目　　　　录

　　科 普 版

　　前　言　　　　..........................................06...009
第 一 篇　和天地宇宙对话 　..............................48...015
　　　人类的天性　　.............................................015
　一、面对万千物象世界，我们理解了多少？　............017
　二、科学的发展，我们却拥有更多的问题　　............027
　三、物性的领悟　　.............................................035
　四、自然界的素描图象　　....................................053

第 二 篇　地球人类的物理科学 　........................64...065
　　　梦生梦灭话科学　　.......................................065
　一、现代科学的理论问题　　.................................074
　二、科学再次面临变革　　....................................086
　三、重塑科学的艰难　　.......................................097
　四、现实视角解读时代科学　　..............................112
　五、科学是否能够战胜所有的神秘？........................122

第 三 篇　物质论 　..........................................36...129
　一、物质是什么？　.............................................131
　二、物质世界的实在性和确定性　　........................134
　三、物质只有一个种类　　....................................141
　四、物质可以无限小吗？　....................................149
　五、物质的基本组织--原气　　...........................155
　六、物质普遍存在吗？　.......................................157
　七、物质世界的运动图景　　.................................161

第 四 篇　物体论 　..........................................42...165
　　　物体问题的本质　　.......................................166
　一、孤立问题的思想方法基础　　...........................169
　二、物质运动的系统性　　....................................173
　三、物质运动系统的层次结构　　...........................179
　四、物体的动态性　　..........................................184
　五、物体的相对性　　..........................................196
　六、物体的群体性　　..........................................202

第 五 篇　度量论 　..........................................50...207
　一、时钟和时间　　.............................................208
　二、物体的运动和物体的长度　　...........................220
　三、光速问题、百年困惑　　.................................230
　四、物体会受到系统环境的影响吗？　.....................240
　五、科学是科学家编写的故事　　...........................249

第 六 篇　运动世界 　.......................................55...257
　一、科学中的数学理念　　....................................257
　二、时代科学理论与应用脱节　　...........................269
　三、物理规律与参考系　　....................................277
　四、寻找真实的运动世界　　.................................295
  灰色的机械论　.............................................06...313

研 究 版 

第 七 篇　形象物理的数学基础 　........................68...325
　一、理论序言　　................................................325
　二、自然哲学的形象理论概论　　...........................337
　三、形象物理的数学基础　　.................................346
　四、形象物理的方法基础　　.................................367
　五、运动效应规律的探索　　.................................378

第 八 篇　引力中的热现象 　..............................20...393
　一、引力中的热现象　　.......................................393
　二、引力中的热现象实验研究　　...........................400
　三、就引力温差实验答复质疑　　...........................411

第 九 篇　电磁现象 　.......................................16...413
　一、机械观下的电磁物象！　.................................414
　二、电磁知识与相对性理念　　..............................419

第 十 篇　太阳的引力和行星的运动 .....................56...429
　一、太阳的引力　................................................432
　二、行星的运动　................................................449
　三、双星的运动　　.............................................462
　四、引力中的光波和物体　....................................467

第十一篇　理论预言和实验验证　　.....................28...485
　一、说说实验的重要性　　....................................485
　二、求象科学是理论预言实验的竞赛　　..................487
　三、相对论原理与以太实验　　..............................490
　四、Sagnac 实验　　.............................................492
　五、一些实验设想和实现技术　　...........................495
　六、引力磁场理论预言卫星陀螺实验　　..................504
　七、各种理论对于GP-B实验的预言 　　..................506

第十二篇　哲学思考与总结　　...........................60...513
　一、面对科学的复杂情感　　.................................513
　二、理论只是捕捉物象的工具　　...........................525
　三、物理中的数学风格　　....................................541
　四、科学是理论的竞争　　....................................548
　五、串联物象的故事主线　　.................................563

后　记　......................................................06...571

第 一 篇   和天地宇宙对话

　　人类的天性

　　今天，中国已经走入了经济社会，有人们感叹在科学自身造就的繁忙世界上，谁还有暇来顾及科学自身呢！但是不应忘记从大自然中走来的地球人类，每个人都有着欲与天地宇宙沟通心灵的天性。比如有人写有一篇名为《生命是一项奇迹》的散文：

　　我常觉得生命是一项奇迹，一棵微不足道的小草，竟开出像海洋一样的湛蓝的花。两只毫不起眼的鸟儿，在枝头唱出远胜于小提琴的夜曲。在山里完全没有人看见的地方，一棵大树几千年自在地生长。在冰雪封冻的大地，仍有许多生命在那里唱歌跳舞，保有永不枯竭的暖意。当我们在星夜里，抬头望想无垠的天际，感于宇宙之大真要叫人落泪，这宇宙里有无数的星球，我们的地球在星球之中，有如无边沙滩的一粒沙子，那样不可思议的渺小。但在这样渺小的地方有着生命，有着爱，有着动人的歌声。生命是短暂的，然而即使不断的生死，也带不走生命作为一项奇迹的伟大。今天在乡下的瓜棚看见几个绿色的瓜成熟了，看呀！一切都是现成的，这世界从不隐瞒我们，它是那样的简单和纯粹！就是一个瓜也是明明白白，我们应该感谢这个天地世界。

　　也许，这一欲与天地宇宙沟通心灵的天性在很多人们的心绪和心境中只是一如过隙之梦。也许也有我们行于天地之间，观于山川秀丽景色之中，人们朝观云景，夜望星月，总是抹不去留在心头那个时常的天地宇宙的心影，天地宇宙中为什么有如此般美丽的景色！万物都源于何物？世界里为什么有我？......也许，在朝日只见砖瓦砌筑的城市里，常坐在嘈杂的机器身旁，很多人生活在科学造就的繁忙的快节奏的工业社会里，无暇顾及这一工业社会的动力源头 - 科学，但也不会没有人曾对着不停运转的机器看得发呆，皮带的传动可以导致很多的灯泡制造出光芒，机械传动（做功）的最后结果可以生产出物质？--是啊，繁忙的快节奏的现代职业搅乱了人们感知自然的天性，我们之中的大多数人们，对于这些宝贵的自然感知没有做出更多的哲理思考，也无从对于诸如此类做功中产生物质的问题进行深刻的物理思考。也许，我们自命不是发现伟大理论的科学家，或许是无法克服职业谋生的拖累，或许觉得微小的发现对于人类的整个知识结构来说实在是微不足道，怕不足以引起人们的兴趣。是啊，很多时候我们感知自然的天性没有得到充分的发挥，我们欲与天地宇宙沟通心灵的情感总是被深深地埋藏。也许，我们珍惜宝贵的灵感机遇是最主要的，当然不是我们能够珍惜我们的灵感就会有所发现，但是，只有我们能够珍惜这些灵感，才有可能有所发现，才有可能理解曾浮于我们心头的各种困惑问题。尽管对于天地宇宙之无限广阔，科学家总归是渺小的，然而，正因为宇宙之无限广阔，每一点对于天地宇宙的感悟都会让人感到兴奋、感到无限的乐趣。有位议员在参观了天文台的望远镜，面对美丽无垠的苍茫星空之后说道，看来，谁当选美国总统这并不是一件重要的事情。是啊，人类最大的事业肯定不是谁是美国的总统，而是认识人类在宇宙中的地位和关心地球人类自身在茫茫宇宙中的命运。

　　人类是从天地宇宙中间走来，有着欲与天地宇宙沟通心灵的天性。对于一个人而言，从事天性爱好的事业是人的最大的满足，而无需获得另外人们对于某种灵感的认可。如果有人们痴情于某种自然界事物，他可能不是因为什么，只是因为从大自然中走来的人类拥有认识自然的天赋兴趣。所以我们的天性和我们要做的事情是珍惜我们的自然天性，留住所有与天地宇宙沟通心灵的灵感，和天地宇宙对话。天地宇宙总是在倾听我们人类的每一点沟通心灵的感悟。当然他也总是默默的宽容人类的对于他的各种误解，相信人类对于天地宇宙总比过去拥有更深更多的感悟。

　　感谢万物，感谢天地宇宙！

　　1.1. 美丽的自然世界

　　繁忙的生活之中，我们很少思考生活以外的事情，但是当我们有了安定的生活，有了闲暇以后，我们也许会思考我们身边以外的事情，思考万物的事理以及遥远的时空。

　　休息天了，忙碌工作了一周的人们来到清静的大自然怀抱，感受青山绿水的宽阔与魅力，欣赏草木的芳香和亭台楼阁的多姿多彩，聆听鸟叫蝉鸣的大自然音乐。美丽的风光和愉悦的心情，也许此时勾引起我们对于大自然世界的遐想：

　　上帝真伟大，创造了纷繁美丽又波澜壮阔的世界，同时创造了能够感知世界的生物和会思考的人类。天地有多大？为什么我们能够看到这个美丽的世界？是因为光波吗？光波又是什么？

　　科学告诉我们光既是波动又很像粒子，世界上的万物都会 不同程度的反射太阳光，光线跑进我们的眼睛，所以我们就看见了外面纷繁美丽的世界。那么光线到底是什么？人们曾经认为光是一种粒子，后来认为这是一种波动。现在人们说它既是波又是粒子，你能不能想象这是怎样一幅物质运动图像？如果光是振动的粒子，光是不是一个个旋转着的微型弹簧振子？微系统的旋转和振动体现了光的波动性质，微系统的移动体现了光波作为粒子的移动？如果光是波子，那么是什么样的一种超级气体接力传送了美丽的光波？有人说，这种超级的气体是引力场，你相信吗？

　　另外的问题，如果光更是一种波动，光也是物质的转移吗？是的，我们曾经这样认为光就像一颗颗极速飞行的粒子。但是如果认为光本质上是波动的传递，那么一般而言波动的传递是一种运动的传递而不是物质的转移过程。不过不管光是不是物质的转移，科学家好像曾经计算过太阳 50 亿年来因为发光导致的太阳质量减少的数量（0.03%？），也相信海水吸收太阳光的辐射温度升高水体质量会增加。但是至于发光是不是物质的散失问题，也许需要我们自己的头脑做出属于自己的回答。有些越是简单的问题，科学越是难以做出明确的答案。不过科学实验证实，高能量的光波可以转变为正负电子。光波如果仅仅是运动的传递，最后能够转化物质粒子的存在，这也许会使我们陷入‘运动可以转化为物质'的荒谬结论。

　　如果有机会，可以去参观潮汐发电厂，人类可以将地球的运动造成的潮汐转化为电力，电力可以驱动粒子达到接近光速的运动。实验显示，接近光速运动的粒子相互碰撞可以碰撞出更多的粒子，如果我们将潮汐电站的电力与粒子加速器相连，我们得到这样一个结论，地球可以牺牲自己的转动生产出物质！

　　地球的运动通过一系列的机构操作可以生产出物质，这的确是有违事理的事情。运动是物质的空间位置的变化，如何能够转化为物质自身？这如同认为女人是因为做梦就会生产小孩一样荒唐可笑。可是接近光速运动的粒子可以碰撞出更多的粒子，这是实验室每天可以重复的事实。粒子可以生产粒子，也许不难相信。正像细菌可以生出更多的细菌，病毒可以生出更多的病毒。粒子也可能会生出更多的粒子，要不世界上这么多的粒子是谁创造的。如果不是上帝的创造，那么只有粒子自己创造新更多的粒子。不过从另一方面而言，我们毕竟没有亲眼看见接近光速的粒子可以撞出更多的粒子，不可能一下子就相信科学家的实验结论，也是完全可以理解的心态。但是我们通过皮带传动带动发电机让我们家里的电灯发出光芒应该是我们亲眼所见的现象，如果我们相信光是一种物质的转移，那么我们还是可以得到皮带传动可以产生物质的结论！！

　　1.2. 光和热到底是什么？

　　七月骄阳似火，光波给我们带来美丽色彩，也给我们带来了热量，同时光波带给我们的也有困惑的问题。光波是不是就是一种我们看得见的热量？科学曾经认为热是一种特殊的物质，现在热是一种特殊的物质的观点已经被科学的人们几乎忘记，通常的科学认为热是一种能量或者分子的运动，但是人们从一种认识走向另一种新的认识的时候，并没有完全解决让我们困惑的很多问题。想想这种景象，太阳光跑到海水里，海水温度升高了，热量增加了，能说这太阳光不是我们亲眼可以看见的热质？这是不是表明热质说并不是完全错误 ？

　　太阳为什么万丈光芒，地球为什么有火山活动？关于热现象世界，我们的确还有许多的问题。是啊，那么地球为什么有火山活动呢？是因为地球内部有一个火热世界，那么地球内部火热世界的热量来自于什么地方？

　　时代的进步，除了在科普书上或者地理书上听说了有火山这么回事，电视上我们也可能看到过火山地喷发的壮观景象，但是对于地球总体上是一个火海世界，我们毕竟缺乏直接的感性认识，毕竟地球的外表是一个温和凉快的世界。有兴趣我们可以来到五大连池旅游，我们眼前的火山口遗迹是真实的，如你的喜欢，你也可以来浙江的雁荡山旅游，这里据说是典型的火山岩浆地貌的遗迹。面对感觉和理性的不一致，我们是否曾经思考这样的问题，地球内部真的是火海世界？我们人类真的是居住在火海世界的一块"浮冰"之上？地球内部的火热世界会不会有一天突然发烧，把我们的地壳融化，让我们失去居住的家园？如果地球真的是火海世界，那么多的热量来自何处？地球内部有无尽的煤炭资源在燃烧吗？关于这些问题，科学告诉我们，如果是煤炭资源燃烧的热量维持了地球内部的火热世界，50 亿年来，就算整个地球都是煤炭世界也维持不了 50 亿年的长期燃烧。科学家也假设地球的火热世界来自于地球形成时候的摩擦生热，一直保持到今天。不过 Kelvin 先生计算过，如果地球内部没有其它热量来源，原始的热量由于地球地壳的热传导热量损失，只够维持地球内部大约 1000 万年的火热世界，然后地球冷却成为固体构造的世界。面对诸多理论困惑，我们不禁要问，热现象的本质是什么？我们的科学是否已经清楚地认识了热这种现象的本质？有时想来，我们虽然遥望宇宙天际，我们也可能对于我们脚底下的问题更加一无所知。也许我们希望地球是一个固体构造的世界而不是一个内部火海世界，当然这样有一个好处，地震可以不再发生，不过同时地球的造山运动也同样地停止了，那么高山终有一天风化为大海，我们的子孙将失去赖以生存的陆地。

　　科学的发展，我们关于地球内部的火热世界的热量来源有了一个重核放射性能量的解释。但是解决了热源来源的问题这只是认识地热问题的第一步，还有很多问题等待着我们去认识。地球内部真的有热量传到地壳外面来吗？如果地球内部的火热世界通过地层在向地壳外面传递着热量，导热性能较差的沙漠下面应该有着超越常规的地层温度。沙漠下面的地层，往下面是火海世界，往上面是能够保温的沙漠层，想来应该有着一个超越其它地方的地层温度。但是沙漠下面超越常规的地层温度并没有被发现，沙漠下面倒是安静的躺着丰富的石油和煤炭资源，有趣的是沙漠居民每到夏天在沙漠下面寻找他们的清凉世界以度过每年沙漠地面上的酷暑。陆地地壳地层的温度分布几乎与地壳地层的导热性能无关，似乎说明地球内部的火海世界并没有通过陆地地壳向外面传递着热量。地球内部存在放射性热源是可以相信的，地球的放射性元素作为比较重的粒子应该更多地存在于地球的内部是可以肯定的，如果放射性元素产生的热量不会散失，地球内部的火热世界将会越来越热。但是陆地地壳地层的温度分布几乎与地壳地层的导热性能无关，也似乎明白无误地说明地球内部的火海世界并没有通过陆地地壳向外面传导着热量。地壳里外温差的存在，而我们的陆地却似乎没有得到来自地球内部高温世界的 热量，这个问题曾经引起我们地理科学家们的兴趣。为了认识地球内部的火热世界以及传向地壳外面的热量是否符合地壳地层的传热分析，科学家们曾经通过卫星进行了地球热辐射观测。地球的辐射热量减去地球吸收太阳的热量，剩下的应该是地球内部火海世界传向地壳外面的热量。不过卫星观测得到的结论是，地球的辐射热量减去地球吸收太阳的热量，只有地壳地层的传热分析得到的一半数值，这一结果让人感到意外。如果卫星的观测数据可靠，我们的陆地没有得到来自地球内部高温世界的热量，这一推测可能是我们发现了科学以往理论不能解释的新的事实。科学的困难问题令人困惑，令科学家们伤透脑筋。科学的困惑问题并不总是在遥远的宇宙，也并不总是在看不清的微观世界，也存在于我们看得见摸得着的身边世界。有温差存在而不传热，读者们过去是否注意到这个很有趣的问题呢？如果我们在冬天，我们的身体也具有地球系统这种特性，我们可以少穿很多衣服啊。科学探索遥远的宇宙和细微的粒子，其实脚底下的问题和很多身边的问题也并没有很好解决。也许解开科学的困惑问题需要上帝赋予的灵感。也许科学留下的问题的确是一些困惑的和更难解决的问题，或许上帝的灵感已经光顾了其中一位喜欢此类思考问题的人，或许什么时候我们发现一本书已经揭开了这个问题的答案。也许你正在读着这样的书，本书作者在本书的第七篇等着和你一块研究这方面的问题。

　　1.3. 功和能的本质是什么？

　　欣赏了大自然美丽的景色，思考了我们感兴趣的问题，然后又踏上了回家的旅途。火车上我们也许留意了服务员辛苦地将服务车一节一节车厢地推过去。服务员真辛苦，不过作为物理问题，服务员的辛苦做功该如何计算。假设服务员将服务车从最后一节车厢推到了最前一节车厢，此时火车也从杭州开到了上海，服务员地辛苦做功等于服务员所用的力乘以火车的长度。儿子问爸爸，老师说力作用在物体上所做的功等于力的大小乘以物体在力方向上移动的距离，为什么那个服务员所做的功应该乘以列车的长度而不是乘以杭州到上海的距离？不是在火车上看这个问题，在地面上的人看来，那辆服务车在服务员的推动下从杭州移动到了上海。当然为了体现服务员的辛苦，说服务员把服务车从杭州推到了上海是夸大的，服务车的确在服务员的推动下，从杭州推到了上海，不过是借用了火车自身的力量，服务员的辛苦长度，还是不会超出那辆列车的长度。在这里，作者通过事例分析是想告诉大家一个物理道理，虽然有理论主张物理问题可以选择任意的参照系，实际上做功作为力学问题参照系的选择不是任意的。一般而言，功能原理只在具体问题的系统参照系上确定成立。服务员在火车上推小车，做功问题的参考系是火车。

　　现在随着经济的发展，遇上了能源紧缺的时代，我们是应该好好再次关注能量的问题。不过能量作为物理学概念到底是一个什么样的东西？功又是什么？以往的认识功的问题就是能量的问题。说什么是功吧，功是能量变化的量度，什么是能量吧，能量是做功的能力。如果一个学生问物理老师，什么是功和能呢？哪位物理老师能够回答这个问题呢？看来似乎看透宇宙的科学一直来交给我们的总是一些糊里糊涂和不明不白的概念。关于什么是能量，我认为，一切能量本质上都是因为物质的运动，包括引力势能，你会相信吗？如果你不觉得这样的理解是合理的理解，那你认为功和能到底是什么样的东西呢？

　　二、科学的发展，我们却拥有更多的问题

　　虽然科学家们也在反对地球人类的科学已经走到了终点的观点，承认科学并不完美，存在着很多问题，有着很多值得继续研究探索的课题和领域，但是科学很多时候留给我们的大众学者的确是一种完美的感觉。也许是中国的知识教育模式，老师很少和学生讨论科学本身的问题。与其它国家的学子相比，中国的学子可能更有一种科学完美的感觉。对于很多人们，这样的感觉陪伴他们走过毕生的时光。今天，很多地球人也许依然躺在科学完美的梦里，但愿我们的科学之梦会是永远。
　　物理学顾名思义，此学乃关于自然万物之事理的学问。由于教育的普及我们多少学习过一点物理学，这一点我想我们没有忘记，然而我们又理解了多少自然物象的事理？也许很多你们和我们在接受完各种物理教育的时候，意识到或者没有意识到，我们在接受教育时代所接触的物理学知识，其实是几个世纪以前的物理知识。然而很多时候我们并没有为此产生多少不满足的感觉，我也曾经为物理教科书中的那些知识感到满足，不同程度有一种学完了物理的满足感觉。其实拥有这样的感觉不仅仅是很多大众的学者，在一个世纪之前很多著名科学家同样为他们建造的科学大厦感到非常满足。这也难怪后人学完了他们的那些物理知识，也或多或少有了一种彻悟了宇宙的感觉。也许那些物理知识非常自然，也给人非常全面的感觉，科学有时确实给人产生这样一种感觉，这些物理知识差不多大概就是宇宙万物之全部道理。我们可能不知道谁是 Laplace ，这是一位计算太阳系‘万年行星图表'的学者，他有这样一种思想，宇宙的万物运动就决定于他的那些数学算式。人们称这种思想为机器哲学，机械论。也许能够为一个科学时代的知识感到满足是一种福份，哪怕这种知识事实上是初级的。

　　2.1. ‘电'是什么？
　　也许你是一个电气工程师或者哪个学校的物理教师，有没有碰到过这样的事情，有人问你，电是什么？你是否很好地回答了这个问题？也许你说，电是摩擦对于纸屑的吸引，或者电像雷电那样的东西，或者电是电子。‘电'最初是作为自然界一种光与火的现象被我们认识，后来我们逐渐认识到，雷雨闪光与头发吸屑现象是同一类现象，所有这些现象的原因来源于原子内部微小粒子质子和电子的奇怪行为。微小粒子分为两类，同类之间相互排斥，异类之间相互分离，这就是电现象。但是我们也许还有不明白的问题是，那么电子又为什么会带电呢？自然界为什么会有这种现象呢？
　　我问过我周围的一些电气工程师，电是什么？他们除了告诉我电是电子以外，不能做出更多的解释，当然物理学家们也可能不能就这个理论问题做出更多的解释。科学自身不能回答的问题，要求一般学者回答这样的问题，可能也是勉为其难。但是，如果我们是一个教物理课的老师，碰上一个刨根问底的学生，如果我们只能做出电是电子的解释，会不会被刨根问底的学生弄得很尴尬呢？
　　有人说过，当我们认识了一个事物不是这种事物的时候，我们算是认识到了这个事物的一个更深的层次。所以‘电是电子'不是对于电现象的本质解释。那么我们还是面临这样的问题，电是什么？也许是生活在海边的缘故，经常与台风打交道，台风不仅给我的身边送来风雨，也给我送来一个问题，地球海洋大气世界气温高了有台风，微观的高速运动世界有没有台风？所以我想一个具有丰富想象力的人，不妨可以认为电子不过是一个个微型的台风而已，它们只是引力气体中的一个个小漩涡，漩涡之间的相互靠近趋势和分离趋势，就是我们所说的电现象。大家是否觉得，电子不过是微型台风，这就是我们所说的电现象？也是否觉得这是一种风格的更加有趣的故事主线？当然，我知道很多人不会同意我的朴素观点，不过不管这种理解是否正确，能否帮助我们认识电的本质，我们希望这种理解能够帮助我们认识更多的东西。

　　2.2. 电是漩涡，磁又是什么？
　　过去很长时间里，人们曾经认为电和磁是两个没有关系的东西，电荷吸引电荷，磁体吸引磁体，电荷通过周围的电性组织对其它电荷产生作用，磁体通过磁性组织对其它磁体产生作用。自 Oersted 发现了电流的磁效应以后，人们认为磁现象是电荷运动产生的一种效应。按照 Faraday 的物质场观点，运动电荷周围的磁场是一种物质组织，它应该独立于我们的观测而存在，它伴随着电荷的运动而产生。先不说‘磁场是不是物质'问题，不知大家是否注意到过磁现象的另一个问题，电荷相对于什么运动产生磁场？通常我们认为导体中的电子相对于导体运动形成电流，电子是相对于导体运动产生磁场，悬空中的电子束是相对于地面或者地球产生磁场。不管怎么样，它好像应该不是相对于实验室或者相对于我们人产生磁场。但是我们身边的电荷只要想对于我们静止，它就表现为是一个静电荷，电荷周围只有静电场，不表现为有磁场存在；大量电磁实验的结果也似乎更加表明，相对于运动观测者，我们认为静止的电荷周围也会表现为磁场存在。磁场如果是物质，它应该是不依赖于观测的客观存在，如果它是依赖于观测表现出的效果，那么它应该不是物质。那么磁场到底是什么？历史上有很多人猜测，电荷是相对于宇宙空间运动或者相对于以太海洋运动产生磁场，这里也有一个问题，跟着运动的电荷考察电荷，为什么看不到电荷周围磁场的存在？
　　一个世纪以前，有一位科迷也思考这方面的问题，他认为，磁场不是一种物质存在，只是一种观测效果，只有相对运动观测电荷才有我们感觉得到的磁场效果。那么我们是否喜欢这种观点呢？也许不管怎样都会无法避免一种选择的困难，也不管选择的困难，我们需要做出选择。科迷后来沿着这种相对观测效果的思路做出很多离奇的理论，也导致科迷逐步成为伟大的科学家。不过，科学的问题不会因为一个人成为伟大的科学家而结束。我们今天依然在问，磁场是什么？它是观测效果，还是物质存在？！谁能告诉我们一个更好的答案？！

　　2.3. 为什么会有万有引力？
　　科学最令人明显困惑的问题也许是古老的引力问题，Newton 告诉我们万物有着相互吸引的作用，可是这位大科学家没有告诉我们万物之间为什么会有引力作用。万物重量的永恒存在这似乎说明引力像是物质一种天赋的属性。也许万物具有灵性，物质具有凑热闹的爱好，但是如果周围空无一物，物质如何知道往哪个方向容易找到热闹的地方？如果我们在光溜溜的冰场上，我们可能感觉到行步的困难。如果我们在真空之中，我们如何走向我们想去的地方？应该说如果将一个物体放在真空之中，一个真空中的物体没有受到任何来自外界的物质作用，真空中的物体怎么会受到其它物体的引力作用呢？可是我们的物理科学家好像总是喜欢在真空的地方做文章，什么真空中的光速，坐标系中的物理事件，圆球可以说是扁球，空间可以弯曲，我们是不是在走近纯粹数学的世界？物理学家越来越喜欢以数学的方法研究物理的问题，我们是离上帝越来越近，还是越来越远？
　　基于真空中的物体是一个不受任何力作用的物体同样的问题，真空中的电场运动应该就是电场运动，真空的电子运动如何会凭空体现出一个磁场效果？电荷的运动为什么总是会产生磁场效果呢？按照没有原因就没有结果的观点，磁场会不会是电荷与引力场的摩擦效应呢？另一方面也表明不是引力的效应不能观察，可能是我们把很多的引力效应当做了另外的物象，然后又企图寻找所谓的引力效应。其实光的传播、磁场和电磁波都是各种引力组织隐形作用的效果。作为磁场，令人困惑的问题是电荷的磁场效果又总是与引力背景的密度无关！如果电荷与引力场摩擦绝对地产生磁场，为什么跟着运动电荷观察的情形，我们观察不到磁场的存在？
 

　　科学技术的飞速发展，不过科学不能解决的事情依然太多，也许科学的发展只是让我们能够发现更多的科学问题。如果你对于现代物理理论有所了解或者曾经拥有过兴趣，那么你可能知道二十世纪的科学可能越来越是一个乱麻似的问题世界。如果你是一个物理科迷，很容易走进这个物理问题世界，但是很少能够理清问题而后欣然走出这个乱麻世界。
　　对于诸如巨大核能的物理事理、运动粒子寿命为什么能够延长、时钟如何走慢、物体运动速度为什么不能超越光的速度、行星轨迹为什么会异常等等问题，也许你有自己的理解。你可能觉得物体受到加速以后所受的力作用效果会减少，所以物体不能被加速得超越光的速度运动。对于科学的困惑问题，我们之中的很多人们有自己独特的理解，但是我们也知道个人的局部理解难以解开科学的整体谜团。也许有人喜欢分析现有科学理论的问题，也提出自己的见解，你可能觉得在地球上以地球为参照系，在太阳上以太阳为参照系，这样的分级参照系可以克服狭义相对论的所有逻辑矛盾。但是当今的科学问题远不只是哪一个局部问题。科学给予科学爱好者带来的往往是无奈的发现和领悟的感叹。你可能觉得你的很多发现是难得的灵感发现，但是令你困惑的事情是，为什么伟大的灵感发现总是受到科学的冷落。科学除了自然界本身的问题，还有科学社会诸多的运行规则迷惑需要我们去解开。

　　2.4. 非常物象是否可以走回到过去朴素方法的解释？

　　现代科学中朴素方法没有很好解决问题而依赖于相对思想分析的物象有：光速问题、加速迟钝、粒子寿命延长、时钟走慢、E = mc ² 质能方程的线索事理、行星轨迹超常进动和引力中的光波运动规律。现在介绍信仰朴素力学的学者们对这些问题所作的朴素力学解释。

　　相比而言，加速迟钝这个问题比较容易解决。后来我发现很多信仰朴素力学的学者想了很多办法解决这个问题，比如，李红斌、马国梁 两位物理老师曾多次主张这样的观点，对于运动的物体力作用效果存在弱化效应。也有很多人认为加速迟钝只是粒子质量增大的表现效果。当然也有人比如本书作者主张这里应注意存在双重原因的可能性。所谓双重原因，是认为这个加速迟钝问题既有加速对象运动时候（种子吸收水分）质量增加的原因同时也有对于运动的对象力作用效果弱化的原因，也就是相当于‘子弹打木块'模型解释。如果本书作者的理解是正确的，那么科学原来忽视的问题因素可能是，力是物质对于物体的作用和力作用过程中存在物质的不平衡转移。

　　时钟走慢也许不难做点解释，也许很难做出严格意义上的朴素图像，或者这个时代的学者不管哪种风格的学者或多或少有着现代科学理论各种结论的先入之见，也许很多学者至今还没有意识到真实的时钟走慢现象的存在。马英卓 老师认为并不存在真正的时间变慢，他说，人的寿命也可以在接近光速的情况下延长，这可是走歪路了。

　　时钟是什么？仔细想来，时钟不过是一种复杂的转动机构，也可以是一个振动模型、转动模型、电阻电感振荡电路或者光波来回反射机构，引力气体中运动物体的这个内部周期运动过程受到引力气体流动的影响是可能的，从而导致时钟的走时速度发生真象的变化。湍急的水流会影响轮渡的速度，气体中运动的两个反射小镜面，反射声波的确需要更长的时间，这也许就是时钟走慢的某种形象图像。近日点的地球运动速度更快应该具有更大的质量，质量的来源是地球和太阳之间的引力场气体加入了地球作为动态物体的物质组成。根据角动量守恒原理，在太阳看来地球此时自转运动可能要慢一些。不过从地球上来看，一切都变慢了，也等于一切都没有变慢。光在运动的镜面来回反射作为时钟，这是相对性理论的时钟机构。当然如果运动是相对于引力气体而言，那么运动时钟的走慢作为一种真实发生的物象是一种单向的效应。引力中静止的时钟走得快，引力中运动的时钟走得慢，与在哪个参照系上观测无关。

　　引力气体中的运动时钟走慢是真实发生的内部运动变慢现象。物体的外部运动会牺牲物体的内部运动，比如运动的空气温度较低。让我们将口对着自己的手呼气，手会感觉到暖风，用力吹气，手会感觉这个时候是凉风。为什么同样温度的气体，变成不同速度的气体会让手掌有不同的温度感觉？其实，运动气体的内部分子运动程度较低，这并不是什么神秘现象。复习复习普通物理的课程，这方面的热学道理我们应该能够回想起来。实在忘了，能量守恒也可以告诉我们，气体扩散的整体动能来自于内部气体分子的推动。在这个空气自扩散过程中，气体牺牲气体分子的内部运动为气体的外部整体运动做出了贡献。根据这方面的道理，我们作出一个惊奇的推论，地球的公转运动的加速有着地球自转运动的牺牲，地球在近日点的时候地球真的自转慢了。

　　由于业余研究信息的不畅，很多偏流学者各自独立地寻求时钟走慢现象的各种动力学描述。这方面的工作在网络时代被逐渐发现，比如 肖军 先生根据运动原子质量增加来推导电子绕原子核的转动角速度减小。他假设运动原子电子轨道半径不会改变，原子中的电子质量增加符合 m = m ₀ / sqrt (1－v ²/c ² ) 算式，即整个运动原子的质量增加毫无保留地按比例分给原子中的电子和核子，以此论证时钟走慢的规律 ω = ω ₀ sqrt (1－v ²/c ² ) 。但是这种理解会有一个接近光速运动的物体存在内部运动趋于无限静止问题，这个问题不仅是个理论上的不自然问题，也缺乏实验方面的事实根据。比如光子内部运动趋于完全静止，但是实验表明光子有自旋。理解运动粒子的寿命延长和运动时钟的走慢也是困难的问题，关键的问题应该想到引力中运动的物体是全方位膨胀的现象，而不是受制于相对论先入为主的理论结论-运动物体沿运动方向长度缩短。当然很多人们不赞成本书作者给出的解释。时钟的问题，后面还会有专题问题。

　　光速是个关键的问题也可能是个困难的问题，不过现在有很多新的以太论方案能够更好地解决这个问题。新的以太论强调真空并不存在，宇宙空间充满着一种具有超级流动性的气体-原气，原气没有流体阻力，但是具有质量和惯性，粒子则是原气的漩涡和漩涡构造，场是原气涡动形成的应力分布，光是原气中的波动。现在这方面的文章很多，只要没有成见和愿意看这方面的文章，网络时代也很容易搜索到。当然科学无条件地拒绝物象模型方面的构造则是科学的事情。当然原气运动模型的数学化是这方面下一步工作的难点，这也是真正关键的问题。

　　说到关键的问题，朴素力学方法能推导出 E = mc ² 吗？如果不能解决这个问题，一切一切的形象理解也许完全等于零。只想提醒大家质能方程 E = mc ² 在分子理想气体中也有类似的  总热能 = 质量×声速 ²，Q = mu ²  这样的算式。如果分子理想气体中 Q = mu ² 这样的算式存在，我想可以相信质能方程 E = mc ² 是可以在朴素力学的思路上搞清楚来龙去脉的。

　　一群孩子在森林中找着什么......我们不知道哪儿有什么，也不知道哪个方向能找到一点什么，但是我们又希望能够找到一点什么，不知道哪个孩子能够在森林里找到一个更美丽的贝壳......

　　三、物性的领悟

　　一个科学时代，都会碰到很多难以理解的物象，我们把这些物象称为非常物象。本文说的非常物象通常是指运动物体质量增加、加速迟钝、速度极限、运动粒子寿命延长、运动时钟走慢这些现象。这些问题是本书作者早期所关注的问题，我想这些问题也是大多数读者感到不解的问题，同时也是大家感兴趣的话题。作为介绍现代物象知识的科普文字，本篇被编入本书的第一篇。这样做的目的，是希望大家能够通过更好地了解物象知识，从而更加真切地领悟物象世界更多的道理。部分学者也许和本书作者一样，更关心物象世界的问题，觉得从物象世界开始思考物理问题，更能够获得一个真实的事理世界。本书作者也很高兴能够和大家一起讨论这些朴素的物象问题，也希望大家能够从中找到认识自然事物之事理世界的乐趣。
　　本文是本书作者以回顾物象探索的思考过程方式写成的，写的时间也比较早，后稍有改动或有几处文字添加，不过基本保留原文的风格。 

　　3.1. 离奇的运动理念
　　我在大学读书时候注意到一个方法现象，普通物理学中所有关于矢量的算式都与其标量算式在形式上相似，所以至今还清楚记得矢量代数的学习不是很困难。但是现代科学处理新问题的理论却没有这种简单性，比如速度运算问题，现代科学理论提出一种无法矢量化的新的速度运算规则，
　　　　w = ( u + v ) / ( 1 + u v / c 2 ) ，
虽然让人觉得很有意思，但却不免给人一种离奇的感觉。（不知道其他学者是否也曾注意到相对性理论的这一问题没有。本人注意到这一问题大概是在 1990 年间，在无锡工作生活期间。）不是说无法这一算式写成矢量形式
　　　　w = ( u + v ) / ( 1 + u v / c 2 ) ， 黑体表示矢量，

而是说这样的矢量形式不是现代理论的速度合成理念，或者说这一矢量形式不支持 Maxwell 算式组成为一种普遍适用的操作。相对性理论的这一情形却让我深感失望，我总觉得科学的基本的东西不应该如此这般无法以简单的算式加以描述，这也使我深深地怀疑于这一理论的正确性问题。也深为现代科学至今无法从实验上显示以及证实在以速度 v 运动的系统上观测大空间中的光速是 c + v 而感到遗憾。
　　这一理论讨论的是新颖的物象和这是一个先进的理论，而理论本身和其所描绘的图像及其哲学解释总不是令人满意。关于相对性理论在速度的其它方面给人造成的种种不理解，也是非常不能令人满意的。比如狭义相对论简介中关于速度的理解方面有这样的解释：一只飞船以 0.9 c 的速度向东飞行，另一只飞船以 0.9 c 的速度向西飞行，在地面上的观测者看来，两只飞船之间的距离的确是以 1.8 c 的速度增长的，但就一只飞船相对于另一只飞船，其相对运动速度不可能大于光速 c 。这可信吗，运动和速度即使具有相对性，但是相对了的速度则应该是绝对的呀，你观测他观测会得到不同的结论么，即使可以得到不同的结果我想终归是表象的而不是物理本质的。也许是多少受到另一位犹太伟人 Marx 的影响，我总是坚信物象客体独立于我们的观测而确定存在。后来，多年以后才知道 Einstein 也曾描述了与他的物理方法并不一致的哲学观点。他说，在我们之外是巨大的世界，它离开我们而独立存在，它站立在我们面前是一个巨大而永恒的谜。
　　我逐渐了解到，相对性理论起名于运动的相对性概念。不仅一个物体相对于其它不同的物体或者说相对于不同的参照系的速度是不同的，而且一个特定的物体相对于另一特定的物体的运动速度，从各个其它参照系上观察也是没有固定的结果的。不过，这一点是在接触相对性理论很多年以后我才渐渐清楚地注意到的。所以，学习相对性理论不是一件容易的事情。理解这一理论总是需要很多时间的过程。不过一个理论的不易领悟性不管怎么说总不是一件好事。

　　理解相对性理论的相对运动概念是困难的。比如，相对性理论总是声称光波相对于每一个观测者都是以固定速率运动的，但是各个系统中相对于系统自身参照系的光速在我们看来则又可以变小，以及两个相向运动的光波之间的相对速度在我们看来则也可以是两倍光速，不受光速极限速度的限制。也有一次，我问一位专业学者，光子相对于光子自己是不是以光速运动呢，得到的回答是：这个问题没有意义。但是在 Newton 理论中，这个问题不是没有意义的，一个物体相对于自身的运动速度是零。
　　一个理论不能被大众人们理解的东西太多，人们不免会怀疑这一理论的正确性。我也不能接受相对性理论许多离奇的运动观念，对于一个接触相对性理论不久的人来说，没有太多的理由，凭的是直觉，一种直观的感觉。不过，对于这一理论应该肯定的一点是，这一理论讨论的是一类新颖的物象，理论无疑是进步的理论，但是我始终认为这一理论很多可取的想法不能说明这一理论的前提的和核心的思想方法是正确的。
　　可以说，我也接触了相对性理论，但我走过的路也是这样一条路，即从不能理解运动的相对性概念到不能接受运动的相对性概念。我尽管也从 Einstein 和相对性理论那里学到很多东西，但是十几年来，我没有改变我对于相对性理论离奇的运动概念的不接受心态。我说过，一个理论的不易领悟性对于理论不是一件好事。人们会从不理解一个理论开始怀疑这个理论，继而试图通过自己的探索来理解这个理论中所讨论的物象。这样的人多了，难免会有人搞出更好的能够替代这一理论的新理论。
　　如果相对性理论的前提和核心思想方法是错误的，或者说这是一个错误的纲领，那么又该如何解释这一理论中所讨论的许多物象呢？比如运动物体的质量增加现象、时钟走慢现象以及高速运动不稳定粒子寿命可以被大大地延长这些令人不解的困惑物象。

　　3.2. 物体的质量增加现象
　　运动物体的质量增加现象是许多非常物象中最容易给出形象图景的一个物象。一些相对性理论的书籍也提到力学中诸如工作中的火箭这种变质量问题。但是这一现象困惑的地方是运动物体的质量变化其结果只是速度的固定函数，物体的动态质量与其动力历程无关。
　　通过接触相对性理论，我了解到物体的质量增加现象。据说在相对性理论创立之前，人们就已经发现高速运动的带电粒子存在着荷质比减少的现象。我找不到确切的资料表明这一现象的发现对于创立相对性理论产生的影响。不过，当时的狭义相对论讲义中并没有介绍这一实验现象，但是，我还是坚信人们并不难接受运动物体的质量增加这一说法。不过，相对性理论强调相对性理论中说的运动物体的质量增加现象并不是类似火箭那种变质量问题，我倒觉得好像没有那个必要。科学有时把简单的问题搞得过于复杂化，或者为了理论的完备性要求，去牺牲科学的形象性理解。虽然物质不灭思想在相对性理论中遭到放弃，但是，奇怪的是质量守恒定律依然被认为是通用的质能守恒的一部分。理论好像是在告诉人们，能量是绝对守恒的，质量是依赖于能量的守恒而保持了守恒。尽管这方面的理论让人觉得很是不好理解，但是人们还是推理出将能量转化物质和物质的亏损转化为巨大的能量这样的推论。如果我们把光辐射看作是纯粹的能量辐射，那么伽玛射线转换成正负电子对的过程也就成了能量变成物质的过程。如果我们把光辐射看成是物质的辐射，那么，正如前面‘和天地宇宙对话-人类的天性'一文中所提的问题，皮带传动通过电力系统让许多灯泡发出光芒，机械传动（做功）的最后结果是产生出物质！由此可见，其实在相对性理论产生之前，质量与能量的关系问题，就已经浮于人们的心头，只不过是，相对性理论的解释也不能让人们完全满意。如果，人们想避免质能转化的说法，也不是没有办法，那就是设想所有的能量转移过程中都伴随着物质的转移现象，即 功是场态物质转移的量度。但是，这样一来会得到这样一个推论，即热量的转移过程中也伴随着场态物质的转移，想一想，这是不是回到热质说了呢？ 

　　3.3. 物质的暗中转移
　　一个世纪以来，科学不断发现一些令人感到新奇的物象行为，比如高速运动质子碰撞产生更多的质子、正负电子的湮灭。面对诸多新奇的物象，我们能够做什么样的理解呢？质子和质子碰撞可以产生更多的质子，也许说明质子有时有着细菌般的生命繁衍行为，这是复杂运动方式的复制，而不是物质从无到有的创生。同样，正负电子湮灭可能是类似于生物界生存竞争中那种同归于尽的斗争，这只是某类运动方式的毁灭，而不是物理学意义上的物质毁灭。在科学的每个困难年代，总是难免会有学者提出的各种玄虚的论点，事实上人类已经多次面对物质创生和毁灭的问题，只不过最后都是发现了更深层次的物质组织以及其转移行为。如果是一个形象思维主义的学者，面对平常的光辐射和热传递现象，还有现代科学发现的运动粒子质量增加、高速运动质子碰撞产生更多的质子、正负电子湮灭等等物象，可以得出这样的结论，这些物象都只不过是表明我们不能仔细观察到的物质重组过程和物质转移现象的普遍存在。
　　最初接触这方面的问题是在狭义相对论质能关系式的推导过程中发现 dm 应该有新的物理意义和物理解释。一般地认为，dm 是粒子质量变化的微分，然而，我觉得 dm 应该是物质转移的微分。我始终坚信物质是不能创生的也是不能消灭的，物质只可能从一个地方转移到另一个地方，因此 dm 是物质转移的微分。对于书中提到的电子在电场中受到加速电子质量获得增加，这是一个电子从电场中接受物质转移的过程。在带电平行板加速电子的过程中，这一静电系统保持着质量的守恒，电场因于电势能的损耗而减少的质量数量恰好等于电子所获得的质量数量。我好像不怎么担心一个孤立的粒子或者物体从哪个地方获取物质以及减少的物质数量又流向何处，倒是觉得这个世界中物质转移的普遍存在。并且由此将运动物体的质量增加现象与机械传动导致的光辐射的产生这一困惑问题联系起来使我感到兴奋。如果把电场加速电子推广到一般的做功过程，包括机械传动那样的做功过程。那么，皮带所做的事情不仅仅只是传递了运动，同时也传输着物质。在柴油机，皮带，发电机，变压器，输电线，灯泡，这一串物体身上，可以想象有着物质的暗流在不停地流动。电线也是物质的传输线，当我们骑着自行车的时候，那根链条也是物质的传输线。年轻人的思想是自由奔放的，毫无顾忌地构造着物象世界一幅物质流动的美丽图景。热传递过程其实也是物质的暗流过程。热传递过程从微观角度而言，是通过分子碰撞的过程来实现的能量传递过程。在分子碰撞过程中，分子之间有着物质的转移。在不平衡的热交换过程中存在着不平衡的物质交换。热量的流动之中有着物质的暗流在流动。

　　3.4. 物体运动的极限速度现象
　　本书作者关注科学问题也许开始于一个有趣的的说法--不管多大的力也不会将一个小小粒子进行无限加速。尽管一般而言这一结论有违通常的物理分析，但是这一说法也比较符合这样一种经验感觉，小的个体容易获得较大的运动速度，但不管多小的粒子可能不会获得超过光波的运动速度。对于力不能将物体推向无限高速的运动这个问题，我们可能首先会想到拿 ' 马拉车 ' 的事情来作个比喻，马不可能把车拉得快于马的奔跑。反过来，这一说法如果是实验事实，这说明通常的朴素物理方法存在问题。科学实验的发展证实了我们的一些合理的说法和经验感觉，实验证实了电子不管受到多大的电压加速没有获得超越光波速度的运动。
　　物体运动存在着速度的上限限制，这一点是可以理解的。对于现象世界的总体考察不难发现一个常识，微小的物体容易获得较高的运动速度。既然如此轻微的光子都只能以一个有限的速度飞行，那么笨重的物体又如何能够获得超越光速的速度呢。早年在科普文章里获悉，螺旋桨飞机无法获得超越声速的速度飞行。正因为这样的原因，超音速飞机都是以喷气发动机作为动力的。螺旋桨飞机为什么不能获得超音速飞行，这里有着技术上的原因。可以想见，如果螺旋桨飞机接近音速飞行的时候，旋桨其桨叶的转动速度必定远远大于了音速。一个物体超越音速飞行所受到的阻力也是超常的巨大。旋桨飞机在速度 200 达时（米/秒，简称 达 ）性能很好，再提高速度，特别是在接近音速 ( 15 °C 时约 340 达 ) 时，就遇到了一个不可逾越的障碍-音障。所谓音障，就是当飞机的速度接近音速时，阻力会突然增加，因而产生强烈振动，使操纵失灵，升力下降，甚至丧失速度。飞机没有了速度，也就没有了升力，结果会机坠人亡。研究证明，活塞螺旋桨飞机无法越过音障。由于这一现象的提示，我猜测物体运动速度以光速为上限大概也有着形象的机理。在 R . Resnick 的量子力学的书里，我发现有人认为凡是所谓能量的转移过程或是波的传动或者类似于子弹传送的动能。由此，我总是喜欢把物体的受力作用想象为子弹对于木块的冲击。在这一事物模型之上，我们不难发现物体不能被无限加速的道理。当木块被子弹冲击得和子弹一样快的速度逃离的时候，子弹还能追上木块给木块以加速的力作用吗。也许，过去人们的错误推论是由于抽象的力的概念。由此看来，Aristotle 的马拉车力学模型倒是乎更接近于事物的实际情形。车所能奔跑的最快速度，并不决定于拉车的马匹数量，而在乎马的性能即在自由奔跑时所能获得的速度。物理世界里，决定着力所能把物体加速的极限速度，是物质的运动速度。物质运动的速度不是无限的，而是有限的，有限速度的物质运动不可能把物体推向无限的运动速度。子弹不能把木块打得快于子弹的速度运动。Newton 的领悟更接近于事物的本质，Aristotle 的马拉车模型也许更符合物体运动的实际图像。科学新的发现是不是在昭示我们回到经验时代和神灵时代？科学肯定不会彻底回到经验时代和神灵时代，但是如果我们赋予物质体以某种生命般的意义，即微小的质体不是存在抽象的过程而总是存在着内部复杂的系统过程，某些物象也就变得非常能够理解。
　　想来，很多事情似乎并不超越人们的理解能力，上帝并没有故弄玄虚地构造物象世界。很多事情也许是人类自己在这里想得过于抽象和神秘。

 　　3.5. 运动物体膨胀的构想与时钟的走慢
　　本书作者也有幸早年从无锡轻工业学院朋友那里得到一本早期的论文集，书中有德国学者 Heisenberg 先生的很多文章。在 Heisenberg 先生的文章中提到很多的物理现象，其中高速质子束与高速质子束碰撞实验中有效碰撞截面积增加的结论引起我的兴趣。这一实验结论与一个世纪以来主流科学的理论结论正好相反。事情说的是这样一个现象事实，即越是高速运动的粒子束对撞实验中越是有更多比例的粒子发生碰撞事件，这可能意味着引力中运动的粒子实际上不是延运动方向缩短，而是运动粒子拥有更多的物质数量的同时也拥有更大的空间伸展和内部运动世界的变慢。如果我们相信引力中的运动物体确实有一种真实的膨胀效果，引力中的运动粒子寿命延长和引力中运动的时钟可以走慢因此变得容易理解。也许这是一个非常通常的道理，就像人的体重增加会导致一个人变得行动迟缓，也像地球的膨胀会导致地球转动变慢！

　　相对性理论指出的时钟走慢现象和所提出的时间延长一说，是相对性理论的奇妙魅力之处和理论的中心问题之一。应该说，人们应该从现象中总结理论，然而我们之中很多人像我这样只能从理论中学习物象。时钟走慢这一物象也是最初从狭义相对论讲义中了解到的。我觉得时钟走慢是可以理解的，而时间延长的说法则不容易被人们所真正弄懂。可以相信有时钟走慢这样的物理性现象。我最初的理解是，时钟是一个由摆的振荡节奏控制的转动机构。如果时钟在各种物质场中的整体运动能够导致时钟机件长度，机件质量，受力效果三方面因素中的任何一方面因素产生变化，都将会引起时钟走时速度的变化。运动的时钟既然存在着质量的增加现象，构成时钟的构件会不会因为运动时钟的质量增加也可以分享到一部分质量增加呢。如果运动时钟会因为时钟的整体运动导致时钟内部的机件的质量增加，它应该可以影响到时钟机构的走慢。
　　据讲义介绍，高速运动的不稳定粒子可以有更长的寿命。当然，说起来这与时钟走慢是同一种事体，但是，寿命延长的机理比较起来更难以想象。Heisenberg 先生在他的文章里透露了他对于这一问题的无比困惑。他说，μ 子的平均寿命只有 1.6×10－6 秒，即使以光的速度也只能行走几百米的距离。这种产生于几万米远的大气外层的粒子何以在地面上可以检测到呢。看来，不稳定粒子以怎样一种机理使其过程延续更长的时间，不是一件容易搞得清楚的事情。 

　　后来，我想到运动时钟的走慢可能与物体的运动膨胀现象有关。或者说事情是这样，在内部运动速度受到外部运动影响不大的情况下，运动时钟的走慢可以推导出运动时钟膨胀的结论。我的想法是所谓 时钟走慢，指的就是时钟指针运动角速度变慢。其实，最初我是从运动时钟走慢现象中，根据运动学定义算式 ω = v / r　推断时钟指针的运动角速度变慢，而指针尖端运动速度减少有限，从而得出运动时钟的指针必然伸长和时钟必然膨胀的结论。然后将此结论与 Heisenberg 先生的论文介绍的质子束与质子束碰撞实验中质子有效碰撞截面随质子动能增加而增加的现象加以联系。质子对撞实验中有效截面的增大能不能说明运动物体的膨胀？现代科学当然不会承认粒子的碰撞截面可以表征物体的长度性质。承认了粒子的碰撞截面可以表征物体的长度性质，岂不等于承认了相对性理论的错误！在关键问题上人们的观点总是不会含糊的。但是，奇怪的是科学却并没有因此完全拒绝 Rutherford 的长度测量方法，即用粒子散射方法得到的有关原子核大小方面的数据。另一方面，如果物体正像相对性理论所描述的那样，沿运动方向缩短，运动垂直方向长度不变，就很难理解运动质子的碰撞截面可以好多倍数地增加这一实验事实。但是，我没有发现有以往的和现在的学者以此来否定相对性理论在运动物体长度方面的结论。当然，即使有过这方面的理论责难，战火硝烟或早已散去，或信息闭塞的原因，所有的争论史实没有被本书作者发现。或许的确是为了避开与相对论结论的矛盾，人们在建立渐近区理论处理粒子碰撞现象时，发明了"有效碰撞截面"一词。
 

　　另一方面，从更多的物质需要更多的运动空间考虑，我们也倾向于运动物体拥有更大质量的同时拥有更大的空间伸展。
　　一直来，我只能从思想意识方面对相对性理论提出批评和质疑，但是我也在一定程度上意识到对于主要依赖于实证哲学走上物理科学舞台的带有唯像性质的理论来说，它也许只是佩服来自于实验结论的说服。而这一貌似主理而实则不免带有唯像性质的理论在吻合实验方面一直来做得很不错。所以寻找这一理论的实用功能方面的缺陷是非常困难的。运动物体膨胀的想法使我不久明白相对性理论在这一领域可能存在实用功能方面的缺陷。所以，运动物体膨胀想法的发现令人兴奋，而且这一比较新颖的结果与相对性理论的结论恰好相反。这给从实验上判别这方面理论的正确与否提供了一点可能性，从而使本人在这方面的工作有可能不是总是枉费心机的工作，这也鼓励着我把这方面的工作坚持下去。这也是形象理论与相对性理论之间在物象理解结论方面其中为数不多的明显不同的结论中的一个。这也部分印证了我当初认为的不好的理论能够得到一些正确的结果，但不是总能得到正确的结果。众所周知，相对性理论在长度方面的结论并不能像它的其它结论那样吻合实验结论和令很多人满意。
　　如果我们能够相信运动物体的膨胀想法，那么，很多难以理解的高速物象就会有一个完整的形象图景。也由于物体运动膨胀概念的发现，很多困惑物象突然变得豁然开朗。时钟走慢和粒子寿命延长主要是由于时钟因于运动膨胀和运动膨胀的粒子系统，系统分解需要更长的时间。正像更加稀薄的物质分布化学反应需要更长的时间。运动物体拥有更大的质量和运动物体拥有更大的空间伸展这两个说法也比较和谐。当然再好的想法最终还都离不开要由实验方面提供更多的支持。只有越来越多的实验支持这一想法，地球绕着太阳转的想法才能成为人们能够接受的观念。 

　　说到实验验证方面，相对性理论与实验结果总有魔术般的吻合，这也是这一理论能够成功的功力所在。理论这方面的魅力也导致了大部分专业物理学家对于这一理论的崇拜心态。一般说来唯像性质的理论存在牺牲科学整体和统一的一面，却不乏在特定的历史阶段具有很好的分析和解释新的实验现象的功能。但是，关于长度方面的验证迹象却总是不能像其它方面的实验结果那样吻合理论。这方面的实验迹象一直来总是很有趣的，不多的人们是说根据实验认为在运动电子上观察加速管变短。可是，为什么人们只能说根据实验认为在运动电子上观察加速管变短，为什么我们不能根据实验得出我们从实验室角度看运动的电子存在沿运动长度缩短效应？加速管变短肯定不是事实，从运动电子角度观察加速管变短应是一种表象，实际上是运动电子膨胀以后产生的周围世界变小这样一种相对大小效应--难道你不认为世界在长大的孩子眼中会变小！
 

　　不过有时想来世界就这么简单，倒是真有点让人不敢相信。既然世界原来是如此简单，为什么我们的科学把它搞得如此复杂呢。这个问题也许只有专业的科学哲学家才能够很好地回答了。不过，类似的事情，在现在看来，地球自转是很简单的吧，甚至古希腊时代就有希腊学者提出了地球是转动的观点，为什么直到伟大的学者 Copernicus 还圆圈套圆圈搞得那么复杂呢。至于相对性理论又是如何得到运动物体长度缩短结论，我也知道这是 Lorentz 变换的结果，不过我总对于物理学中这种过于数理性的方法持保留态度。
 

　　不过，关于物体膨胀可以导致物体转动变慢这一说法，我们不乏直觉观念和经典物理学上理解的方法。由角动量守恒原理可以知道，转动物体由于某种原因导致体积膨胀，转动物体必然减慢转动角速度。比如，体操运动员表演旋转舞姿时候，当他收拢手脚紧缩时候，他会转得飞快起来，当他重新撒开手脚时候，他又会转得慢了。所谓时钟走慢，不就是时钟指针拥有了更小的转动角速度而已。如果时钟会因于运动而膨胀，那么，时钟里的所有转动依据角动量守恒原理都将减慢转动角速度，当然也包括时钟指针的转动角速度。如果有一天上帝把地球变大一倍，我们围绕着体育场跑一圈是不是需要更长的时间！

　　抑或是信息的闭塞，我没有发现其它学者提出类似的观点，即认为物体不是沿运动方向缩短，而是沿各个方向膨胀。但是这并不妨害我对于运动物体膨胀想法的执着。运动物体膨胀想法的发现为各种非常物象的形象图景提供了本人认为是非常满意的一种思考思路，这也是本书作者的形象理论一个很有代表性的结论。重要的是在这一想法基础上能够得到其它更多的新颖结果。所以形象理论对于物体运动膨胀这一想法的坚信是自始至终的，如果这一结论无法赢得多方面的实验支持，本书作者将为科学感到遗憾。
　　也许，为高速物象寻找一幅机械学图景事实上终归不是一件十分困难的事情。困难的事情是要寻找到这样一些物象，不给现代的科学留下丝毫的辩解空间，这一工作才是非常困难的事情。光速太快，中间过程无法捉摸，光速的参照系可变性与光速的参照系不变性一样至今仍然没有获得严格的实验验证，其实这类观点可能永远不能获得严格的实验验证。长度方面的现象验证也同样存在着困难，宏观长度的变化效应太小，纳米级的长度变化，会完全淹没在力学和热学的长度变化之中。微观的长度又太短，高速运动中的粒子，怎么能肯定它是 1.0 纳米而不是 0.1 纳米，这为旧理论的捍卫者的辩解留下了空间--即碰撞截面能否表征所谓物体的长度性质。在关键的问题上，人们总是不会含糊的，所以不能期望，相对论者们会承认粒子的碰撞截面能够表征物体的长度性质。
 

　　本书作者注意到理解现代物象世界中的时钟走慢现象，关键的问题是，时钟走慢就是时钟指针的转动角速度减少。事情正像膨胀的地球会导致地球的转动角速度减少一样，运动膨胀的时钟时钟指针转动角速度也会减少。如果有人有办法让太阳系中行星的轨道膨胀，同时在这一过程中我们假定角动量守恒原理依然成立，那么行星环绕太阳转动同样的圈数肯定需要更长的时间。在这里，行星和太阳的连线也许是某种意义的时钟指针。这一意义的时钟指针的转动角速度随太阳系行星轨道膨胀而减少。那么由此我们可以想到运动膨胀的通常时钟指针转动角速度也可以减少，时钟也许不过是更复杂的行星系统而已。
　　其实，即使我们假设相对性理论的结论是对的，高速运动的粒子拥有更大的质量，而长度在运动方向缩短，将会出现物质密度趋于无穷大的奇点。很小很小的空间里，集中密度很高的物质，想来也应该发生引力塌缩，而成为"小黑洞"。运动长度缩短从理论上说总不是很说得通。也许每一个地球人都觉得运动物体延运动方向长度缩短是一个非常别扭的结论，可能只是由于没有更好的思路，我们很多人无奈地把它暂时接受下来。职业科学家通常会在时代理论框架下努力工作并努力协调理论和物象世界之间的不一致。当然，这也会碰到工作中的很多困难问题，比如重离子碰撞实验中出现许多疑难问题，人们支持制造超级对撞机器的热情在逐渐消失，核聚变装置研究多年，实际工作效果总是达不到理论效果，等等。那么我们是不是可以从这些情况中领悟运动物体长度方面真实的物象图景？
　　本书作者回顾了过去感兴趣的物象问题，以及感悟这些物象事理的历程。当然在科学进步的今天，也肯定会有其它更多的物象问题或者理论思想问题令我们感到兴趣。能够与大家共同讨论科学的问题，肯定是令人愉快的。所以更多的物象问题和理论问题，作者会在本书的其它地方或者本书作者的其它著作中继续进行讨论。

　　2.4. 非常物象是否可以走回到过去朴素方法的解释？
　　现代科学中朴素方法没有很好解决问题而依赖于相对思想分析的物象有：光速问题、加速迟钝、粒子寿命延长、时钟走慢、E = mc ² 质能方程的线索事理、行星轨迹超常进动和引力中的光波运动规律。现在介绍信仰朴素力学的学者们对这些问题所作的朴素力学解释。 

　　相比而言，加速迟钝这个问题比较容易解决。后来我发现很多信仰朴素力学的学者想了很多办法解决这个问题，比如，李红斌、马国梁 两位物理老师曾多次主张这样的观点，对于运动的物体力作用效果存在弱化效应。也有很多人认为加速迟钝只是粒子质量增大的表现效果。当然也有人比如本书作者主张这里应注意存在双重原因的可能性。所谓双重原因，是认为这个加速迟钝问题既有加速对象运动时候（种子吸收水分）质量增加的原因同时也有对于运动的对象力作用效果弱化的原因，也就是相当于‘子弹打木块'模型解释。如果本书作者的理解是正确的，那么科学原来忽视的问题因素可能是，力是物质对于物体的作用和力作用过程中存在物质的不平衡转移。

　　时钟走慢也许不难做点解释，也许很难做出严格意义上的朴素图像，或者这个时代的学者不管哪种风格的学者或多或少有着现代科学理论各种结论的先入之见，也许很多学者至今还没有意识到真实的时钟走慢现象的存在。马英卓 老师认为并不存在真正的时间变慢，他说，人的寿命也可以在接近光速的情况下延长，这可是走歪路了。

　　时钟是什么？仔细想来，时钟不过是一种复杂的转动机构，也可以是一个振动模型、转动模型、电阻电感振荡电路或者光波来回反射机构，引力气体中运动物体的这个内部周期运动过程受到引力气体流动的影响是可能的，从而导致时钟的走时速度发生真象的变化。湍急的水流会影响轮渡的速度，气体中运动的两个反射小镜面，反射声波的确需要更长的时间，这也许就是时钟走慢的某种形象图像。近日点的地球运动速度更快应该具有更大的质量，质量的来源是地球和太阳之间的引力场气体加入了地球作为动态物体的物质组成。根据角动量守恒原理，在太阳看来地球此时自转运动可能要慢一些。不过从地球上来看，一切都变慢了，也等于一切都没有变慢。光在运动的镜面来回反射作为时钟，这是相对性理论的时钟机构。当然如果运动是相对于引力气体而言，那么运动时钟的走慢作为一种真实发生的物象是一种单向的效应。引力中静止的时钟走得快，引力中运动的时钟走得慢，与在哪个参照系上观测无关。 

　　引力气体中的运动时钟走慢是真实发生的内部运动变慢现象。物体的外部运动会牺牲物体的内部运动，比如运动的空气温度较低。让我们将口对着自己的手呼气，手会感觉到暖风，用力吹气，手会感觉这个时候是凉风。为什么同样温度的气体，变成不同速度的气体会让手掌有不同的温度感觉？其实，运动气体的内部分子运动程度较低，这并不是什么神秘现象。复习复习普通物理的课程，这方面的热学道理我们应该能够回想起来。实在忘了，能量守恒也可以告诉我们，气体扩散的整体动能来自于内部气体分子的推动。在这个空气自扩散过程中，气体牺牲气体分子的内部运动为气体的外部整体运动做出了贡献。根据这方面的道理，我们做出一个惊奇的推论，地球的公转运动的加速有着地球自转运动的牺牲，地球在近日点的时候地球真的自转慢了。

　　由于业余研究信息的不畅，很多偏流学者各自独立地寻求时钟走慢现象的各种动力学描述。这方面的工作在网络时代被逐渐发现，比如 肖军 先生根据运动原子质量增加来推导电子绕原子核的转动角速度减小。他假设运动原子电子轨道半径不会改变，原子中的电子质量增加符合 m = m ₀ / sqrt (1－v ²/c ² ) 算式，即整个运动原子的质量增加毫无保留地按比例分给原子中的电子和核子，以此论证时钟走慢的规律 ω = ω ₀ sqrt (1－v ²/c ² ) 。但是这种理解会有一个接近光速运动的物体存在内部运动趋于无限静止问题，这个问题不仅是个理论上的不自然问题，也缺乏实验方面的事实根据。比如光子内部运动趋于完全静止，但是实验表明光子有自旋。理解运动粒子的寿命延长和运动时钟的走慢也是困难的问题，关键的问题应该想到引力中运动的物体是全方位膨胀的现象，而不是受制于相对论先入为主的理论结论-运动物体沿运动方向长度缩短。当然很多人们不赞成本书作者给出的解释。时钟的问题，后面还会有专题问题。

　　光速是个关键的问题也可能是个困难的问题，不过现在有很多新的以太论方案能够更好地解决这个问题。新的以太论强调真空并不存在，宇宙空间充满着一种具有超级流动性的气体-原气，原气没有流体阻力，但是具有质量和惯性，粒子则是原气的漩涡和漩涡构造，场是原气涡动形成的应力分布，光是原气中的波动。现在这方面的文章很多，只要没有成见和愿意看这方面的文章，网络时代也很容易搜索到。当然科学无条件地拒绝物象模型方面的构造则是科学的事情。当然原气运动模型的数学化是这方面下一步工作的难点，这也是真正关键的问题。

　　说到关键的问题，朴素力学方法能推导出 E = mc ² 吗？如果不能解决这个问题，一切一切的形象理解也许完全等于零。只想提醒大家质能方程 E = mc ² 在分子理想气体中也有类似的  总热能 = 质量×声速 ²，Q = mu ²  这样的算式。如果分子理想气体中 Q = mu ² 这样的算式存在，我想可以相信质能方程 E = mc ² 是可以在朴素力学的思路上搞清楚来龙去脉的。

　　行星的轨迹异常、掠日光线超常偏折和雷达回波延时，包括双星进动问题，大家可能觉得这些问题更加神秘。其实这些问题有机会接触这方面问题的好老师也是不难搞懂的。本书作者觉得引力场气体组织的惯性因素可以用来解决这方面的问题。详细的过程参见本书的第十篇《太阳的引力和行星的运动》。

　　四、自然界的素描图像

　　科学不能让我们感到满意，这很正常，不过我们需要做的事情是，我们应该搞清真实的物象世界到底是怎样一幅图像，然后创造更好的理论。诚然很多事情没有想象得那么简单，创造更好的科学并不是一件容易的事情，很多事情需要灵感，也需要时代的推动。
　　本书作者在大学里学习了工程科学中许多优秀的模型处理方法，实际工程问题却用不到这些工程理论，本书作者倒过来把这些方法用来解决理论物理问题。工程师的问题完全依赖于过去的朴素力学理论，所以也崇尚彻底的机械论物理观。如果这方面的主义是正确的，这只能表明职业帮助了本书作者选择了正确的哲学。
　　我们都曾经学习了伟大的 Newton 先生送给我们的那个伟大的朴素力学，但是也许我们没有注意和总结伟大的 Newton 先生给世界描绘的是怎样一幅图像！那么伟大的 Newton 先生给世界描绘的是怎样一幅图像呢？让我们回顾一下过去朴素力学解决问题的基本思路：
　　根据 Galileo 的工作成果，Newton 已经相信物体具有保持原有运动速度的性质，相互运动速度的减少是由于物体受到其它物质的阻力作用。因此首先想到的问题是，太空如果充满着物质分布，它是否对于行星的运动产生阻力？因此为了解释行星的永续运行，朴素力学自然想到首先假定了一个空无的空间，过去通常叫做虚无空间，即没有任何物质分布的真空空间，行星是在这样一个真空空间里运行。但是为了解释行星为什么喜欢围绕着太阳转动，行星为什么不愿远离太阳而去，朴素力学又假定万物之间有着一种相互吸引的远程作用力。这就是朴素力学处理问题的一种方法。事物可能有比较而体现个性特点的存在。仅仅从朴素力学本身也许看不出朴素力学是怎样一幅物理图像。
　　也许与朴素力学的清晰图像相反，电磁学讨论分布态的受力图像。不过，场是什么？是真空中的受力分布还是本质上是物质分布？现代科学没有明确回答这个问题！充满引力作用的太空中的光波运动，总被当作真空中的光速问题，可以想到科学很难承认引力空间是一种物质分布。但是引力空间如果是没有物质分布其中的真空，引力的作用机理是什么？是一种道不明的时空曲率吗？当代伟大的科学家 Einstein 也承认这一点，科学是存在很严重的基础模糊问题和思想矛盾，所以伟人希望完成他的第三个梦想-伟大的统一场论。不过遗憾的是据说最后连一页手稿也没有留下。不是没有过手稿，而是最后被作者自己烧毁，这是一个悲剧的探索。不过场不管最后是什么东西，在现代科学理论里，它作为分布态的受力图景被科学家们使用。如果要说现代科学是怎样一幅描述自然界的图像，我总觉得现代科学即使不是一个数学幽灵，也至少是一幅哈哈镜似的魔鬼图像。

　　不知大家是否发现一个细节问题，现代职业物理学家们在承认电磁场的质量、动量和能量的时候，却极力回避电磁场的惯性问题。惯性是力学的一个核心思想，朴素力学认为任何物质都拥有惯性。Maxwell 先生试图把 Faraday 的力线（场）还原为一种流体运动，也由于 Maxwell 先生在这方面所做的很多努力最后没有成功，此类朴素思想方法之上构建数学模型的努力，后来也就不再有学者继续仿效。与此相反现代科学喜欢很多离奇的概念，相对性理论喜欢修正时空的操作定义，量子力学有莫名奇妙的几率解释。现代量子场论也有一个可笑的思想基点，认为没有惯性的虚粒子可以在实粒子身上产生力的作用。所以现代科学尽管也有研究分布态的场论，很明显这不是真正研究分布态物质的理论。很多人感到现代科学深深地陷于数学形式的游戏，但是不能说现代科学数学形式的游戏没有实质性的结果。也许正因为数学直接联系实验室物象方法的某些成功，即数学直通车风格的某种程度的成功，人类再一次从方法也从思想上逐渐演变为彻底迷信于数理性的风格思路，也已经习惯于认为数学的描述即世界的本质，从而再一次走向了彻底的古希腊 Plato 数本主义哲学。我们知道狭义相对论是基于一种变形的运动学图像，广义相对论和量子力学更是一类几何模型图像和数学模型图像。也许是现代的科学理论其数学的繁杂牵涉了科学家们太多的精力，学者们再也没有精力来考虑更多的常识事情。

　　不过，也有很多学者喜欢回到以太论的观点来思考问题。比如喜欢研究微观世界图像的 刘西元 先生，就科学的基本问题曾经提出很多精彩的分析：光和场的本质究竟是什么？从有形物质到无形能量的转化机理是什么？微观世界里为什么存在量子化现象？这些最关键最本质的问题一个也没有解决。也就是说，还没有一个能够从本质上揭示这些问题的完整的理论，以致让人不能理解的双生子佯谬和量子怪猫还一直存在着。光既像粒子又像波，但决不能说它既是粒子又是波。空间中必然充满着构成粒子的那种特殊物质。对于光子类粒子，我们不能测定它的轨迹，它永远以确定的速度前进，它有能量而没有质量。这些特征决定了它只能是波，波只能在介质中传导。天体之间的相互作用也应当通过物质来实现。不存在于物质的能量和不通过物质而发生的相互作用都是不合逻辑、不可思议和无法接受的。......这里提出的新以太论与原有以太论的不同之处在于，所有已知的有形和无形的物质都是由以太构成的。这有形部分就是通常意义的物质，无形部分就是光子和场。以太的存在没有引起我们的注意，正像我们缓慢运动时候没有感觉到空气阻力一样。我们永远不能测出以太的质量，正像空气中无法称量空气的质量一样。

　　本书作者为了在机械论上解释电场中电子的加速迟钝现象，把电子作为一个动态的物质系统，而把电场回归于一种朴素的物质分布-气体，当然电子也是由这样的气体漩涡形成，从而走回到了实体机械论的图像。本书作者喜欢以工程师思考问题的方式来理解物理学中讨论的问题，认为所谓的运动是物体在系统的引力物质环境中的一种‘游泳'行为，或者说是原气漩涡结构在原气海洋中的漂移行为。由此将在现代科学理论中讨论的非常物象理解为原气漩涡结构在系统原气海洋中的漂移行为导致的一种真象效应。原气漩涡结构在系统原气海洋中的漂移行为会导致原气漩涡吸附更多的原气参与漩涡运动、同时存在原气漩涡结构体积膨胀和内部漩涡运动变慢等效应。运动时钟的走慢也主要是由于运动时钟的膨胀。在这里应该补充说明系统整体不会因于内部物体的运动而受到某种真实的影响，通常所说的此类观测结果其实是由于运动物体角度的观测者自身的变化所引起的。由此我们获得了比较完美的关于高速物象的机械论运动图像。与此同时，新的机械论也将触角伸向了行星的精确轨道问题，注意到引力场的流体性质，试图将行星行为的细微反常归因于引力场转动惯性的牵动。这个问题见本书的第十篇《太阳的引力和行星的运动》。说到这里也许有人要问了，你说引力场是一种气体，这种实体观点比较能够克服真空中受到力作用的矛盾，不过为什么电磁场引力场作为一种气体却没有对电子和行星产生运动阻力作用？我们的观点是，原气组织本来就是一种超流性的气体，宇宙需要研究的是阻力产生的机制。科学每一次进步总需要一些奇怪的思想，不过我们的想法也许不算过于离奇。

　　我们赞同物质无限小的说法，同时给出这一哲学思想其物理方法上的意义，即一切能量（包括引力势能）都构成于物质运动的动能，E = ∫ 1/2 v 2 dm 。由此我们可以给出了新的机械论的基本轮廓以及新的机械论数学系统，即基于机械动能论的数学系统。其中一个重要的结论是物体相对于系统的运动速度增加时，物体内部的物质运动程度必然降低，太阳光速比地球光速快 0.75 达。以上就是本书作者描述自然界的素描图像的基本思路。

　　为了向大众学者介绍机械论的新版本，以及新的机械论版本与过去朴素力学版本的不同，我把基于以太论元素说的新机械论描述世界的图像称为一种自然界的素描图像，而把过去朴素力学描述的图像称为一种黑白剪纸图像。剪纸是一种民间图形艺术，素描也是一种古老的绘画类型。关于剪纸，我们大多数的人或生活中或电视中都看到过这种民间图形艺术。那么素描又是什么？顾名思义，我猜素描应该不是彩色画，可能是一种精工细描的黑白画，一种看起来具有丰富的灰色层次的黑白画。一般技术手法上付以淡水墨调和配色构成灰色层次。工艺绘画工一般称这种绘画笔法为洗色。素描或者说是一种黑白色的水墨画。当然在现代，一支铅笔轻描淡写也可以画出素描图像。作者小时候就喜欢用铅笔画素描人像。现在本书作者喜欢用素描一词借喻一种物质连续分布的事物模型和基于这一事物模型的思考思路，即以太论描述的图像，同时也以 剪纸图像 借喻朴素力学描述的原子论图像。
 

　　本书作者作为机械工程学者，也许对于机械论有着特殊的情感，也试图发展着科学意义上的新的机械论。不过本书作者渐渐感悟与过去的朴素机械论相比，新的机械论已经有着很多的不同地方，比如新的机械论强调物象主体的无限可分，物质在空间上的连续分布，当然也可能是意外地走回到历史上的 Descartes 机械论-流体机械论。
　　本书作者后来知道，在 Newton 创立朴素力学之前就有哲学家 Descartes 叙述了一幅关于自然界的素描图像--宇宙是物质的和无限的，物质和物质的运动是永恒的；尽管物质是由微粒构成的，但原则上他仍然可以被无限分割；空间中充满着物质，虚空并不存在；广延是实体的属性；物质粒子处于运动之中，运动乃是指这些微粒在空间上的位移，物质形式的多样性是原气漩涡组织形式多样性的表现，物质以外的力量是没有的。

　　机械论其实是一种很古老的哲学，原子论和元素说都是非常出名的机械论哲学理论。我们知道伟大的哲学家 Aristotle 是主张元素说的，近代科学的大家 Newton 是主张原子论的。中国人是主张元素说的，阴阳五行中的金、木、水、火、土，还有原气论都是属于元素说。原子论是一种机械论图像，以太论元素说也是一种机械论图像。古希腊哲学也许很大程度上是一种机械论哲学。在人类文明的初期，普通的人们神秘地对待各种难以理解的物象，哲学家们则多是思考各种朴素的机械论哲学。充满非常抽象的物理概念和远离常识的物理理论只是近代的事情，或者仅仅是二十世纪的事情。近代科学的早期，科学家们也是基于常理来思考科学的问题。我们大家都认识的 Faraday 先生就是不满足于‘真空力作用'思想，为我们提出‘场'的概念。场是什么？Faraday 认为场是电荷磁体周围的一种紧张。但是场这一概念并不完全是一种以太论。以太概念强调物质的存在和分布形态，而场则主要是强调一种分布态使力和受力效果。二十世纪的科学原则是结果论的，科学家只关心理论的过程和结果，不关心理论的思想和前提，也许是无奈之中我们只能把能够准确预言很多实验结果的理论当做好的理论。所以在这样一种实用氛围中，不免有一些专业物理学者只是关注场的力作用效果，而忽视分布意义的物质组织以及被称为场的这种分布组织的惯性存在。但是没有分布态的某种气体组织，怎么紧张？没有惯性物质的冲击，力又是怎样的一种形式产生？所以我们认为场应该是一种气体，当然这种气体不是由分子构成，翻过来它是构成原子分子和构成其它粒子的东西，构成一切有形物质的那个无形东西。既然是新机械论，肯定有一些新的内容，因为历史总不会完全相同地重复过去，也因为如果是完全相同地重复过去，这种重复也就没有了意义。新机械论有一个新颖的思想和一个新颖的推理结论：分级系统结构思想和运动物体膨胀结论。分级系统结构的图像是过去的 Descartes 机械论没有的思想内容。在思想方法上，新的机械论反对在数学坐标系中研究孤立问题的物理方法，主张物质运动的系统性和系统层次结构，强调系统对于系统内部物象的统治地位。我们认为运动物体膨胀的结论可以为我们描述了时钟走慢的真正原因，也给我们解释了质子束对撞实验中现代科学没有预见到的碰撞几率上升问题。从这里也可以看出，机械论素描图像于物象世界有比现代科学更大的包容性，给现代科学能解释的和不能解释的物象描绘出一幅统一的机械论素描图像。

　　本书是在试图解说一种新的机械论素描图像，不过本书作者好像从来没有想到以某种机械论来作为本书的书名。但是作者在很多地方并不隐讳作者的机械论思想基点，尽管机械论可能是一个不怎么令人喜欢的词语。机械论一词对很多中国的学者也许有些陌生，但是机械论在西方却可能是一个平常的词汇，因为英语中这个词好像专用来指 Newton 的那个科学。Newton 的那个科学在中国叫做力学，包括运动学和动力学两部分内容。中国有一个力学说法，所以中国人说机械论可能往往是指 Descartes 那个只用物质运动来解释世界的那个哲学思想，或许是刻板、思想僵化的代名词。不管怎么样，机械论是一个伟大的朴素唯物论哲学思想。Descartes 先生有一句机械论名言，人也是一架机器！也许这一伟大的语句，明白宣告了地球人试图只以一种物质运动的方式理解世界的开始和近代科学意义上的机械论的开始。但是伟大的理想带来伟大的成功，同时也带来伟大的挫折。二十世纪是一个让机械论沉寂的世纪！
　　也许是本书作者作为流体工程专业学者的关系，有着对于机械论的职业情感，同时本书作者可能也因此感悟科学那些格局理论的风格缺陷。过去的朴素力学是基于一种抽象的力作用概念和物质在空间分布有有无无的清晰图像，很像是一幅自然界的剪纸图像。也许过去朴素的力学剪纸图像似的过于朴素的事物图像正是近代科学的真正问题，即近代科学从朴素力学开始，走的就是一条原子论的思想路线和数理性的探索方法。不管大家有没有这样的感觉，我觉得相对性理论更多的是留给人们一种漫画图像的感觉。不过不想纠缠于现代科学的乱线堆问题，因为如果说现代科学的乱线堆问题是因为科学一直来存在着一种风格的偏差，那么科学风格问题的根本原因可能在于遥远的过去，即我们今天的科学如果说存在风格的错误，这是科学两千年来伟大的原子论思想留下的伟大遗憾。

　　也许老祖宗 Newton 并不认为物体之间会有无缘无故的普遍的远程引力。也许这个问题当时对于处理行星运动问题并不重要，过去朴素力学也就没有在意。细心的学者很早就已经注意到，从过去的朴素力学开始，近代科学基于一种理想化的真空、质点和刚体事物模型。科学这一朴素的剪纸图像明显地缺乏一种连续的灰度变化层次。但是我们注意到 Newton 本人也曾猜测物体之间远程的引力作用可能是以太的原因，所以这个问题不是被忽略了，而是一直来人们注意到了，只是一直来没有解决而已。但是从 Newton 主张光的微粒说来看，Newton 认识世界的基本图像不是物质连续分布的模型，而是物质断续分布的模型。以后的 Einstein 也许也是这样一种认识问题的基本思路，原子论的思想路线，数学的方法 + 普遍性的物象。或许那个 Newton 先生可能是 Einstein 的真正老师，只不过是后者采用了一个不同的时空定义。所以本书作者一直来觉得科学的真正问题，不是相对性理论修正了过去朴素的时空定义，而是地球人类几千年来原子论和元素说以太论思想斗争的继续。正因为如此，本书作者觉得相对论问题是一场很多学者在不明事理之下进行的旷日持久的思想方法之争。很多兴趣于争论相对性理论正确或错误的学者当中，我想并没有多少学者已经彻然感悟科学的艰难问题其中真正的本质问题。

　　我们知道在过去的剪纸图像里，光曾经被认为是一串串子弹的飞行，光是一种波动的图像只在少数人们中间流行。因此人们曾错误地猜测光的运动速度可能与光源的运动速度有关，当然我们知道这导致了很多失败的实验。那么光到底是怎样一幅运动图像？它是粒子图像还是波的图像？考虑这个问题之前我们也许首先应该知道什么是波、什么是粒子。有人解释说粒是物质的直接转移，波是运动通过媒介的传递。所以既然是波，就不可能是粒，既然是粒，就不可能是运动通过媒介传递意义的波。也正因为如此，光同时能够表现为波的现象和粒子的现象让地球上的学者为此伤透了脑筋。当然电子也有波粒二象性，不过这也许可以解释为一个振动着的弹簧振子，或电子群自身作为运动介质的振动。那么光波的波粒二象性是不是也是这样一种图像？但是这样一种图像正像中国学者 丁一宁 先生所说，无法解释光通过玻璃以后为什么速度可以恢复为光在空气介质中的速度。因此光本质上只能是波，只有波的速度只与介质的性质有关，与其行程经历无关。

　　现在有很多学者重新喜欢描述以太论素描图像。本书作者前面的《物性的领悟》一文也是一篇描述自然现象的素描图像的文字。在那篇文章中作者描述了原气物质的暗流现象。也描述了物体在系统环境中‘游泳'导致的自身全方位膨胀的现象，以此来解释运动物体内部运动进程的延缓。我喜欢把以太称为原气，借以强调这并不是一种另外的物质，它只是构成我们熟知的那些有形粒子的那个无形东西，有形的粒子和无形的原气其实是一个东西。我们熟知的那些粒子也许只是原气的漩涡或者原气漩涡的复杂构造。中国苏州的 李勇森 先生有更为激进的观点-物稀空密自然观。他说我们愿来说空的地方，其实是充满物质的地方，原来说物质粒子的地方，其实是一个个气泡区域。粒子是流体海洋中的一个个气泡，这种完全相反的观点实在非常有意思。这一图像有一个显著的优点在于可以容易地避免各种引力原因的困惑。粒子自身是一个高速旋转的系统，是什么力量提供了起凝聚作用的向心力？但是如果以台风的模型来理解粒子，那么这个问题也就变得不是很难理解。台风中心是一个水汽稀少的低气压区域，漩涡内外流体压强差值提供了水汽做漩涡运动的向心力。如果说粒子只是原气的漩涡，那么地球则是一个庞大的漩涡集体漂移系统。如果我们的确相信粒子只是原气的一种漩涡运动，这样的一种集体运动必定是一定区域范围原气连同漩涡一起运动的表现。所以不难想象有 Michelson 躲在这样一个庞大的树木森林里，感觉不到森林之外风的流动应该并不让我们感到意外。
 

　　以上这些基于机械主义思想方法的观点给出了机械论的基本轮廓，对于这些观点，我们绝大多数人会有一种似曾相识甚或老生常谈的感觉。的确，这里的每一个词我想都没有远离我们的想象能力，但是这并不表明人们很乐意于接受这些简单的观点。我有时觉得人们难免有时也存在叶公好龙的尴尬，虽然人们从未放弃追求科学的简单性方面的努力，但是当科学的简单性方案走近的时候却显得未必能够欣然接受。二十世纪科学总体上是原子论的清晰图像，今天学院派的学者可能仍然试图以真空中的孤立物象合成物理的世界，也许这在学院的学者看来是一个合理的信念支持，但在我们看来是一场科学旗帜下的错误梦想。今天的地球人类也许拥有丰富的科学思想与科学图像。与很多美妙的充满流行色彩的和绚丽格调的理论相比以及与 Newton 的黑白剪纸图像相比，我们在这里提供给人们的是一幅物象世界的素描图像，一个基于传统的和灰色的机械论方案，即无限流体机械论方案。这一无限流体机械论方案的特点是强调物象主体的无限可分和处处连续分布，认为物象是物质运动作为无限的机构构筑的连续景象，尽管这方面的图像可能拥有很多优点，但是这一风格之上的关于自然世界的图像今天在地球人类的科学社会里，它是一个灰色图像，同时也处于一种灰色的处境之中。

当然不是工程机械技术了，我是指用机械思路搞出来的物理理论，和你书中说的一样。

我一直都试图把整个宇宙做为一个机械系统来研究，结果得出很多有意思的结论。

最近我正在写一篇题目是《全机械化宇宙》的文章，写了快一个月了，现在碰到点困难，刚找到解决方法，正在分解思路，有机会可以交流一下。