对“基本粒子演化假说”的一些探讨
    谭
    涛
    读《复旦学报》1973年第3期唐孝威同志《基本粒子演化假说和河外星系红移解释》(以下简称《质量演化红移》)一文，感到作者企图用新的观念来说明河外星系红移，并对宇宙学中的唯心观点开展批判，这种精神是好的。但文章在学术上和哲学上均有一些问题需要讨论，遵照毛主席“百花齐放，百家争鸣”的教导，谈一点自己的看法。
    一、质量演化的检验问题
    可否作假说？当然可以。“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。”(《自然辩证法》，第218页)但任何假说总要以相当的实践来作检验。
    认为基本物理量或基本常数不是一成不变的，而是演化的，这一点在原则上完全可以接受。但是，以什么方式演化，变化的数量多大，不能主观臆断。
    1。《质量演化红移》一文认为，电子静质量演化假说“并不违反现在已知的基本物理定律”，特别是质量能量守恒定律。“静质量的变化必须由其他运动形式的物质转化而来”。现在，我们就来考察这种能量转移的可能的效应。
    首先考虑电子静质量增加所需的能量是由原子系统外面流入的。可以证明，如果某物体的分子具有”个电子，则对克分子物体而言，由质量演化所要求的能量转移率为
    W。~乳尔格/秒，这是相当大的数值，实验上完全可以作直接检验。如果计及地质年代的
    时效，对这种能量的迁移也可推出其间接效应。
    其次考虑能量转移只在原子体系内进行。这样，自由电子将无法演化，显然与作者原意不符。原子体系内的电子演化，必然导致其它粒子（如核子）的静质量的变化，从而使核衰变常数发生显著的改变，从地质与矿物的研究，不难排除这种可能性。
    最后的可能是电子从自身范围的真空或以太中取得能量，那末，电子静质量的增加必然导致其对立物的相应的演化。按作者原意，“对立物”的演化是更为基本的，从而也更容易在实践中得到反映。但没有事实支持这种说法。
    2。实验上已观测到多种不同波段的谱线红移，例如氢原子巴尔麦线系H。和核磁矩
    超精细结构引起的21厘米辐射的红移（分别用2Ha和Z21cm记这两个红移量）。如果电子静质量按《质量演化红移》一文式(1)演化，那末可以证明，上述两红移量应满足关系：
    Z21cm=22Ha+Zio
    即两者有很大差别。但实验上已经证实，在很精确的范围内，许多不同红移量的星系的
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    Zaa和Z2cm是相等的（可参阅C0mm.Astr0phys.Space Phys.,3(1971),173)。摆脱这一困难的办法是进一步假设核子静质量也按同样规律而演化。这就直接导致
    一切物体质量随时间的增加。同时，核子静质量的演化必然引起核衰变常数的变化，从而与一系列现象发生矛盾。
    二、质量演化的宇宙学问题
    质量演化假说涉及的不仅是河外星系红移的解释，而且与宇宙学问题有关。
    1。河外星系红移这一事实有二种根本不同的看法，一种认为是宇宙学的，即由统一的一种机制而造成；一种认为是局域的，由各别的特定的机制所控制。基于哈勃定律的河外星系红移长期以来被认为是宇宙学的。然而近年来，随着天文观测资料的丰富，显示星系红移有复杂的性质，它们不能用宇宙学红移简单地说明，这就表示必须研究星系红移的局域机制。只有充分揭露河外天体红移的各种差异，特别是质的差异才能认识红移，而不是从它的简单的一致性去推论它的本质。
    基于哈勃定律的静质量演化假说，对红移的观点属于宇宙学一类。这种演化与其说是基本粒子的，不如说是宇宙的。事实上，这种演化过程独立于电子的产生、运动变化与消亡之外。换言之，质量演化假说所用的时标不是电子的，而是“宇宙的”绝对时标。但是这种时标与大爆炸宇宙时标没有本质的差别。
    2。我们认为用宇宙演化代替宇宙膨胀来说明哈勃关系，从根本观点来看是大同而小异，它们都难以摆脱宇宙学的固有困难。宇宙的均匀各向同性的退行得出宇宙膨胀，而宇宙的均匀各向同性的静质量增加得出宇宙演化。前者是单调膨胀，后者是单调“演化”。我们认为物质的矛盾运动是对立的统一，矛盾着的双方，依据一定的条件，各向着其相反的方面转化。正如我们现在已经了解电子有生有死一样，在其演化过程中，电子静质量随矛盾的转化，也必然有增有减。否认这点，就不能非难星系红移的多普勒假设。
    此外，文章就质量演化假说只说明了唯一的一个现象，没有预言任何其他现象的出现，这对假说的有效性带来根本的困难。只看见局部，不看见全体，只看见树木，不看见森林。这样，是不能找出解决矛盾的方法的。仅仅说明一个现象的假说，就可有很多，如果不在其他现象上判别其优劣，这些假说都同样有效。我们知道，仅仅为了说明哈勃定律，除了用电子静质量演化假说之外，还可以用电子电荷演化假说，普朗克常数演化假说，精细结构常数演化假说，这些假说完全有同等的地位，而无法在它们之间作出抉择。
    至于“宇宙是无限的”这一辩证唯物主义的观点是人类长期实践认识的总结，不能由某一具体学术假设来论证。严格说来，天体退行运动不会导致宇宙必然有限，而演化假说也得不出宇宙必然无限。文章所述按宇宙膨胀假说，观测范围不能超过2·10光年，这是狭义相对论的结果，广义相对论没有这种限制。
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