目錄，

一，? ? ? ? 萬有引力只是一種性質。

二，? ? ? ? 傳遞萬有引力的介質是什么？

三，? ? ? ? 物理概念是怎么產生的？

四，? ? ? ? 空間和質點為什么要運動？

五，? ? ? ? 螺旋時空。

六，? ? ? ? 如何描述空間本身的運動？

七，? ? ? ? 場的嚴格定義。

八，? ? ? ? 質量和重力場的定義。

九，用質量的定義導出質速關系。

十，引力質量等價于慣性質量的證明。

十一，重力場與旋轉運動空間的關系。

十二，重力場與空間的波動性。

十三，解釋萬有引力的公式。

十四，重力場的散度。

十五，真空靜態引力場方程。

十六，有反重力嗎？

十七，萬有引力的傳播速度。

十八，質量的疊加問題。

本文沒有特別標注的情況下，大寫字母為矢量。

百度 統一場論4版 可以看到更詳細的背景資料。

牛頓的萬有引力定理表述為：宇宙中任何兩個物體都是相互吸引的，吸引力大小和它們的質量成正比，與他們距離的平方成反比。這個定理看起來很簡單，但是它的本質牽涉到自然界核心秘密，人類如果想把萬有引力解釋清楚，必須要理解與萬有引力密切相關的時間、空間、質量、重力場、加速度、力等等。

本文認為萬有引力是物體周圍空間以柱狀螺旋式運動造成的。

一，萬有引力是一種性質。

萬有引力給人類最困惑的問題是，宇宙中任意兩個物體之間的引力是怎么產生的，又是怎么把引力傳給對方的。

其實，萬有引力的本質講起來很簡單。

舉一個例子，一個汽車迎面向你駛來，駕駛員覺得自己是靜止的，肯定認為你是迎面向汽車運動。如果一個汽車加速的向你駛來，駕駛員覺得自己是靜止的，肯定認為你在加速地向汽車運動。究竟是你在運動還是汽車在運動，不重要，關鍵的有意義的是汽車和人之間的空間在變化。

萬有引力本質就是質點之間的空間運動變化，相對于我們觀察者所表現出的一種性質，兩個質點之間的空間的運動變化和兩個質點的相對運動本質上應該是一回事情。

人類被萬有引力這個“力”字蒙住了眼睛。老是想力是什么東西，力到底是什么？越想越糊涂!

一個女孩從我面前走過，我說這個女孩很漂亮，一把小刀，我說很鋒利，漂亮是我們對女孩描述出的一種性質，鋒利是我們對小刀描述出的一種性質。力就是我們對物體相對運動【或者具有相對運動趨勢】描述的一種性質，力不是一個具體存在的東西，兩個物體有相對加速運動、或者有相互加速運動趨勢，我們就可以說他們之間受到了作用力。

設想一下，如果在中國，一個人手里拿一個小球，在某一個時刻，這個人把小球放下，小球從靜止狀態加速撞向地球，按照前面的看法，也可以說小球始終是靜止的，是地球撞上小球。

也許有人反駁，我們同時在我們對稱的國家----巴西國家放一個小球，豈不是小球要加速地飛向空中？

這個反駁其實是需要一個前提：空間是靜止和不動的，一切物體像魚兒那樣在靜止的空間海洋里存在和運動，空間的存在于物質點的運動是不相干的。

關鍵的關鍵是：空間本身是時時刻刻在運動、變化的，空間和質點的運動是緊密的聯系在一起的。

二，? ? ? ???傳遞萬有引力的介質是什么？

月球圍繞地球旋轉，地球是通過什么東西把引力傳給月球的？如果認為地球通過一個特殊的物質把引力傳遞給月球，那這個特殊的物質能不能由微小的東西構成？如果是由一些更小的東西構成，引力又是怎么在這些微小東西的空隙之間傳遞？如果介質不能夠分成許多微小的東西，內部構造是無限連續的，這種介質的性質是怎么來的？這樣我們很難理解這種特殊的介質。

本文認為地球是通過空間把引力傳遞給月球的，物體之間的相互作用力的介質就是空間。引力只是一種性質，月球和地球有相對加速運動趨勢，我們就可以說它們之間有相互作用力。

三，? ? ? ? 物理概念是怎么產生的？

宇宙由空間和質點構成，不存在第三種與之并存的東西，一切物理現象和物理概念都是質點在空間中運動經我們觀察者描述出的一種性質。

不僅僅是萬有引力，一切物理現象，時間、場、光速、電荷、質量、能量、力、磁場---本質都是質點在空間中運動造成的。

四，? ? ? ? 質點和空間為什么會運動？

在物理學中我們描述的運動狀態，和幾何中的垂直狀態是相對應的，如果沒有我們人去描述，運動狀態其實就是幾何中的垂直狀態。

任何一個處于三維空間的垂直狀態中質點所在的空間位置，相對于我們觀測者一定要運動，并且不斷變化的運動方向和走過的軌跡又可以重新構成一個垂直狀態。這個可以叫垂直原理。

不斷變化的運動方向一定是曲線運動，圓周運動最多可以作兩條相互垂直的切線，而空間是三維的，其運動軌跡一定可以作三條相互垂直的切線，所以運動一定會在圓形的垂直方向上延伸，合理的看法是質點所在的空間位置是以柱狀螺旋式在運動。

五，螺旋時空。

統一場論認為，宇宙一切都是以螺旋式在運動，空間也不例外，時刻以柱狀螺旋式在運動。

宇宙中任何物體【包括我們觀察者人的身體】周圍空間都以螺旋式向周圍輻射式運動，而空間這種運動給我們觀察者的感覺就是時間。

六，如何描述空間本身的運動？

講到空間本身的運動，我們如何定性定量的去描述空間本身的運動？

我們把空間分割成許多小塊，每一塊叫空間幾何點，簡稱幾何點，通過描述這些幾何點的運動就可以描述空間本身的運動。

在統一場論中認為時間與觀察者周圍空間幾何點光速直線運動走過的路程成正比。

七，場的嚴格定義。

相對于我們觀察者，物體周圍空間中任意一個幾何點的位置指向該物體的位移矢量是空間位置的函數或者是時間的函數，這樣的空間叫場。

簡單一句話，場是的運動變化的空間。

八， 質量和重力場的定義

下面我們用光速直線運動空間來定義重力場。

設想有一個質點o相對于我們觀測者靜止，周圍空間中任意一個空間幾何點p在零時刻以光速率c從o點出發，沿某一個方向直線運動，經歷了時間t，在t'時刻到達p所在的位置，由o點指向p點的矢徑為R= C t，C是矢量光速，本文認為光速可以為矢量。

讓點o處于直角坐標系xyz的原點，幾何點p的矢徑R 是空間位置x，y，z的函數，隨x，y，z的變化而變化，記為：

R = R(x,y,z,)。

我們以 R = Ct的長度r為半徑，作高斯面s =4πr2 【注意，r和R的數量雖然相等，但是二者是有區別的，R是幾何點的位移，而r是高斯面s的半徑。把運動空間看成是水流，R就是水流的沿某一個方向流動的長度，而r如同我們隨著水流測量的卷尺刻度的距離】包圍質點o，質點o的質量m就表示在高斯面s = 4πr2【內接球體體積為4πr3/3】內，包含了n條幾何點的矢量位移R=Ct的條數，

m = k n /(4πr3/3)

k為常數，而o點周圍的重力場A表示o點周圍在體積4πr3/3內有n條幾何點的位移矢量R= Ct，

A = k R n/(4πr3/3) = m R

我們引入立體角Ω概念，把高斯面s = 4πr2內接球體4πr3/3分割成許多四棱錐體小塊，四棱錐體的頂點在o點，底面ds = r2dΩ

在高斯面s上，每一小塊四棱錐體體積為r3dΩ / 3，

這樣：A = k R dn/(r3 dΩ/3)

或者A = k dR dn/ r2dΩ = k dR dn/ ds

如果r2 dΩ取一個適合的值，可以使dn = 1，這樣有：

A = k d2R/ r2 dΩ = k d2R / ds

以上方程中A方向由R或者矢量面元dS【數量為ds】給出。

九，用質量的定義導出質速關系。

相對論認為一個物體相對于我們觀察者運動時候質量會發生變化，相對論導出的質量和速度的數學關系是這樣的，相對論認為相互運動的兩個觀察者，其中一個測量的速度，在對方看來要減少一些，為了使動量在相互運動的觀察者中都是守恒的，相對論只好認為這個速度的減少是質量增大造成的。

相對論認為一個物體靜止時候質量為m，一旦相對于我們觀察者以速度v運動時候，運動質量m’為

m = m’√(1- v2/C2)

下面我們用質量定義來導出質速關系。

以上質量定義中指出，質量是物體周圍空間單位體積4πr3/3內以光速運動幾何線的條數,m = k n /(4πr3/3)

設想以上質點o相對于我們觀察者靜止，質量為m??,當o點相對于我們以速度v勻速運動時候，可以預見體積4πr3/3要減少.

我們設想體積4πr3/3由許多個微小的正方體構成，當o點相對于我們觀測者以速度v勻速直線運動時候，這些小正方體的體積每一個按照相對論的看法要收縮一個相對論因子√(1-v2/C2)，許多個小正方體累加起來，總的體積也要收縮一個相對論因子√(1-v2/C2)。

由于幾何點的位移的條數n按理不會隨速度v變化，所以，質量m相應的會增大一個相對論因子√(1-v2/C2)，這樣我們從質量的幾何本質出發，解釋了相對論中的質速關系。

十，引力質量等價于慣性質量的證明。

重力場強度A反映了o點周圍p處空間的運動變化的一種性質，上式表示，在n的值固定為1時候，R隨著高斯面s的變化而變化，R和ds比值反映了重力場強度A。由于s = 4πr2，時空方程中

r2= c2t2，所以，

A = k d2R/ds可以表示為A = k d2R/??d(4πc2t2) = k d2R/ 4πc2 dt2

上式可以理解為， R對t兩次求導為p點的加速度G = d2R/dt2，G同樣可以反映出重力場A

G乘以常數 = A = k d2R/ds??= k d2R/ 4πc2dt2

由于k和4πC2都是常數，所以，O點周圍的幾何點P的加速度G和p點處的重力場A是等價的。

我們可以用一個理想實驗加深對以上的理解。

設想一個衛星圍繞地球旋轉，衛星無論大小，指向地球的加速度都可以反映出衛星所在位置的重力場強度和方向，我們可以設想，衛星無限小，一直小到不存在，只有幾何點的情況下，僅僅只是幾何點的運動也可以反映出幾何點所在位置的重力場情況，換句話，空間本身的加速度運動就是重力場。重力場和旋轉運動空間的關系。

十一，重力場與旋轉運動空間的關系

統一場論認定空間運動以螺旋式在運動，而螺旋式運動可以看成直線運動、旋轉運動形式的疊加，以上我們用空間的直線運動定義了重力場，現在我們來指出重力場和旋轉運動的關系：

一個物質點O，相對于我們觀察者，它周圍一個幾何點P(由O點到P點的距離大于零)圍繞O點逆時針旋轉運動，由P點指向O點的加速度a大小和方向可以等于P點所在的地方的重力場場強 A 。

十二，重力場與空間的波動性。

前面我們認定了重力場是空間以螺旋式運動所表現出的一種性質，空間幾何點的直線位移隨空間位置變化、旋轉位移隨時間變化都可以反映出重力場場強A，我們知道，物理量【這里是空間幾何點的位移量】隨空間位置變化又隨時間變化，可以認為是波動過程。

我們知道，波動和柱狀螺旋式運動有很大的區別，波動是振動形式在媒質中的傳播，而不像螺旋式運動是質點在空間中移動。但是對于空間這個特殊的東西，兩種運動卻可以兼容。

我們知道，一個幾何點運動不會有波動效應，但是，一群幾何點情況就不一樣了。由于空間中一個幾何點和另外一個幾何點絕對沒有區別，因而可以斷定，空間的柱狀螺旋式運動里面包含了波動形式。

在笛卡爾坐標系中，如果時間軸我們選在z軸上，波動方向在z軸上，質點o周圍空間中幾何點p點的坐標s是(x，y，z)：這樣，以下的三維螺旋時空方程中，

x = Rcosωt

y = Rsinωt，

z = c t

可以寫成波動形式,由于是柱狀螺旋式運動，很顯然，波動方向和振動方向垂直，是橫波。統一場論的看法是：x、y如果是時間t的函數，也是z的函數，會隨著z的變化而變化，因為時間的本質就是以光速運動空間。

對于波動，應該有波動方程，而大多數波動方程描述的是質點加速運動的位移隨時間的導數和隨空間位置的導數之間的制約關系。.

在以上的三維螺旋時空方程中，幾何點p的位移R在x軸的分量記為x,在y軸的分量記為y ，在z軸的分量為z，我們這里假定時間是幾何點沿z軸以光速C前進產生的，前面的三維螺旋時空方程為：

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

或者： r2??= c2t2= x2+ y2 + z2

r為R的數量長度，c為C的數量，如果時間軸選在z軸上，則：c2t2= z2

我們把x對時間t兩次求導的結果為d2x/dt2,由關系式

c2t2= z2 實際上可以表示為：：d2x/dt2 = c2 dx/dz2

改為偏微分方程為:?2x/?t2 = c2 ?2x/ ?z2

上式就是幾何點在時刻t，在x軸的投影位移x沿z軸傳播的一維波動方程，其中的?是偏微分號。

同樣理由，也可以導出幾何點在時刻t，在y軸的投影位移y沿z軸的一維波動方程，?2y/?t2=C2?2y/?z2

對偏微分方程 ?2x/?t2=C2?2x/ ?z2求解，通解為：

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

f和g表示兩個獨立的函數，方程 y(z,t) = f(t - z/c)可以認為是從質點o出發向外行進的波，而方程 y(z,t) = f(t + z/c)傳統認為在物理上是不存在的，被認為是從無限遠處匯聚到o點的波，對于普通介質，理所當然的是沒有這種物理意義的，但是，對于空間這種特殊的介質，卻有物理意義的。這個實際上可以解釋負電荷的來源。

以上方程也包含了以o點為中心向四面八方直線運動形式，和從四面八方直線匯聚到o點的運動。

方程 ?2x/?t2=c2?2x/ ?z2有兩個特解x = r’cosω(t–z/c)和x = r’sinω(t–z/c)滿足這個方程。

如果考慮運動的連續性，x和y合在一起在z軸的垂直平面上運動形式應該是一個圓，所以，某些情況下，x和y 一個取余弦波，另一個就取正弦波。因此，有下面的時空波動方程：

x = r’cosω(t–z/c)

y = r’sinω(t–z/c)

由于z = c t是空間柱狀螺旋式運動中的直線運動部分，而時間是由空間柱狀螺旋式運動中的直線運動部分形成，因而可以認為

z = 直線運動的空間 = 光速乘以時間 = c t

可以認定上面的波動速度c就是光速。

重力場是這個空間波動的根源，質量是空間相對于我們觀察者運動所表現出的一種性質，電磁場是波動的傳播，傳播的速度就是光速。

考慮把幾何點的位移推廣到三維空間情況，也就是幾何點的位移不僅僅的隨z軸的變化，同時又隨x,y軸的變化，把x或者y改為r，相應的有波動方程：

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

這個波動方程也可以表示為▽2?r = (?2r/?t2)/ c2.

由此，我們獲得以下看法：物體周圍空間的存在是一個波動過程，波動的速度就是光速，空間幾何點的位移隨時間變化和隨空間位置的變化都可以反映出物體周圍引力場情況，二者是等價的。

物體周圍的重力場的本質也可以認為是空間相對于我們觀察者波動所表現出的一種性質。

十三，解釋萬有引力公式。

前面的質量定義指出，相對于我們靜止的質點o，具有質量m是表示周圍單位體積v內有n條幾何點位移R = Ct【R】，也就是m = k n / v,如果v換成高斯面s = 4π r2【r為R的長度數量】內接球形體積v = 4π r3/3相應的有：m = 3 k n /??4π r3

而重力場m r = 3 k n R/4π r3是o點周圍單位體積內空間的運動量，可以看成是o點的一種運動狀態，一種慣性，當o點遇到附近別的粒子o'點的擾動，這種運動狀態會發生變化，而這種狀態的改變就是力。所以，o點受到o'點的作用力與這種慣性成正比，與這種慣性的變化量成正比。

o點的質量m反映了o點周圍空間本來的運動狀態，設想o點附近突然的出現另一個物質點o’， o’點具有質量m’就是周圍具有n’條類似矢量??– R 的幾何點位移矢量【由o點指向o’點的矢徑為R，則由o’點指向o點的矢徑肯定為 –R】。

o點靠近o’點的結果肯定使o點和o’點之間的空間量在減少，因而o點和o’點有相互吸引的趨勢。

對于o點，在我們觀察者看來周圍減少了n’條類似R的幾何點位移矢量,因而o點R的數目n的變化量為n'??.

這樣看來，o點受到了o'點作用力F與o點的慣性量m R = 3 k n R/ 4π r3成正比，與慣性量的變化量n'成正比。

F = 3 k n n' R/??4π r3

由于R 的數量為r，所以上式可以寫為：F = 3 k n n'/4π r2

由于n正比于o點的質量，n'正比于o'點的質量，所以上式可以寫為數學公式為：

F = -常數 乘以m m’ /4πr2

把上式中的常數用萬有引力常數G表示，就是牛頓萬有引力公式,用矢量式表示：

F = - (G m m’/r2)【R】

上式中【R】為o點指向p點的矢徑R的單位矢量，R的數量為r。F和R方向相反，所以出現負號。

用同樣的方法可以論證o’點受到o點的引力情況類似，大小和F相等，只是方向相反。

十四，重力場的散度

借助場論高斯定理，我們可以用散度更清楚的刻畫質量和重力場的幾何性質。

由前面的重力場幾何方程A = k R n/(4πr3/3)可以導出：

A = k R dn/(r3 dΩ/3)

由于幾何點的位移R的數量為r，所以以上方程可以改寫為：

A = k??N’dn/(r2dΩ/3)

N’為一個單位矢量，方向沿A 的方向，令r2dΩ/3 =ds，矢量為dS,矢量面元dS的方向沿A方向，

這樣上式可以為：A = k??N’dn/ds

或者A?dS = k dn

兩邊積分，為∮A?dS = k n

把式∮A?dS = k n在直角坐標xyzo上展開。設A在坐標xyzo上的分量為Ax,Ay,Az 。

矢量面元dS的分量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 n

上式透露出許多信息給我們，上式直接的物理意義是：

方程∫∫s(Ax dydz)+(Ay dxdz)+(Az dydx)= k n告訴我們，重力場可以表示為單位面積s上垂直穿過幾何線的條數，也可以表示為單位面積內分布運動幾何點的個數。

而方程∫∫∫v(?Ax/?x + ?Ay/?y + ?Az/?xz )dv = k n告訴我們，在運動變化的空間中，重力場也可以表示為單位體積v內n個運動幾何點位移的位移量。

當這個單位體積v發生很微小的變化，變化的部分可以看成是v的界面，可以用曲面s表示，在v上重力場的分布情況可以保留在s上，由v上的重力場分布情況可以求出s上的重力場分布。

這個意味著重力場是空間連續運動變化相對于我們觀察者所表現出的一種性質。

把上式用散度概念表示，設o點的質量m和包圍o點的高斯曲面s內體積v的之比為u, 當我們考察s和v趨于無限小的情況下，則式

k’m =∮A?dS =∫∫s (Ax dydz??)+(Ay dxdz)+(Az dydx )= n

可以表示為：

▽?A = 4πGu

上式表示在體積v內包圍了運動的幾何點的位移的條數的多少反映了質點o的質量大小。G為萬有引力常數。

如果有許多空間幾何點連續不斷的從無限遠處越過曲面s垂直穿進來，匯聚到o點，形成許多幾何點的位移線，則這些位移線的條數反映了o點具有負質量的大小。統一場論預言了負質量概念。

質量和重力場都反映了物體周圍空間光速運動的運動情況，首先有一個前提條件，靜止物體周圍空間的直線運動都是光速運動，如果靜止物體周圍空間直線運動不完全都是光速運動，那我們以上以物體周圍空間運動幾何點的條數來考察空間的運動量，來定義物體的質量就沒有意義了。

重力場反映了物體周圍局部的、很小的空間運動情況，所以，質量只能是標量，來自于積分方程，而重力場是局部空間運動情況，所以可以是矢量，來自于微分方程。

十五，真空靜態重力場方程。

由以上分析，我們提出一個有別于廣義相對論的靜止質點周圍重力場場方程，

在前面提出的重力場定義方程A? dS = k dn中可以用

▽?A =??4πG u? ?? ?? ?? ?? ???(1)

表示，上式表示在體積v內包圍了運動的幾何點的數目的多少反映了質點o的質量大小。

對于o點周圍空間【不包括o點】中任意一個幾何點p，引力場的散度為o，

▽?A = 0? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? (2)

還有，引力場【包括o點】的旋度也是0，

▽×A = 0? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ???(3)

注意，方程(1)中u = m /v，而4πG m =∮A ?dS = A ?4πr2而r2 = c2t2= x2+ y2 + z2

以上(2)、(3)方程刻畫了相對于觀察者靜止的質點周圍引力場的基本性質，方程(1)描述了場和靜止場源之間的關系，這個三個方程可以取代愛因斯坦的引力場方程，完全揭示了萬有引力和引力場的一切基本性質，從這三個方程出發，可以推導出萬有引力定理。

十六，有反重力嗎

現在我們來討論一下反重力問題。

統一場論預言隨時間變化的磁場產生和磁場環繞方向垂直的重力場，加速運動的負電荷產生和加速度方向一致的反重力場，加速運動的正電荷產生加速度方向一致的重力場。

一句話，變化的電磁場可以產生重力場。

我們有個疑問，自然界有沒有天然存在的反重力場物體？答案是沒有的，設想我們太陽系附近有反重力場物體，這些物體和太陽、地球及其他星體相互推斥作用，若干年后，這些反重力物體會被擠出太陽系，這樣的結果是宇宙中反重力物體將和普通重力場物體生活在不同的空間區域，各過各的日子，互不相干。

十七，萬有引力的傳播速度

萬有引力是物體周圍空間柱狀螺旋式運動造成的，柱狀螺旋式是旋轉運動和旋轉垂直方向的直線運動的疊加，空間的直線運動是光速。

萬有引力傳播的速度是光速。如果太陽上有什么異常變化，引起太陽的質量變化，質量變化會引起太陽對周圍行星引力的變化，這種變化需要8分鐘傳到地球，可以設計一種實驗可以用來來驗證。

十八，物體質量的疊加

最后討論一下物體質量的疊加。

以地球和月球為例，統一場論認為，物體周圍空間的運動有旋轉運動和直線運動兩種形式，如果把重力場和旋轉運動聯系起來，地球和月球周圍空間的逆時針旋轉情況(就是幾何點的運動周期和運動半徑)可以反映出地球和月球的質質量。

地球和月球之間的空間都以逆時針旋轉，相互接觸的地方，方向相反，要抵消一部分空間，地球和月球之間的空間有減少趨勢，表現為地球和月球相互吸引。

當月球向地球靠近，最后如果落在地球上，和地球合二為一變成一個星球，周圍的逆時針旋轉空間的運動將疊加，這個就是物體質量能夠疊加的幾何解釋。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的万有引力的意思_详细解释万有引力的本质 - 物理 - 小木虫 - 学术 科研 互动社区...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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