张祥前《统一场论第六版》

二十九.把宇宙4种场写在一个方程里

1.场的三种形式

由于场的实质是【相对于我们观察者】空间本身运动的运动量关于空间位置或者时间的导数，我们可以说在某一个立体范围内空间的运动量是多少，在某一个曲面上空间的运动量是多少，某一个曲线上空间运动的运动量是多少。这样，相应的场有三种形式：

场在三维立体上的分布。

场在二维曲面上的分布。

场在一维曲线上的分布。

借助场论高斯定理，我们可以用散度来描述场在立体上的分布和曲面上的分布之间的关系。

借助场论的斯托克斯定理，可以用旋度描述场在曲面上的分布和场在曲线上的分布之间的关系。

借助场论的梯度定理，可以描述出标量场中物理量在某一个曲线上的分布。

2.宇宙4大场的精确定义

在这一节里，我们利用4种相互作用力来定义4种场。

3.把宇宙4种场写在一个方程里

当以上的o点相对于我们以速度V运动的时候，由质点o指向周围空间中任意一个几何点p的位移矢量R = Ct - Vt随空间位置(x,y,z)变化或者随时间t变化，这样的空间称为场，也可以叫物理力场。

o点周围空间总共有n条R = Ct – Vt随时间t变化，假定n不随t变化，结果为n(C – V)。

当n(C – V)随包围o点的空间体积v变化，变化程度就是物理上的4种场：

M =d[n(C – V)]/dv

= C dn/dv – Vdn/dv + ndC/dv – ndV/dv

o点周围空间运动量n(C t– Vt)随时间t变化，又随包围o点的体积v变化，变化的程度就是o点在周围空间产生的4种场，也就是说，o点可以在周围产生电场、磁场、核力场、万有引力场。

但是，在实际中，电荷静止了，周围磁场就没有了，物体内部电荷正负相互抵消了，电磁场都没有了。

以上的万有引力ndV/dv中的V是物体的运动速度，如果V= 0,万有引力场就不存在了吗？

这种万有引力场可以看成是变化电磁场产生的，和o点静止时候产生的万有引力场可以相互叠加。下一节，我们来给出o点静止时候产生的万有引力场。

以上公式，是我们把4种场写在一个公式里，想表现出4种场之间的关系。

实际上同样一个场，有不同的形式，可以用不同的方法来定义，可以用不同的数学形式来描述。

可以用空间运动量随时间变化来表示，同样可以用空间运动量随空间位置变化来表示。因为时间只是我们对光速运动空间的描述，时间的本质上就是运动空间。

我们在具体计算的时候，只要用时空同一化方程来换算就可以了。
三十.统一场论动力学方程

1，力的笼统定义：

力是物体【或者质点】在空间中相对于我们观察者运动【或者物体周围空间本身运动】的运动状态在某一个空间范围【或者某一个时间内】的改变量。

力分惯性力和相互作用力。牛顿力学中有惯性力和万有引力，物体的惯性力与施力物体距离无关，与观察者的距离无关。而万有引力属于相互作用里，与距离有关。这一节我们还要把牛顿力学的惯性力推广到电磁力和核力。

2.把宇宙4种惯性力写在一个方程里

我们用物体o点周围空间的某一个几何点p的运动程度来描述o点的动量P动 = m（C – V）。o点的动量与o点到p点之间的距离无关，与观察者的距离无关，与惯性力有相似的性质。

我们沿用牛顿力学的思想----惯性力是动量对时间的导数，可以认为动量P动 = m（C – V）随时间t发生变化的变化程度，就是宇宙4种惯性力。

F = dP/dt = Cdm/dt - Vdm/dt + mdC/dt - mdV/dt

(C-V)dm/dt为加质量力，m（dC – dV）/dt是加速度力。

Cdm/dt 是电场力，Vdm/dt是磁场力，mdV/dt牛顿第二定理中的惯性力，也是万有引力，mdC/dt 是核力。

mdC/dt 这项力统一场论认为是核力，理由有：

原子能爆炸的能量可以用质能方程E = m c²计算，因而沿核力方向计算位移和核力的乘积的积分应该有mc²相同和相似的形式，而mdC/dt 具备了这种条件。

统一场论动力学方程应该包含核力，因为统一场论认为一切相互作用都来自于物质点在空间中的运动。

加质量力( C- V)dm/dt造成的运动也可以称为加质量运动。加质量运动是一种不连续的运动，光在照射到玻璃上被反射回来速度的变化是不需要时间的，是不连续的，光是一种加质量运动。

加质量运动就是一个物体质量随时间变化需要时间，当质量变化到零时候，可以从某一个速度突然的达到光速，随着这个物体一同运动的观测者发现自己从某一个地方突然的消失，在另一个地方突然的出现，这个运动过程不需要时间。

质量的变化有一种不连续特性。量子力学中电磁波辐射的能量不连续的原因是：光子在变成光子之前需要一个固定的使质量变成零的能量。

在速度V沿x轴正方向情况下，统一场论动力学方程

F = dP/dt = cdm/dt - Vdm/dt + mdc/dt - mdV/dt用坐标表示为，

Fx = vdm/dt + m dv/dt

Fy = √（c²-v²）dm/dt - m dv/dt{v/√（c²-v²）}

Fz = 0

如果认定空间是静止的，那么式

Fy = √（c²-v²）dm/dt - m dv/dt{v/√c²-v²）}

中的c = 0，这样又回到了相对论和经典力学的动力学公式

Fx = vdm/dt + m dv/dt

Fy = 0

Fz = 0

3，把宇宙4种相互作用力写在一个方程里

在笛卡尔直角坐标系x’y’z’中，物体o点一直静止在坐标原点o’上，另一个物体p点一直静止在y’轴上。

惯性坐标系x,y,z相对于x’y’z’系以速度V沿x轴正方向匀速直线运动。

我们观察者静止在坐标系x,y,z的原点o上。按照前面对场的分析，在我们看来，o点在p点产生了引力场、电场、磁场、核力场，相应的p点受到了o点的引力、电场力、磁场力、核力合在一起的力F的作用。

我们把o点到p点的失径看成是前面的时空方程中R，以R的长度r为半径，作高斯球面s包围o点。

o点周围4π角度里有n条空间运动速度C-V, p点周围4π角度里有n’条空间运动速度C-V。

o点在p点的空间运动程度（n/4π）（C-V）/v【v是包围o点的高斯球面内的体积】，必然受到p点周围空间的运动程度（n’/4π）（C-V）的影响，而发生变化。

相对于我们观察者，o点对p点的作用力可以通过p点受到的惯性力来体现出来。

而p点的惯性力与角度4π内包含（C-V）的条数n’成正比，与p点周围空间运动状态的改变成正比。

所以，我们可以认为，o点受到p点的场作用力F，与o点在p点处的空间运动程度【就是o点在p点处产生的4种场的合场】随时间t变化成正比。

还与p点周围4π角度上含（C-V）的条数n’的比值n’/4π成正比。

F = [C (dn /dv )/dt](∮dn’/∮dΩ)( ∮T)

–[V(dn/dv )/dt ] (∮dn’/∮dΩ)( ∮T)

+ [n (dC/dt)/dv ] (∮dn’/∮dΩ)

– [n(dV/dt)/dv] (∮dn’/∮dΩ)

上式中∮dn’/∮dΩ表示p点周围有n’条C-V, ∮T表示角度从零到4π的变化周期为T。

[C (dn /dv )/dt](∮dn’/∮dΩ)( ∮T)是电场力，

–[V(dn/dv )/dt ] (∮dn’/∮dΩ)( ∮T)是磁场力

+ [n (dC/dt)/dv ] (∮dn’/∮dΩ)是核力

– [n(dV/dt)/dv] (∮dn’/∮dΩ)是万有引力。