我們研究物質(zhì)時鞭衩，一般都是遵循著由簡至繁，由淺至深娃善，由外至內(nèi)论衍，先物理后化學(xué)的規(guī)律行事。物質(zhì)的物理性質(zhì)包括它的狀態(tài)聚磺，顏色坯台，硬度和質(zhì)量。
世間的萬物都具有三種形式瘫寝，即固態(tài)蜒蕾，液態(tài)和氣態(tài)稠炬，最近的科技表明，有些物質(zhì)的狀態(tài)具有離子態(tài)和膠狀態(tài)咪啡，但我們可以把它們歸為氣態(tài)和液態(tài)的范疇首启。
物質(zhì)的顏色表現(xiàn)的原理是照在物質(zhì)上的光線，未被吸收的各種波長的光線撤摸，通過眼睛落在我們的視網(wǎng)膜上毅桃，通過神經(jīng)傳至我們大腦的信息。白色光線經(jīng)過三棱鏡的折射准夷，可以分為赤橙黃綠青藍(lán)紫七種單色光钥飞。每一種元素的原子都會吸收特定的光譜線，當(dāng)物質(zhì)的原子吸收了多種光譜線衫嵌，未被吸收的光譜線被反射出來代承，該光譜所具有的顏色就是物質(zhì)的顏色，如果渐扮，七種單色光譜全部被吸收论悴，那么物質(zhì)所表現(xiàn)的顏色就是黑色，如果七種單色光譜沒有一個被吸收墓律，物質(zhì)所表現(xiàn)的顏色就白色膀估，人眼分辨不同光的波長的形式就是反映在我們大腦里的不同的顏色。
固態(tài)的物質(zhì)還有一種物理性質(zhì)——硬度耻讽，一般指的是礦物或金屬的硬度察纯，常用的標(biāo)準(zhǔn)量度叫做摩氏硬度。為了更好地了解物質(zhì)的摩氏硬度针肥，我們在這里列出一些物質(zhì)的硬度:
鉛:1.5饼记；指甲:2.3；鋁:2-2.5慰枕；銅:2.5-3具则；阿富汗白玉，大理石:3具帮；小刀:5-5.5博肋；玻璃:5.5；鋼鋸條:6蜂厅；和田玉:6-6.5匪凡；鋼銼:6.5；翡翠:6.5-7掘猿；雨花石病游，瑪瑙，石英石:7稠通；鉆石:10衬衬，等等轻绞，在此不一一列出。
物質(zhì)有一個特別的物理量——質(zhì)量佣耐，所謂質(zhì)量就是物質(zhì)所含物質(zhì)多少的量度；在牛頓第一定律中唧龄，質(zhì)量是其中的一個物理量兼砖。即物質(zhì)所受的作用力的值等于物質(zhì)的質(zhì)量和其加速度的乘積。
關(guān)系式為:F=ma
F為物質(zhì)所受之力既棺；m為物質(zhì)的質(zhì)量讽挟；a為物質(zhì)的加速度。
物質(zhì)的質(zhì)量在國際上的單位為千克丸冕，字母表示為kg耽梅。
為了更好地解釋物質(zhì)的質(zhì)量，我們將在下面的章節(jié)里詳細(xì)介紹胖烛。
我們要了解物質(zhì)的性質(zhì)眼姐，不但要研究物質(zhì)的物理性質(zhì)，而且要研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)佩番，要了解物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)众旗，就要了解物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。我們暫且不談古人所謂的原始的物質(zhì)組成的猜想趟畏，如中國古人認(rèn)為世間的萬物由金贡歧，木，水赋秀，火利朵，土五種元素組成，直接開始討論現(xiàn)代科學(xué)對物質(zhì)化學(xué)的研究成果猎莲。
現(xiàn)代科學(xué)表明绍弟，世間的萬事萬物都是由分子或原子組成，使它們能擠在一起的是分子鍵或原子鍵著洼。例如晌柬，水的分子是由二個氫原子和一個氧原子組成，分子式是H2O郭脂；我們常吃的鹽是由一個鈉原子和一個氯原子組成年碘，分子式是Nacl;土壤里的主要成分是硅酸鹽，它的硅酸的離子式由一個硅原子展鸡，三個氧原子組成屿衅，分子式是-SiO3。
世間的原子的數(shù)量龐大莹弊，不可勝記涤久，為了研究涡尘，分析，統(tǒng)計响迂，數(shù)以億億級的原子考抄，科學(xué)家頗費腦筋。
最早把原子按著質(zhì)子數(shù)分類的是俄國的化學(xué)家門捷列夫（Dmtri? Mendeleev）蔗彤，他在1869年發(fā)明了元素周期表川梅。經(jīng)過后來大量的科學(xué)工作者不斷增添，修改然遏，才有了現(xiàn)在的元素周期表贫途。元素周期表共分為七主族，七副族和零族待侵，到目前為止丢早，共118種元素。
一段時期一來秧倾，科學(xué)界都公認(rèn)原子是組成世間萬物的基本單位怨酝。最早發(fā)明原子稱謂的是希臘哲學(xué)家德謨科利特，他認(rèn)為原子是組成宇宙萬事萬物的最小基本單位那先，直到盧瑟福做了粒子散射實驗凫碌。1909年，新西蘭的物理學(xué)家恩斯特·盧瑟福做了粒子的散射實驗胃榕，發(fā)現(xiàn)原子的內(nèi)部有很大的空間。后來經(jīng)過大量科學(xué)家的不斷研究苦掘，發(fā)現(xiàn)不管是何種元素鹤啡，它的原子都是由原子核和核外電子組成蹲嚣。原子核居于原子的中心隙畜，電子在核外繞原子核高速旋轉(zhuǎn)议惰，原子核和電子之間由它們之間的電磁力提供離心力。電子繞原子核的軌道不似宏觀世界中的地球繞太陽俯萎，月亮繞地球公轉(zhuǎn)的模式夫啊，而是遵循著微觀世界的包里不相容原理，電子有固定的能量態(tài)的軌道报嵌，繞原子核隨機運動，形成所謂的電子云的方式運動彤钟。
原子核并不是組成物質(zhì)的最小單位，科學(xué)界公認(rèn)原子核由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成营搅，使它們結(jié)合在一起的力我們稱為強核力梆砸。不同元素的原子核內(nèi)質(zhì)子和中子的數(shù)量是不同的，但相同原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子一般是相同的休蟹，特殊的原子除外日矫。帶電的質(zhì)子和核外的電子的數(shù)量是相同的哪轿，正負(fù)電量剛好抵消窃诉，所以原子的外表表現(xiàn)為中性飘痛。為了更好得理解不同的原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不同，我們可以舉一些例子來表述辅搬。
氫原子核堪遂，由一個質(zhì)子溶褪，一個中子，一個核外電子組成;氦原子核由二個質(zhì)子吹菱，二個中子彭则，二個核外電子組成;其中鳍刷，質(zhì)子與質(zhì)子之間，中子與中子之間输瓜，質(zhì)子與中子之間由強核力控制，電子與原子核由電磁力控制尤揣。其它原子依次類推，或許有一些特殊的同位素例外柬祠，在此不再贅述。
質(zhì)子漫蛔，中子也不是物質(zhì)最小的組成單位嗜愈，現(xiàn)代科技表明，質(zhì)子和中子是由夸克組成莽龟。宇宙間存在不同類型的夸克芝硬，其實只有六種轧房，被稱為六種味拌阴。這六種味被科學(xué)界稱為上迟赃，下厂镇，奇酌媒，粲欠痴，底和頂。每種味夸克又帶有三種色雨席，即紅菩咨，綠和藍(lán)。一個質(zhì)子由二個上夸克和一個下夸克組成陡厘，一個中子由二個下夸克和一個上夸克組成抽米。到目前為止，沒有發(fā)現(xiàn)比夸克還要小的物質(zhì)糙置，但我們相信夸克不是物質(zhì)組成的最小的單位云茸。那么，世間物質(zhì)的最小單位是什么呢谤饭？現(xiàn)代科學(xué)雖然沒有發(fā)現(xiàn)标捺，但我們可以假設(shè)宇宙間有物質(zhì)組成的最小單位，我們稱為基元网持，使基元擠在一起的力宜岛，我們假設(shè)為是強核力长踊。
現(xiàn)在我們可以討論物質(zhì)的質(zhì)量的問題了功舀。什么是物質(zhì)的質(zhì)量呢？前面我們已經(jīng)談過身弊，物質(zhì)的質(zhì)量是指物質(zhì)含有“物質(zhì)”的多小辟汰。引號里面的物質(zhì)是指的什么呢？現(xiàn)在我們可以說引號里面的物質(zhì)就是物質(zhì)的“基元”≮宸穑現(xiàn)在我們可以重新給物質(zhì)的質(zhì)量下定義帖汞，即所謂物質(zhì)的質(zhì)量是物質(zhì)含有基元的多少。
我們在討論物質(zhì)的個個層次的結(jié)構(gòu)時凑术，都沒有遺漏連接它們的力翩蘸。例如，連接分子淮逊，原子的力是分子鍵和原子鍵;連接質(zhì)子催首，中子之間的力是強核力，原子核和電子之間的離心力是電磁力等等不一而足泄鹏。力的本質(zhì)是什么郎任？它們是怎么形成的？
量子力學(xué)認(rèn)為备籽，所有的力都是由粒子來傳遞的舶治，也就是說，宇宙間的力也是物質(zhì)，只是由高速的粒子組成霉猛〕呙霍金認(rèn)為，宇宙間所有的粒子都有自旋的性質(zhì)韩脏。所謂粒子的自旋缩麸，是指從不同的方向看粒子是什么樣子。例如赡矢，一個自旋為0的粒子像一個點杭朱，從任何方向看都一樣;自旋為1的粒子像一個箭頭，從不同的方向看是不同的吹散，只有把它轉(zhuǎn)過一整圈弧械，即360度時，該粒子才顯得一樣;自旋為2的粒子像個雙向的箭頭空民，只要把它轉(zhuǎn)過半圈刃唐，即180度時，它看起來才一樣;自旋為1/2的粒子界轩，把它轉(zhuǎn)兩整圈画饥，即720度時，它看起來才一樣浊猾。
量子力學(xué)認(rèn)為抖甘，宇宙間所有已知的粒子分為兩組:
一，自旋為1/2的粒子葫慎，組成宇宙中的物質(zhì)衔彻。
二，自旋為0偷办，1和2的粒子艰额，它們是傳遞各種力的力子。
宇宙間各種相互作用的力是怎樣通過自旋為1/2的粒子傳遞的呢椒涯？霍金認(rèn)為柄沮，“在量子力學(xué)中，所有物質(zhì)粒子之間的力或相互作用都認(rèn)為是由自旋為整數(shù)0废岂、1或2的粒子攜帶祖搓。所發(fā)生的是，物質(zhì)粒子——譬如電子或夸克——發(fā)出攜帶力的粒子泪喊。這個發(fā)射引起的反彈棕硫，改變了物質(zhì)粒子的速度。攜帶力的粒子然后和另一個物質(zhì)粒子碰撞并且被吸收袒啼。這碰撞改變了第二個粒子的速度哈扮，正如同這兩個物質(zhì)粒子之間存在過一個力”纬纪。
我們很難理解霍金的這段話，物質(zhì)粒子發(fā)射攜帶力的粒子滑肉，被另一個物質(zhì)粒子碰撞吸收包各，怎么就使兩者之間產(chǎn)生力的作用呢？充其量只能產(chǎn)生斥力靶庙，而不能產(chǎn)生引力问畅。我們很難建立一個引力的模型。
如果六荒，我們能夠建立一個引力模型护姆，可以解釋引力的相互作用，是不是可以解釋引力的相互作用呢掏击？我們就以萬有引力的相互作用為例來解釋這種引力的相互作用卵皂。
我們假設(shè)物質(zhì)的粒子具有最小的基本粒子，我們稱為基元;攜帶萬有引力的粒子我們稱為引力子砚亭。只是灯变，引力子不是物質(zhì)的粒子——基元發(fā)射出來的，而是存在于宇宙的空間中捅膘。因為引力子波長很短添祸，屬于長程力，且質(zhì)量為0寻仗，它的速度是光速刃泌，即每秒30萬公里，方向是任意方向愧沟。如果一個引力子撞到物質(zhì)的一個基元上蔬咬，根據(jù)牛頓第一定律鲤遥，就會對它產(chǎn)生力的作用沐寺。當(dāng)一個單獨的物質(zhì)存在宇宙的空間時，四面八方的引力子撞上物質(zhì)的基元盖奈，我們可以根據(jù)統(tǒng)計學(xué)的規(guī)律混坞，物質(zhì)的基元受到引力子在各個方向撞擊的概率相同，所以它受到引力子的撞擊的合力為0钢坦。所以究孕，我們可以這樣認(rèn)為，單獨的物質(zhì)在宇宙的空間爹凹，不會產(chǎn)生萬有引力的作用;當(dāng)兩個物質(zhì)存在宇宙的空間中厨诸，并且相距一定的距離，我們可以分別分析兩者的受力的情況禾酱。我們會發(fā)現(xiàn)微酬，除了在兩者連線的方向上绘趋，其他的方向二者受引力的撞擊合力都為零。那么在二者連線的方向上的各自的受引力子作用的合力為什么不為0呢颗管？這里陷遮，我們介紹一個物理量--引力子矢量密度。所謂引力子矢量密度就是單位體積的空間里某個方向上引力子的個數(shù)垦江。是有方向上的哦帽馋！
在二者之間的區(qū)域，連線的方向比吭，二者外切線所包圍的空間绽族，引力子在連線的方向，引力子的密度是小于其他區(qū)域的衩藤，這就產(chǎn)生什么情況呢项秉？這就產(chǎn)生兩者和外切線所包圍的區(qū)域的引力子矢量密度小于外部的密度，就產(chǎn)生引力子負(fù)壓慷彤，外部的引力子就會壓迫兩者在二者連線的方向往里擠壓的趨勢娄蔼，這種向里的趨勢就像兩者有引力一樣，這就是萬有引力產(chǎn)生的本質(zhì)底哗。所以岁诉，萬有引力我們不能稱為萬有引力，而是稱為萬有壓力比較妥當(dāng)跋选。
我們可以知道涕癣，這種假設(shè)不會違反牛頓的萬有引力定律，也不會和相對論相違背前标。引力的大小只和兩者外切線內(nèi)外引力子密度差值的大小成增函數(shù)關(guān)系坠韩，而與兩者的距離成減函關(guān)系。其具體數(shù)值的大小就按牛頓的萬有引力定律來解釋炼列，萬有引力定律:自然界中任何兩個物體都是相互吸引的只搁，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比俭尖，具體的公式為:
F=G·m1·m2/R^2
其中F為萬有引力氢惋，m1,m2為兩者的質(zhì)量，R是兩者之間的距離稽犁，G為常數(shù)焰望，其值約為6.67×10^-11 N·㎡ /kg^2。
由前面的假設(shè)已亥，我們知道熊赖，物質(zhì)的質(zhì)量是所含物質(zhì)的多少，而物質(zhì)的基本單位我們假設(shè)是基元虑椎，所以震鹉，所謂物質(zhì)的質(zhì)量我們可以和物質(zhì)所含的基元數(shù)量等價的妖。
我們閱讀愛因斯坦的《相對論》時，他提出的時空觀點是足陨，宇宙的空間嫂粟，充滿了物質(zhì)，大質(zhì)量的物質(zhì)的周圍的時空是彎曲的墨缘，所以經(jīng)過其附近的物體會彎曲星虹，就像是被吸引一樣。例如镊讼，地球圍繞太陽宽涌，月球圍繞地球公轉(zhuǎn)就是如此。比如蝶棋，太陽的周圍的時空是扭曲的卸亮，所以太陽的行星都沿著扭曲時空的軌道運動，圍著太陽做圓周運動玩裙。這里有一個問題哦兼贸，就是為什么不同的行星沿不同的軌道，這不就是說一個太陽所扭曲的時空有不同的軌道吃溅，也就是有不同的測地線诀艰。那么岁忘，我們是不是可以這樣認(rèn)為隐岛，這個扭曲的時空不是太陽一個物體扭曲的牵舱，而是由太陽和行星兩者才能造成時空的扭曲。時空扭曲的本質(zhì)是什么呢赖歌？扭曲時空的組成又是什么呢枉圃？這都是我們需要討論的問題。由此我們可以這樣說庐冯，所謂的時空扭曲不是單獨一個物體造成的孽亲，而是兩個物體或多個物體造成的。造成時空扭曲的物質(zhì)就是兩者之間的引力子的矢量密度的變化肄扎。
引力子墨林，雖然充滿了整個宇宙空間赁酝，但它的引力子的密度是不均勻的犯祠，物質(zhì)的質(zhì)量越大的周圍的空間的引力子密度越小，它附近的引力場就越大酌呆。因為物質(zhì)的內(nèi)部空間很大衡载，基元之間的距離相對于微觀的空間來說，是很大的隙袁，就像宏觀里的恒星之間的距離痰娱。假如物質(zhì)的基元的密度很大弃榨，那它附近的引力場就會更大。就像星系里的黑洞一樣梨睁，物質(zhì)非常致密鲸睛，也可以說物質(zhì)基元的密度很大，所以它的引力場非常強大坡贺，大到可以使光線無法射出官辈。
物質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次每小一級，其物質(zhì)的密度就會大一個級別遍坟，基元的密度就會大一個層級拳亿，所以其周圍的引力場就會大一個層級。也就是說愿伴，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)越小肺魁，其物質(zhì)的單位的萬有引力場就會強度放大幾個層級，所以說隔节，原子核接合的強核力其實是萬有引力的一個變種鹅经，其原理是一樣的。我們可以重新審視一下怎诫，宇宙間的四種作用力——萬有引力瞬雹，強作用力，弱作用力刽虹，電磁力酗捌，斥力，其實涌哲，都是萬有引力在不同的空間的變種胖缤。
引力子的矢量密度，隨著兩者的質(zhì)量的變化而變化阀圾，他就像是無形的力量改變著宇宙空間的結(jié)構(gòu)哪廓。所以，我認(rèn)為初烘，愛因斯坦所說的有質(zhì)量的物質(zhì)可以改變其四周的時空結(jié)構(gòu)涡真，應(yīng)該是有質(zhì)量的兩個物質(zhì)或多個物質(zhì)改變了兩者之間的引力子的矢量密度，從而改變宇宙空間的時空結(jié)構(gòu)肾筐。
引力子充滿宇宙空間哆料，并且以光速沿任意方向運動，這團(tuán)由引力子組成的巨大能量團(tuán)吗铐，如果沒有邊界的阻擋东亦，是不穩(wěn)定的，他會以光速向四周膨脹唬渗。所以典阵，我們可以假設(shè)二種宇宙的模型:
一奋渔，宇宙的大爆炸模型，這一點和宇宙爆炸模型相一致壮啊。
二嫉鲸，宇宙的穩(wěn)定的模型。
如果這團(tuán)能量團(tuán)以光速向四周膨脹歹啼，在各個方向上引力子的矢量密度就會減少充坑，除非宇宙空間自動生成引力子，這一點和能量守恒定律相矛盾染突。引力子的矢量密度減少捻爷，萬有引力的常數(shù)G就會減少，但現(xiàn)在沒有證據(jù)證明份企，萬有引力的常數(shù)是減少的也榄。
如果，萬有引力的常數(shù)是恒定不變的司志，那么引力子所組成的能量團(tuán)就是封閉的甜紫。
問題就來了，是什么力量使四散的引力子封閉呢骂远？難道是萬能的上帝用無形的手使之封閉囚霸。
我們可以這樣理解宇宙的初始狀態(tài)，宇宙初始形成之時激才，宇宙的物質(zhì)或能量有兩種狀態(tài)的形式拓型。一種是以光速運動的狀態(tài)，例如瘸恼，物質(zhì)的引力子劣挫，另一種是相對靜止的狀態(tài)，例如是物質(zhì)基本粒子——基元东帅。當(dāng)然压固，也可以說，物質(zhì)的基元也是由引力子構(gòu)成的靠闭，只是帐我，引力子沒有靜止質(zhì)量，速度是光速愧膀，方向是任意方向拦键，基元有靜止質(zhì)量，于引力子相比是靜止的扇调。
其中在靜止的能量團(tuán)中矿咕，混進(jìn)了以光速運動的能量，在這團(tuán)運動著的能量團(tuán)膨脹的過程中狼钮，就會被靜止的能量團(tuán)包圍碳柱，就形成我們現(xiàn)在看到的封閉的宇宙。
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