Page 208 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

內禀非线性物质或內禀非线性物质外溢所产生的时空势阱，可称为內禀时空势阱；另一种是
动力学来源的非线性物质聚合所产生的时空势阱，可称为动力学时空势阱。前者包括基底粒

子的势阱、复合粒子的势阱和聚集相势阱，后者可见于倍周期分岔过程中形成的时空势阱。
在內禀时空势阱中，粒子波包耦合形成的有序结构是稳定的平衡结构，如基底粒子、各种复
合粒子、各种粒子聚集相物质等。在动力学时空势阱中，粒子波包耦合形成的有序结构是稳
定的耗散结构，如贝纳德对流、激光等，这些结构需要消耗能量来维持。
非线性时空势阱的结构是复杂的，可表现为多层次嵌套的时空结构。例如，在原子势阱
中嵌套有原子核和若干电子的势阱，在原子核势阱中嵌套有若干质子和中子的势阱，在质子
（中子）势阱中嵌套有三个夸克的势阱。非线性耦合实际上包含了不可观察的非线性物质的
耦合和可观察的表观物质的耦合，前者是非线性时空势阱的耦合，后者是组分粒子的物质波
的耦合。这些耦合发生在不同层次的时空势阱中，由此形成了不同形式的物质结构。

另外，非线性耦合及有序结构的形成都是在某些特殊的“点”上发生的，比如相变点、
分岔点、原子能级、分子能级等，这些“点”包含有丰富的物理内容。如前面所述，倍周期
分岔点既是驻波耦合点，同时还是费根鲍姆点和相干点，仅当系统状态达到这个临界点时，
非线性耦合才可能发生，有序结构才能够形成。在这些特殊的“点”上，系统各组份粒子的
物质波可以耦合成三维驻波，由此可产生统一的相干运动模式，形成稳定的有序结构。普利
高津的耗散结构理论强调，远离平衡态是形成耗散结构的必要条件，其实这只是指出了驻波
耦合点或相干点的位置。这些特殊的“点”可能都远离平衡态，当系统状态接近这些“点”

时，一个小的涨落也可能触发驻波耦合，从而产生相干效应和结构突变，而当系统状态离这
些“点”较远时，即使涨落幅度很大，也不足以触发驻波耦合和结构突变。
五、中微子和非线性物质
中微子是标准模型中一种非常特别的粒子，它很少与其它物质发生作用，故很难探测到，
这一特点与非线性物质相似，两者都是不可观察的物质。
中微子最初是在 1931 年作为一个假设提出来的。奥地利物理学家泡利为了解释β衰变中
电子能量具有连续谱的问题，设想了一个不带电、不与物质相互作用、自旋为 1/2 的粒子，
后来费米把它命名为“中微子”。直到 1956 年，美国物理学家莱茵斯（Frederick Reines）
和科万（Clyde Cowan）在实验中直接观测到了中微子。但是，承认这一发现却迟至 1995
年，这一年把诺贝尔奖颁给了莱茵斯，可惜科万早已去世。2002 年雷蒙德·戴维斯（Raymond

Davis）与小柴昌俊（Masatoshi Koshiba）由于首次探测到中微子的宇宙来源而被授予当年的
诺贝尔物理学奖。2015 年超级神冈实验组的梶田隆章（Takaaki Kajita）及 SNO 实验组的亚
瑟·麦克唐纳（Arthur B. McDonald）由于在探测中微子振荡方面的突出贡献而荣获诺贝尔物
理学奖。
现在我们知道，中微子是一种参与弱相互作用的、自旋 1/2 的费米子，在自然界广泛存
在，它几乎不与其它物质作用，能够自由穿过几乎所有物体，如人体、墙壁、山脉乃至整个

行星，难以捕捉和探测，因而被称为宇宙中的“隐身人”。已知的中微子有三种类型，即电
子中微子、μ中微子和τ中微子，加上它们的反粒子，共有 6 种中微子。不同类型的中微子在
传播的过程中可以相互转化，称为中微子振荡。根据中微子振荡，人们推测中微子可能具有
质量。虽然有了这些认识，但也仅此而已，目前我们认识的中微子仍然存在许多未解之谜。
中微子的质量仍然无法确定，甚至不知道哪种中微子更重或更轻。为什么中微子很少与物质
粒子相互作用？中微子是否是自身的反粒子？如果不是，中微子及其反粒子的区别又是什
么？另外，中微子是否会破坏“电荷宇称对称性（CP）”？如果答案是肯定的，则可能解

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