能質關系本質表達式揭示宇宙奧秘

生機飲食養生 2013-02-26

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能質原理E = mc2被驗證而成為核能的理論基礎，但人們忽略了它的普遍意義，本文試圖通過合理的推論展示該原理的普遍性，引導物理研究向更深領域邁進。去掉常數項c2，可得E = m，這是能質原理本質表達式，于是從愛因斯坦 “物體的質量是它所含的能量的量度”的論斷，我們得到四個推論：第一個推論：能質同一，物質不滅。

第二個推論：等質等能，物物平等。

第三個推論：能質守恒，能質互補。

第四個推論：宇宙穩衡，此起彼伏。

黑洞的形成、中微子或為引力子、2.7K物質平均空間密度常數、能量空間密度常數，空間重力場。

十一項實驗建議：理想封閉燃燒實驗、不同物質激光靶實驗、中微子實驗。

感謝愛因斯坦，他的能質原理還在引導物理學前進，或許我們能夠擺脫靠房地產發展經濟的模式。

關鍵詞：能質同一、能質等價、等質等能、能質互補、能質守恒、宇宙穩衡

正文1945年原子彈一聲巨響，愛因斯坦的能質公式天下皆知。１９４６年７月１日出版的《時代周刊》的封面上，刊登了愛因斯坦的畫像并在另半邊的蘑菇云上印上了能質公式，標題是 “世界摧毀者愛因斯坦”（Ｃｏｎｓｍｏｃｌａｓｔ ·Ｅｉｎｓｔｅｉｎ），能質原理沖擊著舊觀念，所以應該換成“物理世界的顛覆者”才對。1905年9月27日，愛因斯坦發表了他當年的第五篇論文《物體的慣性同它所含的能量有關嗎？》（Does the

Inertia of a Body Depend on Its

Energy

Content？，Ann. Der. Physik，18（1905）639。）這是有關狹義相對論的第二篇論文，在分析了物體輻射光的過程后，他在結束語中寫道：“如果有一物體以輻射形式放出能量L，那么它的質量就要減少L / V2 。至于物體失去的能量是否恰好變成輻射能，在這里顯然是無關緊要的，于是我們被引到了這樣一個更加普遍的結論上來：物體的質量是它所含能量的量度，如果改變了L，那么質量也就相應地改變L/9.1020。此處能量是用爾格來計量，質量是用克來計量。用那些所含能量是高度可變的物體（比如用鐳鹽）來驗證這個理論，不是不可能成功的。如果這一理論同事實符合，那么在發射體和吸收體之間輻射在傳遞著慣性?！雹?正是在本文中，愛因斯坦提出了能質原理和能質公式。1907年愛因斯坦在《相對性原理及其結論》的第五部分“關于體系的力學和熱力學”中對此又作了進一步的論述，他說“按照我們的結果來看，對于孤立的物理體系，質量守恒定律只有在其能量保持不變的情況下才是正確的。這時這個質量守恒定律同能量原理具有同樣的意義。”②

愛因斯坦作為歷史上最偉大的科學家，相對論被看成是他的最大貢獻，但細究起來，相對論中的幾條基本原理前人都曾提出，如相對性原理、光速不變、等效原理，唯有能質轉化原理是愛因斯坦的獨立發現，所以可說能質原理所反映的能質同一思想是愛因斯坦對人類的最大貢獻。能質公式以簡潔、優美的形式向我們展現了能量的凝聚和釋放過程是怎么回事，在整個物理學中，只有牛頓力學三定律公式 F= -F（以作用力為F，以反作用力為-F）可與之媲美。能質轉化終被愛因斯坦所說的“所含能量是高度可變的物體”——鈾和钚驗證，人們的目光因此集中于在地表易于裂變的高密度放射性物質上，忽略了能質轉化所具有的普遍意義（m沒有專門指向）。愛因斯坦在1914年普魯士科學院的就職講話中指出：“理論家的方法在于應用那些作為基礎的普遍假設或者‘原理’，從而導出結論?！雹郾疚淖駠谝阅苜|原理作基礎，通過合理的推論以演繹方式展示該原理的偉大意義，使被忽略者得以彰顯。首先說明，前人為推導能質公式已作了大量計算，使本文得以不再重復這些工作，另外，我的目標是展示宇宙的質，不究其數量關系，這雖使文章更像哲學論文，但它又與純哲學論文不同，所討論的完全是物理學范圍的問題，只是引導這一討論的哲學思維使我比他人看得更多更遠。作為科學理論，第一需要邏輯證明，第二需要實驗證明，人們把邏輯證明放在第一位，可見它的重要性，但實際生活中邏輯證明常被忽視，皆因人們只把它看作語言邏輯、形式邏輯或數理邏輯，而邏輯作為正確推理的方法，只是一種狹義用法。從廣義上說，邏輯概指規律和法則，用于代指自然和社會運動發展的客觀規律，邏輯證明正是從廣義上、從內容上要求人們首先必須說明自己的理論是否符合自然法則、是否取法自然，所謂“道法自然”即是說主觀必須反映客觀，與客觀相一致，需知前提正確才能保證推理正確。黑格爾《小邏輯》說：“正確地認識并掌握辯證法是極關重要的。辯證法是現實世界中一切運動、一切生命、一切事業的推動原則。同樣，辯證法又是知識范圍內一切真正科學認識的靈魂。” ④科學論文的作者要先說明自己的理論是否符合辯證認識，第二步才需介紹自己的實驗根據和數學推理。牛頓認為哲學的任務就是把握自然邏輯，再以自然邏輯認識一切現象（包括一切自然科學和社會科學），愛因斯坦也在他第一篇相對論論文中把兩條公理放在前面作為全篇的依據，他們的做法就叫邏輯證明，這種大家風范應成為我們學習的榜樣，本文照章辦理。我們無法深入到普朗克尺度和宇宙大范圍時空，無法進入量子世界，也無法進入黑洞，生物尺度限制了我們，我們只能通過想象和思辨，用邏輯推理去構造科學，再通過觀測和實驗來證實。百年來，科學沒有重大理論突破的原因在不能像愛因斯坦那樣善于運用自然邏輯進行思想實驗。

讓我們回到能質公式，這個E = mc2可以使我們計算任何具體物質的能質轉換量，在公式中，E代表能量，m代表質量； c2代表光速的平方。c2作為常數項表示轉換的比例，如不需計算轉換量省略它同樣能得到 “質量守恒定律同能量原理具有同樣的意義” 的結論，因此為了方便推理，我們暫先去掉常數項，得到E = m，這是能質原理本質表達式。事物是本質與現象的對應同一，量是外在的，本質是內在的，探求事物本質關系時，我們可以不考慮量的大?。ㄔ诨氐浆F象世界進行具體計算時還需用它），這樣便于直接深入到本質。愛因斯坦探索統一場不成功，敗于陷入大量的量的推導難于拔出。老子說：“玄之又玄，眾妙之門” ⑤，注者以“玄”為云山霧罩，皆不得其意。玄者，黑也，為最深色，故以玄喻深。妙者，奧妙也，喻自然規律。規律、本質深藏于現象之中，故需由表及里?！靶中保瓷钊朐偕钊?，老子是說以表里之法才能打開“眾妙之門”。愛因斯坦想找一個簡單的公式把宇宙統一起來，如果采用這種從現象到本質的抽象簡化法，就可實現他的目標。事物自身的聯系是最本質的聯系，作為能量世界（量子世界）的宇宙的自身關系不過是E的正反兩面的關系，愛因斯坦完全可以從自己的能質公式推導出這一關系，得到最簡單的、最高級別的物理定律，所以能否運用哲學思維關系重大。仔細研究E = m，從愛因斯坦 “物體的質量是它所含的能量的量度” （同①）的結論，我們首先得到的第一個推論或結論是：“能質同一”，即能質可以相互轉化。用最簡單的話來說，本質式的含義是：由于光速不變，能量和質量是同一的，是同一個東西在不同條件下的不同表現。愛因斯坦在其《關于廣義相對論的原理》中也說：“根據狹義相對論的結論，質量和能量是同一種東西” ⑥能量是獲釋的質量，質量是凝聚的能量。前者在核能上得到證明，后者在天文現象上得到佐證，黑洞是宇宙中唯一能吸收輻射的天體。有人反對相對論，但原子能的廣泛利用已駁不倒；黑洞的存在雖有爭議，越來越多的天文觀測則肯定了它的存在。我們靠電磁波來傳遞信息，可黑洞沒有光輻射，無法直接觀測，物質只進不出，像無底洞，我們只能通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接推測它的存在，曰 “黑洞”，名符其實。黑洞為什么能吸收光輻射？人們都認為是引力的作用，此認識有誤。宇宙中，黑洞引力最大，但引力只對有質量的物質起作用，（質量由引力產生），而光子無靜止質量，對光源而言，它的方向永遠向外。引力可以使時空彎曲，致光線偏折，但不會吸收光輻射，星系核周圍的向外的強烈輻射就是證明。光輻射也是熱輻射，它服從熱力學定律。熱力學第二定律說明：熱傳導具有方向性，熱量會自發地從高溫物體傳給低溫物體，使高溫物體的溫度降低，低溫物體的溫度升高，但相反方向不能自發地進行。不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。如果我們把一個系統看成是一種空間狀態，那么熱力學第一定律——能量守恒定律就可以看成是空間定律，它說明能量和空間存在一定對應關系。銀河系和太陽系都是能量釋放系統，燃燒的恒星的生命歷程就是不斷向外輻射能量的過程，這個過程所遵循的正是熱二定律，所以我們可以把熱傳導定律看成是時間定律。時間是空間的變化，能量減少對應關系破壞就要調整空間狀態，產生天體的進動。量子力學的先驅們把世界看成是量子世界，看成是熱輻射的世界，實際是把世界看成是能量時空，熱力學兩大定律因此成為最具普遍性的客觀規律。用熱二定律看黑洞現象，它對光輻射的吸收實際是低溫物體在吸收高溫物體釋放的熱能。在自然事物中，我們已找到兩個“絕對”：絕對速度和絕對溫度。絕對速度的載體是斥力量子——光量子，絕對溫度或說絕對零度的載體就是黑洞（確切地說是引力量子），不然，你如何解釋它對所有輻射的吸收？人們說銀河系的中心有一個巨大的黑洞，由于它周圍有百億顆恒星，耀眼的光輻射使我們看不到星系核的情況，但能觀察到它的引力作用。由于它并不吸收周圍的輻射，說明它尚未演變為黑洞，引力的作用只在于將衰老的恒星集聚在一起?；蛟S幾十億年后，燃燼的恒星核匯聚于此，來一個大爆炸，拋掉殘余的能量，通過絕熱膨脹的反作用力，它才會凝聚成純質量的黑洞，并獲得超低溫的絕對零度。

熱二定律的發現者開爾文和克勞修斯的“熱寂說”提出之后頗引爭議。事物本自有產生、發展、滅亡的過程，但人們非常害怕死亡，哪怕是億萬年后人類的滅亡，以致普里高津提出耗散結構理論來反對“熱寂說”。他自認為找到了開放系統由無序狀態轉變為有序狀態的途徑（這里涉及從什么角度看有序和無序），以此來對抗經過無數驗證的熵增加理論。還有人認為可以讓時間倒流，用超光速使人類世界免于“熱寂”，他們不但違背了光速不變律，也違背了熱二定律。有人認為恩格斯反對熱寂說，實際他也承認熱寂的可能，只不過更看重熱寂后的循環，他說：“放射到太空中去的熱一定有可能通過某種途徑（指明這一途徑，將是以后自然科學的課題）轉變為另一種運動形式，在這種運動形式中，它能夠重新集結和活動起來。”⑦“只有指出了輻射到宇宙空間的熱怎樣變得可以重新利用，才能最終解決這個問題”⑧能質公式正好對恩格斯的話作了有力的補充，它把第一定律和第二定律完美地統一起來，告訴我們：物質不滅就是質量通過燃燒轉變成熱輻射，轉變成能量，而熱輻射在黑洞中被重新轉變為質量，如此循環，宇宙永生。它也修正了宇宙熱寂的說法，將之變為恒星熱寂、星系熱寂，使之更合理。雖然每個人都是要死亡的，人類也會滅亡，但是，我們不必害怕自然進程，因為生命還會被制造出來。

1931年，奧地利物理學家沃爾夫岡·泡利預言了中微子的存在， 1956年中微子被發現。1946年，意大利物理學家布魯諾·蓬泰科爾沃想出了根據粒子軌跡捕捉 “幽靈”中微子的方法：當中微子進入氯原子的原子核后，會產生可探測到的放射性氬粒子，這個方法得到運用。但迄今，中微子仍是基本粒子中被了解最少的，因為它不帶電荷，不能與其他物質結合。它在向地球質心運動過程中進入某些元素的原子核（我們常常以為產生了一個更重的粒子），只是匆匆而過（中微子光速運動，所以新粒子壽命極短），但瞬間卻破壞了能量守恒，促使該元素發生反應，我們捕捉的正是這種反應，而不是中微子本身（所有的儀器都無法承接或阻止它）。長期以來，人們認為中微子沒有質量，而最近的研究表明中微子具有質量。有人說中微子僅有微小質量，但這點質量若賦予一個幾乎不占用空間的粒子，它的密度就是無限大。中微子為什么具有穿透力？一曰小，二曰重；小可以利用一切間隙，重則無物堪比，又小又重誰可擋？許多天體都有隕坑，卻看不到隕石，找隕石的人沒有想到那是中微子的杰作。2004年12月12日蘭州火流星墜地爆炸，許多人尋找遺骸不得，我曾致信媒體和有關方面，建議查找隕坑、隕洞并作放射性探測。這是因為彗核、星核作為引力中心是最重物質所居，只有中微子有這個資格，其外層是較重的放射性元素，爆炸是這些重元素裂變，不會有殘骸留下，中微子則穿地而入，哪里去尋它，1908年6月30日發生的通古斯爆炸與此類同。⑨

最近，俄羅斯特羅伊茨新事物與熱核研究所、俄羅斯羅蒙諾索夫國立莫斯科大學、丹麥(哥本哈根)國家地質科學博物館的科學家們得出結論，通古斯爆炸的元兇是一顆彗星的彗核。⑩彗核為什么會爆炸，為什么沒有留下殘?。咳绻ㄥ缧窃趦鹊母魈祗w之核都是由中微子構成，就能回答這些問題。

引力子是物理學中一個傳遞引力的假想粒子，量子力學把引力場量子化，認為引力子必定存在，由引力子作為載體將能量傳遞到無限遠處。愛因斯坦1918年、1936年兩次論證引力波，指出任何物體周圍都存在引力場，引力場存在于彎曲的時空里，引力場能量通過引力波傳遞，所以許多人認為引力場也是可以量子化的，但九十年來人們遍尋引力波不得，更遑論引力子。強引力天體都有強磁場，如果我們能夠測定中微子有磁性，引力子就有了歸宿。

一個相關的證據是太陽黑子的強磁場。太陽的光球層上，有一些旋渦狀的氣流，中間下凹，溫度約為4500℃，因比光球層表面溫度6000℃要低，呈暗黑色，稱為太陽黑子。黑子區域磁場很強，美國天文學家海耳測得太陽黑子磁場強度約三、四千高斯（地球磁場不足1高斯），遠高于光球磁場和普遍磁場，如太陽極區的磁場強度只有1-2高斯。測量天體磁場主要利用譜線的塞曼效應（Zeeman 效應）⑾，原子在磁場中的一些能級會產生分裂，使對應這些能級的譜線分裂成若干個具有不同偏振特性的分量。黑子實際是連接太陽內部的通道，內層物質在此被輸送到表面，在高溫作用下，原子分裂釋放熱能并加入光球的燃燒。已知太陽表面物質燃燒除了釋放熱能還釋放出中微子，強磁場的來源必和中微子相關。太陽黑子數目增多的時候，地球上的地震也多，能量釋放帶有關聯性。歐洲航天局（ESA）2009年3月發射升空的GOCE衛星，發布了一幅地球引力分布圖⑿，地圖顯示引力較強的地區都在地震帶，其地下巖漿層燃燒活躍，如果能測一下這些地區的局部磁場，將會發現它們強于其他地區。

大量的觀測事實證明宇宙中的各天體內部結構按重力即密度組成，認為恒星核心在進行輕物質氦的“聚變”，有違重力原則?；鹕絿姲l流出的熔巖含有地幔物質，凝結成火山巖，其密度大于地表的沉積巖。各國爭相鉆探超深井，前蘇聯在科拉半島的鉆井深度達到了12,262米，⒀ 為世界第一。中石化在四川鉆的川科-1號井，井深達到8875米，為亞洲最深。提取的巖芯表明，深度越深，物質密度越大。科拉鉆井鉆探深度達到9500米時，鉆進一個富含黃金的地層，金含量居然高達80克/噸，地球表層中很少能找到金含量超過10克/噸的礦層，這里卻成了黃金寶藏，其實，這只是因為密度和深度成正比。以地球大氣層為例，你在四百公里以上空間找不到氮、氧一類較重的氣體元素。多數人認為脫離地球引力，一定要有第一宇宙速度，而氫氣脫離地球引力，飄散到太空，從來不需要什么速度，它幾乎是被其它氣體趕出地球的。最新證據來自極光攝影，8月1日日冕物質拋射的拋射引發了月初一周壯觀的極光現象， 8月4日的一張蘇必利爾湖岸照片顯示，⒁ 綠光與頂端的青紫色極光相映成趣。地球大氣層中的原子類型及在天空中的高度，使極光閃現不同的顏色。黃綠色的極光是低海拔地區(距地面大約100至300公里處)氧原子形成的光影展示，藍綠色和紫色由氫氣和氦氣等較輕的氣體產生。2月16日哈勃望遠鏡拍攝的土星極光照片顯示藍色極光出現在距離土星表面超過1200公里的高空，土星大氣主要由較輕的氫氣構成，因此極光出現的高度要遠大于地球。

我國廣東省大亞灣地區的大亞灣核電站與嶺澳核電站正在進行中微子實驗站的建設，⒂ 大亞灣近點探測器距離反應堆約360米，嶺澳近點探測器距反應堆約500米，遠探測器離大亞灣反應堆1900米，離嶺澳反應堆1600米。還有一個中點實驗站也可放置探測器進行測量，以改變實驗的系統誤差，檢驗結果的可靠性。我建議修改設計規劃，將近點探測室直接設在反應堆下，只要有足夠深度，不會影響反應堆的安全運行。引力直接指向質心，中微子的重力方向也指向質心，所以只有在垂直方向上才能探測得更準確、更真實。不但要測光電效應，也要測量磁場變化，我們會看到有很多的中微子穿過樣品，遠多于戴維斯和小柴昌俊的觀測，使用特斯拉計和磁通計，還能看到霍爾效應。最好在電廠鍋爐或鋼廠高爐下也建一個中微子探測點作比較，會看到相同的現象。直接對燃燒中的爐火進行偏振光觀測，可檢測磁場變化，它可以證明核裂變和普通燃燒都是相同的熱輻射現象，都是中微子的磁場被破壞后釋放點電荷即電能（正負電子湮滅，電能再轉換成熱能）的結果。

第二個推論：等質等能，創造高能燃燒條件。

從能質公式所表達的能質同一法則來看，能量和質量之間可以劃等號，稱“能質等價”，也叫等質等能。它說明，所有的物質一律平等（天賦人權、人人平等實際是自然規律在社會現象上的反映），無論何物，每一克質量都有相同的能量蘊藏。如果一克煤炭能發生鏈式反應，它產生的能量就和一克鈾同樣大。人們認為1克鈾的能量比1克煤大十萬倍，這是因為沒有把二者置于同等條件下，這可用高壓電激物質實驗證明。將1克的優質煤粉和1克鈾238粉末各與2克同濃度鹽水混合，使之有良好的導電性能，放入陶瓷絕緣槽中，兩端插入電極，以百萬伏以上高壓電瞬間激發，我們會看到相同的爆炸現象。如果能夠精確測量其能量，也會發現它們釋放的能量相當。這個實驗一石三鳥，既可以證明鈾、碳（煤的主要成分是碳，煤中碳含量在82—93％之間，氫在3．6—5％之間，氧在1．3—10％之間,氮和硫僅分別約占1—2％）能質相當（其他物質也一樣），又可證明被當作核廢料的鈾238在一定條件下同樣可以實現鏈式反應。還可證明在宇宙中，所有的天體都是按重力和密度的大小從內到外來排列和分布的，當重原子進入輕原子重力區時，它就會因裂變產生放射性。電能和熱能是與引力相反的斥力，對物質施加高電壓和高溫等于把它推向弱引力區，物質便從高密度向低密度變化，釋放能量，這叫重力原理或稱引力原理。在地球表面鈾能瞬間裂變，是因為它是重原子，而地表是輕原子能級圈，以此可對引力變化做出說明。煤炭或木材在常溫條件下緩慢燃燒，它只釋放部分能量，減少部分質量（一個真正的燃燒實驗而非氧化汞加熱實驗即可證明），其余質量或成為炭灰或成為二氧化碳，但如將其直接放入10000℃高溫條件中，它也會立刻產生裂變效應，毫無殘余地釋放全部能量，并且不需氧氣助燃。英國科學家埃丁頓提出太陽燃燒的原理是核聚變，作為用日食觀測證實廣義相對論重要人物，他忽視了能質同一原則。全球在核聚變上投入了數十萬人力、上千億美元，花費了五十年而未成功，此為不作邏輯證明之害。我們到處可見裂變實例，卻無一例聚變的實驗證明，連“氫彈”爆炸前后彈點的氦含量變化觀測都無人做。都認為氫彈比原子彈威力大，可誰在同等質量條件下測試過二者釋放的能量？ 1945年8月6日上午8點15分投在日本廣島上空的原子彈“小男孩”，它裝有60千克高濃縮鈾235，核彈本身連同外殼長3米，直徑71厘米，重約4噸。1952年1月，美國進行的世界上首次氫彈原理試驗代號“邁克”，爆炸威力超過1 000萬噸當量，但該裝置以液態氘作熱核材料連同貯存容器和冷卻系統重約65噸，十六倍質量產生的爆炸力恐怕需要用乘法來計算。如此，則同質量物質產生的能量就相差不多。等質等能告訴我們，同等質量的物質只能產生同等的能量，不管它是聚變還是裂變，實際上氫彈威力大于原子彈的部分來自于它超出原子彈的那部分質量。另外，還有一個人們沒考慮進去的是：爆炸區域內的大量物質在超高溫條件下，也被動地參與了核反應，其總量恐超過原子彈本身的質量，當量等級越大超高溫空間范圍越大，被動參與反應的物質也越多。這一點的證明需要對反應堆的核物質能量釋放進行測量，統計它所產生的能量，相信與一顆原子彈相當的鈾235釋放的能量遠小于原子彈爆炸的威力。也可以通過對大量照片進行光度分析，測算出核爆中心溫度，測算3000℃以上空間區域內物質的多少，也應把這些物質質量計算在原子彈爆炸的威力之內。要想進行更精密的測試，可以搞所有物質的高壓電激或高能激光靶實驗，測算它們在特殊條件下，也就是超高電壓和超高溫下的瞬間裂變情況，與鈾等放射性物質作一個比較，我想，等質等能的推論必可以得到驗證（其實，有幾種就可作結論了），所謂“聚變說”也可以有一個結論。從大氣高層的電離層即熱層看，作為輕物質的氣體原子核，分離時并不產生放射性，做好安全防護，實驗的危險不大。

能質原理雖說明任何物質都可成為能源，人類因此將有無盡的能源，卻不可忘了，我們在享用任何能源的同時，也在加速這個星球的滅亡。地球釋放的能量越多，進動的速率越快，自然災害也越頻繁，終有一天會形成全球性災變，恐龍的滅亡不過是最近一個地質周期的結果。為調和眼前利益與長遠利益的矛盾，人類必須學會有節制地使用各種資源。

第三個推論：能質守恒、能質互補。

E = m，這個本質式成立的前提是指整個宇宙的總量或相同的分量，由此我們可以得到第三個推論：能質守恒。它是說宇宙中的可被吸收的能量總量等于宇宙中可釋放的能量總量。指分量則是說以星系團為單位，各星系形成大小互補關系，維持大尺度各向同性。以釋放能為E，以吸收能為-E，則E=-E，它是由愛因斯坦的能質公式或者說是由愛因斯坦的狹義相對論的動量能量關系式E = c 推導出來的： E為能量，ｃ為光速，ｍ為粒子靜止質量，p為粒子動量。粒子靜止時, 能量不為零, 直等于±mc2, 這個能量叫靜止能量,為粒子內能。上述公式的平方根有正、負兩解，一般人認為負號無解，只取正號，這便是現在的能質公式。由于我們隨便丟棄負能解，也丟棄了打開宇宙奧秘大門的虎符的另一半。正負號，實際是說能量有正態和負態兩形式，正態是能量釋放態，負態是能量吸收態，宇宙的存在就是能量釋放和吸收的循環。有些宇宙學家提出宇宙的能量為零，實際應該說宇宙總能量的增減為零，因為它是守恒的，這個事實也得到觀測的證實。物理學家保羅·戴維斯在他的《上帝與新物理學》中說：“運動的能量和質量的能量總是正的，但引力的能量，如某些引力場和電磁場的引力是負的。有時會出現這樣的情況，創造新生物質粒子質量的正能量正好被引力或電磁力的負能量抵消了.”⒃黑洞所具有的強大引力和磁場正符合戴維斯所說的這種情況，分開兩個物體你必須消耗能量去克服把它們拉在一起的引力，改變慣性必須做功，從這個意義上說，引力場具有負能量。在宇宙中，這個負的引力能剛好抵消了物質所代表的正能量。這里的正能態和負能態與量子力學所說的不同，量子力學把正電子看成是負能態，而從相對論出發，我們把所有占有一定空間的物質形態都看成正能態，不管它是在釋放能量還是在以后的后續過程中再去釋放能量，而把不占有空間的吸收態看作負能態。愛因斯坦說：“我們今后在這樣的意義上把‘引力場’同‘物質’加以區別，除了引力場之外的任何東西都叫‘物質’，因此它不僅包括通常意義上的物質，而且也包括電磁場?！雹照⒇撾娮邮怯钪孀罨镜膬δ芰Ｗ?，都占有一定空間，它們的不同僅在于磁場中的軌跡相反，⒅也可以理解為自旋的方向相反，所以只能看作是正能態。事物都是對應同一的，我們需按同一方式解讀這個世界，正、反同一，正、負能也同一，方法是把正反兩解合并，得到E=-E這樣一個無量綱公式，它和牛頓的正反作用力公式F=-F（F是作用力，-F是反作用力）一樣是解釋這個世界的最簡公式，因為沒有比自身同一更簡約的形式了，它們都是宇宙自身同一的反映。

E=-E，質量在燃燒中轉化為多少熱能，就有多少熱能在黑洞中被吸收，轉變為潛在的質量（只有在黑洞轉化為一個新的星系時，潛在的質量才能轉變為現實的質量），以保持宇宙的平衡，或說大尺度能量守恒，反之亦同，這就是能質互補。這一公式可解決眾多問題，例如所謂“暗物質、暗能量”，不過需在其他文章中討論，這里只是說愛因斯坦就差臨門一腳了。

第四個推論：宇宙穩衡。

從宇宙能質守恒，我們可推知宇宙是穩衡的，釋放態和吸收態形成互補，使總能量既不增加也不減少，宇宙的循環就以這一部分釋放輻射和那一部分同時吸收輻射來完成，它并不能此時膨脹，彼時收縮，而僅是此地膨脹，彼地收縮，此起彼伏而已。進一步可推知：宇宙大爆炸不成立，而星系的大爆炸是存在的，但其過程與大爆炸假說正相反，超新星式的大爆炸不是新世界的產生而是舊世界的滅亡。

宇宙穩衡的標志是背景輻射值2.7K，愛因斯坦所說的“物質平均空間密度常數”即此。物質含有能量，都是能量的表現，既稱“量子世界”，能量才是宇宙的本質，所以我又稱之為“能量空間密度常數”，或稱之為“能量守恒值”，因它是能量守恒定律的量的表現。在物理學上，能量守恒定律被看作是最基本的、最一般的物理定律，其他諸定律都是它的具體表現。能量以功和熱來表示，但作為表現物質運動狀態的定律無量的規定似有欠缺。統觀人類所知的各種物理量，有普遍意義的數值只有一個，就是所謂“宇宙微波背景輻射”2.725Ｋ。⒆ 它作為來自宇宙空間背景上的各向同性的微波輻射，遍布宇宙每一角落，所以具有普遍意義。宇宙微波背景輻射被發現后，人們錯誤地把它定義為大爆炸的殘余輻射，忘記了愛因斯坦在1917年的文章《廣義相對論的宇宙學》里說的“這樣構成的一個宇宙，就其引力場來說，該是沒有中心的，所以用不著假定在空間無限遠處密度應該減少，而只要假定平均勢和平均密度一直到無限遠處都是不變的就行了。”⒇他1918年在《論引力波》里又說：“在我們的宇宙中，固然物質不是均勻分布的，而是集中于各個天體之中；固然物質不是靜止的而是處于（比光速慢得多的）相對運動之中。可是，十分可能，在包含許許多多恒星的空間中得到的物質的平均（‘自然量度的’）空間密度，在宇宙中接近一個常數?！保?1）可惜的是，后人沒有沿著這一觀點推衍下去，反而另起爐灶搞了個違背物理學基本定律的大爆炸說。如果我們承認物質以空間形態存在，所有的物質怎么可能聚集在一個奇點上，那無限的溫度和壓力下還有什么能夠存在？（辯證法認為一切存在都是有限的）無限高的溫度可以很快降到2.7Ｋ，也會很快降到絕對零度。以一個奇點爆炸而成的廣漠宇宙，必應按熱力學的規定其熱量從中心向外擴散，熱能需要傳遞，怎么可能產生無中心的各向同性？宇宙大尺度（大尺度指星系團以上，小尺度指星系以下）空間能量（均衡分布）守恒又與宇宙小尺度空間能量不均衡分布同一，這樣才有各個天體的存在。但為了保持與大尺度的協調，小尺度空間各部分以引力子為基準，從內到外、從重到輕按密度也就是能量密集度分布，當能量密度變化時，其空間狀態就要改變，即運行軌道要改變（包括航天器也要受此制約），這就是愛因斯坦所說的“發射體和吸收體之間輻射在傳遞著慣性。”（同①）

相對論要求把物質與能量空間看成一體，認為引力場就是空間重力場(牛頓和愛因斯坦都是這樣看的，但沒有直接表達出來)，當天體質量達到一定數值時，聚在星球外層的物質會自動向真空態演化，這樣大質量的星球因外層物質分裂釋放能量而成為恒星。恒星因所在星系的空間位置應重力場和能量守恒定律要求占有一定空間范圍，如果在這一范圍內恒星的質量不能滿足能量場要求，就會有一定數量的行星來作補充。我們說能量守恒雖是在大尺度前提下，但它實際也規定了小尺度重力空間的能量值，不斷地按照空間重力場的守恒值調整各自的空間位置構成所有天體的運動，此即“第一推動力”。

在能量守恒前提下，大尺度空間內各種元素含量也守恒，所以我們在恒星級以上天體及空間區域中，氦豐度都在29％左右，它的豐度是在星系形成之初就確定的。守恒存在于不守恒之中，氦豐度在恒星級以下是不守恒、不均衡分布的，例如類木行星上的氦含量遠比類地行星高，這與類地行星密度大相關。氫元素聚變為氦元素的反應在整個宇宙中根本不存在，沒有任何實驗數據向我們證實這一過程，這實在是一件非常奇怪的事。如果太陽上真有這樣一個過程，氦含量應不斷增加，但所有恒星，不管新老，都保持一個恒定值。

今之所言，皆可驗證，科學需拿證據說話，若某一現象可有兩種解釋，應以實驗證其一。如紅移，有慣性和引力兩解，過大的紅移以慣性解得超光速，背理，何不以引力解之？燃燒說亦如是。大爆炸假說三證據皆移花接木，以背景輻射看，它本是宇宙大尺度空間能量守恒值，正、負能轉化以其為準繩，又可稱“絕對能值”。比如黑洞對輻射的吸收不是無止境的，其從絕對零度升溫至2.7K為止，達此值便重新噴發變為一個新星系，這就是所謂“類星體”。宇宙膨脹說以能量釋放為動因，卻無視吸收體的存在，片面性一覽無余。又廣義相對論說明引力不僅與物體的質量有關，也與物體的自轉有關，根據愛因斯坦引力場方程計算得到的水星軌道近日點進動的理論值與觀測值相當符合。但自轉軸為什么進動？空間能量守恒值可以告訴我們，這是由于太陽的燃燒和水星自身能量的釋放，使得太陽系空間和水星軌道空間能量減少，它們生存空間就必須縮小以適應這種變化，從而保持空間與能量的對應關系，它可以解釋所有天體的運動。我們在夜空中所見的天體大多呈現紅移，只有少量藍移，這不是因為宇宙在膨脹，而是地球自身的進動拉大了與那些天體的距離，產生紅移；太陽對星系核的進動則拉近了與銀河系內某些恒星的距離產生藍移。

發射于1972年的“先鋒10號”，據說已飛出太陽系，但2003年 NASA噴氣推進實驗室發現，它偏離預定航向40萬千米，此后其他探測器依然偏離，說明太陽系空間半徑每年因進動要收縮1.3-1.5萬千米。

寫此文，非突發奇想，乃是在學習相對論過程中，總感意尤未盡，憾無人推進才勉力為之。本文涉及物理學核心問題，所有推論皆可驗證，有條件又感興趣的若能做一下上述實驗，善莫大焉。我寄希望于實驗物理學家的開創精神，也歡迎國外學者來做，畢竟科學無國界。

最后不免仍有遺憾，科學無情地打壓了人類的想象力，使超光速的蟲洞、外星人都成了娛樂的玩偶，不過，一個有序的世界不是比什么都重要嗎。愛因斯坦言猶在耳：“上帝不是在擲骰子?！保?2）感謝愛因斯坦，他的能質原理還在引導物理學前進，或許我們能夠擺脫靠房地產發展經濟的模式。

2010年8月修改于靜衡齋

本文內容的相關實驗（共11個）：

能質同一普遍性實驗1：可燃物全封閉燃燒前后的質量對比。

首先聲明：拉瓦錫從未做過燃燒實驗，他做的是氧化汞加熱實驗，燃燒是系統對外做功，加熱是外部對系統做功，因此，現代人要用一個真正的燃燒實驗證明他的論斷。用酒精（用酒精燈控制燃燒速度非常方便）作實驗品，加氧氣輸送裝置（以氣針直接對燈芯）,置于封閉的透明的燃燒箱內，外部可直吹冷氣降溫，自動點火，連接多個氣囊收集廢氣，燃燒前后稱重（燒掉幾十克即可）。理論推斷，燒掉的物質40%以上的質量會轉變為熱輻射散失。

能質同一普遍性實驗2：高電壓下電解質溶液的變化

從普遍性來看，一切元素都可以產生裂變，只不過需要相應的條件。低溫等離子技術中，普通鹽水在1000伏電壓下變為等離子體，強電解質溶液在較高電壓下電阻大幅降低，3000伏以上電壓足可使電解質溶液等離子體化，所輸出的能量會超過輸入的能量。只要有大功率可控硅整流裝置和安全保證，許多單位都可進行實驗。

等質等能實驗1：高壓電激物質釋能實驗。

將1克的優質煤粉和1克鈾238粉末各與2克同濃度鹽水混合，使之有良好的導電性能，放入陶瓷絕緣槽中，兩端插入電極，以百萬伏以上高壓電瞬間激發，我們會看到相同的爆炸現象。利用儀器分別精確測量其釋放的能量，亦應相同。還可用其他物質做相同實驗。

等質等能實驗2：高溫激光激發鈾238微粒裂變實驗

鈾238通常作為核廢料被遺棄，處理起來非常麻煩，其實它應該和鈾235同樣得到重視，關鍵在于找到讓它釋放能量的辦法。高溫激發等于輸入能量，它產生與引力變化相同的作用，可以促使放射性元素產生裂變。用攝氏萬度以上的激光束轟擊鈾238以及其他物質微粒，能使其迅速裂變，應統計同質量各種物質標靶所產生的能量，做個比較。

如果實驗成功，就不再有核廢料也無須濃縮鈾，不過各國需要對核材料實施全面控制。

等質等能實驗3：反應堆的核物質能量釋放測定。

統計它所產生的能量，相信與一顆原子彈相當的鈾235釋放的能量遠小于原子彈爆炸的威力。

中微子實驗1：大亞灣中微子實驗站建設改進建議。

建議修改設計規劃，將近點探測室直接設在反應堆下。中微子的重力方向指向質心，所以只有在垂直方向上才能探測得真實、準確。不但要測光電效應，也要測量磁場變化，我們會看到有很多的中微子穿過樣品，使用特斯拉計和磁通計還能看到霍爾效應，效果遠好于戴維斯和小柴昌俊的觀測。

中微子實驗2：燃燒普遍釋放中微子證明實驗。

在電廠鍋爐或鋼廠高爐下建中微子探測點，只要不對爐基產生影響，不必挖得很深。我們會看到與大亞灣相同的現象。還需要直接對燃燒中的爐膛進行偏振光觀測，檢驗磁場變化。它可以證明燃燒是原子核釋放出中微子和點電荷即電能（正負電子湮滅，電能再轉換成熱能）的結果。

中微子實驗3：中微子即引力子的磁場變化實驗。

在1、2兩項實驗中同時進行，還應分別對燃燒中和停止燃燒的同一地點磁場進行測度。中微子穿過實驗樣品時，如果磁場有變化，即可認定中微子有較強磁性。燃燒與停止燃燒如果磁場大小不同，可認定燃燒與磁場的產生和強度密切相關。

中微子實驗4：地震帶局部磁場比較測量。

地震帶地下巖漿層燃燒活躍，釋放大量中微子，例如在汶川、玉樹，測一下這些地區的局部磁場，將會發現它們強于其他地區。

空間能量密度實驗1：萬米垂直距離引力變化測試。

同緯度不同的海拔高度，物質與地心間的引力大小不同，宇宙中的物質按引力大小呈能級分布，不同的引力區的物質的密度不同，它使放射性的產生及強弱與引力條件相聯系。我們把兩組質量相同的同類放射性物質與測試儀器分別放在高山峰頂及地下深井中，使其垂直距離相差萬米，觀察其放射性有何差異。遠離地心的樣品會有更強的放射性，如是，引力定律就可看成能級分布律。

空間能量密度實驗2：地震區電離層變化監測。

地震是地球局部的能量釋放，它使震區的空間能量密度有所變化，這種變化會在電離層引起一定反應。俄羅斯科學院航空宇宙監測科學中心通過多年研究發現，地震前震中上空大氣電離層電子濃度發生著急劇改變，因此，跟蹤大氣電離層電子濃度的變化可預測地震的發生。由于我們不知道哪里會發生地震，全面監測較難，但如果發生地震后，立即就對震中上方的電離層進行觀測應該沒有問題，它會從異常逐漸恢復到正常狀態。和相鄰地區的觀測數據進行比較，就可知什么情況是由地震引發的。借助美國的GPS和俄羅斯的“格洛納斯”全球衛星系統及我國的“北斗星”系統就可以監測電離層狀態的變化。

注釋：

①《愛因斯坦文集》第二卷第128頁（論文頁面第118頁）范岱年、

趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版 1977年第一版②《愛因斯坦文集》第二卷第195頁（論文頁面第185頁）范岱年、趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版 1977年第一版

③《愛因斯坦文集》第一卷第87頁（論文頁面第75頁）范岱年、

趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版 1976年第一版

④《小邏輯》[德] 黑格爾著賀麟譯[M].北京商務印書館1980年版第 177 頁

⑤《老子·第一章》

⑥《愛因斯坦文集》第二卷第374頁（論文頁面第364頁）范岱年、趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版1977年第一版

⑦、⑧恩格斯《自然辯證法》[M].北京人民出版社1971版第23、261頁

⑨通古斯之謎：1908年6月30日7時15分俄羅斯西伯利亞現今克拉斯諾亞爾斯克邊疆區的通古斯卡河地區伴隨著雷鳴聲飛來一個巨大的火球，緊接著，爆炸使葉尼塞河、勒拿河與貝加爾湖之間方圓百萬平方公里內都感覺到了震動，蘑菇云升起，歐洲許多國家在夜空中看到了白晝般的閃光，甚至遠在在洋彼岸的美國，人們也感覺到大地在抖動。隕石墜落地區，總面積約為2200平方公里的森林6千萬棵樹呈扇面形從中間向四周倒伏，爆炸能量相當于1500-2000萬噸TNT炸藥。這個爆炸被橫跨歐亞大陸的地震站所記錄，其所造成的氣壓不穩定甚至被當時英國剛發明的氣壓自動記錄儀所偵測。接下來幾個星期，歐洲和俄國西部的夜空有如白晝，亮到晚上不必開燈讀書。在美國，史密松天文物理臺(Smithsonian Astrophysical Observatory)和威爾遜山天文臺(Mount Wilson Observatory)觀察到大氣的透明度有降低的現象至少數個月。一些科學家認為通古斯隕石的質量不小于百萬噸，速度達30-40公里每秒，但在現場卻找不到隕石，這就是所謂通古斯之謎。

⑩科報網科技日報

www.stdaily.com/oldweb/gb/stdaily/2006.../content_570883.htm

⑾塞曼效應（Zeeman 效應）：荷蘭物理學家塞曼1896年發現把產生光譜的光源置于足夠強的磁場中，磁場作用于發光體會使光譜發生變化，一條譜線即會分裂成幾條，原子在磁場中的一些能級會產生分裂，使對應這些能級的譜線分裂成若干個具有不同偏振特性的分量，因此目前對黑子磁場的測量主要是通過偏振光即Stokes參量I、Q、U、V的觀測來實現。

⑾《追蹤大氣電離層電子濃度可預測地震》[N].《科技日報》2005-9-19

跟蹤大氣電離層電子濃度變化預測地震：為周期性的觀測大氣電離層的狀態，俄研究人員使用了衛星釋放出的雙頻無線電信號，它可以被地面站接收到，科研人員研制出計算信號參數變化的方法，編制成計算機程序，在2004年9月16日至22日發生在俄羅斯加里寧格勒的地震事件中得到了驗證。這次地震是在同一地方以2．5小時為間隔發生的，地面衛星信號接收站距離震中在260千米到320千米之間。觀測數據表明，震前的3至5個晝夜的時間內電離層電子濃度在增長，而在震前2個晝夜的時間內電子濃度的最大值大大下降了，電離層電子濃度急劇下降只發生在震中附近，位于震中1100千米的地面設備記錄的信號沒有任何改變。因此，可以認為，電離層電子濃度的急劇下降（我認為地下核裂變可能釋放了更多的正離子，正離子裂變反應中吸收了一些電子，轉化為光）是由于地震效應引起的，電離層的這種狀態就是要發生地震的征兆，該方法對預測短期地震很有價值。

⑿ Imgearth.url

地理時間

⒀曾樸研究 - RESEARCH ON ZENG PU - Elton's BLOG

eltonzeng.blog.hexun.com/35321974_d.html

⒁cnbeta.com/articles/119122.htm

⒂大亞灣在深圳市區以東約50公里，在香港東北約55公里。大亞灣核電站與嶺澳核電站相距約1公里，目前共有四個反應堆， 2010年與2011年嶺澳二期的兩個反應堆將分別開始發電，屆時將成為世界第二大的反應堆群。

⒃保羅·戴維斯《上帝與新物理學》徐培譯. [M].湖南科學技術出版社1995年10月第一版第34頁

⒄《愛因斯坦文集》第二卷第323頁（論文頁面第313頁）范岱年、趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版 1977年第一版

⒅1932年，安德森與內德梅耶將云室置入一個強磁場之中觀察宇宙射線，發現一種粒子的軌跡與當時已知帶電粒子的軌跡不一樣，根據軌跡偏轉的方向，判斷這種粒子的電荷是正的，且與電子的質量近乎相等。

⒆宇宙微波背景輻射是一種充滿整個宇宙的電磁輻射。絕對溫標2.725K。1965年，美國新澤西州貝爾實驗室的無線電工程師阿爾諾·彭齊亞斯(Arno Penzias)和羅伯特·威爾遜(Robert Wilson)意外地發現了這種宇宙輻射場。

⒇《愛因斯坦文集》第二卷第363頁（論文頁面第353頁）范岱年、趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版 1977年第一版。

（21）《愛因斯坦文集》第二卷第376頁（論文頁面第366頁）范岱年、趙中立、許良英編譯[M].北京商務印書館出版 1977年第一版