物理学中现有三类物质

 

       （《物理学上的时空与物质》6）

 

物理学上关于时空与物质的基本概念和基本规律

 

第一章  牛顿力学关于时空的基本概念和基本规律 

§1.1  牛顿对时间与空间的观点

§1.2  参照系与坐标系

 

第二章  牛顿力学关于物质的基本概念和基本规律

§2.1 物理学中的物质 

2.1.1  物理学中的物质指的是什么？

宇宙是空间、时间和其中存在的全部物质的总和；这也就是说，宇宙包含两部分：一个部分是时-空，另一部分是存在于时-空中的物质。与时-空概念及有关的规律相类似，物质概念及有关的规律不仅是物理学上仍在继续深入研究的问题，也是哲学上经常讨论的热门问题。哲学上对物质概念及有关规律的理解同物理学上对物质概念及有关规律理解存在着一些差异。在物理学上，与物质有关的一些概念，也是或者直接建立在实验事实的基础上，或者虽然出自假设，但要求其推论必须通过实验验证；而在哲学上，与物质有关的某些概念，其建立往往可不强调要求通过实验验证。本书对物质的讨论只限于物理学上所指物质的各种物理特性和物理规律，不打算讨论哲学意义上的物质含义。

在1970年之前，物理学曾认为，宇宙中的物质都是由重子类和轻子类之基本粒子构成的，这类物质可称为‘重子、轻子物质’（常简称为‘重子物质’）。 这类物质常由质子、中子形成原子核，再与电子形成原子，原子又结合为分子，我们在地球上看到的各种各样物质以及组成星球的物质，都是这类‘重子物质’，也常被称为通常物质。之后，由于研究星系的运动，发现了‘暗物质’， 在1990年代之末，由于研究宇宙学所进行的天文观测，又发现了‘暗能量’；暗物质和暗能量都不发光，它们都不可能用光学方法来观测。物理学的研究表明，暗物质和暗能量的物理特性与通常重子物质的物理特性很不相同，它们很可能不是由重子类和轻子类之基本粒子所构成的物质，故可称为‘非重子、轻子物质’（常简称为‘非重子物质’）。对‘非重子物质’的本性和起源，现在还不十分清楚；许多看法还不能算是最后定论。

暗物质与暗能量彼此之间也存在重大的区别，多数物理学者认为它们应是两类不同的物质。这样，目前物理学认为，宇宙中的全部物质可分为三类：1、‘重子物质’（ 通常物质），2、‘暗物质’，3、‘暗能量’。根据天文观测和理论研究，获知在现阶段宇宙的全部物质中，‘暗能量’大约占有73%，‘暗物质’大约占有23%，‘重子物质’ 大约占有4% （随着对‘暗物质’和‘暗能量’的理论研究和观测实验研究的进展，上述比例有可能更改）。

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