基于绝对能量守恒原理的基础物理理论-国家科技图书文献中心

基于绝对能量守恒原理的基础物理理论

周 宇

(宇电自动化科技有限公司，厦门 361006)

摘要：本文提出一个在不同参考系及引力场具有守恒性质的绝对能量概念，绝对能量在本

理论中的意义等同质量概念在牛顿力学中的意义，以此为基础，可以将牛顿力学、相对论力学

及量子力学的方程统一在相同的理论框架内，并能解释质量、能量、惯性和动量等基本物理量

及量子力学波函数的物理意义，同时对暗物质及潮汐作用现象提出了新的见解。

关键词：相对论、绝对能量、质量的起源、波动方程、暗物质、潮汐作用、等效原理

1 引言

在牛顿力学创立之初，质量是一个与粒子起源相关的守恒物理量，但在相对论替代牛顿力

学作为物理学基础理论后，由于质能可以转化，粒子可以湮灭，质量作为粒子起源的思想被质

能公式所取 ，但相对论能量起源于牛顿力学中粒子的动能，粒子在引力场的势能与动能等效

但却无法在宇宙范围内准确计算，因此与粒子起源相关的物理概念至今是一个空白。从物理学

的本意来说，宇宙要维持相对稳定性，在不考虑宇宙爆炸或膨胀因素时，客观上应存在一个与

粒子起源相关的守恒物理量，而为与现有能量概念区分，笔者将其命名为绝对能量。

绝对能量守恒对物理学来说是一个普遍的约束条件，因此可用于推导及解释力学公式，另

一方面，现有的基础物理理论相对论并不能解释星系外围恒星速度与引力理论不符合的现象，

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广义相对论还存在与量子力学在基础层面不相容的问题 。本文提出一种关于粒子绝对能量的

计算方法，并以绝对能量守恒及粒子静质量常数不变性作为前提条件来推导洛伦兹变换及引力

公式，不仅解决了相对论存在的不足之处，数学形式也简单直观，本文还完成了对量子力学波

函数物理意义的诠释，初步统一了力的起源，并对粒子的结构做了一定的分析。

2 相对论存在的不足及绝对能量守恒的必要性依据

2.1 量子纠缠现象对光传播现象的解释

相对论产生的必要性依据主要是物理史上几个著名的实验，即光速测量实验、光行差及双

星现象，光速测量实验说明必然存在一组三维的彼此间匀速运动的参考系，各参考系内双程光

的光速是各向同性的，这证实相对性原理至少是部分成立的，光行差现象说明恒星发出的光子

不会被地球的运动所拖曳，而双星现象说明恒星光子的传播速度与恒星的运动速度无关，这几

个实验与经典的以太观点矛盾。而在将牛顿力学的绝对时空改为相对时空后，爱因斯坦的相对

论不仅可以解释以上实验，同时解决了牛顿力学无法处理高速运动粒子的问题，得出了能与实

验吻合的质速公式、质能公式及引力场方程，相对论因此获得了普遍的认可。

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然而在爱因斯坦时代并没有关于量子纠缠的实验，爱因斯坦认为粒子都是定域的，但量子

纠缠现象表明粒子会受到与之纠缠的粒子影响，两个光子可以近在咫尺但互不作用，但空间距

离遥远却相互纠缠的光子之间仍可产生相互作用，因此粒子并不是定域的。粒子的参考系是由

与之产生纠缠作用的粒子及其量子场所决定的，对于光速测量实验的光子而言，光子优先与光

源和反射镜等实验设备产生量子纠缠作用，如果是封闭的双程光，则其光速是由光源及反射镜

自身粒子的光速决定的，由于光源及反射镜自身粒子光速值不会因为实验设备在空间方向改变

而改变，因此光速测量实验中测量到的光速都是各向同性的，而这也是迈克尔逊-莫雷等光速

测量实验零结果的原因。

而恒星则属于开放式光源，并且恒星光子会经过漫长的路径才能到达地球，光子从恒星发

出后会与光源量子退相干而逐步与传输途中的量子场产生纠缠作用，因此恒星光子的光速与光

源的运动速度无关，当恒星光子抵达地球时，由于恒星光子的传输路径很长，光子的量子场纠

缠范围已经扩散到以光年计算，即恒星光子的量子纠缠范围比整个太阳系还大很多，因此当恒

星光子抵达地球时，地球的量子场不足以影响恒星光子既有的运动路径方向，所以我们可以观

察到光行差现象。

由此可见，由封闭参考系内测量双程光的光速各向同性并不能推广到开放性光源，而双星

或脉冲星等开放性光源的速度与光速无关也无法证实封闭参考系内光源的速度与光速无关，在

考虑到量子纠缠现象后，这几个实验已无法证明相对论成立的必要性。

2.2 相对论存在的一些不足之处

相对论虽然可以与许多实验吻合，但并非完美，除教科书提到的广义相对论与量子力学在