予其他粒子以质量”，这似乎解释了“质量来自哪里”，但是，如果没有机理、机制，此解释同“上帝赋予粒子以质量”、“如来赋予粒子以质量”等说法的玄妙程度难分伯仲；又以“胶子”为例，用以解释原子核内部“电荷相同”的粒子为何不“相斥”，似乎有理由存在。但是，“相斥”的力只有电子同电子间发生的斥力F2，而质子内部是回旋的引力子，它们之间相对形成强大的引力，这里非但不是“同性相斥”，而是以“强作用力”相吸！

本书对此所提出的观点已如前述，基本粒子只有两种而非几十种！“据理推定”，正电子并不存在，不妨重复本书这一论点的理由：

1、不论物质内还是空间均布满电子，若存在“正电子”，将无处藏身，其“电荷”立即被“中和”掉。

2、迄今“正、负”电荷以及质子“带正电”等，指的都是“电子”的偏稀或偏密。如果质子果然携带“正电子”，原子的电子层立即会将它“中和”，但质子都非常稳定地“带正电”，可见，质子同中子相比，乃是电子份量偏少表现出依然吸引电子而并非“含有一枚正电子”。中子质量比质子大也说明中子的粒子含量多于质子而不是“少一枚正电子”。

3、各种发光现象都是原子外层电子层能量达到“发光”程度的表现，此时，电子层激起空间电场按“发光频率”振动，从一个极小的电火花到恒星的灼灼发光，只是量的不同，机理相同。不存在“正负电子合拼产生光子”的机制，迄今证明，电子是真正的基本粒子，它不会分裂或“转变”为其它粒子。

4、迄今找不到正电子存在的确证。

5、以往那些认为能够表示“正电子”存在的现象，包括1932年安德森“发现正电子”的那个异常粒子轨迹都可以有另外的合理解释。

“正电子不存在”几乎将“形形色色”粒子的队员总数砍去一半。

“代数聚合”为宇宙射线中显示数百种不同粒子找出了原因，粒子“总数”可以减去600多！

可以推测，物理实验中发现的数十种介子和其它“粒子”，它们并非“一粒”真正的单身粒子而是一定规模的小组或集团，从严格意义上说不算“粒子”，但是，现在的测定方法只能“论堆”，没有刻意追究也无法追究“是否真正一粒”，这是认识方法带来的局陷，只有在测定方法改进后方能澄清。因此，受现行技术上的制约，仅标出它们的“能量”是必要的，但判断它们是“一粒”则宜慎重。

另一个“据理推定”是“镜像粒子”并不存在。除了这是由于正电子不存在外，另一个理由是：自然界既存在对称事物，也存在不对称事物，还存在“大致对称”——严格说不对称——事物。没有证据表明粒子应当“对称”，在认识自然事物中，任何设想都是可以的，但要以理为据防止成为成见。

所以，名副其实的“不同种类粒子”只有两种，其它形形色色粒子只是基本粒子聚合成为质子、中子之前的中间“聚合体”而已。这类“粒子”因为是引力子的“微涡旋星系”向外发出引力线，所以人们说是 “带正电荷”。这一分析可以看出“粒子”种类其实不多，两种基本粒子才是真正“一粒”的粒子。

至此，也可大致看出，“强作用力”同“弱作用力”的“差别”，是“聚合度”所引起的。

两枚引力子聚合，参与的力线约为引力子所发力线总量的一半剩余力线约等于一枚引力子的力线，达到中子、质子规模时，剩余力线强度已大大减弱，强、弱之差是由于聚合“占用”了许多力线，因而剩余力线密度随聚合度下降，这在下面《力线力学》一章由“聚合效应”予以说明。由此看来，“强”“弱”作用力并非两种单独的“种类”，它们同出一源，仅仅具有“量别”而已。

自然界倒底存在几种力？《力线力学》的答案是两种力即引力与斥力而不是四种，为此，后面要论证电磁力的情况与此类似。至于万有引力。成为“最微弱”的引力，显然顺理成章，毋须再加证明。关于二级、三级聚合，见第4章。