作者：宋東永

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物理學(xué)發(fā)展到今天，取得很大的進(jìn)步
，但也積累了各種懸而未解的問題。很多學(xué)者提出各種概念、理論去解決問題，或是統(tǒng)一各體系的理論，以太論，弦論，到超弦論，還有民科提出各種五花八門的概念理論等等。真的需要這些概念理論嗎？問題就是最好的答案！現(xiàn)在我把主要問題有序地分析整合，看看是巧合還是完美答案。

        先說引力與庫侖力的統(tǒng)一。分析一下引力與電磁力各種相似與差異。庫侖力與電荷的乘積成正比，引力卻與質(zhì)量乘積成正比？我們從原子的結(jié)構(gòu)上找答案。原子核由質(zhì)子和中子組成，是原子的主要質(zhì)量
。相對原子質(zhì)量小于40的原子，原子質(zhì)量與原子電荷數(shù)（正電荷或負(fù)電荷或總電荷
）成正比，至于和哪種電荷成正比這問題先放一放。相對原子質(zhì)量大于40的原子，原子質(zhì)量與原子電荷數(shù)不成嚴(yán)格的正比關(guān)系，原子質(zhì)量越大，偏差越大。然而有人做了一個關(guān)于重力加速度的實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的物質(zhì)在同一重力場的加速度有差異，這與原子質(zhì)量和原子電荷數(shù)成正比但有偏差互相驗證。一個簡單的實驗就可以驗證，鐵金屬球與鉛金屬球置于同一高度同時落下，底下放置一塊硬厚的水平的板，聽到兩次聲音則是不同時落地，鐵球?qū)⑾嚷涞?。引力與質(zhì)量乘積成正比，不如說是與電荷量乘積成正比更符合實驗。無法解決的問題放到一塊卻成了完美的答案，但僅僅解決這個問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

        接下來說說兩種力的其他差異。1.引力總是吸引，庫侖力有相吸也有相斥。2.引力很微弱，庫化力卻很強(qiáng)大，各為一公斤的物質(zhì)之間的引力非常小，但其所包含的電荷量之間的作用力卻是非常大的，只是一正一負(fù)“抵消”掉而已。單獨(dú)解決這兩個問題是無從入手的，我試著引入其他的問題或現(xiàn)象來解決。電磁波是震蕩的電磁場，具有波的兩個性質(zhì)：

①.頻率高低決定能量大小，頻率為0能量也為0。

②.電磁波雖然對任何一個參考系都是恒定速度3×10^8m/s，稱為光速c，但是也會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，相對離去，波長變長，頻率變低，相對靠近，波長變短，頻率變高。多普勒效應(yīng)與速度有關(guān)，再引入與速度有關(guān)的兩個問題。

③.粒子加速器把帶電粒子加速到0.9997c，非常接近光速后無法再加速，愛因斯坦用質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式E=mc^2來解決這個問題。

④.雖然粒子加速器不能把粒子加速到光速，但現(xiàn)實中還是有很多相對速度超過光速的情況，兩臺粒子加速器往相反方向加速粒子，兩個粒子的相對速就超過光速了，愛因斯坦又用速度疊加公式限制物體的相對速度超過光速。

在這里我不要質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式和速度疊加公式，只引入③和④兩個問題，并配合①.②性質(zhì)，解決一連串的問題。綜合考慮①.②.③.④這四種現(xiàn)象，得到一個前人已經(jīng)提出過的概念：力的“速度”是有限的，粒子不能快過力的“速度”，好比馬車不能快過拉馬車的馬。前人試著用這個不完善的概念解釋③問題，結(jié)果不了了之，沒了下文。現(xiàn)在我將進(jìn)一步完善力的“速度有限”概念，并解決更多問題。

         假設(shè)：兩個帶電粒子（內(nèi)部沒有相對運(yùn)動的更小粒子，如原子核、質(zhì)子、電子
、夸克）通過電場發(fā)生相互作用力，若這兩個粒子在其各自所受的力的方向上，其相對速度達(dá)到或超過光速時，這兩個粒子不存在任何的相互作用力。其他粒子在遵守這個假設(shè)的前提下,能使某兩個粒子的相對速度達(dá)到或超過光速。舉個簡單例子，abc三個電子在同一直線上，通過場發(fā)生相斥力，b在中間，若ad、bc相對離去速度達(dá)到0.7c，ad、bc之間仍存在相斥力，ac之間的相對離去速度就超過光速，ac之間不存在相斥力，但ac的相對離去速度卻會繼續(xù)加大。這個假設(shè)既允許超光速，又能更好地解釋粒子加速器為何在粒子的速度接近光速時，不能繼續(xù)把粒子加速到光速。無須用質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式或速度疊加公式限制物體的速度。基本原則如速度合成法則等，不管在高速還是低速的情況下都成立。原子核外的電子以接近或達(dá)到光的速度圍繞原子核運(yùn)動，它與各個方向上做同樣運(yùn)動的核外電子之間的相對離去速度，總保持著相當(dāng)均勻的且非常非常小的達(dá)到或超過光速的機(jī)會。不同的原子核的核外電子之間，在其相對離去速度達(dá)到或超過光速的那一段時間，不存相斥的庫侖力，但卻與其他原子核仍保持著相吸的庫力。

這使得由原子分子組成的物質(zhì)之間，異種電荷的吸引力略大于同種電荷的排斥力，這點(diǎn)多出來的微小的力就是牛頓引力論中的引力。

        回顧前一段沒有解決的問題，引力是與哪種電荷成正比？引力與核外電子數(shù)×
（核外電子和各個方向的核外電子的相對離去速度達(dá)到或超過光速的概率）成正比
，這里的概率是單位時間內(nèi)核外電子之間相對離去速度達(dá)到光速的總時長。每個核外電子之間產(chǎn)生的概率大至相同，所以多出來的庫侖力與核外電數(shù)間接成正比，核外電子數(shù)又與原子質(zhì)量成正比但有偏差，所以引力與質(zhì)量的乘積成正比但有偏差。然而這個概率并不絕對一致的，還會受外界影響而改變，物體加熱、帶電、超高速運(yùn)動都可以影響概率大小，由此可以知道引力常數(shù)是會變化的。這里所討論的庫侖定律雖然只適用靜止電荷之間的作用力，但復(fù)雜的電動力學(xué)仍以此為基礎(chǔ)。到此，引力與庫化力的統(tǒng)一的基本問題已經(jīng)得到解決了。

        電磁力無處不在，是整個科學(xué)理論系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。原子核外電子的軌道是經(jīng)典電動力學(xué)和現(xiàn)在的量子力學(xué)都沒能精準(zhǔn)計算出來，核外電子也并沒像經(jīng)典力學(xué)的預(yù)測那樣掉到原子核上去?，F(xiàn)在我在經(jīng)典電動力學(xué)的基礎(chǔ)上加入庫侖力“速度有限”
這個假設(shè)，來試著解決這兩個問題。原子核帶正電荷，但內(nèi)部還有帶負(fù)電荷的電子和夸克。現(xiàn)代實驗測算核外電子的速度接近光速，那它的某一時刻的接近原子核的瞬間速度能達(dá)到光速是完全有可能的，這也符合經(jīng)典力學(xué)的預(yù)測。按照電磁力“速度有限”假設(shè)，那一瞬間核外電子與原子核內(nèi)的正電荷的吸引力變?yōu)?，而仍保持著與原子核內(nèi)的負(fù)電荷的相斥力。這種情況導(dǎo)致的結(jié)果顯而易見，核外電子的軌道雜亂無序卻有一些經(jīng)典力學(xué)無法預(yù)測的規(guī)律，并且電子無法落到原子核上。核外電子軌道和原子力分子力很復(fù)雜，其復(fù)雜程度體現(xiàn)在物質(zhì)的物理性和化學(xué)性的多樣性上。若精密計算出核外電子軌道和原子力分子力，就有可能得到更多的新材料和新技術(shù)
，其價值巨大。

        前面提到的問題都是微觀世界的問題
，討論1.2問題時還應(yīng)該在物體的相對速度較低的情況下。接下來我就簡單地講解大空間里高速運(yùn)動的物體之間的電磁力的奇妙變化，宇宙加速膨脹這個問題將變成統(tǒng)一引力與庫侖力的證據(jù)。核外電子以接近光速的速度圍繞原子核運(yùn)動，與任何方向上的原子核的相對速度也接近光速。假設(shè)物體A.B相對靠近的速度足夠大，A的核外電子與B的原子核、A的原子核與B的核外電子之間相對靠近的速度就會有達(dá)到或超過光速的情況。這種情況會導(dǎo)致異種電荷的吸引力小于同種電荷的相斥力。A、B物體之間由相吸變?yōu)橄喑猓@可能就是宇宙加速膨脹的原因。若AB物體相對離去的速度足夠大，甚至達(dá)到或超過光速，物體之間電荷作用力沒有多大變化，甚至異種電荷的吸引力大于同種電荷的相斥力。當(dāng)然
，宇宙中各個行星的相對速度達(dá)不到光速
，但是不排除物體內(nèi)原子分子的熱運(yùn)動?？傮w來講，宇宙中各種物體，大到行星，小到原子分子，復(fù)雜的相對運(yùn)動導(dǎo)致復(fù)雜的庫侖力，最終結(jié)果是同種電荷的斥力大于異種電荷的吸引力。宇宙加速膨脹有了合理的解釋，但宇宙的何去何從還須仔細(xì)推算，這里就不作解說。

        設(shè)計一個理論，除了解決相應(yīng)的問題
，還會引起其方面的效應(yīng)或問題，如果效應(yīng)得到驗證或問題得到解決，則理論才是正確的。力的“速度有限”這個假設(shè)也會引起不少效應(yīng)和問題，接下來簡單說一個有趣的有待驗證的效應(yīng)。電磁波具有多普勒效應(yīng)，是核外電子之間的相互作用，物體相對離去，電磁波波長變長，頻率變低，
頻率為零，能量也為零，即不能傳遞能量了。按照力的“速度有限”的假設(shè)，電子相對離去的速度達(dá)到或超過光速時，電子之間不存在相互作用力。這與現(xiàn)在的電磁波的多普勒效一致，這或許是巧合。但我們已經(jīng)找到反物質(zhì)了，如果不是巧合，按照假設(shè)的推理，正反物質(zhì)之間電磁波的多普勒效將是相反的，相對靠近時，電磁波的波長變長，頻率變低，直到變?yōu)榱?。這真是一個大膽的預(yù)言等待驗證。

        除了要解決問題和驗證預(yù)言，還有就是理論是否合理和自洽。力的“速度”等價于電磁波的速度。力的“速度有限”就是光速有限，之所以有限，是因為物理數(shù)學(xué)不能處理無限大或無限小。了解麥克斯韋方程組的人都知道光速與介質(zhì)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率有關(guān)，光速是可以通過物理公式算出來的。對于所有觀察者來說，物理定律都是一樣的。物理定律是描述物體之間通過場發(fā)生相互作用的規(guī)律，場的“速度”有限是場的一種性質(zhì)，如果場的性質(zhì)變了，那對不同的觀察者來說，物理定律還是一樣嗎？因此，光速不變就是物理定律不變，力或場（電磁波）的“速度”與物體的速度之間不能畫等號！這里只是簡單地討論力有“有限速度”這個假說是否合理和自洽，若想成為真理，還需經(jīng)過更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C和實驗。盡管如此，這個假說還是巧妙地解決很多問題，這才是關(guān)鍵。

        這里所提到的問題只是冰山一角，但也涉及到各個方面，更重要的是，這些問題互相驗證，從問題變成了答案。了解的問題越多，本應(yīng)該越接近答案。但很多理倫只為某個問題設(shè)計，這使得問題彼此孤立。無須更多的新概念新理倫，問題自會解決問題。

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