一、空間的排斥性

空間的排斥性大家司空但見慣，太熟悉不過了，但為了給后面的討論打個基礎，還是簡單地談一談。

空間不能離開具體的存在，它是物質的屬性。

空間首先表現為排斥和被排斥。甲占據的空間絕不允許乙占據。公元前200多年的一天，古希臘有一個叫阿基米德的人把自己浸入裝滿水的澡盆，看到自己把水從澡盆中擠出，發現了浮力定律。如果這樣的排斥發生得足夠劇烈，就會造成一方或雙方的損毀。比如碰撞，切削，爆破等。

空間的排斥與被排斥不僅僅從常見的宏觀實體上普遍地表現出來，微觀粒子和電磁場也表現出空間的排斥性。電磁場可以被屏蔽，說明電磁場可以被排斥。當彗星經過太陽附近時，光線對彗星的撞擊使得彗星在背向太陽的一方拖出一個長長的尾巴（因此彗星又被稱之為“掃把星”），這說明光線也可以占有空間。再比如用電子或光子，可以將標靶中的電子打出來；原子核中的質子和中子也可以被“敲”出來。這些說明，電磁場、電子、光子、質子、中子，它們的空間都具有排斥性。

實體空間的排斥性很直觀，而思想、意識、觀念等這些虛無縹緲的存在有排斥性嗎？也有。

當你形成了一個觀念，你就容不下其他的觀念。比如被別人洗了腦的公知們，他無論如何都堅信別人的一切都是香甜的，自家的一切都是丑陋的。要擠走他已經存在的觀念，要花好大好大的氣力。固執己見，頑固不化，不改初心…是非實體存在空間排斥性的具體體現。

空間的排斥性和被排斥性使得空間有壘加的性質。所以一杯水加一杯水就等于兩杯水。積土成山，積水成淵，皆有賴于空間的壘加。空間的壘加是數學運算的根本保證。抽去具體的物質只留下空間，就得到最基本的運算：1＋1＝2。數學的所有運算都源于1＋1＝2。也就是說，數學的所有運算皆因為空間的排斥性。

二、空間的復合性

空間有排斥性，同時空間還有復合性。空間的排斥性使一杯水加一杯水等于兩杯水，把這兩杯水混合后再分開裝回去仍然是兩杯水。但是，雖然一杯水和一杯純酒精也是兩杯，然而把一杯水和一杯純酒精混合在一起就不是兩杯的體積了，這時1＋1＜2。

許多物質的空間都可以復合或部分復合。水和酒精，光線和玻璃，光線和水，電磁場和很多實體，引力場和物質，中微子和物質……

在光線經過玻璃和水時，光線占據的空間和玻璃、水占據的空間就復合在一起了；這時1＋1=1。多種物質的空間也可以復合，如電磁場、水、陽光、中微子相遇時，它們的空間在相互經過的一剎那間是復合的；這時1＋1＋…=1。

因為空間的復合性，我們不知道1個體積的空間中到底有多少個1在里面。這樣，空間的復合性就產生了無窮。

三、空間的滲透性

空間的滲透性，就是任何物質內部和之間仍充滿著空間，或者說所有物質的內部都是“空”的。

物質的空間形式主要是從實體的相互排斥中表現出來。但對于所謂的實體，其內部仍然是空的。

如房子的內部是空的，這個好理解。蓬松的棉絮可以被捏成一團，因此我們知道棉花間是空的。在一個鋼筒里裝滿油，如果壓力足夠大，油就會從鋼筒的壁上滲出，說明鋼的分子之間也像蓬松的棉花纖維一樣存在間隙，也是空的。我們知道，原子核的質量占整個原子質量的99%以上，而所占據的空間只有整個原子空間的五、六千分之一到四、五萬分之一，平均約萬分之一。假設原子是需要兩個大人張開手臂才抱得住的一個球，則原子核只相當于一粒沙子。如果把組成地球的所有原子中的電子都壓進原子核里面去，那么地球的直徑就從大約12800公里縮小為約0.222公里，也一個體育館那么大的一個球而已。原子核已經夠致密了，它每立方厘米的空間中富含十億噸以上的質量，但其內部仍然空空如也。中微子穿過密度每立方厘米10億噸的中子星一樣毫不費力，這說明中子星對中微子來說還是空的。高能粒子互撞，絕大多數時候都是相互穿過，仿佛對方并不存在似的，這真叫人不可思議。

也正因為如此，空間是可以無限壓縮的。否則哪兒來的奇點？哪兒來的宇宙大爆炸？

四、空間的藏匿性

長久以來，人們都認為空間可以滲入到一切物質的內部，空間與物質的關系就像水與海綿的關系一樣，于是給了它一個名字——以太。并認為物質可以變化，但外在的空間不會變化。其實不然。既然空間只能是物質的一種必要的構成元素，那么空間就是與物質相關聯的。空間可以從物質中產生出來，也可以藏匿到物質中去，表現為產生與消逝。空間產生的最典型例子是火藥的爆炸。在一個密封的容器內，火藥反應產生的氣體沖破容器而爆炸，其實就是空間從火藥中產生出來了，因為空間的相互排斥而發生了爆炸。但是如果將水和二氧化碳“捏合”成淀粉，其空間就可以減少90%。這說明空間既可以從物質中釋放出來，也可以被束縛藏匿在物質中去。火藥的爆炸、核裂變使空間擴大，而當氫元素被“冶煉”成各種重元素后，空間就極大地減少。空間的這種變化，可以認為是空間的產生與消逝，或者是空間的被釋放與束縛。

五、空間的本質

空間的排斥與復合是矛盾的，空間的束縛與釋放是奇妙的，物質內部永遠為“空”是費解的，空間各種稀奇古怪的現象都與能量相關。

氣體是有空間形式的，并且氣體所占據的空間體積容易變化。當氣體分子所具有的平均動能變化，或氣體受到的外界壓力改變，都可以使氣體體積發生改變。由波義耳定律、查理定律和蓋呂薩克定律，可以算出氣體體積與能量的關系。除了水以外，任何物質的空間體積都隨內能的增加而增加。能量的吸收與釋放最終都伴隨著空間體積的縮小和擴大，即所謂熱脹冷縮。光子是具有空間形式的，因為光子具有排斥性，它可以讓彗星“長出”長長的尾巴。但是光子沒有靜止能量。所以可以認為，是光子的運動能量賦予了光子的空間形式。這些說明，伴隨著能量的釋放，空間產生；伴隨著能量的束縛，空間消逝。

電磁能可以吸引或阻礙帶電體，所以電場和磁場也有其自己的空間形式。

“真空”也占據著空間，因此真空也是一種能量形式。真空中蘊藏著巨大的本底能量，它在絕對零度條件下仍然存在，稱為真空零點能。

真空零點能的設想來自于量子力學的一個著名概念：海森堡測不準原理。該原理指出：不可能同時以較高的精確度測得一個粒子的位置和動量。因此，當溫度降到絕對零度時粒子必定仍然在振動；否則，如果粒子完全停下來，那它的動量和位置就可以同時精確的測知，這是違反測不準原理的。粒子在絕對零度時的振動所具有的能量就是零點能。狄拉克從量子場論對真空態進行了生動的描述，把真空比喻為起伏不定的能量之海。

其實，真空就是量子化場的最低能量狀態，在“真空的零點振動”下，各種各樣的粒子不斷地瞬間產生和消逝，對外顯示為“一無所有”。由于真空的“自發破缺”，真空這個能量之海中就出現了“虛點”，形成“氣泡”。就如水中的氣泡要上浮一樣，這個氣泡就“浮”到了真空的“面上”來，可以被我們觀測到，它就是實物粒子①。所以人們聽了霍金的講演后恍然大悟地說：哦，原來物質起源于“泡泡”！

注釋

①汪容：《在10－13厘米以內》，上海科學出版社，1979年版，第107頁—110頁，第210頁—204頁。