什么是“场”？

物质场物质场与实物的矛盾运动 马东恩 自然科学已经十分明确地揭示，同一物质表现为两种最基本的现象形态，一种是实物、粒子形态；一种是场、波的形态。人们首先发现光的波粒二象性，继而又提出物质波的思想，认为一切物质粒子，如电子、质子、中子等都有实物和波两种现象形态。在量子场论看来，场是一种基本的、普遍的物质，是相应的时空连续体，粒子只不过是场的局部凝聚。物质此起彼伏、时散时聚，散之伏之表现为场，聚之起之表现为粒子。场是波，粒子则是可以叫作“波包”的东西。波与“波包”显然是对立的统一，波随时随处形成“波包”，“波包”随时随处汇入波。有的科学家说，物质粒子的存在只不过是场的完美状态在那个位置的扰动，几乎可以说仅仅是一点“瑕疵”。这个比喻颇有道理、而且是形象生动的。仿此，我们也可以把波比喻为广阔的沙漠，而物体、粒子就象沙漠里的大大小小的沙丘，沙漠随时随地形成沙丘，而沙丘随时随地汇入沙漠。还可以把场比喻为海洋，物体、粒子就象海洋中大大小小的浪花。海洋随时随处产生浪花，浪花随时随处汇入海洋。在矛盾运动观看来，这就表明场与实物总是处于矛盾运动中。 为了领会场与实物的关系，我们不妨再次涉及人类对物质的认识历史。虽然在漫长的岁月里人类认识的物质基本指实物物质，只是从法拉弟开始才逐渐形成“场”的概念、开始认识场物质；但是在很久远以前有的古代先哲也开始朦胧地意识到，在实物物质之外也还存在着与一切空间普遍同在的东西。中国古代哲学中的“炁”（气）就是指的这种东西。“气”的概念可能来自对空气的抽象和引伸，而却用来表示宇宙最普遍的物质，并不仅仅表示空气之意。多用于道教的气的异体字“炁”下边四点是“火”的意思，火是古代对能的表达，这就说明在中国古代哲学看来“炁”（气）是包含能量的普遍物质。古希腊哲学中也有“气”形成万物说；也有万物是活生生的“火”之说；更有的用“以太”表示最普遍的物质形态。我国古代和古希腊哲学中的“炁”、“气”、“火”、“以太”与近、现代“场”的概念在某种意义上是接近的。 单就弥漫于地球表面的空气而言，相对于可见物体也未尝不可以称为一种场、“气场”。“气场”中可以形成机械波，相似于电磁场中形成电磁波；“气场”中有气体分子之粒子，相似于电磁场中有光子；“气场”中有涡旋气流，则相似于电磁场中有涡旋电磁场。当然，连电磁场与引力场都有着质的区别，如果把空气也称为“气场”的话，它与现代概念中的“场”无疑更有着质的区别。与把空气称为一种“场”相反，从某种意义也可以说，现代意义上的场就是物质深层次上的“气”。电磁场可以称为“电磁气”或“光子气”；强力场可以称作“强力气”或“介子气”等等。只是不要用空气的机械性观念来看待那些所谓深物质层次的“气”而已。如此，我们不难看出，“场”与实物粒子的对立统一。空气、“空气场”中的气体分子，电磁场、“电磁气”中的光子，强力场、“强力气”中的介子以及引力子，w玻色子，z玻色子，在局部和相对分离、相对静止地看来就是粒子，而就全局系统和相互作用、运动不止的状态看来就是“场”、就是“气”。 在此，我们也要再次涉及一下“宇宙子理论”。按照这种理论，所谓场就是物质的弥漫状态，某一级宇宙子的弥漫状态在比它高二级的宇宙中考察表现为统计规律和波动规律，这就是场；而在同一级宇宙上进行考察，物质就表现为粒子态。譬如，在恒星级宇宙上考察光子宇宙子的弥漫态所认识的就是电磁场的规律；而在恒星级宇宙上考察宏观物体所认识的规律就是实物物体运动的规律，在光子宇宙上考察光子或光子宇宙里的物质也可以看到其中物质粒子的运动规律。同理，假如在恒星上二级宇宙上考察恒星宇宙子的弥漫结构，所认识的也是一种场的运动规律。这样看来，场与实物的区别就是宇宙子的弥漫状态与个别宇宙子之间的区别；也是某一级宇宙子系统与比它低两级的宇宙子系统相互作用所表现的规律、还是同级宇宙子系统的物质相互作用所表现规律的区别。这里自然也要防止作机械论的理解。不能把各级宇宙子与其有关的场只理解为量的差别，而更重要的是质的差别。个别宇宙子之间的运动规律是割断了广泛的、普遍的矛盾运动网络而只反映局部物质系统相互作用的情况；而弥漫结构的规律恰恰是忽略局部而反映全局性物质运动的情况。自然，不同宇宙级别的个体系统与个体系统之间、场与场之间也是不同质的。如光子宇宙子与恒星宇宙子，电磁场、即光子场与“恒星场”都是不同质的。但是，一切区别都是相对的，它们之间都没有严格的界限而是对立统一、相互作用、相互转化的。个体与系统之间、实物物质与其弥漫状态之间；不同宇宙级别上的宇宙子之间、场与场之间；这一级宇宙子系统与那一级的场之间都处在交织的矛盾运动中。
现代科学认为，场就是能量的海洋。因而场与实物的矛盾运动，也就是能量与质量之间的矛盾运动。能量和质量不过是物质运动的不同表现形式而已。现代科学又认为，场就是时空几何。这样，时空、场、能量、质量都处在统一而又交错的矛盾运动网络中。而其中只有有质量的实物物质是有形的，其它都是无形的。无形与无形之间的关系应是更为密近的，因此我们可以说，时空与物质的矛盾运动首先和更普遍地表现为时空与场、时空与能的矛盾运动。而场与实物的矛盾运动一定意义上是时空与场、时空与能矛盾运动的演化了形式。时空与实物物质之间的矛盾运动带有一定的间接性。但是不论直接一些、还是间接一些，所涉及到的一切矛盾运动都与时空联系着，一定意义上说，都是时间与空间矛盾运动的转化形式。场是一种时空几何、时空结构，实物也是一种时空几何、时空结构。宇宙的一切都是不同的时空结构。 场与实物的两种时空结构，表明时空既有连续性、又有间断性、是连续与间断的矛盾运动。就场时空看，它是连续的，无时无处没有场，不是疏散的场、小曲率的场，就是集聚的场、大曲率的场（实物）。就实物、粒子看，时空是间断的，只有集聚的、大曲率的场和“波包”时空才是实物。但是一切场中都包含实物，一切实物中都包含场，二者对立统一、相互转化、起伏连绵、舞蹈翩跹，形成一幅壮丽的宇宙图景。按照“宇宙子理论”，宇宙子与宇宙子之间是间断的，而宇宙子的弥漫结构、整体的矛盾运动网络是连续的；某级宇宙子在同级宇宙上看是间断的，而在上二级宇宙上看是连续的。宇宙子级别在微观方向、宇观方向是无限的，宇宙时空结构就总是既连续又间断的，相对于某一级宇宙是间断的、相对于另一级宇宙就是连续的。 人类社会也是发展了的物质系统，社会时空也是连续与间断的矛盾运动。就存在差别、对立和斗争的各阶级、各地区、各个国家之间来说，时空是间断的；就相互联系交往、相互作用促进的整体矛盾运动网络体系来说，就是连续的。就相互对立、相互斗争的各不同社会形态来说，时空是间断的；就历史的继承性、各社会形态相互联系、相互作用形成统一的社会矛盾运动网络来说又是连续的。人们常常说的批判地继承历史遗产，这正是对社会时空既间断又连续规律的反映。一切连续时空都包含着间断性，一切间断时空都包含连续性；一切连续时空都可以转化为间断的，一切间断时空都可转化为连续的。一切时空都是连续与间断的矛盾运动。 讨论到这里，我们不难看到，场、能、实物物质都与时空联系着，即与时间、空间联系着。在以后的讨论中虽然我们不一定特别提及各种矛盾运动、各种事物与时间、空间的关系，但它们之间的联系是毋庸置疑的。时间和空间是一切运动物质和物质运动的最基本表现形式，而物质又不过是时间、空间的结构方式。从某种意义上我们可以说，宇宙的一切事物、一切矛盾运动都包括在时间与空间矛盾运动之中，宇宙的历史就是时间与空间矛盾运动的历史。而场与实物的矛盾运动从某种意义上说，也不过是时间与空间矛盾运动的一部分内容。