淺析量子運動數學論

許寧

（四川省星船城水泥股份有限公司，四川 內江641213）

本論文是在開普勒行星三定律、牛頓萬有引力定律、愛因斯坦的相對論及霍金的時間簡史基礎上重新確定數學模型得來的。

本論文重新對普朗克常量、萬有引力常數代表的物理意義進行了準確的定義。本論文準確的給出了單位質量對時空的曲率值（或者說單位質量對時空產生的向心加速度值）。本論文給出了第一宇宙模型（或者說第一時空模型、第一時空運動定律、第一時空曲率方程）、第二宇宙模型（或者說第二時空模型、第二時空運動定律、第二時空曲率方程）、第一次給出了兩種物質（看得見的物質和看不見的物質- 即暗物質）的質量方程、第一次給出了圓和橢圓的動態方程。

概論：現代數學及物理學研究的物體的運動都是點的運動（即物體的運動速度與時間的積是物體運動軌跡的長度）。所以造成現代物理學與數學無法解釋很多自然現象，阻礙了物理學的發展。為了適應現代物理學的快速發展，建立新的數學模型已變得迫切需要。

量子的概念：狹義的量子就是不可分割的最小微粒；廣義的量子就是一個個獨立的個體。

新的數學模型：

a. 建立線的運動：即線的運動軌跡不與線本身在一條直線上，那么得到線的運動軌跡是一個面；線的運動軌跡就是線的運動速度與時間的積，由此得到線的運動速度單位是m2/s（米2/秒）。線的加速度單位是m2/s2（米2/秒2）。

b.建立面的運動：即面的運動不與面本身在一個面上，即與面本身形成一個夾角，那么得到的面的運動軌跡是一個圓柱體或棱柱體；面的運動軌跡就是面的運動速度與時間的積，由此得到面的運動速度單位是m3/s（米3/秒）。面的加速度單位是m3/s2（米3/秒2）。同樣體的運動速度單位與加速度單位與面的運動速度單位和加速度單位相同。

c.時間是有運動速度的，點時間的運動速度單位是秒/米。點時間的加速度單位是秒/米2。線時間的運動速度單位是 秒2/米，其加速度單位是秒2/米2。 面、體時間的運動速度單位是秒3/米，其加速度單位是 秒3/米2所以時間與空間一樣是具有速度和加速度的。

1 光的特征

1.1 普朗克常量h（0.626×10-30）的物理或數學意義：普朗克方程E=hf（E：能量；f：光子的頻率；h：普朗克常量）[1]。看下面的量子的運動圖形：

從以上量子的運動路線可以看出，把光波可以看成是光子在平動又滾動過程中除中心點外其余點的運動軌跡的顯現。從以上運動圖形可以看出光的波長就是一個光子的周長，光的頻率就是光子在一秒內滾動的次數，結合前面普朗克方程就可以看出普朗克常量就是光子滾動一圈所消耗的能量。（類似于汽車的輪胎一秒內消耗的能量等于輪胎在一秒內滾動的圈數與每滾動一圈消耗的能量的積）。從上面的運動圖形可以看出：光為什么同時具有波粒二像性，就是因為光子同時具有滾動和平動，且它的平動速度與滾動速度相等。平動顯示的是粒子的特性；滾動顯示的是波的特性。

1.2 光的紅移：看下圖

根據上面光波或光子的運動圖形可以得到一個方程：λ1T2=λ2T1；

從這個方程可以看出光子在運動的過程中，隨著時間的推移，光子的波長（或者說周長）越來越大。即光子的波長隨運動時間的增長而增大。表現出來的特征就是光線越來越紅，即光隨時間而紅移；所以不論紫光還是綠光，隨著它的運動時間的推移，都會發生變化，所以自然界不論利用三棱鏡看到的7 種光的顏色，還是雨過天晴看到的彩虹，都是一種光經過折射時間的不同而產生出來的幾種光。為了驗證光的波長隨傳播時間的變化而變化這個理論或方程；可以用7 種不同顏色的光分別通過三棱鏡后都可以得到7 種不同顏色的光而驗證，只是不同顏色的光通過三棱鏡后顯示出來的7 種顏色的光的亮度有一定的差別。相對來說：紅光與紫光分別通過三棱鏡后出來的7種光的區別是：紅光通過三棱鏡后出來的7 種不同顏色光中的紅光更紅，紫光顯得不太紫；而紫光通過三棱鏡后顯示出來的7種不同顏色光中的紅光不是那么紅，紫光顯得更紫。如果光的波長不隨傳播時間的變化而變化，那么任何一種光通過三棱鏡后都只能得到一種與本顏色完全相同的光，因為波長沒有發生變化。不可能得到其他不同顏色的光。而實驗恰恰相反，任何一種顏色的光通過三棱鏡后都會得到幾種不同顏色的光。

假設光子的波長不隨時間的變化而變化，那么波長不變，能量也就不變，從太陽表面發射出來的光子達到地球時的能量也就不變，其結果是從太陽表面發射出來的光子的溫度達到地球時的溫度應該是幾千萬度，而不是幾十度的概念。

2 第一宇宙模型（或者說第一時空模型、第一時空定律、第一時空曲率方程）[2]：

（R3/T2）=（3KM/4π2）

式中：R=RX= RY= RZ，T 是空間R 所對應的時間球面的時間周長，K 是單位質量產生的時空曲率，（時空曲率引用于愛因斯坦的相對論）[3]或者說一千克質量對時空產生的向心加速度值，這個值是一個定值，在時空中的任何位置都是相同的，不因位置的變化而變化。K=2.223×10-11米3/秒2.千克；M是對應時空內的物質的質量；π 是圓周率。

看下面的數學模型圖：

第一時空定律：相應空間的體積與它所對應的時間球面面積的比值等于形成這個時空內的物質的質量與時空曲率（向心加速度）的剩積。

我們目前處于第一宇宙模型中，第一宇宙模型中的物質就是我們平常看得見的物質。

根據第一宇宙模型可以得出時間和空間的辯證關系：空間支撐時間，時間包裹空間；就像充滿氣的氣球一樣，氣體就相當于空間，球面的膠皮相當于時間；在這個模型中，如果沒有時間的包裹，空間將無限延伸；如果沒有空間的支撐，時間將塌縮成為一個奇點。（奇點引用于霍金的時間簡史）從第一宇宙模型可以看出，時間和空間是密不可分的，二者不可能單獨存在的，時間和空間也是一種物質，它們結合在一起就形成了一種所謂的“以太”這種物質。

3 第二宇宙模型（或者說第二時空模型、第二時空定律、第二時空曲率方程）[2-1]

（T3/R2）=（3km/4π2）

式中：T=TX= TY=TZ，R 是時間T 所對應的空時間球面的空間周長，k 是單位質量產生的時空曲率，或者說單位質量對時空產生的向心加速度，m是對應時空內的物質的質量；π 是圓周率。

看下面的數學模型圖：

第二時空定律：相應時間的體積與它所對應的空間球面面積的比值等于形成這個時空內的物質的質量與時空曲率（向心加速度）的積。

我們目前不處于第二宇宙模型中，第二宇宙模型中的物質就是我們平常看不見的物質（即暗物質）。

根據第二宇宙模型可以得出時間和空間的辯證關系：時間支撐空間，空間包裹時間；就像充滿氣的氣球一樣，氣體就相當于時間，球面的膠皮相當于空間；在這個模型中，如果沒有空間的包裹，時間將無限延伸；如果沒有時間的支撐，空間將塌縮成為一個奇點[4]。

第二宇宙模型很好地解釋了地球上人員、飛機、輪船失蹤的原因。它們從第一宇宙模型所在的時空進入到了第二宇宙模型所在的時空。

4 第一質量方程

M=ET2/S

式中M是第一宇宙模型中的物質的質量，E 是能量，S 是包裹能量的外表面積，T 是物質存在（衰變周期）的周期即時間。

從第一質量方程可以看出：質量是隨能量、表面積、時間的變化而變化；能量與表面積不變，質量隨時間的平方增大而增大；能量與時間不變，質量與表面積成反比。從這個方程可以得出愛因斯坦的相對論中的質能相等方程中質能相等只能在相同的時空中，在不同的時空中質能不一定是相等的。

5 第二質量方程（暗物質質量方程）

m=ES/T2

式中m 是第二宇宙模型中的物質的質量，E 是能量，S 是包裹能量的外表面積，T 是物質存在（衰變周期）的周期即時間。

從第二質量方程可以看出：暗物質質量也是隨能量、表面積、時間的變化而變化；能量與表面積不變，質量與時間的平方成反比；能量與時間不變，質量與表面積成正比。

6 第一運動方程

V3T=KM

式中V 是速度，T 是運動周期，K 是X 系數，M是質量。從第一運動方程可以看出：質量不變，運動速度越大，周期就越小；運動速度于人體大腦的腦細胞的運動；該方程很好地解釋了人在考試的時候，感覺時間過得很快；而在等人的時候，感覺時間過得很慢。就是因為腦細胞的運動速度不一樣而產生了不同的運動周期。

7 動態方程

7.1 圓的動態方程：x2+y2=vt/2π（式中v 是運動速度，t 是物體或行星在運動軌跡圓上的運動周期）

7.2 橢圓的動態方程：（x2/（（VT/4）+R）2）+y2/R2=1

式中V 是太陽（或物體）在兩焦點間的運動速度，T 是行星（或物體）在橢圓軌道上的運動周期，R 是行星與太陽之間的距離（或者是連在一起的兩物體之間的距離）見下圖

8 萬有引力常數G 的物理意義

（F=GMm/R2）→F=Ma→（a=Gm/R2）→G=米3/秒2.千克

所以，萬有引力常數G 的物理意義就是部分質量對時空產生的曲率即部分質量對時空產生的向心加速度值[5]。

9 行星的自轉原因，請看下面的能量子的相互交換圖

從以上圖形可以看出，行星在對外釋放能量的同時，也在吸收外面的能量。由于行星表面并不是絕對光滑的，所以在內外能量子交換的同時（因為內外交換的能量絕對不完全平衡）產生了一個沖擊作用差，這個沖擊作用差就使得行星產生了一個繞中心軸的轉動，這個轉動就是行星的自轉。行星表面越平整、光滑，行星的自轉就越慢，行星表面越不平整（即相對高差越大）、越不光滑，行星的自轉就越快。比如地球，由于珠穆朗瑪峰的不斷升高，導致地球自轉越來越快，自轉周期越來越短，所以地球現在一年的天數絕對比珠穆朗瑪峰出現之前增多了，在珠穆朗瑪峰出現之前，那時候的地球一年的天數絕對比現在少。而且由于珠穆朗瑪峰的突然出現，導致了地球的自轉軸也發生了變化。