浅析量子运动数学论

许宁

（四川省星船城水泥股份有限公司，四川 内江641213）

本论文是在开普勒行星三定律、牛顿万有引力定律、爱因斯坦的相对论及霍金的时间简史基础上重新确定数学模型得来的。

本论文重新对普朗克常量、万有引力常数代表的物理意义进行了准确的定义。本论文准确的给出了单位质量对时空的曲率值（或者说单位质量对时空产生的向心加速度值）。本论文给出了第一宇宙模型（或者说第一时空模型、第一时空运动定律、第一时空曲率方程）、第二宇宙模型（或者说第二时空模型、第二时空运动定律、第二时空曲率方程）、第一次给出了两种物质（看得见的物质和看不见的物质- 即暗物质）的质量方程、第一次给出了圆和椭圆的动态方程。

概论：现代数学及物理学研究的物体的运动都是点的运动（即物体的运动速度与时间的积是物体运动轨迹的长度）。所以造成现代物理学与数学无法解释很多自然现象，阻碍了物理学的发展。为了适应现代物理学的快速发展，建立新的数学模型已变得迫切需要。

量子的概念：狭义的量子就是不可分割的最小微粒；广义的量子就是一个个独立的个体。

新的数学模型：

a. 建立线的运动：即线的运动轨迹不与线本身在一条直线上，那么得到线的运动轨迹是一个面；线的运动轨迹就是线的运动速度与时间的积，由此得到线的运动速度单位是m2/s（米2/秒）。线的加速度单位是m2/s2（米2/秒2）。

b.建立面的运动：即面的运动不与面本身在一个面上，即与面本身形成一个夹角，那么得到的面的运动轨迹是一个圆柱体或棱柱体；面的运动轨迹就是面的运动速度与时间的积，由此得到面的运动速度单位是m3/s（米3/秒）。面的加速度单位是m3/s2（米3/秒2）。同样体的运动速度单位与加速度单位与面的运动速度单位和加速度单位相同。

c.时间是有运动速度的，点时间的运动速度单位是秒/米。点时间的加速度单位是秒/米2。线时间的运动速度单位是 秒2/米，其加速度单位是秒2/米2。 面、体时间的运动速度单位是秒3/米，其加速度单位是 秒3/米2所以时间与空间一样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）的物理或数学意义：普朗克方程E=hf（E：能量；f：光子的频率；h：普朗克常量）[1]。看下面的量子的运动图形：

从以上量子的运动路线可以看出，把光波可以看成是光子在平动又滚动过程中除中心点外其余点的运动轨迹的显现。从以上运动图形可以看出光的波长就是一个光子的周长，光的频率就是光子在一秒内滚动的次数，结合前面普朗克方程就可以看出普朗克常量就是光子滚动一圈所消耗的能量。（类似于汽车的轮胎一秒内消耗的能量等于轮胎在一秒内滚动的圈数与每滚动一圈消耗的能量的积）。从上面的运动图形可以看出：光为什么同时具有波粒二像性，就是因为光子同时具有滚动和平动，且它的平动速度与滚动速度相等。平动显示的是粒子的特性；滚动显示的是波的特性。

1.2 光的红移：看下图

根据上面光波或光子的运动图形可以得到一个方程：λ1T2=λ2T1；

从这个方程可以看出光子在运动的过程中，随着时间的推移，光子的波长（或者说周长）越来越大。即光子的波长随运动时间的增长而增大。表现出来的特征就是光线越来越红，即光随时间而红移；所以不论紫光还是绿光，随着它的运动时间的推移，都会发生变化，所以自然界不论利用三棱镜看到的7 种光的颜色，还是雨过天晴看到的彩虹，都是一种光经过折射时间的不同而产生出来的几种光。为了验证光的波长随传播时间的变化而变化这个理论或方程；可以用7 种不同颜色的光分别通过三棱镜后都可以得到7 种不同颜色的光而验证，只是不同颜色的光通过三棱镜后显示出来的7 种颜色的光的亮度有一定的差别。相对来说：红光与紫光分别通过三棱镜后出来的7种光的区别是：红光通过三棱镜后出来的7 种不同颜色光中的红光更红，紫光显得不太紫；而紫光通过三棱镜后显示出来的7种不同颜色光中的红光不是那么红，紫光显得更紫。如果光的波长不随传播时间的变化而变化，那么任何一种光通过三棱镜后都只能得到一种与本颜色完全相同的光，因为波长没有发生变化。不可能得到其他不同颜色的光。而实验恰恰相反，任何一种颜色的光通过三棱镜后都会得到几种不同颜色的光。

假设光子的波长不随时间的变化而变化，那么波长不变，能量也就不变，从太阳表面发射出来的光子达到地球时的能量也就不变，其结果是从太阳表面发射出来的光子的温度达到地球时的温度应该是几千万度，而不是几十度的概念。

2 第一宇宙模型（或者说第一时空模型、第一时空定律、第一时空曲率方程）[2]：

（R3/T2）=（3KM/4π2）

式中：R=RX= RY= RZ，T 是空间R 所对应的时间球面的时间周长，K 是单位质量产生的时空曲率，（时空曲率引用于爱因斯坦的相对论）[3]或者说一千克质量对时空产生的向心加速度值，这个值是一个定值，在时空中的任何位置都是相同的，不因位置的变化而变化。K=2.223×10-11米3/秒2.千克；M是对应时空内的物质的质量；π 是圆周率。

看下面的数学模型图：

第一时空定律：相应空间的体积与它所对应的时间球面面积的比值等于形成这个时空内的物质的质量与时空曲率（向心加速度）的剩积。

我们目前处于第一宇宙模型中，第一宇宙模型中的物质就是我们平常看得见的物质。

根据第一宇宙模型可以得出时间和空间的辩证关系：空间支撑时间，时间包裹空间；就像充满气的气球一样，气体就相当于空间，球面的胶皮相当于时间；在这个模型中，如果没有时间的包裹，空间将无限延伸；如果没有空间的支撑，时间将塌缩成为一个奇点。（奇点引用于霍金的时间简史）从第一宇宙模型可以看出，时间和空间是密不可分的，二者不可能单独存在的，时间和空间也是一种物质，它们结合在一起就形成了一种所谓的“以太”这种物质。

3 第二宇宙模型（或者说第二时空模型、第二时空定律、第二时空曲率方程）[2-1]

（T3/R2）=（3km/4π2）

式中：T=TX= TY=TZ，R 是时间T 所对应的空时间球面的空间周长，k 是单位质量产生的时空曲率，或者说单位质量对时空产生的向心加速度，m是对应时空内的物质的质量；π 是圆周率。

看下面的数学模型图：

第二时空定律：相应时间的体积与它所对应的空间球面面积的比值等于形成这个时空内的物质的质量与时空曲率（向心加速度）的积。

我们目前不处于第二宇宙模型中，第二宇宙模型中的物质就是我们平常看不见的物质（即暗物质）。

根据第二宇宙模型可以得出时间和空间的辩证关系：时间支撑空间，空间包裹时间；就像充满气的气球一样，气体就相当于时间，球面的胶皮相当于空间；在这个模型中，如果没有空间的包裹，时间将无限延伸；如果没有时间的支撑，空间将塌缩成为一个奇点[4]。

第二宇宙模型很好地解释了地球上人员、飞机、轮船失踪的原因。它们从第一宇宙模型所在的时空进入到了第二宇宙模型所在的时空。

4 第一质量方程

M=ET2/S

式中M是第一宇宙模型中的物质的质量，E 是能量，S 是包裹能量的外表面积，T 是物质存在（衰变周期）的周期即时间。

从第一质量方程可以看出：质量是随能量、表面积、时间的变化而变化；能量与表面积不变，质量随时间的平方增大而增大；能量与时间不变，质量与表面积成反比。从这个方程可以得出爱因斯坦的相对论中的质能相等方程中质能相等只能在相同的时空中，在不同的时空中质能不一定是相等的。

5 第二质量方程（暗物质质量方程）

m=ES/T2

式中m 是第二宇宙模型中的物质的质量，E 是能量，S 是包裹能量的外表面积，T 是物质存在（衰变周期）的周期即时间。

从第二质量方程可以看出：暗物质质量也是随能量、表面积、时间的变化而变化；能量与表面积不变，质量与时间的平方成反比；能量与时间不变，质量与表面积成正比。

6 第一运动方程

V3T=KM

式中V 是速度，T 是运动周期，K 是X 系数，M是质量。从第一运动方程可以看出：质量不变，运动速度越大，周期就越小；运动速度于人体大脑的脑细胞的运动；该方程很好地解释了人在考试的时候，感觉时间过得很快；而在等人的时候，感觉时间过得很慢。就是因为脑细胞的运动速度不一样而产生了不同的运动周期。

7 动态方程

7.1 圆的动态方程：x2+y2=vt/2π（式中v 是运动速度，t 是物体或行星在运动轨迹圆上的运动周期）

7.2 椭圆的动态方程：（x2/（（VT/4）+R）2）+y2/R2=1

式中V 是太阳（或物体）在两焦点间的运动速度，T 是行星（或物体）在椭圆轨道上的运动周期，R 是行星与太阳之间的距离（或者是连在一起的两物体之间的距离）见下图

8 万有引力常数G 的物理意义

（F=GMm/R2）→F=Ma→（a=Gm/R2）→G=米3/秒2.千克

所以，万有引力常数G 的物理意义就是部分质量对时空产生的曲率即部分质量对时空产生的向心加速度值[5]。

9 行星的自转原因，请看下面的能量子的相互交换图

从以上图形可以看出，行星在对外释放能量的同时，也在吸收外面的能量。由于行星表面并不是绝对光滑的，所以在内外能量子交换的同时（因为内外交换的能量绝对不完全平衡）产生了一个冲击作用差，这个冲击作用差就使得行星产生了一个绕中心轴的转动，这个转动就是行星的自转。行星表面越平整、光滑，行星的自转就越慢，行星表面越不平整（即相对高差越大）、越不光滑，行星的自转就越快。比如地球，由于珠穆朗玛峰的不断升高，导致地球自转越来越快，自转周期越来越短，所以地球现在一年的天数绝对比珠穆朗玛峰出现之前增多了，在珠穆朗玛峰出现之前，那时候的地球一年的天数绝对比现在少。而且由于珠穆朗玛峰的突然出现，导致了地球的自转轴也发生了变化。