宇宙运动的数学模型 

一般我们接触到的运动都是有背景的运动，例如鱼儿在水里游，水就是背景，鸟儿在空中飞，天空就是背景。有了背景，我们就感知物体是运动还是静止。比如，房子与背景比较，我们就感觉到它是静止的。这些就是我们的经验。建立在这种基础上的力学就是经典力学。

形状学是一种静态的思维。人类喜欢用笔将物体的形状画出来。由于物体是运动的，没有固定的形状，一旦画出形状，就变成固定的了，那么它就不能反映客观的事实了。但是人类长期以来都是以静态形状来描述自然景观的，已经养成了习惯，这不是一下子能够转过来的。这种习惯就是地球思维，也叫静态思维，这种思维方式使人类被假象迷惑，无法认识宇宙的真正面目。实际上人们用运动观念去理解要比静态的准确很多，也就很容易找到真相。

    宇宙作为一个整体，也是在运动的，然而由于它没有背景，所以就不能以经典力学来解释了。

    宇宙没有背景，我们是如何知道它是运动的呢？

    美国科学家在月球上放了一面镜子，然后在地球上用激光照射这面镜子，通过测量时间来确定月球到地球的距离，结果发现月球每年离开地球3.8cm，说明宇宙上两点是匀速膨胀的。

    根据圆周公式：

    L=2πr                                (1)

(1)式中L表示圆周长，r表示半径。L是r的函数。对（1）求导，得：

    dL=2πdr

    dL/dr=2π                           （2）

（2）式表示圆周随半径变化的速率dL/dr是个常量2π，意思是说，圆在径向作匀速运动时，圆周也是作匀速膨胀的。

    通过月球对地球的匀速运动和上面的数学运算，就可以推知宇宙是个球面，而且推知球面在径向作匀速运动，从而宇宙运动的数学模型：

    S=4πr^²                            (3)

（3）式中S表示宇宙球面，r表示宇宙半径。球面是半径的函数。

    那么以宇宙半径为半径的圆是：

    L=2πr

这样就与（1）式相符了，也就是说，月球匀速离开地球符合宇宙球面膨胀规律：宇宙球面上两点互相远离是匀速的，而球面的膨胀是加速的。对（3）求导：

dS/dr=V=8πr                      (4)

（4）表示球面随半径变化的速率。对（4）求导得：

dV/dr=8π                          (5)

(5)式表示宇宙球面的加速度。

    那么，宇宙球面在径向运动的速度是多少？由于不同速度的物体是不可能靠在一起的。然而，我们日常生活却能跟光在一起：我们能够在星光下聊天，在月光中泛舟，在阳光下劳作，说明我们自身的速度跟光的速度是一致的。“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与光速同步，亦即宇宙球面的径向速度等于光速。这个速度是宇宙的固有速度，也是最高速度，叫做宇宙原速。

为什么宇宙原速会等于光速呢？

因为光源附着于宇宙球面上，与宇宙球面一起以宇宙原速沿着径向运动。宇宙球面就象一张网，光源就象网上的鱼。鱼在网上跳动，就使网产生波动，然后沿着网面传播。同理，光源发出的光是一种波动，叫做电磁波，可以向四面八方传播，并且在各个方向的速度都相同。光源和宇宙球面是一起运动的，于是光获得了往四面八方的速度，因为它在宇宙球面上运动，它在径向上已经是光速了，即跟球面是同步运动的，所以不能离开球面，只能锁定在球面上。然而在球面方向上就显出以光源为中心的圆周传播，于是在球面各方向就表现出光源的速度来了。

我们也在宇宙球面上。在径向，我们与光同速，因此我们可以看到光；在球面方向，光的传播方向与我们垂直，因此相对速度等于光速；又由于观测者与光源都在球面上沿着径向运动，速度相等且永远与光传播方向垂直，所以测得的光速不变，这就是光速不变原理的原始机理。

既然光被锁定在宇宙球面上，为什么我们看到阳光还是向四面八方传播的呢？这是因为光传播需时间。我们看到的阳光，是8分钟前宇宙球面上的光现在传到了我们的眼睛，由于影像的滞后效应，自然景物就象摆在我们面前的一幅动画，画上的太阳光自然是射向四面八方的了，而现时宇宙球面上的实景还没有传到我们的眼睛，我们是通过它的影像来感知它们的。

由于r=ct

所以宇宙模型又可以表示为：

S=4πc^²t^²                       (6)

宇宙球面最大截面圆：

L=2πct                         (7)

对（7）求导得圆周膨胀速度：

dL/dt=2πc                     （8）

对（6）求导得球面膨胀速度：

dS/dt=v=8πc^²t                  (9)

对（9）求导得球面膨胀加速度：

dv/dt=8πc^²                    (10)

为什么宇宙球面会膨胀呢？因为宇宙球面是一层极薄的能粒子，能粒子是一个最小的动态球面，是最小能量单位的载体，具有两个重要特性：一是速度恒等于光速，二是万向的。当它们构成宇宙球面时，万向就万变宇宙的径向，光速就成为宇宙球面的径向速度。

对（3）微分得：

ΔS=8πrΔr                      (11)

Δr是半径上最小的长度单位，等于一个能粒子的直径。当宇宙球面在径向移动一个能粒子直径Øn时，

宇宙球面就随之产生增幅ΔS=8πrØn,ΔS相当于空隙。因为宇宙球面不允许空隙存在，所以必须从物质中随时释出能粒子给予补充。由于ΔS包含有π，不能容纳整数的能粒子，所以当若干个整数能粒子补充到瞬时增幅ΔS里时，又将宇宙球面扩大了，使宇宙球面变“歪”了，失去了平衡。为了平衡，于是宇宙球面又要在径向移动一个能粒子Øn，球面就会随之补充一份更大的ΔS……如此交替进行，就形成宙就球面一份一份不连续的运动。

由于宇宙球面与半径的交替进行，使球面不连续地膨胀，这就是宇宙球面膨胀的原因。

球面交替运动形成一种脉冲波，脉冲波的一个周期就是宇宙存在的瞬间。Øn为3.2748*10^-15m，

1瞬间=Øn/c=3.2748*10^-15/3*10^8

      =1.0916*10^-23秒

宇宙的不连续运动形成了电影效应，使我们能够清晰地看清自然景物。

由于宇宙球面是宇宙力的根源，所以这个脉冲波就是力波。

力波的频率=1/1.0916*10^-23=9.1609*10^22Ｈz

宇宙球面膨胀是万有引力的来源。由于宇宙球面沿着径向运动，因此在球面上产生了张力。拉开橡筋时就会产生引力。如果两个物体分布在宇宙球面上，就像用一条橡筋拉着，于是就产生了引力。宇宙球面好比是拉开的橡皮，物体就附着在橡皮上，所以互相之间就产生引力，这就是万有引力的来源。为了直观可以将万有引力画成应力圈，质量越大，应力圈越密，引力与物体质量成正比，离物体越近，应力圈越密，引力与距离的平方成反比。

    物质是如何补充球面增幅的呢？宇宙球面的张力在物质粒子上形成弱力，弱力使物质粒子产生分解形成衰变而从物体中释出成为宇宙射线。颗粒较大的宇宙射线不能穿透物体，不能补充物体内产生的球面增幅，因此射线粒子就进一步分解成中微子。中微子是电子的碎片，含有2、3、4个能粒子，可以穿透所有物体，这样就可以补充到任何地方的球面增幅了。物质粒子的衰变导致物质粒子的运动，物质粒子的运动又导致物体的运动。由此可见，宇宙球面的瞬时增幅是物体运动的直接原因，这就是球面膨胀力的来源。膨胀力的作用有：

（1）使天体互相远离；

（2）使物质发生分解；

（3）使恒星发生爆炸；

（4）使行星发生“地”震和火山。