1、被稱為質量的東西是什么？對這個顯然簡單的問題的思考，使兩位科學家得到一個激進的理論，可以解釋慣性的性質，并拋棄引力，并且，僅僅是可能，導致新奇的太空船推進方式。對這個同樣的問題，你可能回答：質量就是讓一個滿載的購物車難于移動的東 它的慣性。或者也許是讓一袋糖或鋼琴之類有重量的東西。不管如何，質量 的起源是自然界藏得最深的秘密。一些粒子物理學家聲稱一種叫希格斯波色子的假設粒子使亞原子粒子如電子具 有質量。去年（2000年）的晚些時候，在日內瓦附近的歐洲粒子物理中心發現希格 斯子存在的線索。那么，希格斯子可以解釋重量和慣性？答案可能是否定的。等一下。當那些物理學家提出的機制不能解釋需要解釋的東西時

2、，又如何能聲 稱發現了質量起源？然而，就像比爾克林頓所說的，這一切依賴于你所賦予質量的 含義。當那些粒子物理學家談到質量時，他們不是在慣性和重量的意義上思考。物質 是一種能量集中的形式。它可以轉化為其他能量形式，并且其他能量形式可以轉變 為物質一一一種包含在愛因斯坦著名的等式 E= mc2.中的等價。所以在這個意義上, 亞原子粒子的質量是構造它需要的能量數量的一種度量。希格斯子可以解釋這種情 況，至少部分地解釋（見“質量錯覺”）“但希格斯機制不能解釋為什么質量， 或它的能量等價，會阻礙運動或對引力 產生反應，”位于帕拉阿圖的加利福尼亞物理與天體物理研究所的伯納德海希（Bernard Haisc

3、h ）評價。他相信慣性和引力，不是日常熟悉的效應，當你舉起一 袋土豆或推動購物車時，你感受的力可能是古老電磁力的顯現。力是熟悉的，但它的起源卻不是。因為從海希的觀點看，它們來自于量子真空。 我們所說的真空，根據量子理論，是力場的海洋。所有這些場中，最好的理解是電 磁場，它一直影響著我們一一我們的身體通過電磁力保持在一起，并且光也是電磁 場的振蕩。電磁場不斷地從真空中迸出，這反映了海森堡的不確定性原理，即進行能量測 量持續的時間越短，得到的結果就越不精確。因此，雖然一段時間真空中的平均電 磁場能量為0,但在很短的時間尺度上卻有很大的漲落。真空不是空無一物，它更 像一個電磁波隨機漲落起伏的海洋。我

4、們看不到或感覺不到他們是因為他們不可思 議地快速出現并消失，僅僅就在一瞬間。那些飛逝的幻影被稱為虛光子。但有時候，虛擬的會變為真實的。史梯芬霍金發現黑洞強大的引力如此強烈 地扭曲量子海洋，以至當一個虛光子出現時，它可以突變為自由光子并逃逸到空間 中，成為真實和可見的普通光子。愛因斯坦廣義相對論的基本原理認為引力和加速 度不可區分。因此，如果引力可以從真空中釋放光子，加速度為什么不能做同樣的 事。1970年代中期，在泰恩(Tyne)紐凱斯特大學的保羅戴維斯(Paul Davies) 和Vancouver哥倫比亞大學的比爾尤魯(Bill Unruh )意識到在量子真空中加速 的觀察者將會沐浴在電磁

5、輻射中。量子真空將變為真實的和可探測的東西。1991年2月，當加利福尼亞州立大學的埃爾方索魯達(Alfonso Rueda )在帕 拉阿圖洛克希德馬丁太陽天文學實驗室作戴維斯 -尤魯效應的報告時，這個思路打 動了海希(Haisch)。如果加速物體可以看到來自前方的輻射，海希想到，這些輻 射可能產生阻力。“我是一個天文學家，”他說。“因此我對輻射，比如太陽光一一 可以在物體上，如彗星粒子，產生壓力的事情很清楚。”魯達說他要做一些計算。幾個月后，他在半夜給海希的機器留下一條消息。當 第二天海希重放時聽到魯達興奮地說：“我想我可以推導出牛頓第二定律。”根據魯達的計算，由于物體的加速運動而從量子真空中

6、迸發的光子將會被物體 中的電荷反彈回去，結果就是一種和加速度成正比的阻力，就像在牛頓第二定律中 定義慣性質量是作用在物體上的力和加速度的比值。1994年2月，魯達和海希，以及他們在德克薩斯奧斯丁高級研究所的同時哈羅德普斯夫(Puthoff), 一起發表了他們初始研究工作(Physical Review A, vol 49, p 678 )。這種電磁拖曳很像慣性。但計算和已知亞原子粒子的慣性相符嗎？為什么夸克 比電子重，盡管他們的電荷比電子少？還有為什么小介子和r介子比電子重，盡管他們在其他方面相同？也許是因為他們跳著不同的舞蹈。在魯達的推導中，他采用了一種古老的思路，這是由量子力學的先驅路易斯

7、-維克多-德-布洛伊和埃爾文-薛定詩提出的。當低能量的光子被電子反彈時，他們被散 射，就像電子是一個有限尺寸的電荷球一樣。但在很高能量的相互作用中，電子的 表現實際上就像是一個點。因此德-布洛伊和薛定詩假設電子實際上是一個點電荷， 并不停地在一定空間內跳動。這可以說明兩種行為：在高能時，相互作用是快速的， 電子好像被凍結在一個位置；在低能時，相互作用是慢的，電子有時間進行跳動， 表現出模糊的電子云狀態海希和魯達相信德布洛伊和薛定詩的想法是正確的。電子的跳動可能是量子真 空中的虛光子引起的，就像塵埃的布朗運動是空氣分子轟擊的結果。“真空隨機的 撞擊弄亂了電子”海希說。這一點是重要的，因為海希和魯

8、達懷疑他們的慣性產生機制發生在共振頻率處。 與電子跳動頻率相同量子真空光子最有可能彈射粒子，因此他們控制著慣性。他們推測小介子和T介子可能是電子的某種激發態，對應著更高的共振頻率. 這意味著質量越大，會反彈頻率越高的真空光子。夸克也許以電子不同的方式共振。“如果我們知道是什么引起共振我們也許可以解釋不同夸克的靜止質量和電子的靜 止質量之間的比值，”海奇說。這種激發的原因可能以來于弦理論，它把粒子作為 微小的振動弦看待，但這僅是一種推測。如果慣性質量是一種電磁效應，為什么中子表現出質量，盡管它不能感受到電 磁力？這很容易解釋。電磁場不是真空中唯一存在的場。還有其他兩種力場：弱核 力和強核力。這兩

9、種像電磁場一樣都對質量有貢獻。中子僅可以感受到弱力，這可以解釋它較小的質量。夸克可以感受強核力，這 也影響他們的質量。強力的真空漲落也可能控制著夸克和膠子的質量。由于這些力 場對質量的貢獻比電磁作用難于處理，現在還沒有人嘗試。真空的包裝關于慣性說得不少了。但將你保持在地板上的力又如何呢？真空能說明引力質量嗎？將引力和真空相聯系的思想由俄國物理學家安德魯-薩哈洛夫在1968年提 出，最近被普斯夫發展。海希和魯達的最近的目標是將這個思想和他們在慣性方面 的工作相聯。這很大程度上仍然是推測，但他們認為可以將引力解釋為一種電磁力效應。在 一堆物質中震動的電荷影響真空中虛粒子電荷。這種極化真空會對其他物

10、質塊中的 電荷產生作用力。以這種扭曲方式兩塊物質相互吸引。“這也可以解釋為什么引力 如此弱小，”海希說。“質量并不直接拉扯其他質量，它只通過真空媒介。”愛因斯坦的廣義相對論已經以物質引起時空彎曲的形式，優美地解釋了引力， 這種“幾何”描述和量子真空的圖像是一致的。海希指出空間的彎曲只能通過光線 路徑的彎曲推斷。當光線射入和射出時，極化真空將彎曲光的路徑，就像一片玻璃 一樣。“空間的彎曲可能等價于真空折射率的變化，”海希猜測。“在這種方式下, 廣義相對論的所有數學都保持不變，因為時空就好像彎曲了。”所有廣義相對論的 神奇預言，如黑洞和引力波，將表現這種極化真空。如果他們的想法是對的，海希和魯達將

11、有一個量子引力理論一一人們長期尋找 的將愛因斯坦的廣義相對論和量子力學的結合。它最終讓物理學家了解大爆炸的最 初瞬間和位于黑洞核心的塌縮奇點。剩下的是靜止質量，一種和能量等價的質量。根據海希的說法，解釋靜止質量 根本不需要希格斯場。粒子的固有能量可能就是它跳動運動的結果，由真空虛粒子 的撞擊引起。“一個無質量粒子，可能從中獲取能量，因而獲得我們認為是靜止質 量的東西。”他說。如果這是事實，質量的三個方面是量子真空作用的不同方面。“它（質量）是一個簡潔的包裝。”也許不存在慣性和引力質量的解釋。它們也許和靜止質量緊密相連。這是許多粒子物理學家相信的。”一些人認為海希和魯達走向了正確的軌道，另外的人

12、認為他們在追趕一只野鵝，”加拿大滑鐵盧大學的天體物理學家保羅 -文森說。但如果引力和慣性質量從真空中顯現， 也許我們可以控制他們。也許可以取消質量, 創造出無慣性的驅動，可以將一艘太空船在眨眼間加速到接近光速。要做到這些， 我們必須將真空漲落從一個物質所在的區域中排除一一在真空中吹一個泡。海希不 知道這是否可行。“自然不厭惡真空，”他說，“然而，它可能厭惡真空中的真空。”人生最大的幸福，莫過于連一分鐘都無法休息零碎的時間實在可以成就大事業珍惜時間可以使生命變的更有價值時間象奔騰澎湃的急湍，它一去無返，毫不流連一個人越知道時間的價值，就越感到失時的痛苦得到時間，就是得到一切 用經濟學的眼光來看，

13、時間就是一種財富時間一點一滴凋謝，猶如蠟燭漫漫燃盡我總是感覺到時間的巨輪在我背后奔馳，日益迫近夜晚給老人帶來平靜，給年輕人帶來希望不浪費時間，每時每刻都做些有用的事，戒掉一切不必要的行為時間乃是萬物中最寶貴的東西，但如果浪費了，那就是最大的浪費我的產業多么美，多么廣，多么寬，時間是我的財產，我的田地是時間時間就是性命，無端的空耗別人的時間，知識是取之不盡，用之不竭的。只有最大限度地挖掘它，才能體會到學習的樂趣。新想法常常瞬息即逝，必須集中精力，牢記在心，及時捕獲。每天早晨睜開眼睛，深吸一口氣，給自己一個微笑，然后說：在在這美妙的一天，我又要獲得多少知識啊！”不要為這個世界而驚嘆，要讓這個世界為你而驚嘆！如果說學習