摘　要：本文用4個自然常數(shù)的不同組合分別取代了引力常數(shù)和庫侖常數(shù)，進(jìn)而提出了離散的量子空間景觀,，以作為影響物質(zhì)存在的物理背景,。借助于該物理背景，推導(dǎo)出了完備的萬有引力公式和庫侖力公式,，使這兩種力在近距離時呈指數(shù)衰減收斂于零,，在遠(yuǎn)距離時還原為經(jīng)典的力學(xué)公式，從而為建立統(tǒng)一的作用力提供了一個新的視角,。

一,、引言

從文藝復(fù)興時期開始，物理學(xué)借助數(shù)學(xué)和實驗獲得了前所未有的發(fā)展,。在這一時期,，人類認(rèn)識世界的進(jìn)步表現(xiàn)為獲得了一系列物理公式和自然常數(shù)，并由此構(gòu)成了數(shù)百年來物理學(xué)發(fā)展的里程碑,。比如,，萬有引力公式、庫侖力公式,、光速和普朗克常數(shù)等,。然而，由此也給人類的認(rèn)識提出了新的課題,。比如,，如何消除作用力公式在距離趨近于零時的無窮大，如何統(tǒng)一各種不同的作用力,，如何理解各種自然常數(shù)的物理意義并在它們之間建立起有機的聯(lián)系,。

二,、用自然常數(shù)的組合取代作用力的系數(shù)

近代物理學(xué)的進(jìn)步表現(xiàn)為相對論和量子論的建立,。前者提出了光速不變原理，依托的是光速c,；后者提出了測不準(zhǔn)原理，依托的是普朗克常數(shù)h,。這說明自然常數(shù)c和h是描述自然界的兩個重要參數(shù),，在任何物理公式中都應(yīng)該看到它們的身影。除此之外,，還有兩個自然常數(shù)在物理公式中也是必不可少的,，它們是τ₀和r₀。前者的量綱是秒,，后者的量綱是厘米,，都是關(guān)于空間的參變量。它們具體的物理意義將在下一節(jié)探討,。于是,，我們有4個基本的自然常數(shù)，它們是c,、h,、τ₀和r₀，其中τ₀和r₀為待定常數(shù),。

經(jīng)典的萬有引力公式和庫侖力公式為

F_引 = Gm+²/r+² (1)

F_電 = Kq+²/r+² (2)

其中,，引力常數(shù)G為6.673×10^-11Nm+²/kg+²，庫侖常數(shù)K為8.988×10⁹Nm+²/C+²,。G和K都是實驗值,，它們各自有著復(fù)雜的量綱和遠(yuǎn)離1的數(shù)值，而且在兩者之間看不出有什么內(nèi)在的聯(lián)系,。然而,，由于萬有引力和庫侖力都是遠(yuǎn)距離作用力，都是借助于空間來實現(xiàn)的,，所以它們的作用力系數(shù)必定是由自然界的基本常數(shù)構(gòu)成的。因此,，我們用自然常數(shù)的不同組合來取代G和K,，使兩個表面上不相干的力建立起內(nèi)在的聯(lián)系。

根據(jù)量綱一致原則,，利用已有的4個基本常數(shù),，可以建立以下方程組

{ G = r0+⁵ / hτ0+³ (3)

K = hc+² / 2π?A+²r₀τ₀ (4)

其中，A為單位電流安培,，其數(shù)值等于1,。

對于式（4），有兩點需要說明：

第一,，由于原來的庫侖常數(shù)與導(dǎo)磁率相關(guān),，而導(dǎo)磁率是用A²定義的，所以原來的庫侖常數(shù)隱含著A²。于是,，為了使新的庫侖力公式保持原有的量綱,，在新的庫侖常數(shù)中出現(xiàn)了A+²。

第二,，在新的庫侖常數(shù)中引入了2π,。這是因為庫侖力是有方向的矢量，需要用約化普朗克常數(shù)h/2π取代h,，這種做法在量子電動力學(xué)中是普遍采用的,。

由式（3）和式（4）解出的兩個待定自然常數(shù)為

τ₀ = 〔h+⁴c+¹⁰/G(2πK)+⁵A+¹⁰〕+^1/8 = 3.621×10^-12 s

r₀ = 〔Gh⁴c+⁶/(2πK)+³A+⁶〕+^1/8 = 2.913×10^-14 cm

三、自然常數(shù)τ₀和r₀的物理意義

計算出了τ₀和r₀的數(shù)值,，我們需要分析τ₀和r₀的物理意義,，以驗證上述4個自然常數(shù)的組合取代作用力常數(shù)的合理性。由于萬有引力和庫侖力都是遠(yuǎn)程力,，是借助于空間產(chǎn)生的力,，因而由上述兩個力的系數(shù)解出的自然常數(shù)τ₀和r₀必定是描述空間狀態(tài)的物理參數(shù)。

關(guān)于空間,，最直接的線索是宇宙的微波背景輻射,，其波長與能量分布的關(guān)系符合普朗克的黑體輻射公式：

E = （2πhc+²/λ+⁵）/（e+^hc/λkT - 1） (5)

對式（5）中的λ進(jìn)行微分，并令其結(jié)果等于零,，就得到了溫度與多數(shù)輻射（量子）波長的對應(yīng)關(guān)系,，即

5 = e+^x （5 - x） (6)

其中，x = hc/λkT = h/τkT = 4.965,，T為絕對溫度,，τ為頻率的倒數(shù),。將τ₀值代入x，得到的相應(yīng)溫度為2.67K,，現(xiàn)在公認(rèn)的微波背景溫度是2.69K,，在實驗誤差的范圍內(nèi)兩者是吻合的,。

由于觀測到的微波背景輻射分布符合黑體輻射公式,，所以空間是一個巨大的黑體,，其中充滿著電磁振子,，微波背景輻射就是由這些電磁振子構(gòu)成的,，τ₀是電磁振子的弛豫時間。于是,，我們將充斥于空間的這些電磁振子叫作空間量子,，把充滿空間量子的這一物理背景定義為量子空間,。自然界是統(tǒng)一的,，應(yīng)該有一種東西把光,、萬有引力和庫侖力等有機地聯(lián)系起來。這種東西就是離散的,、由普朗克常數(shù)h定義的空間量子,，光,、萬有引力和庫侖力都是依賴于空間量子生成和傳播的,。所以,，借助引力常數(shù)和庫侖常數(shù),，可以統(tǒng)一地解出量子空間的參變量τ₀和r₀。

由于光子也是量子,，只是其能量高于空間量子且可以通過激發(fā)空間量子產(chǎn)生（光電效應(yīng)）,，所以光子是空間量子的激發(fā)態(tài),，在本質(zhì)上它們是相同的,；又由于光子可以生成物質(zhì)（或物質(zhì)可以湮滅為光子），所以物質(zhì)是空間量子的封閉體系,，是由兩個以上的高能光子組合而成的,。這樣我們就獲得了一個有機的自然景觀，量子根據(jù)其不同的狀態(tài)將空間,、能量和物質(zhì)統(tǒng)一了起來,?；鶓B(tài)量子構(gòu)成空間,，激發(fā)量子成為能量,、場,、光和中微子,，封閉量子組成物質(zhì),，而各種相互作用力是量子的這三種狀態(tài)相互聯(lián)系、相互作用和相互轉(zhuǎn)化的具體反映,，確切地說,，是通過基態(tài)量子的不對稱碰撞實現(xiàn)的。

我們已經(jīng)知道了τ₀的物理意義,，它是空間量子（基態(tài)量子）的能量參數(shù)（類似海水與波浪的關(guān)系,，基態(tài)量子的能量比其隨機漲落的微波背景輻射的能量略低一些）。那么r₀的物理意義是什么呢,？既然r₀是同τ₀一起被解出來的,，是長度量綱,，而且顯然與離散的量子空間有關(guān),，一個合乎邏輯的答案是，r₀是空間量子間的平均距離。

如果令N為量子空間的密度,，則N = r0^-3 = 4.045 ×10+⁴⁰個/cm³,。根據(jù)已有的核物理知識和r₀的物理解釋，r₀應(yīng)略小于最小原子核半徑,，該半徑約為3×10^-14cm,。因為，當(dāng)作用距離小于r₀時,，由于作用力會變小（失去了空間壓強）和作用粒子的波動性增大（根據(jù)測不準(zhǔn)原理）,，破壞了核子內(nèi)部的平衡,。所以，在現(xiàn)實世界中不存在半徑小于r₀的原子核,。由式（3）和式（4）解出的r₀為2.913×10^-14cm,，恰好處于最小原子核半徑的下限。這說明我們對r₀的物理解釋是適當(dāng)?shù)?，表明在萬有引力,、庫侖力和空間之間確實存在著內(nèi)在的聯(lián)系和統(tǒng)一的機制。

四,、完備的萬有引力公式和庫侖力公式

除了作用力系數(shù)缺乏內(nèi)在的聯(lián)系,，經(jīng)典的作用力公式還有一個嚴(yán)重的問題，即當(dāng)距離趨近于無窮小時,，力趨近于無窮大,，從而使能量也趨近于無窮大。在現(xiàn)實世界中,，無窮大是不可思議的,。因為，任何具體的事物都是有限的,，都會受到具體定義的限制,，只有抽象的概念才是無限的。根據(jù)歷史的經(jīng)驗,，一旦物理公式在某處出現(xiàn)無窮大,，就說明該物理公式具有局限性，是不完備的,，只是遠(yuǎn)離該處條件下的近似公式,。比如，早期的輻射公式有兩個,，它們分別適用于光的紅外端和紫外端,。最終，由普朗克建立的黑體輻射公式將這兩個公式聯(lián)系了起來，它們分別是黑體輻射公式在紅外端和紫外端的近似表達(dá)式,。

經(jīng)典的萬有引力公式和庫侖力公式也屬于這種近似公式,。根據(jù)這兩個公式，物體會無限制地相互接近并釋放出無窮多的能量,。這是非?；闹嚨摹Ｒ驗?，兩個粒子所能釋放的能量,，最多等于它們的質(zhì)量之和。當(dāng)釋放出這些能量時,，其自身也就消亡了,。

所以經(jīng)典的作用力公式是遠(yuǎn)離r₀時的近似公式，我們需要利用r₀來還原作用力公式,。由于萬有引力公式和庫侖力公式在相對于距離變化的形式上是完全相同的,，如果我們得到了完備的萬有引力公式，也就獲得了完備的庫侖力公式,。所以,，我們借助離散的量子空間這一物理背景，先來還原萬有引力公式,。

為了消除近距離的無窮大,，并在遠(yuǎn)距離的條件下，仍與經(jīng)典的萬有引力公式相吻合,，完備的公式必須滿足以下兩個邊界條件,。

邊界條件1：當(dāng)r ＞ r₀時，隨著兩個物體間的距離增大,，引力相對于距離的變化曲線將逐漸與經(jīng)典的萬有引力公式相一致,。

邊界條件2：當(dāng)r ＜ r₀時，隨著兩個物體間的距離減小,，引力的強度將迅速趨近于零,。

由于物體是由高能量子組成的封閉體系，且兩物體外側(cè)的封閉性大于兩物體內(nèi)側(cè)的封閉性（因為位于內(nèi)側(cè)的空間量子受到兩個物體的擾動,，具有較高的能量）,，所以兩物體外側(cè)量子空間的壓力總大于兩物體間量子空間的斥力，從而表現(xiàn)為引力,。于是,，根據(jù)r₀的物理意義，我們可以理解上述兩個邊界條件,。當(dāng)r＜r₀時,，隨著兩物體間的距離逐漸接近,，量子空間的密度會急劇減小，失去了空間壓力,，引力也就隨之消失了,，符合邊界條件2；反之,，當(dāng)r＞r₀時,，隨著兩物體間的距離增大，兩物體周圍的量子空間受到的擾動將會減小,，而且兩物體內(nèi)外側(cè)量子空間在能量上也更加接近,，所以作為壓力差的引力會逐漸減小，使引力相對于距離的強度變化與經(jīng)典的萬有引力公式相一致,，符合邊界條件1,。

根據(jù)這兩個邊界條件，我們推導(dǎo)萬有引力公式,。

由于量子空間的壓力與面積相關(guān),，所以令x = (r₀/r)+²,。

由邊界條件2,，當(dāng)r＜ r₀ 時，該范圍內(nèi)量子空間的能量密度（壓強）降低,，使外側(cè)空間的壓力F_外隨之減小,。設(shè)量子空間的能量密度（壓強）與F_外成正比，與dF_外/dx成反比,，于是有

dF_外/dx = -F_外

所以 dF_外/F_外 = -dx

兩邊積分 ln F_外 = -x + C₁

F_外 = C e^-x

用同樣的方法,，我們可以得到內(nèi)側(cè)空間的斥力F_內(nèi)。只是,，由于同時受兩個物體的影響,，該力相對于x的變化率為其自身的2倍：

F_內(nèi) = C e^-2x

根據(jù)剛才對萬有引力的定義

F_引 = F_外 - F_內(nèi) = C(e^-x - e^-2x) = C e^-x (1 - e^-x)

由邊界條件1，我們可以確定常數(shù)C

C = Gm+²/r0+²

于是,，萬有引力和庫侖力的完備公式分別為

F_引 = Gm+²/r0+² × e^-x (1 - e^-x) (7)

F_電 = Kq+²/r0+² × e^-x (1 - e^-x) (8)

當(dāng)x = (r₀/r)+² ? 1時，根據(jù)麥克勞林級數(shù)展開,，有

e^-x = 1 - x + x+²/2 - … ≈ 1 - x ≈ 1 (9)

將式（9）分別代入式（7）和式（8），可以在遠(yuǎn)距離的條件下化簡為經(jīng)典的萬有引力公式和庫侖力公式,。反之，當(dāng)x = (r₀/r)+² > 1時,，根據(jù)新的完備公式，上述兩個力均呈指數(shù)衰減,，避免了無窮大,。

把式（3）和式（4）分別代入式（7）和式（8），得到的萬有引力公式和庫侖力公式為

F_引 = r0+³ m+² / hτ0+³ × e^-x (1 - e^-x) (10)

F_電 = hc+²q+²/2πA+²r0+³τ₀ × e^-x(1 - e^-x) (11)

在式（10）中只有3個自然常數(shù),，缺少光速c,。這是因為,，光速c隱含在質(zhì)量m中。 由于物質(zhì)是高能量子的封閉體系,，是能量包，所以質(zhì)量只是一個復(fù)合概念,，是由量子空間和被封閉的能量共同決定的,。因此，我們需要將兩者分離,，將m=E/c+²代入式（10）。

在式（11）中多了單位電流A,，這是因為其與電荷的定義相關(guān),，應(yīng)歸并到電量中，將電磁時間T_q= q/A代入式（11）,。于是,，萬有引力公式和庫侖力公式的最終形式是：

F_引 = (r0+³ /hc+⁴τ0+³) × E+² × e^-x(1 - e^-x) (12)

F_電 = (hc+²/2πr0+³τ₀)×T_q+² × e^-x(1 - e^-x) (13)

這樣就得到了兩個用4個自然常數(shù)的組合作為作用力系數(shù)且完備的公式。不過,，這兩個新公式的系數(shù)看起來比較繁雜，可以把它們進(jìn)一步歸并為

F_引 = (E_hλ0+⁴) ^-1×E+² × e^-x(1 - e^-x) (14)

F_電 = (E_h/2π × c+²)×Tq+² × e^-x(1 - e^-x) (15)

其中,，E_h = h/τ₀r0+³為量子空間的能量密度,；E_h/2π = E（_h/2π）為量子空間在矢量方向上的能量密度,；λ₀ = cτ₀為空間量子的波長。從式（14）和式（15）中我們看到,，作用力的大小是由三個因素決定的,，它們是作用背景（空間）、作用對象（物體）和作用條件（距離）,。

上述兩個公式既有區(qū)別,，又有聯(lián)系。它們的區(qū)別在于式（14）是無方向的標(biāo)量作用力,，其形成的場為散度場,；而式（15）是有方向的矢量作用力，其形成的場為旋度場,；它們的聯(lián)系表現(xiàn)在作用力的系數(shù)（即作為物理背景的空間部分）是由4個相同的自然常數(shù)進(jìn)行不同的組合構(gòu)成的,。

五、量子空間及其參數(shù)的應(yīng)用

兩艘并排行駛的輪船會產(chǎn)生吸力,，飛機由于機翼形狀的上下不對稱,，在其快速運動時會產(chǎn)生升力。上述兩個現(xiàn)象,，只有在考慮到它們的物理背景即海水和空氣時,，才是可以理解的,。同理,，借助于量子空間這一物理背景，可以幫助我們理解許多原來難以解釋的物理現(xiàn)象,。這方面的例子有很多,，在此只選其中的幾個,，以起到拋磚引玉的作用,。

1. 為什么光的傳播速度比任何物體的運動速度都大？

空間是由離散的量子構(gòu)成的,，物質(zhì)是量子的封閉體系,。當(dāng)物體高速運動時空間效應(yīng)會變強（類似赤腳滑水運動）,，物體速度的提高不僅需要很大的能量,，而且物體的封閉性會隨空間效應(yīng)的增大而減小直至封閉性為零,，使物體還原為離散的量子,。所以,，物體在達(dá)到光速之前就已經(jīng)解體了,。

2. 為什么光速不變,？

光速不變有兩個含義,，其一是相對于不同速度的量子空間具有相同的速度,；其二是光子的能量變化與光速無關(guān),。這是因為,，由于量子空間的存在，任何物體的外在能量（不破壞結(jié)構(gòu)的前提下,，僅由自身狀態(tài)的變化所產(chǎn)生的能量）都是由其動能和勢能組成的,，即

E_外 ＝ E_動 ＋ E_勢

由于普朗克常數(shù)h的量綱為角動量,，其中含有質(zhì)量且大于零，而且普朗克常數(shù)h是光子的本征參數(shù),，即是光子的角動量,，所以光子也是有靜質(zhì)量的,，只是非常小,。于是,，盡管光速很大,，但是光子的動能相對于光子的勢能仍然非常小,，以至于光子的能量變化主要是其勢能的變化,。此時,，光速的變化相對于巨大的光速是微不足道的,，表現(xiàn)為光速與頻率無關(guān)。又由于光速被用于維持空間的勢能,，所以光速是相對于量子空間的速度,，其具體的大小主要取決于量子空間的密度,，表現(xiàn)為光速相對于量子空間的不變性,。作為補償,，光子的動能和勢能會發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)換,。作為對比，質(zhì)量很大的宏觀物體在低速情況下,，由于動能遠(yuǎn)大于勢能,，所以其能量變化主要是動能的變化,，表現(xiàn)為速度的增減,。而微觀粒子介于光子和宏觀物體之間,，其動能與勢能相近,，能量變化時動能和勢能都會產(chǎn)生比較明顯的改變,，具有顯著的波粒二象性。

3. 為什么包括光子在內(nèi)的所有物體都具有波動性,？

一方面,，量子空間是離散的,，作為物理背景,，會對存在于其中的所有物體產(chǎn)生不對稱的碰撞（類似布朗運動）,，使光子和微觀粒子呈現(xiàn)出波動性（對宏觀物體的不對稱碰撞非常小,，可以忽略不計）,；另一方面,，光子及微觀粒子在運動的過程中也會影響空間量子,，與量子空間形成相互的擾動,，在一定的條件下可以產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,。

4. 為什么普朗克常數(shù)和測不準(zhǔn)原理具有普遍意義？

由于普朗克常數(shù)是空間量子的本征參數(shù),，確切地說是空間量子的角動量，所以哪里有空間量子的存在,，哪里就有空間量子的影響,，并會看到普朗克常數(shù)的身影,?？臻g概念不單是指容納物體的幾何框架,，它還是影響物體存在的背景環(huán)境,。由于量子空間的影響是通過眾多空間量子的無序碰撞實現(xiàn)的，所以其影響的結(jié)果具有一定的概率性,，是不確定的,。這種不確定的存在環(huán)境就是導(dǎo)致測不準(zhǔn)原理的根本原因。由于物體的運動和能量的變化實質(zhì)上都是通過交換空間量子或改變空間量子的狀態(tài)來實現(xiàn)的,，所以刻畫空間量子的普朗克常數(shù)在許多物理公式中都是普遍存在的,。

5. 如何理解邁克爾遜-莫雷實驗的零結(jié)果？

以太空間是兩個世紀(jì)前人們對空間的猜想,。那時的自然觀是機械的,，認(rèn)為每一個以太都像釘子一樣一動不動地釘在空中,，所有以太都是一成不變的,，它們在空間組成了一個靜止的立體方陣,。當(dāng)人們用邁克爾遜-莫雷實驗來求證這個荒謬的想法時,，得到的結(jié)果是否定的,。不過，該實驗只是否定了機械的以太空間,，卻沒有否證離散的量子空間,。根據(jù)量子空間景觀,，光速是維持光子勢能的物理參量,，是相對于具體的量子空間而言的,。當(dāng)光子由光源進(jìn)入空間時，傳播光子的量子空間發(fā)生了變化,，由光源內(nèi)的量子空間進(jìn)入光源外的量子空間。于是,，光速有一個由相對于光源以速度c運動到相對于空間以速度c運動的轉(zhuǎn)變過程，這個轉(zhuǎn)變過程是需要時間的,，表現(xiàn)為光速變換滯后于光子進(jìn)入光源外的量子空間,。所以,，邁克爾遜-莫雷實驗的零結(jié)果是因為該實驗的臂長太短,，在1m的距離內(nèi)光子來不及實現(xiàn)其速度的轉(zhuǎn)換,。

6. 量子的半徑有多長,？

已知計算氣體分子半徑的公式為

r_半徑 = (1/2+^5/2πNr_自)+^1/2 （16）

其中，N為單位體積內(nèi)的分子個數(shù),。由于量子空間更為空曠,，量子可以像氣體分子一樣都被視為彈性碰撞的粒子,，所以該公式同樣適用于量子,。將空間量子的自由程r_自= cτ₀ 和密度N = r0^-3代入式（16）,。于是,，量子的半徑為

r_量 = (1/2+^5/2πNr_自)+^1/2 = (r0+³/2+^5/2πcτ₀)+^1/2 = 3.57×10^-21cm

7. 為什么不同粒子的電荷大小完全一樣,？

要理解電荷的不變性，我們必須先了解T_q的含義及其不變性,。根據(jù)我們對庫侖力的認(rèn)識,，庫侖力是由于兩粒子同向自旋使其內(nèi)側(cè)的壓強小于外側(cè)的壓強而產(chǎn)生的,，所以T_q應(yīng)與粒子的角動量以及空間量子在矢量方向上的能量相關(guān),，且根據(jù)量綱一致原則，有

T_q ＝ mrv/E₀ ＝ mrv/(h/τ₀)

其中,，J＝mrv/2π為粒子的角動量,，h/2πτ₀為空間量子在矢量方向上的能量,。根據(jù)上述公式,，只要基本粒子具有角動量的不變性，就可以使所有基本粒子的電荷完全相同,。于是,，我們可以將電荷的不變性歸結(jié)為基本粒子角動量的不變性,。由于基本粒子的角動量J與普朗克常數(shù)h的量綱是一樣的,，所以我們有理由相信，它們分別是基本粒子和量子的角動量,，都具有相對于自身能量的不變性,。這說明各種基本粒子只是同一封閉體系的不同激發(fā)態(tài)，基本粒子的角動量J只是一個相對于量子空間的參變量,。于是,，電量可以由已知的物理參量來表示。根據(jù)奧卡姆剃刀原則,，不再需要電量這一物理量了,，因為電量并不是基本的物理量。根據(jù)計算,，基本粒子的角動量J為

J = mrv/2π = T_q×(h/2πτ₀) = q/A×(h/2πτ₀) = 4.656×10^-35g·cm+²/s

于是,，庫侖力公式可以歸并為

F_電 = P_空×S_電×e^-x (1 - e^-x)

其中，P_空為量子空間在矢量方向上的壓強,，等于量子空間在矢量方向上的能量密度（E_h/2π）,；S_電為電荷感受空間壓強的等效面積,，等于基本粒子的角動量與空間量子在矢量方向上動量比值的平方,，即

S_電 = (J/P₀)+² = （mrvcτ₀/h)+²

8. 電子和質(zhì)子半徑的下限是多少？

在所有帶電的基本粒子中,，電子的質(zhì)量最小,，自旋速度最大。由于受到光速的限制,，電子的自旋速度應(yīng)小于或等于光速c。所以,，根據(jù)角動量的不變性,，電子半徑的下限是

r_電 = 2πJ/m_e v ≥ 2πJ/m_ec ≥ 1.07×10^-17cm

作為封閉體系,，基本粒子的能量是分布在球面上的。所以,，基本粒子的r與m+^1/2成正比,，基本粒子的r與v+^1/3成反比,。于是，質(zhì)子半徑的下限為

r_質(zhì) = r_電×(m_p/m_e)+^1/2 ≥ 4.58×10^-16cm

9. 為什么尋找不到暗物質(zhì)和暗能量,？

由于存在量子空間，引力源的旋轉(zhuǎn)會使其附近的量子空間部分地隨之轉(zhuǎn)動,，其轉(zhuǎn)動的等效速度在一定的范圍內(nèi)近似為常數(shù)。而離心速度是相對于量子空間而言的,，于是有

V_離 = V_表 - V_空

當(dāng)運動的天體遠(yuǎn)離引力源時,，離心速度迅速降低,，使其表觀速度近似等于空間轉(zhuǎn)動的速度,，不再隨距離的增大而減小,。由此可以解釋天體偏離萬有引力的運動現(xiàn)象，不需要特設(shè)暗物質(zhì),。至于暗能量,，實際上就是離散的量子空間,，其能量密度約為10²⁶erg/cm³,，約合100kg/cm³，遠(yuǎn)大于空間所含物質(zhì)的密度,。通常，我們之所以感受不到如此巨大的空間能量，只是因為量子太小和物質(zhì)太空,。然而,，我們?nèi)粘Ｊ煲暉o睹的各種物理現(xiàn)象，無一不是這一空間能量在不同極限情況下的具體反映,。

10. 宇宙大爆炸時“奇點”的半徑有多大？

根據(jù)一維的物質(zhì)觀,，宇宙的膨脹與收縮只是物質(zhì)的膨脹與收縮,。而且,，根據(jù)原有的萬有引力公式,，作用距離可以趨近于零，作用力為無窮大,。于是,，沒有任何力量可以阻擋物質(zhì)無限收縮,，收縮為一個沒有空間的“奇點”,。由此，會產(chǎn)生以下三個疑問,。

疑問1：在沒有空間的“奇點”內(nèi),，如果存在物質(zhì)，那么物質(zhì)如何存在且以光速或大于光速的速度膨脹,？

疑問2：在沒有空間的“奇點”內(nèi),，如果不存在物質(zhì)，那么“奇點”內(nèi)還有什么,？

疑問3：是什么導(dǎo)致宇宙反轉(zhuǎn),，使宇宙由收縮變?yōu)榕蛎洠?/p>

根據(jù)量子空間景觀，宇宙的膨脹與收縮是量子空間的膨脹與收縮,。作為封閉體系的物質(zhì)，只是宇宙膨脹的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,，會隨著宇宙的進(jìn)一步膨脹或收縮而消失,。所以，宇宙的膨脹與收縮并不取決于萬有引力,，而是取決于宇宙內(nèi)外部能量的對比,。除此之外，宇宙的收縮還會受到量子體積的限制,。既然宇宙是一個巨大的封閉體系,，其中所含的量子數(shù)目是不變的。于是,，“奇點”的半徑為

R_奇 ≥ (r_量/r₀) R_視界 ≥ 1720光年

其中,，R_視界為140億光年。當(dāng)“奇點”內(nèi)充滿了離散的量子,，且離散的量子間的間距為零時,，宇宙就再也無法收縮了,。于是，宇宙產(chǎn)生了反轉(zhuǎn),，以大爆炸的方式開始了新一輪的膨脹旅程,。

六、結(jié)論和展望

作為物理背景,，將量子空間引入我們的視野,。物理世界的高速效應(yīng)（狹義相對論效應(yīng)）、微觀效應(yīng)（量子力學(xué)效應(yīng)）以及宇觀效應(yīng)（廣義相對論效應(yīng)）,，都是量子空間在不同極限的情況下所產(chǎn)生的效應(yīng),。正是這些不同于經(jīng)典力學(xué)的新效應(yīng)，促使我們用空間觀取代物質(zhì)觀,，以實現(xiàn)格式塔的轉(zhuǎn)換,。

本文借助于自然常數(shù)和量綱分析，做了以下幾項工作：

1. 揭示了引力常數(shù)和庫侖常數(shù)的精細(xì)結(jié)構(gòu),，它們分別是4個自然常數(shù)的不同組合,，從而進(jìn)一步提出了量子空間景觀。

2. 得到了完備的萬有引力公式和庫侖力公式,，從而避免了萬有引力公式和庫侖力公式在近距離的無窮大,。

3. 借助于量子空間這一物理背景，解釋了一些迄今為止現(xiàn)代物理學(xué)難以理解的問題,。

通過上述工作,，萬有引力和庫侖力在量子空間這一物理背景下獲得了完備的統(tǒng)一。而且,，由于作用力的系數(shù)由原來的實驗常數(shù)變更為量子空間的參量,，從而為研究宇宙的演化和進(jìn)一步統(tǒng)一各種相互作用力提供了新的視角。