一、前言

1《河图》数理(1.1 静态《河图》数理 1.2 动态《河图》数理 1.3 太极 2 光子（the photo） 3 黑洞（the black hole） 4 恒星（the star）的诞生 6 太阳系的诞生 7 6500万年前发生过的事)

一、前言

1905年爱因斯坦（Albert Einstein）发表了具有划时代意义的《相对论》，标志着人类探索时间、空间和物质世界跨出了坚实的一步。现在100多年过去了，人类在了解物质世界的未知面的知识并没有实质性的增加。本文从最基本的物理学事实出发，吸收5000年 中华文明中有关对世界本质的基本理念，提出基于《河图》数理的新物理学猜想——宇宙物质循环理论（The Cycle of Matter）。

二、宇宙物质循环过程

1．《易》有太极，是生二仪：黑洞从吞没星际或星系物质中获得角动量，当黑洞自转切线速度接近光速c时，光子将分解为正中子和反中子：

2．一生二：正中子团和反中子团从黑洞沿切线方向反向抛出，各自形成正物质恒星和反物质恒星。自由中子在自然状态下衰变为质子和电子：n→p++e－　(2)

3．三生万物：中子、质子、电子通过合聚变过程生成各种化学元素，如：H+H→He

4．星际物质和星系物质被黑洞吞没，复归为初始状态。

三、光子的结构和性质

以上物质循环过程是基于对光子结构和性质的如下假设：

1．光子是玻色子（boson），没有静止质量，是引力、电场、磁场，可能还是强弱作用力的介质；

2．光子的内部结构由（e+，e－，p+，p－ ）4部分组成；

3．光子作为电场的介质时，称为光极子。这时，光子能表现正、负电荷的极性；

4．光子作为磁场的介质时，称为光磁子。这时，光子为自闭的自旋耦合子，在自旋平面垂直方向表现出S磁单极和N磁单极的磁矩；

5．引力场只是真空中光子密度的梯度场；

6．光子的能态只有两种状态：0和1；

7．真空中光子通过外连耦合方式一次传递一份能量h（普朗克常数），能量中心在真空中沿直线移动的视速度为c；

8．公式“E=hυ”中，“E”为一束光的能量；“h”为普朗克常数，表示光的粒子特征；“υ”为光的频率，表示了光的波的特征。由公式“E=hυ”统一光的波粒二象性。

本理论或猜想一方面与现代物理学的基本事实相吻合，另一头与中国古老的“道”的源头文化相吻合。

1《河图》数理

1.1 静态《河图》数理

汉·孔安国（孔子第十一代孙）为《尚书·顾命》作传：“伏羲王天下，龙马出河，遂则其文以画八卦，谓之《河图》。”

《河图》以一、三、五、七、九奇数象阳，为天数（1+3+5+7+9=25）；以二、四、六、八、十偶数象阴，为地数（2+4+6+8+10=30）。天地阴阳造化五行：水、火、木、金、土。《河图》按古人坐北朝南定位：前朱雀，后玄武，左青龙，右白虎 ，中明堂。

【原文】《易经·系辞上传》：“天一、地二；天三、地四；天五、地六；天七、地八；天九、地十。天数五，地数五，五位相得而各有合。天数二十有五，地数三十，凡天地之数，五十有五，此所以成变化而行鬼神也。”

1.2 动态《河图》数理

将“1、3、7、9”阳数和“2、4、6、8”阴数用直线连接，即变成一个左旋的动态《河图》。

1.3 太极

动态《河图》阴阳互动演变为太极图。

2 光子（the photo）

光子属于玻色子（boson），没有静止质量，在真空中任意指定的点都有且只能是被一个光子占据。太极图是光子内部结构和组成元素最理想的表征图式，即光子有4部分组成：e+，e－，p+，p－。这4部分元素从光子外部观察其质量和电荷都为0。

光子的内部结构图

3 黑洞（the black hole）

太极图也可用于表征黑洞（the black hole）的结构和其构成元素，与光子同构。当黑洞吞没环绕其公转的星系物质后，就可以获得巨大的角动量，使其圆周切线速度逼近光速c，这时，黑洞的强大离心力足可以将光子分解为正中子（+n）和反中子（-n）：

《易》曰：易有太极，是生二仪。

4 恒星（the star）的诞生

当黑洞中聚集的物质达到一定量时，正物质和反物质就从相反的切线方向抛向宇宙空间。正中子团形成正物质恒星，反中子团形成反物质恒星。

n→p++e－　(2)

老子曰：一生二。

正中子衰变同时产生一个正质子和一个负电子。反中子衰变形成反质子和正电子。

§5 三生万物

中子、质子和电子通过热核聚变产生氢（H）、氦（He）、碳（C）、氮（N）、氧（O）、铁（Fe）…等各种元素。如：H+H→He。

6 太阳系的诞生

太阳系行星与太阳不是同“辈份”的星球，行星要比太阳的“辈份”大的多。水星、金星、地球、火星、土星、木星…等行星是超新星爆炸后向宇宙空间抛出的残骸形成的。由于超新星坍塌时从里到外的压力和温度不同，太阳系中行星的物质含量也呈 相似的梯度，如：最靠近太阳的水星主要成份是铁（Fe），铁元素需要更高的压力和温度才能合成。金星、地球、火星的成份相似，只是地球中合成了最多的氧元素。外层的行星几乎是由液氢或液氦构成的，因为在超新星坍塌时，几乎没有机会合成“重”物质。

7 6500万年前发生过的事

在太阳系中火星与土星之间有一个小行星带，由于数以万计的小行星的形状都是不规则的，因此可以断定在其形成之初并非是一团“热气球”。这些小行星是原先处于火星和土星轨道的一颗行星与太阳系中的一颗彗星相撞行星解体后产生的。这些小行星散落在附近的行星或卫星后，形成大量的环形陨石坑，也导致地球上恐龙的瞬间灭绝。

§8 大统一理论（The Grand Unified Theories）

现在我们来讨论基本的物理学理论问题：

§8.1 物质的分类

物质是由粒子构成的，所有的粒子可以分为两类：

→玻色子（boson），如：光子、中微子等，没有静止质量，作为传递引力、电磁力、强弱作用力的介质。

→费米子（fermion），如：电子、质子、中子等，具有静止质量，相互之间通过玻色子产生相互作用，如引力、电磁力等。

§8.2 静电场

静电场

静电场是一个矢量场，其介质是极化了的光子，光子在极化状态下没有质量。

光极子

§8.3 磁场

电荷的运动与磁场的关系

磁场由变化的电场产生，同时，变化的磁场也能产生变化的电场，两者互为因果。磁场也是一个矢量场，其介质是磁化了的光子，光子在磁化状态下也没有质量。

光磁子

如图所示，光磁子是由S和N两个磁单极组成的一个自闭自旋耦合（coupling）子，磁场方向与自旋平面垂直。

§8.4 真空（the vacuum）

真空是由玻色子构成的“海”，任意指定的一个点有且只有被一个光子占据。

§8.5 光子的能态

光子的能态只有两种：0和1。“0”称为基态，“1”称为激发态。

§8.6 光在真空中的传播

正常情况下光子处于“0”态或基态。当光子通过外连耦合获得一份能量h（普朗克常数）时，光子由基态转变为“1”态或激发态。

简单地说，光在真空中的传播并不是光子在真空中以光速c由一点移动到另一点或是弹性粒子通过碰撞传递动量或能量的过程，而是光子通过外连耦合将一份能量h在真空中传递的过程，其视运动与光子在真空中以光速c移动完全相同。光子的这种运动可以无休止地在真空中传递，传递能量既不会增加也不会减少。

§8.7 波粒二象性（wave-particle dualism）

任何开环的电场或磁场的振荡都向真空释放光能：

E=hυ　(3)

这里，E为一束光的能量，h为普朗克常数，表示一个光子一次传递的能量；υ为光的频率，表示单位时间内通过真空中一个点的光量子流的数目，也就是该点在单位时间内电场或磁场变化的次数。

“h”表示光的粒子特征，“υ”表示了光的波的特征，因此光同时具有波粒二象性。

§8.8 引力场

引力场也是一个矢量场，传递引力的介质就是真空或光子。引力场也可以称为光子密度（ρ）的梯度场，当真空中一个点两个方向光子密度梯度为0时，这两个方向的引力场为0。

§9 《物质循环理论》对现代物理学理论的校正

1．牛顿力学只适用于惯性系，即由费米子构成的有静止质量的物理世界；

2．每个星系的核心都有一个黑洞，星系中的恒星是由高速旋转的黑洞将光子分解后形成正中子团和反中子团向宇宙空间抛出所形成。因此，不存在宇宙大爆炸（the big bang）的情形；

3．同一个星系中即有正物质的恒星，也有反物质恒星；

4．光子在宇宙中无处不在，属于玻色子，没有静止质量；

5．当光子作为电场的介质时，光子表现出极性，称为光极子，光极子没有质量；

6．当光子作为磁场的介质时，光子为自闭的自旋耦合子，由N磁单极和S磁单极组成，称为光磁子，光磁子也没有质量；

7．一个光子一次只能传递一份能量（h，普朗克常数），由光子的外连耦合方式在真空中直线传播，这种耦合传递过程中，光子的能量既不会增加，也不会减少；因此，否定光子以光速c在真空中移动以及否定光子为弹性子由相互碰撞传递动能和能量的假设；

8．光在真空中的传播速度不受一束光的能量的影响，也不受光源在任何惯性系中相对速度的影响，光速在真空中传播速度为c。不过，光速在大的引力场中传播时，由于引力场本身就是光子的密度梯度场，因此，光传播的线路和速度会受到引力场的影响而弯曲或减慢；

9．光子的波粒二象性由公式“E=hυ”统一，“h”表示光的粒子特征，“υ”表示了光的波的特征。