苍鹰追风

    一大早，我和老张走在路上，一架飞机飞过，我顿时来了灵感，顺口吟诵一首诗：

“苍鹰追风，

母巢依旧；

快马绝尘，

茅厩故然。”

老张听后，总在嘴巴里念叨着。到茶楼后，老张第一句话就问：

“你这首诗看似平常，细细地品味，却又觉得蕴含深意，但是要说出来，我又无法形容。”

“这首小诗的意思是说苍鹰在天空中疾速飞行许久，回来时它的巢穴依然在原来的地方；快马飞奔千里，归来时茅厩却纹丝不动。这种情况看起来好像很正常，但细想之下就没那么简单：苍鹰和奔马，在它们回来站在巢、厩上面的同时，实际上它们的巢、厩也处在它们的脚下。”

“昨天我们就讨论过类似的问题，回家后我想：速度相同的物体靠在一起好理解，但是对看起来速度不同的物体也可以靠在一起就无法理解了。比如说血液和心脏，背道而驰的汽车……想得我头都大了，还是没有想出来。所以今天还是要请教于你。”

“为了便于你理解，我先讲讲速度。我想先听听你对速度的理解。”

“我认为速度是表示物体运动的快慢程度。速度是矢量，有大小和方向，速度的大小也称为‘速率’，等于距离除以时间，以v表示速度，s表示距离。t表示时间，则有：v=s/t 。物理学中提到的‘速度’一般指瞬时速度，一般表示为：v=ds/dt。”

“在传统运动力学里你是对的，可是你对速度的定义是局部的，只涉及物体的宏观层面，没有兼及物体内的微观层面，所以是片面的，犯了片面性错误。”

“那么你的速度定义呢？”

“我对速度的定义是：‘空间变化快慢的程度叫速度。’空间包括宏观空间和微观空间。你的公式里有时间，而且以时间作除数。我曾经说过，以什么作除数，就是以什么作背景。所以速度是以时间作背景的。当我们坐火车的时候，观察窗外景物的变化就能知道火车的快慢程度，很明显，它实际就是以时间为背景的空间的变化情况。”

“请你讲一下，什么是宏观空间和微观空间？”

“宏观空间是指人类肉眼能够看到的物体以及物体之间的关联；微观空间是物体内部微观粒子以及微观粒子之间的关联。一般人对速度公式的理解只是停留在宏观层面，如飞机的速度，汽车的速度以及风速等等，并没有涉及到物体内的微观速度。”

“运动中的物体与构成其本身的微观粒子的运动究竟存在着怎样的关系？”

“要深入分析这个问题，就有必要介绍一个新的速度概念，那就是自然速度。”

“什么是自然速度呢？”

“自然速度是新的宇宙运动学概念，在宏观层面是两个相邻物体之间的相对速度，例如地球相对于太阳的速度，汽车相对于地球的速度……这种速度叫宏观速度，是人类可以感觉到的速度；自然速度在微观层面是两个相邻粒子之间的相对速度，例如原子相对于分子的速度，电子相对于原子的速度，能量粒子相对于电子的速度……这种速度叫微观速度，是人类感觉不到的速度。”

“自然速度是标量还是矢量？”

“标量和矢量是传统运动力学的概念，而自然速度属于宇宙运动力学的概念，所以，它不是标量，是因为它有方向；它也不是矢量，是因为它只有一个方向，就是宇宙的径向。由于自然速度方向相同，所以可以直接相加。”

“宏观速度平常接触得很多，可是微观速度见都是没见过。请你详细介绍介绍微观速度吧。”

“慢慢来，不用急。——你说的看起来不同速度的物体也能共存的问题实际上超出了牛顿力学体系所描述的运动范围了。很明显，这种现象很难用传统的运动学理论解释清楚。原因是牛顿力学体系所描述的是物体的宏观运动规律，而未能兼顾运动物体所承载的微观运动情况。也就是说构成运动物体的微观粒子的运动情况与其整体运载速度存在着怎么样的联系，我们人类似乎从来没有涉及过，更没有人去深入分析过。实际上运动物体承载着构成该物体的分子运动，而分子运动又承载着构成分子的那些原子运动，当然，原子运动也承载着构成原子的那些粒子比如质子、电子等的运动……这些运动中的物体与构成其本身的微观粒子的运动必然存在着不可分割的关系，否则就无法解飞鹰回巢奔马归厩的现象。这也正是我们人类在传统运动力学领域研究中的一个盲点。”

“传统物理学也研究微观粒子的运动，但是极少研究它们的速度，更没有研究微观速度与宏观速度的关系。”

“这些就是今天要讨论的问题。运动的方向性，也就是说速度的方向性或者说力的方向性在传统力学当中固然是至关重要的，但那是局限于物体的宏观运动范畴。如果在物体宏观运动的同时兼及考虑它的微观运动变化，则归纳为宇宙运动学范畴。对于宇宙运动来说，物体所有的速度，即物体自身速度以及它所承载的微观粒子速度都属于自然速度。例如电子运动是基于原子之上的运动，原子运动是基于分子之上的运动，分子运动是基于物体之上运动，物体是基于更上一层环节的运动——如月球基于地球运动、地球基于太阳运动等等。所以它们的方向都只有一种，就是与宇宙球面的膨胀方向亦即与宇宙径向的方向相一致。因此，如果将物体运动称作宏观运动，其粒子运动称作微观运动的话，它们总的运动关系是叠加关系。”

“叠加的结果如何？”

“任何物体，它本身的自然速度叠加起来的数值都是相同的。”

“什么意思？”

“比如你手中的一枚硬币，眼前路上的一块石子，天空中的月球、太阳乃至远方无数的星星，这些看上去好像毫不相关的物体，它们都有一个很明显的共同点，就是我们可以同时看到它们。比如你有一台照相机，在按下快门的同时它们的影像就会进入到同一张底片上，而跟这些物体在拍摄时是否在‘动’还是‘静’毫不相关。这说明大自然的任何物体都是同时存在的，也就是说它们自身的宏观速度加上其微观速度之后，总的速度都是相同的。这个速度就是宇宙原速。很明显，宇宙原速是本文介绍的又一个新的宇宙运动学概念，它指的是宇宙一切物体自身固有的速度。”

“宇宙原速对物体有什么意义？”

“宇宙原速是使所有物体能够共存的速度。与其说宇宙原速是宇宙一切物体自身固有的速度毋宁说是一切物体必须遵循的速度。因为它实际上就是构成膨胀中的宇宙球面所有质点的膨胀速度，不遵循这个速度的物体不会在宇宙中存在。”

“宇宙原速有多大？如何测量？”

“由于人类本身也要遵守宇宙原速，我们与宇宙原速是同步的，所以无法测量宇宙原速。但是我们可以通过其它方法间接测量它。”

“有何妙方？”

“我曾经说过，不同速度的运动物体是不可能靠在一起的。但是我们的日常生活常跟光在一起。我们能够在星光下聊天，在月光中泛舟，在阳光下劳作。说明我们速度跟光的速度一样。‘我们’当然也是宇宙中的物体，和自然界的其它物体没有本质的区别，所以宇宙中的一切物体的固有速度等于光速，也就是说宇宙原速等于光速。只要我们测量光速，就可以间接测到宇宙原速了。”

“确实是妙方。——光速是自然速度吗？”

“光速是一种特殊的自然速度，它的大小等于宇宙原速，它的方向，是沿着宇宙球面方向传播的。”

“实际上，宇宙的一切物体的运动，从大到天体星系，小到物质意义上的最小构体，都是互为影响的运动，它们的任何自然动作都互相存在着关联性，这种相互影响以及关联性的运动就是宇宙联动。”

“什么是宇宙联动？”

“宇宙联动类似于机械联动，如皮带与皮带轮的联动，齿轮与齿轮的联动……实际上就是太阳与地球的联动，地球与月球的联动……在宏观层面，所有星系都在互相联动；在微观层面，所有微观粒子都在联动；宏观与微观之间也构成联动，于是，整个宇宙的所有东西构成一个联动系统。”

“这个系统有什么作用？”

“正是由于宇宙物体构成了联动系统，使得任何物体都具有同时存在性，从而也说明宇宙联动具有非常明确的自然目的，那就是让构成宇宙的一切物体遵循宇宙原速。”

“请你举例说明。”

“就以月球上一块岩石的其中一个元素的一个电子为例：这个电子的速度实际也等于宇宙原速，但不是说它相对于岩石的速度达到了宇宙原速，而是说构成这个电子的最小粒子相对于电子的速度加上电子相对于原子的速度再加上原子相对于分子的速度再加上分子相对于岩石的速度，月球上的岩石当然随着月球自转和围绕地球公转，这个相对于地球的速度也要加上去，同理，加上地球相对于太阳的速度，加上太阳相对于银河系速度，再加上银河系与其它星系互绕速度……所有这些称作自然速度叠加后，使得构成这个电子的所有最小粒子速度达到了宇宙原速，实际上也就是这个电子总体达到了宇宙原速。而拿这块岩石来说，道理也一样，它也同样达到了宇宙原速，也就是说构成这块岩石的最小粒子相对于岩石的速度加上岩石相对于地球的速度，再加上地球相对于太阳的速度……等等，使得构成这块岩石的所有最小粒子达到宇宙原速。当然这里要注意的是，我们说物体遵循宇宙原速，指的是构成物体所有质点的最小粒子。比如说地球遵循宇宙原速，指的是包括地表地心在内构成地球的所有质点的最小粒子的速度遵守宇宙原速。由于物体由物质意义上的最小质点组成，而最小质点又是由最小粒子构成，因此最小粒子遵循宇宙原速也就是物体遵循宇宙原速。”

“老吴，现在我听明白了，月球上一个电子里的最小粒子遵守宇宙原速，也就是月球遵守宇宙原速，推而广之，地球乃至太阳系、银河系，从本质上来说相对于宇宙其它星系并无特别之处，所以其它星系的物体也同样遵循宇宙原速。”

“醒目！由此可见，宏观运动和微观运动实际上是构成宇宙联动不可分割的两个部分，也就是宇宙存在的意义所在。如果在分析自然界物体的运动规律时，仅关注物体整体的宏观运动而忽略其内部粒子运动的关联性显然是不全面的。事实上宏观运动和微观运动的关联性远不止于此，由于自然宇宙物体的存在具有同时性，说明任何物体自身的自然速度累加不可能低于或高于宇宙原速，只能等于宇宙原速。在我们身边还深藏着这样一条自然规律，它就是：任何运动物体的自然速度都是其宇宙原速的一部分。”

“老吴，是不是可以这样说：一块扔出去的石子，它的速度是该块石子宇宙原速的一部分；一颗击发出去的子弹，它的飞行速度同样是该颗子弹宇宙原速的一部分？”

“是的。由于宇宙原速的恒定性，所以构成运动物体的任何一项自然速度的变化都会导致该物体的其它速度变化。苍鹰奔马何以回来时仍和巢厩在一起，原因就在于苍鹰奔马在运动时，它们自身的微观运动变慢了，而巢厩没有这样的变化，两者总的自然速度在任何时候都是一样的。又比如飞机加速，飞机自身的微观运动就要减速，反之它的微观运动就会加快；假如地球的公转变慢，它的自转就要加快，如果公转和自转都变慢，它的内能就要增大，地球就会升温。由于地表的线速度较之地心快，作为地球物体的地心，它的内能运动就会加激而变成高温液态的岩浆。”

“我以前一直以为地球内部存在着大量的放射性物质，在衰变的同时放出热量。由于地壳的厚度，这些热量无法散发出去，因此越来越热。同时地球内部压力也很大。在这种双重因素的作用下，地核部分的物质融化，形成岩浆。”

“由火山喷发出来的物质证明，岩浆的成分与地壳的成分相同，并没有大于地壳的放射性物质，而且这么多年来，岩浆的热能也没有传到地表来，说明你的看法是错误的。”

“听了你的宇宙原速论以后，我才明白地热的原因，是由于地心的物质粒子必须遵守宇宙原速，因此加大速度，导致内能增大，温度升高熔化而成为岩浆，而地壳的速度较快，所以微观粒子速度较小，温度也较低了。”

“所以地热是取之不尽的清洁能源，如果学会利用将会解决人类的能源问题。”

“火山爆发是什么原因引起的？”

“火山的直接原因是地壳板块漂移运动，漂移过程中地壳形成薄弱区域，岩浆就从这里喷发出来。板块漂移的原因是岩浆的流动，岩浆流动的原因是岩浆速度不均衡，岩浆速度不均衡的原因是由于它的物质粒子必须遵守宇宙原速。由于地球结构原因，造成各部分岩浆速度不同，从而导致岩浆流动。所以，归根结底，火山的根源在于宇宙原速。”

“看来地球越靠近地心的微观粒子的速度越大，靠近两极的速度也不一样，微观粒子为了进行速度均衡而产生流动，也就是说岩浆在按一定方向流动，于是带动地壳板块漂移，从而在板块的边缘就形成火山带，对吗？”

“完全正确！地震带也是这样形成的。”

“那么地球最深的－11034m马里亚纳海沟和最高的8844m珠穆朗玛峰也是遵守宇宙原速的结果啰？”

“是的。包括长达6000千米的东非大裂谷也是宇宙原速的杰作，还有每年多达500万次的地震，‘罪魁祸首’也是宇宙原速。”

“这是没有办法的事，老吴，正如你说的，谁不遵守宇宙原速，说就被宇宙抛弃，谁不怕呀？”

“是的。地球为了遵守宇宙原速，作出一些牺牲也是迫不得已的。”

“老吴，过去我不知道地震的原因，还把它归因于上帝对人类的惩罚。”

“现在知道了地震的原因，是无法避免的，由于地球必须遵守宇宙原速，所以地震是必然发生的，除非地球消失了。”

“那么太阳之所以发光发热，也是由于它的宏观速度相对较慢的缘故吗？”

“是的。以前人们不知道太阳发光发热的原因，以为太阳在燃烧，又说在进行氢弹爆炸，如果在燃烧或者氢弹爆炸，几十亿年时间怎么还没烧完，怎么还没爆完？其实，太阳发光发热的原理与地球的地心发热原理是一样的，都是由于物质遵守宇宙原速，太阳的物质粒子为了要遵守宇宙原速，因此加大运动速度，内能增大了导致温度升高，所以消耗很少物质就能发出很多的光和热来。除非是太阳的宏观速度增到很大，使微观粒子的速度减小，它的温度才会下降，这是几十亿年以后的事了。”

“你能不能用公式将宇宙原速与自然速度的关系表示出来？”

“可以。我以一个简单的式子概括这个原理：

“∑vi= c   其中i=1,2……T。

“这里c为光速，亦即宇宙原速，vi为运动物体的任一自然速度项，即有v1 + v2 + …… + vT等于宇宙原速。”

“可以写详细些吗？”

    “例如一个地球上的物体的自然速度与宇宙原速的关系以公式表示：

“V总宏观＋V总微观=宇宙原速                           （1）

“上式的V总宏观表示物体各个宏观环节自然速度之和，也叫外显速度。

“即V外显=……＋V银河系＋V太阳＋Ｖ地球＋Ｖ物体＋……

“V总微观表示物体内部各个微观环节自然速度之和，也叫内隐速度，

“即V内隐=……＋V分子＋V原子＋V原子核＋V电子＋……

    “在特殊情况下，V外显等于0，则有：

    “0+V内隐=宇宙原速                                （2）                                            

“上式表示当物质粒子产生衰变离开物体成为宇宙射线时，它的宏观速度等于0，而它的微观速度的总和仍然等于宇宙原速。

“对于光速，宏观速度和微观速度都等于0，则有：

    “0+0+光速=宇宙原速                                 （3）

    “很明显，对于能量粒子的速度，则有：

“0+0+V能量粒子=宇宙原速                             （4）

“（1）、（2）、（3）、（4）表示宏观物体、宇宙射线、光、宇宙粒子都遵守宇宙原速。因此，无论是大至恒星，小至宇宙射线，或者是光线，都是以宇宙粒子的速度为标准，且和宇宙粒子完全同步。宇宙粒子的速度就是膨胀球面的速度，也就是宇宙原速。”

“如何理解外显速度和内隐速度？”

“以宇宙原速的运动就是原速运动，例如原速球面的运动。而物体以自然速度运动叫做自然运动，如飞机的运动。一般物体内隐速度的变化表现为物体的宏观运动或形变，这就是物体自然运动的机理。例如飞机起飞的时候，发动机首先使飞机内的微观粒子的速度减小，减小到一定值后飞机才能获得宏观速度而实现起飞。发动机使微观速度减小的幅度越大，飞机飞行的宏观速度就越快。”

“如果一只小鸟飞过，是不是它的内隐速度比我们小呢？”

“当然是啦。”

“内隐速度的变化如何导致物体形变？”

“最明显的例子就是岩浆的流动引起火山喷发和地震。说明地球的内隐速度变化导致地球发生形变。还有，由于各个物体的内隐速度都不相同，所以大自然就表现出凹凸不平、参差不齐的景象。”

为了让老张加深对宇宙原速导致温度变化，我继续说道：

“由此看来，我们地球的冬夏温差也不能完全用阳光入射角度来解析，要知道近日点相比远日点离太阳近了500万公里，而地球的周长才区区4万公里。据有关科学家统计，地球在近日点时太阳辐射量较远日点时多出7%呐，但却与常理相反，地球在远日点上的平均温度要比近日点高2.3摄氏度左右。很显然，根据开普勒行星运动第二定律，地球的近日点公转速度明显比远日点快很多，从而形成地球近日点内能减小，温度降低，远日点内能增大温度升高的现象。进而可知，地轴与黄道面形成倾角固然是导致地球四季变化的因素，但不是唯一的因素，重要的还有宏观速度和内能因素。”

“地球远古出现的冰河时期又是怎么回事？”

“宇宙球面在膨胀，根据科学观测，地球以15米每年的速度离开太阳，根据万有引力公式，F=Gm日×m地/r²，式中F表示太阳对地球的引力，m表示质量，r表示距离，由于当时地球离太阳的距离比现在近，所以太阳对地球的引力比现在大，又根据向心力运动公式F=m地ω²r，式中ω为角速度。由于向心力即太阳对地球引力F增大导致地球的角速度增大，也就是地球运动速度增大，据有关资料，当时地球一天只有23小时。地球外壳的速度增大了，内能就相应减小了，于是地球温度降低而形成冰河期。”

“你说物体为了保持宇宙原速，当其外显速度增大时，内隐速度就会相应减小。你能不能做个实验给我看看？”

这时桌上刚好有个空的矿泉水瓶子，我就往里面放了几个花生米，然后拧紧盖子，说：

“这个瓶子是一个物体，由于我们看不到它的微观粒子，花生米就相当于它的微观粒子。请你看着，当我移动瓶子的时候，花生米发生什么变化？”

说完我就快速地移动瓶子。老张说：

“花生米在向后运动。”

“这就说明微观粒子在作出减速的反应，力图与瓶子一起保持宇宙原速。这就是物体宇宙原速自动调节原理。”

“可是我一直认为这种现象是惯性现象。”

“其实这也是惯性现象。“

“何解？”

“惯性就是物体保持宇宙原速的体现。”

    “我记得牛顿第一运动定律关于惯性的定义：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。在相同的条件下，惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度无关。你为什么说惯性是物体保持宇宙原速的体现呢？”

“牛顿关于惯性的定义，只是描述了物体惯性的表面现象。至于惯性起源于哪里？惯性的本质是什么？牛顿并没有给出答案。惯性起源问题我将在以后讨论。现在就讲讲惯性的本质。物体保持宇宙原速是物体最基本的性质，其它性质都得服从这个性质。”

“当然啦。如果不保持宇宙原速，物体就被湮灭了。”

“所以，当你要对物体施加力改变物体的运动状态时，实际上就是要改变它的宇宙原速，它当然不会轻易地就范。于是就表现出反抗，这种反抗就是惯性的表现。惯性的本质就是物体力图保持宇宙原速的性质。由此得到惯性的定义：物体这种为了保持自己的宇宙原速而对施加力反抗的性质，叫做惯性。”

“什么叫做惯性力？”

“所谓惯性力，就是克服惯性的力，也就是使物体惯性消失的力。狭义物质具有惯性，广义物质即能量粒子没有惯性，所以物体的惯性力就是使物体全部分解为能量粒子力的总和，这与物体大小、外显速度及其构造有关。”

“《狭义相对论》认为速度增加，质量就会增大，速度接近光速时，质量趋于无穷大，又是什么意思呢？”

“这个问题有一匹布那么长，留到下回分解啦。”