m’C’
=
m（C-V）
(m’c)=mc-mvm’=m√（1-v/c）上式就是相对论中质速关系。o点的动量P动=m(C-V)=mC－mV中，mC如果m为常量，C为变数，则是o点周围的核力场。mC如果C为常量，m为变数，则是o点周围的电场。mV如果m为常量，V为变数，则是o点周围的引力场，或者叫万有引力场。如果mV中V是常数，m是变数，则是o点周围的磁场。三十二，统一场论动力学方程。前面的统一场论基本原理指出，一切物理现象都是质点在空间中运动所形成的统一场论给出了力的义为：力是物体在空间中运动的运动状态在某一个空间范围的改变量。按照这种思想，电磁力和万有引力、核力表面看是物体之间的相互作用力，本质上都是物质点在空间中相对于我们观测者运动形成的，都是惯性力，都是动量P=m（C-V）随时间t的变化率。F=dP/dt=Cdm/dt-Vdm/dt+mdC/dt-mdV/dt(C-V)dm/dt=Cdm/dt-Vdm/dt是质量随时间变化的力，简称加质量力，统一场论认为是电磁力，其中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这项力统一场论认为是核力，理由有：1、原子能爆炸的能量可以用质能方程E=mc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mc相同和相似的形式，而mdC/dt具备了这种条件。2、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+mdv/dtFy=√（c-v）dm/dt-mdv/dt{v/√（c-v）}Fz=0如果认定空间是静止的，那么式Fy=√（c-v）dm/dt-mdv/dt{v/√c-v）}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+mdv/dtFy=0Fz=0三十三，场的三种定义形式在这一节里，我们提供三种方法来分别定义4种场，第一种方法是利用圆柱状螺旋式运动空间来分别定义4种场。在以下的圆柱状螺旋式运动中，有两个箭头，一个沿着旋转运动方向的箭头，一个是沿着直线运动方向的箭头。相应的有两种运动速度，一种是直线运动方向的速度，这个速度是矢量光速，一种是旋转运动方向的速度。当矢量光速直线运动速度矢量的方向发生变化时候，对应的是核力场。当直线运动速度矢量垂直穿过一个有限的空间面积，这个空间面积发生变化时候，对应的是电场。当旋转运动速度矢量的方向朝旋转的中心变化时候，对应的是引力场。当旋转运动速度矢量垂直穿过一个有限的空间面积，这个空间面积发生变化时候，对应的是磁场。下面我们再用统一场论动量方程来定义4大场。牛顿力学给出的动量定义方程是：P=mV式中P是物体o点以速度V运动时候具有的动量，m是物体的质量。统一场论认为任何一个物体o点，具有静止质量m’，静止时候周围空间都以矢量光速C’向四周运动，因而有一个静止动量P静=m’C’式中静止质量m’的意思是物体o点周围有多少条C’。当o点相对于我们以速度V运动的时候，o点的动量为：P动=m（C-V）注意：o点运动的时候，质量m不等于静止质量m’，运动的时候空间运动的矢量光速C不等于静止时候周围空间的矢量光速C’。上式中V是物体o点的运动速度，-V是o点周围空间几何点的运动速度，方向和o点的运动速度正好相反。o点运动的时候，周围空间本来的光速运动和o点运动速度合成后仍然是光速，原因是受到光速不变的限制。这个就要求o点运动时候，周围空间几何点的运动速度是C-V，因为和运动速度V合成后，也就是加上V，仍然是光速。而牛顿力学的动量公式只是统一场论动量公式中C=0的一个分量。利用统一场论动量公式P动=m（C-V）=mC–mV可以定义4大场：当P动=mC时候，m是变量，C是常量，对应的是电场。当P动=mC时候，m是常量，C是变量，对应的是核力场。当P动=mV时候，m是变量，V是常量，对应的是磁场。当P动=mV时候，m是常量，V是变量，对应的是引力场。将统一场论动量方程P=m（C-V）对时间t求导数一次，就是统一场论动力学方程：F=dP/dt=Cdm/dt-Vdm/dt+mdC/dt-mdV/dt以上方程又称大统一方程，爱因斯坦想把宇宙4种力写在一个方程里，就是这个方程。下面我们用统一场论动力学方程来定义4大场。当场发生变化时候，对时间t求导一次，或者积分一次，得到Cdm/dt形式的力，这个场就是电场。当场发生变化时候，对时间t求导一次，或者积分一次，得到Vdm/dt形式的力，这个场就是磁场。当场发生变化时候，对时间t求导一次，或者积分一次，得到mdC/dt形式的力，这个场就是核力场。当场发生变化时候，对时间t求导一次，或者积分一次，得到mdV/dt形式的力，这个场就是引力场。以上三种定义场的方法，可以通过严格的数学证明，其本质都是一样的。但是，通过不同的定义方法，可以使我们更加清楚的认识场的本质问题，认识到场在不同情况下的不同形式，并且在实际运用中，给我们增加了许多方便。三十四，解释牛顿三大定理。动量概念最早来自于牛顿力学，牛顿力学包括三大定理和万有引力定理。牛顿力学三大定理表述为：1，任何物体试图保持匀速直线运动状态或者静止状态，直到有外力改变为止。2，物体受到的作用力使物体加速运动时，所产生的加速度与受到的作用力成正比，与这个物体的质量成反比，且加速度方向和作用力方向一致。3，一个物体对另一个物体施加作用力总是受到另一个物体大小相等方向相反的反作用力。牛顿力学按照现代的看法应该是相对于某一个观察者的情况下才成立。牛顿把物体的质量m和运动速度V定义为动量P=mV,仔细的分析一下，牛顿力学核心就是动量概念，我们现在用动量概念把牛顿三大定理重新表述一遍。1，相对于某一个观察者，空间中任何一个质量为m的质点都有一个确定的动量mV，V为这个质点沿某一个方向直线运动的速度，也包括速度为零的静止状态。2，质点受到了外力的作用，会使动量发生变化，动量P随时间t的变化率就是外力F=dP/t=d（mV）/dt=mA3，质点的动量是守恒的，在一个孤立的系统中，质点相互作用时，一个质点获得的动量总是另一个质点失去的，而总的动量是不变的。在牛顿力学中认为质量m是不变量，而相对论认为质量是可以变化的，但是，相对论继承了牛顿力学的其他一些看法。相对论的动量公式和牛顿力学形式是一样的，只是相对论中质量m是变量。统一场论揭开质量的本质，因而可以彻底解释牛顿力学。按照统一场论的看法，牛顿三大定理可以理解为：1，相对于我们观察者，任何一个物体周围空间本身都以光速辐射式运动，单位体积内光速运动空间的运动量就是这个物体的质量。2，力是改变物体运动、空间本身运动的运动状态的原因。力定义为：力是物体在空间中运动的运动状态在某一个空间范围的改变量。3，动量是物体在空间中的运动量和物体周围空间本身运动的运动量的合成，是一个守恒量，不同的观察者看到动量的形式不一样，而总的动量的数量不变，与观察者的观察无关。三十五，证明惯性质量等价于引力质量牛顿力学认为，惯性质量反映了物体不容易被加速的程度，而引力质量反映了加速别的物体的能力。在以上的o点相对于我们观察者静止情况下，附近有一个质量为m’的o’点，受到o点的引力F的作用，会使o’点有一个指向o点加速度-A，并且F=-m’A牛顿在没有给出解释的情况下，把式F=-m’A中的惯性质量m’和式F=-(gmm’/r)中的引力质量m’等同起来，有了下式：A=-（gm/r）r是R的数量，沿R的单位矢量。这个就是人们常说的惯性质量等价于引力质量。下面我们来给出证明。由前面的时空方程R=Ct，将R对时间求导，结果是光速度C，如果光速是标量，再次对时间t求导结果是零。在统一场论中认为光速可以为矢量，光速作为矢量方向是可以变化的，再次求导结果不是零。在这里，我们考虑的是引力场方程A=kgnR/Ωr中R的方向变化，而R的数量r不变。方程A=kgnR/Ωr可以写为A=kgnR/rΩr，我们在高斯面s=Ωr上适当的分割出一小块面积d（Ωr）=ds，恰巧只有一条几何点的矢量位移R=Ct垂直穿过，这样n=1,有方程：A=kgdnR/rd(Ωr）=kgdR/rd(Ωr）A=kgdRa(rdS）=kgdR上式中a为重力场A的数量，dS为矢量面元，方向和R一致。设R和矢量面元dS与高斯面s=Ωr的角度为θ，我们这里考虑的是R的方向变化，所以R和dS都是θ的函数，随θ的变化而变化，这样有方程：a=kgdR（θ）将上式左边的变量dS和右边的变量R同时对变量θ求微分，结果为：a=kgdR上式也可以写为：A=kgdR/rd(ds）=kgdR/rd(dΩr）令dΩr=ds为矢量面元dS的数量，dS的方向和R一致，我们其实现在考虑的是r为一个固定值，在r的端点，也就是以上所说的空间p点，dR和dS之间相对应变化，这样引力场方程为：A=kgdR/rd(ds)由于高斯面s=Ωr，时空方程中r=ct，所以由A=kgdR/rd(dΩr)可以导出A=kgdR/rdΩct=kgdR/rΩcdt由于这里的立体角度Ω和r是固定量，k,g，c是常数。所以上式合并常数后，在p点处的几何点的加速度dR/dt可以等价于这里的引力场。这个表明惯性质量等价于引力质量。三十六，解释开普勒定理我们知道牛顿的万有引力定理是从开普勒定理中结合牛顿力学中的一些认识而推导出来的。我们在这里首先解释开普勒定理。在以上的“三维螺旋时空方程”指出，相对于我们观察者静止的物体周围空间的运动是两种基本运动形式的叠加，是旋转运动和旋转平面垂直方向上直线运动的叠加。为了解释开普勒定理，我们在这里把引力场和旋转运动空间联系起来。设想在某一个时刻t’，几何点p（坐标为x,y）绕物质点o点（限制在xy平面内）旋转运动，由o点指向p点的矢径R，从时刻t’开始，到时刻t”，扫过的矢量面积为W,方向沿z轴，按照前面的“三维螺旋时空方程”W和z成正比关系，也就是：W∝z在时刻t’,我们观察一个几何点p从o点出发，以光速度C沿z轴匀速直线运动，按照前面的“时间的物理定义”，时间t与几何点P以光速C沿z轴走过的路程成正比，也就是：z=Ct这样式W∝z可以改写为：W∝Ct，由于C的数量为常数，C的方向明确在z轴上，有：W∝t，上式表示由o点指向p点的矢量R扫过的面积和时间t成正比。把o点看成是太阳，几何点p看成是行星，式W∝t表示由太阳指向行星的矢径扫过的面积和时间成正比，这个正是开普勒第二定理。由上面的《引力场与高斯定理》，指出质点o周围引力场A可以表示为矢量面元dS穿过几何点位移的条数，∮A·dS=kn=4πGm，G为万有引力常数。由于包围o点的高斯面为s=4πr，r是由o点指向p点的矢径R的数量。引力场A可以表示为dR/dt，而dS环绕一周的积分结果和r平方成正比，所以由∮A·dS=4πGm可以导出：r/t∝m在牛顿力学范围内，物质点o点的质量m是一个常数，把时间t用周期T表示，有：r/T∝常数以上就是开普勒第三定理。下面我们来解释开普勒第一定理：行星在一个平面上以椭圆轨道绕太阳旋转运动，太阳在其中一个焦点上。按照统一场论的看法，相对于太阳静止的观察者认为，太阳周围的任意一个几何点p（和太阳的距离为r）会以一个适合的速度V（和R相垂直）绕太阳旋转运动，几何点的运动是均匀的，而且走过的轨道是一个正圆。现在我们设想一个行星处于p点的位置，会不会一定和p点一样以匀速率以正圆形式绕太阳旋转运动呢？这个还要考虑行星的初始状态，如果这个处于p点的行星本来有一个合适的运动速度v，以匀速率v绕太阳旋转运动，走过的轨道肯定是一个正圆。如果处于p点的行星本来有一个速度-v（和R相垂直）绕太阳旋转运动，在太阳上（相对于太阳静止）的观察者认为，这个行星将以加速度-v/r自由的落到太阳上。如果处于p点的行星本来有一个小于v的速度（和R相垂直）绕太阳旋转运动，在太阳上（相对于太阳静止）的观察者认为，这个行星将以抛物线运动形式落到太阳上。如果处于p点的行星本来有一个略大于v的速度（和R相垂直）绕太阳旋转运动，在太阳上（相对于太阳静止）的观察者认为，这个行星将以椭圆形式在一个平面内绕太阳旋转运动。如果处于p点的行星本来有一个远远大于v的速度（和R相垂直）绕太阳旋转运动，在太阳上（相对于太阳静止）的观察者认为，这个行星将以双曲线离开太阳运动。三十七，解释万有引力的本质。万有引力给人类最困惑的问题是，宇宙中任意两个物体之间的引力是怎么产生的，又是怎么把引力传给对方的。其实，万有引力的本质很简单。举一个例子，一个汽车迎面向你驶来，驾驶员觉得自己是静止的，肯定认为你是迎面向汽车运动。如果一个汽车加速的向你驶来，驾驶员觉得自己是静止的，肯定认为你在加速地向汽车运动。究竟是你在运动还是汽车在运动，不重要，关键的、有意义的是汽车和人之间的空间在变化。万有引力本质就是质点之间的空间运动变化，相对于我们观察者所表现出的一种性质.两个质点之间的空间的运动变化和两个质点之间的相对运动本质上应该是一回事情。人类被万有引力这个“力”字蒙住了眼睛，老是想力是什么东西，力到底是什么？越想越糊涂!一个女孩从我面前走过，我说这个女孩很漂亮，一把小刀，我说很锋利，漂亮是我们对女孩描述出的一种性质，锋利是我们对小刀描述出的一种性质。力就是我们对物体之间相对运动描述的一种性质，力不是一个具体存在的东西，两个物体有相对加速运动趋势，我们就可以说他们之间受到了作用力。设想一下，如果在中国，一个人手里拿一个小球，在某一个时刻，这个人把小球放下，小球从静止状态加速撞向地球，按照前面的看法，也可以说小球始终是静止的，是地球撞上了小球。也许有人反驳，我们同时在我们对称的国家----巴西国家放一个小球，岂不是小球要加速地飞向空中？这个反驳其实是需要一个前提：空间是静止和不动的，一切物体像鱼儿那样在静止的空间海洋里运动，空间的存在与质点的运动是不相干的。关键的关键是：空间本身是时时刻刻在运动、变化的，空间和质点的运动是紧密的联系在一起的，至于空间为什么会运动，请参阅前面的《垂直原理》。三十八，导出万有引力公式。我们观察者站在地球上，相对于地球静止，在地球附近空中，放置一个物体，这个物体没有受到别的力的作用，纯粹只是受到地球的万有引力的作用，从静止状态开始做自由落体运动。我们把这个物体设定为p点，用m表示这个物体的质量，地球设定为o点，用m’表示地球质量。按照我们前面对牛顿三大定理的解释，p点受到o点的引力F可以表示为：F=-mA在前面的惯性质量等价于引力质量证明中，我们知道地球在p点产生的引力场A和p点的加速度是等价的，这样：A=gm’R/r上式中g为万有引力常数，R是由o点指向p点的位置矢量，r为o点到p点之间的距离。由式F=-mA和A=gm’R/r导出万有引力公式：F=-gmm’R/r由于万有引力指向观察者，所以为负值，以上告诉我们，万有引力的本质来自于相对运动，相互作用力本质也是一种惯性力。我们把地球周围引力场A=gm’R/r看成是地球周围空间的运动程度，地球周围如果突然出现了另外一个质点p，质点p周围空间也会有地球周围空间同样的运动，这样，会引起地球周围引力场A=gm’R/r发生变化。我们把地球受到p点的引力F理解为p点的质量m使地球周围引力场发生变化的变化程度，变化程度肯定是在角度为4π范围内，改变了n条A=gm’R/r，所以，F=-常数乘以n/4πg（m’R/r）=-gmm’R/r三十九，引力场与时空的波动性。前面我们认定了引力场是物体周围空间以柱状螺旋式运动所表现出的一种性质，质点外的空间几何点的矢量位移随空间位置变化、又随时间变化可以反映出引力场场强A，物理量随空间位置变化又随时间变化，可以认为具有波动过程。我们知道，波动和柱状螺旋式运动有很大的区别，波动是振动形式在媒质中的传播，而不像螺旋式运动是质点在空间中移动。但是对于空间这个特殊的东西，两种运动却可以兼容。一个几何点运动不会有波动效应，但是，一群几何点情况就不一样了。由于空间中一个几何点和另外一个几何点绝对没有区别，因而可以断定，空间的柱状螺旋式运动里面包含了波动形式。下面我们由前面的时空同一化方程R(t)=Ct=xi+yj+zk来推导出时空的波动方程，并且指出引力场和时空波动之间的关系。设想宇宙空间某一处存在一个质点o，相对于我们观察者静止，根据前面的时间物理定义和时空同一化方程，o点和观察者的时间t可以用o点周围一个几何点p的位移R(t)=Ct=xi+yj+zk来表示。我们将R对时间t求导数，有结果：dR/dt=C将上式两边平方，有结果：dR·dR/dt=cc是矢量光速C的数量。我们现在来考虑另外一个几何点p,p点在0周围运动，我们用L表示其位移，L随时间t变化，是时间t的函数，由R和t的关系可以断定L又是R的函数。我们将几何点p点的位移L对对空间位移R两次求导数，有结果：L/(dR·dR)=L/ctL/r=L/ct这个波动方程也可以用散度表示为▽L=L/ctL/x+L/y+L/z=L/ctr是矢量R的数量。以上微分号d已经改为偏微分号。对偏微分方程L/t=cL/r求解，通解为：L(r,t)=f(t-r/c)+g(t+r/c)f和g表示两个独立的函数，方程L(r,t)=f(t-r/c)可以认为是几何点从物质点o出发向外行进的波，而方程L(r,t)=f(t+r/c)传统认为在物理上是不存在的，被认为是从无限远处汇聚到o点的波，对于普通介质，似乎是没有这种物理意义的，但是，对于空间这种特殊的介质，却有物理意义的。这个实际上可以解释负电荷的来源，这个以后详细再讲。以上方程也包含了以o点为中心向四面八方直线运动形式，和从四面八方直线汇聚到o点的运动。方程L/t=cL/r有两个特解L=acosω（t–r/c）和L=asinω（t–r/c）满足这个方程。上面的波动速度c是光速，时空的波动是横波。统一场论认为引力场是这个空间波动的根源，质量是空间相对于我们观察者运动所表现出的一种性质，电磁场是波动的传播，传播的速度就是光速。物体周围时间、空间的存在是一个波动过程，波动的速度就是光速，空间几何点的位移随时间变化和随空间位置的变化可以反映出物体周围万有引力场分布情况。物体周围的万有引力场的本质也可以认为是空间相对于我们观察者波动所表现出的一种性质。四十,统一场论真空静态引力场方程。由以上分析，我们提出一个有别于广义相对论的静止质点周围引力场场方程。由前面提出的引力场定义方程，借助场论中的高斯定理，可以把万有引力场用散度概念表示，设o点的质量m和一个包围o点的曲面s=4πr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，则万有引力场方程A=knR/Ωr可以表示为：▽·A=4πgu（1）g为万有引力常数，上式表示在体积v内包围了运动几何点矢量的条数的多少反映了质点o的质量大小。对于o点周围空间中任意一个几何点p，引力场的散度为0，▽·A=0（2）还有，引力场的旋度也是0，▽×A=0（3）以上（2）、（3）方程刻画了相对于观察者静止的质点周围引力场的基本性质，方程（1）描述了场和静止场源之间的关系，这个三个方程可以取代爱因斯坦的引力场方程，完全揭示了万有引力和引力场的一切基本性质，从这三个方程出发，可以推导出万有引力定理。四十一，物体质量的叠加。以地球和月球为例，统一场论认为，物体周围空间的运动有旋转运动和直线运动两种形式，如果把引力场和旋转运动联系起来，地球和月球周围空间的逆时针旋转情况（就是几何点的运动周期和运动半径）可以反映出地球和月球的质量。地球和月球之间的空间都以逆时针旋转，相互接触的地方，方向相反，要抵消一部分空间，地球和月球之间的空间有减少趋势，表现为地球和月球相互吸引。当月球向地球靠近，最后如果落在地球上，和地球合二为一变成一个星球，周围的逆时针旋转空间的运动将叠加，这个就是物体质量能够叠加的几何解释。四十二，电荷和电场的定义。质点o如果带有电荷q，在周围产生电场E，电场的实质反映了单位时间内、单位体积内o点周围空间以光速度C运动的运动量,和引力场比较起来就是多了时间因素。在质点o周围空间中，引力场A=gmR/r=gknR/Ωr中质量m随时间t变化产生电场：E=k’(dA/dt）=k’g(dm/dt)R/r=k’g[kd(n/Ω)/dt]R/rk’为常数。而o点的电荷q表示单位时间内o点质量的变化量，反映了在单位时间里o点周围光速运动空间几何点越过某一个界面的位移的条数。q=4πε。k’g(dm/dt)=4πε。k’g[kd(n/Ω)/dt]ε。为介电常数。以上是电荷的几何定义方程，4π,g,ε。,k’都是常数，合并常数，把上式带入式E=k’g(dm/dt)R/r中可以导出库伦定理中的电场强度方程：E=qR/4πε。r统一场论中认定了粒子带有电荷是因为粒子周围空间本身时刻以圆柱状螺旋式运动造成的。我们知道圆柱状螺旋式运动可以分解为旋转运动和旋转平面垂直方向直线运动。粒子带有正电荷在周围产生正电场，是由于粒子周围空间直线运动部分相对于我们观察者，以粒子为中心、以光速向四周发散运动，旋转部分是逆时针旋转，所造成的。满足右手螺旋。粒子带有负电荷在周围产生负电场，是由于粒子周围空间直线运动部分相对于我们观察者，以光速从无限远处的空间向粒子汇聚而来，旋转部分也是逆时针，所造成的。同样满足右手螺旋。带电粒子周围空间柱状螺旋式是粒子带电的原因，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直线运动的叠加，对于带电粒子周围空间的旋转运动部分，我们可以用右手定则来说明。我们在正点电荷周围作许多由正电荷指向周围空间的射线，我们用右手握住其中任意一条射线，并且大拇指和射线方向一致，则四指环绕方向就是正点电荷周围空间的旋转方向。我们在负点电荷周围作许多由任意空间指向负电荷的射线，我们用右手手握住其中任意一条射线，并且大拇指和射线方向一致，则四指环绕方向就是负点电荷周围空间的旋转方向。面对我们观察者，正电荷周围空间是逆时针旋转的。面对我们观察者，负电荷周围空间是顺时针旋转的。四十三，电场的两种形式。上面指出，在质点o周围空间中，引力场A=gmR/r=gknR/Ωr中质量m随时间t变化产生电场：E=k’(dA/dt）=k’g(dm/dt)R/r=k’g[kd(n/Ω)/dt]R/r在这一节中我们拓宽对电场的认识。认为引力场A=gmR/r随时间t变化产生电场：E=k’(dA/dt）=k’g(kdm/dt])R/r+k’gm(dR/dt)/r=k’g(kdm/dt)R/r+k’gmC/r以上方程明显看出电场有两种形式。下面我们将看到，电场的两种形式，和我们掌握的电场性质都是吻合的。三十四，解释电荷的相对论不变性由以上电荷的几何定义方程：q=4πε。gk’(dm/dt)我们很容易解释电荷的相对论不变性，解释电荷不随速度变化的原因。当质点o以速度V相对于我们运动的时候，质量m增大了一个相对论因子√（1-v/c），用m’表示运动质量，而时间dt由于时间的相对论性膨胀效应会随着速度V增大一个相对论因子√（1-v/c），也就是：dm=dm√（1-v/c）用dt’表示运动参考系一段时间，这样m和dt都增大一个相对论因子√（1-v/c），结果dm/dt不随速度V而变化，而4πε。gk’都是常数，所以q不随速度V变化。数学表示为：dm/dt=d/dt’[√（1-v/c）]=[√（1-v/c）]dm’/dt’[√（1-v/c）]=dm’/dt’四十五，电荷、电场与高斯定理。利用高斯定理可以更加清楚的刻画电荷、电场的几何形式。前面的电场几何方程中，电荷o点带有电荷量q，在周围空间p处产生的电场E为：E=k’(dA/dt）=k’g(dm/dt)R/r=k’g[kd(n/Ω)/dt]R/r我们现在考虑E，k’，g，[kd(n/Ω)/dt]不变，R和r之间的变化情况。E=k’g[kd(n/Ω)/dt]dr/3rE=k’gk（d/dt）(n/Ω)dr/3r为沿R方向的单位矢量，r是矢量R的数量。注意：以上的沿R方向单位矢量不随r变化。当我们再考虑方程E=k’gk（d/dt）(n/Ω)dr/3r中n和Ω相对变化的时候，有方程：E=k’gk（d/dt）dndr/dΩ3r令3dΩr=dS，单位矢量和矢量面元dS的方向一致，这样有下式：E=k’gk（d/dt）dndr/ds现在我们再考虑另一种情况，高斯面s=4πr中r不变，我们把dr设定为常数1，在仅仅是dn和dS之间的相对变化的情况下，上式也可以写为：E·dS=k’gk（d/dt）dn注意dS、E的方向和一致，把上式两边在高斯球面上积分，结果为：E·dS=k’gk（d/dt）n=q/ε。n为高斯球面s=4πr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E在坐标上的分量为Ex,Ey,Ez。矢量面元dS的分量dydzi,dxdzj,dydxk，由高斯定理得：∫∫∫v（Ex/x+Ey/y+Ez/xz）dv=∫∫sExdydz+Eydxdz+Ezdydx=k’gk（d/dt）n=q/ε。上式直接的物理意义是：方程∫∫s（Exdydz）+（Eydxdz）+（Ezdydx）=k’gk（d/dt）n告诉我们，电场可以表示为单位时间内、单位面积s上垂直穿过几何线的条数。而方程∫∫∫v（Ex/x+Ey/y+Ez/xz）dv=k’gk（d/dt）n告诉我们，在运动变化的空间中，电场也可以表示为单位时间内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发生很微小的变化，变化的部分可以看成是v的界面，可以用曲面s表示，在v上电场的分布情况可以保留在s上，由v上的电场分布情况可以求出s上的电场分布。这个意味着电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点的电荷和包围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q/ε。=E·dS=∫∫sExdydz+Eydxdz+Ezdydx可以表示为：·E=u’/ε。上式表示在单位时间内、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电荷的大小。如果有许多空间几何点连续不断的从无限远处越过高斯曲面s垂直穿进来，汇聚到o点，形成许多几何点的位移线，则这些位移线的条数反映了o点是负电荷，反之是正电荷。在我们观察者面前，两个点电荷，周围空间逆时针旋转的是正电荷，周围空间顺时针旋转的是负电荷。四十六，推导出库仑定律。库仑定律表述如下：相对于我们观察者，真空中两个静止的点电荷q(电量为q1)q’（电量为q2）之间的作用力F和他们的电量的乘积成正比，和他们之间的距离r的平方成反比，作用力的方向在它们之间的连线上。电荷有正有负，同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。数学公式为;F=(kq1q2/r)=q1q2R/4πε。r其中k为比例常数，ε。为真空中的介电常数,r是矢量R的数量，是沿R的单位矢量。库仑定律是实验总结出的定律，统一场论可以对其做出解释。以前面的点电荷o点为例，按照前面“电荷、电场的定义”，当o点相对于我们观察者静止，它具有电量q1，是指o电荷周围单位时间t内产生了n条几何点的位移矢量R=Ct。q1=kn/4πtk为常数，o点在周围产生的电场E为：E=q1R/4πε。r当o点附近突然的出现另一个电荷o’点，它具有电量q2指o’电荷周围单位时间t内产生了n’条几何点的位移矢量R=Ct。q2=kn’/4πto’点的出现，使o点周围本来的空间运动的运动状态发生变化,也就是o’点使o点周围的电场E=knR/4πrt发生变化。如果我们观察者静止于o点，站在o点处观察，把o点受到o’点的库伦电场力F理解为o’使o点周围在t时间内n’条电场矢量E发生变化。这样，F与电场E的变化量n’E成正比，与4π、t成反比。F=常数乘以n’E/4πt=常数乘以n’q1R/4πε。r4πt由于常数乘n’/4πt=q2这样我们就得到了库伦定理F=q1q2R/4πε。r四十七、从统一场论导出磁场是电场相对论效应。在以上的统一场论动力学方程F=dP/dt=Cdm/dt-Vdm/dt+mdC/dt-mdV/dt中，(C-V)dm/dt=Cdm/dt-Vdm/dt是质量随时间变化的力，简称加质量力，统一场论认为是电磁力，其中Cdm/dt是电场力，Vdm/dt是磁场力，按照统一场论的看法，以上的o点静止的时候，具有质量为m’，如果受到了别的电荷的电场作用，受到的静电场力为F静=Cdm’/dt’，当o点相对于我们以速度V运动的时候，具有质量为m，沿V平行方向受到了电场力F=Cdm/dt，注意，t和t’是不一样的。沿V垂直方向方向，受到了电场力f=dm/dt，以上结论和相对论是一致的。v是V的标量，f是力F的标量。我们还可以求出电场变换。令γ=1/√（1-v/c），o点以速度V相对于我们观察者运动，沿V垂直方向，o点受到的电场力可以写为F=dm/dt=γdm/dt=(1-v/c)γcdm/dt，=(γcdm/dt)–(v/c)γcdm/dt当o点相对于我们以速度V运动的时候，以上的γcdm/dt被认为是o点受到的电场力，(v/c)γcdm/d可以认为是受到的磁场力。用qE表示电场力γcdm/dt，则磁场力(v/c)γcdm/d为qE(v/c)如果我们认为电荷o受到的磁场力归结以下三个因素：1，与o的电量q成正比。2，与o的运动速度v成正比。3，与o受到的磁场B的作用成正比。则B的大小应该等于E/c乘以速度v，由于v和E相垂直时候B值最大，所以应该是叉乘，也就是：B=V×E/c以上告诉我们加质量力和电磁场力都满足于相对论变换，这个是证明了加质量力就是电磁场力的一个强有力的证据，也表示相对论和统一场论的在磁场是电场相对论效应上看法是一致的。四十八，磁场的几何形式方程。前面分析指出，随时间变化的引力场产生电场。人类已经发现，带电粒子相对于我们观察者以速度V运动的时候，可以引起V垂直方向上电场的变化，电场变化的部分我们可以认为就是磁场，也就是随速度变化的电场产生了磁场，统一场论继承这种看法。设想一个相对于我们观察者静止的o点，质量为m，带有电荷q，在周围空间p处产生了静电场E，由o点指向p点的矢径为R，我们以R的长度r为半径作一个高斯面s=4πr包围o点，则：E=qR/4πε。r=k(dm/dt)R/4πε。rk是常数。当o点相对于我们以速度V运动的时候，可以引起电场E的变化，变化的部分我们可以认为是磁场B，很简单的想法是电场E乘以速度V就是磁场B，由于速度V和电场E相互垂直时候，产生的磁场最大，因而它们之间是叉乘，所以有以下关系，B=常数乘以（V×E）由电场E的几何形式方程E=qR/4πε。r=k(dm/dt)R/4πε。r，可以求出磁场B的几何形式方程，B=常数乘以=常数乘以合并常数，以上与磁场B相关的常数用磁导率μ表示，由于我们这里讨论的是在真空情况下，所以用真空磁导率μ。表示。B=μ。以上就是真空中磁场的几何形式方程。这个方程和电场、磁场相互关系满足的方程B=V×E/c是紧密联系在一起的。B=μ。=μ。=μ。=μ。ε。=μ。ε。（V×E）在电磁学中，认为真空中磁导率μ。和介电常数ε。的乘积是真空中光速c的平方的倒数，所以以上方程可以写为：B=V×E/c以上方程反映了电场和磁场的基本关系。从这个方程加上时空同一化方程r=ct可以导出麦克斯韦方程中变化磁场产生电场、变化电场产生磁场。注意，以上的磁场和运动电场都没有考虑相对论效应，只是在V很小或者等于零的情况下成立。在静电场方程中乘以Ψ就是电场的普遍形式，Ψ为相对论效应修正相,Ψ=（1-v/c）/，其中θ为R和x轴的夹角。电场方程乘以相对论修正相Ψ，不影响电场和磁场之间的关系。四十九，磁单极子不存在。统一场论认为，一个相对于我们静止的带电粒子O点，在周围空间产生静电场，当O点相对于我们观察者以速度v匀速直线运动，可以产生磁场，这个磁场的本质就是空间以矢量速度v为轴心在旋转。当O点以匀速圆周运动时候，空间的旋转运动在这个圆周的正反两个面上一进一出，进的一面是S极，出来的一面叫N极。从磁场这种几何形式来看，自然界不存在有磁单极子的。五十，核力场和核力定义方程。所有的场都是引力场变化而来的。核力场和电磁场一样也可以认为是引力场的变化而产生的。电场是引力场中的质量随时间变化而产生的，核力场所不同的是引力场几何点的位移随时间变化而产生的。引力场A=gmR/r=gknR/Ωr中R=Ct随时间t变化，产生核力场D=gm(dR/dt)/r=gmC/r=gknC/Ωr相对于观察者，物质点o周围空间p处在一小块体积Ωr上穿过几何点的光速度C的条数为1，C和Ωr的比值反映了o点在p处产生的核力场强。统一场论给出了核力方程是：F=m’m(dC/dt)/r一个质量为m相对于我们静止的粒子o点，附近一个质量为m’的粒子o点，它们之间有核相互作用力F，与他们的质量的乘积成正比，与他们之间的距离的立方成反比。核力来自于原子核内的质子和中子，而质子和中子总是在运动中，所以，以上公式不能直接使用，需要推广在运动粒子上才可以使用。五十一，统一场论给出能量的定义：能量是质点在空间中相对于我们观察者在某个空间范围内运动的运动量。空间、物质点、观测者、运动四个条件一个都不能少，否则，能量就失去了意义。单独存在着空间没有能量，没有观察者，或者没有指明哪一个观察者，能量就不能确定。五十二，统一场论的能量方程一个质量为m的火车相对于我们地面的观测者以匀速度V直线运动，地面的观测者认为这个火车有动能mv/2，而火车上的观测者认为火车的速度为零，因而动能为零。所以讲，现代物理学认为动能相对于不同的参考系是不守恒的，一个物体具有的动能在不同的观测者看来是不一样的。但是，统一场论有着不同的看法。统一场论认为一个物体具有能量在相互运动的观测者看来数量是一样的，能量对于不同的参考系仍然是守恒的。不同的观察者看到的只是粒子运动形式有所不同，而粒子总的能量是不变的。统一场论认为能量是物体相对于我们观察者在某个空间范围内的运动量或者物体周围空间本身运动的运动量。统一场论认为任何一个相对于我们观测者静止的粒子，都不是真正的静止，而是以光速在穿越空间运动，我们观测者也可以认为这个相对于我们静止的粒子周围的空间时时刻刻以光速c在向外辐射运动。因而任意一个相对于我们静止的质量为m’的粒子o点，统一场论认为都有一个静止动量m’c，当o点相对于我们观测者以匀速度V直线运动时候，相对论和统一场论认为都认为o点周围空间的光速运动在V的方向上不变，但是，在V的垂直方向上，光速c变成了√(c-v),写成矢量形式是C-V,并且C-V和V相互垂直。以上的统一场论动量公式P=m(C-V)为矢量形式,其标量形式为：p=m’c=mc√(1-v/c)对上式方程两边乘以光速c，为统一场论能量方程：e=m’c=mc√(1-v/c)m’c为o点的静止能量，这个和相对论的看法一致，mc√(1-v/c)为o点以速度v运动的时候的能量，这个和相对论的看法稍稍不同，相对论认为o点以速度运动的时候能量为mc，这样相对论认为o点静止时候的能量m’c和以速度v运动的时候能量mc是不一样的。而统一场论认为o点以速度v运动的时候能量mc√(1-v/c)和静止能量m’c是相等的，统一场论这种看法表明质点能量的量必须相对于一个确定的观察者才有意义。而o点静止的观察者发现o点能量为m’c，而o点以速度v运动的观察者发现o点能量为mc√(1-v/c)，无论哪一个观察者都不可能观察到o点能量为mc。统一场论强调了不同的观测者，看到了能量有不同的表现形式，而总的能量的数量与观测者无关，这种观点应该比相对论的观点要合理一些。五十三，统一场论能量方程和经典力学动能公式的关系。经典力学认为，一个质量为m的质点o点相对于我们观测者以速度V运动时候，在我们观测者看来，具有动能Ek=1/2mv。将统一场论能量方程e=mc√(1-v/c)中√(1-v/c)用级数展开为1-v/2c+·····略去后面的高次项，e≈mc-mv/2由e=m’c可知mv/2≈mc-m’c=c（m-m’），这个表明经典动能是物体以速度v运动的时候引起静止质量发生变化的变化量。一个相对于我们观测者静止的质点质量为m’，相对论认为有一个静止能量E=m’c，意思是指这个质点周围n条几何点的光速的平方，n的大小取决质量m’。五十四，统一场论中动量和动能之间的关系。统一场论认为宇宙中任何物体静止时候周围空间以矢量光速C向四周运动，因而具有静止动量p’=m’C设想质点o以速度V运动的时候，由于光速不变，运动动量可以写为P=m（C-V）标量式为：p=mc√（1-v/c）统一场论认为质点的静止动量的数量和运动动量是相等的。p=mc√（1-v/c）=m’cm’为物体静止质量，m是物体以速度V运动时候的质量。统一场论给出的能量方程认为质点o静止时候具有能量m’c，以速度v运动的时候具有能量mc－Ek，并且：mc－Ek=m’c其中Ek≈（1/2）m’v为o点的动能。利用以上公式，可以求出动能和动量之间的关系，把式mc－Ek=m’c中m’c用P=m’c换掉，有：mc－Ek=P/m’对于光子，静止质量m’=0，以上公式是不适用的。利用以上动量公式和能量公式，我们还可以导出动能和动量之间满足的另外一种关系：把式mc－Ek=m’c中m’c用P=m’c换掉，有：mc－Ek=Pc由于m’=0，式Ek≈（1/2）m’v=0，所以，上式进一步化简为：mc=Pc对于光子，其动量为p=mc矢量式为P=mC光子的动量p和能量e满足以下关系：P=e/c可以看出统一场论给出的能量公式和相对论有相同部分，也有不同部分。五十五，随时间变化的引力场产生电场。电场和引力场都是物质粒子周围空间运动形成的。物质粒子周围空间运动的位移量是空间位置的函数，将几何点位移量对空间位置求导反映出的特性就是引力场。物质粒子周围空间运动的位移量既是空间位置的函数，又是时间的函数，反映出的特性就是电场。我们知道，物理量（这里指运动空间的位移量）既是空间位置的函数，又是时间的函数，肯定是一个波动过程，这个表明电场就具有波动性。电磁场和引力场合作一起就是柱状螺旋式和波动叠加的运动空间，引力场是波动的根源，电磁场是波动的传播。空间本身具有波动性，波动的速度就是光速。当一个物质粒子相对于我们静止，周围空间就具有了波动性。当这个物质粒子相对于我们加速运动，导致周围空间的运动形式发生扭曲，这个扭曲形式仍然以波动形式（波动速度为光速）向外传播，麦克斯韦方程组反映了这一点。电荷和质量比起来就是含有了时间因素，空间几何点的位移随空间位置变化的变化率反映了引力场的大小，直线运动的几何点的位移方向反映了引力场方向。空间几何点的位移随空间位置变化又随时间变化，变化率反映了电场的大小和方向，电场中，几何点的位移既是空间位置的函数又是时间的函数。知道了质量、引力场和电荷、电场的本质，就可以很容易知道电场和引力场满足的一种基本关系：在质点o周围空间中，随时间t变化的引力场A=gmR/r=gknR/Ωr可以产生电场：E=k’(dA/dt）=k’g(dm/dt)R/r质量m随时间t变化就是电荷q，q=4πε。k’g(dm/dt)也可以用散度表示为：/t·A=k·Ek为常数。五十六、随时间变化的磁场产生引力场统一场论核心是：随时间变化的引力场可以产生电磁场，随时间变化的电磁场也可以产生引力场。这里介绍的是：随时间变化的磁场产生引力场情况。相对论和电磁学认为，一个相对于我们观测者静止的点电荷o,在周围空间某处p点产生了静电场E,当o点相对于我们观测者以速度V运动，o点在p处还产生了磁场B，p处的合场为E+V×B.其中E和B满足以下关系：B=V×E/c传统的看法是物质点周围的空间与物质点是不相干的，统一场论把物质点周围空间与物质点的运动状态联系在一起。统一场论认为，当以上的o点相对于我们观察者以速度V运动时候，我们观察者认为p处也有一个速度V。p点在统一场论中被看成是几何点，当o点相对于我们以加速度A运动时候，p点也具有一个加速度A。这个加速度在统一场论中是几何点的加速度，而统一场论认为几何点的加速度就是引力场，由此认定p点的加速度A就是引力场。当o点相对于我们加速运动，找到了p点的加速度A和电磁场E、B的关系，就找到了加速变化的电磁场和引力场之间的关系。为此，我们将式B=V×E/c对时间t求导，有下式：dB/dt=dV/dt×E/c+V×（dE/dt）/c认定A是加速运动电荷o在p处产生一种由随时间变化的电磁场转化的引力场。如果在这种情况下，电场E不随时间变化，或者说我们只考虑B和V随时间变化时相互对应关系，上式可以写为：B/t=A×E/c用语言描述上式是：随时间变化的磁场可以产生和磁场环绕的平面相垂直方向的引力场。这样，加速运动点电荷o在周围空间p处的引力场A’等于A’=A-A静上式告诉我们，加速运动点电荷o周围空间p处的引力场A’包括：o静止本来就有万有引力场-A静和随时间变化的磁场产生的引力场A两部分。o在p处产生的磁场B、引力场A、电场E的关系dB/dt=A×E/c如下图所示填写图片摘要（选填）我们需要注意的是，由电磁场变化而产生的引力场是关于平面对称的，而万有引力产生的引力场是关于点对称的，这个是二者主要的区别，这个也是电磁场力产生的重引力力不能够直接和万有引力产生的引力场力相互作用的原因。电磁场和引力场之间的关系，万变不离其宗，都是物质粒子周围空间相对于我们观测者不同的运动形式之间的关系。一句话，电磁场和引力场都是变化空间的不同形式。五十七，加速运动点电荷的变化电场产生引力场设想一个相对于我们观测者静止的点电荷o,带有电量为q的正电荷，在o点周围空间中一个几何点d处，产生了静电场E当o点相对于我们以加速度a加速运动，几何点d相应的会有一个加速度a，按照前面引力场定义，几何点d所在的位置，会产生引力场–a。我们来求出电场E、E的变化形式Eθ和引力场-a之间的关系。现在设想点电荷o相对于我们观测者一直静止在笛卡尔坐标系的原点，从时刻t=0开始以加速度A沿x轴正方向作直线加速度运动。在时刻t=τ时，o点的速度达到了v=aτ,以后就以速度v继续作匀速直线运动。如下图所示：为了简单起见，我们考虑的是v远远小于光速c，下面我们考虑在任意时刻t(t远大于τ)时电荷o周围的电场分布情况。在0-τ这一段时间内，由于电荷o的加速运动，它周围的电场线会发生扭曲，并且这个扭曲状态会以光速c向外延伸，统一场论明确的指出，电场线就是电荷周围以光速运动的几何点的运动。以上的扭曲状态以光速向外运动，这个就像一个向四周匀速喷水的水龙头，一旦水龙头抖动一下，引起水流发生扭曲，这个扭曲状态肯定的以水流的速度向外延伸。在t=τ时候，点电荷o停止了加速，处于x轴上的p点，由加速运动电荷o引起的电场的扭曲状态以光速c向外延伸，在上图中可以看到扭曲状态厚度为cτ，夹在两个球面之间。这两个球面其中的后一个球面，在t时刻已向四周传播了c（t-τ）这么远的距离，结果是以p点为中心，直径为c（t-τ）的球面。这两个球面其中的前一个球面，在t时刻已向四周传播了ct这么远的距离，结果是以o点为中心，直径为ct的球面。由于从时刻t=τ开始，电荷o作匀速运动，所以在这球面内的分布的电场应该是作匀速直线运动的电荷的电场。根据我们前面的设定，电荷o的运动速度v远远的小于光速c,,所以这球面内的电场在任意时刻都近似为静电场。在时刻t,这一电场的电场线是从此时刻o点所在位置Q引出的沿半径方向的直线。由于t远大于τ，c远大于v，所以ct远大于1/2vτ(即从o点到p点的距离)。因此，扭曲状态的前、后沿的两个球面几乎是同心圆。随着时间的推移，以上的扭曲状态的半径（ct）不断的扩大，以光速向外延伸、传播。我们从电荷、电场定义方程知道，电场线发生扭曲，不会改变电场线的条数，所以在扭曲状态的前后两侧面的电场线的条数是相等的。在v远小于c时候，这个扭曲的电场线可以当直线来看待。我们选用与x轴成θ角的那一条电场线来分析。由于从o点到p点的距离op比r=ct要小得多，我们可以把o点和p点看作为一点(，也就是op接近于零)。而oQ=vτ/2+v(t-τ)≈vt扭曲区内的电场E可以分成两个分量Er和Eθ。由上图可以看出Eθ/er=vtsinθ/cτ=atsinθ/c=arsinθ/c由于引力场可以用-a表示，我们用矢量A来表示引力场，所以有：Eθ/er=-A×R/c上式中由o点指向几何点d的位置r=ct改用矢量R来表示。上式也可以写为：Eθ/er=R×A/c以上电场Eθ垂直与电磁场的传播方向（这里是Er的方向），并且只有在扭曲状态中存在，所以，它就是o电荷加速运动时候所产生的横向电场。Eθ可以看成是电荷因为加速运动引起了Er的变化。上式给出了电荷o静止时候本来就存在的电场Er、加速运动引起Er的变化形式Eθ、加速运动电荷o产生的引力场A三者之间的关系。五十八，加速运动点电荷的变化磁场产生引力场按照麦克斯韦方程，电场在真空中变化，必然产生变化的磁场。统一场论、相对论都认为，电荷o以速度V运动的时候，电场E和磁场B满足一种基本关系：B=E×V/c因为电荷加速运动而变化产生的横向电场Eθ和变化产生的横向磁场Bθ所满足的关系，没有跳出B=E×V/c只是这个时候，运动速度V不是电荷的运动速度，而是加速电荷产生横向电场和横向磁场的传播速度，这个传播速度也就是电磁波的传播速度，也就是矢量光速C。所以有式：Bθ=C×Eθ/ccBθ=Eθ上式和式Eθ/er=R×A/c比较，我们有：Bθ/er=R×A/c上式表示了电荷本来存在的电场Er因为电荷直线加速运动而变化，所产生的引力场A、变化磁场Bθ三者之间的关系。以上描述了电荷加速运动，引起电场变化，产生了变化磁场和引力场，并且给出了加速变化电场、加速变化磁场、引力场三者相互关系。五十九，导出毕奥---萨伐尔定理恒定的电流在其周围产生的磁场，其规律可以用毕奥---萨伐尔定理描述。毕奥---萨伐尔定理表述如下：在一段导线中，有恒定的电流流过，dL表示这个导线中很小的一段，用i表示这一小段电流的电流强度。idL称为电流元，反映了这一段导线中截流子运动情况。电流元在周围空间某处p点产生的磁场dB由下式决定：dB=μ。idL×R/4πr=μ。idL×/4πr式中μ。为真空中磁导率，R为从电流元指向P点的矢径。为沿R方向的单位矢量。以上毕奥—萨伐尔定理是从实验中总结出来的规律，反映了运动电荷在周围空间产生的磁场情况。我们知道，磁场是电场的相对论效应，相对于我们观察者静止的电荷在周围空间产生静电场，一旦电荷相对于我们观察者以某一个速度运动，又会在周围空间产生磁场，应该可以用相对论导出毕奥---萨伐尔定理，下面来给出导出过程。首先我们用式dB=μ。idL×/4πr导出匀速运动点电荷的磁场。在上图中的电流元，设它的截面为s，其中截流子数密度为n，每个截流子的电荷都是q，并且都以漂移速度V运动，V的运动方向和dL的方向一致，整个电流元idL在P点产生的磁场可以认为是这些以同样速度V运动的截流子在p点产生的磁场的叠加，由于电流强度i=nqsV,而且此电流元内公有nsdL个截流子，所以，每一个截流子在p点产生的磁场B（忽略不同的截流子到p点的矢径的差异）就应该是：B=μ。nqsVidL×e/4πrnsdL由于V和dL方向相同，所以有：B=μ。qV×/4πr由相对论我们知道，一个以速度V相对于我们观察者匀速运动的点电荷，产生的磁场B和电场E、光速c满足以下关系：B=V×E/c我们确定了式B=V×E/c中电场E的分布，就可以做出判断，为此，我们利用库伦定理，E=q/4πε。r由式E=q/4πε。r和式B=V×E/c可以导出式B=μ。qV×/4πr注意ε。μ。=1/c我们知道，库伦定理导出的电场分布只适于静止电荷，不适于运动电荷，但是，导线中的截流子（就是导线中自由移动的电子）一般速度是很小的，只有0.米/秒，和光速c比起来简直是太小了，是可以忽略的。磁场的安培环路定理可以从毕奥----萨伐尔定理导出来，而麦克斯韦的位移电流假说也反映了随时间变化的电场可以产生磁场，这一切和相对论中随速度变化的电场产生磁场本质都是一回事情。一个物理量随速度变化，就意味着一定会随时间变化。把安培环路定理、毕奥----萨伐尔定理、麦克斯韦位移电流假说、相对论中磁场是电场的相对论效应综合起来考虑，更加深我们对自然界统一于时空、统一于运动的认识。六十，解释麦克斯韦方程中位移电流假设。麦克斯韦方程组中电场E变化产生了磁场B∮（B·dL）=μ。I+(1/c)Φe/t=[μ。I+（1/c）（E/dt）·S)]以上方程表示运动的电荷μ。I可以产生磁场，变化的电场（1/c）（E/dt）·S)也可以产生磁场。麦克斯韦位移电流假设表示了在真空中，点电荷周围电场的变化和磁场之间的关系，而安培环路定理表示了许多点电荷运动产生的变化电场和磁场之间的关系，我们应该看到，麦克斯韦位移电流假设是基本的，安培定理只是推广。本文描述的是质点在真空中的运动情况，不考虑形状物体在介质中运动情况，所以，略去μ。I这一项，重点解释∮(B·dL)=（/t）（E·S)/c以上方程认为，在某一个时刻，在点电荷o附近某处自由空间中的p点，不存在其他电流的情况下，在空间曲面上变化的电场E可以产生环绕线状磁场B，且满足关系式∮(B·dL)=（/t）（E·S)/c以上c是光速，dS为矢量面元，t为时间，是偏微分的意思。L是沿B方向的几何环绕线量，方程左边是环路线积分，右边是左边线路包围的面积分，积分范围0角度到2π。我们知道，速度包含了时间，随速度变化意味着肯定随时间变化，所以，应该可以从相对论中磁场、电场基本关系式B=V×E/c导出麦克斯韦的变化电场产生磁场的位移电流假设，也可以导出法拉第电磁感应方程，下面分别来给出推导过程。相对论认为，一个点电荷o相对于我们以速度V运动的时候，在周围空间p点处产生了电场E和磁场B，并且满足以下关系：B=V×E/c我们将方程B=V×E/c两边点乘一个微小的空间长度矢量L（方向和B同向时候，B·L的值为最大）,结果为：B·L=（V×E/c）·L=(1/c)（U×E/t）·L=(1/ct)E·(L×U)注意U/t=V由于L和U相互垂直时候，相乘数值最大，因而（L×U)可以看成一个矢量面元S=L×U，S的方向和E一致的时候，E·(L×U)的值最大。这样B·L=(1/ct)E·S如果我们将方程B·L=(1/ct)E·S两边的变矢量微分求环量积分，环量积分范围从0到2πB·L=(1/ct)E·S方程右边的矢量面元S=(L×U)积分后变成了一个分布在三维空间中的曲面，方程左边的变矢量微分L环绕一周积分后为右边空间曲面的边界线。∮B·dL=/t（E·S)/c左边取环绕一周的线积分，右边取环绕一周的面积分，两个积分区域是相同的，都是角度从0开始到2π结束，因而对方程两边的空间变量求环路积分，等式仍然成立∮B·L=(1/ct)（E·S）这个就是麦克斯韦位移电流假设。注意，式∮（B·L）=1/ct（E·S)中积分∮B·L是沿B的环绕方向的线积分，E·S是电场E在三维空间曲面上的分布,可以认为磁场B在L上的分布就是电场E在三维空间曲面上的分布因曲面变化而产生的圆周边界线上的分布。六十一，解释法拉第电磁感应原理∮（E·R）=－Φb/t=（-B/t）·S这个方程也就是法拉第的电磁感应原理。由磁场和电场基本关系式B=V×C/c，得到：B=(U/t)×E/c在统一场论中认为，时间是空间以光速运动造成的，有时空方程：R=R(t)=Ct=xi+yj+zk标量式为r=ctr是高斯面s=4πr的半径,这样有：B=(U/t)×E/(r/t)B(r)/t=U×EB(R·R)/t=U×E将方程两边点乘单位矢量N,N·[B(dR·dR))]/t=N·（U×E）由于高斯面s=4πr是以r为半径，以光速c扩大，因而在(r)=R·R很小的情况下，可以把(r)可以看成是高斯面其中的微小一部分，用矢量面元S表示，则：N·（Bs)/t=N·（U×E）B·S/t=N·（U×E）以上用矢量面元S表示微小面积s，面元S的方向和N一致，由矢量运算公式，以上方程右边可以写为E·（U×N），因此有下两个式子：B·S/t=E·（U×N）B·S/t=-E·（N×U）用线矢量L表示N×U，则上两式为式为：B·S/t=E·LB·S/t=-E·L这两个式子我们选哪一个？在统一场论中，电荷o点的质量为m，带有电荷q=kdm/dt在周围空间p处产生的磁场B的几何方程为：B=ΨΨ为相对论效应修正相.并且Ψ=（1-v/c）/，其中θ为R和x轴的夹角。由于1/c=μ。ε。，所以B=Ψ可以写为：B=Ψ由统一场论的时空方程R=Ct,上式可以为：B=Ψ【(km)d×V/c4πε。r】为沿R的单位矢量，V/c的数量式v/c在统一场论可以表示为cosθ,由于cosθ的微分为-sinθ,所以应该取B·S/t=-E·L上式两边是微分式，两边取环绕积分，积分范围都是从0到2π，得到法拉第电磁感应方程:-（B·S）/dt=E·L由斯托克斯定理，上式可以改写为微分式：▽×E=(-B/t)·S注意，式-（B·S）/t=E·L右边是环绕一周的线积分，左边是面积分，右边的环绕一周的线积分可以看成是左边的面积分的边界线，一个开放的曲面，面积发生变化时候，变化量无限微小，可以看成是这个开放曲面的边界线。法拉第电磁感应原理表示了磁场在空间曲面上的分布发生变化，可以表示为这个曲面边界线上电场的分布。六十二，变化电磁场产生引力场现在我们来讨论一下任何利用变化电磁场产生引力场问题。统一场论预言了：1，穿过有限曲面的磁场发生变化的时候，产生磁场垂直方向的、沿曲面边缘线分布的环绕线性电场和引力场。并且，这个时候，在空间一点上，变化磁场、产生的电场、引力场三者相互垂直。2，加速运动的负点电荷产生与加速度方向一致的连续分布的反引力场，并且产生了产生了加速度方向垂直的、对称分布的反引力场。这种对称分布的反引力场可以抵消物体因万有引力而产生的引力场，进而使物体的质量消失。3，匀速直线运动的点电荷，在运动速度垂直方向的平面上，产生了平面分布的引力场。我们有个疑问，自然界有没有天然存在的反引力场物体？答案是没有的，设想我们太阳系附近有反引力场物体，这些物体和太阳、地球及其他星体相互推斥作用，若干年后，这些反引力物体会被挤出太阳系，这样的结果是宇宙中反引力物体将和普通引力场物体生活在不同的空间区域，各过各的日子，互不相干。六十三，光子模型。相对于我们观测者加速运动的电荷会在周围空间产生加速变化的电磁场，加速变化的电磁场使某些电子周围的力场和电磁特性消失后，再将这些电子带着以光速辐射式向外运动，这个就是电磁波，又称光。光子模型一种是由单个电子相对于我们观察者以螺旋式远离我们运动，并且旋转的中心是条直线，在这个直线方向速度是光速。第二种是两个电子绕一条直线旋转，同时又沿着这条直线平行方向以光速运动，结果是以螺旋式远离我们观察者运动，并且这两个电子在中心这条直线的垂直方向是对称的。光子的动量为P=mC，m是光子运动质量，C是矢量光速。光子静止动量和静止质量都为零。光子的能量为e=mc电子受到了加质量力（C-V）dm/dt的作用后，处于静止质量为零的激发状态，这个就是光子，光子相对于观察者以光速运动。宇宙中任何物体粒子周围空间以粒子为中心，以光速发散运动，光子周围空间光速运动形式，光子静止在空间中随空间一同运动。光子的波动性是空间本身的波动，空间时刻波动，波动速度就是光速。六十四，统一场论的主要应用。1、造出可以光速飞行的飞碟来。自然界有两种截然不同的运动方式，一种是普通的速度随时间变化的加速度运动。一种是质量随时间变化的运动，比如发光。外星人的飞碟其实就是利用质量随时间变化的运动原理。2、人工场场本质的破译，使人类可以造出一种特殊的人工场，这种人工场可以使人穿墙而过，而且人和墙都完好无损。人工场可以使冷焊大规模使用，使造房子、工程、工业制造的速度百倍的提高，费用百倍的降低，可以在人类生产、生活、医疗----的各个方面创造神话。3、人工信息场扫描。人工场在电子计算机程序控制下工作，叫人工信息场。人工信息场可以对人体冷焊接、激发、加热，可以高速切割、搬运等功能，可以对分子和原子精确的、批量的操作。人工信息场还可以在人体内部手术，而不影响外部，手术的时候不要开肠破肚的就可以在人体内部移走物体。人工信息场这些不可思议的能力，以及和电子计算机完美结合可以使人类彻底治疗癌症、高血压、糖尿病、老年痴呆症-----等各种慢性疾病，可以使人类进入无药物时代。人工信息场减肥、整容、雕塑人体型的效果神奇到不可思议，而且人毫无痛苦，4，瞬间消失运动----全球运动网统一场论理论预言了一种不连续的瞬间消失运动----加质量运动，全球运动网利用这种不连续的瞬间消失运动原理而建立。全球运动网可以使人员和商品在一秒钟之内出现在全球任何一个地方，包括在密封的房间同样做到。5、全球大规模无导线导电这个是利用纯净的真空来导电，能量耗散低，对环境几乎没有影响，用电器只要连着闭合线圈就可以接收电能，线圈断开就没有电能了，这样方便控制。6、汇聚太阳能接收器可以在一平方米上接受上万平方米太阳能，解决人类能源危机，而且能源廉价，几乎可是免费的。汇聚太阳能接收器还可以人为的减少某一个地方的太阳能，结合电子计算机分析，来强力的控制、调节天气，避免有害天气的出现。7，无限压缩空间储存、传输信息技术。宇宙任意一处空间可以存储整个宇宙信息，空间可以无限压缩，无限压缩空间储存、传输信息技术，是人类信息技术的升级。8、虚拟建筑。利用人工场对空间施加影响，比如影响一个平面，这个平面可以对运动经过的物体产生阻挡力，再用人工场锁住光线，使这个平面染上颜色，这样，就可以产生一个虚拟平面，这个虚拟平面可以当做一堵水泥墙，利用这个虚拟墙就可以组成各种虚拟建筑。9，时空冰箱。我们把食物储存在时空冰箱里，虽然里面的温度和外面的一致，但是这种时空冰箱在人工场的照射下，我们在外面已经过了一年，里面的时间才过了一秒，所以，这种冰箱保存食物的保鲜程度是普通冰箱望尘莫及的。10，意识读取、存储的场扫描技术。人的意识和思维是人大脑中运动的带电粒子的运动造成的，会对空间施加扰动效应。统一场论理论揭开了这种扰动的本质和形式。在人的大脑里，用场这种无形物质深入到脑内部，扫描记录这些空间扰动效应，可以读取、记录人的意识和记忆，从而进一步的把人的意识信息拷贝下来，储存在电子计算机中，待以后人类科技发展到一定程度，再把这些意识信息安装在某一个生物体上，为人长生不老的扫清技术障碍。这种场扫描技术也可以改变教育模式，可以高速向人大脑输送死记硬背之类的知识，使人学习时间大大缩短。也为人脑和电脑、互联网的对接提供了可能。