作者张祥前

系中国大陆民间独立学者，生活困难，长年坚持时空、场、质量、电荷、光、能量、万有引力、电磁场力----的本质等基础科学的研究，希望社会爱心人士给于关注和资助。

想看《生死之谜》《外星人日常生活情况》《意识和灵魂》《科学与生命轮回》加张祥前微信zhxq1105974776

作者格言：认真做学问，拒绝胡扯。

注1，本文没有特别标注的情况下，大写字母为矢量。

注2，本文为了描述的方便和简单，把物体看成一个点，称为质点，本文只是描述质点在真空中的运动情况，以及空间本身的运动情况，不描述形状物体在介质中运动情况。

注3，百度统一场论6版可以看到更详细的背景资料。

目录，

一，万有引力的本质到底是什么？

二，传递万有引力的介质是什么？

三，宇宙到底有哪些东西构成？

四，事和物的区别是什么？

五，物理概念是怎么产生的？

六，如何描述空间本身的运动？

七，质点和空间为什么要运动？

八，空间为什么是三维的？

九，为什么说我们生活的空间是右手螺旋空间？

十，为什么说脱离观察者谈论运动是没有意义的？

十一，为什么说物体周围空间逆时针旋转运动产生了万有引力？

十二，时间的本质和物理定义是什么？

十三，三维螺旋时空为什么可以导出时空同一化方程？。

十四， 场的严格定义是什么？

十五， 质量和引力场的定义是什么？

十六， 引力场为什么有三种形态？

十七，力的本质和严格定义是什么？

十八， 怎么解释牛顿三大定理？

十九，用质量的几何定义可以导出相对论中的质速关系吗？

二十，为什么高斯定理可以描述引力场和质量的几何定义方程？

二十一，质量、引力场与旋转运动空间有什么关系？

二十二，如何证明惯性质量等价于引力质量？

二十三，怎么从引力场和质量定义方程导出万有引力公式？

二十四，怎么解释万有引力公式？

二十五，为什么引力场和万有引力是负号？

二十六，空间为什么有波动性？

二十七，空间的波动性和引力场有什么关系？

二十八，真空静态引力场方程是什么？

二十九，万有引力场和电磁场之间有什么关系？

三十，如何产生反引力场？

三十一，万有引力的传播速度是多少？

三十二，物体的质量为什么可以叠加？

三十三，宇宙空间为什么会膨胀？

牛顿的万有引力定理表述为：

宇宙中任何两个物体都是相互吸引的，吸引力大小和它们的质量成正比，与他们距离的平方成反比。引力的方向沿着两个物体的连线，并且指向自己。

这个定理看起来很简单，但是它的本质牵涉到自然界核心秘密，人类如果想把万有引力解释清楚，必须要理解与万有引力密切相关的运动、时间、空间、质量、引力场、加速度、力等基本物理概念。

一， 万有引力的本质到底是什么？

万有引力给人类最困惑的两个问题是，宇宙中任意两个物体之间的引力是怎么产生的，又是怎么把引力传给对方的。就是万有引力的起源是什么，又是通过什么介质把引力传给对方。

其实，万有引力的本质讲起来很简单。

举一个例子，一个汽车迎面向你驶来，驾驶员觉得自己是静止的，肯定认为你是迎面向汽车运动。如果一个汽车加速的向你驶来，驾驶员觉得自己是静止的，肯定认为你在加速地向汽车运动。究竟是你在运动还是汽车在运动，不重要，关键的有意义的是汽车和人之间的空间在变化。

万有引力本质就是质点之间的空间运动变化，相对于我们观察者所表现出的一种性质。

两个质点之间的空间的运动变化和两个质点在空间中的相对运动本质上应该是一回事情。

人类被万有引力这个“力”字蒙住了眼睛。老是想力是个什么东西，力到底是什么？越想越糊涂! 一个物体，有体积，有长度，有宽度，有高度，这些反映了这个物体的一种性质，而万有引力也是物体相对之间运动所表现出的一种性质。

一个女孩从我面前走过，我说这个女孩很漂亮，一把小刀，我说很锋利，漂亮是我们对女孩描述出的一种性质，锋利是我们对小刀描述出的一种性质。

力就是我们对物体相对运动【或者具有相对运动趋势】描述的一种性质，力不是一个具体存在的东西，是我们人对物体运动或者空间运动描述出的一种性质。

两个物体有相对加速运动、或者有相对加速运动趋势，我们就可以说他们之间受到了作用力。

设想一下，如果在中国，一个人手里拿一个小球，在某一个时刻，这个人把小球放下，小球从静止状态加速撞向地球，按照前面的看法，也可以说小球始终是静止在空间中的，是地球撞上小球。

也许有人反驳，我们同时在我们对称的国家----巴西国家放一个小球，岂不是小球要加速地飞向空中？

这个反驳其实是需要一个前提：

空间是静止和不动的，一切物体像鱼儿那样在静止的空间海洋里存在和运动，空间的存在于物质点的运动是不相干的。

关键的关键是：空间本身是时时刻刻在运动、变化的，空间和质点的运动是紧密的联系在一起的。

我们人类对物体运动司空见惯，对物体周围空间本身运动很不习惯。有关万有引力的许多让人困惑的问题，其实都物体周围空间本身的运动造成的。

二， 传递万有引力的介质是什么？

本文认为传递万有引力的介质就是空间。

月球围绕地球旋转，地球是通过什么东西把引力传给月球的？如果认为地球通过一个特殊的物质把引力传递给月球，那这个特殊的物质能不能由微小的东西构成？如果是由一些更小的东西构成，引力又是怎么在这些微小东西的空隙之间传递？如果介质不能够分成许多微小的东西，内部构造是无限连续的，这种介质的性质是怎么来的？这样我们很难理解这种特殊的介质。

本文认为宇宙中任何物体都可以影响周围空间，进而影响存在于空间中的物体，物体是通过影响周围空间，进一步影响空间中存在的物体，来相互作用的。

空间本身时刻在运动着，地球和月球是通过空间来相互传递引力的，物体之间的相互作用力的介质就是空间。

引力只是一种性质，月球和地球以及宇宙万物有相对加速运动趋势，我们就可以说它们之间有万有引力的作用。

三，宇宙到底有哪些东西构成？

宇宙由物体和空间组成，不存在第三种与之并存的东西。其余【包括时间】统统不存在，其余都是我们观察者对物体运动和空间本身运动的描述。

如果没有观察者的描述，宇宙只是剩下空间和物体，其余统统不存在。

所谓的暗物质、暗能量、上帝粒子、引力子、以太都是不存在的。

四，事和物的区别是什么？

像我们眼前的一棵树，一条河，一座山，是物，树的生长，河水的流动，这些是事。

宇宙中，质点和空间是“物”，其余的像时间、位移、质量、电荷、场、能量、速度、动量、力、温度、声音----都是“事”，是“物”相对于我们观测者运动时，经我们观察者描述出的一种性质。

脱离了观察者，事是不存在的，但是，物仍然存在，这个是事和物的主要区别。

五， 物理概念是怎么产生的？

宇宙由空间和质点构成，一切物理现象都是相对于我们观察者质点在空间中运动的或者物体周围空间本身运动形成的。

我们观察者对物理现象总结概括便形成了物理概念。

时间、万有引力场、电磁场、核力场、光速、电荷、质量、能量、动量、力、声音、热---的本质都是质点在空间中运动或者质点周围空间本身运动经过我们观察者描述出的一种性质。

六，如何描述空间本身的运动？

讲到空间本身的运动，我们如何定性定量的去描述空间本身的运动？

我们把空间分割成许多小块，每一块叫空间几何点，简称几何点，几何点走过的路线叫几何线。通过描述这些几何点的运动就可以描述空间本身的运动。

七，质点和空间为什么要运动？

物理学是我们人对几何世界【由空间和物体组成】的描述，物理和几何有着对应性。一个物理现象总可以找到相应的几何状态。

在物理学中我们描述的运动状态，和几何中的垂直状态是相对应的，如果没有我们人去描述，运动状态其实就是几何中的垂直状态。

任何一个物体周围空间三维垂直状态中的几何点，相对于我们观测者一定要运动，并且不断变化的运动方向和走过的轨迹又可以重新构成一个垂直状态。这个可以叫垂直原理。

不断变化的运动方向一定是曲线运动，圆周运动最多可以作两条相互垂直的切线，而空间是三维的，其运动轨迹一定可以作三条相互垂直的切线，所以运动一定会在圆形平面的垂直方向上延伸，合理的看法是空间几何点以柱状螺旋式在运动。

归根结底，质点运动的原因是空间本身运动造成的。质点存在于空间中因为空间本身运动的影响而运动。

八，空间为什么是三维的？

我们知道，沿空间中任意一点最多可以作三条相互垂直的有向线段，称为三维空间。

空间为什么是三维的？

一维空间决定了质点以直线运动，二维空间决定了质点以圆或者曲线运动，三维空间决定了质点以柱状螺旋式运动。

或者说空间直线运动产生的是一维空间，空间曲线运动产生的是二维空间，空间圆柱状螺旋式运动产生的是三维空间。这两种看法是我们人对同一个现象从不同角度理解而出现的。

三维空间是因为质点外空间本身时刻以柱状螺旋式运动的原因。

空间的圆柱状螺旋式运动就是垂直原理决定的。

九，为什么说我们生活的空间是右手螺旋空间？

我们生活所在的宇宙空间是右手螺旋式空间，就是我们用右手握住空间的直线运动，大拇指和直线运动方向一致，则四指的环绕方向就是空间的旋转方向。

至于为什么是这样的？只是说自然界右手螺旋是正面的，右手螺旋式具有普遍优势。

数学上，格林公式和斯托克斯定理认为，我们在某一个曲面上，一边行走，一边向左转，最后走了一个封闭的圆周线，这个圆周线包围的曲面的正方向就是我们右手大拇指方向【这个时候右手四指环绕方向和我们走的圆周线方向一致】。

正电荷、负电荷周围空间也是右手螺旋空间，只是正电荷大拇指指向无限远处空间，而负电荷大拇指是指向电荷的。

十，为什么说脱离观察者谈论运动是没有意义的？

相对论认为时间、位移、力、质量等很多物理概念是相对的，对于相互运动的不同观测者来测量可能有不同的数值。这“相对”两个字延伸一下，就是相对于我们观测者而言。

如果没有观测者，或者不指明那一个观测者，时间、位移、力、质量---许多物理概念失去了意义。由于时间、位移、力、质量---这些物理概念来自于质点相对于我们观测者在空间中的运动，所以讲，脱离观测者(我们人)描述运动是没有意义的。

咋一看，以上看法好像是一种唯心主义，不过，唯心主义认为一旦没有观测者，没有人，一切都没有了，这个也是不对的。

正确的看法应该是这样的：

宇宙中所有的运动都是相对于我们人而言的，一旦没有了人，宇宙给我们的景象就像照相机照相的一个定格镜头，而不是不存在。

物理学中的运动状态从几何的角度看就是垂直状态，是同一个现象我们观测者从不同的角度看出现不同的结果。运动状态是我们人对物体在空间中的位置不断肯定、否定、肯定、否定、肯定、否定---的结果。

有人认为，在没有人类之前的宇宙照样在运动，所以运动的存在与人是没有关系的。其实“没有人类之前”这句话是一个病句，没有了人类，哪来的没有人类之前。之前或者之后都是依靠人来定义的，没有了人，怎么能够用人来定义？没有了我们人，哪来的前后，上下左右，东西南北？

注意，物理学中描述的运动，空间、质点、观测者三个东西一个都不能少，否则，运动就失去了意义。描述时间的变化有点特殊，观测者和质点实际是一个东西。

人类对运动的认识有一个发展的过程，牛顿力学认为描述一个物体的运动，必须要找一个认为是静止的参照性物体，作为参照物，运动的描述强调了在某一段时间里物体在空间中走过的路程。

牛顿力学认为时间和空间的长度的测量与观测者的运动没有关系。

相对论继承了牛顿力学基本看法，但是相对论强调了不同的观测者，测量的某些物理量的数值可能是不同的。

相对论认为时间和空间长度的测量与观测者的运动速度有关系。低速时候，关系不明显，接近光速时候，特别明显。

描述运动必须要相对于一个确定的观测者，没有观测者、或者不指明那一个观测者，描述运动是没有意义的。选择一个参照物描述运动有时候是不可靠的。

简单的说，物理上运动状态是我们人描述的，静止状态也是我们人描述的，没有我们观察者，谈论静止和运动是没有意义的。

十一，为什么说物体周围空间逆时针旋转运动产生了万有引力？

宇宙任何物体，周围空间时刻以圆柱状螺旋式在运动，我们知道，圆柱状螺旋式运动是沿一个平面旋转运动和旋转平面垂直方向的直线运动的合成。

而我们生活的空间的旋转运动都是逆时针旋转，因而某些情况下，可以简单的说万有引力场和万有引力是物体周围空间逆时针旋转运动造成的。

太阳周围8大行星围绕太阳逆时针旋转就是这个原因。

十二，时间的本质和物理定义是什么？

一切物理概念都是我们观察者对质点在空间中运动或者质点周围空间本身的运动的描述。

很多物理概念来源是：质点在空间中运动给我们人的一种感觉，我们观察者对这些感觉加以分析概括而产生物理概念。

时间也可以认为某某东西在空间中运动给我们人的一种感觉。什么东西在空间中运动给了我们时间的感觉？

我们设想：把一个人用宇宙飞船送到几百亿亿亿光年远的一个空间区域里，把这个人丢下来后，飞船立即飞回来。这个空间区域里别的星球离得都非常非常的遥远，可以设想，这个人仍然有时间的感觉？

是什么质点运动使这个人有了时间的感觉？这个情况下，仅有这个人的身体而已。正确合理的看法是：

时间是我们观测者对自己身体在空间中运动的一种感受。

统一场论的基本原理认为：宇宙中任何物体【包括观察者的身体】静止时候，周围空间都以光速度C【本文认为光速可以为矢量，用大写字母C表示，C的模为c，C方向可以变化，c不变】向四周辐射式运动。

因而可以认为时间与观测者自己在空间中以光速直线移动的路程成正比。

借助几何点的概念，可以认为：

时间是我们观测者周围空间以光速辐射式的运动给我们人的感觉，与我们观察者周围空间几何点以光速走过的路程成正比。

由以上时间的物理定义可以导出时空同一化方程：

R = Ct

以上R是空间矢量位移，C是矢量光速，t是时间。

有人认为，在没有人类之前的宇宙照样有时间，所以时间是人的感觉的观点是错误的。

其实“在没有人类之前”这句话是一个病句，没有了人哪来的没有人类之前。你把人已经排除了，又仍然用人来定义，自然是说不通用的。我们可以冷静的想一想：没有我们人哪来的前后，上下左右，东西南北？

“时间”恰恰是人对自己身体周围空间以观察者为中心、以光速向四周运动的描述，而产生出来的一个物理概念。

十三，三维螺旋时空为什么可以导出时空同一化方程？。

统一场论认为，宇宙一切都是以螺旋式在运动，空间也不例外，时刻以圆柱状螺旋式在运动。

宇宙中任何物体【包括我们观察者人的身体】周围空间都以圆柱状螺旋式、以物体为中心向周围辐射式运动，而空间这种运动给我们观察者的感觉就是时间。

以上认为时间的量与观察者周围空间几何点以光速直线运动走过的路程成正比。

设想在某处空间区域里存在着一个质点o点，相对于我们观测者静止，我们以o点为原点，建立一个三维笛卡尔直角坐标系x,y,z  。

o点周围空间中任意一个几何点p在时刻t'从o点出发，经过一段时间t后，在t”时刻到达p点所在的位置x,y,z，也就是p点在t”时刻的空间坐标为x，y，z是时间t的函数，随时间而变化，由o点指向p点的失径为R 。

R(t) =(x,y,z,t)

统一场论认为时间与几何点以光速度C【统一场论认为光速可以为矢量，用大写字母C(数量为c )表示，光速作为矢量方向可以变化】运动走过的路程成正比，因此有以下时空同一化方程。

R(t) = Ct = x i+ y j + z k

i,j,k分别是沿x轴、y轴、z轴的单位矢量。

这个方程意思是时间和以光速运动空间位移是同一个东西，是我们观察者把光速运动空间，带给我们的感觉叫出一个名字：时间。

我们一般人只是感觉到一个看不见、摸不着的东西在运动，把这种感觉用时间这个词表达出来，实际上人这种感觉是观察者周围空间以光速向四周发散运动引起的。

将上式两边平方，结果为：

r² = c²t²= x²+ y² + z²

r是矢量R的数量。以上方程在相对论中也出现过，相对论中被认为是四维时空距离，真实情况是时间的本质就是以光速运动的空间。三维空间其中任意的一维，只要以光速相对于我们观测者运动，我们就可以把这一维空间叫做时间，相对论显然没有认识到这一点，这个明显是相对论的缺陷。

所以，统一场论认为时空只有三维，三维时空形成的原因是因为空间时刻以圆柱状螺旋式在运动，所以，统一场论是三维螺旋式时空。

统一场论 认为p点真实走过的轨迹是圆柱状螺旋式。只是o点在相对于我们观测者静止情况下，周围空间的运动是均匀的，许多类似p点的几何点旋转运动累加起来，由于相互抵消而为零。这个如同稳定磁场的散度为零。

我们需要注意，旋转运动相互抵消为零，和不存在旋转运动是有区别的。

十四， 场的严格定义是什么？

在数学中场的定义为：

若空间中(或空间的某一部分)，每一个点对应一个确定的量，则称这样的空间为场，当空间中每一点所对应的量为数量时，则该空间为数量场，当空间中每一个点所对应的量是一个矢量时，则称这样的空间为矢量场。

从数学中场的定义可知，场是用空间的点函数来表示的，反之，若给出空间中某一个点函数，就给出了一个场。

在前面我们做了大量的分析，把万有引力场(简称引力场)、电磁场以及核力场与空间本身的运动联系了起来，认定物理上4大场：引力场、电场、磁场、核力场的本质就是运动的空间。由此，我们在这里把物理4大场给出一个统一的定义，在下一节里，再分别给出引力场、核力场和电场、磁场精确的定义。

物理4大场的统一定义为：

相对于我们观察者，质点周围空间中任意一个空间几何点指向该质点的位移矢量随空间位置变化或者随时间变化，这样的空间称为物理场，也可以叫物理力场。

简单一句话，物理4大场本质就是运动变化的空间，这个也符合我们前面的统一场论基本原理-----一切物理现象都是质点在空间中(或者质点周围空间本身)相对于我们观察者运动造成的。

不同的场是观察者以不同方式描述出的具有不同性质的运动空间。

从以上的定义可以知道，物理4大场都是矢量场，不同的场只是运动空间具有不同的性质。

注意，场是质点周围空间相对于我们观测者运动变化所表现出的一种性质，空间、质点、观测者三个东西一个都不能少，否则，场就失去了意义。

由于空间时刻以圆柱状螺旋式在运动，所以，电场、磁场、万有引力场、核力场是圆柱状螺旋式运动中一个环节。4大场合在一起就是圆柱状螺旋式运动空间。

统一场论认为弱力是电磁场力和核力的合力，不是宇宙基本力。宇宙基本力是万有引力、电场力、磁场力、核力。相应的存在着万有引力场、电场、磁场、核力场。

统一场论还认为引力场是母场，电场、磁场、核力场都是由万有引力场变化而来的。

十五， 质量和引力场的定义是什么？

设想有一个质点o相对于我们观测者静止，并且让点o处于笛卡尔直角坐标系x，y，z，o的原点上，o点周围空间中任意一个空间几何点p在零时刻以光速度C从o点出发，沿某一个方向运动，经历了时间t，在t'时刻到达p所在的位置x,y,z，，由o点指向p点的矢径为：

R = C t = x i+ y j + z k

R是空间位置x，y，z和时间t的函数，随x，y，z，t的变化而变化，记为：

R (t)= R(x,y,z,t)。

我们以 R = Ct中R的长度r为半径作高斯球面s = 4πr²【内接球体体积为4πr³/3】包围质点o  。

注意，r和R虽然数量相等，但是二者是有区别的，r是几何点的位移R长度的数量，是高斯面s的半径。

把运动空间看成是水流，R就是水流沿某一个方向流动的长度，而r如同我们随着水流测量的卷尺的刻度。

o点在周围产生的引力场A表示o点周围在体积4πr³/3内有n条几何点的位移矢量R = Ct，

A = k g n R /(4πr³/3)

k为比例常数。g为万有引力常数。

而质点o的质量m就表示在高斯球面s = 4πr²【内接球体体积为4πr³/3】内，包含几何点矢量位移R = Ct的条数n和立体角度4π的比值。

m = 3 k n /4π

这样,以上的引力场方程A = k g n R /(4πr³/3) 可以写为：

A = g m R /r³

牛顿万有引力定理指出，质点o周围空间p处【由o指向p点的矢径为R，o点到p点的距离,也就是矢量R的数量为r】产生的引力场

a = g m/r²,矢量式：A = g m R/r³。

以上的引力场方程和牛顿力学引力场方程是吻合的。

以上引入的质量方程m = 3k n /4π中角度是常数4π，实际上角度可以是变量，在0和4π之间变化，n和m都可以是变量，质量方程仍然成立。

我们引入立体角Ω概念，把质量方程 m = 3k n /4π写成普遍形式：

m = k n /Ω

相应的有比较普遍的引力场方程：

A = g m R /r³ = g k n R/Ωr³

相应的高斯面为s = Ωr²

十六， 引力场为什么有三种形态？

由于引力场、电磁场和核力场的本质是空间本身【相对于我们观察者】运动的运动量关于时间或者空间位置的导数，我们可以说在某一个立体范围内空间的运动量是多少，某一个曲面内空间的运动量是多少，某一个曲线内空间运动的运动量是多少。这样，相应的引力场有三种形式：

1，引力场在三维立体空间上的分布。

2，引力场在二维曲面【包括平面】上的分布。

3，引力场在一维曲线【包括直线】上的分布。

注意以上1中，三维立体空间虽然不是矢量，但是，具有正负，物体周围空间向外发散运动是正空间，物体周围空间向内收敛运动，则是负空间。

以上2 中曲面可以是有方向的，曲面的凸面方向是正，凹面为负。以上3中曲线也是可以有方向的。

对于引力场，有三维立体空间中引力场分布的微分和积分方程。

有二维曲面中引力场分布的微分和积分方程。

有一维曲线中引力场分布的微分和积分方程。

高斯散度定理可以描述引力场在三维立体空间分布和在曲面上分布之间的数学关系。

而斯托克斯旋度定理可以描述引力场在曲面上分布和曲线上分布之间的数学关系。

描述引力场在三维立体空间中分布和曲线之间的分布之间的数学关系是场论中梯度定理。

十七，力的本质和严格定义是什么？

力定义为：

力是物体在空间中运动【或者物体周围空间本身运动】的运动量和方向在某一个空间范围内【或者某一个时间内】的改变量。

十八， 怎么解释牛顿三大定理？

牛顿力学中的三大定理表述为：

1， 任何物体试图保持匀速直线运动或者静止状态，直到有外力改变为止。

2， 物体受到了力F的作用，产生了加速度A【就是这个物体速度V随时间t的变化率A = dV/dt】和力F成正比，和这个物体的质量m成反比。

F = mA

3，一个物体受到另一个物体的作用力时候，总会对另一个物体施加反作用力，两个力大小相等，方向相反。

牛顿力学的核心是质量概念，由质量概念，又产生了动量概念，借助于动量概念，以上牛顿的1, 2, 3定理可以改写为：

1，任何一个物体，都具有质量m，当这个物体相对于我们观察者以速度V运动时候，具有动量:

p = mV

2，物体受到外力F的作用，可以通过这个物体的动量P随时间t的变化而体现出来。

F= dP/dt = d (mV )/dt = m d V/dt = mA

注意，牛顿力学中质量m是常数。

3，相互作用的物体的动量是守恒的，一个物体所得到的动量是另一个物体失去的，失去的动量和得到的动量大小相等，方向相反。

在统一场论中，对于一个质点o，相对于我们观察者静止的时候具有质量m’【这里m打’是为了和运动质量m区别】，表示为周围有n条光速运动的几何点的位移线，质量m’取决于n，因而o点静止时候有一个特殊的静止动量

P = m’C，

当o点相对于我们观察者以速度V运动的时候，由于光速不变，o点周围空间几何点相对于我们观察者的运动速度仍然是光速，但是，相对于o点的速度就一定是C-V【因为和V合成后仍然是光速】，并且，C和V都是矢量。

这样，o点相对于我们观察者以速度V运动的时候，动量应该为：

P= m(C-V)

m为o点运动的时候的质量。

可以看出牛顿动量公式P= mV只是这个普遍动量公式P= m(C-V)中一个分量。

相应的动力学方程为：

F = dP/dt = Cdm/dt - vdm/dt + mdC/dt - mdv/dt

(C- v)dm/dt = Cdm/dt - vdm/dt是质量随时间变化的力，简称加质量力，本文认为就是电磁力，其中Cdm/dt 是电场力，vdm/dt是磁场力，mdv/dt牛顿第二定理中的惯性力，也是万有引力。

十九，用质量的几何定义可以导出相对论中的质速关系吗？

如果质点o相对于我们以速度V运动，预计质点o的质量m将要发生变化。

以上的质量几何形式方程m = k n /Ω中，k是常数，数目n按理不会随V变化，现在我们考虑Ω随V的变化。

将方程m = k n /Ω中的n和Ω取微分，结果为m = k dn /dΩ

dΩ是包围质点o的高斯球面中的一个微小矢量面元dS和高斯球面半径r的平方的比值

dΩ = dS/ r²，

我们把高斯球面s = 4πr²分割成n块，每一小块面积为ds = 4πr²/n【ds是矢量面元dS的数量】，由ds连接o点的圆锥体体积接近为ds h/3

h为圆锥体的高，当n 非常大的时候，分割的非常细密，圆锥体体积ds h/3可以表示为dΩ r³/3

dΩ r³/3可以看成是一个微小的体积元，我们用dv表示。

r³可以看成一个长度为r的正方体，我们把r³设定为固定常数1，r³好比是我们的测量用的尺子，这个尺子时刻相对于我们观察者静止，所以不会随速度V而变化。。

我们只是考虑质点o的质量m和dn成正比，与体积元dv成反比的时候，当质点o相对于我们以速度V【标量为v】匀速直线运动的时候，体积元dv可以看成许多个小正方体构成，每一个正方体随V收缩一个相对论因子√(1- v ²/c²)，所以dv也要收缩一个相对论因子√(1- v ²/c²)。

数目n按理不会随V增大，这样质点o运动时候的质量m’增大了一个因子√(1- v ²/c²)。

m = m’√(1- v ²/c²)

这个和相对论中的质速关系是吻合的。

二十，为什么高斯定理可以描述引力场和质量的几何定义方程？

借助场论高斯定理，我们可以用散度来描述引力场在三维立体上的分布和二维平面上的分布之间的关系。

以上的引力场方程A = k g n R/Ω r³中，由于R的数量为r，因而方程可以写为：

A = k g n r【R】/Ω r³

= k g n 【R】/Ω r²

【R】为沿矢量R的单位矢量，我们考虑n和Ω相对应变化，有微分式：

A = k g dn 【R】/ r²dΩ

令r²dΩ = ds，单位矢量【R】 和矢量面元dS【dS的数量为ds】的方向一致，这样有下式：

A• dS = k g dn

把上式两边在高斯球面上积分，结果为：

∮A•dS = k g n

n为高斯球面s = 4πr²上穿过的矢量R = Ct总的条数。把上式在笛卡尔直角坐标x，y，z，o上展开，并且设A 在坐标上的分量为Ax, Ay, Az 。

矢量面元dS的分量是dydz i, dxdz j , dydx k ，由高斯定理得：

∫∫∫v (∂Ax/∂x + ∂Ay/∂y + ∂Az/∂xz )dv

=∫∫s Ax dydz +Ay dxdz + Az dydx

= k g n

上式直接的物理意义是：

方程∫∫s(Ax dydz )+(Ay dxdz)+(Az dydx) = k g n 告诉我们，引力场可以表示为单位面积s上垂直穿过几何线的条数。

而方程∫∫∫v(∂Ax/∂x + ∂Ay/∂y + ∂Az/∂xz )dv = k g n告诉我们，在运动变化的空间中，引力场也可以表示为高斯球面内接球体积v内包含的运动几何点位移的条数。

当这个体积v发生无限微小的变化，变化的部分可以看成是v的界面，可以用曲面s表示，这个如同球体积v = r³(3/4)π随r变化的导数s =4π r²，可以看成是这个球体的表面积。

而圆面积s =π r²随r变化的导数2π r²可以看成是这个圆面积的边缘周长。

高斯定理表示，在v上引力场的分布情况可以保留在s上，由v上的引力场分布情况，利用高斯定理可以求出s上的引力场分布。

这个意味着引力场是物体周围空间相对于我们观察者以光速、连续向四周辐射运动所表现出的一种性质。

把上式用散度概念表示，设o点的质量m和包围o点的高斯曲面s内体积v的之比为u, 当我们考察s和v趋于无限小的情况下，则式

4π g m =∮A•dS

=∫∫s  Ax dydz +Ay dxdz + Az dydx

可以表示为：

▽•A = 4πg u

上式表示在体积v内包围了运动的几何点的位移线R = Ct的条数反映了质点o质量的大小。

质量和引力场都反映了物体周围空间光速运动的运动情况，首先有一个前提条件，静止物体周围空间的直线运动都是光速运动，如果静止物体周围空间许多个几何点直线运动，形成了许多几何线，每一个几何点以各种不同的速度运动，那我们以物体周围空间运动几何点的条数来考察空间的运动量，来定义物体的质量就没有意义了。

静止质点o产生的引力场A的第三种形式可以用梯度方程表示，设想质点o周围存在一个质点p，p点在o点的引力场中的位移为矢量R，R的端点划了一个封闭的圈子，结果是：

∮A•dR =0

这个表明【由静止质点产生的】引力场在环绕一周的线矢量的分布累加为零【注意，这个只是正负抵消为零，不能说引力场和空间位移是不存在】。

这个还可以用梯度定理来表示：

A = -▽u

u为引力势，注意，▽具有矢量性质，这里 ▽和标量u数乘结果仍然是矢量，不改变引力场A的矢量性质。

以上还可以用斯托克斯定理表示：

▽×A =0

描述引力场在曲线上的分布，引力场可以表示为：

A = 常数乘以mV ，A和V是对应变量。

二十一，质量、引力场与旋转运动空间有什么关系？

前面认定物体周围空间运动以柱状螺旋式在运动，而柱状螺旋式运动可以看成是旋转运动和旋转平面垂直方向的直线运动的叠加，以上我们用空间的直线运动定义了引力场，现在我们来指出引力场和旋转运动的关系：

一个物质点o，相对于我们观察者，它周围一个几何点p(由o点到p点的距离大于零)围绕o点逆时针旋转运动，由p点指向o点的加速度a大小和方向可以等于P点所在的地方的引力场场强 A 。

以地球和月球为例子。地球和月球周围空间逆时针旋转，相互接触的地方运动方向相反，空间被相互抵消而减少，所以地球和月球有相互接触的趋势，表现为相互吸引。

二十二，如何证明惯性质量等价于引力质量？

牛顿力学认为，惯性质量反映了物体不容易被加速的程度，而引力质量反映了加速别的物体的能力。

设想在以上的o点相对于我们观察者静止情况下，附近几何点p存在着一个真实的、质量为m’的o’点，o’点和o点之间有引力F的作用，会使o’点有一个指向o点加速度- A，并且

F = - m’A

牛顿在没有给出解释的情况下，把式F = - m’A中的惯性质量m’和式F = - (g m m’/r²)【R】中的引力质量m’等同起来，有了下式：

A = - (g m /r²)【R】

r是R的数量，【R】沿R的单位矢量。这个方程就是人们常说的惯性质量等价于引力质量。下面我们来给出证明。

在前面的引力场方程A= k g n R /(4πr³/3)= k g n R/Ωr³中，

由前面的时空方程R = Ct，将R对时间求导，结果是光速度C，如果光速是标量，再次对时间t求导结果是零。在统一场论中认为光速可以为矢量，光速作为矢量方向是可以变化的，再次求导结果不是零。

在这里，我们考虑的是引力场方程A= k g n R/Ωr³中R的方向变化，而R的数量r不变。

方程A= k g n R/Ωr³可以写为A= k g n R/r Ωr²，我们在高斯面s = Ωr²上适当的分割出一小块面积d(Ωr²) = ds，恰巧只有一条几何点的矢量位移R = Ct 垂直穿过，这样n =1, 有方程：

A = k g dn R/ r d(Ωr²)= k g dR / r d(Ωr²)

注意，以上A不变，R和ds = d(Ωr²)相对应变化。

A 【r d(Ωr²)】= k g dR

a (r dS) = k g dR

上式中a为引力场A的数量，dS为矢量面元，方向和R一致。

设R和矢量面元dS与高斯面s =Ωr²的角度为θ，我们这里考虑的是R的方向变化，所以R和dS都是θ的函数，随θ的变化而变化，这样有方程：

a 【r dS(θ)】 = k g dR(θ)

将上式左边的变量dS和右边的变量R同时对变量θ求微分，结果为：

a 【r d(dS)】= k g d²R

上式也可以写为：A = k g d²R/ r d(ds) = k g d²R/ r d(dΩr²)

令dΩr² = ds为矢量面元dS的数量，dS的方向和R一致，我们其实现在考虑的是r为一个固定值，在r的端点，也就是以上所说的空间p点，dR和dS之间相对应变化，这样引力场方程为：

A = k g d²R / r d(d s)

由于高斯面s =Ωr²，由以上时空方程中的r²= c²t²，所以

由A = kg d²R / r d(dΩr²)可以导出A = k g d²R /r dΩ c²t² = kg d²R / rΩ c² dt²

由于这里的立体角度Ω和r是固定量， k, g，c是常数。所以上式合并常数后，在p点处的几何点的加速度d²R / dt²可以等价于这里的引力场。也就是：

A = d²R / dt²

上式表示，在o点受到o’点的万有引力场作用，等价于o’点在空间中的加速度运动。

如果在o点受到o’点的万有引力作用，完全等价于o’点自己在空间中的加速度运动所具有的惯性力，这个就可以证明惯性质量等价于引力质量。

二十三，怎么从引力场和质量定义方程导出万有引力公式？

我们观察者站在地球上，相对于地球静止，在地球附近空中，放置一个物体，这个物体没有受到别的力的作用，纯粹只是受到地球的万有引力的作用，从静止状态开始做自由落体运动。

我们把地球设定为o点，用m’表示地球质量，这个物体设定为p点，用m表示这个物体的质量。

按照我们前面对牛顿三大定理的解释，p点受到o点的引力F可以表示为：

F = - m A

在前面的惯性质量等价于引力质量证明中，我们知道地球在p点产生的引力场和p点的加速度是等价的，这样：

A = g m’R/r²

上式中g为万有引力常数，R是由o点指向p点的位置矢量，r为o点到p点之间的距离。

由式F = - m A和A = g m’R/r²导出万有引力公式：

F = - g m m’R/r²

由于万有引力指向观察者，和空间几何点矢量位移方向相反，所以为负值，以上告诉我们，万有引力的本质来自于相对运动，相互作用力本质也是一种惯性力。

二十四，怎么解释万有引力公式？

从牛顿万有引力公式F = - g m m’R/r²结合前面力的定义，使我们明白，一个质量为m的物体粒子o点受到附近另一个质量为m’的物体p点的万有引力F的作用， 就是o点周围的引力场A= - g m R/r²在4π范围内与该引力场中空间位移R的条数的变化量n’的乘积。

也就是

F = 常数乘以 - g m R/r²(n’/4π)

o’点周围在4π范围内有n’条空间位移R反映了o’点的质量m’，因而o’点的出现使o点周围空间位移R的条数在4π范围内变化了n’条。

这样式F= 常数乘以 - g m R/r²(n’/4π)可以写为：

F= - g m m’R/r²

二十五，为什么引力场和万有引力是负号？

物体在周围空间产生的引力场，可以用物体周围空间任意一个几何点p的位移对空间位置的导数来表示。

前面的引力场方程A= k g n R /(4πr³/3)= k g n R/Ωr³中，表示体积4πr³/3内空间运动量为k g n R，二者的比值反映了引力场A，而A又可以表示为包围体积4πr³/3的包围曲面4πr²和R的条数n的比值。

包围曲面4πr²可以分割成许多矢量面元，这些矢量面元可以用方向余弦表示，而方向余弦发生变化的时候，结果是负数，也就是说，万有引力场和万有引力是空间位移矢量关于空间位置的导数，可以表示为方向余弦的变化量，所以，万有引力场与万有引力和空间位置矢量方向相反，我们可以用负号表示。

二十六，空间为什么有波动性？

前面我们认定了引力场是空间以圆柱螺旋式运动所表现出的一种性质，空间几何点的直线位移随空间位置变化、旋转位移随时间变化都可以反映出引力场场强A。

我们知道，物理量【这里是空间几何点的位移量】随空间位置变化又随时间变化，可以认为是波动过程。

波动和柱状螺旋式运动有很大的区别，波动是振动形式在媒质中的传播，而不像圆柱状螺旋式运动是质点在三维空间中移动。但是对于空间这个特殊的东西，两种运动却可以兼容。

一个几何点运动不会有波动效应，但是，一群几何点情况就不一样了。

大家记得一句名言：世界上没有两片完全相同的树叶。但是，这句话不适合几何点，由于空间中一个几何点和另外一个几何点绝对没有区别，因而可以断定，空间的柱状螺旋式运动里面包含了波动形式。

这样，在以上的三维螺旋时空方程中，如果时间轴我们选在z轴上，波动方向在z轴上，物质点o点周围空间中几何点p点的坐标(x，y，z)：

x = rcosωt

y = rsinωt，

z = c t

可以写成波动形式,由于是柱状螺旋式运动，很显然，波动方向和振动方向垂直，是横波。

统一场论独特的看法是：x、y如果是时间t的函数，也是z的函数，会随着z的变化而变化，因为时间的本质就是以光速运动空间。

下面我们来求出这个波动方程，对于波动，应该有波动方程，而大多数波动方程描述的是质点加速运动的位移随时间的导数和随空间位置的导数之间的制约关系。.

在以上的三维圆柱状螺旋时空方程中，几何点p的位移R在x轴的分量记为x,在y轴的分量记为y ，在z轴的分量为z，我们这里假定时间是几何点p沿z轴以光速C前进产生的，前面的三维螺旋时空方程为：

R(t) = C t = xi+ yj + zk

或者： r² = c²t²= x²+ y² + z²

如果时间轴选在z轴上，则：c²t²= z²

我们把x对时间t两次求导的结果为d²x/dt²,由关系式

c²t²= z² 实际上可以表示为：：d²x/dt² = c² dx/dz²

改为偏微分方程为:∂²x/∂t² = c² ∂²x/ ∂z²

上式就是几何点在时刻t’，在x轴的投影位移x沿z轴传播的一维波动方程，其中的∂是偏微分号。

同样理由，也可以导出几何点在时刻t’，在y轴的投影位移y沿z轴的一维波动方程，∂²y/∂t²=c²∂²y/∂z²

对偏微分方程 ∂²x/∂t²=c²∂²x/ ∂z²求解，通解为：

y(z,t) = f(t - z/c)+g(t + z/c)

f和g表示两个独立的函数，方程 y(z,t) = f(t - z/c)可以认为是从物质点o出发向外行进的波，而方程y(z,t) = f(t + z/c)传统认为在物理上是不存在的，被认为是从无限远处汇聚到o点的波，对于普通介质，理所当然的是没有这种物理意义的，但是，对于空间这种特殊的介质，却有物理意义的。这个实际上可以解释负电荷的来源，这个以后详细再讲。

以上方程也包含了空间以o点为中心、向四面八方直线运动形式，和从四面八方直线汇聚到o点的运动。

方程 ∂²x/∂t²=c²∂²x/ ∂z²有两个特解

x = rcosω(t–z/c)和x = rsinω(t–z/c)

满足这个方程。

如果考虑运动的连续性，x和y合在一起在z轴的垂直平面上运动形式应该是一个圆，所以，某些情况下，x和y 一个取余弦波，另一个就取正弦波。因此，有下面的时空波动方程：

x = rcosω(t–z/c)

y = rsinω(t–z/c)

由于z = C t是空间柱状螺旋式运动中的直线运动部分，而时间是由空间柱状螺旋式运动中的直线运动部分形成，因而可以认为

z = 直线运动的空间 = 光速乘以时间= C t

可以认定上面的波动速度C就是光速。

二十七，空间的波动性和引力场有什么关系？

引力场是这个空间波动的根源，质量是空间相对于我们观察者运动所表现出的一种性质，电磁场是波动的传播，传播的速度就是光速。

考虑把几何点的位移推广到三维空间情况，也就是几何点的位移R[数量为r]不仅仅的随z轴的变化，同时又随x,y轴的变化，把x或者y改为r，相应的有波动方程：

∂²r/∂x² + ∂²r/∂y² +∂²r/∂z² = (∂²r/∂t²)/ c².

这个波动方程也可以表示为▽²•r = (∂²r/∂t²)/ c².

由此，我们获得以下看法：

物体周围空间的存在是一个波动过程，波动的速度就是光速，空间几何点的位移随时间变化和随空间位置的变化都可以反映出物体周围万有引力场情况，二者是等价的。

物体周围的万有引力场的本质也可以认为是空间相对于我们观察者波动所表现出的一种性质。

二十八，真空静态引力场方程是什么？

以上的引力场方程可以用散度概念表示，设o点的质量m和包围o点的高斯曲面s内体积v的之比为u, 当我们考察s和v趋于无限小的情况下，则式

4π g m =∮A•dS

=∫∫s Ax dydz +Ay dxdz + Az dydx

可以表示为：

▽•A = 4πg u

上式表示在体积v内包围了运动的几何点的位移线R = Ct的条数反映了质点o质量的大小。

质量和引力场都反映了物体周围空间光速运动的运动情况，首先有一个前提条件，静止物体周围空间的直线运动都是光速运动，如果静止物体周围空间几何点直线运动以各种不同的速度运动，那我们以物体周围空间运动几何点的条数来考察空间的运动量，来定义物体的质量就没有意义了。

静止质点产生的引力场A的第三种形式可以用梯度方程表示，设想质点o周围一个质点p在o点的引力场中的位移为矢量R，R划了一个封闭的圈子，结果是：

∮A•dR =0

这个表明【由静止质点产生的】引力场在环绕一周的线矢量的分布累加为零【注意，这个只是正负抵消为零，不能说引力场不存在】。

这个还可以用梯度定理来表示：

A = -▽u

u为引力势，注意，▽具有矢量性质，这里 ▽和标量u数乘结果仍然是矢量，不改变引力场A的矢量性质。

以上还可以用斯托克斯定理表示：

▽×A =0

描述引力场在曲线上的分布，引力场可以表示为：

A = 常数乘以mV A和V是对应变量

二十九，万有引力场和电磁场之间有什么关系？

统一场论认为：

随时间变化的引力场产生电场，

随速度变化的电场产生了电场、运动速度垂直方向的磁场，

随时间变化的磁场产生磁场环绕平面垂直方向的、连续分布万有引力场，并且这个时候电场、磁场、引力场相互垂直。

加速运动负电荷产生加速度垂直方向的对称分布反引力场。

详细的百度搜 “ 统一场论6版”。

三十，如何产生反引力场？

我们有个疑问，自然界宏观世界有没有天然存在的产生反引力场的物体？

答案是没有的，设想我们太阳系附近有能够产生反引力场物体，这些物体和太阳、地球及其他星体相互推斥作用，若干年后，这些反引力物体会被挤出太阳系，这样的结果是宇宙中反引力物体将和普通引力场物体生活在不同的空间区域，各过各的日子，互不相干。

人类如何获得反引力场？统一场论预言了：

1，随时间变化的磁场产生磁场环绕平面垂直方向的连续分布的正反引力场。

2，加速运动的负电荷产生和加速度方向垂直的、对称分布的反引力场。加速运动的正电荷产生和加速度方向垂直的、对称分布的引力场。

3，能够产生核力场的质子和中子运动时，会产生平面对称分布的反引力场。

普通物体产生的万有引力场是以点为中心，球对称分布， 变化电磁场产生的反引力场如果是连续分布的，对物体的万有引力场一面减弱，反面就加强，所以变化电磁场产生的连续发布的反引力场不能直接作用于普通物体。

但是，变化电磁场产生的对称分布的引力场以及变化的核力场可以直接和普通物体万有引力场相互作用，使物体的质量发生变化。

注意，反引力场和反引力、反重力量纲不一样，是有区别的。

三十一，万有引力的传播速度是多少？

前面分析认为物体的质量和在周围产生的引力场都是物体周围空间光速运动造成的，当物体的运动状态发生变化，肯定会引起周围空间光速运动形式发生扭曲，这种扭曲肯定以光速向外扩散，所以万有引力的传播速度是光速。

三十二，物体的质量为什么可以叠加？

以地球和月球为例，统一场论认为，物体周围空间的运动有旋转运动和直线运动两种形式，如果把引力场和旋转运动联系起来，地球和月球周围空间的逆时针旋转情况(就是几何点的运动周期和运动半径)可以反映出地球和月球的质量。

地球和月球之间的空间都以逆时针旋转，相互接触的地方，方向相反，要抵消一部分空间，地球和月球之间的空间有减少趋势，表现为地球和月球相互吸引。

当月球向地球靠近，最后如果落在地球上，和地球合二为一变成一个星球，周围的逆时针旋转空间的运动将叠加，这个就是物体质量能够叠加的几何解释。

三十三，宇宙为什么膨胀？

宇宙的膨胀是空间本身运动造成的，不是什么暗物质、暗能量的作用。

宇宙任何物体包括任何观察者，周围空间都以光速发散运动，空间中存在的物体也是离开我们运动，这样看起来空间时刻在膨胀。

但是，我们有一个疑问：我们站在地球上，地球周围空间相当于我们以光速发散运动，为什么地球周围存在的物体包括月球不以光速离开我们运动？

这个原因是月球和地球周围存在的物体有一个初始运动状态，比如月球和地球有一个完全相同的初始运动状态，地球和月球就是相对静止的，地球和月球同时以光速穿越空间运动。