PAGEPAGE20基本物理量及物理規(guī)律的運動學(xué)原理苗曉本文以絕對運動這個概念出發(fā)，在考慮到認(rèn)識過程中存在不可避免的局限性的情況下，分析我們接收到的信號與我們傳統(tǒng)定義的的基本物理量之間的關(guān)系。從而得出時空、質(zhì)量、動量、能量、力的概念與運動的關(guān)系。這樣理解后，使相對論和量子力學(xué)的思想也變得比較通俗，在認(rèn)識世界的過程中，除了標(biāo)準(zhǔn)模型外，這個以絕對運動為基礎(chǔ)的簡單想法也是一個自洽的認(rèn)識方式。關(guān)鍵詞：時空質(zhì)量的起源引力的產(chǎn)生相對論量子力學(xué)1引言我們一直在說運動是絕對的，而靜止才是相對的?？晌覀冊趯Υ龁栴}或者說是總結(jié)規(guī)律的時候往往沒有將運動作為前提來考慮。是先有力，后有運動，還是先存在運動后給出了力的概念，還是力和運動本身就是個并列問題呢，這個問題與先有雞還是先有蛋的問題有了異曲同工的樣子。但是如果認(rèn)為運動是絕對的，那么就可以說是先存在運動而后有了力的描述。我們暫時先不要考慮標(biāo)準(zhǔn)模型的條框，僅從運動這個概念去考慮。運動就需要有一個體，或者一堆個體，這個個體是什么呢，前人告訴我們是以太，后來被否決了。但是在討論問題時，又無可厚非引入以太的思想，稱為場。電磁場、重力場、希格斯場等多個概念都在確定的環(huán)境中擔(dān)任了以太的作用。我們是否這樣想過，如果運動是絕對，那么所有的問題是不是都將歸結(jié)到運動這個絕對的概念上。比如說質(zhì)量、引力、能量、動量、時空等等所有的基本的物理量都是運動這個概念的不同屬性呢。這個想法先放下，我們來看另一個問題。牛頓在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出了運動的三條規(guī)律，我們一般都稱為經(jīng)典力學(xué)，它是從可觀測到的現(xiàn)象總結(jié)出來的結(jié)果，后來愛因斯坦發(fā)現(xiàn)在不同慣性系中能夠得到相同的結(jié)果可能還存在附加條件，作用力的傳播不是瞬時的，還存在一個確定的速度，從光、電磁場的傳播中確認(rèn)這個速度為光速又將這個結(jié)果進(jìn)行了改進(jìn)，總結(jié)出了狹義相對論，再從慣性加速度與引力加速度等效得出廣義相對論。本來以為這樣就可以準(zhǔn)確的描述運動與力的關(guān)系了，誰知黑體輻射、雙縫干涉、光電效應(yīng)等的發(fā)現(xiàn)又總結(jié)出來了量子力學(xué)。當(dāng)然前面的三種想法都是對發(fā)現(xiàn)的事實歸納總結(jié)得到的結(jié)論，但是，為什么會是這樣，它們背后到底蘊藏著什么樣的本質(zhì)，誰都沒有給出一個可以信服的理由或者模型。在前人總結(jié)規(guī)律時給出模型的是麥克斯韋的電磁場理論，當(dāng)時所給出的電以太和磁以太的模型對麥克斯韋方程的理解有很重要的幫助，雖然后來不再提及，至少我們在初次接受麥克斯韋觀點時起到很大的作用?，F(xiàn)在問題來了，經(jīng)典力學(xué)、相對論、量子力學(xué)等是不是也能找到這樣一個簡單模型來闡述呢?，F(xiàn)在我們將運動作為前提，類似于麥克斯韋的想法給出一個簡單的模型，來看看我們總結(jié)的規(guī)律。為了說明問題的連貫性，需要按照下文的想法來引導(dǎo)：2認(rèn)識的局限性通常情況下，我們認(rèn)識世界是由五官來識別，即聽、看、嗅、品、觸。嗅、品、觸，通常是感官接觸到才能做出反應(yīng)。在這里，我們用粒子碰撞來描述這些動作過程，即只有碰撞后的作用我們可以感知。聽，看是我們對外界物體的運動作用于周圍的體系，使這個周圍體系中出現(xiàn)振動或者其他運動形式時，我們所做出的認(rèn)識。如果對嗅、品、觸進(jìn)行深入分析，也是外界的物體作用于周圍的體系后出現(xiàn)周期振動或者是其他運動形式，才出現(xiàn)的感官認(rèn)知。換句話說，我們對世界的認(rèn)識，主要是由于外界物質(zhì)作用于周圍環(huán)境，周圍環(huán)境對處于該體系下的物質(zhì)反應(yīng)出該物質(zhì)在該體系下的一種屬性，而這種屬性，我們可以通過五官或其他檢測儀器轉(zhuǎn)換后檢測出來。做出對該物質(zhì)的認(rèn)識、定義、分類、命名等。并且，我們在認(rèn)知這些事物時，并不是發(fā)生的同時，我們就能夠檢測出來，我們檢測出來的都是已經(jīng)發(fā)生過了的，并且這種延遲是我們無法避免的。事物到底是什么樣子的，或許任何一個個體對同一事物或者同一個物體的識別是不一樣的。這個就好比我們聽不到超聲波或者次聲波，而某些生物就可以。但是我們聽不到就不能說它不存在一樣。我們反過來想，如果一種物質(zhì)對空間不發(fā)生作用或者作用極小，那我們就檢測不出這種物質(zhì)的存在。還有就是不同物質(zhì)在不同狀態(tài)下表現(xiàn)出性質(zhì)相同，我們就會出現(xiàn)定義失誤的問題。當(dāng)然上面討論的過程中還隱含這樣一種情況，我們對事物的認(rèn)知還需考慮我們自身所在環(huán)境中的狀態(tài)，自身在環(huán)境中的狀態(tài)不同，也會產(chǎn)生錯覺?？偨Y(jié)一下，我們對物質(zhì)的認(rèn)識，是由于該物質(zhì)在空間中引起周圍環(huán)境的改變而使我們的五官或者檢測裝置對當(dāng)前環(huán)境不同于周圍環(huán)境而做出的認(rèn)知。換句話說，我們對該物質(zhì)及其自身結(jié)構(gòu)在這種環(huán)境狀態(tài)下的運動方式做出的判斷。但對不變的環(huán)境或者組成環(huán)境的個體等等就無法認(rèn)知，并且由于環(huán)境的不同（運動狀態(tài)不同）形成認(rèn)識錯覺等。當(dāng)然，我們需要承認(rèn)這樣一個事實，我們接收到的信號是由待測體作用于周圍的環(huán)境，周圍的環(huán)境再將這個作用轉(zhuǎn)換為另一種信號傳導(dǎo)到我們的測量裝置，我們所接收的信號是周圍環(huán)境給予的信號。這些就是我們認(rèn)識的局限性，也無法避免。上面我們說到一個物質(zhì)會在周圍環(huán)境中映射出一個屬性。在通常的思維下，運動的改變只有碰撞的過程，如果有我們得到信號，則必是物質(zhì)的出現(xiàn)對構(gòu)成周圍環(huán)境的一個碰撞過程?，F(xiàn)在我們以周圍的環(huán)境為平臺，并且發(fā)現(xiàn)這個平臺很像前人闡述的以太。以太思想可以說是人類認(rèn)識世界的一個重要想法。五行說，氣、原質(zhì)說、以及暗物質(zhì)、弦論等都是人類認(rèn)識世界的過程中給出的物質(zhì)實體觀念，主要是給予作用力、作用信號的傳播載體而引入的，為了說明不存在超距作用。以太的思想在邁克爾遜實驗后，慢慢的淡出了人們的視野，可認(rèn)真分析邁克實驗后，這個實驗結(jié)果不足以否定以太思想。靜止的以太會出現(xiàn)很多問題，為此，我們重新定義這個平臺—動態(tài)的以太。3動態(tài)的以太模型在一個空間里存在著大量運動的微小單元（先不管微小單元是顆粒狀的粒子還是跳動的弦，不管是電磁場還是希格斯場，或者其他形式），為了好記，我們給它起個名字，叫質(zhì)元。質(zhì)元在這個空間中旋轉(zhuǎn)、平動、質(zhì)元間發(fā)生碰撞等。并且在這個過程中都為彈性碰撞。下面分析在這個模型中我們能得到怎樣的信號呢。由運動的質(zhì)元構(gòu)成一個類似于分子熱運動的狀態(tài)，它們構(gòu)成一個勢壓P，在這個勢壓下，單個的粒子的平均勢壓有一個確定的量P0，它即為質(zhì)元的最小基底。在此勢壓P0下，質(zhì)元粒子有一個平均的運動速率（類似分子熱運動中的平均速度）。在勢壓P下，如果存在相同體積，而粒子數(shù)不等的兩個狀態(tài)，V0下n1個粒子，空間勢壓為P1；V0下，n0個粒子，空間勢壓為P0，由于V0下粒子的勢壓與空間勢壓相同，所以他和外界的碰撞作用我們無法檢測出來，而P1狀態(tài)下n1個粒子，他的碰撞結(jié)果就會與空間狀態(tài)的碰撞不同，在空間中產(chǎn)生的作用比如碰撞的頻率、碰撞發(fā)生的空間位置或者其他一些量在空間中表現(xiàn)出屬性，此時，我們就有可能認(rèn)識到n1粒子組成的狀態(tài)。n1粒子組成的P1與P0相比要高，但要被我們測量到還須突破一個勢壘。在P~下n1粒子組成的狀態(tài)會很快瓦解成P0，即使不瓦解我們也有可能測量不到。當(dāng)我們檢測到這種與原始狀態(tài)不同碰撞效果時，我們可以可觀測出顏色，形狀，位置等，進(jìn)而確定出它的頻率、空間位置，運動與否等。這些信號都是通過檢測裝置周圍的環(huán)境傳導(dǎo)到我們的檢測裝置。在這里，我們還發(fā)現(xiàn)一個效應(yīng)，在一段時間內(nèi)，單位面積上碰撞的粒子數(shù)的累積量隨著組成粒子的種類不同而不同，但都在P0勢壓有獨自P1而穩(wěn)定，即在一次碰撞周期內(nèi)，它有獨自的周期和波長。當(dāng)有兩個粒子時，質(zhì)元在兩個粒子之間的碰撞過程與兩個粒子整體受到的碰撞作用會產(chǎn)生不平衡，這個也有可能我們認(rèn)識到（在后邊會詳細(xì)分析這個量）。4按此規(guī)律中的運動規(guī)律4.1時空我們在上面討論時一直說大量質(zhì)元的運動，大量質(zhì)元的運動組成了空間運動，為了描述這種運動形式，我們將空間定義不動，并對不動的空間建立刻度，構(gòu)成空間單位，繼而形成長度的標(biāo)記，形成位置點和位移。如果換一種標(biāo)記方法，標(biāo)記為狀態(tài)S1、S2、S3、S4都是質(zhì)元運動時的某一狀態(tài)，并按照1、2、3、4的順序變化，則可以定義出t1、t2、t3、t4狀態(tài)，如果從狀態(tài)S1變化到狀態(tài)S2時，另一狀態(tài)S3變化到S4，我們說他們用時相同，則記為它們的時刻和時間。從上面定義可知，從位置S1到S2時位置產(chǎn)生的位移與t1到t2時刻產(chǎn)生的時間都是描述質(zhì)元狀態(tài)的變化。所以，我們可以這樣說為了描述運動的質(zhì)元我們設(shè)定了一個固定的位置刻度狀態(tài)，即空間位置概念。用以描述其中的粒子與整個質(zhì)元體系的一個空間位置。對于其中的每個個體的位置狀態(tài)，都對應(yīng)于整個空間中的一個位置狀態(tài)，于是將整個空間的狀態(tài)標(biāo)定即形成時刻的概念。時間與空間都是為了描述運動質(zhì)元這種形態(tài)而引入的兩個物理量。它們從屬于運動的質(zhì)元。沒有運動質(zhì)元的時間就沒有可以標(biāo)定的狀態(tài)，沒有運動質(zhì)元的空間也沒有標(biāo)定的時間。如果質(zhì)元不運動，我們就得不到任何信號，我們也無從去認(rèn)識。給定某個時刻的狀態(tài)能得到一個空間，它是在一定時間上的累積，主體就是質(zhì)元。給定某個空間的狀態(tài)就對應(yīng)全空間變化的一段時間，它是在一定時間上的累積，主體還是運動質(zhì)元。所以說，對于待檢體的時空僅是為了描述待檢體與運動質(zhì)元的狀態(tài)而引入兩個基本量，其目的只是為了待檢體與大量運動質(zhì)元之間做一個參照。4.2質(zhì)量的產(chǎn)生對于一個粒子n，我們將它放在三維坐標(biāo)系中，在受到質(zhì)元作用后，即在三個方向受到質(zhì)元數(shù)量相同的碰撞時處于平衡（由于質(zhì)元作用不可能保證在任一時刻都相同，所以它是一個波動的狀態(tài)），為了方便，我們只考慮一個面上的情形：考慮在一條直線上的情形。如果在一個振動周期內(nèi)，粒子的S0面（運動方向垂直的一個面）所經(jīng)過的距離為λ，總質(zhì)元數(shù)量為N，所用時間為T，質(zhì)元的線密度ρ，在時間T內(nèi)總質(zhì)元的平均量可記作f0則可以簡寫成fT=ρλ,S0另一側(cè)也相同，對于一個待檢體在三維狀態(tài)下可以得到6個這樣的等式。通常我們認(rèn)為某個粒子有速度時是相對于觀察者這個靜止的參考系為前提的。狀態(tài)0為參考系，狀態(tài)1為運動系，n為振動的次數(shù)，于是，我們得到ρS0L=它的意義是每種粒子的振動過程都對應(yīng)各自的頻率和波長：λ這就是說如果有一個在靜止?fàn)顟B(tài)下（靜止參考系內(nèi)）的計時器，如果粒子A經(jīng)過了m1振動周期，而粒子B經(jīng)過了m2個周期，這里就有這樣一個關(guān)系，m1*T1=m2*T2=m0*T0，所以當(dāng)粒子在運動過程中波長變化后，相應(yīng)的振動周期也發(fā)生了變化（這里的前提是我們在靜止的狀態(tài)0中測量到的結(jié)果）。我們在觀察計算時是以我們個體的狀態(tài)為靜止的參考系的，計算時就需要將周期不是T0狀態(tài)的周期換算到T0狀態(tài)。并求出他們的差值：n如果將t移到式子右邊，就出現(xiàn)速度了，速度的意義也就是它的振動狀態(tài)與原振動狀態(tài)不同的外在表現(xiàn)。在看另一種類型，單一方向上運動的粒子，運動方向的兩個面上粒子數(shù)為f1與f2，則它每一時刻的粒子數(shù)差值為（f1-f2），則在一段時間內(nèi)（一定的周期內(nèi)），在時間上的粒子數(shù)不平衡的總質(zhì)元數(shù)量應(yīng)等于在空間上粒子數(shù)不平衡的總質(zhì)元數(shù)量即f1-?f為粒子A不平衡粒子數(shù)的平均值，S0為三維狀態(tài)下待檢粒子與質(zhì)元作用的面，這里的ρ表示體密度，當(dāng)粒子A從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，行走了長度L，則在一個振動過程內(nèi)，以t0狀態(tài)為參考系得到它的微觀粒子差值在長度上的統(tǒng)計的不平衡質(zhì)元總量在n個振動周期上的平均個數(shù)值與時間上統(tǒng)計的不平衡總量在n個振動周期上的的平均個數(shù)值相等：ρλ2與λ1分別是與靜止參考系相比的波長也就是當(dāng)前波長與靜止波長之差，n為經(jīng)過多少個波的個數(shù)，L為距離，λi為平均振動的波長，Ln=λi，?f為在時間t內(nèi)質(zhì)元差值改變量的平均值，t對上面的式子變形得到：ρ這個結(jié)果是我們以質(zhì)元模型分析得到結(jié)果，與傳統(tǒng)的我們已經(jīng)定義了的物理量有沒有對應(yīng)的物理量呢？將這個式子與傳統(tǒng)意義上的做功公式maS=FS=W對比（能嚴(yán)格證明二者相同，在這里就當(dāng)是巧合，因為證明需要后邊的思想），就可以得到我們通常所說的基本量的運動學(xué)原理。5經(jīng)典力學(xué)的思想經(jīng)典力學(xué)主要以牛頓總結(jié)前人的經(jīng)驗及自己對世界的認(rèn)識用數(shù)學(xué)表達(dá)出來，寫出了經(jīng)典物理學(xué)的不朽著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。在這部著作中給出了基本物理量的計算方式，但是基本物理量的意義沒有給出，其中運動的規(guī)律也是以定理的方式給出，但是為什么會這樣的的意義沒有明確表達(dá)，我們來看著名的是牛頓的三定律和萬有引力，先來看力學(xué)的三條定律：牛頓第一定律，慣性定律即習(xí)慣保持的狀態(tài)，它的習(xí)慣從何而來，受什么影響，牛頓說與質(zhì)量有關(guān)，慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)。牛二定律，合外力與加速度的關(guān)系，牛三即作用力與反作用力的關(guān)系。對于這三條定律，利用質(zhì)元模型，慣性定律即為待測物體作用質(zhì)元的運動狀態(tài)就是該待測物體的慣性來源。作用力與反作用的概念也是一樣，而合外力牛頓第二定律可以明顯得出。主要是定義不同：質(zhì)量M=ρS0T0λi力為單位長度單位時間內(nèi)不平衡質(zhì)元粒子數(shù)的平均值。動量為單位長度內(nèi)不平衡質(zhì)元粒子數(shù)的平均值。能量為單位時間內(nèi)不平衡質(zhì)元粒子數(shù)的平均值。在最前面我們說到對于空間中的兩個粒子A，B，我們有可能得到它的參數(shù)。質(zhì)量的參數(shù)我們怎么得到呢，最簡單的就是萬有引力的作用。設(shè)A的作用面為nAS0，B為nBS0，在質(zhì)元的作用下，A與B之間是作用力與反作用力，也就是說它們之間不平衡作用的質(zhì)元數(shù)量相同。A點在nAS0面上作用的粒子數(shù)差值為(nA+nB4πr2-nAρ將上式變形可得到萬有引力F與r2成反比，與MA*MB成正比。但是我們明顯的能夠看出，萬有引力其實是萬有斥力的作用效果6相對論的運動學(xué)原理相對論是1905年愛因斯坦發(fā)表的《論動體的電動力學(xué)》中提出的一種物理思想。狹義相對論主要包括兩個方面：首先是光速不變原理，在任何慣性系中測量光在真空中的速度大小為恒量。這個原理可以這樣理解，光速和在某一溫度、壓力下的空氣中的聲速是一定值的思想類似。（然而，我們認(rèn)為聲速的大小主要取決于介質(zhì)的性質(zhì)，而光速由于不需要傳播載體，它的傳播速度受什么影響還未知。相對論這么認(rèn)為）。第二項即為物理定律在所有的慣性系中都相同，相對性原理。這個論點的觀念就是滿足疊加定理，對一個慣性系中同時增加，慣性系內(nèi)的物理定律保持不變。第三個就是廣義相對論。所有參考系中的物理定律都相同。重力加速度和引力加速度等價。這就是相對論的主要內(nèi)容。當(dāng)粒子和檢測者在同一慣性系中，我們發(fā)現(xiàn)它的左右的不平衡質(zhì)元數(shù)量相等，如果在不同慣性系中則不同，就出現(xiàn)動質(zhì)量與靜質(zhì)量的問題，時間的膨脹則是粒子固有振動周期換算后的描述，我們在討論時都是轉(zhuǎn)化到To周期的。所以我們可以將動質(zhì)量與動尺寸進(jìn)行推導(dǎo)，在同一慣性系中設(shè)為T0狀態(tài)，運動狀態(tài)設(shè)為T1狀態(tài)，運動時的速度設(shè)為v，T0時振動波長和周期為λ0，T0，V=λ0/TρSλ0=fn*T0=M0=ρS0λ0式1與式2聯(lián)合就可得到Mλ如果將V作為光速，這樣看上去的確和洛倫茲變換類似，這樣計算有什么問題呢，我們來認(rèn)真分析一下。動質(zhì)量的出現(xiàn)意味著先將質(zhì)量這個原來大家認(rèn)為的是粒子的基本屬性變成了運動學(xué)的一個效應(yīng)，就是時空的一個效應(yīng)，這樣，再去求它在標(biāo)準(zhǔn)參考系中的不平衡的質(zhì)元個數(shù)在時間和空間上統(tǒng)計的平均值時還需要進(jìn)行一系列的兩個時空變換，最后得出的統(tǒng)計個數(shù)是不會變的。雖然前面說了質(zhì)量也是運動學(xué)效應(yīng)，而我們直接用動質(zhì)量這個概念在去乘以速度的二次方值就不在是我們認(rèn)為的在標(biāo)準(zhǔn)參考系下的能量值的意義了。所以我們需要重新分析。結(jié)合上文中我們提到的認(rèn)識的局限性，我們可以得到，我們視覺所見到的仍然是空間的振動，粒子的運動與性質(zhì)是先作用于周圍的環(huán)境，環(huán)境的改變才作用于視覺檢測。所以我們能檢測到的信息仍然是空間環(huán)境的性質(zhì)。這和聲音在空氣中的傳播有異曲同工之處。做一個極端的假設(shè)，所有的生物都沒有視覺，那么有一天，會有一位智者會建立起一套以聲速不變的相對論，并且變換的形式也只是將洛侖茲變換中的光速項換成了聲速項。比如我們只用聽這個概念,設(shè)聲速為Vs，就可以得到了。x(x-vt)變換后就能得到以聲速為基準(zhǔn)的洛倫茲變換。我們引入質(zhì)元的思維來看相對論的思想，光速不變主要是以質(zhì)元這個介質(zhì)決定的，那么光速不變就很好理解了。物理定律在任何參考系中都有相同的形式，這條也很明顯，質(zhì)元數(shù)量差值的大小與參考點選取得到不同的數(shù)值。而慣性加速度與引力加速度等效的問題，因為這兩者都是受到前后質(zhì)元作用不均引起的，本質(zhì)上就是一回事。我們在舉一個簡單的例子一個靜止時長為L的硬質(zhì)桿，起端點為A，B，以v運動，在一個坐標(biāo)系內(nèi)如下圖以v運動的桿在二維坐標(biāo)系中的簡圖P點時拍照測量得光為基準(zhǔn)信號測量lc聲為基準(zhǔn)信號測量lQ點時拍照測量得光為基準(zhǔn)信號測量lc聲為基準(zhǔn)信號測量ls如果在空間其他位置測量得到的長度在上面兩式之間，可見將上面測量到的結(jié)果用聲光的洛倫茲變換也得不到我們在靜止時測量的結(jié)果，而我們在測量后用聲光的多普勒效應(yīng)分析，在將測量點與待測體之間的角度確定，反倒能夠得出在靜止?fàn)顟B(tài)下的L長。有鑒于此，我們從待測體一個面的半個振動周期內(nèi)列方程（一個周期內(nèi)振動位移為0，所以在半個周期內(nèi)列方程）靜止?fàn)顟B(tài)時

0T2fdt=以v運動的狀態(tài)1時

0T12f對于一個待檢粒子的壽命，如果不出意外的情況下，我們可以將它的振動次數(shù)作為壽命，來看在不同的慣性系中用的時間是否相等。比如三錘砸破一個雞蛋，現(xiàn)在我們來看三錘在不同的慣性系中測量的情況：在靜止的慣性系中測量以v運動的粒子nλ2t在運動系中測量就好比靜止nλ0t所用的總時間均為T0，并且振動周期、次數(shù)均相同，所以，我們沒有必要對待測體給定另一個時間標(biāo)準(zhǔn)。如果我們在測量時考慮到信號傳播的多普勒效應(yīng)，無論是給予光還是聲波，所測量得到的結(jié)果變換后都能得到在靜止?fàn)顟B(tài)中的結(jié)果。當(dāng)然，無論待測體運動與否，它相對于全空間質(zhì)元運動的狀態(tài)，在相同時間內(nèi)，振動的次數(shù)與周期完全相同。當(dāng)我們在測量時可能出現(xiàn)測量不一致的情況，這種局限性我們利用多普勒效應(yīng)就能避免。如果說運動的時間變慢，原因是作用信號的傳播不是瞬時進(jìn)行，需要時間，如果是鐘表測量的時間，無論運動與否都相同。比如說孿生子祥謬中，如果給將運動的那位給出下面的如圖的軌跡，則在靜止的這位得到E，F(xiàn)兩個信號，如果是從F到E點運動，從F點傳導(dǎo)到O點的現(xiàn)象是動作變慢，從E點傳導(dǎo)到O點的現(xiàn)象是動作變快。由于光速太快，我們測量時誤差太大，我們分析得到用光測量和用聲音測量得到的結(jié)果經(jīng)變換后相同，所以我們可以設(shè)計類似的實驗去驗證。比如火車系與地面系中，時間從那個慣性系定義都是等價的，并且能夠驗證這個想法。孿生子在管中運動時的簡圖7量子力學(xué)的運動學(xué)原理要說量子力學(xué)，需要先對波粒二項性作出解釋。波粒二項性始于光的波動說與粒子說，在這兩個討論都無法滿足發(fā)現(xiàn)的所有現(xiàn)象時，德布羅意的物質(zhì)波的概念滿足了大家的要求。在對粒子討論時，忽視了波的效應(yīng)，在對波討論時忽視了粒子效應(yīng)。通過這句話，我們根據(jù)我們周邊的物質(zhì)，當(dāng)粒子運動時，就會對前方產(chǎn)生一列波，當(dāng)檢測到有波動時，可以確定存在粒子振動。并且存在波傳播的介質(zhì)。將這個想法推廣到質(zhì)元模型，可以明顯的看出，粒子的運動會在空間中產(chǎn)生波動。而我們能檢測到說明它的運動與周圍環(huán)境進(jìn)行作用。假設(shè)一個周期內(nèi)的不平衡作用粒子數(shù)即為n個，經(jīng)過的時間為T，經(jīng)過的距離為λ，按照動量和能量的運動學(xué)定義，可得出德布羅意物質(zhì)波的思想。ρ量子力學(xué)的開啟于黑體輻射問題，發(fā)現(xiàn)黑體輻射的量子不是連續(xù)的譜線時，我們傳統(tǒng)的思維和總結(jié)的方法無一適用。對此經(jīng)過長期的摸索，總結(jié)出了波動方程學(xué)說和矩陣力學(xué)學(xué)說。并發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律能適用于黑體輻射的譜線，對于H原子的譜線吻合的較好。后來發(fā)現(xiàn)，這兩種觀點在希爾伯特空間的概念下結(jié)果相同。說明這兩個學(xué)說表示的本質(zhì)是一種東西。這兩個方程表示的是什么原理呢？人們經(jīng)過的長時間的討論最后波恩提出了幾率波的思想解決了這個問題。慢慢的人們也就接受了這個概念。隨著幾率波的提出，出現(xiàn)了類似于薛定諤半死不活的貓等一系列問題，隨著EPR爭辯無果后，貝爾提出了檢驗的方式。后來用各種實驗證明貝爾不等式不成立，確定了這么一個真理：量子力學(xué)是反因果的，甚至是未來決定現(xiàn)在的問題，或者說意識決定物質(zhì)。更難得是這個思想成了主流思想并在推廣。為此，我們引入質(zhì)元模型來看待這個問題。在前面的討論中，對于質(zhì)元作用的統(tǒng)計是在時間上和空間上對質(zhì)元差量的統(tǒng)計，就是時間上質(zhì)元不平衡數(shù)與空間不平衡數(shù)相等所得出的結(jié)論。即在n個波長上以它們的平均速度得出的結(jié)果。如果一個粒子在一個波內(nèi)，則它在某一時刻時間上的粒子質(zhì)元數(shù)量差與空間上位置的統(tǒng)計量將不滿足上面的統(tǒng)計結(jié)果（在一個振動周期內(nèi)的平均值），并且時刻變化。這個情形和變化的一列振動波上的某個點的運動速度與這列波的波速是不相等的是一樣的道理，但是它的變化過程與波源的振動存在的關(guān)系類比聲波就可以得出，角速度、周期、頻率，不相同的就是波長，并且波長之間有一個確定系數(shù)。所以描述一列波動的時候用振動方程就可以描述這列波隨時間變化的位置關(guān)系。如果一個自由振動的粒子，它運動方式滿足牛頓運動定律，則滿足d我們將振動方程y=Acos（ωt+φ）d利用波動方程將d可得到薛定諤方程。薛定諤方程是利用德布羅意波的公式整理出來的，雖然方程我們用了很多年了，它所表達(dá)的意義我們以結(jié)果出發(fā)的話，可以認(rèn)為它幾率波的概念。而從產(chǎn)生的原因來看更可能是自由振動的概念。粒子在運動時的規(guī)律趨向于振源的振動規(guī)律，其實就是在運動時它在運動方向上受到前方質(zhì)元和后方質(zhì)元的作用，而前方和后方質(zhì)元的作用不僅受到最初振動的影響，還受到與運動方向垂直方向質(zhì)元疏密的影響。粒子的運動其實是在按照前方質(zhì)元的運動運動作用量最小的軌跡運動。（質(zhì)元在空間的碰撞近似于彈性碰撞）類似玻姆的導(dǎo)向波的思想，按照這個思想對于楊氏雙縫就比較好理解了。波在傳播中都是能量的獨立傳播，產(chǎn)生干涉衍射的現(xiàn)象只是質(zhì)元振動的疊加效應(yīng)，光的產(chǎn)生更傾向于波動性，粒子性的產(chǎn)生只是待檢粒子按照質(zhì)元量的差值運動后的效果。也就是說，我們測量得到的待檢粒子運動的信息與粒子的實際運動是兩個方面。上面說到我們測量得到的結(jié)果都是平均值，因為空間的測量需要時間的累積，時間的測量需要空間的場所，也就是空間的累積，所以某時刻的狀態(tài)我們是不能通過測量直接得到的。和測不準(zhǔn)原理所闡述結(jié)果相似，但原因不同，我們只能測量出一段時間，一段距離，而本質(zhì)是測量時間與空間的變化，這個變化量的本質(zhì)是統(tǒng)計質(zhì)元粒子在時空中的不平衡個數(shù)。也就是在多個振動周期后，得到的平均值。而現(xiàn)在大家經(jīng)常所提的矩陣力學(xué)用算符來代替，事實上是隱含了這個平均值的想法。現(xiàn)在，我們想統(tǒng)計運動粒子周圍不平衡質(zhì)元粒子數(shù)量差，我們也是沒有辦法直接去測量，它的數(shù)量差在多個振動周期內(nèi)的平均值可認(rèn)為是在某一個振動周期的平均值，但是某時刻的粒子數(shù)量差，我們根本無法測量出來也無法統(tǒng)計，并且這個平均值應(yīng)該和瞬時值是不相等的。是否存在某種關(guān)系，我們不得而知。可我們知道振源振動偏離平衡位置的大小與時間存在關(guān)系，結(jié)合德布羅意的表達(dá)式，就可以得到它偏離平衡位置的振幅與時間和傳播方向的存在關(guān)系，而它偏離平衡位置的振幅與運動粒子所受的不平衡質(zhì)元作用量有著直接聯(lián)系。所以，對于在一個振動過程粒子瞬時的不平衡量統(tǒng)計可由平均值表示了。由此可見，薛定諤方程是神奇的通過振源的振動方程表示出了運動粒子瞬時的不平衡量。即為，用可測量的平均量準(zhǔn)確的表示出了瞬時運動粒子的不可測量。這也就是量子力學(xué)的神奇之處。當(dāng)然，這樣理解量子力學(xué)就比幾率波的概念更加令人信服。8總結(jié)本文討論的比較簡單，旨在傳達(dá)一種想法，主要是為了使大家有這樣一個概括而自洽的認(rèn)識。質(zhì)元粒子是否存在，真空中的卡西米效應(yīng)應(yīng)該是個很好的佐證，引力效應(yīng)是否為斥力效果，如果分析某些反常的引力效應(yīng)就能夠得出。經(jīng)典力學(xué)中的物理量我們所得到的都是平均值，即是在一段時間或者一段距離內(nèi)的粒子所受不平衡質(zhì)元數(shù)量在時間或是距離上的平均值，而我們的測量也就是我們得到信息的過程，首先被測體直接與環(huán)境作用，信息產(chǎn)生后經(jīng)過環(huán)境傳遞，環(huán)境中的質(zhì)元再與測量工具作用，測量工具得到信息后在進(jìn)入人的大腦，從而得到信息。這個中間過程是不可避免的。所以我們覺得速度有了上限?？晌覀兠黠@的知道，速度是個相對量，我們測量得到的速度卻有了上限，就是這個原因，也就有了相對論修正。事實上，這個修正還隱含另外的一層含義，就是時空的理解。相對論告訴我們時空是糾纏不可分割，可這個不可分割的原因是什么，就是時空只是運動質(zhì)元的另一種描述方式，運動才是基礎(chǔ)。量子的概念我們使用了很長的時間，量子通常定義為不可分割的最小的單位，這里有個前提就是，在我們能夠認(rèn)識的前提下如f對它取微分得到量子的概念?fh存在最小的空間單位和時間單位，如果小于該單位，我們是得不到信號的，因此才會得出不連續(xù)的量子概念。本文在討論時所用的數(shù)學(xué)模型非常簡單，比如，從諾特定理得到的時間不變推導(dǎo)出能量守恒，空間不變推導(dǎo)出動量守恒，實際上能量是單位時間的不平衡粒子數(shù)的統(tǒng)計量，就是時間的平均值，空間是單位長度不平衡粒子數(shù)的統(tǒng)計量，就是空間的平均值。同樣的力是單位時間單位長度的粒子數(shù)的平均值。另外，哈密頓量的矩陣算法、群運算之所以能貼近現(xiàn)實，主要是滿足了振動學(xué)的內(nèi)涵。標(biāo)準(zhǔn)模型這個龐大的體系是因為我們的出發(fā)點是以粒子和力的概念出發(fā)，做出的研究，如果以絕對運動為出發(fā)點，這個體系只不過是中間過程。我們在分析問題時總是在找一個守恒的關(guān)系，守恒的關(guān)系包括很多，但歸根結(jié)底還是統(tǒng)計研究對象所受的質(zhì)元粒子總量，也就是測量時間和空間的變化，當(dāng)然這個粒子總量在多個振動周期內(nèi)在時間上統(tǒng)計和空間上統(tǒng)計的結(jié)果相等。如果認(rèn)識到這點我們就很容易得到等量的關(guān)系式。我們反過來想這個問題，我們所得到的信息都包括什么呢，比如位置、形狀、顏色、數(shù)量、時刻等，所有的這些信息量都可以看出是長度與時間的關(guān)系，這個關(guān)系的參照對比的是與觀察者所在的參考系，從而得出與觀察者所在的運動不同。深層次的說是考察對象與參考時空發(fā)生變化，我們所得到的不同信號，這個信號對應(yīng)于我們的基本物理量。而我們總結(jié)出來的的規(guī)律則是統(tǒng)計考察對象作用微粒子在時間與空間上的統(tǒng)計個數(shù)，我們能夠得到的信號皆是與當(dāng)前參考系不同的運動方式，我們也只能通過這個信號去歸納總結(jié)得到信息。如果將這個信號表示出來，只能使用時間與空間去表示。所以，我們所總結(jié)的規(guī)律也只能通過運動的學(xué)的規(guī)律去表示。可以