作者张祥前

场是物理学的基本概念，搞清楚场的本质问题，对整个人类影响巨大。

场的本质是什么？统一场论【百度统一场论5版（上）可以搜到】认为场是物体周围以柱状螺旋式

运动的空间。

我们知道柱状螺旋式运动是旋转运动和旋转平面

垂直方向的直线运动的叠加，在统一场论中，这种直

线运动的速度是光速。

统一场论认为宇宙中任何物体周围空间都以光速

辐射式运动，正电荷周围空间发散运动，负电荷周围

空间收敛运动。

说到空间的运动，我们如何描述空间本身的运动？统一场论的做法是把空间分割成许多小块，每一个小块叫空间几何点，简称几何点，通过描述几何点的运动就可以描述空间本身的运动。

统一场论利用几何点的概念给出场的严格定义是：

    相对于我们观察者，物体【或者质点，质点是我们为了方便描述物体的运动，不考虑物体的形状和体积，把物体理想化看成一个点，称为质点】周围空间中任意一个几何点指向该物体的位移矢量随空间位置变化或者随时间变化，这样的空间称为物理场，也可以叫物理力场。

    简单一句话，场本质就是运动变化的空间。

    统一场论中给出的质量、引力场的定义是：

    设想有一个质点o相对于我们观测者静止，周围空间中任意一个空间几何点p在零时刻以光速度C【本文认为光速可以为矢量，用大写字母表示，矢量光速可以变化，标量光速用小写字母c表示，c不可以变化，本文大写字母为矢量】从o点出发，沿某一个方向运动，经历了时间t，在t'时刻到达p所在的位置，让点o处于直角坐标系xyzo的原点，由o点指向p点的矢径为R = C t =  x i+ y j + z k 

    R是空间位置x，y，z的函数，随x，y，z的变化而变化，记为：

    R = R（x,y,z,）。

    我们以 R = Ct中R的长度r为半径作高斯球面s = 4πr²【内接球体体积为4πr³/3】包围质点o。

    注意，r和R虽然数量相等，但是二者是有区别的，r是几何点的位移R长度的数量，是高斯面s的半径。把运动空间看成是水流，R就是水流沿某一个方向流动的长度，而r如同我们随着水流测量的卷尺的刻度。

   o点周围的引力场A表示o点周围在体积4πr³/3内有n条几何点的位移矢量R = Ct，

    A = k g n R /（4πr³/3） 

    k为比例常数。 g为万有引力常数。

    而质点o的质量m就表示在高斯球面s = 4πr²【内接球体体积为4πr³/3】内，包含几何点矢量位移R = Ct的条数n和立体角度4π的比值。

    m = 3 k n /4π

   这样,以上的引力场方程A = k g n R /（4πr³/3） 可以写为：

    A = g m R  /r³ 

   以上引入的质量方程m = 3k n /4π中角度是常数4π，实际上角度可以是变量，在0和4π之间变化，n和m都可以是变量，质量方程仍然成立。

   我们引入立体角Ω概念，把质量方程 m = 3k n /4π写成普遍形式：

   m = k n /Ω

   相应的有比较普遍的引力场方程：

   A = g m R /r³ = g k n R/Ωr³

   相应的高斯面为s = Ωr²

实际上高斯面不只是正球面，可以是任意封闭曲面，但是，曲面是光滑的，并且没有破损。高斯曲面内接球体也可以是任意形状，但是，表面是光滑的，并且没有孔洞的。

  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，某一个平面内空间的运动量是多少，某一个曲线内空间运动的运动量是多少。这样，相应的场有三种形式：

1，场在三维立体上的分布。

2，场在二维曲面上的分布。

3，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引力场在三维立体上的分布和二维平面上的分布之间的关系。

   以上的引力场方程A = k g n R/Ω r³中，由于R的数量为r，因而方程可以写为：A = k g n r【R】/Ω r³ = k g n 【R】/Ω r²

  【R】为沿矢量R的单位矢量，我们考虑n和Ω相对应变化，有微分式：

   A = k g dn 【R】/ r²dΩ

   令r²dΩ = ds，单位矢量【R】 和矢量面元dS【dS的数量为ds】的方向一致，这样有下式：

    A· dS   = k g dn

    把上式两边在高斯球面上积分，结果为：

    ∮A·dS = k g n

    n为高斯球面s = 4πr²上穿过的矢量R = Ct总的条数。把上式在直角坐标xyzo上展开。设A 在坐标上的分量为Ax,Ay,Az 。

    矢量面元dS的分量dydz i, dxdz j , dydx k ，由高斯定理得：

    ∫∫∫v （∂Ax/∂x + ∂Ay/∂y + ∂Az/∂xz ）dv

     =∫∫s   Ax dydz +Ay  dxdz + Az  dydx

= k g n

    上式直接的物理意义是：

   方程∫∫s（Ax dydz  ）+（Ay dxdz）+（Az dydx） =  k g n 告诉我们，重力场可以表示为单位面积s上垂直穿过几何线的条数。

    而方程∫∫∫v（∂Ax/∂x + ∂Ay/∂y + ∂Az/∂xz ）dv = k g n告诉我们，在运动变化的空间中，引力场也可以表示为高斯球面内接球体积v内包含的运动几何点位移的条数。

当这个体积v发生无限微小的变化，变化的部分可以看成是v的界面，可以用曲面s表示，这个如同球体积v =r³(3/4)π随r变化的导数s =4π r²，可以看成是这个球体的表面积。而圆面积s = π r²随r变化的导数l=2π r²可以看成是这个圆面积的边缘周长。

高斯定理在v上引力场的分布情况可以保留在s上，由v上的引力场分布情况可以求出s上的引力场分布。

   这个意味着引力场是物体周围空间相对于我们观察者以光速连续向外辐射运动所表现出的一种性质。

   把上式用散度概念表示，设o点的质量m和包围o点的高斯曲面s内体积v的之比为u, 当我们考察s和v趋于无限小的情况下，则式

   4π g m =∮A·dS =∫∫s Ax dydz +Ay dxdz + Az dydx

可以表示为：

   ▽·A = 4πg u               

   上式表示在体积v内包围了运动的几何点的位移线R = Ct的条数反映了质点o质量的大小。

   质量和引力场都反映了物体周围空间光速运动的运动情况，首先有一个前提条件，静止物体周围空间的直线运动都是光速运动，如果静止物体周围空间直线运动以各种不同的速度运动，那我们以物体周围空间运动几何点的条数来考察空间的运动量，来定义物体的质量就没有意义了。

静止质点产生的引力场A的第三种形式可以用梯度方程表示，设想质点o周围一个质点p在o点的引力场中的位移为矢量R，R划了一个封闭的圈子，结果是：

∮A·dR =0

这个表明【由静止质点产生的】引力场在环绕一周的线矢量的分布累加为零【注意，这个只是正负抵消为零，不能说引力场不存在】。

这个还可以用梯度定理来表示：

A = -▽u

u为引力势，注意，▽具有矢量性质，这里 ▽和标量u数乘结果仍然是矢量，不改变引力场A的矢量性质。

以上还可以用斯托克斯定理表示：

▽×A =0

统一场论认为电磁场和核力场都是的引力场变化而来的，对于电场，统一场论认为引力场随时间变化而来的，静电场，有着和引力场相同的三种形式，其数学表达式基本相同。

对于磁场有一些特殊，静止质点没有磁场，磁场是质点运动产生的，而质点静止时候就可以产生电场、核力场、引力场。

磁场是旋涡场，磁场的散度为零。

【百度 张祥前新浪博客 可以看到关于场的详细介绍】