從光速不變原理開始

摘要：光速不變原理指的是光的單向光速相對于任何慣性系中的觀察者來說，都是不變的，與光源的運動狀態無關。 經過科學家的反復驗證， 光在真空中的傳播速度永遠是一個恒定的數值29.98萬千米每秒。本文以該原理為核心，假設光速不變原理絕對成立，在此為前提下做出部分猜想與看法

關鍵詞：光速不變;物理定律;傳播

一、狹義相對論的兩個基本原理

一切物理定律在所有的慣性系中均有效，關于運動的描述都是等效的。

光速不變原理，光速的大小與光源以及觀察者的運動無關。即相對于任意運動的參考系，其在參考系中觀測測量的光速恒定不變。

以這兩條基本原理作為起點，做出推衍與猜想。

光速不變原理相對于原本的物理界不協調的位置在于，光相對于參考系來說，其速度與參考系自身的運動狀態和速度無關，這點是常人較難以理解的。

簡單闡述光速不變，小明站在地表，眼前有一輛超級飛船重眼前以0.5倍的光速由左向右在小明面前飛過。此時有一束光線也是相對與小明從左到右的運動。

以小明的眼中測算，很簡單可以得出，該光線相對于小明來說，是以光速c運動的，那么同時在小明的眼中，在飛船中與光線的相對運動速度應該是0.5c。這點是非常符合我們的常識與常理的。

而現在根據現有的科學數據于理論，告訴你事實并非如此。在以飛船為參考系的時候看來，測量該光線的飛行速度依然是光速C。

這便是光速不變原理的表現形式，這是與我們的常理相違背的。

會得出這個結論的原因，便是我們現實中觀察的實驗論證，無論我們在任意參考系中檢測光的運動速度，它的值是固定的，是不受參考系的運動速度狀態影響的。

一開始的時候，科學家們得出這個檢測結果也是非常意外的。那個時代人們并沒有意識到光速的特別，也并沒有給予光速特別的含義。而現在的科學理論已經意識到，光速在物理學中的特殊含義，光速不變原理隱含的是光與時間的聯系。

為什么在參考系中檢測真空光速會是一個恒定的值，是由于光速與時間的流逝速度是成正比的，或者說，光就是時間，光速就是時間的流逝速度。

由于光速相對于任何慣性系中的觀察者來說，都是恒定的值，為29.98萬公里每秒，這個在我們的實驗觀察中是絕對成立的。那么反過來，秒時間的定義可以定為光在真空走過29.98萬的距離所花費的時間?？雌饋硎窍嗷フ撟C的模樣，但只要光速不變原理成立，該定義就是成立的。

那么時間是什么，我們來了解時間的定義，時間是物質運動變化的體現，是物質運動變化的持續性和順序性的表現。一個物體假設是完全靜止的，從宏觀到微觀，并不與其他的任何粒子作任何力的交換，亦不產生任何變化，那么時間對其來說，就是靜止的。

我們人感知中的時間是什么，是物質的運動過程，我們所接受到的物質或信息留在腦海的痕跡，物質的變化前后順序，是因與果的關系。

因此時間流逝速度與物質變化速度的也是成正比的，世界從微觀到宏觀是由簡單到復雜的演化，世界是由物質構成的，時間的流逝是物質變化的過程體現，

舉例：假設兩個完全相同空曠的空間中，各有一顆完全相同光子在同一起始點做完全相同的方向運動。但有一個條件不同，那就是空間1的光子運動速度是空間2的10倍。

當一個空間中什么的沒有的時候，時間對它來說沒有意義，因為沒有物質，更沒有物質變化的產生，就沒有時間，而時間的定義正是物質運動變化參照的因果關系。但哪怕一個空曠的空間中，只有一粒光子在其中運動，其就產生了時間的流逝，因為條件構成了，物質有了（光子），運動變化也有了（光子在空間中運動）。

如何定義兩個空間的時間，根據光速不變原理，光子走過29.98萬千米的路程定義為1秒。

那么這個空間中相對變化速度的快慢，取決與光子相對于空間的速度快慢，而時間正是物質變化過程的體現，因為空間1的光子到達某個點相對于空間的變化，空間2要花10倍的時間才能到達、因此空間1的時間速度比空間2快10倍。

由前面幾點共同得出，時間與光的速度有直接關系，但無論光速是否是可以變化的，在任何慣性系中的觀察者而言，檢測自身所處的慣性系的真空光速是不會改變的，是一個固定的值。因此，對光速不變原理的原理解讀，首先光速不變原理并不完全代表光速恒定，而是任意慣性系中，觀測的光速數值恒定，正是由于時間與光的速度有直接的聯系，光的速度是允許變化的，但光速的變化的同時會帶動時間的變化，因此在任意慣性系中觀測，光速恒定。因此光速不變原理成立。

例如，可以用這個定律對七龍珠中的時光屋如何控制時間的流逝速度講解，精神時光屋在龍珠中進行特訓的時候，屋子內時間過去了一年，而外界時間才過去一天，時間流逝速度為外界365倍，那么理論上，它的原理是通過某種方式，將時光屋子內的光的傳播速度提高365倍，就可將其時間速度提高365倍，即可達到效果。

二.光速，時間，距離三者之間的關系（不同慣性系下的光速測量思維實驗）

不論科學家如何觀察，實驗的過程是什么（如莫雷實驗），光速的測量定義是光走過指定距離除以所花費的時間，即c=l/t （t為時間，l為路程，c為光速），因此光速不變原理的成立就代表著不論在任何慣性參考系中測測量光速，都要符合該原理。

以此為前提作思維實驗，

設在地球表面上有一隊科學家正在測量光速，測量光速的原理是，通過發射光子到任意方向然后有一面鏡子可以將光子反射回原點，通過計算花費的時間來得出光速，實驗能夠很精準的運行，得到的數值就是光速（光速不變原理前提），

那么此時有一艘宇宙飛船以相對地表0.5倍光速向右飛行的，也有一對科學家在飛船上作相同的實驗，在飛船上得出的結論，光速依然為c，這也是光速不變原理的核心。

那么現在以地球上的視角來看飛船上的實驗，此時飛船上的科學家，向上發射一顆光子并返回，在飛船上的人眼中，這顆光子是以光速c運動，而在地表上觀察，該光子是以向右方向0.5c的分速度，以0.866c向上的分速度運動的光子，以此地表上過去了1s，而飛船上才過去0.866s，飛船上的時間膨脹了。（通俗的故事，科教書上有詳細講解，這里省去詳細過程）。

以上是狹義相對論關于時間膨脹的推衍過程。該思維實驗已經非常明確了一個觀點，那就是時間與光速之間的關系。光速是可以變化的，但變化的光速不影響光速不變原理的成立，原因就是，當一個慣性參考系中，光的速度越快，其時間流逝速度也就變快，光速變慢，其時間流逝速度同樣也是變慢的。對時間的測量就是通過光速來得到的。

光速就像一個系統內的運作速度，在一個參考慣性系統中，該系統中的光速越快，那么系統中的整體運動速度就更快，且由于整個系統是整體加速的，因此在該該系統中是無法察覺到不同的。取到的整體效果，就是時間的速度越快，因此，光速就是時間的速度。因此，當科學家某天能夠操控某個區域的光的真空傳播，就能操控該區域時間的流速。

那么距離與光速之間的關系該如何定義，首先我們根據光速不變原理，由于光速不變，很自然的會認為，距離就是光在指定時間內走過的路程，即距離L=CT（光速為c，時間為T），因此，一米的距離定義為光在3.0×〖10〗^（-8）s走過的路程，如太陽距離地球約1.5億千米，陽光從太陽表面到達地球需要8分鐘的時間。該定義在測量參考系鐘自我測定的時候，是成立的。

但在相對運動的參考系中進行互相觀測對方時，該定義時不準確的，這是由于該定義是不完全正確的，以上述兩個例子來說，兩個相距為1米的點A與點B如何來測定雙方之間的距離，站在上帝視角里（絕對參考系空間場），我們觀測到，點A發向點B射了一道以光速運行觀察訊息，花費了3.0×^（-8）s，但對于A點來說，這是沒有意義的觀察，因為雖然此時觀測信息已經到達了點B，當A并未得到消息的回饋，此時還并不知道點B的存在，需要點B在接受到點A的觀測訊息時，做出回饋，同樣再花費3.0×^（-8）s的時間到達點A，此時點A才能得到點B的準確距離信息，物質之間的關系是需要信息的聯動才有意義。

因此，物與物之間的位置的差異即空間位置的差異，且有物與物之間發生信息交互，位置才具備意義。即在三維空間坐標系中，點A與點B的距離，可以為點A發送的一道信息到達點B，并且再由點B接收信息并且更具這個信息做出反饋信息再傳遞給A，花費的時間T，信息傳遞速度為光速C，則點A與B的距離L為TC/2。因此兩個物體之間的相對距離就是光在兩個物體之間一個來回所花費的時間乘以光速除2。

在參考系中測定的是時候，會認為兩點之間來回路程所花費的時間，是相同的。這并非多此一舉的舉動，而其衍生出來的產物，就是尺縮效應。

尺縮效應是相對論效應之一，指在某一個運動的參考系中，對一根沿運動方向放置且相對于此參考系靜止的棒的長度要比在一個靜止的參考系中測得的此棒的長度短一些。那么現在可以來嘗試來理解為何會產生尺縮效應。

兩個相對運動速度為0.9c的宇宙飛船A與B，我們設定飛船A是靜止狀態，飛船B 以0.9c的速度向右遠離飛船A。那么此時我們以飛船A為標準參考系，來觀測飛船B上發生的事情。此時飛船B上有兩個人甲和乙，左右相距一米在聊天，那么來看看甲乙之間不同視角下如何觀測雙方之間的距離信息。

那么在飛船之中的甲乙雙方來說，一切物理定律在所有的慣性系中均有效，因此他們之間互相觀測距離是無法察覺出任何不同的，但在飛船A中觀察，甲在左邊，乙在右邊，你會發現光子在雙方之間來回所花費的時間是不同的，當甲發射光子到乙時，由于飛船B在以0.9c的速度向右運動，光子射出時，是以光速c射向乙，因此，此時光子相對于乙的速度是c-0.9c=0.1c，而乙發射光子飛向甲的時候，速度卻是c+0.9c=1.9c（飛船A為觀察系），甲發射光子到達乙所花費的時間要遠遠大于乙發射光子到甲的時間，且速度越快，差距越大。而在以飛船b為參考系的甲乙眼中，他們是無法觀察到這種時間差的，且物理關系必須不變與協調，因此甲乙之間的距離只能是兩個物體之間的相對距離就是光在兩個物體之間一個來回所花費的時間乘以光速除2，而不能以單方向的光速到達來衡量兩者之間的距離。

那么此時還僅能對距離的定義做出解釋，還未能解讀到為何會產生尺縮效應，且為何會產生尺縮的僅僅是運動的方向，而垂直運動的方向卻不會產生尺縮效應。

這其實是當距離的定義與時間膨脹效應互相作用的結果，同樣的，此時飛船B中的甲，頭頂正上方距離一米處有一盞燈，對于飛船中的人來說，這盞燈就是在甲頭頂一米，因此甲對燈的測量與甲對乙的測量是相同的，甲發射一粒光子到燈返回甲的時間花費就該與甲發射到乙的來回，所花費的時間相同。飛船B 的時間流速中，花費2×3.0×〖10〗^（-8）s。

對于時間膨脹公式的推導，你會發現，時間膨脹效應，本身就是基于相對運動中的垂直于運動方向的光子來回所花費的時間里推導而出的，因此，垂直于運動方向的光子所花費的時間它的公式與時間膨脹公式是一模一樣的。因此測算距離L的時候，不論是飛船A還是飛船B觀測，它們的L 是不變的。

如飛船B根據時間膨脹公式，得出時間膨脹因為約為0.435，也就是說，以飛船A為參考系，時間過了1s，飛船B中時間才過了0.435s，因此，飛船B中的花費2×3.0×〖10〗^（-8）s，通過計算得出飛船A為參考系看來時間過了1.38×〖10〗^（-7）s。

意味著，在以飛船A為參考系觀測飛船B時，以甲為中心，向任意方向發射光子并返回原點總花費時間為1.38×〖10〗^（-7）s時，其距離在飛船B中就是觀測就是一米。而在飛船A中觀測，這不是一個半徑為一米圓形結構，而是一個運動方向被壓縮為0.435米半徑的橢圓形結構，因此造成運動的方向會比垂直方向短，而最終得出尺縮公式L=L^，√（1-v^2/c^2 ）。

那么現在就可以來了解邁克耳孫-莫雷實驗為什么會出現光速不變的結果，其原因就是因為尺縮效應造成的。無論參考系的運動方向是否變化，如何變化，其尺縮效應是會與觀測結果抵消。因為距離的定義也是光速決定的。因此是允許存在一個運動的絕對參考系-空間場，相對運動的參考系并不是絕對平權關系。莫雷實驗是不能夠證偽與否定絕對參考系的存在。

關于等效原理的展開

廣義相對論是近代物理學的基石之一，廣義相對論有兩大基本假設，第一為廣義協變原理，也叫廣義相對性原理。第二假設就是本章探討的主要內容，等效原理。

那么什么是等效原理呢，等效原理說的是慣性力場與引力場局部不可辨，即我們在日常生活中，在地球的引力場中感受到的重力效果，某種意義上與物體作加速運動時產生的慣性力是等效的。

當一個人站在地球表面時，會受到地球引力場的影響，產生一個方向指向地心的重力加速度，大小為9.8m/s^2。假設在宇宙空間中乘坐一艘飛船，此時飛船以9.8m/s^2的加速度向上作加速運動，那么在飛船中的你將會感受到一個慣性力，其效果與在地球表面上感受到的重力加速度等效，因此假設引力場中感受到的重力效果與物體作加速運動時產生的慣性力等效，這便是愛因斯坦的等效原理的核心內容。

那么此時我們作一個更加激進的假設，飛船作加速運動時產生的慣性力與地球引力場中的重力效果不僅僅只是等效的，而是完全等同等原理的，在此前提下作出猜想。

已知飛船之上，之所以會產生“引力”是由于飛船在相對于空間作方向向上的加速運動造成的。那么假設引力與慣性力完全是相同原理，則可以大膽推測，我們站在地球表面的時候，之所以會感受到“慣性力”也應當是由于我們在地球表面時相對于空間作向上的加速運動造成的，且在地表的我們相對于空間的加速大小的就是重力加速度的大小。

此時會產生一個疑問，我們在地表的時候并未有任何速度的變換，卻又怎么能說在作一個向著空間的加速運動呢？

這是因為我們僅僅只是相對于地球靜止而已，運動是相對的，既然我們在地表已經有了一個“慣性力”那么我們就一定是在向著空間作加速運動，之所以感受不到，原因與在宇宙飛船中的呆在一個密閉房間里分不清我們是在飛船中還是在地球表面的原因相同，是因為我們無法直接觀察到空間的運動。

因此可以作出大膽假設，地球周邊的空間并不是靜止的，由于空間受到地球質量的影響，向著地球方向作加速運動的。地球就像一個空間聚集器一樣，在宇宙空間中，不斷的吞噬著地球周邊的空間，致使地球周圍的空間場向著地球方向作加速運動。因此我們在地球表面時，空間場不斷的從我們身上加速流過，指向地球質心。由于運動是相對的，則等同于地表上的所有人與物體相對著空間作一個方向指向天空的加速運動。

這里就要將牛頓第二定律，當一個物體不遭受外力的影響時，其運動狀態不發生改變，將其拓展到相對于空間場。站在地表的我們，既然是相對于空間場作加速運動，那么就需要一個額外的力提供給我們，而這個力就是站在地表之時，地表給與我們的支撐力。此時相對于空間場，在地球表面的我們由于受到地表給予的支撐力，因此相對于空間場作與支撐力方向相同的加速運動，因此在地球表面，所有的物體都會感受到一個被稱之為重力的“慣性力”。而當一個物體在地球上空作自由落體運動的失重狀態時，由于沒有地表給予的支撐力，在忽略空氣阻力的理想情況下，其相對于空間場的運動狀態是不變的，因此當空間場相對地球質心作加速運動時，該物體也隨著空間場向著地球質心作一個加速運動，而這個現象被我們稱之為引力效應。由此我們也可以很容得出，引力并不是真實存在的一個力，而是由于相對空間運動的變化造成的一種觀察效應。

那么引力場產生的重力與慣性力完全相同么？答案卻又是否定的，雖然重力與慣性力性質可以完全相同，都是由于相對空間場作變速運動造成的。以地球為例子，在地球表面上感受到的重力時，雖然空間相對于地表的人或物作加速運動，但在地表上的人和物相對空間場的運動狀態與速度是不隨著時間的變化而變化的。而在宇宙空間中乘坐一艘飛船時，飛船加速時產生與地球相同的“重力”時，飛船與飛船上的人和物相對于空間場的運動狀態速度是隨著時間而變化的，這就是慣性力場與引力場最大的區別。

這個時候再來討論廣義相對論的另外一條假設，就是廣義協變性原理。在廣義相對論的猜想中，相對運動的不同參考系之間的關系應當是平權的，即參考系平權關系。但此時若加入了空間場的概念，尤其還是一個運動的空間場。那么相互運動的參考系之間的平權關系就不存在了，所有物體作相對運動時，都需要以所處空間場作為相對運動的參考系，參考系相對于空間運動速度的大小影響著該參考系的時間流逝速度的快慢，且參考系相對于空間運動速度的變化大?。铀俣却笮。?，則相對著該參考系中重力加速度的大小，這點從很多方面可以得出來的。

首先討論雙生子佯謬，根據愛因斯坦提出的狹義相對論，時間的流動速度與物體的相對速度有關。因此假設地球之上有一對雙生兄弟，其中一人跨上宇宙飛船作接近光速的長程太空旅行，而另外一個則留在地球，結果當旅行者回到地球之后，發現他比留在地球的兄弟更加年輕。但由于參考系之間的平權關系，且參考系之間的運動關系是相對的，因此，若以旅行者作為參考系之時，將會得到一個完全不同結果。因為在旅行者看來，他的兄弟在地球相對于飛船也在以接近光速相對著飛船作運動，因此留在地球的兄弟應該更年輕才對。而最終給予的答案卻是不管以誰為參考系，在飛船上的旅行者一定更年輕，因為狹義相對論只適用于勻速參考系，而飛船要飛回地球作對比需要經歷加速與減速的過程，因此不適用于狹義相對論。

但若是加入了運動的空間場概念，這個猜想就很容易得到解釋，即所有參考系的運動都要相對于所處的空間場為標準參考系，相對于所處的空間場的運動速度的快慢，影響著時間的流逝速度快慢。相對著空間場的運動速度發生改變，則必然存在“慣性力”或者說產生引力場效應。

因此，當旅行者以接近光速離開地球旅行，則要考慮到其接近光速必須是相對于空間場，而不是地球，再計算考慮地球上的兄弟相對空間場的運動速度與狀態，作出對比。地球上的兄弟相對于空間場運動對比光速運動速度更低，則時間流速更快。飛船中的旅行者一直相對空間場速度更高，則時間流逝速度更快慢，因此當旅行者回到地球將會更年輕。

那么現在根據實際的一些實驗效果討論，1971年美國科學家進行的原子鐘飛行實驗驗證，飛機繞赤道向東飛行一圈時間比地面慢大約59納秒，向西方向繞行者時間流逝速度比地面快了273納秒左右?？茖W家由此進一步驗證了狹義相對論的時間流速問題。

但是這個實驗結果驗證了一個結果，那就是參考系不平權問題，根據查詢到的計算方式，很容易得出，科學家在計算速度與時間的關系，采用了一個標準參考系，那就是以地球質心作為相對運動速度的計算參考系。若以不同的參考系，則計算結果將會出現很大不同，例如以地表上的時鐘，或者以飛機上的時鐘作為參考系，那么實驗結果都將是混亂而不符合的。因此驗證了參考系必須不平權，所有參考系的相對運動速度必然有一個共同參考系，那就是參考系所處空間場。

再來對引力造成的時間膨脹現象來舉例子，根據現在用的GPS導航系統，驗證了在地球高空的時間流動速度比地表更快。這是由于地球周圍的空間是向著地球加速運動的。因此在地球的引力場中，越是接近地表位置相對于空間的運動速度越快，時間流逝速度越慢。因此，可以不存在引力造成的時間膨脹效應，GPS導航衛星軌道之所以時間流逝速度更快，也僅僅是由于速度造成的時間膨脹效應，對比地球表面，GPS衛星相對空間場的運動速度更慢。

那么運動的空間場到底是什么呢，我們科學有觀測或者提出類似的物質嗎？答案是有的，那就是暗能量。首先我們來了解一下什么是暗能量 。暗能量是科學家為了解釋目前觀測到宇宙膨脹現象，所提出來的一種物質，目前未被直接觀測到。但在科學家的預言中暗能量不會吸收反射或者輻射光，充溢著整個空間，具有負壓強的能量，那么現在將暗能量的性質代入空間場。

引力的產生是由于宇宙之中充斥遍布著暗能量（空間場物質），暗能量具備負壓，有質量的物質，會通過某種規律，消耗暗能量。越多的物質會消耗越多的暗能量，物質消耗暗能量的量與物質的量是正比關系。當暗能量被物質消弭時，就會形成暗能量低壓的地區。由于暗能量之間具有負壓，附近的暗能量就會流向低壓地區，補充被消耗所缺失的暗能量。且由于星體在空間中的圓球體結構，暗能量必然是加速向星體運動的。這就直接對應了開頭提到的，物質吞噬空間場的概念。因此暗能量的負壓不僅僅是造成宇宙膨脹的動力來源，同時也應該是引力產生的來源。

如何理解廣相中的引力越大時間流逝速度越慢之說

相對論效應中，除了速度越快，時間的流逝速度越慢之外，還有另外一個很重要的理論，那就引力越大，時間流逝速度也會越慢，并且該理論已經運用到了我們的日常生活當中。

我們日常生活中使用的gps衛星定位系統中，添加了廣義相對論與狹義相對論的計算對定位結果進行修正，才能得到我們目前較為精確的定位范圍誤差。

要想理解這里面的關系，首先必須粗略的對GPS衛星定位系統的工作原理進行了解，GPS導航系統的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛星的距離與時間的數據就可知道接收機的具體位置。根然而在現實計算中卻必須考慮相對論效應，這里面主要是對衛星的時間流逝速度進行調整，根據相對論的論述，速度越快，時間流逝速度越慢，以及引力越大時間流逝速度慢的論述，經過科學家的驗證。相對論效應會影響衛星鐘誤差。根據狹義相對論，速度越快，時間越慢，所以衛星鐘會走得慢;根據廣義相對論，物質質量的存在會造成時空的彎曲，質量越大，距離越近，就彎曲得越厲害，時間則會越慢。衛星離地球遠，受影響小，時間會變快。 狹義相對論和廣義相對論的影響相互綜合之后，衛星鐘大概會每天走快38微秒。GPS衛星在設計的時候已經考慮到了這一點，在GPS衛星發射前，已經把其時鐘的頻率調慢100億分之4.465，把10.23兆赫調為10.22999999543兆赫。

那么如何來理解廣義相對論中，關于引力會造成時空的彎曲，彎曲越厲害者時間流逝速度越慢的說法。其實時空彎曲的說法比較抽象，這里面的關系依然經過刨析后依然是狹義相對論關于速度與時間的論述。

首先就必須對引力如何彎曲時空進行講解與猜想。首先根據等效原理的忒解，我們首先提出假設，空間不是靜止的，是運動變化的，在此前提下來刨析與解釋引力的產生，會容易許多。

引力的產生是由于遍布虛空中的空間場，帶入暗能量的負壓屬性，空間場具有負壓屬性，且空間場本身就是一種特殊的物質，光介質。以此為前提進行推導。由于空間場具備負壓，物質微觀之間的運動，會通過某種規律，吸附（或消弭）空間場。越多的物質會吸附越多的空間，物質吸附（或消弭）空間的量與物質本身的量是正比關系。當空間被物質吸附（或消弭），就會形成空間低壓的地區。由于空間具有負壓，附近的空間就會流向星體，補充被吸附所缺失的空間。在此之上，進行下一步的衍生。

以地球為例，地球的質量產生的空間的塌陷是由于地球質量吸附空間（或消弭）造成的，那么就會造成越靠近地球的空間流動速度越快，以地球為中心任意半徑R的空間作球體切面，其空間流過的量是相同的，空間物質的流速和球面積成反比，球體表面積公式表面積S和距離R平方成正比，因此暗能量在地球周邊的流動速度與半徑R的平方成反比。即在地球周邊形成向質心加速運動的空間場，且越靠近地球越近距離內的空間的速度變化率越大，加速度越大，引力越大。這里面就包含如何理解萬有引力公式，引力的大小與距離的平方成反比的原因了。

因此空間場相對地球的加速度就是該位置的引力加速度（勻速運動的空間場不會產生引力效應）。造成空間的扭曲，如此當人站在地球表面之時，其實是空間場向著地心的方向做加速運動，在地表上以地面作為參考系時，就可以看作地面向著空間場做加速運動，人所感受到的重力就是地面向天空作加速運動的慣性力。而此時在不考慮空氣阻力等因素影響的理想狀態下，

任何自由落體的物體相對空間場其運動的狀態是反而是不變的。

引力的產生根本是由于空間場的變化運動導致的，只有空間場做加速運動時，才會造成空間的扭曲。在單位時間內，空間速度的變化越大，引力效應越明顯。那么物體作加速運動時，空間場也是相對于物體作加速運動。則等效原理呼之欲出，物體作加速運動時產生的慣性力與在地表感受到的重力是性質完全一樣的，因此引力是不存在的，是地表與空間場作相對加速運動造成的一種效果。是選取參考系時，由于無法直接觀測到空間的運動，而選取地表作為參考系時，添加的一種計算修正。

假設在空間場之中只存在著一個與地球一模一樣的星球，由于地球自身質量對空間的的聚集吸附效應，空間場就會作一個增加速的向地球質心運動，這個時候站在地表，與地球同步衛星軌道，他們相對于空間場的運動速度就不會相同。物體在地球表面相對空間場的速度就更快就會，因此時間變慢效果更明顯，這便是地表上觀測到的越靠近地表，時間流逝速度越慢的原由解釋，也是廣義相對論關于引力造成的時間流逝速度變慢與狹義相對論中的時間膨脹效應作連結。

那么在地表物體相對空間場的運動速度，與地球引力場之外一個相對空間靜止的物體受到地球引力作用，由于該物體僅受地球的引力場影響，在上文所述中，作自由落體的物質在理想狀態下，相對與空間的運動狀態是不發生改變的，因此在這種情況下，就為空間場相對地表的運動速度，因為該物體依然是相對空間場靜止的。因為一個物體在不遭受外力的影響下，它的運動狀態不變，因此該物體作自由落體到達地表時的速度，就為此時地表相對空間場的速度。因此此時根據引力場勢能計算出來的地球的逃逸速度就是空間場的運動速度（理想狀態下）

逃逸速度公式是v=√（2&2GM/R）。逃逸速度是指在星球表面垂直向上射出一物體，若初速度小于星球逃逸速度，該物體將僅上升一段距離，之后由星球引力產生的加速度將最終使其下落。若初速度達到星球逃逸速度，該物體將完全逃脫星球的引力束縛而飛出該星球。需要使物體剛剛好逃脫星球引力的這一速度叫逃逸速度。天體表面上物體擺脫該天體萬有引力的束縛飛向宇宙空間所需的最小速度。

因此，無論地表還是衛星的運行軌道，此時皆可以用該位置的逃逸速度來替代該高度位置相對空間的運動速度，已知地球重量為5.965×102?kg，地球半徑R為6400km，同步衛星軌道離地面約36000km。GPS衛星軌道高度為20000km，求同步衛星軌道，gps衛星軌道，和地表的空間場的相對速度，引力常數G為6.67×〖10〗^（-11）（空間中只有地球且靜止的理想狀態）

得出地表逃逸速度約為11.2km/s。同步衛星軌道逃逸速度約4.35km/s。GPS軌道高度逃逸速度為5.5km/s

即在同步衛星軌道的高度位置，其相對空間場的流動速度為4.35km/s? GPS衛星軌道相對空間場速度為5.5km/s。 而在地表相對于空間場的速度為11.2km/s，因此根據狹義相對論關于時間膨脹的描述，地表的時間流動速度更慢。（僅僅考慮高度）這就是在地球上觀察到廣義相對論引力與時間的關系的原因。

同時根據此描述，引力的大小并不與時間膨脹的速率構成直接關系，本質上依然是速度造成的時間膨脹效應。

此外地球向太空發射電磁波，在太空上觀察之所以會有引力紅移現象，正是由于看似相對靜止的地表與太空實際上以空間為標準參考系時存在的相對速度差異造成的。

這里面最重要的一點是由于在廣相的中，引力并非一個真實存在的力，因而任何僅受到引力自由落體的物體相對空間場其運動的狀態是反而是不變的，因此同時其時間的流逝速度是不發生改變的。

不過該論述會造成一點問題，雖然同是由廣相延申而出的解釋，但在現實生活中同樣對于時間流逝速度的觀測卻會得出不同的結果，那就是關于橢圓軌道衛星的時間流逝速度變化的問題。

我們天上的衛星，乃至廣袤星空中的天體，在圍繞者更大的星體作運動時，并非是完全圓形的運行軌道，大多天體的運行軌道都是橢圓型的，那么既然是橢圓型的運行軌道，必然有近點與遠點。那么就以地球的衛星為例子，橢圓軌道運行的衛星必然有近地點，與相對的遠地點，在理想模型中，當衛星在相對靠近地表的近點時，它的運動速度是較快的，此時重力勢能轉變為動能，而在遠地點是相反的，它的動能轉化為重力勢能（實際上以空間場為參考系時，并不存在重力勢能一說）。

在廣義相對論與狹義相對的描述中，對該現象的研究時發現，靠近地表時，速度較快，因此狹義相對論效果明顯，時間流逝速度變慢，且越靠近地表，遭受到的引力效果越強，因而廣義相對論描述，時間流逝速度依然變慢，在遠地點的時候相反。因此橢圓軌道運動的衛星近地點與遠地點它的時間流逝速度不同，越靠近地表速度越快，引力越強。廣義與狹義相對論效果是疊加的，時間流逝速度越慢?？傻贸鰴E圓軌道運動的天體它的時間流逝速度是變化的。

這點與引力是空間運動造成的一種現象有極大的沖突，在該論述中任何僅受到引力自由落體的物體相對空間場其運動的狀態是是不變的，其時間流逝速度不變。

絕對參考系下的時間與運動

時間與運動是密不可分的，結合無時間論與狹義相對論對時間的論述，來針對時間與運動之間的關系結合展開描述與猜想。

絕對參考系下最重要的點是參考系不平權關系，存在一個可以作為所有上帝視角的空間場作為參考系，在此前提下，時間也是具有同一尺度的同時性。時間的反應速度可以不同，但整個空間必然是同時且堅定的流逝。

時間是物質運動過程的體現，是物質運動變化的持續性和順序性的表現。一個物體假設是完全靜止的，從宏觀到微觀，不與其他的任何粒子作任何力的交換，亦不產生任何變化，那么時間對其來說，就是靜止的。

如我們能夠感知時間，正是由于物質變化的順序與因果關系，物質在信息交互的過程中產生變化，留下了痕跡，而這種痕跡的先后順序與因果關系被我們所感知，稱之為時間的流逝痕跡。

因此時間是和運動是密不可分的，而所有物質的運動變化都是由不同物質之間相對運動或信息的交換造成的，如粒子與粒子之間力的交換，從微觀上看，是通過各種傳遞力的粒子輕子造成的，但其傳遞速度都是有上限的，上限值為C即光的速度。不論從宏觀世界的事件還是微觀世界的粒子，它們之間的相互關聯，信息或者力的交互，都是需要在空間場中以一個速度來傳遞的，而光的速度C在物理學中具有特殊地位，即在微觀世界中，物體時間的流速與粒子之間信息交換的速度相關并成正比。因此不論粒子之間力與信息的交互速度是否變化，在實驗中測量這個速度C一定會得到一個固定的值，這個值測為光速約30萬千米每秒（光速不變原理）。

在存在絕對參考系空間場為前提的情況下，可以理解為一個物體在空間場中的運動速度都是光速，我們在參考系中所感受到的時間流逝是由于參考系中的物質運動變化造成的。變化的快慢者亦可以代表時間的流逝速度的變化快慢。當一個物體相對于空間場的速度為零時，看似靜止的，沒有速度的。但是這個時候從微觀上看，由于物質的變化由物質之間內部能量的傳遞造成的，能量的傳遞是由光子，膠子等輕子粒子傳遞的。因此當物質相對空間場靜止時，微觀層面上看，所有的物質能量的傳遞速度是最大的，為空間光子運動速度。而光的速度正是時間的速度，因此該慣性參考系的變化速度速度是最快的。

而一個相對空間運動的參考系，該參考系的光雖然相對于空間場依然是以光速運動，但其部分的光速用于整體的參考系運動中，并沒有參與參考系內部的變化，而是以相對宏觀的形式作用于整個參考系之中，因此其內部的運動變化的速度就相對的降低了，越多的速度用于外部，那么內部的變化越慢，這便是從另外一個角度另外一個角度來闡述時間膨脹效應的由來。

此時再進行總結，任意慣性參考系在空間場中的運動速度是恒定的，恒為光速。只是這個物質的運動分為內運動與外運動，以該慣性參考系為視角時，參考系相對空間場的運動速度越高，系統內部的內運動（時間）的速度就越低，反之，相對空間場的速度越低，其內部物質的運動速度越高。參考系統內部的運動速度與參考系相對空間場的運動的和速度的平方和為光速。

那么從這個角度來看待物質就非常有趣了，什么是物質，物質指不依賴于人們的意識而存在，又能為人們的意識所反映的客觀實在。運動是物質的根本屬性。時間和空間是運動著的物質的存在形式。自然界和社會中千差萬別的事物，都是物質的不同表現形態。物質既不能被創造，也不能被消滅，只能在一定的條件下從一種形態轉化為另一種形態。

目前科學界通過對物質的不斷研究，已經對物質的構成有較為詳細的成功，我們日常生活中所見的萬事萬物，都是由不同分子與原子構成的，而原子又由質子中子與電子構成，而目前又對質子與中子的構成作解析，發現了各種類型的夸克?？梢钥闯隹茖W家追尋世間萬物最基本的構粒子上可謂是不遺余力。

那么仔細來理解為何說運動是物質的根本屬性，及時間與空間到底如何聯系著物質的存在形式。我們生活中說能夠觀察到的物質，其都有相對穩定的結構，如原子的構成，大部分情況下是十分穩定的。再往微觀方面細分，如質子與中子，乃至各種夸克都是相對穩定的，無論多么微觀的物質，都非憑空而來，皆有其結構。而實際上，越是微觀的物體，相對的運動速度變化速度是更快的。

比如一塊石頭放在你的眼前，以你的眼光來看，這塊石頭它是靜止的，然而從肉眼無法觀察的微觀上看，它其實也是無時無刻的正在運動變化著，構成石頭的原子還是相對比較穩固的，但其內部原子核，電子等更微觀的層面，電子依然繞著原子作運動。但無論是相對宏觀還是微觀的物質，運動的時候依然會有相對論效應，運動的速度越快其內部物質變化的速度就會變慢，因而時間的流逝速度就越慢。

根據目前的理論效果，有質量的物體是無法達到光速運動的，最多只能接近光速，而光是特殊的，光子是沒有靜止質量的，只有動能質量。因為光子是以光速運動的，那么根據相對論時間膨脹效應，它就沒有內部的時間流逝，因為他的速度全部表現在外顯。也因此，既然光子內部沒有時間流逝的，那么從另一方面而言，它就沒有內部結構。而我們目前觀察到的所有擁有靜止質量的物質，它們的速度是無法達到光速的，因而，它們就必然存在內部結構，內部的運動。

那么從這個方面來看，光子才具備最基本粒子的特性，簡潔而存粹，沒有內部結構，因而無法和無需細分。那么在此可以得出一個結論，光子就是構成物質的最基礎的粒子。并在以此為結論的前提下來談談物質的構成。

來討論愛因斯坦提出的一個非常著名的質能方程式，E=mc^2，從這個方程上理解，質量與能量是同源的，質量就是能量，只是它們的表現形式不同，而被我們作出區分。一個擁有靜止質量物質的速度越快時，它的能量就越大，這個表述是沒有問題的、因為運動的速度，就是能量，而能量就是質量。

而同時，擁有靜止質量的物質，它的運動速度，是無法達到光速的，因為將一個擁有靜止質量的物質加速到光速，從理論上它需要的能量是無窮大。原因是當物質加速時候，在極高速運動的時候，高速運動時的能量又會疊加在該物質之上，簡單的說，哪怕是一粒原子，速度越快，它的質量就會變的更重，而更重的質量加速到更高的速度就需要更多的能量，因而循環，在計算的過程中發現，如此計算之下，只要是有靜止質量的物質，加速到光速所需要的能量都是無窮大。

那么，說到這里不知道大家是否發現了一個問題，或者說，這個理論忽略了一個點。

當一個有質量的物質，它的速度越大，其能量也就越大。因此該物質它的外質量就越大，但是，它內部的時間物質運動速度降低了，那么物質統的內運動（時間）越慢，那它的質量不就降低了，但是他們的運動速度之和是不變的。此時將物質質量的原理推解為物質內運動造成的，由于內運動（時間）的降低，則可推測其本身質量應該降低。因此，可以推出一個“奇怪”的結論，不論一個物質的運動速度的快慢，其質量不變?；蛘哒f運動速度越大，其“內質量”（內動的即時間變慢）越小，其“動能質量”越大，“動能質量”與“本身質量”之和總質量不變，因此質能方程式質量等于能量條件成立，但速度越大質量越大條件不成立，因為所有的物質總速度（時間速度之和）恒定，它們疊加不能超過光速，否者光速不變就不成立，以此可以來對應愛因斯坦廣義相對論提出的，空間四維的第四維，時間與速度之和為光速之說。在這種情況下計算不使用E=mc^2，應使用動能方程式E=1/2 MC^2，M為速度質量與時間質量之和，即M為總質量。

什么是質量？

質量是物體所具有的一種物理屬性，是物質量的量度，是一個標量，質量分為慣性質量與引力質量，兩者的質量度量測出是完全相等的。因此科學家也推定，慣性質量與引力質量是物體內在性質的同一個物理量的不同表現。

慣性是一個物理概念，根據牛頓第二定律的表述，任何物體都要保持勻速直線運動或者靜止狀態，直到外力迫使它改變運動狀態為止。慣性質量代表著物質維持原本運動狀態的能力，質量越大，改變運動狀態所需要的能量就越大。物質的質量就是其能量多少的度量，當一個物質擁有質量時，其質量越大，能量越高，改變其運動方式所需要交換的能量也就越大，因此表現為慣性質量。

物質是由光子作為基本粒子構成的，是光子相互糾纏得到的相對平衡與穩定的集合體，動能是矢量，在空間場中具有方向，如光子膠子等以光速運動的能量，其沒有內部結構，那么在空間上只能向一個方向運動，所有能量都具有相同運動的方向，因此其運動速度為恒定，為空間場介質傳播速度C。但擁有靜止質量的物質粒子其是有內部結構的，內部為不同方向的光子互相糾纏平衡，因此當一個物質粒子相對于空間場為靜止狀態，可理解為其內部各個方向的光子動能的量達到平衡，合力為零。當一個物質以一個速度在空間場運動時，則說明物質內部動能不平衡，所有運動都有一個共同的方向趨勢。表現的形式為物質的運動速度。

舉個有趣的例子，光子擁有動能，那么就有質量，假設空間中存在兩粒運動方向相反能量值（質量）相等皆為1的光子，這兩粒光子在空間運動的時候，撞到了一起，相互糾纏了起來，那么在理想情況中，就會變成一個相對于空間靜止且具有靜質量（能量）為2的一顆粒子。因而，靜止質量與動質量是相同的，。

現在就可以理解為什么質能方程式為何會是E=mc^2，在核聚變或者裂變的過程中，損失的質量就是如此轉化成能量的，我們日常生活中所見到的任何有質量的物質，它就是能量的集合體。但有些物質相對而言結構較為不穩定。通過施加一定的條件，可以使得物質的結構發生改變，并釋放出多余的質量，而這些質量就是能夠被人們所利用的能量。

現在有四顆能量為100的光，它們各自的運動方向為東西南北，再某一時刻忽然撞擊到了一起，四顆光子糾纏在一起變成了一個粒子X，這個粒子X的性質非常特別，它們纏在了一起，形成了一個均衡的粒子，X粒子它的能量為400，此時它們剛好結合在一起能量合力為0，由于x粒子的能量合力方向大小剛好抵消，因此這個X粒子在空間中就剛好靜止的，它的所有能量動量都在X粒子內部糾纏運動。此時X粒子的內運動（時間）為C。

這個時候有一根單獨的能量值為40向西運動的光子弦撞擊到了X粒子，被X粒子完全吸收。但由于X粒子只能容納400質量的能量的，因此當這個弦的能量被并入X粒子中，X粒子中的四根弦都被各自擊出10能量值的弦，于是這個空間中多了四根向其他方能量值為10的質量的能量弦，少了一個質量能量值為40向西的弦。且X粒子變為了四根向東向南向北質量能量為90的弦與一根向西質量能量值為130的弦組成的能質量為400的X粒子。

這時候加入內速度即時間來求解碰撞過程中的詳細變化，完全剛性碰撞的動量守恒與整體能量質量守恒的區別是，動量守恒在上述的例子中，動量是能量的傳遞，即小球B攜帶能量在碰撞時傳遞給小球A，考慮到質量增加效應還要添加洛倫茲因子修正。但整體質量能量守恒的根本并不是能量的傳遞，而是交換，即小球B以0.5C的速度運動時，其內部的時間流逝速度降低，能量就是質量依然不變。在與A小球的碰撞過程中，并不是能量的傳遞，而是交換。因此小球B與A質量相等，因此能量相等，因此此時的E_a=E_b，? 由于小球A相對空間場為靜止，因此小球的內速度? ?V_a1（時間）為光速c，小球B以0.5c運動，則小球的B的內速度〖（時間）? ? ?V〗_b1=√（c^2-v_b^2 ）=0.866c，根據上面求解得出兩者最后的速度為0.35c，根據公式可得出碰撞后AB小球的內速度（時間）約為0.937c。

此時來計算小球A和B碰撞過程中的內外能量變化，碰撞后小球A與小球B內速度（時間）皆為0.937c，碰撞前小球A的內速度（時間）從c降低為0.937c，速度由零增加到0.35c。其總能量E_a=E_a時+E_a速 依然保持不變，小球B初始速度由0.5c降低至0.35c，內速度（時間）從0.866增大至0.937c。E_b=E_b時+E_b速之和依然不變。

什么是引力質量，

引力質量出現在萬有引力定律。任何物體都具有吸引其他物體的性質，引力質量是物體這種性質的量度，雖然慣性質量與引力質量兩個定律都包含質量，且在目前的科學觀測中，兩者相等。但不代表慣性質量和出現在萬有引力定律中的引力質量是同一個物理量。它們的著力點并不相同，從物理意義上而言，它們并沒有直接的聯系。

引力是由于物質造成的空間塌陷，空間向物質運動造成的一種觀察效應，并不是一個真實存在的力，這在上文有詳細的描述，在此為前提下作出考慮。

萬事萬物的產生皆有其緣由，物質或能量也并不能無緣由的產生或消失，宇宙中如此多的物質是如何產生的，根據量子漲落理論的部分觀點的論述，真空（非空間）中無時無刻發生著量子的漲落。假定物質為量子“漲落”中的“漲”，那么與其對應的“落”者該是空間（或暗能量）。

那么真空中有如此多的物質與空間，對應著真空中的大規模的量子漲落的過程，某個時刻我們的宇宙真空中遭受未知的沖擊產生了以此無比劇烈的爆炸性量子漲落（宇宙大爆炸），原本空無一物的真空就像一塊平整的幕布，產生了劇烈的量子波動，爆炸點產生的劇烈量子漲落向向四面八方的輻射沖擊而去，一切物質的運動，或者說光沿著空間傳播的過程就是物質與空間互相消弭的方式。消弭的過程中產生的變化的過程，是我們宇宙中的一切運動的根源體現。

引力的產生就是物質與空間作消弭，而空間具備負壓屬性（理論上暗能量的屬性），導致空間向著被物質消弭的方運動，而由于空間的三維屬性，得出了距離與平方反比的萬有引力公式。

因而，引力質量是物質與空間反應消弭運動的體現，而慣性質量是物質與物質之間向量守恒的體現。而質量為物質的量的度量。

這里就得額外的提起正物質與反物質了，反物質是正常物質的反狀態，當正反物質相遇時，雙方就會相互湮滅抵消，并且產生巨大能量。例如正電子與負電子就是一對反物質。根據科學家的觀測，正反電子湮滅時會產生兩個光子與能量。不論正反電子都是能量構成的，正反物質，都是以電磁波為基的物質，具備質量的 ，正反物質可想象為由電磁波構成粒子“方向”結構相反，一旦正反物質相遇會互相彌合能量之間的糾纏狀態，使得粒子內結構破壞，能量以純動能方式散發，其質量是守恒的，只是狀態的變化。這與物質與空間的彌合狀態從根本意義上是不同的，物質與空間的彌合是真正意義上的物質的消失。

什么是能量

在物理定義中，能量是物質運動轉換的度量，世間萬物是不斷運動的，運動是最基本的屬性，其它屬性都是運動的具體表現，能量表征物理系統做功本領的度量。

能量有各種各樣不同的形式，且不同形式的能量能通過一定的方式互相轉換，能量的種類繁多，如太陽能，核能，石油能，電能，生物能源等。從物理科學的角度上看，常用的還有動能，勢能，熱能，機械能等。

然而根據現代的論述，相對論提出了E=mc^2，證明物質與能量之間的關系僅僅只是形態上的區別，即世間的萬物都是能量。那么從這個方面上而言，能量就是質量，就是世間上的所有能接觸到或接觸不到的所有物質。

能量并不能憑空的出現與消失（暫不考慮量子漲落），能量與我們的日常生活也是息息相關，我們的生活也離不開能量，蘊藏在我們身體內部的生物能，日常生活所需要的電能，石油能，在生活我們不斷的在揮霍能量，但根據能量守恒定律，能量的總量是不變的，只能是由一種形態轉化為另外一種形態。

仔細區分會發現，能量就是質量這種說法，與我們日常生活中的說能量，并不完全是一個相同的含義。物質就是能量，譬如我們生活中看到的一顆不起眼的石頭，在這種情況下，可以說，這塊石頭它就是能量。但這種能量卻對于我們沒有任何意義，因為完全無法利用。

因而，在這種情況下能夠被利用的能量相對我們而言才是有意義的，世間的萬物都在不斷的運動當中，而能夠促使推動我們所需要的運動的變化的能量才有意義。因而日常生活中所言的能量，與物理性質中的E=mc^2是巨大有區別的，它們并不是直接等同的。

換個角度看，自然界中的能量即質量是客觀存在的，世界的萬事萬物是運動變化。自然界中的能量分布是不均衡的，然而能量又是趨向于往均衡的趨勢發展（熵增理論），因此在能量達到均衡的過程中（最高熵值），它的變化是無時無刻正在進行中的。而我們人類及所有的生物都生存在這樣的自然界中，也是同樣處在運動與變化之中的，只是生物的運動變化是更帶有目的性的，是朝著能夠使得自身的存在不斷的延續下去而進行的。因而我們需要利用好是自然界中的能量變化的差異性，使得這種變化可以朝著我們所需要的方向發展。而一切能夠被我們所利用的變化過程，就是我們所需要而言的能量使用的過程。

這種意義上的能量就是自然界中物質運動的差異性與變化，這種差異越大，越容易被我們所利用，就是越優質的能量來源。如現實中的光能，風能，石油能，與生物能（如食物）等，在大多數的情況下，人們需要把這些能量轉化為我們日常行動中所需要的動能與機械能等。

而我們使用這些能量之后，能量并不會憑空消失，只是轉為其它類型的能量，但這些被使用能量的發展總體是逐漸趨勢是與自然界中的物質差異性越來越?。卦龌?，因此就越難以被我們所利用。在這種意義上而言，我們所說的消耗能量就是在消耗這種差異性。

隨著科技的發展與人口的增加與容易被利用的能量被日益消耗，如石油能。這些能量漸漸的滿足不了日益增加的能量（變化）需要，因此科學家們在不斷的研究新的能量來源，可以看作尋找原本在自然界中存在的差異性，并且激活使得差異性釋放出來。

那么，什么是動能？

你站在地表，手里拿著一塊石頭，這塊石頭相對于你而言，是相對靜止的狀態。因此，這個石頭對你而言，它是不帶有動能的。同樣一塊石頭，高速運動向你砸過來，那么這塊石頭相對你而言，卻有了動能，擁有了能量，能把你砸個頭破血流的。但運動是相對的，因而靜止也是相對的。當石塊相對于你靜止的時候，相對于其他運動的參考系而言，你跟石塊是同時帶有動能的。反而言之，一個人呢抱著一塊石頭向你沖撞過來，對你而言無論是人還是石塊都是具備動能的，但沖過來的人相對于他身上攜帶的石塊而言卻相對靜止無動能

因此從這方面再次對物質速度越塊質量增加作一定程度的疑問，速度越快，質量越大，它的速度的參考系在哪，假設參考系是完全平權關系，那么速度就完全是相對的，而質量卻并不會憑空產生，物理學意義上質量等同于能量，因而速度越快質量越大不成立。

且這個角度來理解，物質的運動是相對的，而相對運動的參考系或物質之間的動能來源，是由于之間如此淺白直接的運動的差異性體現，相對靜止的物體它們直接的動能差異為零，沒有差異，因此就沒有相對的能量。而相對運動的物體，它們之間有運動變化的差異，當相對運動的物體接觸到一起的時候，將帶來變化，產生新的平衡。雖然它們的總能量與總動量不發生改變（能量守恒和角動量守恒），但其最終雙方的結構都會發生改變。利用這種動量的差異相互接觸時帶來的平衡變化的過程，利用這種變化，使最終的結果達到想要的目的，便可以看作動能能量的利用。

且相對運動的速度差別越大，其帶來的整個系統的最終變化也將越大，那么所能夠利用的變化也就越多，因此相對運動速度越大，能量越大。

那么什么又是重力勢能，

重力勢能物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能，對于重力勢能，其大小由地球和地面上物體的相對位置決定。物體質量越大、位置越高、做功本領越大，物體具有的重力勢能就越大，其表達式為：Ep=mgh。? 可以看出，重力勢能的大小與高度，引力大小，質量大小有關，因此重力勢能也可稱為引力勢能，與引力是有著直接的關系。

之前文章有提到，引力并非真實存在的一種力，而是相對于引力源（如地球）作加速運動造成的一種現象。其原因是在引力場中計算，地表并不能作為運動的標準參考系，而真正的參考系只能是空間場，以地球地表為例，假設空間中只存在一個地球。那么根據逃逸速度得出，由于地球造成的空間運動，一個相對于地表靜止的物質，實際上是相對空間以11.2km/s的速度向上運動。GPS軌道高度面是以5.5km/s的速度向上運動，同步衛星軌道面是以4.35km/s向上運動。

因此以地表參考系時，相對地表靜止的不同高度的軌道面（等勢面），在轉換到以空間場為標準參考系時，并非是靜止的而，而是實際上以不同的速度向上運動的，且越靠近地表，其相對空間的速度越大，實際上是由于空間向地球加速運動造成的。

在這個角度來看，重力勢能的實質是就是動能，只是在選擇標準參考系時，以地表為參考系時誤以為它們是相對靜止的狀態。而物質在相對于空間場不受到外力的影響下，是不改變其在空間場的運動狀態的，因此當不同高度的物體隨著空間場加速運動到地表時，最終將其自身與地表上物質相對的速度動能的差異體現出來，這便是能量來源，最終被稱作重力勢能。

什么是核能？

核能（或稱原子能）是通過核反應從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的質能方程E=mc2 ，即核能的利用離不開該方程式。它的本質上可以粗暴的理解為，將質量轉化為能被我們所利用的能量。

核能是核能是可持續發展的能源，目前人們開發核能的途徑有兩條：一是重元素的裂變，如鈾的裂變;二是輕元素的聚變，如氘、氚、鋰等。重元素的裂變技術，己得到實際性的應用;而輕元素聚變技術，也正在積極研制之中?？刹徽撌侵卦剽?，還是輕元素氘、氚，在海洋中都有相當巨大的儲藏量?？梢哉f能夠成功的開發好核能，那么能量幾乎就是取之不盡用之不竭的。但對核能的利用無論是目前比較成熟的核裂變，還是國家正在研究開發的核聚變（人造太陽技術），它們的目的都是要將質量轉化為能量的行為。

相信第一次看到質能方程E=mc2 時，許多人會產生一個疑問，那就是為何質能方程式的表述中，光速c有如此重要的地位，因為第一眼望去，質量和能量看起來完全和光速不相干。然而原子彈，核能的出現與開放卻又事實的告訴你，它是真實有效的，一個偉大的方程式，質量轉化為能量就是與光速直接掛鉤。

因為質量就是能量，在核聚變或裂變的過程中損失的質量不會消失，這里所言的消失的質量，其實是指的靜止質量消失了，而轉換為純動量或說動質量的方式散發出去，而什么東西只有動質量而靜止質量？答案已經很明顯就是電磁波（光）。

物質是由光子作為基本構成的，而各種夸克，原子，中子質子 乃至電子，可以看作是由光構成的幾種較為穩定的形態，而那些重核元素，可以看作是較為不穩定的形態。會發生自然衰變與裂變，在裂變的過程中，會有多余的物質質量被甩出去，（如α，β 等輻射與各種頻率的電磁波）。

而我們能夠利用的能量，是物質和我們所處的參考系它的速度的差異量，已知的速度上限就是光速，這些由質量轉化為光的就是由原本的靜止質量，變為相對與我們所處的參考系以光速運行的動質量。因此E=mc2就變得理所當然了。

生物與物質之間的區別

生物泛指一切有生命的物體，生物指的是自然界中所有具有生長、發育、繁殖等能力的物體。生物能通過新陳代謝作用跟周圍環境進行物質交換。動物、植物、真菌、細菌、病毒等都是生物。

那么站在物理角度來觀看，生物與物質的區別又是些什么，首先，物質是包含一切的，因而物質與生物并不沖突，生物只能算物質之中的一小部分，但我們人類作為生物，自然要將非生物的物質與有生命的生物作出一定的區分。站在物理學的角度，將路邊的一塊石頭和我們作區分該如何分辨。

首先將什么是物質從微觀到相對宏觀的先梳理一遍，電磁波在廣闊的空間中運動，在宇宙爆炸初期，電磁波（物質）的密度是高到難以想象的，因而，高密度的電磁波在運動碰撞無序的糾纏中就會產生出結構較為穩定的各類粒子，我們稱之為基本粒子。各類粒子能夠留存和存在，自然是由于其結構是相對穩定，才能保存下來，所有不穩定的粒子最終都煙消云散，回歸電磁波。同時不同結構的基本粒子各自的外向屬性不盡相同的，這便是物質構成的基礎，各類基本粒子的由來.（猜想）

各類基本粒子在無需的運行中，同樣也會產生更高更大的一級粒子，如質子，中子電子等結構穩定的存在，在之上就是也是相同的緣由，質子中子和電子通過各種條件下，又會生成各種類型的原子，元素。再之上乃至于各類元素通過不同的組合或聚積，最終變成我們眼中的各種種類繁多的物質。非生命物質，無論是原子還是分子，指的是本身的結構較為穩定，是不需要額外的能量，能夠保持自身穩固的狀態。

而生命卻是另外一種存在的模式，它是不穩定的，是在不斷的運動與變化之中的，但卻在這種不穩定的運動狀態中得到了另一種相對穩定的狀態。著可以是生命的另外一種解說，與普通的非生命物質作出最基本的區分。

生命在于運動，這里的運動可不是進行健身那樣，而是在于，它是隨時處在運動與變化之中，在不斷的運動與變化之中得到了復制自身形態的能力，使得其形態能夠持續的延續下去，才能夠算的上完整的生命定義。當然，要是沒有復制自身形態而延續下去的能力，也算的上生命，只是與我們定義中與現實中存在等生命形式不同，因而說其不完整的的生命形式不為過。之所以會說起這個，是許多小說中的無法誕生后代的神魔，想象中要是假設存在這種生物，也算的上生命，只是生活中暫不存在。

生命在于運動，隨時處于運動與變化之中，而這種額外的變化是需要能量的，這就代表著生物需要生存與存在，就需要不斷的奪取外界的變化量（能量），來改變與調整自身的物質的的運行狀態。目前而言，只有擁有能夠獲取外部能量的方式和多種苛刻條件的的物質結合體，才能夠以生命的形式延續下來。

生物相較與物質是脆弱的，因為生物依然是物質的一種，是物質的特殊結合狀態。因而，物質是構成生命的根基，物質遭受到破壞，生物自然就存在不下去。同時由于生命在于運動，這也代表著其構成生命的結構也必須是相對活躍的，那么其結構就要更加的脆弱，才能保持其活躍性，同時又不能太過于脆弱，否則過于脆弱亦無法在相對混亂的自然界中存活而留序下來。因而生命是一種奇跡，對于環境的要求與對自身的要求都是極高的。

生物能，生物能是以生物為載體將太陽能以化學能形式貯存的一種能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用，其蘊藏量極大，僅地球上的植物每年生產量就像當于目前人類消耗礦物能的20倍。

生命的運行需要持續的能量供給，奪取外部的能量同時自身也需要將這些能量轉化并儲存為自身可以使用的能量，起到類似電池般的作用，因此生物的身體里都需要蘊藏和儲備自身向外界奪取的變化能量。以地球上存在的生物大多是碳基生物的緣由就是如此，碳基有機化合物在相對于其他的元素有極大的優勢，這是由于自然界中大量且普遍性的存在，如此生物可以較為輕易的得到該元素，組成自身的“電池”。較為活躍，能夠相對容易且穩定的存儲與釋放能量。

因而生物永遠離不開對能量的利用，從相對微觀上觀察，生物的構成就是就是由各類基本物質的組成的，且從基本物理的意義上，也并不違背物理學上的物質運行規律。

作者簡介：黃歡（1990.02.28—2090.02.28 ），男，福建省福清市人，身份證號碼：350181199002282377

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