空间、粒子和场及时空观问题

空间、粒子和场及时空观问题
1、空间和粒子
在牛顿经典力学中，是把物质假设成一种叫做质点及质点集合的东西。好像也没有引入场的概念。这与古老的“原子说”有些类似。
质点，被认为是具有一定的质量，但没有大小的物质东西，所以本身就是一种简单化的抽象。而物质粒子很显然总是有一定的体积及大小的，所以，经典的质点与粒子的概念也是不同的。
如果将将质点简化为不可再分的“原子”的粒子，那么，在没有场的情况下，整个宇宙也就只有空间和粒子两种东西了，所以，就极为简化了。
不管粒子本身怎样把物质凝结在一起的原因，而只把粒子当成一种既成的东西。由此，粒子就存在两个属性：
(1)、等同性，即所有粒子相同，且相等；
(2)、粒子在空间中具有惯性，即保持静止和匀速运动的惯性。
隐含的假定是粒子或质点可相互集结在一起，由此形成物体。
粒子在空间中运动，在不受其它粒子的干扰及影响下，将保持原有的运动状态，也即空间本身仅仅是为粒子提供了活动场所及范围，而空间与粒子之间并不发生相互作用及影响。从这个意义上，粒子的运动，就是粒子本身的一种天性。
这样以来，空间—粒子体系中，每个粒子都具有一个确定的速度，整个体系中的粒子数保持恒定。
若用N表示粒子数，而用V表示粒子的运动速度，则整个体系粒子的运动量可表示为：
N·∑Vi (i=1,2,3,…,N)   (1)
Vi——表示第i个粒子的运动速度。
如果Vi仅表示第i个粒子的运动速率，那么，N·∑Vi就是一个与粒子运动速度的方向无关的量，而且是恒量。
类似于经典的动量守恒，但又有所不同。因为从经典的动量理论中，动量是个矢量，所谓总动量是不严密的，因为，如果一个的空间—粒子体系中的总动量为0,也就是说一半的粒子可能向左方向运动，而另一半的粒子向右方向运动，那么，如果全部的粒子都停止运动了，其总动量仍然为0。而在动量守恒定律看来，这一点也不奇怪，但是一切的运动完全消失了。所以是根本不可能的事情。
由此可见，总运动动量守恒，仅用动量守恒定律是无法保证的。至少在特定的条件下，会出现某种矛盾难以克服。
而(1)式子用矢量表示则为类似于动量，而用标量表示，则表示粒子体系的总运动量。非静止的粒子体系，不管经过怎样的转化，其总运动量不变且不能为0。

由此可见，总运动量守恒，仅用动量守恒定律是无法保证的。至少在特定的条件下，会出现某种矛盾难以克服。

2、粒子碰撞的相向速度的交换
舍弃粒子本身的自旋，由此，粒子相互之间的碰撞就是一种极端的简化，在这种碰撞中，粒子体系的从运动量保持守恒，且粒子的总“动量”保持守恒。
只要认真地分析一下空间—粒子体系中的粒子与粒子的碰撞过程，那么，比较容易认定，两个相向运动的粒子的碰撞的结果，就是速度的交换。
碰撞前，Na粒子A的速度为Va1，Nb粒子B的速度为Vb1，其总运动量：
NaVa1+NbVb1
碰撞后，Na粒子A的速度为Va2，Nb粒子B的速度为Vb2，其总运动量：
NaVa2+NbVb2
根据总运动量守恒法则，有：
NaVa2+NbVb2=NaVa1+NbVb1       (2)
因Na=Nb=1，且有，
Va2=Vb1                       (3)
Vb2=Va1                       (4)
很明显，(3)、(4)式表明两粒子的速度发生了交换。
而对于两粒子的任意角度及方向上的碰撞，则只要把它们相向的相对分速度求出来并加以交换就可以了。不作详述。


在这种碰撞中，粒子体系的总运动量保持守恒，且粒子的总“动量”保持守恒。
另补充说明，在这种空间—粒子中，粒子之间不可能发生吸引作用的，因为这种粒子的假定中没有粒子的场的存在。
当然，这种空间—粒子体系中不管怎么碰撞，总粒子数N保持不变。其基本对应于经典的质量及质量守恒的概念。也可以数，粒子数说质量就大，粒子数少质量就小。


也可以说，粒子数多质量就大，粒子数少质量就小。

3、引入万有吸引假定
为了逻辑上的简单性，可考虑在不引入场的情况下，假定用上帝之手为粒子添加了一种可相互吸引的属性，而且是超距的吸引作用。
这种吸引作用可改变粒子速度的大小和方向。所以，粒子受到吸引作用后会加速。如果不加速，则等于吸引就不起作用了。由此把粒子的这种吸引作用与粒子的加速效应对应了起来。吸引作用是原因，加速效应是结果。
认为，单个粒子对其它粒子所产生的吸引作用的加速效应是：
g=a=K·N/r^2                  （5）
g——吸引加速度；
a——普通加速度；
N——受到吸引作用的粒子数；
r——被吸引粒子中心到吸引粒子中心的距离，其要大于等于两粒子本身的两半径之和。
K——一个待定系数。
好了，万有吸引作用的理论就算大功告成了。其仅仅需要用实验检验符合的结果，而不需要说该理论有多少破绽或是否逻辑上怎么不够完备。
            

4、万有吸引场
一个粒子要能够实际地吸引另一个粒子，首先遇到的问题，就是中间隔着相当的空间距离，如何跨越这个空间距离来发生相互吸引，不引入粒子之外其它的存在物是根本不可能的。
还有，粒子之间发生了相互吸引，而且对应产生了吸引的作用效应万有吸引加速度，当然，还有类似潮汐的作用，仅就粒子发生了吸引加速。也表明粒子的状态一定发生了某种改变，否则，其不可能凭空产生了加速效应。总之，吸引作用必定是特定的物质作用，而这种物质作用的发生，至少也是在两个粒子之间或对于被吸引的粒子发生了某种物质作用量传递及交换。
所以，在引入万有吸引场之前，也必需要考虑传递及交换的物质作用量这样的基本问题。
01、粒子速度的增量ΔV
单纯分析一个粒子的前后出现的速度差，也即速度增量ΔV：
ΔV=V2-V1
在分析粒子碰撞的问题时，仅仅片面的解决了该问题的一小不部分，即认为碰撞可使得粒子的相向相对速度发生交换，但是没有解释这种速度交换的结果所隐含的实质。其具有一个前提或假定，碰撞前后粒子数表面上仍然维持不变，所改变的仅仅是粒子的速度，而既没有改变粒子的大小，也没有改变粒子形态。
但是，如果对一个自旋速度恒定的粒子进行碰撞，要改变其移动速度，就不再是单纯的相向相对速度的交换那么简单了，因为，这种碰撞一但使得带自旋的粒子改变了移动速度，而同时也改变了粒子的自旋状态，其由原来的圆环形自旋变成了螺旋纤的旋转或改变了旋转螺旋线的松弛程度了，那么，当然也等于改变了粒子本身的形态了。
粒子相等的前提是粒子都不含自旋，如果两个自旋角速度不同但所占空间体积相同的粒子，虽然粒子数仍然各为一，但是，不能直接说两个粒子是相等的。即便没有自旋的粒子，若移动速度不等，严格的说，也不是绝对等同的粒子。只是从逻辑的简单性才把它们看成是相等的。或在不影响问题分析的有效性的前提下，方可被认为是相等的。
所以，对于没有自旋的等同的粒子，它们的差异就仅仅表现在移动的速度上了。由此才表现出碰撞前后发生了速度的改变，而对于加速则表现出一个速度增量ΔV。
如果粒子是绝对刚性的且又是绝对弹性的（具有绝对反射能力），那么，粒子的碰撞也就是接触了一下，速度立刻就变换了。看不到粒子的碰撞中发生了任何实质的物质的转移和交换。而仅仅是空对空的速度的交换，这本身就是毫无道理的。
与物质的作用必然是物流量的传递及交换完全背离（背道而驰）。所以，要给粒子引入场，进而在空间中注入粒子场的存在，并非简单地使用一个场的概念就能解决最根本的问题的，仍然是有特别的难度的。


4、万有吸引场
02、场对粒子的作用
粒子与粒子之间产生吸引不可能凭空产生，场对粒子的吸引作用也不能凭空产生。
按照物质作用量必定是物流量的传递与交换的观点，如果存在万有吸引场，那么，这种吸引场如果对粒子发生了作用，则一定要给粒子传递和交换了某种物流量。由此就有场物质的得失问题和粒子物质的得失问题。这个问题不怎么简单。
03、粒子与万有吸引场
与单纯的空间—粒子体系不同，当把万有吸引场作为任何粒子必然携带的物质场看待时，那么，粒子的运动就总是携带着其对应的粒子场一起运动，包括移动和旋转。
为了简单起见，假定粒子的场与粒子形成一种刚性的运动。就是说，假定粒子的场与粒子的运动没有滞后关系。
不管粒子本身是怎么结核了对应的物质而形成的，而仅仅把粒子当成一种既成的物质存在体。粒子所携带的万有吸引场也是一种物质，不过是场物质进而可以分布于空间之中，而且形成了对应的负场压。所以，粒子的万有吸引场是一种负压场。
粒子在万有负压场中，就会受到负压场的作用，而产生趋向于场压低的运动和趋势。所以，用万有负场来解释粒子之间的万有吸引作用，要相对容易理解的多。

各粒子的万有负压场在空间中形成了叠加，叠加的结果仍然是万有负压场。不过是各处万有负压场的负压高低不同而已。
对于粒子本身所携带的负压场不再直接对该粒子自身产生作用，主要是该粒子已经处在了它自己的负压中心了，所以，这个场对其所包裹的粒子自身而言，所形成的作用各向等同，当然就不再表现出对粒子自身具有吸引效应了。
其实，也可把粒子的形成当成一种负压场对粒子物质作用的结果，导致一定的粒子性的物质聚集到一起并刚好形成一个特定大小的稳定的粒子球形。
或者说，粒子是聚集到一起的物质，而场就是飘着的弥散着的物质。

5、场可以叠加
场物质的一个很重要的特征，就是场可在空间中叠加。由此场才能在空间中跑动。
试想，如果场不能在空间中叠加，那么，场与场其会相互碰撞与掐架，而由于场可以相互叠加，进而场在空间中才能来去自如。但空间与空间不存在叠加问题。
场是物质，由此存在能量，这样以来就为场在空间中的叠加设定了限值，空间中的任何一个空元中，能量密度不可能无限增高，所以场的叠加也只能是一种有限的叠加。从这个意义上，场应当是能量密度比较稀薄的，这点并非要否定场可具有巨大的能量，而是说，场的能量在任何局域中均不能是无限大的。
对于原子核可爆发出较大的能量，说明原子核这种粒子团的能量密度要高于其周围场的能量密度。如果其外部的能量密度比其内部的能量密度还大，则就很难再爆发出来了，而有可能被强闭在其中了。
由于对场的认识还远远没彻底搞清楚，所以也可认为能量密度大的地方就形成了粒子，而能量密度低的地方，就形成了场。
当然，也可认为场具有叠加性，仅仅是一个方便的假设。由于这个假设，使得对物质场的分析可更加灵活。这样的假设的好处是，其有效的把场与空间划分了开来，而不是含混的把场当成空间来述说，这个方面，以太论和相对论都是含糊其词的。
根本的问题是场在动，而非空间在动。是场在空间中发生了运动及波动。
比如一个磁铁，其周围的磁场，会随着磁铁一起在空间中运动。磁铁带着其磁场移动，是可以验证的。因为磁铁周围的磁场强度的远近距离不同，如果一个磁铁远离了这里，那么，磁铁在这里的磁场强度也随之降低。
月球的吸引场也是如此，当月球在地球下面时，对上面海水的吸引作用减弱，反之，则加强，其表明月球的万有吸引场随着月球一起在空间中发生了漂移。
所以，粒子在其周围形成场，这个概念是个非常根本的东西。而场的叠加性为场可在空间中运动开辟了道路。

当然，也可场设定为一种已经存在于空间之中的物质存在形式了，也即一种充满全部空间的物质场的存在体，这样以来，场就是完全广布的，并且是在没有粒子的情形下，场物质是均匀的分布于整个宇宙空间的。有些类似于原有的以太说了。也有人提出了新以太场的假说的。
那么当粒子被投入到物质场之中后，粒子就对物质场形成了特定的改变，造成在粒子周围形成对应的负压域。
虽然，各粒子都会造成自身周围的压负场，但是，对于同一个粒子，只有非自身造成的负压场才对此粒子形成作用，导致该粒子向其他粒子的负压场中心运动的趋势。
这就好比是粒子本身就是从既有的平衡场中挖去了一块而形成聚集起来的场，表现为粒子，而被挖空的场形成了对应的负压场，而对于没有集结为粒子的区域，其场仍然保持0压态。
当然，平衡场的场压，也可直接认为就是一个正压值，从而0压点，仅仅是个相对概念。
而造成场物质被聚集成粒子的原因，仍然要引入一个吸引中心也即负压核心。
由此，不管怎样，不引入场负压，就不能产生吸引及其作用。
用平衡场的好处是，粒子在平衡场中的移动，就是粒子带着其负压域的一起移动，就好比是一个气泡的水中的运动，或者相当于一个粒子携带着其对应的负压空穴在平衡场流体中的移动，只不过是空穴中还有雾，从而负压不同。
直接把场作为每个粒子的伴随物质场的存在，要比用一种充满整体空间的宇宙汤之类的场还要自然一些，因为，一旦整个宇宙汤的场具有压强，那么，考虑到压强的平衡，则粒子就不可能具有比宇宙汤的平衡压或高或低的压强了。也必然只能具有相等的压强，结果，原本要用场来解释或揭示吸引作用的机制呢，反而，由于受到压强的平衡，粒子之间根本也产生不了相互吸引了。粒子内外压强都一样，其还怎么动啊。
所以，把粒子场看成是只是伴随粒子周围的场物质，而与空间无关的。只有这样，即便形成了粒子的负压场，其也不能对空间产生任何效应，更不可能从空洞的空间中捞到任何稻草。由此，这种伴随粒子周围的负压场，就只能对其它粒子产生吸引作用，而不对空间构成任何威胁。

整理出上述的目录：
空间、粒子和场及时空观问题
1、空间和粒子
2、粒子碰撞的相向速度的交换
3、引入万有吸引假定
4、万有吸引场
4.01、粒子速度的增量ΔV
4.02、场对粒子的作用
4.03、粒子与万有吸引场
5、场可以叠加
相关公式：
若用N表示粒子数，而用V表示粒子的运动速度，则整个体系粒子的运动量可表示为：
N·∑Vi (i=1,2,3,…,N)        (1)
Vi——表示第i个粒子的运动速度。
如果Vi仅表示第i个粒子的运动速率，那么，N·∑Vi就是一个与粒子运动速度的方向无关的量，而且是恒量。
根据总运动量守恒法则，有：
NaVa2+NbVb2=NaVa1+NbVb1        (2)
因Na=Nb=1，且有，
Va2=Vb1                        (3)
Vb2=Va1                        (4)
很明显，(3)、(4)式表明两粒子的速度发生了交换。
认为，单个粒子对其它粒子所产生的万有吸引作用的加速效应是：
g=a=K·N/r^2                  （5）
g——吸引加速度；
a——普通加速度；
N——受到吸引作用的粒子数；
r——被吸引粒子中心到吸引粒子中心距离，其要大于等于两粒子本身的两半径之和。
K——一个待定系数。
单纯分析一个粒子前后出现的速度差，也即速度增量ΔV：
ΔV=V2-V1                      (6)