一

量子的概念是支撑现代物理学大厦的一块基石，正是这一概念导致了反映微观实物粒子运动规律的量子力学的建立。然而，有趣的是，这一概念的诞生和确立始终与光（或者说光子）密切相关。

1887年赫兹作出的有关光电效应的实验发现为量子概念的研究埋下了伏笔。1900年普朗克就黑体电磁辐射（基于对光的广义的理解，也可以叫做“光辐射”）问题提出的“能量子假设”首次给出了量子概念，量子物理曙光乍现。显然，普朗克所说的“能量子”实质上就是光量子（或者从电磁场运动的角度可以将其称作场量子）。1903年玻尔提出的原子模型则把量子的概念与微观实物粒子（电子）的能态特征明确地联系起来，从而在一定程度上发展了量子概念。这一工作并不完美，却属人类认知的触角真正挑开微观世界帷幕的破天荒之举。1905年爱因斯坦更是“一鸣惊人”—— 他给出了光电效应物理机制的精辟诠释，光量子概念藉此得以确立。爱因斯坦的这一伟大发现深刻且无可辩驳地揭示了光的波粒二象性，它表明光除了具有由光的干涉、衍射等现象所证实的、由惠更斯原理和麦克斯韦方程组所描述的波动性之外，还确定无疑地具有牛顿所笃信和坚守的那种粒子性，从而圆满地结束了自17世纪以来分别以牛顿和惠更斯为代表的两大阵营之间有关光的粒子性和波动性的充满悬念的争论，量子物理迎来喷薄“日出”的一刻。不过，需要强调指出的是，这一发现所涉及的仅仅是光量子而已，并未涉及另外一类量子，即实物微观粒子量子（以下简称“实物量子”）。

实物量子概念的确立归功于德布罗意，这是量子物理领域中的又一伟大成就，也是量子力学问世的前提。德布罗意于1924年做出了一个惊人的“举动”，他从理论上将波粒二象性这一光的属性原封不动地“移植”到了微观实物粒子“名下”。稍后，这一理论预言的正确性竟然得到了实验证实。于是，实物量子的概念得以确立，量子力学的创建工作破冰启航。实际上，对于微观实物粒子而言，重要的不是肯定它的粒子性（其粒子性不言而 喻），而是认识它的波动性。正是因为如此，量子力学又叫做波动力学。

综上所述，量子的概念既包括光量子，又包括实物量子。显然，这两种量子属于不同的物质形态（即光和实物体），但它们又具有数学表达式和物理内涵完全同一的波粒二象性，这一点着实美妙得令人着迷。 对应于实物量子，物理学的园地里产生了量子力学；而对应于光量子，物理学的园地里产生了量子光学。因此，量子力学和量子光学是两门彼此间存在深刻联系却又分别自成体系的学问。

半导体光电子学（包括纳异质结构）是长期以来笔者的主要研究领域之一，既涉及量子力学，也涉及量子光学。笔者在这一领域的研究工作中，藉由一个偶然的机缘，顺着实物量子概念和量子力学提供的线索，竟然甚为惊讶地发现了一系列有可能存在的、颇具系统性且十分优美的规律。它们，作为一个已初具“规模”、但尚不完善的体系，似乎囊括了实物体物质形态领域中较之经典力学、量子力学和爱因斯坦相对论更为普遍的规律，笔者将由这些规律构成的认识体系命名为弥聚子论。这一理论的研究对象自然是作为物质形态的一个大类的实物体。它们既包含了量子力学的研究对象——微观实物粒子，或者说包含了实物量子，也包含了经典力学的研究对象——宏观实物体，同时还包含了所有介于微观实物粒子和宏观实物体之间的介观实物体。笔者将它们统称为弥聚子。下面即就弥聚子概念和弥聚子论做一概述。

二

在上面的论述中，笔者将经典力学的研究对象限定为宏观实物体。这一点应该是毫无问题的，因为它原本就是物理学界的共识。同时，笔者还将量子力学的研究对象限定为微观实物粒子。这一点就很难说没有问题了，因为物理学界似乎尚未就此完全达成共识！笔者注意到，现行的某些量子力学教科书声称：德布罗意给出的波粒二象性关系式对于微观粒子之外的其它任何实物体也都是适用的，有的教科书甚至说经典力学可以作为量子力学的特例，也就是说包括微观粒子和介观、宏观实物体在内的所有实物体都属于实物量子的范畴。可见，论及这一问题，须以小心为妙。然而，笔者的考证表明（限于篇幅，考证过程从略），上述那些教科书的论点应该是站不住脚的。笔者研判的结论是：实物量子的概念只有对极端微观情况下的实物体，即理想微观粒子，才是适用的。或者说，实物量子的概念只是对理想微观粒子属性的恰当概括。因此，量子力学所揭示的、或所能精确揭示的只是理想微观粒子的运动规律，即使退一万步，经典力学也绝不是量子力学的特例。

接下来，我想谈一谈宏观实物体的属性命名问题。正如我们把理想微观粒子的属性概括为实物量子，而将普遍意义上的实物体的属性概括为弥聚子一样，我们也需要就宏观实物体的属性给出恰当的概括。如所周知，极端宏观情况下的实物体（即理想宏观实物体）的运动规律与极端微观情况下的实物粒子（即理想微观粒子）的运动规律是截然不同的。就它们在位置空间中的行为特征而言，前者属几率波行为，其运动轨迹是不确定的，或者严格地来说是不完全确定的，而后者则属确定性行为，其运动轨迹是完全确定的。据此，笔者建议将宏观实物体称作“实物确子”。

如此一来，我们便对所有实物体给出了完备的属性描述。弥聚子是对其普遍属性，特别是对其介观领域属性的概括，而在极端微观和极端宏观两种情形下，该普遍属性则分别蜕化为量子和确子。也就是说，量子和确子是弥聚子在上述两种极端情形下的特例，而介观情形则属一般情形。于是，经典力学、量子力学和弥聚子论之间的关系也就明确了：经典力学适用于确子，量子力学适用于量子，弥聚子论则适用于从确子到量子的所有弥聚子。当然，需要补充说明的是：经典力学和量子力学分别对于接近极端宏观的情形（准极端宏观情形）和接近极端微观的情形（准极端微观情形）也是近似适用的。认识到这一点很重要。事实上，我们通常所遇到的宏观和微观情形都不是真正的极端宏观和极端微观情形，而只是准极端宏观和准极端微观情形（严格地讲，这些情形其实应该归入介观情形）。为简洁起见，以下我们将不再特别提到准极端宏观情形和准极端微观情形，而只分别简略地代之以宏观情形和微观情形。同时，我们把不包含宏观情形和微观情形的介观区域称作显性介观区域，因为只有在这个区域中，介观的特征才明显地表现出来。

在弥聚子论中，宏观和微观程度，亦即宇观程度，是可以定量描述的。表征宇观程度的物理量叫做弥聚宗量，其值为实物体的相对论质量和其总能量的乘积的平方根，其值域为零到无穷大。弥聚宗量为零，对应于极端微观情形；弥聚宗量为无穷大，则对应于极端宏观情形。弥聚宗量不是人为设定的一个物理量，而是笔者在依据弥聚子论的基本概念修订和拓展薛定谔波动方程的过程中自然得出的一个物理量——得出这个物理量的那一刻曾令笔者欣喜若狂！此外，还需指出，弥聚宗量是对于宇观程度的绝对表征，故又可称作绝对宇观度。实际上，实物体微观特征或宏观特征显著与否还与约束其运动的空间线度相关。据此，笔者定义了计入空间线度影响之后的宇观度。由于它是相对于空间线度而言的，故应称作相对宇观度。绝对宇观度具有本质意义上的重要性，而相对宇观度具有认识论意义上的重要性。

弥聚子论的基础是两个涉及基本物理效应的重要假设：一个叫作能级弥散。这是笔者在研究半导体（晶体）电子态系维度问题的过程中发现的。这一发现随即成为整个弥聚子论的“发轫”点；另一个叫作波函数空间聚敛。这一效应的悟出稍晚于有关能级弥散效应的发现，但实际上该效应与能级弥散效应是相伴而存、须臾不可分离的。“弥聚子”和“弥聚子论”也正是因此而得名的。

基于上述两个基本假设，量子力学中的薛定谔波动方程和经典力学中的牛顿方程（牛顿第二定律）均得到了修正和拓展。修正和拓展后的薛定谔波动方程不再仅仅适用于微观领域，其适用范围能够覆盖从极端微观情形到极端宏观情形的整个全宇观领域；修正和拓展后的牛顿方程也不再仅仅适用于宏观领域，其适用范围同样覆盖了整个全宇观领域。这意味着历来被人们看作对立物的经典力学和量子力学终于统一了。我们幸运地拥有了通用于全宇观领域的大统一力学理论！

严格地说，在全宇观范围内，上述两个新的方程均不能单独使用，必须联立求解。但是，由于修正和拓展后的牛顿方程在宏观领域中近似地蜕化为原先的牛顿方程，故单独使用之并无大碍；同理，由于修正和拓展后的薛定谔波动方程在微观领域中近似地蜕化为原先的薛定谔波动方程，故单独使用之也无大碍。事实上，数百年来人们正是这样来使用牛顿方程的，而近百年来人们也正是这样来使用薛定谔波动方程的。此即“杀鸡焉用牛刀”之谓也。不过，就显性介观领域而言，就必须启用“牛刀”了—— 一副包含两个新方程的组合式“牛刀”！不如此则无解也。

在弥聚子论中，德布罗意的波粒二象性关系式、海森堡的不确定性原理也都发生了变化。相应地，诸如电子在相邻势阱间的隧穿理论，光与物质相互作用的理论，特别是涉及自发辐射、受激辐射和受激吸收三个物理过程的爱因斯坦关系等既有理论自然也就发生了变化。

在弥聚子论中，爱因斯坦狭义相对论发生了变化。与适用于超高速领域的爱因斯坦狭义相对论相对应，笔者提出了适用于超低速领域的狭义相对论，并将其与爱因斯坦狭义相对论相结合，进一步提出了完备的、具有高度对称美的全速域狭义相对论。笔者发现，基于这一新的理论，至少困扰人类数百年的最大静摩擦力大于滑动摩擦力的机理诠释问题似可迎刃而解了。此外，一类新的物质形态——姗子——似乎已浮出水面。

还有，在弥聚子论中，万有引力定律发生了变化。两个电中性的物体之间不仅可以存在引力，还可以存在斥力。当它们之间的距离小于某个临界值时，就会发生从引力向斥力的转变。该临界值由两个物体的宇观度及它们之间的距离共同决定。于是，固体物理学的基础发生了变化，甚至爱因斯坦广义相对论也可能因此而发生变化……

总之，整个物理学似乎都在发生变化。