能量的本质是什么？

能量：物资和活动的波纹

我们以为，物资和物资的活动，是宇宙的全数内容，除此之外，宇宙中再无任何其他事物。

凡是被现代物理学几近公以为与物资在宇宙中具有同等职位的能量，现实上只是物资和活动在分歧物体间相互感化中表示出来的形式和量的变化。

我们之所以对能量的实在性深信不疑，在于太多的直观体验，可以让我们垂手可得的感遭到能量的自力存在。

熄灭的火焰让我们感知到热这类最轻易被我们感知的能量形式，而一样熄灭的火焰很快会使冷水沸腾，因而我们自但是然的得出结论，一种被我们称之为能量的事物，从熄灭的火焰转移到了水中。而一颗扔出的石头可以轻易击落墙头耸立的花盆，看起来是我们活动消耗的能量经过石头转移到了花盆。

比之上述最有代表性的两类直觉，物理学对能量自力性的揭露明显更具有压服力。典范力学的动能方程揭暴露活动物体具有的由物资和活动配合决议的动能，狭义相对论的质能方程以简洁的方式深入描写了物资自己包括的由质量和光速一路规定的内能。现代物理学无疑要走得更远一些，间接把光子作为能量的具体形式，而且经过正反物资相碰发生的物资湮灭尝试，以几近无可回嘴的方式证实了物资和能量的同一性和同一性。

看起来不管是普通直觉给出的小我体验，还是物理学给出的理论考证，足以让任何对能量实在性的质疑自乱阵脚而且显很画蛇添足。

让我们回到物资自己。

物资的内在和我们的直觉体验截然不同，物资最根基的特征表示为客观实在性，这意味着我们必须把总是存在于物资外围的虽然没法被我们间接感知但一样具有客观实在性的场归入物资的范围。这样，我们就不能不批改物资的界说为物实体和场的结合体。

最能表征物实体意义的概念非质量莫属，物理学界说质量为物资的量。明显对质量本质的真正领会，取决于我们在什么样的结构条理看待质量。

大到宇宙空间，小到微观天下，物资的结构条理从大到小依次表示为：星系、星体、物体、颗粒、份子、原子、原子核、质子中子及夸克。

抛开星系和星体不谈，我们可以很是轻易的描写物体的结构：夸克以未切确揭露的夸克—胶子等离子态组成质子和中子，质子和中子组成原子核，原子核和核外电子组成原子，原子经过度歧原子外周电子怪异纪律决议的方式组成份子，而份子组成颗粒，颗粒最初组成物体。

可见在分歧的结构层级，质量的寄义是分歧的。你可以说质量是物资颗粒的数目，也可以说是原子大概夸克的几多。

物实体的质量之所以在我们的会商中占据无足轻重的位置，在于它决议着表征物实体相互感化的力的量值，尔后者经过功这类概念，和我们首要考查的能量间接融合在一路。

假如我们进一步考查物实体的结构，会发现一个分歧层级间共有的对于直觉来说不成思议的特征，及物实体的结构，并非显现为粒子的持续散布，在某一个结构层级中，大部分居然是“空”的。夸克占据质子和中子的很小部分，原子核占据原子的很小部分，原子占据份子的很小部分，一样的，颗粒也仅仅占据物体的很小部分。

不外不言而喻的是，这类“空”并非实在的空无一物。

因而，轮到一样组成物资却不能被我们间接感知的披挂上阵了。

场作为一种看不见摸不着的事物，其客观实在性可以在两个同极相向磁铁间的相互感化中显现出来，由于我们发现不管我们怎样用力都不太能够把其间看起来空无一物的两个磁铁真正毗连在一路，而且两个磁铁靠得越近难度愈大。

物理学对于场的描写虽然已充足多，但和物实体相比则明显相形见绌，而且首要集合在电磁范畴。

对于电磁现象，我们可以肯定的是，活动的电荷总是陪伴着垂直于活动偏向且呈齐心圆散布的磁场，而且包括磁铁在内的一切磁场的磁力线都表示为闭合曲线，这意味着磁场对磁铁和活动电荷所做的总功为零，在更广漠的范围内，则意味着磁场对宇宙总的能量效应为零，由于功现实上是能量的另一种描写形式。

磁单极子并不存在，无疑是由磁力线总是闭合因此总功为零的磁场的根基特征决议的，由于磁单极子一旦存在，就会对另一个磁单极子做数值上不为零的功，从而必定会改变磁场对外总功为零这类首要基于观察的根基属性。

而电场明显不具有这样的特征，电场最少在宏观的电路里根基上是开放的，而且只能存在于闭合电路电阻两头以及断开电路的断端之间。电磁等效性是典范电磁动力学描写电磁场活动纪律是经常采信的原则，但从电磁场的空间特征来看，最少在场的空间散布特征上电磁之间明显并不完全等效。

现实上纯洁的电单极子也是不存在的，由于静止电荷违反物资活动绝对性的根基法则，而活动电荷必定陪伴磁场，所以，我们所谓的电单极子不外是电磁单极子，只是在活动偏向上表示出电单极子的属性而已。

假如我们把电荷四周稳定的磁场等价于电荷匀速活动所发生的磁场，则感生电流现象可以被以为是电荷变速活动致使的另一种与电荷匀速活动完全分歧的电磁现象，很明显，感生电流的发生在本质上是变化的电流发生的变化的磁场感生出一个与源电场在空间上并不堆叠的新的电场。因而变速活动的电荷除了陪伴一个变化的磁场，还能在分歧的空间感生出一个电场。可是这类感生现象依靠于源电流的存在，假如源电荷的瞬变活动停止，感生电场便随之消失。

而电荷的周期性变速活动状态又发生一种与电荷匀速活动和瞬变活动状态截然分歧的电磁现象，新的电场不单被感生出来，而且与同时耦联存在的电磁场一路，在空间上不依靠于场源的存在而扩布。

从上面的描写，我们可以发现电磁场的空间散布形式决议于电荷的活动状态，换句话说活动自己会改变电磁场的存在方式。由于电荷以及具有电荷属性的粒子最少在份子、原子核原子核层面普遍存在，所以，电磁属性现实上是物资的根基属性。

物资中的场除了电磁场，还包括物资内部的核场以及物体外围的引力场，别离介导质子和中子间核力和物体之间总是存在的引力，我们不太清楚三类场在本质上有什么分歧，也不清楚基于夸克相互感化的核场为什么在具有同种电荷的质子与无电荷属性的中子混杂而存的原子核总是表示为吸引。不外根据核场和引力场具有一样的悬殊于电磁场的吸引感化，而且核场的强度具有严酷的间隔限制，即仅仅在原子核的标准内对质子和中子发生约束感化，而引力又存在于物体的最外围且强度比电磁力和核力小得太多，因而我们有来由推论，引力场实在是随间隔增大而敏捷衰减的核场的远距感化。

场的空间散布被以为是持续的，而且不存在一个给定的鸿沟，至于场的强度散布，电磁力学给出的以描计场的力线来表示的纪律是一切力线的积分是一个恒定值，因而场在相互感化中表示出来的强度存在间隔允从性，离场源越近的地方强度越大，离场源越远的地方强度越小。

经过直觉的观察，并连系物理学的某些常识，我们总结场具有以下的性质：

1. 物实体不管在哪个结构层面，都必定陪伴着场，宏观层面陪伴引力场，原子层面陪伴电磁场，原子核层面陪伴核场，至于夸克之间能否存在夸克场，我们却无从知晓；

2. 不管在哪个结构层面，场总是位于物实体的外围，且在空间上表示为无穷扩布，是以是物体间相互感化的前哨场所。假如以感化结果来规定场的鸿沟，则场存在一个被效应测定方式的精度决议的空间鸿沟；

3. 电磁场中异种场表示为相互融合，同种场表示为相互排挤，排挤感化在空间属性方面表示出弹性而非物实体的刚性；

4. 电磁场中电荷的活动决议场的存在形式，匀速直线活动发生稳定的磁场，瞬变活动发生源电流依靠的感生电场，时变活动发生可以离开电荷以活动方式存在强度周期变化并在空间中以光速传布的的耦联的电磁场，光速的本色是电磁波中磁场在空间中的扩布速度，光速恒定现实上是分歧强度磁场在空间中扩布速度的恒定；

5. 引力场和核场均表示为单一的吸引效应，且核力首要在原子核标准发生感化，而引力在远间隔发生效应，可以推论引力场实在是随间隔增大而敏捷衰减的核场的远距感化；而原子的电磁场可以被视为电磁吸引对核场内部效应的部分抵消。假如夸克的存在是核场的根源，基于夸克作为物资最根基的结构属性，可以以为夸克的的场可以被界说为总的物资场，核场、核外电磁场及远距的引力场，均是物资场的分歧份量；

6. 假如三种场实在存在内在的同一性，在电磁场中物实体的活动间接改变场的存在形式的纪律一定可以推行到一切的场中，即作为场内核的物实体的活动方式，决议场的存在形式，而且表示出和电磁场类似的特征；被磁场决议的光速适用于一切场在空间中的扩布。

现在我们可以尝试对物资的本质停止初步的描写了。

物资在分歧的层级显现出分歧的结构，除了我们不知甚解的夸克被粒子物理学描写为等离子体，其他结构层级，作为物实体的粒子和场配合组成物资，分歧层级的物资表示出可紧缩性大概说弹性，紧缩的水平取决于施加的力，但被场分隔的物资被紧缩到一路后，表示进场的合并而非抵消。

物资的空间属性在分歧的结构层级是由物实体根基结构单元的粒子和场配合决议的，假如以感化结果来规定场的鸿沟，则物资存在一个被效应测定方式的精度决议的空间鸿沟，因而在物资的相互感化中，空间属性在现实的量值取决于相互感化中力的巨细。物资空间属性的变量来历于场的可紧缩性，但最少在最根基的粒子层面，物实体表示为不成紧缩性。

正反物资的湮灭和γ光子正碰发生正负电子对的究竟表白，物实体和场具有同一性，在适当的条件下可以相互转换，但我们不晓得这类转换的具体条件和转换的现实进程。场在空间中的存在形式表示为以光速扩布，但我们一样不晓得这类扩布范围能否存在一个被物资有限性决议的鸿沟。

物实体的不成紧缩性，看起来只是γ光子内禀活动对空间的固化，但我们不清楚这类内禀活动能否是以自旋大概振动来实现的。

活动是宇宙中一切事物的存在方式，大到星系，小到夸克和电子，物体总是活动着的这类现象，作为一种宇宙显现出来的根基特征，现实上只是一种观察成果。至于物资活动的根源究竟是什么，物理学和哲学均未对此给出完全使人佩服的来由。

假如物资和场的内在同一性是一个被粒子物理学尝实考证的不容质疑的根基结论，鉴于场总是活动着的特征，以及我们对物资实在是γ光子内禀活动对空间的固化这样一种并非完全无凭无据的推论，我们可以以为，物资的活动是光子总活动在以禀活动组成具有空间属性后残剩的活动效应。这类推论意味着宇宙现实上是光子以分歧形式在时空中的自我实现，而光子自己，是场的一种特定形式。

换句话说，场是宇宙实在的本质，物资不外是场的一种与结晶类似的方式存在的具体表观形式。物资总是活动的特征，是由场总是活动的属性决议的。基于我们对场过于有限的了解，我们不晓得物资是以什么样的机制从持续和连绵的宇宙场中结晶而来，也不晓得总物资的存在能否具有整体的对称性并遵守能量和动量守恒。

可是现代物理学对物资的活动的了解采用另一种最少在物理学自己看来更公道的方式，这类方式就是物资和场创生于奇点肇端的大爆炸。

我们现实观察到的视界范围内并以为可以普适于全部宇宙的对称性以及能量和动量守恒，看起来是这类学说最有益的证据。而且宇宙布景微波辐射和天文观察到的光谱的红移，在客观究竟上似乎进一步考证了大爆炸理论的正确性。可是要让这个学说进一步不得民气，我们现实上需要在更广漠的范围内堆集更多的证据，基于宇宙观察的手段很是有限，而且我们难以在同时性上给出一个宇宙的整体图像，除了经过更长时候的持续观察并经过一个充足时长所堆集的宇宙图像停止综合分析，以揭露宇宙在整体上存在的对称性和动量守恒，我们并没有更好的法子。

至于催生大爆炸的由广义相对论给出的奇点，在包括无穷大质量的同时却唯一无穷小的空间，这几近冲破了我们对于物资和空间的一切界说的根基原则和底线，甚至没法存在于我们看起来无所事事的设想当中。一个完全由数理逻辑归纳而来的理论上的极限值，能否可以在宇宙中实在显现，这确切是一个值得严厉思考的题目。

我们根基上经过大致的描写，展现出物资和活动的根基特征以及能够的本质和根源，可是在我们终极揭开能量的奥秘面纱之前，我们还必须提到力这个无律例避的概念。

物理学对力的界说是物体之间的相互感化，并在典范力学中被视为改变活动的缘由。这类相互感化，明显是经过两种方式来实现的，一是绝大大都情况了局之间的相互感化，一是物资本身表示为不成紧缩的刚性的空间属性来介导。

我们可以经过磁铁同极相向之间的相互简单证实介导磁铁相互感化的弹性，假如我们把场看成物资的必定存在的外延，则物资之间任何的相互感化首先表示为场之间的弹性感化，只要在冲破这类弹性极限的情况下，物资不成紧缩的刚性感化才会表示出来。

但明显，不管是弹性感化还是刚性感化，城市发生一样的成果，即在相互感化中，把始动物体的变化，完全或大部分传递到被动物体中去。不言而喻，物理学范畴赫赫着名的能量守恒法则，现实上正是由于最根下层面物资之间经过物资和场根基感化特征所决议的。

因而，我们便具有充实的来由可以以为，力只是描写物资本身和场相互感化的概念，力的结果不外是这类相互感化效应的外在显现，不成能是一个自力的物理实在。

我们对力的感知来历于物体之间的相互感化，而相互感化之所以发生，一方面在于分歧物体的组成物资外延且随时候扩布的场在空间上的堆叠，大概说相互远隔的物体由于存在空间上场的堆叠，必定发生由场本身属性决议的场之间的相互感化；另一方面则在于活动轨迹发生交汇的分歧物体，在冲破存在于物资外延的场的弹性感化落后一步发生的物资空间属性决议的物体间刚性大概接近刚性的碰撞。

明显在典范力学中，前者属于万有引力的真正内在，尔后者，在典范力学范围于历史条件摈斥场的情况下，表示为合适我们直观体验的各类物体间的相互感化。物资经过这类相互感化，自己的质量和活动的改变量，会转移到与之发生相互感化的另一种物资上去，表示为另一种物资的质量和活动的变化。

实在我们只需要举一个简单的例子便可以形象的证实上面的概念。我们给定一个直线活动的物体与另一个相对静止的物体发生完全弹性碰撞，并规定这类完全弹性碰撞意指碰撞进程中物体的外形连结稳定，并同时规定这类碰撞恰好使原本活动的物体碰撞后静止。

这样，假如我们疏忽对整体计量影响眇乎小哉的，但碰撞现实上必定引发的两个物体内部份子活动的改变，原本活动着的物体经过这类被称之为力的相互感化，就把原本本身的活动转换为另一个原本静止的物体的活动。

在典范活动力学中，物体的活动能量现实上是勤奋来怀抱的，物理学规定功为静止物体在恒力感化下力与位移的乘积，经过简单的数学转换，对功的计较就变更成典范物理学形式简洁但申明俱燥的活动物体的动能方程，即E=1/2mv2。

从上面的公式可以了如指掌的得知，物体活动能量的表示形式，表征的现实上是物体的质量和活动，因而，最少在典范力学中，能量的本质实在是物资和物资的活动的一种由物理学规定显现出来的一种量化形式。

至于比典范力学动能方程更加使人震动的质能方程E=mc2，现实上只是按照洛伦茨变更的数学原则对典范力学动能方程的纯洁数学革新，并无严酷的尝试支持和更慎密的逻辑推导。同时，不管典范力学还是洛伦茨时代，明显都把与物实体同时陪伴的场弃之不管。所以，所谓的被现代物理学视为典范并完全采信的智能方程，并没有在底子上冲破典范力学对能量本质的认知。

量子物理学对能量的认知，现实上几近完全基于狭义相对论的质能方程（现实上是洛伦茨变更的数学推导），而且把光子作为能量的自力存在形式。可是最少在量子力学中，场仍然是被挑选性疏忽的。因而对力的诠释，就表示为物体之间的量子交换。有一点可以必定，这类对宏观现象的微分然后积分的处置方式，在量值上一定加倍切确。只是；量子力学把力致使的活动效应，在典范力学的原则下，诠释为冲量介导的动量，则几多显得有背历史潮水。

我们已经在场的论述中，论述过本质为电磁波的光子，不外是电荷以及具有电荷属性的粒子在时变活动状态下，由电磁根基属性决议的藕联时变且活动的电磁场的一种存在形式。

一样，我们在文初提到的以热显现出来的能量，也不外是被改变活动速度的具有电荷属性的原子、份子，以及其他具有电荷属性的颗粒，经过度歧频次发射的电磁波的感知效应。

至于根基物资粒子和γ光子的相互转换，在上面的理论根据决议下，不外是物实体和场之间的转换。

是以我们有充沛的来由可以以为，能量，仅仅是物资和活动的综合变化的一种怀抱，自力于宇宙中唯一存在的物资和活动的能量，并不存在。

被量子力学认定为能量具体形式的光子，现实上是物资的一种存在形状，具有无可置疑的客观实在性，并不是量子力学看法中的“无”。

所以，物资以无中生有方式显现出来的看法，

不外是量子力学对社会关于物资认知的一种误导。