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空间性质及作用量规律研究论文
空间性质及作用量规律研究论文 内容摘要：本文借用现代科学理论的陈述体系将中国传统哲学对自然的理 解做重新解释，推测传统哲学与现代科学对接的可能性和嫁接点。以传统哲学中 表述的三个观点为镜像和参照，通过对空间、能量、物质的存在形式及相互关系 进行分析，提出了关于空间性质的理论假设。对空间性质进行的数学模型化描述， 合理地导出了牛顿万有引力、开普勒第三定律、宇宙间普遍的产能机制等现代科 学的基本理论，用哲学和数学相互确证的方法逻辑地给出了空间性质的本质性内 涵。对空间性质的相关概念（如引力、质量等）也作了新的解释。运用这一兼具 东西 方特征的理论对宇宙红移、太阳系的观测特征、赫罗图、黑洞、地质演化 等自然现象进行验证性分析,证实空间运动的哲学观点对客观物理事件具有强烈 的解释力，从而证实了中国古典哲学中本已蕴涵着现代科学基本内容的逻辑基础。这同时也说明东方哲学的内容与现代科学的基本理论之间具有相互连通的逻辑 通道。
主题词：空间性质产能机制引力板块动力 空间是一种具有无形无相认知特征的客观存在形式，用现有的科学手段难 以直接地将其作为边界清晰、目标明确 的研究对象，因而运用观察、测量、实验的方法获得相应感性事实资料的 有效性受到了硬性的制约。物理学发展为一门实证科学的整个过程所获得的全部 关于空间性质的认识，在总体上存在着以下两个方面的缺憾：其一是所提供的事 实资料在绝对数量上不足以构成涵盖空间主要属性的有效样本集，达不到归纳过 程据以发挥创造性联想所需的最低限度，不可能在构建适用的空间性质理论过程 中发挥应有作用。其二是紧紧束缚于各种事实中心点周围的关于空间性质的陈述， 不能廓清空间这一实体的内涵和外延而难于脱离客观事实表象的规定性，无法为 假设、猜想等思维活动的起飞提供有效和合理的客观基础。所以这些已有的关于 空间性质的事实资料及对其进行简单理性加工形成的认识群，象散布于大海上的 孤立岛屿一样相互间缺少关联，无法以空间这一最基本的视角形成简明有效的基 本概念，去排列和阐明相关事实、建构出实用的空间性质理论。本来在无法获得 直接观测结果的情况下，还可以通过分析空间与其它物理对象相互作用产生的结 果的途径，间接地找到理性认识所必须的逻辑起点。然而，科学发展的历史却并 不按理想的状态进行，也正是由于空间存在形式无法观测的这一特征，使得空间这一 客观实体在有史以来的物理学研究中往往不被当作物理过程的平等参与 对象，空间自身参与物理作用产生的效果常常被先验地、不加分析地划属于参与 同一物理过程的空间以外的对象，空间自身的属性在人们的观念中成了这些非空 间对象的伪属性，空间自身却被剥夺得一无所有。因此，空间成了理性认识活动 中一个明知存在却又不能清晰辩识的怪物。由于上述原因，在作为认识对象的空 间客体与企图探究这一问题的好奇者之间形成了一条难以跨越的鸿沟。对空间这 一特殊对象的理性认识活动中，最为困难的已经不是一般情形下由事实资料上升 为理性陈述的发现过程，而是阻滞于建立对空间客体性质感性认识的过程，这项 工作的现实难度使哲学认识的发展过程就此停顿。以往针对空间性质建立假说和 理论尝试大体上有三种形式：要么为玄学或形而上学，处于理性认识自身营造的 环境中不能自拔，与现实空间存在形式缺少对应；
要么由于理论自身的内涵不能 容纳客观事实的实证要求而被淘汰；
要么由于理论过于繁难，不知所云而缺乏实 际应用价值。相关于空间性质的理论与一般意义上成熟理论所应具有的内容充实、 形式完备、适用边界清晰、实用性强的要求有着较大差距，写实地描述空间性质 的理论图象始终没有出现过，人们不能象运用引力计算相类似的方法处理空间的 问题。
但空间并不是不可以认识的自然对象，依据世界上所有事物之间都存在着 普遍联系的这一观点看，空间的存在绝不会是孤立的，其必然与物质、能量等其 它形式的物理对象发生着各种各样的作用与联系。这是自然界为我们寻找认识空 间性质问题的突破点所插上的一块免费的路标。无论我们对空间与其它物理对象 间的关系持什么样的观点，只要是将空间作为一个明确的研究对象时就会发现， 它几乎是所有基础性的物理学理论和实验都回避不了的内容。由于这样的原因， 近代物理学在对不同的研究领域，不同的研究内容，进行不同目的的观测和实验 的过程中，实际上已经不自觉地获得了大量的相关于空间性质的事实资料，只是 由于忽视了空间的客观存在所造成的作用效果界定不清、对空间基本概念和理解 错误造成的事实性质判定不准两个原因，使得这些事实资料在目前的科学认识中 被认为是无关于空间性质的内容而不能直接地用来说明空间某一方面的性质。现 存科学事实的陈述形态也不是以研究空间性质的面目而出现的。想要利用这些科 学事实阐明空间性质的问题，有必要在判定这些事实资料具有客观性的同时重新 审视其陈述形式，从新的视角来确定其内涵、外延关系，剔除附着于其上的主观 影响因素，还其作为空间性质理论基本素材的本来面目。作类似的操作需要对已 有的相关于空间性质的科学事实的实质有比较深刻理解的同时，还要对空间自身 存在状态作出整体及宏观性的理性把握，以求新确立的理论框架能自洽地容纳科 学及哲学两个方面的内容，从而使理论更加有效地逼近自然的真相。
单纯的数学方法作为研究工具所提供的空间模式并不是真实物理世界的 描述。掺入物理因素形成的数理方法是对予设前提下过程的一种描述，其逻辑的 完备性和过程描述的精确性不是理论的全部内容，只是理论的构成要件之 一。认识空间性质的逻辑起点在数理方法之前，所以逻辑起点的构建才是 空间性质理论这一特殊对象的基础和核心。数理方法的合理性和表达力取决于这 个逻辑起点的涵盖性、科学性以及规范性。如逻辑起点构建的合理，则数理形式 就会有相对简洁的特征；
如逻辑起点的内涵不科学或不合理，则命题表述就会以 复杂的数理形式出现。所以简洁性历来是理论选择性判别的一个基本原则。这里 想着重说明的是：所谓简洁性是指理论的数理形式及数理形式运行过程的可操作 性两个环节均应具有直观、简单和有效的特征。形式的简洁不代表运行过程可操 作性的简洁，这两个方面中的任何一个方面不具有简洁性，则就标志着概念的理 论规范工作做得不够完美，毕竟本质对于现象而言是简洁的。
空间性质的研究直接地是自然观的一个组成部分，作为认识对象其内涵和 外延均涉及较广泛的内容，单纯地以数理形式对这一命题内容进行研究，其涵盖 性及表述能力远没有哲学形式更为有效。在数理方法之外哲学对存量知识进行综 合、抽象的优势研究方法，可以尝试作为研究工具直接介入到空间理论框架的建 构中来。运用哲学研究所擅长的思辩功能，对二十世纪科学提供的素材进行不设 前提的深入思考和加工提炼，也许能够创造哲学与科学 再次融合的成功范例。将哲学引入这一问题研究的另外的原因是：①空间 性质研究需要宏观的视野和理性的综合；
②自亚里斯多德以来，空间就是哲学所 关注的内容，关于空间性质的理性思考大多数以哲学论述的面目出现于哲学著作 中；
③空间感性认识过程本身的特殊原因（存在形式）。
东方哲学对自然规律宏观的、形象的描述与现代物理学对自然现象的许多 理论解释有着形式和内容的相似性（比如阴阳的概念），这一事实已经引起近代 和当代国内外许多科学家及哲学家的充分重视。只是由于非中文基础的研究者对 中国文化理解的局限以及中文基础的研究者对古代哲学与科学关系的错误观念， 迟滞了东方传统哲学与西方哲学基础上发展的主流科学之间在本质上的交流、融合进程，没有发展出新的具有杂交优势的科学成果。东方哲学与现代科学对自然 现象的相似性描述可以肯定地说，并非完全是一种认识结果的偶然巧合。它证明 了一种观点：即比类取象的认识方法对宏观现象的本质性的理解有着独特的效果。
对现代自然科学而言，东方哲学关于自然的理解无疑是提供了一种全新的认识视 角。借鉴宏观摹写自然规律这一全新视角，并以现代科学理论及其认识论作为重 新审视、诠释传统哲学内容的方法，对空间性质及其与其它作用对象间的相互关 系进行逻辑表述，也 许会成为认识自然存在的新方法，从而产生新的符合科学规范的有效认识。
1.空间客观性质的哲学证明过程 《易经・系辞》中“易有太极是生两仪，两仪生四象，四象生八卦”的论述 以及卦爻的结构方式包容着建立空间性质理论感兴趣的两条自然规律：其一是已 经成为现代科学以及哲学基本法则的阴阳对立观念。这一观念在高度抽象地、理 论性地刻画宏观自然规律的同时写实地描述了电子等粒子的电性对称。其二是 《易经》提出了一种解释物质存在和发展规律的三层结构模式，客观地表述了自 然界的生成和发展过程。同样的物质生成发展思想也出 现在《道德经》中：“道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴而 抱阳，中气以为和”。可以注意到其生成层级的数量描述同为三。两种理论描述 的关于物质创生的模式都是在既存背景基础上连续发展的动态变异。它不是一种 存在形式的出现以另一种存在形式的消失为代价的交换过程，事物由简到繁发展 的过程是在同类基础上进行的反复叠加，在新生成的异类中包容着旧有的存在形 式，新旧形式相互将对方作为共存元素构成系统。同一事物整体与局部的上下级 之间由于至简原则的制约有着全息模写的对应关系。佛教经典《般若波罗蜜多心 经》中有：“色不异空，空不异色。色即是空，空即是色”的理论陈述。其主要含 义是说自然界（或物质）与空在本质上是同一种存在形式。用现代科学的理解、 译介这些沉淀在我们民族潜意识中的智慧晶体时，首先碰到的问题是它们究竟说 的是什么？阴阳的概念由于现代科学知识的普及在中国人的观念中已经与实指 的科学概念（如正负粒子）相融合而可以无障碍地接受。《道德经》的数字“一 二三”显然不可以理解为毕达哥拉斯数本原式的对自然界的认知和描述，作为存 在于本原规律（道）与万事万物之间中介环节的“一二三”不仅仅是数字，而是代 表了 三个层次的具有本原色彩的、性质特征可以类比的、相互联系着的事物，由于古人的表义符号系统与现代科学的复杂的表义符号系统不同，原著对此又没 有做进一步解释，其意旨我们现在无法了解。同样地，释迦“空”这一概念的原始 含义究竟是指空间还是空无，其意旨我们现在也无法了解。但只要是把宇宙或物 质的创生过程作为描述对象，则可以用运的基本构成要素毕竟只有有限的几种， 内容正确但表述不同的理论之间必然可以找到相互融通的逻辑通道。我们将现代 科学已经建立的完善的陈述系统与东方哲学理解自然现象的内容及其逻辑形式 强行进行综合或者说嫁接，将上述兼有东西方特色的、纵跨古今的、对空间性质 的认识作为研究空间性质的基本假设，则有：
能量与物质是同一客观存在实体――空间的异化表现形式；
空间凝聚则成 能量，能量凝聚则成物质；
三种存在形式的动态指向是自然界规定性的演化顺序。
我们将上述假设称为空间性质的同一性假设（简称同一性假设）。所谓同 一性就是说空间、能量、物质三种存在形式在本质上是同一个客观实体，外在特 征上的不同是且仅只是聚集状态的不同；
自然界三种存在形式之间存在着的动态 变化也就是空间密集程度的不断变化。三种存在状态在所知自然界的由空间聚集 产生能量进而由能量聚 集产生物质的演化顺序，不是任意发展的，而是有着明确指向以强规律的 形式发展的。
由于在一般物理作用中康德称之为感性纯直观的时间和空间有着相似特 征的缘故，牛顿以后的物理学已经根深蒂固地将时间和空间归为一类，常用时空 的联合概念来为物理过程提供背景，在天文观测中甚至以光速为基础将二者当作 一个可换算的量。正是这一看似合理的分类造成了对空间性质理性认识的逻辑困 难。常规观念中时空同一的概念割裂了现实世界中空间与非空间事物的本质联系。
时间和空间两种在本质上不具有类比性的物理对象的并 列，诱导人们将空间视若无物，放弃了对空间物质性特征及其与其它对象 相互作用的关注。对于自然的三态存在而言，如果我们剔除了时间的因素，则这 种存在的形式没有任何改变。但如果在存在关系中剔除了空间因素，则存在状态 就无法想象[1]。这个事实说明将空间划出三态结构与时间并列是对空间性质了 解不足的表现。有鉴于此，将空间、能量、物质当作统一实体描述的同一性假设， 提供了以分析空间、能量、物质的相互关系作为基本出发点进而研究空间性质的 理性认识基础。自然存在的空间是物质、能量存在的背景、条件和本源，因而空间是具有 更加本质意义的存在形式，能量次之， 物质再次之。由此形成了一个物质、能量、空间三态存在本质性的序列关 系。这一序列阐述了自然界进化形式的发展特征。空间作为能量创生的背景和本 源其自身已经是最本质的存在，因而否定自外于空间的其他本源和背景的存在， 所以能量被无可选择地包容在空间中；
空间的存在先于能量，空间必然独立于能 量。能量作为背景和本源的特性有别于空间同一特性的是――能量只是空间内属 的存在物――它不可能整个地充满空间，所以能量在空间中必然是有界的存在形 态。同时空间独立于能量的存在特性在任意能量存在的边界之外提供了与此相同 条件，能量的存在就不能排除与此完全相同的另外的存在，换句话说就是能量的 存在不是唯一的。以能量作为观察问题的立场，对此作出表述就是：能量是不连 续的，因而它与空间之间必然是有界的。由空间能量依存关系相同的道理推论可 知，能量与物质的依存关系为：在能量背景基础上生成的物质不可能独立于能量 存在；
相反能量可以独立于物质而存在（即电磁辐射）。在客观现实中物质不能 有独立于能量的存在这种依存关系表现为：一方面物质自身就是能量历史的积 累；
另一方面物质总是能量的载体。电磁辐射可以看作是物质边界以外的能量， 这是其作 为物质存在背景有自外于物质存在边界的证明，也即是其存在本质性的证 明。这也造成这样的存在状态：除电磁辐射外物质与能量总是以相互伴生的面目 出现。而且由于物质不能脱离能量存在的规定性使这种依存关系表现得极为明显， 常使人将两者看作是相互平等且相互作用的物理对象。空间和物质的关系可由空 间和能量、能量和物质的逻辑从属关系获得解释，显然物质不可以独立于空间存 在，空间可以独立于物质存在。
总而言之，空间、能量、物质的依存关系可以表述为：物质和能量不能脱 离空间而独立存在，空间能够脱离物质 和能量独立存在；
能量能够独立于物质，但不能独立于空间存在；
物质不 能脱离空间和能量而独立存在。所以存在独立性与本质性在这里是内涵相同的两 个概念，它们均源于创生关系。对自然界三态存在形式的关系进行实际的考察， 不难取得三态依存关系理论的有效和直接的事实证据。自然界空间不断地转化成 能量，进而转化成物质这种生成秩序维持着宇观系统、微观系统的能量支出及其 结构的稳定性。光子的运动若没有这种生成秩序作为其不向空间方向转化的保证 就不会保持稳定，存在着自动消解为空间的可能性；
物质如果没有能量增生维持着电子自旋等结构稳定的需求就会向能量方向转化而解体。在三态转化的过程中， 空间是最为活泼的存在状态；
而物质是终态存在形式，是空间和能量运动的结果， 也就是最为稳定的存在形式。对于存在形式的动态系统而言，质量和能量的守恒 都是对各自形态封闭层级上稳定性的一种表述，超出这种封闭的系统，意味着能 量和物质都不会守恒――质量有可以观测到的增加，能量则处于一种动态的转化 过程中。空间和物质相互关系在这里提供了的能量和物质质量的定义，它是以空 间为背景或计量起点的空间聚集量的同意语。可以说由此我们得出的能量和质量 概 念是绝对能量和绝对质量的概念。
对于三种的存在状态而言，主要有三个可以描述的特征：①连续性：指空 间域内任选点间均可以找到不超出该域的路径相连通的特性。②均匀性：指自然 存在空间的存在特征处处相同。③简洁性：指存在形式具有单一的、有效的和直 接的特性。如果定义理想性的含义为：指称对象的存在和作用具有最高形式的均 匀性、连续性、简洁性特征。那么，以存在状态来说，空间是最理想的形式，能 量次之，物质再次之。造成这一现象的根本原因是，从空间到物质的每一次异化 所提供的新的存在形式都是在原有存在形式上的叠加，因而也就是存在形式的复 杂化，连续性以及均匀性都向远离理想状态的方向发展。以三态间相互作用的形 式来说，由其理想性决定了一个不同存在状态之间相互作用的理想性序列：空间 和能量（光子在真空中的运动）＞物质与空间（有质量的粒子在真空中的运动） ＞能量与物质（热传导、电传导）＞物质与物质（流体运动）。这个序列内涵的 一种判别方法是参与作用的所有对象的异化次数之和较小的作用形式相对而言 理想性较高。以本体的属性而言，三种存在状态属性的理想性也具有类似的排列。
以上即是关于空间性质及其在三态关系中作用效果的理性表述。这些内容本身是 客观性 的，只是其认识的抽象程度更高而适合于哲学性描述。由此可以逻辑地推 论得出以下成为物理学范畴的空间性质：
*物质性：
由三态同一性假设可以推论：由于能量、物质是空间这一客观实在的异化 表现形式，且三态存在的转化是一种连续的发展过程，而非断然的变异（而且在 转化过程中互为存在背景）。所以三态中的任何一种存在形式，必然蕴涵着其它 存在形式的属性，只是其表现的形式有理想性程度的差别。必然地空间具有与物质相同的某些属性。空间的物质性是空间在异化为物质的历程中保持着的空间自 身的属性，因为这种属性在空间和物质中都可以发现，因而称做空间的物质属性， 不是指物质属性向空间的反向延伸。如空间拥有可测的介电常数、光子以恒定速 度在真空媒介中运动。
*运动性：
由连续性和空间同一性假设联合推论：空间不可能以撕裂等破缺形式转化 为能量而消失，缺失的部分只能由相邻物空间给予补充的唯一形式就必然会造成 空间实体此一局部与彼一局部的相对运动。空间之所以可以运动是由于我们已经 将空间从空无的观念形态中寻找出来，并恢复了其实体物质的固有属性。空间的 运动也就有了逻辑的基础。从一般意义上说，空无的存在状态本身是无所谓运动 和静止的，“存在”这一哲学概念是划在空无与实有相 互边界上的判据。历史上人们为了客观地描述空间的实在性，避免空间作 为异己或外在的存在形式给人带来的不可知特征，曾提出了各种各样的描述，其 中中国古典哲学中“气”的概念以及西方近代“以太”的概念都有效地描述了空间 的物质性，只是由于不知道如何将这种物质性与其他物理常识逻辑地联系起来， 被掩埋于错误观念的历史封尘中。据说以太概念是由于迈克尔逊―莫雷的实验结 果才被否定，实际上这一实验所说明的是空间的物质特性与空间的运动特性具有 相对独立性，同时空间存在的理想性不等同于我们所知物质或能量的理想性。
*刚性：
在存在形式上空间已经是最高形态，它与物质和能量的区别是没有独立于 自身的外在存在背景，或者说是空间以自身为存在背景的。这就可以推论，当我 们承认空间是均匀的这一基本的原理时，也就等于承认了空间没有局部的稀薄化 或稠密化。空间具有物质性就等于是说空间的存在是有即存量的概念的。这个量 的概念不是数学上的概念可以人为地设置增减变量来表达一种发展的趋势。现实 世界的即存量的改变，是要相关系统的相互作用才能实现的。空间即存量的增减 如果没有找到相关系统的改变足以抵偿这种改变的事实依据，则其结论就是违反 基本逻辑的。上述两点推论的明确结论是只要空间具有均匀而稳定的存在形式， 也就是说空间具有绝对的刚性。空间大爆炸理论就是一个缺乏哲学底蕴的理论， 因为消散和稀薄化是物质的属性，这种动态过程的背景和参照是空间，空间扩张 应该需要物质的补充，由此形成的宇宙结构应具有可观察物质组织消解的特征， 这与普遍存在的物质状态基本特征不符。*广延性：
空间的广延性是指能够被人为设定的坐标体系描述的空间的可测度特性。
广延性是由于空间的连续性没有方向的限定所表现出的一个特性。由于物质及其 运动的原因使人们的理解有了外延于物质的条件，于是空间的广延性成 为进入人们感觉世界的唯一特性。真实的自然空间是没有超出其范围的事 物的。
2.空间性质哲学解释的数学模型化描述 物质是异化的空间形式，区别于空间的特征是其存在形式有形有相。有形 就是有可观测的特征，拥有一定的体积。也正是这种可观测特征使空间和物质的 关系显化，空间因为物质的这种存在特征而可以被物质提供的尺度所度量。目前 物理学已有的关于空间的度量形式（如体积和位置等）都是物质度量形式向空间 的延伸。物质的存在为物质与独立存在的空间划上了一条明确的边界。在这个边 界之外是纯粹意义上的空间。边界之内是纯粹意义的物质，物质内部的空间已经 成为物质的属性――体积――这是空间异化为物质过程中所保留的自身属性，由 于物质自身可感知的原因被显现出来。空间向能量的转化造成了空间的收缩运动。
空间的收缩可以发生在空间自身范围（如微波背景辐射），同时也可以发生在能 量存在的范围，或者发生在物质的内部。我们从纯粹空间的存在角度考察空间收 缩的数量关系，即建立空间存在量与收缩量之间的数量关系时不难理解，在空间 存在均匀性作为规范前提下的空间收缩必然会具有处处相同的观测特征，空间没 有内涵任何不同于其它点的特殊点表现出优先或滞后 的收缩倾向。这种观测特征表现在量上即为所有空间点的产能量处处相同。
由此可知产能的数量与空间的既存量呈正比例。对于能量和物质内部的空间收缩 而言，可以将物质和能量视作是空间量的历史积累值，所以在能量内部空间的收 缩要比空间自存状态的收缩表现的强烈，而其在物质内部的收缩则是最强烈的。
对此还可以引入透明度的概念，空间对其自身的完全透明的，而对绝对密实的物 质则是完全不透明的，不透明的物质对空间有阻断作用，由此诱发空间恢复其连 续性的运动，则透明度正相关于空间的收缩强度。
这里主要研究物质内部空间收缩所造成的空间运动效应。对于空间的运动 给出什么样的度量这是研究空间运动效应的基本问题。由于空间存在无形无相的特征无法为空间的度量提供设定基准、相互比较等技术操作方法，且空间存在的 均匀性和连续性不提供任何可分割的依据，所以从空间自身是无法给出关于空间 的度量的。现实中空间的度量所依据的是物质在空间中的可见形式，是物质度量 特性在空间的延伸。
球体是宇宙间物质的普遍存在形式，这一形式自身也是空间运动的产物。
以球体物质系统为例描述空间运动的宏 观效应，可以较好地说明宇宙间物质与空间运动的关系。如果我们将物质 的存在及其相关的空间独立地划作一个系统，则可建立用于描述空间和物质相互 作用的理想物质系统模型（如图1）：设虚线的位置距地心足够远，空间在此处 的运动的速度小于特定的微量而可以忽略不记，则认为物质系统在虚线的位置运 动速度为零，称虚线为物质系统的外边界。具有外边界的物质系统定义为理想物 质系统。真实的物质系统将不具有运动速度为零的外边界，所以上述理想物质系 统是对真实物质系统的近似，由此所获得的理想物质系统的表述也相应地是对真 实物质系统的近似。
P 图1地球物质系统中物质的运动模型 以下我们用数学方式对空间运动描述的有效性和精确性作为基本方法，建 立与现代物理学的关系，以此证明空间性质哲学论证的正确性。首先明确以下数 学表述的前提：
*如果物质的既存质量随时间的变化较为缓慢时，可以认为在研究空间运 动所选定的时间跨度内（如千年、世纪），空间的运动是只相关于物质存量的定 常流动。
*空间的三维存在特性要求在空间性质的研究中采用体积（线形量的立方） 作为描述空间运动的基本度量形式。
*物质边界内不再是纯粹意义上的空间，所以空间的运动将不存在（速度 为零）。
*描述空间的运动需要引入时间参数，在习惯的观念中存在是一个时间概 念。实际上存在首先是一种形式，当我们讲述一种存在时往往是说他的形式而抽离了时间概念。当我们讲述运动或变化的概念时才用到时间的概念，所以说空间 的运动是时间的原因。如果没有空间的运动宇宙间将没有物质的运动及变化，没 有运动和变化也就不会有时间的概念，或则说没有时间的存在。所以说时间只是 空间运动的属性，在这里为了简化研究对象假设时间是独立于空间的一个参数。
若以空间的体积度量指标描述单位时间内流入物质的空间数量规律，则显 然有：
*物质存在的形式决定了空间运动是围绕球体物质的、具有数学理想特征 的球形空间流场。
*理想的物质球体的质心是一个特殊点，空间从所有方向均布指向质心的 结果是空间运动在质心的相互抵消（虚拟状态），空间的运动将以该点作为参照 点。
*空间运动的状态正相关于物质的存量，即相同的物质存量在相同的时间 内，所吸收的空间量相同。
由此不难推论：空间从虚线位置开始到物质边界为止的运动是相对于质心 的理想的匀加速运动。所谓匀加速运动是指从物质理想系统的外边界到物质边界 的整个运动中，空间以体积量为度量的加速度具有恒定的数值，且数值 与物质质量成正比例。为研究空间运动过程，标定一个随空间运动的虚拟 点p。则以质心为圆心过p点的同心球面的运动，就等价于同心球面所围空间被物 质逐渐吸收消失所造成的运动。满足上述前提的空间运动的数学描述是：
gv=4πh2g（1） 其中gv为以体积度量的空间运动加速度（m3/s2），它不同于空间框架下 有体积存量物质流体的匀加速过程描述方式。t为空间消失的时间（sec）。h为物 质系统内任意点距质心的距离（m）。g为相应距离点的线形加速度（m/s2）。
在目前物理学观念中，重力加速度随距物质质心距离的平方反比变化，就是将gv 转化为线形量表示的结果。
考虑物质表面具有特殊性，建立空间运动在物质表面的运动描述，由式（1） 得到：d2v/dt2=4πR2g0（2） 其中，V是过p点的同心球面所围空间以体积度量的数量（m3）。t是从边 界开始记录的时间（sec）。g0是空间流入球体物质表面的最大线量速度（m/sec）， 等于物质表面最大加速度和一个时间量的乘积。R为物质球体的半径（m）。
对于上述物质与空间的运动体系，可表述为以点p为表征的空间流动的线 速度，则其速度值是位置的函数。由 此解析空间运动速度、加速度与位置的关系可建立物质球体周围空间的理 想流动方程。在空间任选点，距物质中心为h。以h为半径的空间球体体积V的改 变写作线形表达形式代入式（1），并对时间微分得空间速度、空间加速度、物 质的位置三者的关系为 h2g+2hν2=R2g0h＞R（3） 其中g是任意选定点空间运动的线量加速度，v为该点空间运动的线量速度， g0是空间在物质球体表面运动的线量加速度，三者均指向质心。式（3）揭示了 在物质系统系统中，任意选定点的空间运动速度、加速度都可以表示为空间位置 的函数。即在任意选定的空间位置，都有相应的空间运动的速度、加速度数值。
空间作为其自身的存在形式在其越过物质边界的瞬间将不复存在，因此当h=R时， 空间的运动亦不复存在，其表述形式即空间运动速度为零。因此式（3）是一个 间断函数，只在h＞R的范围内连续。空间在其流入物质内部后虽然作为空间的 运动形式不存在了。但其具有物质属性的原因，作为物质仍然发挥着特殊的作用。
式（3）是物质系统中空间运动的基本方程，揭示了空间运动的一般形式，而与 目前物理学的内容相同。
建立了物质存在决定的空间运动场之后，以下研究空间运动场中的四种现 象：
A.物质相对于运动空间静止的运动 空间与物质之间相对静止的含义是引入空间场的另外的物质与空间场自 身相对于引起空间运动物质的质心两者的运动速度相等，即物质系统中物体p的 运动完全等同于空间的运动。将式（1）积分，整理并用线量代替体积量可得：
h3/t2=3/2R2g0（4）其中h为物体p所在位置与质心的距离。R是物质的半径。g0是空间运动在 接近物质表面时的最大加速度。t是物体p所在位置到地心的空间运动时间。式（4） 描述的是物体从远离质心的位置下落所遵循的规律，是物质随空间运动 的理想落体方程。在这一过程中物体不受力的作用。
物体作圆周运动基本条件是离心加速度等于向心加速度。如果T为一个物 体在距质心一定位置绕质心作圆周运动的环绕周期，则由式（1）和圆周运动加 速度的定义式经过推导可建立其与落体时间的关系：
（5） 将式（4）和式（5）比较则有：
T2/t2=6π2（6） 式（5）即是从空间运动的前提出发，获得的理想物质系统的开普勒第三 定律。物理意义显然是描述了过理想物质系统任意点且以物质质心为圆心的封闭 球面运动物体的运动规律。式（6）是圆周运动条件（离心加速度和向心加速度 相等）的另一种写法。
B.惯性力与引力的区别与联系 考察运动物体与其上放置小球所组成的系统（图2）。当物体加速运动时， 小球会向物体运动相反的方向滚动。经典物理学认为这一现象是小球受到了惯性 力的作用，而这是一种找不到施力者的虚拟力。
图2运动物体与小球系统 虚拟的惯性力与引力之间没有任何实质性的可区别的作用特征。这种描述 有一种将事物本质联系割裂的感觉。用空间运动论的观点解释这一现象可以得出 以下结论：将空间和物质作为运动过程中平等的参与者，空间相对于物质与物质 相对于空间的加速运动应具有相同的效应。引力即是加速运动空间对存在于该空 间物体作用结果的显示；
而惯性力是主动运动物体相对于空间加速运动产生的效 应。这就是说，力是空间和物质的相对加速运动产生的 作用效应，惯性力和引力仅由于参照系选择的不同才分别给出了两种力的不同定义，没有本质的区别。牛顿万有引力定律所表述的就是空间运动对于物体 作用的结果，牛顿第二定律所表述的惯性力就是物体自身运动作用于空间所产生 的结果。由于在人类认识发展的历史上还没有发现两者之间内涵的一致性，将惯 性力与引力看作了两种具有不同特征的作用力。如认为空间的作用是系统响应的 原因（小球运动），则惯性力只是物体相对空间加速运动时空间对小球的作用。
引力质量与惯性质量高精度相等这一现象即有力地证明了引力和惯性力是同一 种作用以不同立场得出的结论（分别认定物体和空间作为运动对象）。由于此前 的物理学不加论证地假定空间是静止的，因而对万有引力的作用方法和性质都无 法给出事实以外的、富余逻辑的解释。忽略空间的物理存在及其对物质作用前提 得到的引力作用被认为是一种由物质出发到物质的超距作用，对这种力究竟如何 传递这一问题就有了光子传递引力的近乎玄学的解释。建立了空间运动的概念后 引力的传递方法和过程就可以进入理性认识的范围。由此也可以合理地解释引力 能够被运动所抵消这一物理事实的含义：空间加速运动对物质的作用效果等同于 物质相对 于空间的加速运动的效果。
C.空间相对物质加速运动 经典物理学清晰地辨析了引力和惯性力的不同，实际上就是将相同作用形 式在不同参照系描述产生结果所表现出的细微差异给出了区别，这就将一个最有 可能影响其体系完整性的因素在自觉与不自觉之间有效地排除了。牛顿第二定律 给出的关于物质运动和力的关系实际上是物质和空间作用关系精致的数学描述， 可以看作是对实际的空间结构及其与物质作用关系进行理想性抽象得到操作模 型系统后，用实验方法确定的物质与空间相互作用效果的定量关系。之所以说牛 顿第二定律是理想的操作模型系统，是因为其成立预设了以下的前提：
*空间相对于物质运动的参照系是静止的；
*空间独立于物质的存在，不参与物质的运动过程；
*运动过程产生的所有效果只相关于物质，而与空间的存在无关；
*物质在空间中的运动速度不至于使我们感觉到空间流速场的等速曲面的 影响；
*在选定的物体运动范围内，空间的性质处处相等。理解了牛顿第二定律的上述预设前提之后，就可以将牛顿第二定律的观念 扩展运用于考察物体p在地球理想物质系统行为。相对地球质心静止的物体p若以 空间作参照就必然相对于空间作加速运动，因而产生力的作用效果，由式（1） 可得：
F=mR2g0/h2（7） 其中F是引力力值（N）。由前面的论述可知：恒定的物体质量获得恒定 的表面加速度，加速度与物质质量成正比，若G0为比例常数，则：
4πR2g0=G0M，令G=G0/4π， 则式（1）可表述为：
F=GMm/h2（8） 式（8）牛顿万有引力定理可以由其第二定律无任何假设地推导出来。引 力随距离变化采用平方反比衰减的方式就是空间球体运动的结构特性在万有引 力定律中的反映，这就可以圆满地解释万有引力的平方反比率的由来。引力 常数（G）的含义可以解释为：单位质量物质所能引发的空间流动在物体 表面的加速度值，其单位的量纲对此结论是一个有效的证据，只是目前引力常数 与此常数差4π因子。
牛顿第二定律提供了绝对质量的有效测试方法，由加速运动过程测出的可 由长度和时间标志的物质质量数值是绝对质量。质量不再是密度和空间占有量的 关系常数和纯粹物质自身量的相互比较，质量是物体运动过程中空间与物体相互 作用所产生效果的一种具体的表征，由此可以建立运动和重力联系，进而由此出 发研究空间的运动。如果没有空间和物质的这种作用，物质将只有可以测量的体 积，而没有可测度的质量。因而质量归根到底只是物质与空间相互关系的度量。
在现有观念中把质量看作只是物质自身的属性，原因是不懂质量的根本意义。
D.理想物质系统中近地表空间对物体的作用 在近地表运动距离较短时，g=g0为常数，自由落体可视作任意点初速度为 零时物体随空间的运动。这时物体的运动速度不等于空间的速度，运动过程中仍 受空间的作用。物体运动遵循规律是：h2dh/dt=R2g0t（9） 整理并略去小量得：
V=g0t（10） 其积分形式便是伽利略斜塔落球实验所求证的结果，自由落体等同于匀加 速运动。
由于式（1）在地表是间断的函数，结合式（10），从空间方向逼近地表 可得最大空间运动速度：
h2dh/dt=R2（dh/dt+g0t）（11） 整理，当h→R时， Vmax=（1/2Rg0）1/2（12） 代入数值Vmax=5.587km/s,此即流入地表的空间速度。显然式（12）适用 于所有天体系统。物体运动的切向速度等于径向速度时为正圆周运动，由此合成 的环绕速度为：
（13） 其中V1为第一宇宙速度。
以上四个方面的表述并不谋求给出经典力学定理新的数理推导，而是希望 籍此证明空间性质新的哲学解释在具体应用中的可能性，并用数学推导过程完备 的逻辑来检验空间运动论所提供的这种哲学观念的正确性。如果承认上述推导过 程所证明的空间运动理论提供了此前物理学所没有的内在逻辑的和谐性和简洁 性，使的牛顿第二定律、开普勒定律、万有引力定律之间的相互关联剔除了空间 运动假设以外的所有其它主观假设，就应该从理论判断方法的角度承认空间具有 受物质作用而产生运动的特性。上述推导过程直接应用了牛顿力学中的速度、加 速度、动量等概念而没有重新定义，显示了空间运动理论可以兼容经典力学的所 有方面。建立动态空间的观念就可以清晰、完整地理解开普勒第三定理、牛顿第 二定理、万有引力定理、加俐略落体实验等经典理论内涵的哲学统一致性，并对 其数学的结构形式、常量、适用范围等作出合乎理性的解释。3.空间性质哲学描述所蕴涵的新的宇宙观 自然界凡物质聚集的地方均存在着不同程度的能量释放过程，例如恒星辐 射、星云红化、太阳系行星及卫星均含有内部热源等。天文观测中质光关系的发 现更进一步地为这一现象提供了定量的表述。从空间同一性的观点出发宏观地解 释这一问题所得到的结论是明确的：伴生于物质存在的能量过剩现象是空间凝聚 产能导致的结果。空间在异化为能量与物质之后已经有三种具体的存在形式，这 为空间的收聚产生能量提供了三种不同形式的场所，即空间收聚产能分别在空间、 能量、物质的内部发生。在空间场所发生的空间产能现象，如宇宙空间的无源x-ray 等高能射线爆发、微波背景辐射等都是这一现象的理想侯选对象。空间在能量场 所的聚集目前无法观测，因为我们无法对光子或电磁波在统一地点作两次能量变 化的测试，对此高能物理的研究也许会提供光子或电磁波在空间的运动中会得到 能量的补充证据。相比较而言在物质场所空间聚集产生能量的过程是最容易发现 和证明的。对宇宙间普遍存在的能量过剩作空间收聚产能的解释，要比目前通行 的核能解释合理和有效。由于以往物理学所知道的产能方式有限，将无法理解的 自然过程统统装入了核能解释的口袋。对其解释逻辑上的致命缺陷只能采取视而 不见的态度：物质释放核能必然要带来引力持续跣〉暮蠊，引力数十亿年持续减 小积累的结果对于一个星系发展的历史而言，会造成星系的结构消散的现象，这 与星系普遍盘卷、收聚的有序化、组织化的观察特征不相符。
反，能够合理解释物质收聚的原因只有一个，那就是引力的增加改变了物 质的固有存在结构。进而引力的增加只有一种可能的原因――物质质量的增加。
核能解释还有一个缺陷――不能对不同聚集态度物质的能量产生过程给出统一 解释，例如将太阳发光解释为核聚变，太阳系行星的地热解释为核裂变，但无法 解释星云红化。这与本质的存在形式具有单一性的基本认识特征存在深刻的矛盾。
对所有现象做个别性的分析不能理解这些现象之间所蕴含的共同特征，而正是这 些隐藏在现象背后的共同特征的才是理解过程所要达到的真正目的。直接地将现 象所共同拥有的作用要素（如空间、能量）选择作为研究对象去理解不同现象间 共性的产能方式是一种宏观的、绕开了复杂的综合和抽象的过程的更为有效的认 识方法。
空间在某种意义上说是一种蔬散存在的能量形式，大量流入物质内部在向 质心收聚的过程中转化为能量的形式，这种能量是宇宙间能量的根本来源，它维 系着宇宙基本能量的过剩支出形式。恒星质光关系和赫罗图的发现更为彻底地揭 示物质存量与能量的上述依存关系。物质瞬时存量与空间的流入量可由式（4）导出以下关系：
V=3.546×10-5m（1/ρ）1/2（14） 其中v为物体表面的空间流速，m为物体的质量，ρ为物体的密度。
空间收缩量与能量值的数量关系为：
E=ηV（15） 以地球引力定义的太阳质量M=1.9892E30KG。代入式（14）得 V=1.8793E24M3/S。
太阳总辐射功率Q=3.83E26J/S。则得空能转换系数η=203.8J/m3由太阳数 据获得空能转换系数没有考虑其质量增长，因而数值偏小。
对于恒星辐射、星云红化、超新星爆发、类星体发光、太阳系行星及卫星 含有内部热源等现象所说明的宇宙物质普遍存在着的能量过剩支出机制，由空间 运动论所给出的解释是：我们所知的自然宇宙空间，其最根本的运动是以物质为 最终目标的聚集和收缩，因而不可能是膨胀或扩张的。目前公认的、有较大影响 的宇宙大爆炸理论的解释是：所有能量来源于更高级的能量存在状态（爆炸前的 奇点）。显然这是形而上学的理论推演方法，对一种现象无法解释时往往假设一 个更高的同样无法解释的原因来解释现有问题，这从特征上类似于用乌龟下面还 是乌龟来解释大地不沉，或者用上帝来解释第一推动的问题，是是哲学对于宇宙 间普遍存在的空间、物质、能量的依存关系的认识处于初级阶段的标志，不能发 现现象背后的本质而导致对不同的现象本身提出了相对独立的解释。
宇宙大爆炸理论的核心支持论据显然是哈勃红移现象，其它的支持依据缺 乏唯一针对性，例如微波背景辐射就可以同时是宇宙收聚产能的证据。这就需要 我们对大爆炸理论的另一支持条件――宇宙普遍存在的红移现象――给出不同 于以往的解释。哈勃在发现宇宙的普遍红移现象后，应用多普勒效应的原理给出 了所有被观测星系都在退行的结论。这里的问题是用多普勒效应解释红移现象的 唯一性从方法论的角度如何得以保证。如果仔细考察空间退行引起红移的论断， 则显得武断和缺乏论证。这种先验的判断在科学发展的进程中不断地遇到无法逾 越的障碍。无法解释的第一个难题是河内星系亦存在红移现象，甚至太阳也存在 扣除引力红移以外的无法解释的剩余红移，这些现象都难以用多普勒效应给出令 人满意的解释。其次，对于一个由固定结构给出固定距离的体系来说，退行的理解是难于解释物质的成团聚集性和结构的相对稳定性的。第三，哈勃常数数十年 测不准的事实也提示我们，在这个问题上完全有机会提出有别于哈勃红移解释理 论的新的解释方案。如果不把哈勃红移现象作为简单否定空间运动理论的证据， 而采取审慎分析的立场看待这个问题，也许是更深刻地认识和了解我们所处宇宙 及其自然 规律的一个契机。
以空间运动论观点为基础建立的宇宙普遍红移现象的解释要点是：由于物 质的存在引发了空间向物质的运动，空间运动速度的量值取决于星体物质的质量 大小和离开星体物质的距离两个决定性因素，星体物质的质量提供了空间相对于 质心运动的可以称为星体特性的绝对速度，离开星体物质的距离提供了空间运动 的当地观测速度。我们目前所知的星体的红移实际上包含着决定于上述两个速度 的两种内涵有所差异的星体红移。处于星体环形空间流场中与物质质心共线的两 点间距离的数值代表着两点间当地观测速度的大小，相对距离越大红移就越大。
如果 将星体自身作为观测对象，则离开观测体距离的大小与红移的数值相关， 观测点离开形体的距离越远红移的数值越大，且越接近一个恒定的值而对距离的 敏感性越低。由于上述原因，从离开星体物质的观测点作实际的红移观测操作得 到的星体红移数值有两种情况：一是观测点离开被观测点还不够远空间运动的速 度与距离明显相关的当地观测红移。一是观测与被观测两点间的距离已经足够远 空间运动速度与星体距离相关性差的绝对红移，在观测点所观测到的红移接近于 在静止空间观测星体获得的红移数值。视星等与红移的关系从客观上证实了空间 运动对光子运动的影响，是空间运动论的最为直接的证据之一。质量越大的星体 红移越大，类星体是超大规模的物质聚集体因而有更大的红移现象。
4.支持空间性质哲学描述的观察证据及其对物理现象的解读 宇宙空间是最佳的实验室，其既存的自然现象可以为空间性质及其作用规 律的理论陈述提供实证检验，由空间运动论推导出的结论既是关于自然界的新的 知识内容，也是检验空间运动论的观测和实验基础。为简要起见，以下叙述省略 推理及推导过程。
实测的地球和月球地热流失量数据由于星体在真空（无物质及能量的空 间）中近似理想的绝热体系而比计算的由空间收聚产能获得的地热小七个数量级。这一事实说明，空间流入星体内部所形成的巨大的能量不能从表面完全传导扩散 而大量地聚集于物质内部，同时在星体提供的高温、高压极端环境条件下能量开 始凝聚转化成物质。较小的星体（如地球）不发光，则聚集的能量几乎全部转化 为物质，因而星体的增长速度较快。当星体（如太阳）具有了发光的能力后，就 获得了对流和辐射传热的有效热扩散方式，使能量的较大部分转化为辐射能，星 体质量增长速度相对降低。由于上述增长速度的差异，星体在经历足够长的时间 后就会在同一恒星系内形成质量相近的 双星或多星体系。这就是说宇宙间普遍存在的双星及多星体系是星系演化 连续过程物质增长表现出的必然结果，而不是随机的由引力作用产生的组合过程 的偶然现象。多星和双星体系的普遍存在这一现象本身，就是上述物质积累式演 化历史的证据。在类似星体内部环境的条件下，能量可以转化为物质是空间运动 理论的基本支持条件之一，因而也是空间运动理论成功与否的检验方法。
宇观空间由于物质的存在而加速增生能量及物质，相反没有物质内涵的空 间的能量和物质产生速度较慢，这是宇 宙次级结构中物质成团聚集的原因。若引力单一地决定于物质的质量，且 物质质量的数量保持恒定时，引力必将是一个恒定值，星云和星系物质固有的结 构和运动状态也必将保持不变，因而不会产生收聚、盘卷等运动特征。宇宙间普 遍存在的星盘、星系的结构形状说明物质在不断地相互接近，这也就是说物质周 围的引力在不断地增加。由此可以解释宇观物质聚集形成层级结构的动力机制。
在空间运动论描述的宇宙产能机制条件下，恒星演化发展理论的理解应该是：形 成主序星体有两条不同的途径，即巨型星云收聚形成红巨星，小星云形成较小的 不发光星，然后由于物质不断地增长汇聚于主序。所有星体的质量都会逐渐向上 攀升形成恒星、超巨星，继续增长则会成为辐射较高能量（紫外、X射线、γ射 线）的可见光外星。赫罗图描述的星体分布规律就是上述过程的观测证据。类星 体的存在方式也可以由此获得解释：星体质量增加的最终结果是使星体周围空间 收聚速度趋近光速，产生较强的发光现象（日冕产能机制与此物理机制相同）。
这样的理解可使宇宙间物质的存在形式具有连续、相关特征，从而揭示了星体的 观察特征间的普遍相关性。修正了目前天文学学对恒星演化发展理论作出的解释， 而且在解释中将独立形式存在的星体类形理解为同一翘辶续演化过程的处于不 同演化阶段的个体BR恒星的质量与其光度的相关关系也是物质产能机制最直接 的例证。光度与物质温度是四次方关系，物质温度与内能是线性关系，而认为物 质质量是其内能产生的唯一来源，由式（1）可知物质质量与内能也是线性关系。
