| 写在前面： 1、本书是杜威拉森《New Light on Space and Time》一书的中译本，这本书没有复杂公式推导，可能是现有拉森物理学中最浅显易懂的一本，可以从中对拉森提出的宇宙“互反系统理论”有个定性的了解，看到该理论对当今物理学诸多难点问题的统一解释。理解拉森物理学最困难的部分可能是时空观的转变，而本书作为拉森物理学的入门读物正好合适。 2、译者翻译拉森物理学系列的目的是自我学习，当初的翻译只求自己能看懂，翻译力求“信”，不苛求“达雅”。此外，翻译的正确性和译者当前对拉森物理学思想的理解水平有关，将随着译者认识的不断深入而不定期的修正。 3、请读者用心去理解，不必盲从和妄加评论。 玄宇之光 |
时间与空间的新曙光翻译：玄宇之光2019.03.23 第七章 复合运动 我们称为原子的复合运动单元是通过将旋转运动应用于先前存在的振动运动光子而产生的，这一过程是宇宙复杂现象由简单基础建立起来的典型方式。我们从时空的演进运动开始: 一个以单位速度的直线运 |
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动或平动运动。然后通过引入位移，从而改变空时比（space-time
ratio），我们创造了振动运动。接下来，振动单元被旋转。这种不同类型的运动的加入改变了这个振动单元的行为——就像我们用科学术语说的那样，赋予它不同的性质——并把它归入一个新的物理范畴。
表A
我们将在后面的几页中处理的所有更复杂的物理实体都是通过组合以前存在的更简单的运动来构建的。为了便于对这一过程进行解释，我们将在讨论中逐项介绍这一过程，图表A已经准备好显示到目前为止所发生的进展情况，在后续页的适当位置将介绍同一图表的更多扩展版本，显示对原始组合的连续添加。
尽管只有一个组成部分- -运动- - -可用于它们的结构，但使这些物理实体大量增殖成为可能的因素是：由于空间和时间的三维性所带来的方向自由，这种运动可以以各种各样的形式存在。首先，两种一般的几何运动类型是有区别的:(1)旋转(R)和(2)直线或平移(L)。然后，除了这两种类型的单向运动(我们将用图示的符号来表示)外，还可能存在这两种类型的振动运动; 也就是说，运动在其他方面是相似的，但它周期性地逆转方向。对于这些运动，我们将使用符号RV和LV。此外，其中一些运动可以在一维以上同时存在。因此，我们可能有一个单元只在一维(R1)中旋转，另一个类似的单元在二维(R2)中旋转，还有一个在三维(R3)中旋转。最后，大于单位速度 (多个单位空间关联于一个单位时间) 的速度，以及小于单位速度 (多个单位时间关联于一个单位空间) 的速度，二者间行为(属性)有很大的差异。
术语的使用在这里带来了一些问题。我们将对高速振动(高频辐射)应用正(+)项，对低速振动(低频辐射)应用负(-)项。如前所述，对辐射光子的直接旋转叠加必须有相反的时空方向，就像之前提到的那样，有一些令人信服的论据支持在应用的术语中认识到这种逆转，但为了避免混淆，似乎遵循既定的先例是明智的，因此在这项工作中，对正振动的旋转叠加将被指定为正的。因此，一个物质原子(material atom)由R3+叠加在LV1+上构成。在此基础上，“正”一词被确定为物质系统（material system）中正常的叠加序列，而不是特定的时空方向。
把物理实体作为复合运动的概念是互反系统对阐明物理图景做出的最大贡献之一，这一概念尤其重要，因为原子和“基本粒子”领域的现有情况完全是混沌的。目前的观点是原子是由更小的单位组成的。这个想法主要来自于观察，在适当的条件下，原子会解体，在这个过程中会出现更小的粒子。虽然现在普遍承认，从分解的原子中产生的粒子不具有原子成分(如果有原子成分的话)必然具有的性质，然而，在目前的科学思想中，观察到的衰变被认为是原子由“基本粒子”组成的证据。正如在《反对原子的案例》中所指出的那样，我们在这里有一种奇怪的论点，即某些粒子从解体的原子中出现，证明了原子是由某些其他粒子组成的。
此外，关于把原子的“各部分”连在一起的力的性质和起源，至今还没有发现任何线索，尽管人们投入了大量的时间和精力来寻找某种解释，但有人告诉我们，“可能需要比人类历史上其他任何科学问题都要多的时间。” 到目前为止，唯一的办法是求助于一项特别假设，即“核力”只为了这一特定目的而存在。这与我们的原始祖先为他们所面临的困难问题所找到的解决办法是相同的，只是表达方法不同。对于困惑不解的物理学家来说，纯粹假设的“核力”是用来把原子的“部分”固定在一起的，这和早期为了同样的目的而发明的“恶魔”完全是一回事。
从原则上讲，现代科学蔑视原始人类试图解释未知事物的超自然力量，但是，一种完全没有任何独立证据证明其存在的、专门发明的纯粹假设的力量，并不比任何灵魂或恶魔更超自然。它只是另一个名字的恶魔。“有一种强烈的暗示，”弗雷德·霍伊尔说，“现代人对宇宙所做的努力，并不比原始人对问题所做的更好，虽然我们现在发现他们的自然观很简单。”
如果可以合理地宣称情况正在改善，科学确实在朝着对原子和亚原子关系的逻辑解释迈进，那么就有理由相信当前的理论是正确的，尽管它有许多缺陷和不一致之处，但近年来的实验进展给当前的思想带来了一系列的沉重打击。一个非常令人尴尬的发展是“基本”粒子数量的不断增加，现在已经到了亨利·马格诺所说的阶段，“基本”一词已经相当于“令人困惑的”、“神秘的”等等的同义词。这本身就清楚地表明，现代物理学中粒子的真正作用不是原子的“组成部分”。
然而，近年来最具毁灭性的发现是，目前的理论认为物质原子的最终组成部分不存在永久的“构件”。目前流行的原子和粒子理论是建立在这样的假设之上的:宇宙是由许多这种或那种永久的、独特的“积木”构成的，自然现象发生的多方面的原因仅仅是这些基本实体以不同的比例和不同的结构形式结合在一起的结果。然而，实验人员现在所拥有的高能试验的经验表明，没有什么是永恒的。正如罗伯特•马谢克(Robert Marshak)所承认的那样，这些可能与众不同的“构件”正在以一种让当代物理学家“极度不安”的方式分解、重组和交换身份。到这个时候，一切基本的物理实体——原子、粒子、辐射、平移运动、电荷和磁荷等等——都是可以互换的。直接将实体A转换为实体B并不总是可能的，但有迹象表明，这种转换可以通过间接(如果不是直接)过程来实现。
目前的情况是，原子可以被细分，但是细分后的产物，或者任何已知的粒子，都不具备构成完整原子的特征，除非有一个“恶魔”的帮助。同样清楚的是，根据现有的资料，不仅原子和粒子，而且辐射，甚至平移运动，都有共同的分母，同样清楚的是，所有观测到的粒子都不能成为这个共同的分母。因此，就当今物理学而言，这些粒子在物理图像中的位置是一个完全的谜。
更大的谜团是，为什么亚原子粒子功能的“积木”理论在现代实验发现的影响下完全崩溃，并没有得到更广泛的承认。即使是人类头脑中对长久以来所珍视的思想所具有的极大的坚韧不拔的精神，也很难充分解释对当前原子和粒子物理学的概念和理论的保留，面对压倒性的证据，这些理论观点几乎在每个细节上都是完全错误的。物理学家们对这些陈腐不堪的概念仍然抱有信心，这一点尤为引人注目，因为他们自由地承认，当前理论的“基本思想”将需要“剧烈的”改变，毕竟，这只是“现有的情况是没有希望的，我们必须有一个新的理论结构”另一种说法。考虑下这些陈述，例如:
来自乔治·汤姆逊爵士-
有一些新的想法想让这些新碎片在拼图中就位…当这个想法出现时，它很可能涉及到对基本想法的重新塑造，以及放弃一些我们现在认为理所当然的东西。
来自弗里曼J·戴森-
在过去的十年里，大多数物理学家都清楚地认识到，要掌握基本粒子的特性，就必须进行基本的概念创新。
来自Dirac p.a.m.——
在那里(处理新粒子时)，这个理论仍处于初级阶段。可以肯定的是，在这些问题得到解决之前，我们的基本思想必须有重大的变化。
从诺伯特•维纳
人们普遍认为，物理学中基本粒子的多样性是不可容忍的，而且在不久的将来一定会被一个统一得多的物理学所取代，在这个物理学中，量子理论和相对论都将被重新塑造。
从目前讨论的观点来看，这些声明的最显著特点是一致承认这一事实，即局势如此严重，需要采取英勇的措施; 这种“基本”和“基础”的观念必须改变。现代“粒子”理论已经破产。因此，外推的过程也就不足为奇了。外推法是一种可靠得多的方法，它可以推导出一个理论建构所需要的基本假设，而在发展目前处于如此糟糕状态的先前存在的思想时所用的任何方法都无法与之相比，它使我们对原子的结构有了一个全新的概念，对亚原子粒子的性质也有了一个同样新颖的概念。鉴于上文所述的情况，我们在逻辑上不能期望有任何其他的东西。否则，我们如何才能获得“基本观念的重塑”、“重大变革”或“基本概念创新”? 新理论和旧理论之间完全没有相似之处，这不足为奇;所有的指标都清楚地提前指向了这个方向。
当新理论以一种简单而自然的方式克服了对它的前辈们来说如此巨大的障碍时，考虑到外推结论是正确的这一内在的强大可能性，也不应该有任何令人惊讶的地方。这是新理论第5大杰出的成就。再也没有必要求助于灵魂或恶魔——或者它们的现代对等物:它们纯粹是一种临时性质的神秘的假想“力量”——来解释原子的各个部分是如何结合在一起的。没有什么好解释的，因为原子没有独立的部分。它是一个完整的单元，每一种原子的特殊和独特的特性，并不是因为它们各自的“组成部分”是如何组合在一起的，而是由于组成每个原子的几个不同运动的性质和大小。
同时，对原子结构的这种解释告诉我们，为什么这样一个单位可以驱逐粒子或分解成更小的单位，即使它没有单独的部分; 它是如何运作的，在某些方面，就好像它是亚原子单位的集合，即使它实际上是一个整体。这样的结构显然可以分解它的一些运动，或者吸收额外的运动单元，而不会以任何方式改变这样一个事实:它是一个单一的实体，而不是部件的集合。当投手投出一个曲线球时，球仍然是一个单一的单元—它是一个棒球—即使它现在同时具有平移运动和旋转运动，而这在投手手中是没有的。我们不必担心是什么样的“力”将球旋转的“组成部分”、平移的“组成部分”和马皮覆盖的“核”连在一起。
一般的印象是，如果我们能从原子中得到粒子，那么原子中一定有粒子;也就是说，原子必须由亚原子粒子构成。这个结论似乎是如此自然和合乎逻辑，以至于它经受住了通常是致命的一击: 如前所述，这一发现表明，在放射性衰变过程中从原子中发出的粒子不具备构成原子所必需的性质。三种粒子从解体的原子中喷射出来。伽玛粒子是光子，辐射的单位，从来没有被视为是可能的原子成分。阿尔法粒子是带电荷的氦原子，人们普遍认为它们不是合适的基本“积木”。贝塔粒子是电子。虽然目前的理论认为电子是原子的组成部分之一，但目前的观点是，在放射性中发出的电子并不像在现有原子中那样存在，而是在发射过程中产生的。此外，一个电子要成为原子的组成部分所必须具有的性质与实际观察到的电子的性质完全不同。因此，由“组成部分”构成的原子的整个概念陷入混乱。
现在很明显，所有这些混乱都是完全没有必要的，但迄今为止毫无疑问的假设造成：即亚原子粒子具有原子“组成部分”的特征;也就是说，它们以粒子的形式存在于原子的结构中，它们需要某种“力”的性质来保持它们的位置，等等。当我们用运动代替“组成部分”时，根据互反系统的结论，整个情况就会自动明朗起来。原子是复合运动，亚原子粒子是具有相同一般性质的较不复杂的运动，光子是简单的运动。一个原子，即使是一个没有“分离的组成部分”的单一的独立结构，也可以把它的一些运动逐出或转移到其他结构中去。如果从原子中分离出来的运动是平动的，它就会再现为另一个单位的平动; 如果是线性振动，它会以辐射的形式再现; 如果它是一个小于原子复杂性的旋转运动，它就会以亚原子粒子的形式重现; 如果它是一个复杂的旋转运动，它就会以较小的原子的形式重现。在任何一种情况下，原始原子的状态都会根据失去的运动的性质和大小而变化。
对所观察到的各种物理实体的互换性的解释现在是显而易见的。所有这些实体都是运动的形式或不同形式的组合，因此它们中的任何一个都可以通过适当的方法转换成其他形式或形式的组合。运动是物理宇宙的公分母。
过去曾有相当多的猜测，认为能量可能具有这种地位;所有物理实体可能在某种程度上只是能量的不同形式。从某种意义上说，这是正确的，因为哪里有运动，哪里就有能量。但是，能量是一个标量，它没有能力被细分为不同类别的多样性，而这些类别是解释各种各样的物理现象所必需的。确实存在着诸如动能、电能等细分，但这些只是辅助分类;它们不参与能量的测量。erg就是erg，不管是动能erg还是电能erg。另一方面，运动是矢量的，所有由运动的三维性而产生的无限变化都反映在定性和定量关系上。振动运动的单位并不完全等同于旋转运动的单位。但它可以通过适当的过程转换成旋转运动的单位。
这种转变存在某些限制的原因实际上是不言而喻的。一个要求总共有n个运动单元的结构不能由包含小于n个单元的单一的运动单元组成，一个旋转单位不能由纯平动单位组成，除非有一个等效的机械力偶可用，一个非常复杂的结构不能由单一的过程形成，等等。但是任何物理结构都可以被分解成简单的运动单元，在适当的条件下，任何可能的结构都可以由简单的运动单元构成，因为所有的物理结构都完全由一个实体构成:运动。
如前所述，所观察到的亚原子粒子——中子、电子等等——并不是构成原子的组成部分; 它们是与原子一般性质相同的复杂运动，但复杂性较低。“亚原子粒子”一词在这个新的语境中仍然是相当合适的，它将被保留在这部作品中，但“基本粒子”一词必须被抛弃。从构成其他结构的基本单位的意义上讲，不存在“基本”粒子。粒子比原子小，也不像原子那么复杂，但它绝不是基本的;基本单位是运动的单位。
进一步考虑图A，可以很容易地确定亚原子粒子在运动层次中的位置。如图所示，原子是一个具有三维旋转的结构;也就是说，绕着所有三个相互垂直的轴旋转。但旋转不一定是三维的。它可以是二维的，也可以是一维的。事实上，一维旋转在我们的日常生活中比任何其他旋转都更为常见。因此，需要修改图表A，使其提供一个少于三维的旋转的表达位置。图B显示了添加后的互反系统。
图B
每个增加的旋转维度都会改变旋转单元的行为——改变它们的性质——因此，这三组旋转粒子很容易在物理上区分开来。
每增加一个旋转的维度就改变了旋转单元的行为——改变了它们的特性——因此，这三组旋转粒子就可以很容易地在物理上区别开来。最显著的差别是三维旋转单位（原子）和亚原子单位之间的差别。充分考虑各种类型的旋转对旋转单元性能的影响超出了本卷的范围，但是，从第六章提出的观点可以明显看出，一个单位不能与另一个单位建立永久的关系，除非旋转力在所有三个维度上都是有效的。因此，亚原子粒子比原子更具有暂时性和易逝性。二维单元和一维单元之间的差异不太明显，但可以通过进一步研究来确定。
在较早的一份出版物中对这种材料的原子和亚原子旋转特性进行了详细的研究，发现有117种可能的三维旋转组合、3种二维旋转单元和2种一维旋转单元。一维的单位是电子和正电子。二维的单位是中子、中微子和一个粒子，这个粒子还没有被确定，因为它很像氢原子，可能会自发地转变成氢原子的状态。117个三维单元，当然，是已知的化学元素加上一些额外的元素，其在目前已经确定的元素列表的末尾，这些元素在当地环境中是不稳定的。
仔细研究图表B的人无疑会注意到，这张图表中有一个广阔的空间，显然需要另一套以低频(负)辐射为基础的旋转单元，而不是以高频(正)辐射为基础的旋转单元，后者这是前面篇幅所列举的旋转组合的基础。这样的负单位确实存在，在适当的时候，图表将不得不相应地展开。然而，根据前面提到的原理，这些负光子的旋转也是负的，这种负旋转，在时空方向上与我们讨论过的物质原子和亚原子粒子的旋转相反，赋予了这些单位在局部环境中的一些特殊性质，因此，我们最好把对这些单位的讨论推迟到我们为了解这些不同寻常的性质打下基础之后。
关于本章的主题有两点，即图表B中生动描述的发展，在我们转向其他内容之前，值得特别注意。首先，应该指出的是，这一发展在证明互反系统的两个基本假设的有效性方面走了很长的路。正如前面的讨论所显示的，主要物理实体的状态——物质的原子、辐射的光子、亚原子粒子等等——作为复合运动是这些假设的直接结果，而这些实体本质的这个新概念被证明是极其成功的，它用一种简单自然的方式解释所有的行为特征，这些特征曾给之前的理论带来了很大的困难。此外，如果空间和时间确实具有假定的性质，那么必须存在的特定种类的物理单位就是在物理宇宙中观察到的那些单位。这不可能只是巧合。很明显，非常不可能的是，假设所要求的单位类型的存在，以及假设所要求的行为类型的存在可能纯粹是偶然的，即使是在发展的早期阶段。因此，支持新理论体系有效性的几率本来就很高，现在由于从已知到未知的推断得出的结论具有很强的内在可能性，这个有效性的几率更加大大增加了。
值得评论的第二点是，迄今为止讨论过的所有关于互反系统的杰出成就和其他成就——对辐射、物质、亚原子粒子和引力存在的解释，消除为了将保持原子在一起对一个特殊的恶魔或力量的任何需要，这些解释为诸如遥远星系的衰退、星系的形成、所谓“基本”粒子的物理性质、各种物理实体的互换性等问题提供了新的解释。它们完全是非数学的，结果是这样的，它们不可能通过任何一种数学操作来实现，无论数学过程可能多么复杂和强大。所需要的是概念上的澄清:纠正以前使用的基本概念中的错误。毕竟，语言中有“魔力”。
表A
我们将在后面的几页中处理的所有更复杂的物理实体都是通过组合以前存在的更简单的运动来构建的。为了便于对这一过程进行解释，我们将在讨论中逐项介绍这一过程，图表A已经准备好显示到目前为止所发生的进展情况，在后续页的适当位置将介绍同一图表的更多扩展版本，显示对原始组合的连续添加。
尽管只有一个组成部分- -运动- - -可用于它们的结构，但使这些物理实体大量增殖成为可能的因素是：由于空间和时间的三维性所带来的方向自由，这种运动可以以各种各样的形式存在。首先，两种一般的几何运动类型是有区别的:(1)旋转(R)和(2)直线或平移(L)。然后，除了这两种类型的单向运动(我们将用图示的符号来表示)外，还可能存在这两种类型的振动运动; 也就是说，运动在其他方面是相似的，但它周期性地逆转方向。对于这些运动，我们将使用符号RV和LV。此外，其中一些运动可以在一维以上同时存在。因此，我们可能有一个单元只在一维(R1)中旋转，另一个类似的单元在二维(R2)中旋转，还有一个在三维(R3)中旋转。最后，大于单位速度 (多个单位空间关联于一个单位时间) 的速度，以及小于单位速度 (多个单位时间关联于一个单位空间) 的速度，二者间行为(属性)有很大的差异。
术语的使用在这里带来了一些问题。我们将对高速振动(高频辐射)应用正(+)项，对低速振动(低频辐射)应用负(-)项。如前所述，对辐射光子的直接旋转叠加必须有相反的时空方向，就像之前提到的那样，有一些令人信服的论据支持在应用的术语中认识到这种逆转，但为了避免混淆，似乎遵循既定的先例是明智的，因此在这项工作中，对正振动的旋转叠加将被指定为正的。因此，一个物质原子(material atom)由R3+叠加在LV1+上构成。在此基础上，“正”一词被确定为物质系统（material system）中正常的叠加序列，而不是特定的时空方向。
把物理实体作为复合运动的概念是互反系统对阐明物理图景做出的最大贡献之一，这一概念尤其重要，因为原子和“基本粒子”领域的现有情况完全是混沌的。目前的观点是原子是由更小的单位组成的。这个想法主要来自于观察，在适当的条件下，原子会解体，在这个过程中会出现更小的粒子。虽然现在普遍承认，从分解的原子中产生的粒子不具有原子成分(如果有原子成分的话)必然具有的性质，然而，在目前的科学思想中，观察到的衰变被认为是原子由“基本粒子”组成的证据。正如在《反对原子的案例》中所指出的那样，我们在这里有一种奇怪的论点，即某些粒子从解体的原子中出现，证明了原子是由某些其他粒子组成的。
此外，关于把原子的“各部分”连在一起的力的性质和起源，至今还没有发现任何线索，尽管人们投入了大量的时间和精力来寻找某种解释，但有人告诉我们，“可能需要比人类历史上其他任何科学问题都要多的时间。” 到目前为止，唯一的办法是求助于一项特别假设，即“核力”只为了这一特定目的而存在。这与我们的原始祖先为他们所面临的困难问题所找到的解决办法是相同的，只是表达方法不同。对于困惑不解的物理学家来说，纯粹假设的“核力”是用来把原子的“部分”固定在一起的，这和早期为了同样的目的而发明的“恶魔”完全是一回事。
从原则上讲，现代科学蔑视原始人类试图解释未知事物的超自然力量，但是，一种完全没有任何独立证据证明其存在的、专门发明的纯粹假设的力量，并不比任何灵魂或恶魔更超自然。它只是另一个名字的恶魔。“有一种强烈的暗示，”弗雷德·霍伊尔说，“现代人对宇宙所做的努力，并不比原始人对问题所做的更好，虽然我们现在发现他们的自然观很简单。”
如果可以合理地宣称情况正在改善，科学确实在朝着对原子和亚原子关系的逻辑解释迈进，那么就有理由相信当前的理论是正确的，尽管它有许多缺陷和不一致之处，但近年来的实验进展给当前的思想带来了一系列的沉重打击。一个非常令人尴尬的发展是“基本”粒子数量的不断增加，现在已经到了亨利·马格诺所说的阶段，“基本”一词已经相当于“令人困惑的”、“神秘的”等等的同义词。这本身就清楚地表明，现代物理学中粒子的真正作用不是原子的“组成部分”。
然而，近年来最具毁灭性的发现是，目前的理论认为物质原子的最终组成部分不存在永久的“构件”。目前流行的原子和粒子理论是建立在这样的假设之上的:宇宙是由许多这种或那种永久的、独特的“积木”构成的，自然现象发生的多方面的原因仅仅是这些基本实体以不同的比例和不同的结构形式结合在一起的结果。然而，实验人员现在所拥有的高能试验的经验表明，没有什么是永恒的。正如罗伯特•马谢克(Robert Marshak)所承认的那样，这些可能与众不同的“构件”正在以一种让当代物理学家“极度不安”的方式分解、重组和交换身份。到这个时候，一切基本的物理实体——原子、粒子、辐射、平移运动、电荷和磁荷等等——都是可以互换的。直接将实体A转换为实体B并不总是可能的，但有迹象表明，这种转换可以通过间接(如果不是直接)过程来实现。
目前的情况是，原子可以被细分，但是细分后的产物，或者任何已知的粒子，都不具备构成完整原子的特征，除非有一个“恶魔”的帮助。同样清楚的是，根据现有的资料，不仅原子和粒子，而且辐射，甚至平移运动，都有共同的分母，同样清楚的是，所有观测到的粒子都不能成为这个共同的分母。因此，就当今物理学而言，这些粒子在物理图像中的位置是一个完全的谜。
更大的谜团是，为什么亚原子粒子功能的“积木”理论在现代实验发现的影响下完全崩溃，并没有得到更广泛的承认。即使是人类头脑中对长久以来所珍视的思想所具有的极大的坚韧不拔的精神，也很难充分解释对当前原子和粒子物理学的概念和理论的保留，面对压倒性的证据，这些理论观点几乎在每个细节上都是完全错误的。物理学家们对这些陈腐不堪的概念仍然抱有信心，这一点尤为引人注目，因为他们自由地承认，当前理论的“基本思想”将需要“剧烈的”改变，毕竟，这只是“现有的情况是没有希望的，我们必须有一个新的理论结构”另一种说法。考虑下这些陈述，例如:
来自乔治·汤姆逊爵士-
有一些新的想法想让这些新碎片在拼图中就位…当这个想法出现时，它很可能涉及到对基本想法的重新塑造，以及放弃一些我们现在认为理所当然的东西。
来自弗里曼J·戴森-
在过去的十年里，大多数物理学家都清楚地认识到，要掌握基本粒子的特性，就必须进行基本的概念创新。
来自Dirac p.a.m.——
在那里(处理新粒子时)，这个理论仍处于初级阶段。可以肯定的是，在这些问题得到解决之前，我们的基本思想必须有重大的变化。
从诺伯特•维纳
人们普遍认为，物理学中基本粒子的多样性是不可容忍的，而且在不久的将来一定会被一个统一得多的物理学所取代，在这个物理学中，量子理论和相对论都将被重新塑造。
从目前讨论的观点来看，这些声明的最显著特点是一致承认这一事实，即局势如此严重，需要采取英勇的措施; 这种“基本”和“基础”的观念必须改变。现代“粒子”理论已经破产。因此，外推的过程也就不足为奇了。外推法是一种可靠得多的方法，它可以推导出一个理论建构所需要的基本假设，而在发展目前处于如此糟糕状态的先前存在的思想时所用的任何方法都无法与之相比，它使我们对原子的结构有了一个全新的概念，对亚原子粒子的性质也有了一个同样新颖的概念。鉴于上文所述的情况，我们在逻辑上不能期望有任何其他的东西。否则，我们如何才能获得“基本观念的重塑”、“重大变革”或“基本概念创新”? 新理论和旧理论之间完全没有相似之处，这不足为奇;所有的指标都清楚地提前指向了这个方向。
当新理论以一种简单而自然的方式克服了对它的前辈们来说如此巨大的障碍时，考虑到外推结论是正确的这一内在的强大可能性，也不应该有任何令人惊讶的地方。这是新理论第5大杰出的成就。再也没有必要求助于灵魂或恶魔——或者它们的现代对等物:它们纯粹是一种临时性质的神秘的假想“力量”——来解释原子的各个部分是如何结合在一起的。没有什么好解释的，因为原子没有独立的部分。它是一个完整的单元，每一种原子的特殊和独特的特性，并不是因为它们各自的“组成部分”是如何组合在一起的，而是由于组成每个原子的几个不同运动的性质和大小。
同时，对原子结构的这种解释告诉我们，为什么这样一个单位可以驱逐粒子或分解成更小的单位，即使它没有单独的部分; 它是如何运作的，在某些方面，就好像它是亚原子单位的集合，即使它实际上是一个整体。这样的结构显然可以分解它的一些运动，或者吸收额外的运动单元，而不会以任何方式改变这样一个事实:它是一个单一的实体，而不是部件的集合。当投手投出一个曲线球时，球仍然是一个单一的单元—它是一个棒球—即使它现在同时具有平移运动和旋转运动，而这在投手手中是没有的。我们不必担心是什么样的“力”将球旋转的“组成部分”、平移的“组成部分”和马皮覆盖的“核”连在一起。
一般的印象是，如果我们能从原子中得到粒子，那么原子中一定有粒子;也就是说，原子必须由亚原子粒子构成。这个结论似乎是如此自然和合乎逻辑，以至于它经受住了通常是致命的一击: 如前所述，这一发现表明，在放射性衰变过程中从原子中发出的粒子不具备构成原子所必需的性质。三种粒子从解体的原子中喷射出来。伽玛粒子是光子，辐射的单位，从来没有被视为是可能的原子成分。阿尔法粒子是带电荷的氦原子，人们普遍认为它们不是合适的基本“积木”。贝塔粒子是电子。虽然目前的理论认为电子是原子的组成部分之一，但目前的观点是，在放射性中发出的电子并不像在现有原子中那样存在，而是在发射过程中产生的。此外，一个电子要成为原子的组成部分所必须具有的性质与实际观察到的电子的性质完全不同。因此，由“组成部分”构成的原子的整个概念陷入混乱。
现在很明显，所有这些混乱都是完全没有必要的，但迄今为止毫无疑问的假设造成：即亚原子粒子具有原子“组成部分”的特征;也就是说，它们以粒子的形式存在于原子的结构中，它们需要某种“力”的性质来保持它们的位置，等等。当我们用运动代替“组成部分”时，根据互反系统的结论，整个情况就会自动明朗起来。原子是复合运动，亚原子粒子是具有相同一般性质的较不复杂的运动，光子是简单的运动。一个原子，即使是一个没有“分离的组成部分”的单一的独立结构，也可以把它的一些运动逐出或转移到其他结构中去。如果从原子中分离出来的运动是平动的，它就会再现为另一个单位的平动; 如果是线性振动，它会以辐射的形式再现; 如果它是一个小于原子复杂性的旋转运动，它就会以亚原子粒子的形式重现; 如果它是一个复杂的旋转运动，它就会以较小的原子的形式重现。在任何一种情况下，原始原子的状态都会根据失去的运动的性质和大小而变化。
对所观察到的各种物理实体的互换性的解释现在是显而易见的。所有这些实体都是运动的形式或不同形式的组合，因此它们中的任何一个都可以通过适当的方法转换成其他形式或形式的组合。运动是物理宇宙的公分母。
过去曾有相当多的猜测，认为能量可能具有这种地位;所有物理实体可能在某种程度上只是能量的不同形式。从某种意义上说，这是正确的，因为哪里有运动，哪里就有能量。但是，能量是一个标量，它没有能力被细分为不同类别的多样性，而这些类别是解释各种各样的物理现象所必需的。确实存在着诸如动能、电能等细分，但这些只是辅助分类;它们不参与能量的测量。erg就是erg，不管是动能erg还是电能erg。另一方面，运动是矢量的，所有由运动的三维性而产生的无限变化都反映在定性和定量关系上。振动运动的单位并不完全等同于旋转运动的单位。但它可以通过适当的过程转换成旋转运动的单位。
这种转变存在某些限制的原因实际上是不言而喻的。一个要求总共有n个运动单元的结构不能由包含小于n个单元的单一的运动单元组成，一个旋转单位不能由纯平动单位组成，除非有一个等效的机械力偶可用，一个非常复杂的结构不能由单一的过程形成，等等。但是任何物理结构都可以被分解成简单的运动单元，在适当的条件下，任何可能的结构都可以由简单的运动单元构成，因为所有的物理结构都完全由一个实体构成:运动。
如前所述，所观察到的亚原子粒子——中子、电子等等——并不是构成原子的组成部分; 它们是与原子一般性质相同的复杂运动，但复杂性较低。“亚原子粒子”一词在这个新的语境中仍然是相当合适的，它将被保留在这部作品中，但“基本粒子”一词必须被抛弃。从构成其他结构的基本单位的意义上讲，不存在“基本”粒子。粒子比原子小，也不像原子那么复杂，但它绝不是基本的;基本单位是运动的单位。
进一步考虑图A，可以很容易地确定亚原子粒子在运动层次中的位置。如图所示，原子是一个具有三维旋转的结构;也就是说，绕着所有三个相互垂直的轴旋转。但旋转不一定是三维的。它可以是二维的，也可以是一维的。事实上，一维旋转在我们的日常生活中比任何其他旋转都更为常见。因此，需要修改图表A，使其提供一个少于三维的旋转的表达位置。图B显示了添加后的互反系统。
图B
每个增加的旋转维度都会改变旋转单元的行为——改变它们的性质——因此，这三组旋转粒子很容易在物理上区分开来。
每增加一个旋转的维度就改变了旋转单元的行为——改变了它们的特性——因此，这三组旋转粒子就可以很容易地在物理上区别开来。最显著的差别是三维旋转单位（原子）和亚原子单位之间的差别。充分考虑各种类型的旋转对旋转单元性能的影响超出了本卷的范围，但是，从第六章提出的观点可以明显看出，一个单位不能与另一个单位建立永久的关系，除非旋转力在所有三个维度上都是有效的。因此，亚原子粒子比原子更具有暂时性和易逝性。二维单元和一维单元之间的差异不太明显，但可以通过进一步研究来确定。
在较早的一份出版物中对这种材料的原子和亚原子旋转特性进行了详细的研究，发现有117种可能的三维旋转组合、3种二维旋转单元和2种一维旋转单元。一维的单位是电子和正电子。二维的单位是中子、中微子和一个粒子，这个粒子还没有被确定，因为它很像氢原子，可能会自发地转变成氢原子的状态。117个三维单元，当然，是已知的化学元素加上一些额外的元素，其在目前已经确定的元素列表的末尾，这些元素在当地环境中是不稳定的。
仔细研究图表B的人无疑会注意到，这张图表中有一个广阔的空间，显然需要另一套以低频(负)辐射为基础的旋转单元，而不是以高频(正)辐射为基础的旋转单元，后者这是前面篇幅所列举的旋转组合的基础。这样的负单位确实存在，在适当的时候，图表将不得不相应地展开。然而，根据前面提到的原理，这些负光子的旋转也是负的，这种负旋转，在时空方向上与我们讨论过的物质原子和亚原子粒子的旋转相反，赋予了这些单位在局部环境中的一些特殊性质，因此，我们最好把对这些单位的讨论推迟到我们为了解这些不同寻常的性质打下基础之后。
关于本章的主题有两点，即图表B中生动描述的发展，在我们转向其他内容之前，值得特别注意。首先，应该指出的是，这一发展在证明互反系统的两个基本假设的有效性方面走了很长的路。正如前面的讨论所显示的，主要物理实体的状态——物质的原子、辐射的光子、亚原子粒子等等——作为复合运动是这些假设的直接结果，而这些实体本质的这个新概念被证明是极其成功的，它用一种简单自然的方式解释所有的行为特征，这些特征曾给之前的理论带来了很大的困难。此外，如果空间和时间确实具有假定的性质，那么必须存在的特定种类的物理单位就是在物理宇宙中观察到的那些单位。这不可能只是巧合。很明显，非常不可能的是，假设所要求的单位类型的存在，以及假设所要求的行为类型的存在可能纯粹是偶然的，即使是在发展的早期阶段。因此，支持新理论体系有效性的几率本来就很高，现在由于从已知到未知的推断得出的结论具有很强的内在可能性，这个有效性的几率更加大大增加了。
值得评论的第二点是，迄今为止讨论过的所有关于互反系统的杰出成就和其他成就——对辐射、物质、亚原子粒子和引力存在的解释，消除为了将保持原子在一起对一个特殊的恶魔或力量的任何需要，这些解释为诸如遥远星系的衰退、星系的形成、所谓“基本”粒子的物理性质、各种物理实体的互换性等问题提供了新的解释。它们完全是非数学的，结果是这样的，它们不可能通过任何一种数学操作来实现，无论数学过程可能多么复杂和强大。所需要的是概念上的澄清:纠正以前使用的基本概念中的错误。毕竟，语言中有“魔力”。