闲聊宇宙（20）——物质运动原理

作者：侯衍锋

恩格斯在《自然辩证法》一书中，认为“运动是物质的固有属性”，即物质运动是无条件存在的，同时又认为“一切运动存在于相互作用之中”，即没有相互作用这个条件就不存在运动。二者相互矛盾。究竟哪一个正确？

要回答这个问题，首先要搞清楚物质是什么？读者朋友可能觉得这个问题很简单：物质就是构成自然界的东西啰！可是，这些东西是怎么形成的呢？根据现在一般的观点，认为物质是由万有引力将宇宙尘埃凝聚而成的，这些宇宙尘埃由于互相吸引而聚合在一起，慢慢地由小到大，逐渐地变成行星，很多行星聚集在一起，由于重力作用而坍塌成恒星——所谓坍塌，是指分子、原子被压碎而成为原子核，原子核进行聚变反应产生高温。其实，这种观点是错误的，因为它不符合自然实际。

实际上，宇宙固然庞大，无疑也可以分割为小到不能再小的粒子，这样的粒子这里称之为最小粒子或基能粒子。这些最小粒子的总量肯定是个恒值——物质不灭，也不能创生。不容忽视的是，宇宙之外别无他物——除构成宇宙自身的这些粒子之外什么也没有。所以，假定存在宇宙初始状态的话，构成宇宙自身的最小粒子就会紧靠在一起成为一整块——相当于一个不存在任何空隙的实体。而这样的一个实体实际上可以看作是由无数多的大小不等的互相紧套的球面构成。类似的例子，比如一块普通物体，在这块物体内部的任意一个尽量小的质点，紧贴着这个质点就包围着一层由其它同样小的质点构成的球面，而紧贴这层球面又包围着第二层球面，第二层球面之外又包着第三层、第四层……这显然是一种普遍现象。

但细节比较容易被人疏忽，我们不妨将一个球面的直径想象成足够小，小到相当于一个不可再分割的最小粒子ó，那么，球面积则为π（3.14……）个 ó²。由于π不是整数，所以球面就会出现π的小数点以后那部分无从弥补的“空隙”。这里所谓的“空隙”指的就是绝对空间，而宇宙是没有绝对空间的。所以，只能往球面上添加ó，这又导致直径够不着而随之延伸。直径延伸又使得球面出现新“空隙”，只能再往球面上补充ó，然后又导致直径延伸……这种现象反映在球面积方程A=4πR²上，由于π是一个无法确定的数，说明自然界中任何指定半径的球面都是不确定的；反之，自然界中任何指定球面的半径也是不确定的。因此由无数球面构成的自然界实体都是不稳定的。可见，这个不稳定性是物体的自然属性，它来源于球面的不稳定性，这就是物体运动的始因。

对于宇宙“初始”实体来说，由于它隐含的那些球面大小也不一样，构成不同球面的粒子的不稳定程度就不一样，于是这个实体变成了无数多的不同速度的粒子层面。这就要产生一个非常纠结的两难问题：由于没有绝对空间，所以宇宙粒子实际上是靠在一起的；但靠在一起的粒子的速度并不一样，而根据共存同速原理，速度不一样的粒子又是绝对不可能靠在一起的。对于这个宇宙悖论，大自然是怎样去处理的呢？我们知道，速度一样的意思就是一个速度层的意思，相当于一个运动的球面。在实体隐含的无数多这种速度球面中必有一个大家都能认同的，这里称之为原速球面。于是，出现了均衡运动——所有速度层的宇宙粒子都向这个球面看齐，从而形成膨胀的宇宙球面。这个被大家认同的速度便是宇宙原速（如果反过来思考——从这个膨胀球面的背面看，同样的情况便是收敛宇宙，亦即所谓的反宇宙）。显然，它就是宇宙膨胀的径向速度。由于宇宙原速是由所有宇宙粒子速度均衡产生，而最小粒子的总量又是恒值，所以宇宙原速也是恒值。向原速看齐当然需要个过程——无论如何迅速，巨大量值的粒子不可能一下子就能将速度均衡划一。这个过程就是宇宙的运动过程，也就是宇宙生命的实质。我们今天的宇宙，仍处于这个过程当中。  

速度均衡的意义无疑是让宇宙粒子形成一个共存速度，使得它们不会失速。这个共存速度所代表的球面正是我们的时空球面。在速度均衡过程中，无数的不同速度层实际上处于候补状态，就好像我们平时排队等候一样。但千万不要认为没有及时与原速球面看齐处于“排队”等候中的粒子，它们的速度就跟时空球面速度不一样。如果不一样它们就不遵守宇宙原速而形成失速现象，就不可能共存于宇宙。因此实际情形是：它们以物体——宇宙星球的形式，被原速球面牵制着构成庞大的联动系统，类似于机械传动系统，如机械钟的传动装置。联动就是彼此互相影响的运动。星球联动包含宏观运动与微观运动。它的玄机是让联动物体的速度变为梯级关系，从而作为自然速度进行叠加，使得候补速度层的粒子达到宇宙原速而与时空球面看齐。我们今天看到的宇宙星球实际上正是联动中的候补粒子存贮体。这些存贮体内的粒子随着球面运动不断加到共存速度层。换而言之，宇宙的一切物体也是时空球“面”，只不过这些“面”处于候补之中。

所以，宇宙的动因并非源于大爆炸，也不是别的原因，而是由于球面与半径的不确定性。由于宇宙原速等于光速，所以宇宙完全等同于一个沿径向以光速不断运动而形成加速膨胀的球面。通过下面的数学分析，我们得知不断膨胀的球面是有极限的。同时，我们还能知道宇宙在加速膨胀过程中的瞬时增幅和膨胀加速度以及它的循环原理：

膨胀球面瞬时增幅及膨胀加速度

设：S为球面积，R为球半径。

 则: 球面积S=4πR²                            （1）

对（1）求导得：S’（R）=8πR                 （2）

（2）表示球面随半径变化的速率。

由于宇宙径向速度恒等于光速C，T为时间

故（1）可表示为：

S=4πC²T²                                    （3）

对（3）求导得：S’=8πC²T                    （4）

 对（4）求导得：S”=8πC²                    （5）

（4）为宇宙球面即时增幅；（5）为宇宙球面膨胀加速度。

数学原理固然简单，但结论确实惊人：宇宙球面半径的速度虽然为恒值，但球面增幅却是加速增加的——这无疑是宇宙加速膨胀的真相。

不难证明，当半径不断增大时宇宙球面的膨胀率趋于0：

膨胀率P为即时球面增幅与即时球面积的比值。由（4）和（3）得：

P=8πC²T/ 4πC²T²=2/T                          （6）

显然，当T→无穷大时，有：P=lim2/T=0

膨胀率为0的物理意义是指宇宙球面不再膨胀，即极限球面的面积随半径变化的速率：

S”=dS/dR=0                                  （7）

对照（2）得：

S”=dS/dR=8πR =0                            （8）

设r为极限球面半径，令r=R

那么：

 r=0/ 8π=0                                  （9）

这是一个非同一般的分析结果：恒径速不断膨胀的球面是有极限的。更为重要的是，极限球面的半径是0，而我们知道平面和点的半径也是0，因此，极限球面是平面——但它又是点。但千万不要把这个“点”理解为质点，更不能想象为奇点。它是0半径的球面，其意义是终始合一：是运动的终点和始点。它的物理意义在于：当宇宙星球释放完最小粒子，刚好时空球面逼至极限，同时又是下一轮宇宙的始点。

由上面证明：不断膨胀的球面是有极限的。膨胀球面极限其半径为0——它既是平面又是点，是循环运动终始合一点。

由于宇宙运动源自于球面与直径的不确定性，因此宇宙球面的膨胀过程并不连续，而是一份一份进行的。也就是直径增一份随之产生新的球面，新的球面导致直径再增一份，随之又产生更新的球面……球面膨胀过程实际就是平复球面“空隙”的过程：当球面出现“空隙”，天体随之释出最小粒子予以补充，使得球面进一步膨胀，导致直径再度延伸……直到膨胀球面逼至极限，天体完全展开。这时构成宇宙球面的质点全部为最小粒子——不可再分割粒子（如果能再分割其球面就不存在极限了）。显然，最小粒子为完整粒子，但由于没有绝对空间，这时它们只能紧靠在一起而又成为 “实体”——这个过程也可以看作由球面瞬时“收敛”至实体——其实这仅仅是个宇宙循环的经历点。这时宇宙又回到了初始状态，从而出现新一轮速度均衡——新的一轮宇宙运动又从此开始。

由此可见，宇宙运动是有序的运动，是严格遵循恒径速膨胀球面的数学模型的循环运动。它没有真正意义的始点，也没有所谓的终点。我们今天的宇宙只不过是它的千百万循环周期中的一个。宇宙的动力源自于时空球面的不稳定性，这种不稳定性又基于球面与半径的永恒的不确定性，从而使得宇宙循环具有永恒性。

 实际上，对于力这个主导宇宙幻变、我们身边无处不在的“神”，目前竟然还没有一个确切的定义，就是说，人类至今仍没能弄清楚力的本质。爱因斯坦曾经认为宇宙是统一的，因此自然界4基本力应该有一个统一的根源。而一般人认为，力是物体之间的相互作用，引起物体运动加速或形变。这些都没有揭示力的终极问题。由球面的动态性说明力的统一根源，说明力就是宇宙的动因，这也就是力的定义。

 为什么自然界的一切物体都是由微粒组成的，而不是不能分割的一整块？换言之，自然界物体为什么都可以分割成极小的微粒？这个问题看起来好像很简单，其实并不容易回答。原来，宇宙球面完全张开膨胀率趋于0逼至极限时，所有构成宇宙星球的最小粒子亦被释放殆尽，星球解体为最小粒子。

这样的最小粒子靠在一起按理的确是不带任何空隙的实体。实体内隐着无数大小不一的球面，导致其任何一个质点都会被无数多大小不一的球面所经过而成为无数多球面的共同质点，而不同球面的运动状态都不一样，就意味着任何一个质点都同时存在无数多个速度——这明显违背逻辑。因此不会存在这样的实体，所以自然界的一切物体都不可能是一整块，而都是由微粒组成。换言之，自然界任何一整块物体都会被内隐的无数球面所分割。

举例说：一个普通的铁块，可以用机器将它切割成许多大小不等的圆球——你可以用无数多种方法进行切割：如从左到右，从上到下，或者将大圆球切割成小圆球……你会发现，它的任何一个微小质点都有可能成为不同球面上的质点，也就是说这个铁块的任何微小空间都有可能被无数球面所分割。

因此，铁块不是真正的实体。真正不可分割的实体是构成它的任何质点只能被一个球面经过。而要使实体的任何质点只能被一个球面经过的话，这个实体只能是由一个球面构成，这就是单球面粒子——任何由两个或两个以上单球面粒子构成的实体，这些粒子就会由于分属于不同的球面，导致各自的状态不同而被自然分开。单球面粒子就是逼至极限的宇宙球面质点。它是自然界的最小粒子。由于它又是宇宙能量的载体，所以又叫宇宙粒子或能量粒子。最小粒子是构成宇宙最顶层不可再分割的粒子。

显然，任何空间都会被无数大小不一的球面交叉分割（角的拐点为0半径球面）。球面构成一切空间。

新一轮宇宙运动一开始，共存速度粒子便形成一个原速球面（这个球面当然是从0半径开始的），它由上一瞬时球面S加上即时球面增幅8πC²T组成，那么S+8πC²T便是即时原速球面。而初始的“实体”也相随着分成两部分：一部分为即时原速球面；另一部分为待加入该球面的“实体”粒子——候补球面。由于原速球面的增幅来源于候补球面粒子，所以随着原速球面膨胀，候补球面等同于被牵制着加入原速球面。 

所谓牵制，就是牵带和制约（束缚）。就像汽车引擎，一方面拖带着车身行进，另一方面又限制着它上、下坡的速度。当原速球面一出现，候补球面即刻就被其牵制住，这就相当于在其粒子之间形成一种相互阻碍运动的力，这里称之为邻域阻力。这样，整个候补球面就成为具质量的东西，它就是物质，物质的定义：在宇宙的原速球面牵制下具有质量的东西称为物质。这个力（原速球面牵制力）便是惯性力。同时，在原速球面牵制力的作用下，物体物质粒子周围形成了应力带定态 ，这种现象叫做惯性。

由于即时球面增幅与原速球面的全方位有关，而构成此增幅的那些宇宙粒子又只能从候补球面得到。因此随着原速球面的加速膨胀，作为物质的候补球面会被这些宇宙粒子连续牵带着撕裂分解开来，于是形成星球等物体。这些被分解开来的物质块体当然不能“闲”在那里，它们也要遵守宇宙原速。由于这些块体相互之间的距离不同，大小也不一样，从而导致原速球面各个方向的应力产生误差，于是彼此形成互绕运动，以向心加速的方式加以修正，并且以宇宙射线的形式放出宇宙粒子，响应加速增大的即时球面增幅。

最有利于牵带且稳定性最好的形状是整体对称性最好的形状，也就是球状。这也是天体基本为球状的原因。对于宇宙粒子来说，由5个粒子组成的构体（如图所示）显然是整体对称性最好的，因而成为物质意义的最小粒子，这里称为基本构体。

          最小构体示意图

与一块被加热分裂的石子不可能一下子都变成微粒而是变成大小不一的块体类似，物质的分裂也是分步进行的。如果一下子都变成分立离散状态，原速球面就要一下子足够大，也即一下子逼至极限。所有物质粒子都以基本构体单独运动方式，不需要时间就在原速球面上，那就不存在膨胀问题，宇宙也变为静态的了。这显然不符合现实，也违背逻辑。因为即便“一下子”，也是需要时间的。物质被撕裂的过程与原速球面即时增幅不可分。随着原速球面加速膨胀，不断被撕裂开来的物体也不断地被细化，形成新的互绕环节，与之前的环节形成梯级联动关系，从而构成庞大的宇宙联动系统。由是可知，从最初物质分解便开始形成微观联动系统和宏观联动系统，两者构成整个宇宙的联动系统，而宇宙联动系统的节点便是物体。由是可知，物体是由“实体”分裂而成的，并不是由宇宙尘埃聚合而成的。宇宙运动趋向分解，而不是趋向凝聚。而物质的分解是通过运动来实现的。

    综上所述，就可以回答文章开始提出的问题。答案是：两者都不正确。因为物质运动的根源在于球面的动态性，球面的动态性来源于直径的恒动态性。运动不是物质的固有属性，它受赋于球面的动态性。这就是物质运动原理。但是，当宇宙球面赋予物质运动以后，运动就成为物质的固有属性了。相互作用不会产生运动，不管有没有相互作用，运动都是存在的。相互作用只是改变了双方宏观速度与微观速度的比例。物体的相互作用是由所有物体构成的联动系统决定的，是联动系统的表象，更不是物体运动的条件。