Page 27 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

粒子的欧氏运动的速度可简称欧氏速度，系指物质波包（粒子）在欧氏空间的位移速率。因
此，任何粒子的运动都是一种复合运动，包含欧氏运动和黎曼运动两个分运动，具有欧氏速
度和黎曼速度两个分速度。
可以用复域分析的方法描写粒子的这种复合运动。粒子的欧氏速度是欧氏空间的速度矢
量，可视为实矢量，用υ表示；粒子的黎曼速度是粒子内禀空间的速度矢量，可视为虚矢量，
用 u 表示。欧氏速度和黎曼速度的合速度用 w 表示，可写成复数形式，即
w   u i (2.1)
w 是复空间的速度矢量即复矢量。这里的复空间不仅是数学意义上的空间，而且是物理意义
上的空间，它具有确切的物理内容，系指粒子内禀空间和欧氏空间的复合空间。欧氏空间是
我们熟悉的三维空间，是广域的开放的平直空间，可用欧几里德几何学加以描述；粒子内禀
空间系指物质波包（粒子）的内部空间，是局域的闭合的弯曲空间，具有黎曼空间的性质。
根据上式，可以把欧氏空间定义为实空间，把粒子内禀空间定义为虚空间。构成粒子的电磁
波样物质在实空间和虚空间的复合空间运动。显而易见，这里的实空间、虚空间和复空间都
是真实的物理空间。
光子是由电磁波样物质构成的发散型物质波包，夸克和轻子是由电磁波样物质耦合而成
的束缚型物质波包，这些基底粒子可进一步耦合成质子、中子、原子、分子等复合粒子，宏
观物体由原子、分子等复合粒子组成。如此一来，电磁波样物质就是一切物质结构的始原要
素。由于电磁波是由电磁波样物质构成的，所以电磁波的性质和特征也就反映了电磁波样物
质的性质和特征，至少以下三点是可以明确的：
第一，电磁波是一种物质波，而且是一种横波，由此推测，电磁波样物质是一种以波的
形式存在的物质，而且是可以产生横波的物质；
第二，电磁波在真空中的传播速度是一个常数 c，由此推测，电磁波样物质是以常速度
c 运动的物质；
第三，电磁波依靠自身电磁振荡而传播，据此推测，电磁波样物质具有自发的电磁运动，
可自发产生变化的电场和变化的磁场，由此形成的电磁振荡是电磁波样物质以恒速度 c 运动
的内生动力。
物质结构的始原要素是电磁波样物质，而电磁波样物质均以恒速度 c 运动，这种观点并
不算新鲜，爱因斯坦就曾经提出过类似的想法。他认为一切物质总是以一个固定的速度——
光速 c，在时空里运动。由于光速 c 具有极限性和绝对性，故可以把 c 称为物质运动的绝对
速度，而将物质以绝对速度 c 运动定义为物质的绝对运动。由（2.1）式可知，构成粒子的
电磁波样物质以欧氏速度υ和黎曼速度 u 在欧氏空间和粒子内禀空间运动，两个速度的合速
度是一个复数 w。按照物质的绝对运动的定义，这个合速度 w 的模应恒等于绝对速度 c，即
2
w   2  u  c (2.2)

于是有
2
c   2  u 2 (2.3)

当粒子在欧氏空间以速度υ运动时，粒子的黎曼速度为
 2
u  c 1 (2.4)
c 2

上式表明，当υ→0 时，u→c，如果粒子在欧氏空间保持静止（即υ=0），则粒子的黎曼速度
等于绝对速度（即 u=c）。当υ→c 时，u→0，如果粒子在欧氏空间以绝对速度运动（即υ=c），
则粒子的黎曼速度为零（即 u=0）。欧氏速度、黎曼速度和绝对速度的关系可用图 2-1 表示。

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