揭秘宇宙空间

 天津大港油田李新民

摘要：本文不凭借任何假设和猜测，而是以人们现有的实验和认识为基础，给出了空间的构成，性质和物质之间的关系。并指出:空间是由能量形成的，即：空间是能量存在的形式，能量是产生空间的必然，不存在没有能量的空间。运动不是固有的，是由能量提供的。揭示了宇宙有限和永恒，最重要的是：提出了世界的本源既是物质的，也是能量的，能量是有别于物质的另一个客观存在。

 

一 时间和空间

     什么是时间和空间，这是贯穿人类整个科学发展过程的问题，直到现在还是两个困惑的概念。在牛顿理论中，时间和空间是两个独立的物理概念。相对论打破了牛顿时间和空间的分离和僵化，根据相对论的需要将时间和空间结合成一个新的概念——时空，并认为它是物理学最基本的概念。无论是相对论，还是现代科学都没有说明时空是什么，更没有说明它的构成或定义。没有任何理由可以将时间和空间组合为一个新的概念，它是相对论的需要，并不代表它是客观的存在和需要。时间是一个描述量，时间即是客观的，也是主观的，它分为主观时间和客观时间。主管时间是人为设定的时间，客观时间是客体的运动周期，客体的不同时间也不同。空间，即真空是什么？这个看似简单，却是科学至今还没有搞清楚的问题，也是科学最根本的问题。弄清楚这个问题，首先要弄清楚真空都存在什么，真空由什么组成的，以此为组成的运动形式。真空普遍存在光和电磁波，充满了热辐射。弄清光,电磁波和热辐射是什么，是物质还是能量，是认识空间的第一步。

 

二 能量——有别于物质的另一个客观存在

光的问题一直是与科学理论的本质联系在一起的，争论不休的问题。光是什么，是物质，还是别的，其它东西，或者是能量。如果光是能量，那问题就大了——1科学正在错误的道路上发展着，也就是科学以物质这一条腿走着。2唯物主义认识观是错误的，世界的本源是物质和能量的。我们应清醒的看到，原子释放的能量(光，电磁波和热），物质辐射的热，以及空间存在的宇宙微波背景辐射是和物质运动所具有的能量——动能和势能等不同的。前者是客观存在之物，后者是物质运动状态的度量。这说明世界不仅是物质的，也是能量的，能量是有别于物质的另一个客观存在。这是不用质疑的，也是用实验很容易验证的。

 

三 能量与空间的关系

空间充满了热辐射和存在光，电磁波和热在其中的传播。根据光，热和电磁波的性质，我们可以推论出空间的构成和性质。空间是由能量构成的，能量占有空间。同时，空间在不断的膨胀和运动。即，有能量存在，它就占有一定的空间，有空间它就存在一定的能量，不存在没有能量的空间。空间是能量存在的形式，能量是产生空间的必然。因此，我们将空间定义为能量空间。不同的能量空间代表不同的能量存在形式，不同的能量存在形式形成不同的能量空间。不同的能量空间往往重叠在一个空间之中，从而形成一个新的能量空间，可以根据不同的要求来定义它们。不同的能量空间存在不同的能量密度和体积，能量空间随时间不断膨胀，其体积不断增大，能量密度不断减小。温度不是由分子的平均动能决定的，温度是由能量密度决定的。能量密度大，温度就高；能量密度小，温度就低。能量空间在外力作用下，其体积可以被压缩，但是，绝不可以将能量空间压缩到一个无体积的点上。在没有外界力的作用下，能量空间的膨胀是有限的，其能量密度达到一个最小值，体积达到一个最大值时消失，这就是熵趋最大的实质。这时，能量空间转化为宇宙微波背景辐射，而宇宙微波背景辐射在不停的转化为温度等于零K的零点能量。宇宙是由物质和能量组成，宇宙空间是由 1物质运动释放的能量2宇宙微波背景辐射3零点能量三部分组成。为叙述方便，我们将1称为动能量空间（能量空间都在动，这里只是为了方便叙述），简记为DNK。将2称为静态能量空间，简记为JNK。将3称为基态能量空间，简记为GNK。

 

四 能量空间与物质

    物质的运动不是固有的，也不需要“第一推动力”，物质的运动是靠能量提供和维持的。物质中的粒子（质子）吸收GNK的能量产生运动，物质粒子运动又将GNK的能量转化为DNK而释放出来，DNK在GNK中传播和逐渐被吸收，DNK将全部转化JNK。JNK不停的吸收DNK，又不停的被GNK吸收。即物质释放的能量先转化为宇宙微波背景辐射能量后，慢慢的被GNK吸收的。也就是说，宇宙中某单位时间发出的光和热等能量很快的就传播完，变成宇宙微波背景辐射，而宇宙微波背景辐射将慢慢的被GNK吸收。因此，JNK是一个动态平衡的有限空间和具有３ｋ不变温度的能量密度。由于DNK能量空间的体积随时间不断膨胀，能量密度不断减小，温度不断降低，当达到３Ｋ不变的温度时，DNK就全部变成JNK了。由于JNK是在ＧＮＫ中传播或膨胀，所以，GNK和JNK的体积是相等的,宇宙的体积等于GNK 或JNK。GNK是一切能量的基态，具有基态的能量密度，等于零Ｋ的温度和不变的空间体积，宇宙中的一切能量都是由GNK提供和转化的。空间的三维特性是由能量空间占有体积的性质决定的，空间的运动特性是由能量的传播，膨胀和收缩决定的。物质吸收GNK的能量，使GNK收缩产生引力，DNK在GNK中传播产生膨胀力。这是宇宙最基本的两个力，其它力都是这两个力产生的。DNK在GNK中的传播，其体积不断膨胀，能量密度不断降低，能量波的波长不断被拉长，表现为能量在传播过程中伴随有红移现象。红移是能量传播或能量空间膨胀过程中，能量的衰减现象，与实体物质（发光体）无关。物质运动是由能量提供的，表明组成物质的最小的，最基本的粒子是有内部结构的，不存在没有内部结构的物质粒子。那种认为物质有结构，可以将物质继续分下去的现代物理思想是错误的。持运动是物质固有的认识观的人是没有考虑到“宇宙空间充满了能量，它们会把物质的运动逐渐阻尼掉”。在宇宙中，能量与物质具有平等的地位，相互作用，相互依存。物质运动产生能量运动，能量运动又促进物质运动的进一步发展。物质，能量和它们之间的运动构成有序，稳定和谐的宇宙。

    物质粒子（质子）吸收GNK的能量和释放DNK能量不是连续不断地，而是吸收一份GNK的能量，获得运动后，它把这份能量转化为DNK再释放出来，然后它再吸收下一份GNK的能量，这样连续不断的过程表现为能量在吸收与释放过程中的量子化现象。

    物质是由电子和核子组成的，它们的运动决定物质的性质。在原子中，当系统的温度一定时，电子和核子都存在一个恒定的基态速度，当外来的能量或力改变它们的基态速度后，它们的速度总是朝着它们的基态速度回归。同时，它们都存在高速的自旋，电子还存在高速的轨道运动。根据陀螺稳定性原理，它们有稳定的惯性。在物质中有无数个电子和质子，形成无数个陀螺，物质的惯性就是由基态速度运动的无数个陀螺决定的。由此可以得出：在不同的环境中，物质的惯性是不一样的。还可以进一步得出：惯性定律不成立。惯性定律是在宏观中，能量空间的运动对物质的运动影响不大时近似成立。惯性定律是将空间认为是空无的，它是理想化空间的产物，客观不存在理想化的空间。

五能量空间的性质

    令A的DNK体积为V1，B的DNK的体积为V2，当V1的能量密度大于V2时，则有

1当A在B中传播时，V1的体积膨胀到V2的体积 

2当A和B组成体积为V1加V2的能量空间时，V1的能量向V2膨胀，使V1和V2的能量空间的能量密度均匀，其体积等于V1加V2。

3当V2的体积趋JNK时，V1的体积膨胀到一个最大值时，V1能量空间转化为JNK。

    如果将组成宇宙能量空间的1 DNK和2 JNK看成是正能量，3 GNK看成是负能量，则可以得出：正能量传播的时间反演T变换是负能量。热力学定律是正能量传播的规律，所以，热力学定律T变换不守恒。正能量有三个主要特性：1膨胀，2产生温度，3在GNK中传播，并被吸收。负能量有五个主要特性：1收缩产生引力，2为物质提供能量，3正能量的传播介质，4吸收正能量，5具有物质不可屏蔽性。DNK的传播是自然膨胀传播和波动传播形式进行的，DNK的膨胀传播是有限的，之后，它变为波动传播，最后，它转化为JNK,并逐渐被GNK吸收掉。能量的波动传播仍占有一定的体积，不管他是一条光线，还是一束电磁波。

如果在空间某处释放能量，则在此处形成一个DNK向四周的传播，并作用周围的物体和能量空间。DNK的传播是在GNK中进行的，最后，发展成只有波动传播。这时，当DNK的传播中含有光的频率时，就有光的传播出现。由此可以得出：光不是发光体直接发射出来的，它是由发光体将光放进GNK中，以GNK为介质传播出来的,使人们感觉光速好象不变。光是能量的衰减运动，光速的变化只是我们无法感觉它或测量它。这样，发光体发出的光是各向一样的，接受光体的光需要进行洛伦兹变换。由此可以得出：光的传播距离是有限的。物质发射的光（能量）是一份一份的光能量子，每个光能量子都随时间自由的膨胀，并作用于相邻的光能量子，使光不断的向全空域四周运动，这就是光的动量性质。即，光的传播是由其动量决定的，光的传播距离是由光源的强度决定的。同时，光具有惯性，它表现在光的阴影。

 

六 宇宙和能量空间

在星系中，各星系的物质释放能量形成DNK，使星系之间发生膨胀。在星系内部，由于DNK的膨胀和GNK的收缩已达到了一个动态平衡的状态，使得星系内部各星球保持相对平衡的运动状态。由于GNK的能量密度有限，大量的物质在一起吸收GNK的能量是有限的，因此，GNK的收缩也是有限的，它存在一个最大值。.由此可以得出两个推论：1无限多的物质产生不了无限大的万有引力，2万有引力的作用距离是有限的。由这两个推论进一步得出：星球的体积或质量有一个上限，所以说，黑洞依靠万有引力是形不成的。从另一方面讲，质子吸收GNK产生万有引力，它需要一定大小的能量空间活动，从这一点讲，黑洞也是不存在的。由于宇宙存在3K不变的微波背景温度，即JNK温度，因此，JNK的能量密度是不变的。又由于JNK是由DNK转化的，同时JNK又不停的转化为GNK,因此，JNK的总量和体积也是一个不变的常量。JNK和GNK混合重叠在一个空间之中，又可以得出：GNK的总量和体积也是一个常量，并且，GNK的体积等于JNK的体积。再者，物质释放DNK，同时DNK又不停的转化为JNK，由JNK的3K不变温度可得：DNK的总量是不变的，进一步得出：宇宙中的物质总量是不变的。宇宙中的物质总量，DNK,JNK和GNK中任何一项有变化都会影响宇宙微波背景辐射3K不变的温度，因此它们是宇宙中不变的量，物质和能量是两个不同的客观存在“物”。一方面，客观的存在是不能转化的，不然就不是客观存在了。另一方面，如果它们能互相转化，JNK就有变化的温度了，不是3K不变的温度了。宇宙有限，其大小等于JNK或GNK的体积。由DNK和JNK的空间膨胀性知道：宇宙被其能量空间膨胀成圆球形，这样，到达宇宙边缘的光线会被反射或折射回来，好象宇宙边缘存在一面镜子。至此，我们得到了重要的结论：1宇宙有限，2宇宙呈圆形，3宇宙是永恒的动态平衡的，4宇宙是由能量和物质组成的，即宇宙由电子，质子和能量组成。5宇宙是孤立的，根据空间是能量产生的这一原理，如果我们的宇宙之外还有另外一个宇宙，有两种情况①我们宇宙能量空间和另外一个宇宙能量空间接触，就形成一个能量空间，还是一个宇宙。②我们的宇宙能量空间和另一个宇宙能量空间不接触，我们无法感到它的存在，也是没有意义的。6宇宙空间是能量阴阳互补的，7由GNK和JNK不变的能量密度得：宇宙是均匀流逝的时间流。

 

七 能量空间与现代物理

    牛顿力学的空间是理想化的空间，他是将空间看成绝对的空无，没有考虑空间能量的存在。当空间的能量不可忽视的时候，它就无能为力，这时它让位给热力学。热力学是正能量传播规律的理论，当进入动态平衡的原子结构中，热力学也无能为力。相对论的空间既不是理想化的空间，也不是现实的空间，量子力学是理想化的空间。参看《科学被唯物主义蒙住了眼睛》。

八生活中的小问题，科学的大难题

    力是由能量提供和产生的（注：物理教科书没有说明力是如何提供和产生的），消耗力就是消耗能量。例如，你推一辆重车，虽然你推不动，没有做功，但是你消耗体力了，你也就消耗能量，这是一个人人都知道的简单道理，也是教科书回避的问题。由此可以引伸难倒现代科学的以下几个问题

1每天从地面起降的飞机，靠重力做了很多功，消耗了很多能量，飞机的重力并没减小，支持飞机重力不变的能量是从哪里来的。

2两电子相遇，不管多长时间，它们一直以不变的库仑力排斥着，支持库仑力不变的能量是从哪里来的。

3一根绳子下面吊一个重物，绳子是由不连续的分子组成的，连接不连续分子间的力一直没有减弱，支持绳子分子间力的能量是什么，它是从哪里来的。

4如果认为运动是物质固有的，分子间的热和宇宙背景的热早就将其中的粒子运动阻尼掉了。

以上问题的解答是解开空间是什么的关键，是科学朝着正确道路发展的序幕，是新科学革命的前夜。现代科学必须将认识，从唯物观转变到二元观（物质和能量）这样正确的让识观上，运用能量与物质的空间性质和它们的运动关系，进行重新梳理，这是浩大的工程，不是几个人能办到的，需要科学界的集体工作。作者已给出了空间，能量和物质间的初步框架，将这个框架与现代科学技术结合，定能使之飞速发展，人类社会高度进步。

 

九 对目前理论改革的看法

     1受宇宙大爆炸的影响，很多人提出宇宙起源的理论，物质起源的问题。

     2受相对论的影响，很多人提出时空理论，把很多精力放在绝对系上和相对论几条原理上。

     3受量子理论影响，很多人把精力放在二象性上。

这样做很难跳出前人的认识圈子，难有理论突破。其实，在唯物观认识下，前辈的理论不会有重大失误，要想理论突破，先要认识突破。