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技術(shù)文章
能量介質(zhì)模型的建立及其應(yīng)用
閱讀：979 發(fā)布時間：2016-4-5周 宇
（宇電自動化科技有限公司，廈門 361006）
摘要：本文建立了一個能量介質(zhì)的模型，從本質(zhì)上揭示了相對性原理和光速測量不變的
原因，重新解釋光行差等光學(xué)現(xiàn)象及推導(dǎo)出質(zhì)速關(guān)系公式，解釋了質(zhì)量、能量及電荷的本質(zhì)
意義及光子、電子和質(zhì)子等常見粒子的能量結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一了電磁力、引力和核力等各種力的起
源，解釋了波粒二象性、不確定性原理、泡利不相容原理和量子糾纏現(xiàn)象的成因以及普朗克
常數(shù)和精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的物理意義，并對暗能量、暗物質(zhì)、宇宙膨脹和黑洞做了解釋。
關(guān)鍵詞：相對論、量子力學(xué)、能量介質(zhì)、質(zhì)量起源、電荷起源、光行差、粒子結(jié)構(gòu)、力
的統(tǒng)一、普朗克常數(shù)、精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)、量子糾纏、暗能量、暗物質(zhì)、宇宙膨脹、黑洞
1、引言
作為當(dāng)代物理學(xué)的兩大支柱相對論及量子力學(xué)都已經(jīng)獲得*的驚人成就，但是二
者之間在基礎(chǔ)層面互不相容仍是物理學(xué)尚未解決的難題之一，此外，在現(xiàn)有物理理論的框架
內(nèi)，不僅將引力納入量子理論存在困難，同樣未能解釋的還有導(dǎo)致宇宙膨脹的暗能量，以及
導(dǎo)致星系外圍恒星運動速度異常的暗物質(zhì)等問題，甚至連物理學(xué)zui根本的問題，那就是有關(guān)
能量、質(zhì)量、電荷等物理量的定義及量子力學(xué)的詮釋仍未獲得真正解決或存在爭議。
以上這些問題說明當(dāng)代物理在基礎(chǔ)層面上仍是不完備的，筆者認(rèn)為要解決這其中的問
題，首要應(yīng)該尋找產(chǎn)生光子、電子和質(zhì)子等粒子的能量的介質(zhì)，并且這種能量介質(zhì)要能從本
質(zhì)上解釋相對論的相對性原理和光速不變原理及量子現(xiàn)象。
當(dāng)今的粒子物理學(xué)實驗說明所有已知的粒子都可以由能量從真空中創(chuàng)造，但是有關(guān)物質(zhì)
能量介質(zhì)的問題并未觸及，能量是源于經(jīng)典力學(xué)的概念，比如一個彈簧振子的拉升、壓縮或
振蕩都代表某種機械形式的能量，空氣中的聲波或臺風(fēng)這樣的氣旋也屬于能量，顯然經(jīng)典物
理中的能量都要依賴某種載體或介質(zhì)才能存在。而考慮到正反粒子相遇湮滅的實驗，比如正
負(fù)電子湮滅為無靜質(zhì)量的光子，這一反應(yīng)過程中靜質(zhì)量會按愛因斯坦的質(zhì)能公式全部轉(zhuǎn)化為
能量，這說明粒子的靜質(zhì)量并不能成為能量的載體，靜質(zhì)量本身也是某種能量結(jié)構(gòu)，因此我
們可以認(rèn)為，我們認(rèn)知的所有粒子都是源于某種介質(zhì)的能量，只要尋找到正確的產(chǎn)生能量的
介質(zhì)，就可以解釋各種粒子的成因及質(zhì)量、能量、電荷和力的起源以及各種量子現(xiàn)象。
2、能量介質(zhì)模型及理論的基本原理
2.1、微電荷假說及能量的起源
由于物質(zhì)中電磁相互作用是zui基本和zui普遍的，因此能量介質(zhì)必然需要具有電荷的性
質(zhì)，又由于能量介質(zhì)需要傳遞并能分辨出不同強度的電磁能量，比如一個電子的電場作用傳
遞到遠(yuǎn)距離時的強度是很微小的，這說明能量介質(zhì)的電荷量需要比一個電子的電荷量小幾十
個數(shù)量級以上，也因此我們將能量介質(zhì)的zui小單元定義為“正微電荷”和“負(fù)微電荷”。
為了解釋電荷之間同性相斥異性相吸的性質(zhì)，可以對微電荷的性質(zhì)做出一些假設(shè)，比如
可以認(rèn)為宇宙空間中的微電荷總是不停運動及擴散的，同性微電荷之間是相互排斥的，而一
對異性微電荷相遇則中和為中性微電荷，中性微電荷與正負(fù)微電荷都不會發(fā)生作用，但中性微電荷之間會產(chǎn)生相互排斥作用，使得空間中的中性微電荷分布趨向均勻，中性微電荷在能
量的作用下會再分裂為正負(fù)微電荷，以此循環(huán)并使得空間中的正負(fù)微電荷及中性微電荷保持
在一定的比例。
如果宇宙外圍是真正無物質(zhì)的虛空，顯然微電荷本身的運動會導(dǎo)致宇宙不斷膨脹，因此
我們將微電荷的原始運動能量依照按當(dāng)前習(xí)慣稱呼為“暗能量”，而產(chǎn)生我們熟悉的電子、
光子等粒子的電磁能量簡稱為“能量”。顯然暗能量比能量要大很多個數(shù)量級，而人類以往
所能感知的能量，只是宇宙巨大的暗能量中些微的不平衡波動而已。當(dāng)空間中正負(fù)微電荷數(shù)
量比例一致并且各向同性時，對應(yīng)的是zui低能量的真空，而當(dāng)空間中正負(fù)微電荷存在相對運
動或數(shù)量分布不平衡時，就代表空間中存在能量，微電荷的原始運動能量總是驅(qū)動微電荷向
相互均衡的方向發(fā)展，這就使得能量產(chǎn)生運動及各種作用力。
在引入能量介質(zhì)的概念后，能量就取代質(zhì)量用于產(chǎn)生物質(zhì)粒子的慣性和引力作用，而質(zhì)
量則通過定義 m=E/c2以方便表示動量及符合使用習(xí)慣，動量 P=Ev/c2=mv 代表能量在介質(zhì)
中的運動及慣性，為使得表述更為形象本文中對粒子的靜質(zhì)量有時也稱為靜能量。
經(jīng)過以上的分析和推論后，我們獲得了一個關(guān)于物質(zhì)zui基本成分的假說，即宇宙是由二
種極其微小的物質(zhì)即正負(fù)微電荷所組成的，微電荷是能量的載體和介質(zhì)，而電子、光子等所
有的基本粒子都源于正負(fù)微電荷之間相對運動或分布不平衡所產(chǎn)生的能量。光子、電子等粒
子也已不是zui基本的物質(zhì)粒子了，但為符合物理學(xué)傳統(tǒng)的描述習(xí)慣，我們?nèi)詫⒀赜?ldquo;基本粒
子”來稱呼它們，以便區(qū)分質(zhì)子和中子這類的復(fù)合粒子。
2.2、極子模型及光的傳播性質(zhì)
前文所描述的微電荷是可以自由運動而具有類似氣體的性質(zhì)，而我們知道光屬于橫波且
通常需要具有固體性質(zhì)的介質(zhì)才可以產(chǎn)生橫波。由于真空充滿自由移動的微電荷，因此對于
微電荷而言真空等于非常優(yōu)良的導(dǎo)體，當(dāng)微電荷空間存在能量時，正負(fù)微電荷的相對流動會
產(chǎn)生大量的環(huán)狀微電流，這些環(huán)狀微電流是尺寸zui小zui基本的能量粒子，也是光子、電子和
質(zhì)子等所有粒子的組成單元及傳播介質(zhì)，并且也可以視為zui基本的磁偶極子，其尺寸大約為
普朗克長度，為方便敘述我們將這一能量粒子簡稱為“極子”。當(dāng)某個能量源在其四周產(chǎn)生
極子后，所產(chǎn)生的極子又會在其周圍繼續(xù)激發(fā)產(chǎn)生新的極子，并不斷擴散。
微電荷之間具有強烈的電磁相互作用，極子內(nèi)微電流與自身所產(chǎn)生相互作用會產(chǎn)生一個
向心力，此力與微電流能量圓周運動產(chǎn)生的離心力平衡，利用經(jīng)典電磁理論可知這二者都與
微電流的平方大小成正比，因此極子的尺寸與極子本身的能量無大小關(guān)，這樣所有的能量在
微電荷空間都會以極子的形式存在，極子也就成為一種新的能量傳播介質(zhì)。慣性運動的能量
源所產(chǎn)生的極子是跟隨能量源同步運動的，由于極子是環(huán)狀的微電流，因此極子相對能量源
在各方向的擴散速度是一致的而與能量源在微電荷空間的運動速度和方向無關(guān)，這樣在慣性
系內(nèi)若光源及反射物質(zhì)都是相對靜止的，則其所產(chǎn)生極子都相對慣性系靜止，光也因此具有
橫波的性質(zhì)及各向同性的特點，這也是相對性原理與光速測量各向同性的本質(zhì)原因，而相對
論光速的本質(zhì)就慣性系內(nèi)光源的極子生長和擴散的速度。
建立極子模型后，慣性系內(nèi)光速是各向同性的但光速值會變化，而物理規(guī)律除了基本的
能量、電荷、動量和角動量等守恒定律仍有效外，極子還遵循速度與動量的矢量合成原則，
我們可以此推導(dǎo)出慣性系的光速公式、相對論質(zhì)速公式及牛頓第二定律。
同一能量源所產(chǎn)生的極子之間的相互作用與極子能量的慣性相比是很強的，因此同一能
量源產(chǎn)生的極子具有如同極堅硬固體一樣的性質(zhì)，但極子同時又是以微電荷為介質(zhì)的波粒
子，因此不同的光源可以產(chǎn)生各自的極子并且可以共存于同一個空間，不同方向和頻率的光
所產(chǎn)生的極子相互作用耦合系數(shù)小且可以周期性抵消，因此可以互不干擾地傳輸，就如空氣
般可以相互穿透，但對于同光源產(chǎn)生的光子，比如量子糾纏實驗中成對產(chǎn)生的光子，其共同產(chǎn)生的極子則有如堅硬固體一般的相互連接，因此相互之間會產(chǎn)生量子糾纏現(xiàn)象。
每個極子都會不斷對外擴散能量激發(fā)新的極子，光子產(chǎn)生的極子不僅會向后傳播，而同
一光源之前光子留下的極子也會與后面光子相互作用，因此到達(dá)地球的光子的極子介質(zhì)成為
如體積超過整個星系的固體一般，而地球拖曳微電荷對恒星光子而言，則就如微風(fēng)吹過堅硬
的固體一般，只會輕微降低恒星光子到達(dá)地球表面的傳播速度，而不會影響恒星光子的運動
方向，所以我們可以觀察到光行差現(xiàn)象。而雙星現(xiàn)象中的恒星的運動方向和速度的確會在初
始階段影響恒星發(fā)出光子的光速，但由于恒星光源是單相開放的，當(dāng)光子遠(yuǎn)離恒星后，隨著
光子能量在空間的不斷擴散及遠(yuǎn)離恒星，恒星對光子的推動或拉扯的影響就會越來越小，類
似量子退相干，這時光子傳播速度由介質(zhì)性質(zhì)決定而不再與光源速度相關(guān)，但可以觀察到雙
星運動的開普勒頻移現(xiàn)象。總之，利用微電荷與極子模型，仔細(xì)推敲下就可以解釋所有的光
學(xué)現(xiàn)象。
2.3、電荷的起源與粒子的能量結(jié)構(gòu)
由于極子的空間尺寸趨于一致，因此如果有某個能量將一個極子內(nèi)的正負(fù)微電荷*分
開，則所得到的微電荷的電荷量也應(yīng)該是一致或基本一致的的，而這個電荷量就是我們當(dāng)今
所認(rèn)知的電荷。電荷在誕生的同時除獲得不同大小的能量外還會獲得一個固有的角動量，這
樣電荷就具有與普通極子不同的特別性質(zhì)，而基本粒子的特征就是有電荷和角動量，所有基
本粒子都是伴隨電荷的產(chǎn)生而誕生的，電荷也是基本粒子的能量核心，
由于介質(zhì)自身的相互作用，空間中的任何特別的能量都會有自我擴散的趨勢，因此需要
有某種作用力將電荷限制在一定的空間范圍內(nèi)，而這個力就是電荷與其自身在極子介質(zhì)中旋
轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁核力場的作用，電荷在極子介質(zhì)中總是以光速旋轉(zhuǎn)運動，這也構(gòu)成粒子的自旋，
我們將電荷自旋運動的范圍稱為粒子的能量核，能量核的半徑通常遠(yuǎn)大于極子。粒子能量核
以外所產(chǎn)生的極子能量則稱呼為粒子的場，場總是以光速擴散，因此粒子的場能占比總是不
斷增加的，但由于場勢能的大小與核距離成反比，因此場能擴散速度比例會隨粒子誕生時間
增加而減少。以下為常見粒子的能量結(jié)構(gòu)。
光子：能量核心為 1 對相對運動的正負(fù)電荷，電荷的方向會交替改變形成振蕩，雖然
光子會不斷產(chǎn)生極子及擴散能量，但是光子的絕大部分能量仍集中在能量核范圍，因此使得
光子體現(xiàn)出粒子性。光子的正負(fù)電荷是同時產(chǎn)生并緊密耦合的，因此光子仍可屬于基本粒子。
電子/µ子/陶子：能量核心為一個單獨的電荷，其靜能量只能是一些特定的數(shù)值，原因
是組成電荷的微電荷因為同性相斥會產(chǎn)生相互排斥力，因此只有一些特定靜能量的電荷才可
以保持穩(wěn)定，這其中靜能量zui小也zui穩(wěn)定就是電子，µ子和陶子靜能量比電子大，核半徑也
因此更小，其結(jié)構(gòu)并不能維持自身穩(wěn)定而容易衰變。
中微子/反中微子：能量核心為 1 個電荷，但其能量核同時吸附了一個電荷量的異性微
電荷，異性電荷沒有角動量因此不屬于粒子，但是可以中和粒子電荷的電場，中微子的結(jié)構(gòu)
仍然是迷，但猜想不同類型的中微子可能分別帶極微量的微電荷而具有各不相同的靜質(zhì)量，
中微子的這些差異也導(dǎo)致了不同代的輕子數(shù)，以及奇異粒子的奇異數(shù)等量子數(shù)的存在。
π0 介子：由 1 對正負(fù)電荷組成，衰變同電子偶素相同的，所不同的是π0 介子依靠核
力耦合，而電子偶素依靠電磁力耦合。
π+及π-介子：由 1 個電荷與 1 個中微子組成，二者的磁核力合成后具有強核力。
質(zhì)子：由+、-、+三個電荷組成，以相同方向繞共同的圓心運動，三個電荷的自旋都是
1/2?，但其中一個符號相反，因此組合后自旋為 1/2?。由于電荷的磁矩大小與其靜能量成
反比而與核半徑成正比，因此中心的正電荷能量zui大，中間負(fù)電荷其次，zui外圍正電荷的能
量zui小，質(zhì)子可能因為具有*的無極性角動量（不是有極性的自旋）而很穩(wěn)定，這一角動
量可能是重子數(shù)的形成原因。中子：是質(zhì)子zui外圍的正電荷被替換為一個中微子，其余與質(zhì)子相同。
2.4、力的起源及統(tǒng)一
所有的作用力都源于能量，能量的作用效果就是中和正負(fù)微電荷而對外部正負(fù)微電荷產(chǎn)
生吸引作用，能量越強則中和正負(fù)微電荷速度越快，其吸引作用也越強，吸收的正負(fù)微電荷
會成為中性微電荷排出，并以此循環(huán)，因此空間的正負(fù)微電荷會產(chǎn)生指向能量核的運動，從
能量粒子的遠(yuǎn)處看是萬有引力，而接近粒子的能量核漩渦看則是粒子的核力，這就將引力和
核力的起源統(tǒng)一在一起。有靜質(zhì)量粒子的核力可分為兩種，帶電流極性方向旋轉(zhuǎn)的為磁核力，
而由電流方向相反粒子磁核力合成的無極性核力則為通常的強核力，由于基本粒子的電荷只
能產(chǎn)生磁核力，因此所有強子都是復(fù)合粒子。
磁核力雖然整體對正負(fù)微電荷吸引一致，但電荷對正負(fù)微電荷吸引力是不平衡的，電荷
會更多吸引異性微電荷的同時排斥同性微電荷，由于暗能量對正負(fù)微電荷趨向平衡的作用很
強，因此電荷的極性會使得粒子之間相互作用的強度大大增加，對電子來說，電場力比引力
要強 4.17X1042倍，但如果一個電荷能到極限能量附近，比如能量為 1/137 普朗克質(zhì)量的電
荷，其電場力與引力強度就變得一致。綜合起來，各種力及性質(zhì)如下：
磁核力：電子和中微子等費米子的電荷自旋所產(chǎn)生的磁場核力，粒子也依靠磁核力將粒
子電荷約束在能量核的范圍，磁核力強度與強核力一致，但磁核力有固定方向的極性，這使
得全同費米子相互之間產(chǎn)生排斥作用，因此磁核力是導(dǎo)致泡利不相容原理的產(chǎn)生原因。
粒子衰變與弱核力：粒子比如一個µ子的衰變原因可視為µ子因為以光速擴散電場能量，
隨著µ子誕生時間增加導(dǎo)致能量核的能量下降，無法繼續(xù)抵消µ子自身同性電荷排斥力，導(dǎo)
致µ子無法維持自身核穩(wěn)定而衰變，也因此弱核力并非獨立的力場而是磁核力或電磁力的特
殊表象。此外，對于高速運動的µ子而言，由于µ子參考系的光速下降，因此µ子擴散電場能
量的速度也下降，這也是高速運動的µ子壽命增加的原因。
強核力：一對極性相反而旋轉(zhuǎn)方向相同的磁核力粒子組合后，原有磁核力的極性相互抵
消而構(gòu)成無極性的強核力，因此強核力更容易顯現(xiàn)為引力。
電磁力；zui熟悉的力場，由粒子能量核的外場構(gòu)成及產(chǎn)生。交變電磁力則是極性方向周
期性變化的電磁力，主要是光子與光子之間相互作用，或光子與相對運動方向的正負(fù)電極子
對發(fā)生作用，可分交變核交變電磁核力和核外的交變電磁場。
萬有引力：所有的能量都是引力場的源，其中核力場也是zui主要的引力源。
其余類型的力還包括，粒子對外擴散場能量時場外微電荷產(chǎn)生的反作用，這個作用有利
于維持粒子能量核的穩(wěn)定，帶電粒子的電荷自己內(nèi)部微電荷之間的排斥力，這個力會導(dǎo)致粒
子變得容易衰變，此外還有天體引力場拖曳微電荷產(chǎn)生的暗物質(zhì)力等等。
2.5、普朗克常數(shù)的物理意義及德布羅意波公式推導(dǎo)
用能量代替質(zhì)量成為粒子物質(zhì)的量后，基本物理量的量綱就調(diào)整為能量、時間和長度，
而電荷因為是量子化的，因此電荷也可以用無量綱的電荷數(shù)表示。本文使用自然單位制，定
義 1 個電子的電荷數(shù) e=1，能量的單位為 1 個電子的靜質(zhì)量，長度的單位為電子的約化康
普頓波長，地球表面參照系的相對論光速 c=1，與以上單位對應(yīng)的約化普朗克常數(shù)?=1。
普朗克常數(shù)與光速的乘積的物理意義就是極子之間電磁相互作用的能力或強度，因此
?c 可以來描述磁核力和電磁力的作用強度，經(jīng)典電磁學(xué)中電子的庫倫力現(xiàn)在可以表達(dá)為：
F=?c α ’/r2 （1）
q、q’為無量綱的電荷數(shù)，α為帶電粒子場能量占比系數(shù)，即精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，其物理意義為粒子核外場能與總能量的比值，公式中 r 應(yīng)大于作用粒子的能量核半徑之和。同樣的形式
可以給出核力的公式為：
F=?c A e
2/r2 （2）
e 為粒子的電荷量，對于核力來說，r 的取值不能隨意，對于粒子自作用來說，r 為粒子
的核半徑，A 為核力耦合系數(shù)，大約為 1，對于粒子自作用的 A 可以符合以下公式：
A=m’/m=E’/E≈1-α （3）
公式中 m、m’、E、E’分別代表粒子的靜質(zhì)量、核靜質(zhì)量、靜能量與核靜能量。
基本粒子如電子、µ子等的靜能量都是 1 個電荷以光速自旋，我們可以利用經(jīng)典電磁學(xué)
中電流與電壓的概念計算一個基本粒子的核靜能量的大?。?/span>
E’=IVT=?cAe2
/r （4）
公式中 I=e/T 為粒子核表面的自旋電流強度有效值，r 為核半徑，V=?cAe/r 為粒子能量
核表面電勢強度，T=2πr/c 為粒子的旋轉(zhuǎn)周期時間。而按經(jīng)典力學(xué)，粒子能量以光速運動，
會存在一個離心力與粒子的核力平衡：
F=m’c
2
/r=?cAe2
/r2 （5）
這一公式結(jié)果與（4）相同，說明粒子的核力能夠約束住電荷的運動，由于距離縮短時
核力并不會增加，而距離增加時核力減少得比離心力更快，因此大部分有靜質(zhì)量的粒子并不
穩(wěn)定。從公式（4）和（5）都可以直接推導(dǎo)出：
mcr=? （6）
這一公式為粒子的自旋公式，r 為粒子的能量核半徑，其等于粒子的約化康普頓波長。
由于是做圓周運動，可以直接得出基本粒子能量與頻率公式即：E=?ω。
有靜質(zhì)量粒子的德布羅意波，其運動速度視為在極子介質(zhì)中的波的傳播速度，由于物質(zhì)
波屬于橫波，并且電流的形態(tài)接近繩的形狀，參考經(jīng)典物理中繩波速度公式可得：
m’v
2=2πr F=I’VT=2π?vAe2
/λ （7）
公式中 F 為電流繩的內(nèi)部張力，2πr 為粒子的電流長度可用于計算粒子核質(zhì)量的線密
度，電流 I’=ev/λ為波前進(jìn)方向的電流強度，按（7）可以計算得出 mvλ=h，此即為德布羅意
波的波長公式。這樣就*在使用經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)上，將量子力學(xué)的德布羅意波以能量介
質(zhì)的波動方式推導(dǎo)出來，從而以經(jīng)典力學(xué)的方式完成了對量子力學(xué)的詮釋。
2.6、精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的物理意義與粒子核外電磁場強度
由于基本粒子的能量核是由 1 個或 1 對電荷組成，因此所有基本粒子的同類型電磁場
的外場強度相等，而與基本粒子的核能量大小無關(guān)，比如一個電子與µ子的電場強度是一致
的，而不同能量的光子其核外的交變電場強度也是一致的，這當(dāng)中的區(qū)別只在于，能量越高
的光子，其能量核半徑更小。這樣粒子的場能與核能都具有特定的比例，即場能是粒子能量的α倍，α是精細(xì)結(jié)構(gòu)常
數(shù)，精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的物理意義之一就是一個粒子的電磁場能量與粒子總能量的比值。而其中
更本質(zhì)的原因，則是極子對周圍極子傳遞的能量比值，由于任何極子都會繼續(xù)在空間激發(fā)新
的極子，而極子作為虛粒子對外輸出的能量與極子自身總能量的比值就是精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)。
2.7、天體拖曳微電荷運動與暗物質(zhì)起因假說
由于天體的能量的引力作用吸引正負(fù)微電荷向天體中心運動，因此天體可以拖曳微電荷
運動，并且形成一定范圍的天體拖曳力場，拖曳力場的范圍由天體相互之間按引力強度分配，
比如太陽系相同質(zhì)量的行星，軌道越靠近太陽，其自身拖曳力場范圍就越小。這種拖曳力場
作用在太陽系內(nèi)也可以看到，比如太陽系的行星都朝一個方向運動，并且基本都在一個平面
上，太陽系內(nèi)彗星軌道也是在黃道上，而長周期彗星的軌道方向則各向異性等等。
對于星系外圍的恒星來說，由于距離星系中心遙遠(yuǎn)而受到的引力較弱，此時外圍恒星的
拖曳力場范圍就會產(chǎn)生重疊，如果大量恒星都朝同一方向運動，則拖曳引力場相互作用就很
明顯，這個也類似流體力學(xué)中伯努利原理，使得外圍恒星增加了引力以外的作用力，而這也
就是暗物質(zhì)的起因假說。
3、運動力學(xué)與參考系變換
3.1、相對論質(zhì)速關(guān)系與牛頓第二定律的推導(dǎo)
在牛頓力學(xué)中，力與質(zhì)量、動量和時間相關(guān)，力的作用效果是改變物質(zhì)的動量因而改變
速度，在微電荷模型中由于質(zhì)量與能量概念統(tǒng)一，因此用能量相加及動量和速度矢量合成的
方式解釋動能、力與動量的關(guān)系。
我們認(rèn)定極子旋轉(zhuǎn)的速度與粒子自旋的速度都總是相對論光速，由于極子及各種粒子都
具有波動性，因此其合成的峰值速度會超過光速，光速實質(zhì)是粒子旋轉(zhuǎn)速度的有效值，但這
并不影響動量和速度合成。日常我們所提的光速都是指慣性系的光速即相對論光速，而為了
解不同參考系光速的變化，可以在微電荷空間定義一個靜止參考系，這個參考系中微電荷的
運動是各向同性的，靜止系內(nèi)的光速以大寫 C 方便區(qū)分，當(dāng)一個慣性參考系內(nèi)的光源所產(chǎn)
生的極子相對靜止系存在一個運動的速度時，則極子旋轉(zhuǎn)速度即光速就會減慢，二者應(yīng)符合
速度矢量合成法則，由于極子具有對稱結(jié)構(gòu)，無論慣性系對靜止系的運動方向如何，都有對
稱的兩點分別滿足平行四邊形的長短對角線，因此有：
c
2=C2
-v2 （8）；
C 為靜止系內(nèi)的光速，c 為慣性系內(nèi)的相對論光速，v 為慣性系相對靜止系的運動速度，
顯然 C/c=γ可等效以 C 為光速的洛倫茲變換因子。雖然不同速度的慣性系內(nèi)光速不同，但
光速變慢的同時由于?c 不變，?增大導(dǎo)致原子鐘變慢，因此測量出的光速總是一致的。
極子也是能量粒子，因此極子也是具有動量和慣性，極子吸收動能增加運動速度后，其
旋轉(zhuǎn)的動量保持不變，但旋轉(zhuǎn)速度由 C 變?yōu)?c，而質(zhì)量由靜質(zhì)量 m0變成動質(zhì)量 m，因此有：
m=m0C/c=γm0 （9）
這一公式即等效相對論質(zhì)速公式，由于極子是粒子的介質(zhì)也是粒子的能量組成部分，因
此這與粒子的質(zhì)速關(guān)系是一致的。
帶電粒子在加速器中加速，其本質(zhì)是吸收了沿途電場的能量作為粒子的動能，即力的作用本質(zhì)是粒子的吸收/釋放或轉(zhuǎn)化能量，因此有粒子動能變化量 dEk=Fdx，再結(jié)合總能量等
于靜能量加動能，E=E0+Ek，及結(jié)合質(zhì)速公式，可以推導(dǎo)出 F=dP/dt，即牛頓第二定律，這
樣，牛頓第二定律是利用極子動量的矢量合成法則所推導(dǎo)，而不再是假設(shè)性原理，而力與動
能及動量之間的相互作用機制也更為清晰。
3.2、慣性運動參考系的物理量變換
就人類zui普遍使用的地球表面來說，由于微電荷也受引力場作用，因此地球引力可以拖
曳微電荷運動，但不能全面拖曳轉(zhuǎn)動，至于引力場的影響則比地球自轉(zhuǎn)影響更大，因此地球
表面并不是理想的靜止參考系。由于地球不能拖曳微電荷轉(zhuǎn)動，引力勢能不變的條件下地表
運動的物體需要以地心作為靜止參考系，只有精度要求不高才可以地球表面為靜止參考系，
取γ為洛倫茲因子，慣性系內(nèi)時間、長度、粒子的靜質(zhì)量、電荷和庫倫力強度等物理量均不
會變化，慣性系相對靜止系的物理量的變換如下：
c’=1/γC ；微電荷靜止系光速用 C，慣性系光速變慢
h’=γh ；慣性系相互作用強度?c 值不變，光速減少因此普朗克常數(shù)變大
m’=γ2m ；光速減少而靜能量不變，表示粒子靜質(zhì)量值增加，加速變慢
ω’=E/?=1/γω ；原子能級的所對應(yīng)的光子能量不變，但普朗克常數(shù)變大導(dǎo)致頻率減
少，原子鐘要比地面慢，而由于光速同時變慢而距離不變，所以測量到的光速不變。
3.3、引力場下物理量的變換
引力場本身沒有電磁能量，因此粒子在引力場受引力作用時，粒子并不能從引力場中吸
收或釋放能量，比如一個質(zhì)子從高處移動到低處，質(zhì)子的總能量并不會變化，但是質(zhì)子的一
部分靜質(zhì)量會轉(zhuǎn)化為質(zhì)子的動能，這個動能等于對應(yīng)的重力勢能的變化，因而產(chǎn)生了受引力
加速動能增加的效果，新的引力公式為：
FG=?c G EE’/r2 （10）
公式中 G 為引力作用耦合系數(shù)，按本文自然單位制的大小為 5.7X10-44，指強引力源如
太陽的能量，E’指行星引力能量，行星運動過程中引力能量保持不變，相互作用常數(shù)?c 指
強引力源自身比如太陽或黑洞位置的值，強引力源引力作用相互作用系數(shù)?c 會減弱，導(dǎo)致
引力強度不可能無限增加，而普通的引力源則無需考慮?c 的變化。
不同引力場勢能下尺寸距離、時間與電荷量仍是不變量，但由于存在正負(fù)微電荷指向引
力中心的運動，這一作用會使得引力場下光速、粒子的靜質(zhì)量和微電荷相互作用常數(shù)?c 都
會變小。我們引入變換系數(shù) K，假設(shè)一個能量為 E 的物體從地面到太空某點的重力勢能變
化為 V，定義 K=1+V/E，則以地面為基準(zhǔn)，到太空該點的物理量變化如下：
c’=Kc ；太空中光速增加
E’0=KE0 ；同樣的電子，在太空中靜質(zhì)量要高于地面，對于行星而言，靜能減少與
增加的動能是一樣的，所以行星在太陽引力場中運動時能量是不變的
m’=1/Km ；能量增加但光速也增加，因此質(zhì)量減小
h’=h ；引力場導(dǎo)致?c 作用強度系數(shù)變大，但普朗克常數(shù)不變
ω’=Kω ；相同原子能級的光子所對應(yīng)的能量增加了，則也解釋了太空中原子鐘為
何要比地面快，同時由于光速變快而距離不變，所以測量到的光速不變。此外，太空中光子
到達(dá)地球時，由于地球?qū)Ρ鹊脑颖旧砟芰康陀谔胀愒樱虼擞^察到蘭移現(xiàn)象。
F’=KF ；由于?c 增加，因此庫倫力 F 增加3.4、宇宙膨脹、黑洞及大紅移類星體的解釋
宇宙膨脹是由于微電荷原始運動的暗能量所引起的，這就如空氣在真空必然擴散一樣，
顯然宇宙邊緣，微電荷密度會比宇宙*更為稀薄，這必然導(dǎo)致相互作用常數(shù)?c 和粒子的
靜質(zhì)量都下降，因此產(chǎn)生的光子能量也要低于宇宙*。
由引力公式及引力場物理量變化可知，由于引力強度增加的同時?c 下降，即引力常數(shù)
會因為引力場的增強而減小，因此無論天體質(zhì)量如何增加，光速都無法降低至 0，光*無
法逃出的黑洞并不存在，大質(zhì)量天體還是可以產(chǎn)生很大紅移的，加上塌縮后沒有原子結(jié)構(gòu)發(fā)
光，因此近似不發(fā)光的黑洞，但黑洞吸收外圍物質(zhì)釋放的強烈射線證明光是可以脫離黑洞的，
因為通常都需要撞擊到星球表面才能釋放大量能量。
比地球更近宇宙中心的天體、重力場小于地球的天體及朝向地球運動的天體會觀察到蘭
移，而比地球更靠近宇宙邊緣的天體、重力場大于地球的天體以及遠(yuǎn)離地球運動天體會觀察
到紅移。由于宇宙膨脹外圍微電荷稀薄因素，加上天體向外運動產(chǎn)生的開普勒紅移，以及天
體引力場的引力紅移，三者因素結(jié)合是宇宙邊緣的類星體紅移異常大的原因。
4、總結(jié)
原本還打算寫一章有關(guān)解釋量子力學(xué)詮釋以及相對論爭議的內(nèi)容，但截稿前體會到基本
粒子的核能量公式 E’=IVT 的簡潔和優(yōu)美，這一*基于經(jīng)典物理學(xué)的公式包含了自然界zui
本質(zhì)的內(nèi)涵和規(guī)律，它解釋了能量與基本粒子的電磁起源過程，可以推導(dǎo)出粒子自旋及德布
羅意波公式，甚至可以看出能量是如何吸收微電荷產(chǎn)生引力及核力的過程，關(guān)于量子力學(xué)詮
釋與相對論的爭論，在這個公式面前已經(jīng)沒有必要做更多的解釋了。
本文未解決的問題，主要是介質(zhì)模型中更細(xì)節(jié)的問題，比如微電荷的尺寸及每個電荷中
所含的微電荷數(shù)量等都是未知的，另外我們可以確定電子、µ子都起源于 1 個電荷，只是靜
能量大小不一樣，但無法知道為何一個電子或µ子的靜質(zhì)量為何是如此的數(shù)值，當(dāng)然同樣沒
有獲得解決的還有質(zhì)子的質(zhì)量、中微子的性質(zhì)以及輕子數(shù)、奇異數(shù)和重子數(shù)等量子數(shù)的細(xì)節(jié)
問題等等，這可能涉及到如何平衡微電荷之間相互排斥力等計算問題，都是筆者目前仍無法
解決的問題，也因此希望本文能給所有的物理愛好者們予以啟發(fā)，為獲得物理學(xué)*理論而
有所幫助。