這幾種粒子很重要，但我們對它們了解不多

導讀：這幾種物理粒子誰都聽過，但誰也沒有見過

1、電荷

電荷在經典物理中不是粒子，至少定義不是的。是一種性質。但學習的人，大多為了好理解。還是將它理解為粒子。對於電荷這個概念，其實是模糊的，或者說我們的認識還不夠。比如以下幾點疑問，就不好回答。

我總結一下：電荷在現在的教科書中，不是物質，也不是粒子。我在前面的解釋和論述也基本同意這個觀點。但顯然你一路看到這，你會覺得很矛盾。世界就是矛盾的，這種矛盾有時候難以調和。關於電荷的理論和解釋，就在這方面表現的淋漓盡致。

1、說電荷守恆定律：電荷既不能創造，也不能消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移的過程中，系統的電荷總數保持不變。試問不是物質也不是粒子的東西，怎麼創造，怎麼轉移？

2、說移動的電荷產生電流。試問不是物質的東西，如何移動？電荷是一個概念，但我們不能說這個「概念」移動產生電流吧。

3、電場，磁場，電磁場都是由電荷理論為基礎的存在，這些場都是物質的，都是能量的，這是我們的共識。試問不是物質的東西，卻產生了物質的東西。至少字面確實是這樣的。

4、電荷是可以量子化的，是可以表現為一份份的。試問非物質的東西，量子化可以想像嗎？

5、電荷分為正電荷和負電荷，電荷又有量的多少，可以形成流動的方向。試問這樣的表述，不是在描述物質嗎？

好了，就舉這麼5個描述，各位，你不覺得奇怪嗎？所有的描述都好像在描述一個東西，一個物質。而我們卻不把它定義為物質。各位這就是問題的所在！

如果它不是一種粒子或者物質的話，我們在描述它的時候，邏輯語言就不客觀，有很大偏頗。而我們知道物理語言必須客觀和無邏輯錯誤。但這個時候，我們無法開始邏輯哲學的討論。如果要討論，哥德爾不完備定理，就是終結語言。他會說：「無論你怎麼描述，矛盾都存在。」

所以電荷這個我們假想的概念也好，粒子也好。人人都知道，但誰都沒有見過！但它就是所有電磁學理論的基礎。

2、引力子

引力是如何傳遞的，一直科學家研究的。根據電磁學理論啟發，光子是電磁學作用的粒子。那麼引力子也應該是存在的，至少這樣思考是合理的。我們不相信，無物質的傳播。就必須給引力找載體。引力子無疑就是首先。就是引力是通過引力子來作用物體的。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。

所以以電荷為基礎的電磁學理論，和引力理論是一種「同相理論」。據此，電磁場產生電磁波，且任何物體都向外輻射能量。那麼引力場，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。那麼想當然的推理，就可以有引力波，由引力子組成。至於為何現在沒有探測到引力子，還是技術問題。

電磁理論和引力理論是一種「同相理論」，是說這種相似性，都來源於物體的本源粒子，即物質性或者能量性質。都是長程力。但仔細去體味這兩個理論，同樣是長程力卻還是有區別的。

電磁理論無論是電或者磁，他們的相互作用是需要條件的。看看庫倫定律，楞次定律，電磁感應定律，安培守則，右手法則，畢奧-薩伐定律等等關於電磁學的理論，其實都是限制條件。而引力就不同了，沒有這些限制。所以從這個角度講，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。這裡的「半全域性」是指電磁學理論是受束縛的。但要清楚，其實兩個理論都是全域性理論，不能比較大小。

所以其實宇宙中任何物體都向外輻射電磁波，電磁場。但其實整個宇宙接近電中性。就像回答物體為什麼具有磁性的感念是一樣的。磁疇各個方向的排列方向是無序的話，該物體對外不顯磁性。

而且有一點，大家應該知道，就是所有的物質，理論上來說都可以導電。畢竟任何物質有具有電荷性質。比如說有一些氣體，在通常情況下氣體的自由電荷極少，是良好的絕緣體。但是由於某些原因氣體中的分子發生了電離，它便可以導電，這種現象稱為氣體導電或氣體放電。還有通過其他技術手段，可以使得物質導電。氫氣可以變成金屬氫。金屬氫是液態或固態氫在上百萬大氣壓的高壓下變成的導電體。導電性類似於金屬，故稱金屬氫。金屬氫是一種高密度、高儲能材料，之前的預測中表明，金屬氫是一種室溫超導體。不光有金屬氫，還有金屬氮等。

這章的內容，其實很多的。希望大家沒有迷糊。最後做一點總結。引力理論和電磁學理論都是同相理論。電磁學理論從某種意義上來說，是一種半全域性理論，或者半開放性理論。因為電磁學的現象，產生條件比引力苛刻。

就開放程度而言，顯然四種基本力的順序是引力，電磁力，弱力，強力。可以形象的用四個套環來表示。

引力是慣性的源泉，可以據此，大膽推論，電場是磁場的源泉，且二者互為源泉。但電場更具有主動性。根據引力理論和電磁學理論的相似性，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，庫倫定律點電荷之間的作用速度，也必然是光速。這一點毋庸置疑。不會是超距作用。

電荷理論看似完善，實際上還需要深化。即明確化，物質化，能量化。

3、聲子

聲子就是「晶格振動的簡正模能量量子」。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，整個晶體猶如由許多規則排列的小球構成，而小球之間又彼此由彈簧連接起來一般，從而每個原子的振動都要牽動周圍的原子，使振動以彈性波的形式在晶體中傳播。這種振動在理論上可以認為是一系列基本的振動（即簡正振動）的疊加。當原子振動的振幅與原子間距的比值很小時（這在一般情況下總是固體中在定量上高度正確的原子運動圖象），如果我們在原子振動的勢能展開式中只取到平方項的話（這即所謂的簡諧近似），那麼，這些組成晶體中彈性波的各個基本的簡正振動就是彼此獨立的。換句話說，每一種簡正振動模式實際上就是一種具有特定的頻率ν、波長λ和一定傳播方向的彈性波，整個系統也就相當於由一系列相互獨立的諧振子構成。在經典理論中，這些諧振子的能量將是連續的，但按照量子力學，它們的能量則必須是量子化的，只能取hν的整數倍，即En=（n+1/2）hν（其中E0=hν/2為零點能）。這樣，相應的能態En就可以認為是由n個能量為hν的「激發量子」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。

4、夸克

夸克模型目前廣泛認識的理論，囊括在標準模型中。但其沒有誰真正見過夸克。因為夸克禁閉的原因，無法單獨分離出夸克。我們現在認識夸克，是通過觀察膠子來認識的。總之還沒有直接獲得。

5、虛粒子

虛粒子（virtual particle）是指在量子力學中確實存在並具有可測量效應的粒子，曾經被人認為一種永遠不能直接檢測到的粒子。 虛粒子可以用來描述承載力的粒子，包括引力子、膠子、光子和玻色子。該粒子多用於混沌理論，微擾理論中。雖然有可測量的效應，但我們並沒有捕捉到這個粒子。

6、馬約拉納費米子

這個粒子被稱為天使粒子。去年很火的一個新聞，鋪天蓋地報道這個粒子被發現了。就是張首晟為首的研究團隊的成果。其實還沒有被發現，是研究有了突破進展，就是為證實這種粒子的存在，提供了有力的證據。沒有實實在在說發現它了。

馬約拉納費米子(英語:Majorana fermion)是一種費米子，它的反粒子就是它本身。與此相反，狄拉克費米子(Dirac fermion)則是指反粒子與自身不同的費米子。馬約拉納費米子是自然界本身存在著的"獨立"的正負粒子集合體，它具有"粒子"激發態的本證，檢驗"馬約拉納費米子"這種粒子的能動，粒子的組成是正反粒子正負粒子是一體的實粒子，當正反粒子同時出現粒子耦合成為獨立的一體時，馬約拉納費米子就會出現正反同體以激發態的本證存在，所以馬約拉納費米子是不會以"膜"的二維方程做平面運動。

獨立學者，科普作家，國學起名師靈遁者整理提供。

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