※宇宙時空力學的探索和研究※

                          *小宇宙科學哲學*-發表于-*科學*  

物理學需要描述、分析和解釋的宇宙客觀現象應該具有普適性、可實驗性、可證偽性和邏輯推理性，或者說具有可觀察、可實測、可證實、可運用的廣泛實際存在性。我們發現，運用我們現有的力學理論，很多宇宙現象都無法驗證、推理和解釋。就如：暗物質和暗能量是什麼，是怎樣產生的？星系團、恆星、行星、衛星為什麼會自轉和公轉？黑洞是否真實存在，它又是怎樣產生和形成的？是否存在白洞和蟲洞？宇宙大爆炸是如何形成產生的？宇宙是否一直在膨脹？恆星坍縮是什麼原因？人類如何才能進行星際運輸、星際開發、星際探索和星際移民等？

為了探索和研究宇宙時空力學，就必須引入和總結前輩物理學家經常運用和提出的宇宙時空力學的四態原理，以及四態原理之間的互聯性。這四態原理分別是疊加態原理、激發態原理、等效態原理和忽略態原理。這裡的「態」是指物體的運動或者靜止狀態。疊加態原理是從宇宙萬物的永續運動變化中推斷出來的，它是一個普遍存在的原理，是萬物在不斷發生不同的運動變化狀態過程中的受力或能量—動量變化的原理，或者說是力和能量—動量疊加狀態下使物體產生運動變化的本質。

打一個很常見的比方：一個人要活著，就必須不斷地補充所需的食物，按照愛因斯坦的質能方程E=mc²，一定質量的食物會給人增加一定的能量，具有了一定的能量，人們才能進行體力勞動、腦力勞動和維持本身的新陳代謝，不斷地補充這便是一個疊加的狀態過程。再如，所有的星球不停地自轉和公轉，就必須存在力或能量—動量不斷疊加的狀態過程。激發態原理是具有物質波的所有物質在能量激發作用條件下或者反過來能量轉化為物質的原理，或者說是物質與能量在關鍵影響因子條件狀態下被激發相互轉化的狀態原理。

愛因斯坦的質能方程說明，具有一定質量的物質可以轉化為一定數量的能量，一定數量的能量也可以轉化為一定質量的物質，但必須具有前提條件，是在關鍵影響因子的條件狀態下進行的。如煤炭只有在燃燒的狀態過程中才能釋放出光和熱，燃燒便是煤炭由質量轉化成能量的激髮狀態條件或者說是關鍵影響因子。等效態原理是在等效的條件狀態下進行計算、推理、驗證中普遍適用的原理。

如熱力學的第一定律能量守恆定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉化或轉移的過程中，能量的總量保持不變，總量保持不變這便是等效態原理。還有就是我們在運用公式計算過程中建立的等式或等效狀態下公式的轉換等。

物理學實驗必須運用嚴謹的等效態原理進行驗證，任何不運用等效態原理的實驗都具有局限性和不確定性。忽略態原理是指我們在觀察、實驗和應用過程中，往往忽略了一些共性狀態的作用和條件所形成的理論。如我們在研究和觀察地球上相對靜止或相對運動的物體受力時，便忽略了地球的自轉和公轉；再如你坐在汽車、火車上，總感覺到周圍的樹木、房屋在朝著你相反的方向運動，這是忽略了你所乘坐的汽車、火車與你保持同一運動狀態這一共性原理。

忽略態原理在我們的日常生活中隨處可以見到，並經常運用到。四態原理之間的互聯是指四態原理之間存在著相互的聯繫，特別是在實驗過程中，進行檢測計算用得比較多。就如1798年，英國物理學家卡文迪許的扭秤測定實驗，就是忽略態原理和相對等效態原理的基礎上測出的引力常量G，這裡不僅忽略了地球的自轉和公轉，而且忽略了扭秤周圍其它物體或物質對扭秤產生的「引力」和電磁力等，相對等效態原理就是運用牛頓的萬有引力公式F=GMm/r²，導入其餘數據而得出G值。至於其它四態原理之間的互聯這裡就不一一展開。 

宇宙時空力學是運用新的力學實驗和運動理論來探索與研究天體之間及物質之間的相互作用力，新的力學實驗就是經典電磁驅動和磁磁驅動實驗（見小宇宙科學哲學原創：經典電磁驅動和磁磁驅動實驗，這裡不再展開實驗過程），電磁驅動實驗為星球內部發電機提供了有力的形成條件，磁磁驅動實驗證實了星球自轉和公轉產生的原因。

新的時空運動理論從天體受力的各個原因進行分析，並遵循相對靜止或相對運動的三原則：同時、同向、同速。完全同時、同向、同速則兩物體之間處於相對靜止狀態，如我們看見的高山、房屋、馬路就一直與地球保持著同時、同向、同速的運動，所以我們感覺到高山、房屋、馬路是相對靜止的。

再如，我們乘坐火車、輪船、飛機、汽車時，由於我們與行駛的火車、輪船、飛機和汽車保持著同時、同向、同速的運動，所以覺得火車、輪船、飛機、汽車相對於我們是靜止的。

但三原則之中改變任何一個，如不同時觀察一株樹苗，你會發現樹苗經過一段時期以後，明顯長粗長高了；又如你坐在火車上觀察反向行駛的汽車，感覺到汽車飛馳而過；再如你坐在火車上觀察同向行駛的汽車，由於汽車速度慢於火車速度，你會看到汽車慢慢掉到後邊，甚至越來越遠。

宇宙時空力學是從能量場到動量場，或者從動量場到能量場之間的相互轉換而賦予物體及物質內在的和外在的運動能力。牛頓的力學運動第二定律是物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同，公式是F=ma，代入到動能公式E=½mv²得到F=2Ea/v²，說明物體運動所具有的能量與受到的力成正比，力的大小就表示能量釋放或損耗的多少，是能量的傳遞和轉換形式，每一粒子都是一個或大或小的能量包，即使現在的科技認知基礎上看來是微質量的輕子或無質量的光子。 

宇宙時空力學從五種作用力著手，包括磁爆力（或噴流力）、引力、電磁力、強力和弱力。這裡引入第五種作用力—磁爆力。磁爆力是指星系中心黑洞在強相互作用力和弱相互作用力都消失的情況下，由於黑洞中心亞光速的旋轉，使黑洞中心產生強大的吸積力或引力，原理同吸塵器和吸油煙機，致使黑洞視界範圍內的所有物質和能量都被黑洞吸積盤吸引，這樣黑洞中心的特強磁場在超越中心所能承受的密度和壓強的作用下就會產生強磁爆炸，從而形成磁爆力。

磁爆力垂直於整個星系轉動盤面，從轉動軸方向噴流出強磁物質和能量，能量相當於成千上萬億顆恆星的總能量。由於黑洞中心緻密超強磁體的爆炸（也可稱為黑洞爆炸），從而形成超強巨大的噴流，所以噴流所到之處，既沒有恆星，也沒有行星和衛星，所有的星球都被摧毀，噴流帶著所有的星球物質和巨大的能量散布在所經過的太空中，被驅散開的空間形成了太空空洞。

噴流就是愛因斯坦所猜想的白洞，而太空空洞就是蟲洞。

即使能量在太空中傳遞衰減稀釋以後，仍然能夠產生巨大的推動力或排斥力，推動星系彼此遠離，這就是星系彼此退行產生的原因，也就是所謂的宇宙膨脹。磁爆力是長程力，是所有力中最強的力。

再從其餘四種基本作用力來分析黑洞和恆星的自旋力，對於周圍天體來說，在黑洞和恆星自轉力的作用下，既有向心力和離心力這兩種相反的力，也有黑洞吸積盤中心的吸引和恆星吹向行星際帶有帶電粒子的恆星風（原理同電風扇，太陽就是太陽風）這兩種不同的力。

恆星由於核聚變和恆星風使得恆星外圍能量的釋放和物質粒子的減少，恆星內部高溫高壓的影響，造成了恆星質量和體積的不斷縮小，這樣才發生了恆星坍縮。 

由於宇宙天體受力運動的複雜性，所以必須採取更有效合理的方法途徑去描述、分析和解釋天體的運動狀態。目前最有效合理的方法途徑就是力的合成。當一個物體受到幾個力的共同作用時，我們常常可以求出這樣一個力，這個力產生的效果跟原來幾個力的共同效果相同，這個力就叫作那幾個力的合力，原來的幾個力叫作這個力的分力。

合力可能大於任何一個分力，也可能小於任何一個分力，也可能介於兩個分力之間。這樣就有了宇宙時空規範場的概念，於是也就有了牛頓的引力理論中場方程，就是泊松方程ΔU=﹣4ΠGP，愛因斯坦相對論中的時空曲率的引力場方程ΔU=﹣½KPC^4。這兩組方程實質上是將所有的合力規範在統一的場中導入公式，然後利用實測數據進行計算，這個統一的場就是引力場，但牛頓與愛因斯坦的引力場由於選定坐標系和等效原理的不同，引力場方程也有所不同。

從而也說明引力是其餘所有分力的合成表現，理所當然就不會存在引力子，也就無法將引力與電磁力、強相互作用力、弱相互作用力在規範場中進行統一。因此，大統一理論中不包括或者不存在引力。這也是愛因斯坦花費後半生統一引力和電磁力終極無果的原因。即使牛頓的萬有引力公式F=GMm／r²用於地球上的受力物體，物體受力包括地球的向心力F₁=mω²R和重力F₂=mg的合力，如果要將所有力都考慮到，還應該包括地球大氣壓力和地球的電磁場力等。 

對宇宙時空力學的探索和研究，是為了分析天體運動的所有受力因素，發現宇宙天體中的第五種作用力，並領會前輩科學家引入場方程的主旨思想，避免再去走彎路，去尋找根本不存在的引力子，或將引力與電磁力在規範場中進行統一，啟發人類今後如何借力用力，進行星際運輸、星際開發、星際探索和星際移民等。

就如人類的探測器要飛出銀河系，只需將宇宙探測器飛行到適當遠離銀河系黑洞的轉動軸的正對方向上，也就是黑洞噴流被衰減稀釋以後的方位上，就可以藉助銀河系中心黑洞的磁爆力（或噴流力）將探測器推動或排斥出銀河系，從而進入別的星系。