自然原理與宇宙動力原理（探究第一推動力與宇宙能量之源）

2023-04-15 22:19:38

自然原理與宇宙動力原理?探究第一推動力與宇宙能量之源，我來為大家科普一下關於自然原理與宇宙動力原理?以下內容希望對你有幫助!

自然原理與宇宙動力原理

探究第一推動力與宇宙能量之源

一、宇宙運動的第一推動者

亞里斯多德在《物理學》中論述：「凡運動著的事物必然都有推動者在推動著它運動」[1]189；「既然任何運動著的事物都必然有推動者，如果有某一事物在被運動著的事物推動著做位移運動，而這個推動者又是被別的運動著的事物推動著運動的，後一個推動者又是被另一個運動著的事物推動著運動的，如此等等，這不能無限的推溯上去，那麼必然有第一推動者。」

那麼，究竟誰是第一推動者呢？亞里斯多德似乎認為存在一個不動的自然之神。

牛頓三大運動定律奠定了經典力學的基礎，他卻認為，「一切物體開始運動必有第一推動力，那就是造物主。這個美麗無比的太陽、行星和彗星的體系只能借一個萬能的、靈智的、具有權威的存在體——上帝的計劃而存在。」

可是，現在我們人類完全可以確定，這個世界既沒有任何神仙，也沒有上帝。

而且，雖然經歷了相對論思想和量子力學的發展，現代物理科學其實至今仍然沒有解答物理力學的終極命題：「究竟誰是宇宙運動的第一推動者？」

根據愛因斯坦的質能公式：E=MC²，「物體的質量是它所含能量的度量」[2]274；那麼，宇宙間所有能量的消耗，都意味著一定有形物質的湮滅，轉變成為無形的能量。可是，沒有了物質的承載，無形的能量如何存在呢？「質量守恆」、「能量守恆」的意義又是什麼呢？

一、人類關於物質的認知：質量與運動

人類依賴自身的視覺、觸覺、味覺、聽覺、嗅覺等感覺器官對外界和自身的感知形成的大腦意識實現對於自然界（包括人類自身）的認知；所以，人類對於這個世界的認知，也根本地受制於自身的視覺、觸覺、味覺、聽覺、嗅覺等感官功能。

現在物理學界盛行大爆炸理論，認為宇宙是誕生於大約137億年前的一個奇點的大爆炸。可是，就算如此，那麼奇點又是怎麼形成的呢？是誰（或什麼力量）促成了這樣的大爆炸呢？等等，如此循環，人類終究找不到最終的答案。人類永遠不可能知道這個世界的起源，也無法知道宇宙到底有多大。

現在也有一種超弦理論/M理論認為，構成我們世界的物質微觀基本單元是具有廣延性的弦和brane（膜），並非所謂的只有位置沒有大小的數學抽象點粒子。粒子物理學標準模型中的粒子，都是弦或brane（膜）的激發。弦和brane（膜）的線度是有限短的普朗克長度，它們正是構成我們世界的物質基本單元，即德謨克利特式的「原子」。

可是，弦和brane（膜）又是由什麼構成的呢？或者，憑什麼認定它們就是構成微觀物質的基本物質單元的「原子」呢？

儘管人類可以通過科學儀器的創新增強、擴充自身的感知功能，但是科學儀器的創新最終還是會受限於人類的感官認知，其增強、擴充人類感知功能的作用終究還是有限度。總之，因為自身獲取外部信息的感官功能的根本性限制，人類不可能最終探究至世界無限之大和無限之小，只是對於這樣終極問題的探索，可以不斷的促進人類對於這個世界的認知和改造的可能性。

基於人類在幾千年文明歷史中現實生活的實踐和科學研究的考證，現在我們應該可以確信，人類所感知的世界（包括自身）都是由物質構成的。物質具有實體的結構，這是人類感知到的物體的長寬高、體積、重量、數量、觸感等信息的基礎，是一種絕對的存在（不依賴於人類意識的有形客觀實體），而「質量」概念則是對物質這樣一些屬性的綜合反映、描述。這些屬性則是人類日常最真實的實踐感知、無法否認的客觀體驗。

物質除了具有質量的根本屬性，還具有運動的根本屬性。因為，無論是宇觀空間（宇宙視界的空間）物質形式、宏觀空間（星系視界空間）物質形式、還是乾觀空間（地球視界空間）物質形式、微觀物體形式、量子空間（物體內視界空間）物質形式，都是在不斷的運動、變化之中。這是人類迄今關於物質的存在之外，關於這個世界最為普遍、確定的認知。

古希臘哲學家赫拉克利特用「人不能兩次踏進同一條河流」這一著名命題來說明萬物都是在不斷運動變化中；毛澤東有詩句云：「坐地日行八萬裡，巡天遙看一千河」。也就是說，即使人們日常看似靜止，紋絲不動的人和物、山川、河流，其實都在一刻都未曾停歇的運動變化之中。現代的科學技術也是最真實、客觀的證實了，即使人類迄今探知的最微小的夸克、輕子也在不斷地運動著，人類身體內的細胞也是無時不在運動變化著，太陽、地球、星河、宇宙等等，所有物質的運動也是我們人類根本無法否認的客觀事實。

那麼，物質為什麼會運動呢？關於這個問題的根本性答案，就像物質為什麼會有長寬高的結構、體積、重量、數量等質量屬性，就像追問物質如何形成的等終極問題一樣，人類永遠不可能獲得最終的答案。我們只能承認這些事實的存在，並基於它們構建人類對於這個世界的認知。

運動是物質的根本屬性；對於物質運動程度的度量，即動量，用物質體的質量與運動的速度的乘積（p=m·v）的來反映和描述；且動量可以傳遞。

客觀、正確的理解和認知物質的質量和運動的兩大根本屬性、及其本質特徵，我們也就能夠合乎邏輯、科學的闡釋關於力、能量、溫度、時間等物理理念範疇的本質和它們量的變化的客觀意義。

三、運動與力：物理科學的「雞與蛋之辯」

中國古代文獻《墨經》中有論：「力，形之所由奮也。」就是說，力是使物體奮起運動的原因。

在西方，力的概念在物理科學中提出以前。古希臘的哲學家也提出了運動的源泉是「力」，「力是因，運動是果」的原始的因果論觀點。

牛頓第一定律闡述：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止狀態，直到外力迫使它改變運動狀態為止。

該定律表明，力是改變物體運動狀態的原因（但並不能因此判定力是物體運動的原因）。牛頓在1664年還提出了力是動量的時間變率的表述。

基於我們人類日常的普遍觀察，一個物體的運動，總會是由一個推動者（或推動力）的推動，才可能發生；所以，直觀的判斷，力是導致物體運動的原因。可是，人們通常忽視了，在推動者開始推動、或者一個推動力發生作用之前，已經有相關物質的運動。比如，一個人推、或拉某個物體，首先就有該作用者身體內肌肉和骨骼等的細胞、分子的運動，只有在這些身體機能的共同作用下，這個人才能夠推、或拉某個物體實現其運動。

運動是物質的根本屬性，是一種絕對的存在，所以，運動才是力的原因，力是物質運動的結果，而不是相反。力是運動的表象，只是一種相對的存在，人類迄今已經認知、或能夠認知的宇宙，只有表現為質量和運動兩種屬性的物質一種絕對存在，並沒有與「力」概念相對應的絕對、實質性存在的事物。包括能量、時間、溫度、色彩、聲音等，都只是物質不同形式的運動呈現於人類意識中的相應表現形式。

力是物質（物體）與物質（物體）運動的相互作用的表現，是具有具體作用對象和方向的物質個體動量線性傳遞形成的結果。

物質個體的運動則是物質個體在空間形態的變化，包括空間位移的機械運動形式、旋轉運動、震動運動等形式。因為物質個體不同的運動形式作用於其它的物體，也就表現出相應不同的力的形式，比如，拉力、張力、壓力等；以及，不同性質的物質個體的相互作用則表現出不同性質的作用力，比如，重力、分子力、電磁力等。

而且，因為人類現在已經認知、以及能夠認知的宇宙只是物質的絕對存在形式。所謂時間，是、且僅只是人類以特定物質個體運動形式的運動過程衡量人類及宇宙其它物質運動過程的一種方法，計量、比較運動過程的工具。具體而言，人類是以太陽係為坐標系，以地球繞太陽的公轉、和地球的自轉過程，以及以此為標準制定的各種鐘錶、計量工具，來計量、比較人類生命和以人類生命發展變化為根本的人類社會的發展變化過程，以及人類認知的其他事物的發展變化過程。

與「力」一樣，時間也是物質運動的一種表現形式，是一種相對的存在，是物質運動在人類意識中的一種表象，這與由絕對存在的物質構成的空間並不是相同層級、或不同性質的存在。

所以，存在於空間的任何物質個體必定會、且只會受到組成空間的物質的作用，以及在組成空間的物質的作用下不同相對獨立物質個體之間相互作用——這就是我們物理科學一直研究、探討的萬有引力、強相互作用力、電磁力、弱相互作用力，以及1940年荷蘭物理學家H.Casimir發現的真空中兩塊非常靠近的金屬板相互吸引的Casimir力，和現代量子力的共同本質。

在2014年作者發布於網絡的《空間壓強：揭開引力之謎》的文章中已經論述，萬有引力、強相互作用力、電磁力、弱相互作用力等都是因為在不同的空間中，組成空間的物質運動形成的相應空間壓強，與空間中相對獨立的物質個體相互之間的輻射和吸收現象，共同作用形成的擠壓機製作用下，相互靠近的「引力效應」，H.Casimir發現的Casimir力其實是很好的證明。

萬有引力是萬物間的輻射和吸收在宇宙空間壓強作用的擠壓下，形成的靠近；強相互作用力和弱相互作用力則分別是質子的輻射和吸收、電子輻射和吸收在原子核空間壓強與原子空間壓強的作用擠壓下，相互的靠近。

電磁力是電磁場的作用擠壓下，電子之間和磁鐵之間相互的靠近。從這樣的結果我們其實可以判斷，所謂的電磁場，應該就是人類無法直接探測發現的暗物質空間。正是在這些暗物質運動的作用之下，才可能形成電磁力。

現代量子力學研究的作用力，也就是在量子空間作用下，相對獨立的量子運動相互作用動量傳遞表現的現象。

這樣，在客觀、公正、或正確地辨明了物理科學界物質的運動與力的「雞與蛋之辯」的真相之後，因此才能夠科學地認知、理解力的本質。那麼，也就不會迷惑於第一推動力、或各種作用力的統一等問題。

因為，力是物質運動的表現，而運動是物質的根本屬性，所以，宇宙間的物質運動不需要、也沒有所謂的第一推動力，力是物質運動相互作用的自然表現。

萬有引力、強相互作用力、電磁力、弱相互作用力和量子力學的作用力，它們的本質都是物質運動的表現，且均為空間壓強與物質輻射和吸收形成的擠壓作用機制下相對獨立的物體彼此靠近的效應。只要有相應空間物質的存在，不同形式的力就能夠通過這些相應物質傳遞，並不需要特別的媒介物，只要動量足夠，通過構成空間本身的物質就能夠作超遠距離的傳遞。

這個世界所有形式的力，都可以通過物質的運動來解釋，不需要第一推動力、不需要第一推動者，所以也不需要上帝、不需要神的存在；同樣，也不需要所謂的時空扭曲，也不存在所謂的時空扭曲，因為時間只是運動的表象，空間只存在物質密度的差別，不存在所謂的扭曲。

四、能量：物質的各種運動、及轉化的表現形式

不僅物理科學研究、和人們日常交流討論的「力」和「時間」事物只是物質運動的表現形式，還有人類對自然界的認知非常基礎、非常重要的「能量」「溫度」等事物、物理量，也只是物質運動的不同表現形式。

宏觀物體的機械運動對應的能量形式是動能；分子運動對應的能量形式是內能（熱能）；帶電粒子的定向運動對應的能量形式是電能；光子運動對應的能量形式是光能；比如還有風能、潮汐能等等。

以上這些能量形式，基本涉及的只是相對固定的空間形態下，物質的不同形式運動作用於其它物質形成不同的運動，表現出的能量形式。

上節我們已經討論，在不同的物質構成的不同（特徵）空間中，空間物質的不同會賦予其中相對獨立的物質體相應不同的運動，有的表現為不同的作用力，有的則表現為不同的能量形式。

比如化學能：化學反應一般表現為原子最外層電子運動狀態的改變；但是它們之所以會發生運動狀態的改變，則是因為不同化學物質的混合形成了對於處於其中的原子而言的不同特徵空間，在這樣的特徵空間作用下，相對獨立的不同物質體又表現出相應的相互作用的運動，表現出化學能。化學反應的催化劑的根本作用，即在於促使形成一定的特徵物質空間，只有在這樣的特徵物質空間的作用下，一些化學反應才能夠實現、或更快速的實現。

猶如魚只有在水裡才可以遊動，因為水就是促使魚遊動的特徵空間；鳥在空中飛翔，有空氣的大氣空間就是促使鳥類飛翔運動的特徵空間；太空中人類的漂浮，太空也就是促使人類漂浮運動的特徵空間。

又比如核能：通過核反應從原子核釋放的能量。無論是核裂變、還是核聚變，它們共同的本質也就是一種特定的物質與另外一種特定物質的混合形成特別的特徵空間，在這樣特徵空間中一種物質的原子核才可能發生裂變、或聚變，以及鏈式反應，這樣形成的新型物質的特別運動促使外界物質的加速運動，表現為核能。比如中子轟擊鈾-235原子後會釋放出2到4個中子，中子再去撞擊其它鈾-235原子，從而形成鏈式反應，這其中，中子就是形成促使鈾-235原子裂變運動的特徵空間物質。

我們現在只能以鈾、或氘、氚等元素實現核裂變、或聚變，是因為在地球的物質空間中，只能夠基於這些物質的原子與一些特定物質的混合形成能夠促使相應核子裂變、或聚變的特定特徵空間。

所以，無論化學反應產生化學能，還是核反應產生核能，基本原理都是創造出一定的特徵空間促使相對獨立物質形式的改變，在特殊的物質形態中物質的運動和相互間的作用表現出相應不一樣形式，綜合作用於外界物質，形成能夠推動其它物質運動的不同能量形式。

這樣的反應過程中只涉及物質形式和物質形態（特徵空間）的改變，以及相對應的物質運動形式的改變，並不存在物質絕對量的增加和減少。

現在物理科學界存在一種普遍的觀點，認為原子核反應形成的巨大核能如愛因斯坦的質能關係公式的預言，是原子質量在反應中的消滅轉變成能量的緣故。並用一些核反應的科學研究中，實際探測和計算的原子質量消失不見、減少作為證據。

除了核能，包括化學能，所有形式的能量的形成和發生都不涉及物質質量的消滅、減少，也都只是物質運動的結果；那麼，為什麼只有核能的產生和形成就是物質消滅轉化的結果呢？

正如沒有不運動的物質，也沒有無物質的運動。物質消滅了，沒有了運動，表現為物質運動的能量怎麼可能存在呢？沒有了運動，沒有了物質的承載，無形的能量又怎麼可能促使物質的運動呢？

我們現在一些核反應的科學研究中，實際探測和計算的原子質量消失不見、減少的事例，難道不是我們科學研究實際探測和計算不夠準確、或某種遺漏的結果？或者，難道不是一些物質轉變成為了我們人類無法探測到的暗物質的結果？毫無疑問，暗物質是存在的。

這個世界其實很簡單，沒有那麼複雜，一切精彩都只是包含質量和運動兩種屬性的物質不斷演化的結果。正所謂，「道生一，一生二，二生三，三生萬物」。

參考文獻：

[1] 亞里斯多德：《物理學》