對暗物質的初探

一、宇宙中的兩大類物質

本文，我們要開始讨論宇宙中物質存在的形式。在探讨宇宙物質存在形式之前，我們要再回顧一下宇宙空間和時間存在的形式和宇宙物質存在的形式的關系。如果用數學的概念來定義宇宙的空間、時間和宇宙的物質的話，我們可以用數學的坐标系來定義宇宙的空間和時間，用數學坐标系中的點、線、面、體或場來定義宇宙中的物質。探讨宇宙空間和時間存在的形式實際上就是探讨宇宙空間和時間是以一種什麼樣的數學坐标系存在着。隻要确定了數學坐标系的模式，宇宙空間和時間存在的形式也就确定了。近代以牛頓為代表的經典物理學派是把理論基礎建立在數學三維空間坐标系的基礎上，現代以愛因斯坦為代表的物理相對論學派在探讨宇宙空間和時間存在的形式時是在三維的基礎上再加上一維時間坐标，就是說他們的理論都認為宇宙的空間和時間的數學坐标隻有三維或四維。但是三維空間和四維時間空間的理論與稍後發展起來的量子力學理論卻相沖突，人們意識到一個隻有三維空間或四維時空的坐标系是遠遠不能解決宇宙中的很多秘密，于是，五維時空理論出現了，六維時空理論出現了，十一維時空理論出現了，甚至二十六維時空理論也出現了。其實宇宙時空以一種什麼樣的數學坐标模式出現，中國遠古學者早就解決了這個問題。中國遠古時代最了不起的科學著作《易經》有這樣的記載：“易有太極，是生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦，一物一太極”。這二十三個字高度概括了中國遠古學者對宇宙空間的認識。首先“易”字分上下兩個部分，這兩個部分從古漢字學上講可以理解為太陽和月亮。太陽屬陽，月亮屬陰。在陰陽之間存在“太極”，就是“易有太極”。太極在數學上又可以理解為一個極限點，以這個極限點為中心，上下作兩條線，上面的不斷開叫陽儀，下面的讓它斷開叫陰儀，這就是太極“生兩儀”；以這個極限點為中心，左右作兩條線，一條斷開，一條不斷開，形成四條線，四條線把空間分成四個區域，這就是“兩儀生四象”；以這個極限點為中心，前後再作兩條線，一條斷開，一條不斷開，形成六條線，六條線把空間分成八個區域，這就是“四象生八卦”。我們看到八卦與現代數學中三維坐标系已經很類似，但中國遠古學者認識到，空間并不是隻有上下、左右和前後三對方位；空間還存在内外一對方位，中國遠古學者認為宇宙空間在方位上“其大無外，其小無内”，于是在八卦基礎上又創立了内八卦和外八卦，這就是六十四卦的由來。如果說上下、左右、前後三對方位建立的坐标系可以稱作三維坐标系的話，那麼上下、左右、前後加上内外建立的坐标系，我們可以把它稱作二重三維坐标系——六維坐标系——即中國遠古學者所說的“六爻”（注意：在這裡切記不可以稱作四維坐标系，因内外這對方位不同于上下、左右和前後在一條直線上）。即便如此， “六爻”——六維坐标系，它隻能反映一個單元的空間坐标模式，即它隻能反映一個物質體系存在的空間坐标模式，它還不能反映宇宙空間總體的存在形式。宇宙空間總體模式應該是“一物一太極”的模式，即宇宙中每一個物質體系所占據的空間都存在一個中心點（太極點），這個理論與英國著名現代物理學家霍金的觀點是吻合的。就是說宇宙空間中的每一個點都可以成為一個中心，而我們在每一個中心的基礎上都可以建立一個單元的六維空間坐标系，這樣建立的坐标模式，當然我們可以稱作複式六維空間坐标模式，或多單元的六維空間坐标模式。複式六維空間坐标模式與我們數學中常常使用的三維空間坐标模式本質的區别在于：三維空間坐标模式是一種靜态的坐标模式，這種模式一旦建立起來，坐标中心和坐标軸都不再變動。因此這種坐标模式隻能确立一個中心，這個中心便是宇宙萬事萬物的參照點。複式六維空間坐标模式是一種動态的坐标模式，這種模式有若幹個中心，以每個中心建立的單元六維坐标系都是動态的，每條坐标軸都在圍繞坐标中心旋轉，陽儀（陽性坐标軸——正值坐标軸）可以變成陰儀（陰性坐标軸——負值坐标軸），陰儀也可以變成陽儀。另外，就一個單元的坐标體系而言，坐标中心不是該單元物質或事物演繹的起始點，而是物質或事物演繹的一個趨向點。很明顯，在複式六維空間坐标模式條件下，宇宙空間的維數肯定不隻是三維、四維、五維、六維、十一維、或者二十六維的了，而是無限維的了。當然與宇宙空間在總體上是無限維的相一緻的是宇宙的時間在總體上也是無限維的。這裡不再贅言。

在回顧了宇宙空間和時間存在的形式以後，我們再來探讨宇宙物質存在的形式就要容易得多了。關于宇宙中的物質，無論是中國遠古的學者還是現代世界最有名望的物理學家，都認為宇宙中存在着兩大類物質體系。中國遠古學者認為物質分為陽性物質和陰性物質兩大類，兩大類物質是你中有我，我中有你，而且陰陽兩大類物質在一定條件下互相轉化。中國易學界有一個極有代表性的圖案——太極圖，最能說明這個問題。太極圖的圖案是在一個圓圈内由兩條黑白相間的陰陽魚和兩個小圓圈組成，白魚中的小圓圈為黑眼，黑魚中的小圓圈為白眼。

這個圖案清晰地告訴人們：宇宙中存在着兩大類物質，一類為陽性物質，一類為陰性物質。陰性物質的核心是陽性物質，陽性物質的核心是陰性物質。這兩大類物質互相依存着。現代物理學特别是量子力學的理論也認為物質存在着兩種現象，即波離二象性。一方面，物質表現出離子性；另一方面，物質又表現出波動性。這種理論也說明宇宙中的物質存在着兩種現象。另外，由于黑洞和白洞理論的發展，人們推測，宇宙中除了存在着明物質以外，還存在着大量的暗物質。把這三種理論統一起來，總之宇宙中存在着兩大類物質體系。如果說我們把中國遠古學者稱之為的陽性物質界定為明物質，并且表現出離子性的話，那麼中國遠古學者稱之為的陰性物質是否就是我們要找的暗物質，并且表現出波動性呢？要揭開這個秘密，我們需要先揭示宇宙中物質的維數。

二、宇宙中物質的維數

我們前面說過，如果用數學的概念來定義宇宙的空間、時間和宇宙的物質的話，我們可以用數學的坐标系的模式來定義宇宙的空間和時間，用數學坐标系中的幾何點、幾何線、幾何面和幾何體來定義宇宙中的物質。我們知道數學坐标系中的幾何點的維數是零維，幾何線的維數是一維，幾何面的維數是二維，隻有到了幾何體，才是三維。那麼，三維以上是什麼？數學上還沒有這個稱呼，現在我們把三維以上的幾何圖形暫定為幾何複式體吧！我們在探讨宇宙中物質存在的形式時，有一個錯誤的慣性思維就是：常常從數學三維空間坐标系這個角度出發去思維。認為，每個物質體系必定都是長、寬、高三維的。其實，我們仔細觀察一下宇宙中的明物質，包括固體物質，液體物質和氣體物質在内，有幾種物質純粹是三維的呢？舉一個常見的例子吧，一個邊長為 10cm 的正方形玻璃塊，它從外觀上看是否應該是三維的，那是因為你是從中觀角度來觀察這塊玻璃的。如果你仔細想一想，并且從微觀角度去思考問題，就會發現，不對了！因為玻璃是有分子結構的，分子中還有原子，原子中還有原子核和電子，原子核内還有中子和質子，質子中還有誇克，各個離子之間還存在不少的空隙，即使這些内部離子完全處在靜态不動的情況下，由于層次不同的原因，這塊正方形的玻璃都不是純三維的物質，更何況它的内部結構還在不停地運動！因此，從數學的角度上看，這塊玻璃應該算作我們前面所說的幾何複式體了！那麼，有人會提出質疑，照你這麼說，宇宙中的物質全都是三維以上的了？因為單就舉一個最簡單的氫氣分子為例，它的分子式為H2，即它由兩個氫原子組成，而每個氫原子中還有一個原子核和一個電子，原子核内還有中子和質子，它也并不是三維的。是的，氫氣分子也不是三維的，也是超過三維的物質！如果你站在氫氣原子核的角度上來看待氫氣分子，把氫氣的原子核放大到地球那麼大，那麼圍繞它旋轉的電子就像月亮一樣。況且，氫氣分子是由兩個原子組成，你能說，有兩個地球和兩個月亮在一起旋轉的物質是三維的嗎？那麼，是不是，宇宙中的物質都是超過三維的呢？那也不是！應該說宇宙中還存在着另一類東西，這類東西，卻沒有達到三維，有的隻有二維，有的隻有一維。例如，以波的形态出現和以線的形态出現的東西。對這類東西，長期以來，人們一直認為它們隻是一種物象（物理現象），而不承認它們也是一類物質。在現代，由于量子力學的發展，人們開始認識到它們也是一類物質了。但是當人們認為它們是物質的同時，卻仍然是從三維的觀點出發來認識的，人們稱這類物質的最小單位為量子。其實這類物質是另一類特殊的物質，這類特殊的物質在宇宙中大量地存在着。并且，有的正被利用其來為人類服務。例如光波、無線電波、聲波、X射線、α射線、β射線、γ射線、磁力線、熱輻射線、微波、味波等等。這類特殊的物質,我們猜想，正是當今人們正在積極設法尋找的宇宙中的暗物質，亦即是中國遠古學者稱之為的陰性物質。為了更進一步探讨這類物質，下面我們要從數學的觀點來對這類物質進行定義。

三、宇宙中兩大類物質的定義

定義一：在以任意一個宇宙中心點構建的多維宇宙時空中，在相對靜态的情況下，以等于或大于三維的幾何圖形出現的物象，叫做明物質，或用中國遠古學者的稱謂稱之為陽性物質。

在數學上，有一個習慣性的稱謂，二維幾何圖形的大小稱之為面積，三維幾何圖形的大小稱之為體積 ，大于三維的幾何圖形的大小還沒有稱謂，在這裡姑且就稱它為複式體積吧！由于明物質的幾何特征在靜态的情況下就是等于或超過三維的，因此這類等于或超過三維的物質至少都應該歸類于體積或複式體積形态的物質，簡稱體積形态的物質。

很明顯，現今我們所認知的固體物質，液體物質，氣體物質以及組成這些物質的各種離子都屬于體積形态的物質，都應該算作明物質，或陽性物質。當然明物質還可以細分，單就以其組成這些物質的元素進行細分，至今就有100多種。可以這樣說，如果以明物質按元素的标号來判斷物質的維數，那麼标号越高的那種元素，其對應的物質的維數也越多。

由于明物質的幾何特征是在靜态情況下就等于或超過三維，因此它的一個極為重要的特性就是它在宇宙時空中具有的實在性。大的明物質人們看得見，小的明物質，人們借用儀器也能認知它的存在。明物質具有一定的質量和能量，在一定的引力作用下，明物質表現出一定的重量。

定義二：在以任意一個宇宙中心點構建的多維宇宙時空中，在運動的狀态下，以等于或小于二維的幾何圖形出現的物象，叫做暗物質，或用中國遠古學者的稱謂稱之為陰性物質。

定義三：在以任意一個宇宙中心點構建的多維宇宙時空中，在運動的狀态下，當等于或小于二維的暗物質連續向着特定的方向運動時所形成的幾何立方形态（三維或複式三維）稱為立方場或複式場，這個立方場或複式場在空間範圍的大小稱為該暗物質的場積。

我們用兩條定義來探讨暗物質，這說明暗物質非常非常的特殊。第一條定義是定義的暗物質的稱謂，即什麼是暗物質？第二條定義是定義暗物質的運動形态，因為前面已經定義暗物質小于三維，但是即便是小于三維的幾何圖形在連續運動時也會形成立方形态，這種立方形态前提條件是在做連續運動時形成的立方形态，這裡所指的立方形态是指運動的空間範圍，運動物質的本身卻仍然是小于三維的。但是由于宇宙中的物質運動是絕對的，靜止是相對的，因此暗物質常常以場積的形态存在于宇宙的時空之中。

舉例來說，在一間15×10×3= 450m 3 的房間裡，房頂有一盞100瓦的吸頂燈，當漆黑的夜晚，打開這盞燈，燈的光亮會通過吸頂燈的玻璃面以幾何面(二維)做連續運動的方式迅速占領整個室内空間。在這裡吸頂燈是發光源，是明物質。當發光源所發出的光通過發光源的表面以光面的形式連續運動占領整個空間時，光亮在整個空間形成了立方形态（三維），這個立方形态就叫做光場，立方形态的大小就叫做光場的場積。那麼這間房屋光場的場積也就是光的運動範圍的大小，應該是 450m3 減去發光源的體積。

場積和體積都是立方形态，但它們的區别在于前者是小于三維的物質以幾何線或幾何面在連續運動情況下形成的，一旦關閉光源，光面的運動停止，立方形态自然消失，後者在于在靜止的狀态下其等于和大于三維的物質本身就是以幾何體或複式幾何體出現的。另外，以體積形态（包括複式體積形态）出現的物質，在引力作用下，具有重量；以場積形态出現的物質沒有重量，但卻具有一定的質能。我們仍以前面的例子說明，當那間房屋被光照亮整個空間時，光場的場積大小等于 450m3 減去發光源的體積。這裡，假定任何光都沒有從房屋的窗戶和房門遺漏出去，同時假定光在連續運動時也沒被任何物體（如桌子椅子之類）遮擋。如果發光源的體積忽略不計，那麼場積的大小就是 450m3 。對于這 450m3 的光場，它們雖然是一種立方形态，但是我們顯然不能計量它們的重量，因為從定義上講，它們是以幾何線和幾何面形态連續運動出現的，它們本身是小于三維的物質，它們壓根兒就沒有重量，但是它們卻具有一定的質能，即能量。當光場存在于這個 450m3 的空間時，它不僅能給房屋的主人帶來光明，看清屋内的事物，還能驅趕那些怕光的昆蟲和老鼠。

四、暗物質的種類、性質和特征

明物質有很多形态，并且有很多種類，關于這個問題人們已寫了很多書籍進行論述，人們對明物質已經比較熟悉，這裡不再贅述。

相比之下，人們對暗物質的了解卻要匮乏得多，因此本文将重點探讨暗物質的種類、性質和特征。由于對暗物質的探讨，還是一個極為深奧的課題，限于本人知識的局限性，對暗物質的探讨，本人在這裡也隻能觸及一點皮毛，算是起一個抛磚引玉的作用吧。

就我們現在已經知道的，在宇宙中以波的形态和以線的形态出現的三維以下的物質有光波、無線電波、聲波、超聲波、次聲波、X射線、α射線、β射線、γ射線、紫外線、磁力線、熱輻射線、微波、味波等等。這類物質，由于它們在宇宙的時空中出現時，小于三維，長期以來人們都認為它們隻是一種物象，而不承認它們也是一類物質。其實，它們也是一類特殊的物質。這類物質的特殊性就在于它們小于三維。長期以來我們認為物質都是三維以上的，忽略了宇宙中還存在着小于三維的東西。其實，隻要我們将宇宙中對物質探讨的重點由明物質移到暗物質上面，即重點對三維或三維以上物質的探讨移到重點對三維以下物質的探讨上面來，我們就會逐漸認識它們，我們就會發現，這些物質在宇宙中大量存在着，具有很大的能量，并且由于它們本質的被揭示，宇宙中的很多秘密就會迎刃而解,現代物理學理論也會取得重大突破。

我們已經列舉了暗物質的種類，我們說過，從數學的觀點來看，宇宙中任何物質，其實都可以用數學坐标系中幾何點、線、面、體來定義，對于暗物質，既然我們把它們定義為等于或小于二維的物質，那麼，我們前面所列舉的這類暗物質如光波、無線電波、聲波、超聲波、次聲波、X射線、α射線、β射線、γ射線、紫外線、磁力線、熱輻射線、微波、味波和各類特殊的射線等，它們的一個共同特性肯定就是小于三維，既然它們在宇宙時空中小于三維，這就決定了它們在宇宙時空中相對明物質的實在性而言所具有的虛幻性質。

暗物質等于或小于二維，具有虛幻性，它們在宇宙時空中連續運動時常常以場積形态（等于或大于三維）出現，這些都是它們的共同特性。但是既然它們又以不同的形式展現在宇宙的時空中，有的以光波的形态展現、有的以無線電波的形态展現、有的以磁力線的形态展現、有的以聲波的形态展現、有的以熱輻射線的形态展現、有的以味波的形态展現，這說明，當這類暗物質在宇宙時空中以小于三維的幾何圖形出現時，也是五彩缤紛的，五花八門的，并不是單一的一種模式，它們各自有各自特殊的存在形式。從人類對它們的認識角度而言，有的以眼睛可見的形态存在于人們的認識之中，例如可見光,對這類物質，我們可以把它們稱之為可視态；有的以耳朵可聽的形态存在于人們的認識之中，例如聲波，對這類物質，我們可以把它們稱之為可聽态；有的以鼻子可嗅的形态存在于人們的認識之中，例如味波，對這類物質，我們可以把它們稱之為可嗅态；有的以皮膚可感的形态存在于人們的認識之中，例如熱輻射線和磁力線，對這類物質，我們可以把它們稱之為可感态；有的以儀器可測的形态存在于人們的認識之中，例如紫外線，無線電波，對這類物質，我們可以把它們稱之為可測态。就是說，如果把明物質歸類為五種形态的話，那麼，暗物質也有五種形态。

明物質的五種形态為：

離子态，氣态，液态，固态，超固态（中子态）；

暗物質的五種形态為：

可視态，可聽态，可嗅态，可感态，可測态。

我們列舉了五種形态的暗物質，這五種形态的暗物質，隻有可視态能夠進入我們的視覺系統，我們能夠認識到它存在的幾何形态，其它四種形态都沒有進入我們的視覺系統，我們不容易發現它們存在的幾何形态，但是既然它們是等于或小于二維的物質，并且又存在于宇宙的時空之中，那麼，它們在宇宙的時空之中一定有自己的點、線、面的幾何形态，隻不過，它們的幾何形态采取了隐形的方式而不能進入我們的視野，并以其它方式進入了我們的感覺系統。雖然許多暗物質隐去自己的幾何形态，但在一定的條件下，它們又可以顯現出自己本來的面目，例如磁力線，在一般情況下，我們不能看見它的幾何形态，但在特殊的環境下，我們就可以觀察到它的廬山真面目。如果在一塊玻璃上面放上一些鐵粉，在玻璃下面放上一塊磁鐵，我們能看到隐形的磁力線借助鐵粉顯現出自己的幾何形态。由此，我們可以猜想，每一種暗物質在一定條件下都可能顯現出自己的廬山真面目。同時我們還猜想，這些不同形态的暗物質，它們存在于宇宙之中，一定也各自有自己的幾何形态。現在，我們還無法确定它們各自的準确形态，我們隻能對某些暗物質的幾何形态作一些猜測。我們猜測，光波的形态在一般的情況下，是一維直線型運行的，可是在特定的情況下，它們又可能以二維發散型或二維收斂型的方式運行；無線電波在一般情況下可能是按正弦三角函數的曲線圖形運行；磁力線在一般情況下，可能是按一種收斂型反雙曲線圖形運行；聲波在一般情況下也可能按三角函數的曲線圖形運行；熱輻射線的運行圖形可能是一種三層筆尖曲線（見以後對熱輻射線的探讨）；味波在一般情況下可能按一種折線的圖形方式運行。當然上面這些運行圖形隻是一種猜測，究竟它們的運行圖形是什麼樣的，還需要進一步探索和證實。對這些等于或小于二維的暗物質究竟以一種什麼樣的幾何圖形出現，相信将成為人類在二十一世紀研究的重點。我們的猜測隻是為了說明暗物質也存在各種各樣的形态，每種形态都各自有各自的幾何圖形。由于幾何圖形的不同，這就決定了物質形态的不同，而物質形态的不同又決定了物質的性質、物質的能量和物質的作用的不同。

五、暗物質與明物質的關系

明物質以體積的形态出現，這反映了明物質的實在性；暗物質常常以場積的形态出現，這反映了暗物質的虛幻性。這兩類不同的物質以不同的形态存在于宇宙的時空之中，并不是彼此孤立的，毫不相幹的。具體說來，二者之間有如下一些重要的關系：

一、兩者對立統一，相輔相成。

明物質和暗物質這兩類物質是以對立統一的形式存在于宇宙的時空之中，兩者相輔相成。兩大類物質是你中有我，我中有你。我們還是以太極圖來說明這個問題。太極圖的圖案是在一個圓圈内由兩條黑白相間的陰陽魚和兩個小圓圈組成，白魚中的小圓圈為黑眼，黑魚中的小圓圈為白眼。這個圖案清晰的告訴人們：兩大類物質互相依存着。而且暗物質的核心是明物質，明物質的核心是暗物質。兩種物質統一在一個共同體中，兩者的關系是你中有我，我中有你的關系，是你離不開我，我離不開你的關系。

明物質與暗物質在實際情況上也确實是兩者相互依存的，光波這種暗物質，總是與含有“氫”、“氦”、“磷”等元素的明物質相依相伴的；電波這種暗物質，總是與帶正、負電荷的明物質相依相伴的；同理，磁、熱、聲、味這幾種暗物質，也總是有其相依相伴的明物質陪同着。離開明物質的暗物質和離開暗物質的明物質都是不可想象的。就是說，沒有純淨的明物質，也沒有純淨的暗物質。關于這個問題，我們将在宇宙的“黑洞與白洞”一文中進一步探讨。在本文中，我們隻點到為止。

二、兩者在一定的條件下互相穿透

明、暗物質還具有一個重要性質，就是兩者之間在一定條件下可以互相穿透。明物質可以在暗物質中穿透。在遠離太陽發射的光的場積裡，人們可以走來走去；當一個人接收另一個人打來手機電話時，這個人就生活在無線電波的場積裡；地球上的每一個人都生活在地球的磁場的場積中；在炎熱的夏季，人們生活在熱場的場積中；在雷電聲聲的環境裡，人們生活在聲場的場積中；在春天花香四處飄逸的世界裡，人們生活在味場的場積裡。在上述種種情況下，我們是把人體作為明物質看待的，當然，其它的明物質皆同于此理。

暗物質在一定條件下也可以在明物質中穿透。當給一個人照X光時，光波這種暗物質便在人體中穿透；當我們作腦電圖或心電圖時，電波這種暗物質便在人體中穿透；在你的手背上放一塊磁鐵，手心下放一個含鐵的金屬件，這個金屬件會被吸住，說明磁力線這種暗物質穿透了你的手背手心才會對金屬件産生作用力；一個長跑運動員跑完馬拉松以後，人們能感覺到熱輻射線這種暗物質傳遍了這個長跑運動員周身；甲能聽到乙腸子内蠕動的聲音，說明聲波這種暗物質穿透了乙這個人體；你能聞到一個喝得酩酊大醉的酒漢滿身的酒氣，說明酒所釋放的味波這種暗物質已經傳遍了這個醉漢的全身。在上述種種情況下，我們也是把人體作為明物質看待的，當然，暗物質在一定條件下還可以在其它的明物質中進行穿透。

當然，我們說兩類物質可以互相穿透并非指在任何情況下，而是指在一定條件下。例如一個密閉的地下室，太陽光是無論如何也照不進去的，但有的射線卻可以穿透進去。隔音能力強的電影院，場内發出的聲音，場外往往聽不見，說明電影院的牆體材料對聲音這類暗物質具有一定的阻遏作用，等等。反過來，也一樣，有些明物質要想通過一個極強的光場，一個極強的磁場，一個極強的聲場，一個極強的電波場，一個極強的味場，一個極強的熱場，也是不行的。

三、兩者在一定的條件下互相轉化

我們知道，明物質有各種各樣的形态，主要的形态有固态，液态，氣态，離子态等，在一定的條件下，這樣一種形态可以變化成另一種形态。例如：固态冰可以演變成液态水；液态水可以演變成氣态水蒸氣；氣态水蒸氣又可以演變成水的離子态。反過來一樣，水的離子态可以演變成氣态水蒸氣；氣态水蒸氣可以演變成液态水；液态水可以演變成故态冰。它們的演變程序可以歸納為以下兩個式子：

固化→液化→氣化→離子化；

離子化→氣化→液化→固化。

我們還知道，明物質在由一種形态演變成另一種形态時，有時并不完全遵循上面逐步演化的式子，它們還會采取跳躍式的演繹方式變化，例如固态跳過液态直接演變成氣态或離子态，反過來一樣離子态跳過氣态直接演變成液态或固态。這種現象在經典物理學叫做升華。

其實，暗物質同明物質一樣也有各種形态，在一定的條件下它們也會由這種形态演變成另一種形态，例如光可以演變成熱；熱可以演變成電；電可以演變成磁；磁可以演變成聲；聲可以演變成熱；熱可以演變成味；味可以演變成光；等等。

我們上面列舉的例子是兩大類物質各自内部演變的各種形态，其實兩大類物質本身在一定條件下也會相互轉化。這種轉化是以一種形态生出另一種形态出現的，就是說，明物質能生出暗物質，暗物質也能生出明物質。

明物質生成暗物質的例子很多。人類最早鑽木取火的時候，就已經掌握了明物質生成暗物質“光”和暗物質“熱”這種技術。人類利用電視塔和電台向空中發射無線電信号，讓人們收看電視，收聽廣播，接收電話、電報，等，說明人類掌握了利用明物質生成暗物質“無線電波”這種技術。人類煮飯，用木柴，用煤，用天然氣，用電磁爐，說明人類掌握了利用明物質生成暗物質“熱”這種技術。人類在一根碳極外圈繞銅線制造人造磁場，說明人類掌握了利用明物質生成暗物質“磁力線”這種技術。人類研制的各種樂器，吹奏彈出各種優美的樂曲，說明人類掌握了利用明物質生成暗物質“聲”這種技術。反複摩擦你的雙手後，你不僅能感覺到手心發熱，還能聞到一股火藥味，說明明物質能夠生成“味”這種暗物質，等等，等等，我們還可以舉出很多明物質生成暗物質的例子。

當然，我們上面舉的例子是指明物質在一定的條件下可以生出暗物質，不是指明物質全部轉化成暗物質。一定量的明物質若要全部轉化成暗物質，這個理論要複雜得多。在這裡，我們隻是舉例說明明物質在一定的條件下可以生出暗物質。同理，暗物質在一定的條件下也可以生出明物質來。

例如，有兩盆同樣的植物，在其它條件（土壤、澆水、施肥）相同的情況下，一盆放在地下室不讓它見光，一盆放在室外讓它見光，人們會發現放在室外的那一盆長得更好一些，更大一些，這就是光合作用的結果。人們至今還不知道光合作用的機理，現在我們可以大膽推測，所謂光合作用其實就是植物吸取光波這種小于三維的暗物質的能量，然後将它轉化成等于或大于三維的明物質的結果。

又如，有人給正在産奶的奶牛做了一個試驗，給一組奶牛在吃草時放一些輕音樂比較另一組奶牛在吃草時不放音樂 ，前者比後者産奶量會提高很多。對這種現象，我們可以把它叫做聲合作用。對這種聲合作用，現在我們也可以大膽推測，其實就是奶牛在吸取了聲波這種小于三維的暗物質的能量，然後将它轉化成等于或大于三維的明物質的結果。

另外，在暴風雨來臨之前，天空一片漆黑，不久就會出現電閃雷鳴，接着天空中就會掉落下來雨水和含氮物質，這種現象也說明光、電、聲等暗物質在與大氣層等明物質相互碰撞、擠壓以後生成了更多的明物質。

最能說明暗物質生成明物質的還包括現代物理學家們所做的核裂變實驗，在這個實驗中，“人們制造了大能量的加速器來加速電子或質子，企圖用這些高能量的粒子作為炮彈轟開中子或質子來了解其内部結構，從而确認它們是否是'真正的基本粒子'，但是,令人驚奇的是在高能粒子轟擊下，中子或質子不但不破碎成更小的碎片，而且在劇烈的碰撞過程中還産生許多新的粒子，有些粒子的質量比質子的質量還要大，因而情況顯得更為複雜”。（注：見[美]阿爾伯特·愛因斯坦所著《相對論》P162 易洪波 李智謀編譯 重慶出版社）其實，這個實驗正好證明高能粒子在轟擊中子或質子時，各種暗物質受到擠壓，在其能級達到一定限度時，物極必反，暗物質走向了反面，生成了明物質。

暗物質與明物質互相轉化，其實我們也可以用一個式子表示如下：

從物理學的角度來講，虛無化的暗物質向實在化的明物質演變，是暗物質提供能量，明物質得到能量；反過來也一樣，實在化的明物質向虛無化的暗物質演變，是明物質失去能量，暗物質增加能量。在這裡，能量增加的一方顯然自己本身也得到增加，能量減少的一方顯然自己本身也會減少。

從數學的角度來講，宇宙空間中的點、線、面，不同于紙頁上所畫的點、線、面，它們對于人類的感知和認識而言，人們更不容易感覺它們的存在，因而它們更具有虛幻性，不具有實在性，隻有到了體才能感知和認識它的實在性。但零維的點可以演變成一維的線，一維的線又可以演變成二維的面，當然二維的面也可以演變成三維的體，（注意：我們這裡指的三維不是三維的場，而是三維的體，因為三維的場隻是等于或小于二維的暗物質的一種運動狀态）三維的體也可以演變成四維、五維、六維、七維等多維的複式體了。

在這裡，暗物質演變成明物質，即由虛幻化向實在化演變的關鍵就是二維向三維的轉變，隻要我們了解了二維或二維以下的東西可以轉化成三維或三維以上的東西，三維或三維以上的東西可以轉化成二維或二維以下的東西，我們就不難理解暗物質和明物質可以互相轉化的道理。其實這個理論并不是我個人的發明，中國遠古學者早就解決了這個理論問題。中國遠古學者老子有一句著名的話，叫做“道生一，一生二，二生三，三生萬物。”這裡的道，我們可以理解為零維的點通過一定的道路路徑（規律）生成一維線，一維線可以生成二維面，二維面可以生成三維體，三維的體再繼續演變下去，就可以生成宇宙中的各種各樣的複式體，也就是宇宙的萬物了！現代物理學量子力學的理論稱物質的波粒二象性也反映了物質常常在波動性（等于或小于二維）和粒子性（等于或大于三維）中演變。

六、暗物質場的種類

前面，我們曾經讨論過暗物質的種類，暗物質在連續運動過程中所形成的立方場也是各種各樣的。為了便于讨論暗物質在運動過程中所形成的各種立方場，現在我們要對這些場的名稱作一些探讨。

暗物質在運動過程中形成的立方場，大體有以下幾種：

單一場：以一個單一的發生源發出的僅一種暗物質所占據的空間形成的立方場，我們可以把它叫做單一場，例如，我們前面列舉的僅由一個吸頂燈發出的光所形成的 450m3 的光場；

複式場：以兩個或兩個以上發生源發出的同種暗物質所占據的空間形成的立方場，我們可以把它叫做複式場，例如，在上面 450m3 房間裡，在同一空間區域内，有兩盞或兩盞以上的燈同時發出的同類性質的光所形成的光場就叫做複式場；

混合場：以兩個或兩個以上發生源發出的有兩種或兩種以上的暗物質所占據的空間形成的立方場，就叫做混合場，例如，在上面 450m 3 房間裡，在同一空間區域内，發生源有兩個或兩個以上，發出的暗物質也有兩種或兩種以上，且每個發生源都隻發出單一的一種暗物質，比方有個發生源發出光、有個發生源發出聲，有個發生源發出磁、有個發生源發出熱等暗物質所形成的立方場；

化合場：以一個單一的發生源發出的含兩種或兩種以上暗物質所占據的空間形成的立方場，就叫做化合場。例如，在上面 450m3 房間裡，在同一空間區域内，發生源隻有一個，但這個發生源既能發出光，又能發出聲，還能發出熱等暗物質所形成的立方場；

折返場：在同一空間區域内，發生源發出的某種暗物質在向前行進過程中被折返回來所形成的立方場，就叫做折返場，例如，在上面 房間裡，如果某一面牆壁有一面鏡子，那麼當發生源發出的光在行進過程中被鏡子的鏡面反射回來，那麼這間 450m3 房間的某一部分空間就會出現折返場的情況；

擴展場：當發生源發出的暗物質以發散形态向着四周發射出去所形成的立方場，就叫做擴展場，例如，太陽發出的光和熱向着太陽的四周發射出去所形成的立方場；

收縮場：當發生源發出的暗物質由于某種原因以收斂形态向着某一點收縮前進所形成的立方場，就叫做收縮場，例如在太陽光下，我們拿一個放大鏡，一面對着太陽，另一面對着地表面，這時太陽光會通過放大鏡的玻璃以收斂的形态收縮行進到地表面的一點，其中放大鏡玻璃以下部分所形成的光場就是收縮場；

有邊際場：發生源所發出的暗物質被約束在某一空間區域的立方場，就叫做有邊際場，例如，前面所讨論的 450m3 的光場被約束在 450m 3 的空間之内；

無邊際場：發生源所發出的暗物質在行進過程中沒有任何邊際，可以無限制地前進到很遠很遠的地方，這種暗物質運動時所形成的立方場，就叫做無邊際場，例如，我們前面所列舉的太陽發出的陽光和熱輻射線可以前進到很遠很遠的地方，太陽光在運動時所形成的立方場既是一種擴展場，也是一種無邊際場。無邊際場從嚴格的數學意義上講也是一種發散狀态的圖形，它在本質上與擴展場有相似的一面，但擴展場可以是有邊際的，也可以是無邊際的，而無邊際場卻一定是無邊際的。由于無邊際場的暗物質在運動時沒有邊際限制，而暗物質在運動過程中又會出現能量喪失的情況，因此，無邊際場在其場向邊遠處延伸時，場會出現越來越弱并趨于無（零）的狀态。

介質場：暗物質通過明物質所占領的空間所形成的立方場，就叫做介質場，例如，暗物質光波通過明物質玻璃，而在玻璃中形成的光場,在這裡，場指的是暗物質光波，介質指的是明物質玻璃。又如，聲波在水中傳遞形成的聲場，也是一種介質場。介質場實際上是暗物質和明物質都共同使用同一空間的立方場（體）。

我們給暗物質場取了那麼多的名字，目的是在于探讨暗物質運動的各種狀态。其實暗物質在運動過程中，往往不會是以一種狀态呈現在人們的感覺之中，而常常是以多種狀态呈現出來，因此同一種暗物質場往往符合幾種名稱。例如，我們前面所舉的 450m3 的光場，如果由一個光源發出，我們可以把它叫做單一場；但這個光源發出的光又是以發散形态向着四周發射出去的，所以，它又是一種擴展場；同時，這個場又被約束在 450m3 的空間範圍之内，所以，它又是一種有邊際場；另外，這 450m3 的空間不是真空，光波占領整個空間，是通過介質空氣去占領的，因此，這個光場還是一種介質場。

七、暗物質的場積

前面我們在定義暗物質時已經接觸了場積的概念，這裡我們要專門探讨這個問題。我們說過，場積是指在以一個中心點建立的單元六維空間坐标體系中，由等于或小于二維的物質在做連續運動時形成的立方場的大小，這個立方場肯定是三維的。但立方場與立方體不一樣，立方場标志的是物質運動狀态和作用範圍，即物質運動和作用的空間範圍，而立方體卻标志的物質形狀的本身，即物質體系本身所占據的空間範圍。我們在前面已經列舉了小于三維的很多種類的物質，如光波、無線電波、聲波、超聲波、次聲波、X射線、α射線、β射線、γ射線、紫外線、磁力線、熱輻射線、微波、味波等，這些物質，當它們在空間做連續運動時，都會形成一定的場積。

例如我們仍以前面那間 450m3 的房屋舉例，如果在房屋的某一處有一台收音機，現在我們打開收音機，收音機發出的聲波會迅速地占領整個房間，形成 450m3 的聲場。在這裡，我們假定房間四周的牆壁是用隔音材料建成，我們在房屋外面聽不見聲音。當然，如果房屋的四周不隔音，那麼聲場的場積就會更大一些。在這裡對于 450m3 的聲場的場積，我們仍然是無法計量它們的重量的，因為聲波本身是小于三維的物質。但是它們傳遞的聲音在 450m3 的空間中任何一點都能聽見，所以它們具有一定的質能，它們能驚動室内任何熟睡的生命。

對于一些呈發散狀态的擴展場和無邊際場，從嚴格的數學意義上講，我們是無法計算它們的場積的，但是我們可以以擴展場的發生點到接收點的距離來計算它的場積。例如我們在一張桌子上放一塊磁鐵，在離它 10cm 的地方再放一隻鐵釘，假如磁鐵能将鐵釘吸引住，而在超過 10cm 的地方卻不能，那麼,這說明磁鐵在半徑為 10cm 的範圍内能對鐵釘産生吸引力。這塊磁鐵發出的磁力線所形成的磁場的場積應該是：

再如，用兩隻小靈通手機通話，如果在半徑 25km 範圍内都能接收而在 25km 範圍以外不能接收到的話，那麼無線電波運動時形成的無線電波場的場積在地面部分應該是：

這裡，假定地面的高層建築對無線電波的信号沒有影響。當然地面以下部分，由于受到地質結構的影響，無線電波運動時形成的電波場的場積應該小于這個計算數字。

嚴格的講，後面兩個例子所指的磁場和無線電波場，都應該是一種擴展場，對它們是無法計算準确的場積的，因為如果鐵釘再小一點的話，也許磁場的場積就會再擴大一點；手機靈敏度再高一點，無線電波的場積也會再擴大一點。因此我們在這裡的計算隻是以發生點到接收點的實際距離來計算的場積。

另外，宇宙中存在的各種射線。如X射線、α射線、β射線、γ射線、紫外線等，它們在宇宙中的輻射實際上也是三維以下的物質做連續運動的問題，它們也會形成一定的射線場，這些射線場的場積還需要進一步進行探索，這裡不再一一列舉。

本文對暗物質的讨論，完全是探索性的，文内所涉及的觀點完全是一家之言，部分錯誤和完全錯誤都是可能的，目的在于抛磚引玉，以引起衆多物理學家和廣大物理學愛好者的興趣，繁榮祖國的基礎理論科學，并早日解開暗物質的秘密。

二0一一年十 二月七日