能量空间——假设世界的本源是什么.doc

能量空间假设世界的本源是什么方巧巧山东省青岛市市南区南平路5号，266073摘 要在人类即将利用大型强子对撞机找到”希格斯”粒子之际，作者从一个特别的角度，用一种容易理解问题的方式，看待物质本源问题并提出能量空间理论。能量空间理论是一套假设的关于宇宙中构成普遍物质的本源的理论。能量空间理论假设构成宇宙中普遍物质的本源是：在空间中传播的能量。其作用及意义在于：利用它能很好的解释在其它理论中的内容，例如光量子、黑洞、引力和磁力，甚至暗物质和暗能量Beck C, MacKey MC. Could dark energy be measured in the lab?. Physics Letters B, 2005, 605 (34): 295300等；能量空间理论可以作为一根绳索或者一种内在的联系，对于当代多个学科的发展起到一定的启示、引导，或关联作用。在必要时，它可以将很多其它的理论关联、归拢到一起，便于科研人员在某些工作中找到新的解决方案，或者发掘更多信息。关键词：高能物理学，能量空间理论，假设推理，物质本源，能量阶梯Energy SpaceA hypothetical theory to cosmic inventoryFANG QIAOQIAONo.5th, Nan Ping Road, Shi Nan District, Qingdao, Shandong, China, 266073AbstractWhen we human beings have almost found the higgs particle, the author looks at the problem of the origin of cosmic inventory from a special point in a special way that could make us understand the world more easily and brings up a new theory: Energy Space. The Energy Space is a hypothetical theory to the origin of cosmic inventory. The Energy Space theory is trying to presume what every thing of the cosmic is in nature: energy transferring in space. The Energy Space theory can well explain some content or terms in other theories, such as light quantum, black hole, gravitational force and magnetic force, even dark matter and dark energy. Therefore the Energy Space theory can be used as a clue or an inner link in fact, to gather in many other theories for us to find new solutions or see more wide views in some scientific research.Keywords： High-energy Physics, The Energy Space Theory, Hypothesis&Speculating, The origin of cosmic inventory, Energy Ladder引 言宇宙万物的本源是什么千百年来，这个问题一直伴随着我们人类，也激励着一代又一代科学家走上探索的征程。现代科学的发展大大拓展了我们的视野，我们发展了很多有名的理论，例如量子理论、超弦理论Katrin Becker, Melanie Becker, John H. Schwarz. String Theory And M-Theory: A Modern Introduction. Cambridge University Press, 2007. 89-111,Duff, Michael J. The Theory Formerly Known As Strings. Scientific American, 1998:6469.，等等，我们还做了很多前所未有的实验，例如大型强子对撞机的超光速实验，以及最近的寻找希格斯粒子实验Matthew Chalmers. Physicists find new particle, but is it the Higgs?. Nature, 2012, doi:10.1038/nature.2012.10932，等等。这些，无疑都与探索宇宙中普遍物质的本源有着或多或少的联系。如果有一天我们找到了这种本源，那么，应该有相应的一套具有一定统一性的理论来支撑它。能量空间理论就是一种这样的目前仍属被假设出的理论，它的内容介于现代科学已经存在的常规理论和未来深度探索宇宙万物本源及其起因问题的层面之间，被期望起到两者之间桥梁的作用。本文分步骤、由浅入深的说明了能量空间理论的基本内容。包括：给出在能量空间理论中，空间的定义，能量的定义，提出了能量阶梯的概念、能量传播的方式；举例说明利用能量空间理论解释其它理论中的科学术语等；最后，是这个理论在科研领域的应用前景展望。目 录I. 能量空间理论的基本内容11.1 能量空间理论的基本概念11.1.1 能量空间理论中关于空间的基本定义11.1.2 能量空间理论中关于能量的基本定义11.1.3 能量空间,事物的能量空间31.2 能量阶梯41.2.1 能量级别,高能量空间和低能量空间41.2.2 能量阶梯51.3 能量传播的基本方式71.3.1 能量传播最初的一维特性71.3.2 能量传播的二维和三维形成7II. 能量空间理论的意义112.1 能量空间理论与其它理论的融合112.1.1 与大爆炸理论112.1.2 与超弦理论122.1.3 与其它理论122.2 用能量空间理论解释现象或其它理论中的术语122.2.1 能量传播感知132.2.2 质量132.2.3 万有引力和电磁场力132.2.4 超光速与光的非直线传播152.2.5 黑洞162.2.6 暗物质与暗能量172.2.7 反物质172.3 应用展望172.3.1 如何研究光子等能量及研究的意义172.3.2 在材料科学中的应用展望182.3.3 在生物科学中的应用展望182.3.4 时空隧道192.3.5 寻找能量阶梯19参考文献19I. 能量空间理论的基本内容能量空间理论假设宇宙中普遍物质的本源是：在空间中传播的能量，即空间和空间中的能量及其传播。能量空间理论对能量和空间可能存在的基本关系的猜测：或者是能量仅仅分布于早已形成并存在至今的空间中瑞林. 超高能宇宙线. 物理通报, 2007, (5):52Rui Lin. Ultrahigh Energy Cosmic Rays. Physics Bulletin, 2007, (5):52 (in Chinese)，或者是空间的状态变化形成了能量，或者是能量填充起，即形成了空间，等等。如果说是空间的状态变化形成了能量，或者是能量填充形成的空间，则能量为正时，可以设空间为正；能量为零时，可以设空间为零；能量为负时，可以设空间为负。对于空间和能量的正负取值在很多文献资料中有相类似的叙述葛旭初. 粒子对称性探索. 北京:科学技术文献出版社, 1994.283-293Ge Xuchu. Exploration on Symmetry particles. Bei Jing:Scientific and Technical Documentation Press, 1993:283-293 (in Chinese)。至于能量到底从何而来，以及空间究竟是如何形成的这些深度探索宇宙万物本源及其成因的内容，本文仍未涉及；对于这些更深层次的内容，或许在不久的将来，我们人类就会找到确切的答案。除非特别说明，能量空间理论中的空间，指在能量分布于其中之前就早已形成并存在至今的空间。这种假设的取义只是为便于我们理解，而且并不影响我们使用能量空间理论来说明有关空间和能量的其它一些属性。1.1 能量空间理论的基本概念1.1.1 能量空间理论中关于空间的基本定义能量空间理论中的空间，通常指宇宙中的一个立体区域，也就是我们平时所说的三维空间（美）BK 里德雷 著, 李泳 译. 时间、空间和万物. 湖南科学技术出版社, 2002.39-54BKRidley; Li Yong(Translator). Time, Space and Things. China Hunan Science & Technology Press,2002.39-54 (in Chinese)。事物空间：可以用事物空间来确切的指某个，或某些物体所占的一个立体区域。例如用原子空间，来指一个原子所占的一个极其微小的立体区域；而人体空间，则可以用来指一个人的身体所占据的一个边缘是人形的立体区域；太阳系空间，则可以用来指太阳系所处的立体区域，这个空间中除了包含太阳、地球、木星等星球之外，还有广阔的近乎真空的区域。相对于太阳系空间而言，一个原子空间和一个人体空间都是很小的事物空间。1.1.2 能量空间理论中关于能量的基本定义能量空间理论假定：能量具有本质上的统一性和存在形式的多样性。能量的本质能量的本质之一是速度，是一种空间状态变化的速度。各类不同规模的空间，其状态变化的速度大小和变换模式也都通常不同，在微观和宏观上就体现为各种不同形式的能量存在和传播。能量在微观上的统一性和不同性，在宏观上体现出物体之间相互作用关系的统一性和事物存在形式及发展变化的多样性 王存臻, 严春友. 宇宙全息论. 世界时代文刊, 1985, (1) /f/23774192.htmlCunzhen Wang, Chunyou Yan. Holographic Universe Theory. Time, 1985, (1) /f/23774192.html。能量的存在形式能量在宏观和微观上都有多种多样的存在形式。能量空间理论假定能量的一种重要存在形式：微观世界里的一定能量，与除它之外的一定的空间一起，形成了最小的一类能够将这份能量存储起来的微粒，例如夸克或者质子、电子等，我们称之为最小一类能量微粒，或直接以能量微粒代之，并由这些能量微粒构成不同的物质微粒，例如某种金属原子或某些有机分子等，最终由物质微粒构成宏观世界里的事物存在于我们周围的空间里 Daniel Clery. Making the stuff of the early universe. Science, 1994, 266(5187):972。有质量的物体只是能量的一种重要存在形式，即，能量以这种形式积聚在这些物体里，同时形成这些物体的外形。但质量只是我们较常使用的一种能量的表达形式。微观世界里的最小一类能量微粒的主要的共同特性是理解宏观世界里的事物、解决宏观世界里很多问题的一个关键 （美）B格林（Brian Greene）著;李泳 译. 宇宙的琴弦. 湖南科学技术出版社, 2001.82-111Brian Green; Li Yong(Translator). The Elegant Universe. China Hunan Science & Technology Press, 2001.82-111 (in Chinese)。能量的传播不同空间里的能量密度通常不同，甚至在同一个空间里，不同区域的能量密度通常也是不同的，所以，能量传播时刻都在各个能量密度不同的空间里发生，并且，能量传播的方式也是多种多样的。在某些时刻，能量传递可以使一定空间里的一定形式的能量的密度达到一种近乎均衡的状态。事物，包括那些我们能看到、感觉到的东西，都是能量或是能量的传播。能量总是在传播，所以，能量即传播中的能量。由于能量存在形式的不同等因素，能量传播或者主要是以微观的形式，或者主要是以宏观的形式，或者同时以两种形式，并以某种方式传播。能量分类型虽然在本质上具有统一性，但由于能量微粒形成时微观世界里的一定能量的速度、规模以及与之组合的空间情况不同等原因，会形成不同类型的能量微粒和物质微粒。在我们目前的地球环境里，由不同类型物质微粒形成的事物，例如由水、木、石等物质形成的事物，却可以在某个层面上归属于同一种类型的能量，比如它们都属于广泛分布于地球表层的典型的一类可以用质量等属性来描述的事物所代表的能量；而电流以及电磁则属于典型的一类通常不用质量来直接描述其主要特性的事物，但它们的产生和存在形式也与某种特定类型的能量，例如电子或光子等能量形式相关。能量的类型还可以从我们人类认知的角度来区分，例如我们的肌肤能感觉到的热能，眼睛能看得到的可见光所承载的光能，等等。值得一提的是，热能量等一些形式的能量，可以穿过很多其它物质微粒集团所占据的空间，即物体，继续进行传播。能量分类型是能量的一个重要特点。1.1.3 能量空间，事物的能量空间事物的能量空间定义事物的能量空间：当我们应用能量空间理论来研究事物时，常用事物的能量空间，或直接用事物空间，来指事物所占的空间，尤其指事物所占空间中的能量分布和运行情况。例如，太阳和地球的能量空间，或直接用太阳和地球空间，指包含了太阳和地球的空间，尤其指这个空间中的以各个天体为代表的能量分布和运行情况；而原子的能量空间，或直接用原子空间，指原子所占的空间，尤其指原子空间中的能量分布和运行情况。能量和空间的组合在宏观和微观上都有很多可能的存在形式。我们可以假设存在像电子一样高速却有星球般规模的能量，例如能量空间理论所假设的黑洞的一种；我们也可以设想夸克中是否存在能量值为零，甚至为负的空间，并可以尝试根据这种设想进一步来深度探索空间和能量的关系，以及它们的起因和形成等。最小能量空间在空间中传播的一定能量形成的微观世界里的最小能量微粒即是最小的能量空间。所以，在微观世界里，我们描述能量存在形式所用的能量微粒和能量空间意思是等同的。我们把最小能量空间，即最小能量微粒，和由最小能量微粒形成或与它相关的夸克、质子、电子等最小一类能量微粒也称为最小一类能量空间。能量空间的其它特点如同平时我们所说的单纯意义上的空间一样，这种强调其中的能量情况的空间也可以是部分重叠甚至是彼此包容的。比如，一个大的能量空间可以包含很多小的能量空间，这些小的能量空间也可以彼此包容彼此的一部分或者全部。举个例子：一艘宇宙飞船的能量空间，是它自身所占的空间，有它自身空间的能量情况，同时，它又处在一个包含了地球和这艘飞船的一个很大的能量空间中，实际上，它还处于包含了太阳、地球，和这艘飞船自身的一个更大的能量空间中。作为处于这些能量空间中的一艘飞船，它会同时受到多个由这些能量空间产生的能量阶梯（见1.2节）的作用力，通常，这些力等同于我们平时所说的引力，但某一种力通常在某些紧密相关的能量空间中才被考虑。例如，当这艘飞船离地球很近时，我们会着重考虑它与地球之间的关系，当它远离地球时，我们就会考虑它和地球、太阳，以及周围其它大型天体的关系。1.2 能量阶梯1.2.1 能量级别，高能量空间和低能量空间在我们人类的活动中，有很多大概的能量测量方式，例如质量，还有温度配合体积等。能量空间理论用与质量、密度、体积等在内容和本质上都极其相似的方法来计算能量：一个物体，也即一个能量空间里，有些什么类型的物质微粒，每一类物质微粒的密度和体积是多大，由此，可以计算出这个物体，或其所占空间的能量有多少。能量空间理论对于能量级别、高能空间和低能空间的定义：在宏观世界里，比如就我们所在的星系区域而言，在物质微粒类型一定的情形下，一个物质微粒密度较大，或者体积也较大的空间，所形成的质量，或说是能量也较大，我们称这种空间里的能量级别高，能量级别简称为能级，这样的一个空间可以被称为是高级别的能量空间，即高能级空间，简称高能空间，例如我们的太阳；相应的，在物质微粒类型一定的情形下，一个物质微粒密度较小，或者体积也较小的空间，所形成的质量，或说是能量也较小，我们称这种空间里的能量级别低，这样的一个空间可以被称为是低级别的能量空间，即低能级空间，简称为低能空间，例如地球上的一块石头，跟同物质类型的一座山相比，它是一个低能空间。综合了物质微粒的类型，物质微粒的密度，和事物的空间本身的体积大小，我们可以说，太阳、地球、月球三者相比，太阳是高能空间，月球是低能空间，地球居于两者之间。在微观世界里，以一个原子为例，高能空间可以是原子中的质子、中子或者电子；低能空间可以是原子中除了拥有很高能量的原子核和电子等之外的那一片空间。1.2.2 能量阶梯上节中，我们提出了能量级别、高能量空间（即高能空间）、低能量空间（即低能空间）的概念，本节中，我们将基于这些概念定义能量阶梯的概念。能量阶梯的定义当两个能量空间的能量级别不同时，即两个能量空间的能量级别存在高低之差时，它们之间的能量阶梯就形成了。能量阶梯本身是介于高能空间和低能空间之间的一个能量空间；高、低能量空间之间的能量级别之差被称为能量级差，是形成能量阶梯并促使能量进行传播的一个本质原因，我们可以用代表高低能量级别的数字值差来标志性的表示它，也可以用具体的数值来量化这个差异，这取决于我们的应用需求和运算环境。一旦形成能量阶梯，能量就开始通过能量阶梯，从能量级别高的地方向能量级别低的地方传播。我们可以这样说：存在能量级差的两个能量空间是通过它们之间所形成的能量阶梯而相互作用、影响彼此的；能量阶梯驱动着一定类型的能量以多种不同的方式从高能空间向低能空间传播。所以，能量阶梯更像是一个能量通道，驱动着能量从中通过，从高能量空间传递到低能量空间。能量阶梯的作用只要有能量阶梯存在，就会有能量的传播。能量传播的结果是能量被集中或者被分散。对于处在能量阶梯中的能量而言，当高能空间对于它们的引力大于低能空间对于它们的引力时，这些能量在能量阶梯里向高能空间的方向聚集，并且会有新的来自低能空间的能量补充进来；反之，当高能空间对于它们的引力小于低能空间对于它们的引力时，这些在能量阶梯里的能量就会向低能空间的方向散播，并且会有新的来自高能空间的能量补充进来。处在能量阶梯中的物体因为本身也是能量，也会受到能量阶梯施加的促进能量传递的力而移动位置，如此，我们看到事物运动或改变。当然，我们可以根据能量阶梯里的能量传播情况来推测相关的能量空间情况 Glanz, James. Radiation ripples from big bang illuminate geometry of universe. New York Times, 1999, A.1-A, 1:1。能量阶梯的类型形成能量阶梯的高、低能量空间的主要能量类型不同，形成的能量阶梯的类型也会不同；能量阶梯的类型不同，在其中传递的主要能量类型也会不同。例如，热能阶梯和磁能阶梯（或称电能阶梯）可以在空间上有部分重叠，而有些不同类型的能量阶梯甚至会相互影响胡雄, 张训械. 磁层中哨声波与电子的相互作用. 空间科学学报, 1992, 12(4):279-286Hu Xion, Zhang Xunxie. INTERACTION BETWEEN WHISTLER MODE WAVE AND THE ELECTRONS IN THE MAGNETOSPHERE, Chinese Journal of Space Science, 1992, 12(4):279-286 (in Chinese)，因为处于其中的某种类型的能量可能同时受到多种能量阶梯的影响。形成能量阶梯的高、低能量空间的形状不同，形成的能量阶梯的形状也会不同，但能量阶梯通常是连贯的，即能量阶梯里的能量的密度值是沿着能量阶梯延展的方向呈线性变化的。例如，太阳和太阳系之外近乎真空的低能量空间之间形成的能量阶梯，驱使着很多天体在其中运动，这种多个天体以多种不同方式所做的运动达到了一种近乎平衡的效果，但在以太阳为圆心，包含了诸多行星等的一个平面圆的任意一条半径上的可以体现为太阳引力的能量密度，是呈线性变化的。我们可以把其中传播着巨大能量，或是能量传播速度极快的能量阶梯称为高能阶梯，把其中传播着较少能量，或是能量传播速度较慢的能量阶梯称为低能阶梯。1.3 能量传播的基本方式能量在空间中的传播普遍而形式多样。举两个能量传播的例子：热能在地球表面的传播，通常，我们用眼睛看不到，但能用肌肤感觉到；光能的传播，通常，我们能用眼睛看到，却不用肌肤去感觉。本节中将以微观世界里的能量传播为例子，来说明能量传播的基本方式。1.3.1 能量传播最初的一维特性能量空间理论假设：能量最初开始传播时，是在各个可能的方向上沿直线向前的，并且这种传播会一直保持，直到有外力使它改变。这种能量传播的方式适应于很多种类型的能量，也不论能量块的大小或能量束的多少。例如，通常情况下，光能在地球表面的空间里呈直线传播，热能从热能量高的地方向热能量低的地方沿直线传播。能量传播最初的一维特性也是能量传播的基本特性。1.3.2 能量传播的二维和三维形成能量空间理论假定：沿一维传播的能量为及时填充空间以及形成连续的能量阶梯而改变方向，形成二维平面上的近似圆形传播，最终可形成一个三维立体的新能量空间。下面通过微观世界里能量微粒的形成来具体说明这一过程。能量微粒的形成能量空间理论对于能量微粒的形成过程的假设，更多是为便于理解能量的存在和传播形式，能量空间理论不排除是宇宙空间的变化导致了能量微粒形成等观点，但对这种设想的论证因难度较大而暂不纳入研究的范围。能量空间理论假设：当能量从高能空间向低能空间，包括向没有能量或能量为负的低能”空间”传播时，微观世界里的一块极其微小的能量，或称一小束能量，受一定的低能空间作用，这一小束能量的传播方向可能会发生改变代表着速度和方向的一维能量，因受力，而和能量极低或者没有能量，甚至能量为负的一定体积的”空间”一起，形成相互追逐、旋转着变换位置的情景，也即从最初的直线传播变为类似平面圆形的二维传播（图1-1）。图1- 1能量传播时的一维变二维实际上，此时这一束能量的整体可以是横切面呈二维平面圆形（图1-2）的接近圆柱的形状。 图1- 2最小能量微粒的平面截图（示意图）.其中,白色区域代表高能空间,黑色区域代表低能空间,白色区域中的螺旋线代表能量的运动状态在传播方向从一维变二维，即能量由整体呈直线传播到某一切面形成类似平面圆形的二维传播的过程中，如果这一束能量在低能空间等的作用下经多次分解，成为多份，或者其本身与另一束或多束与之相当的正在传播并发生变化的能量组合，形成多个在空间上独立的但又紧密相联系的，或者是在空间上嵌套的最小一类能量微粒，即相同或不同类型的最小一类能量微粒通过相同或不同的方式进一步在空间上一层一层联系起来，就形成了新的更复杂的能量微粒俞允强. 大爆炸宇宙学. 北京:高等教育出版社, 1995. 50-63Yu Yunqiang. Big Bang Cosmology. Bei Jing:Higher Education Press, 1995. 50-63 (in Chinese)；最终，可以由一定数量的能量微粒形成做类似环绕球状传播的三维立体运行方式，如此，就形成了微观世界里的一个体积一定的通常是状态较为稳定的极其微小的能量空间，也就是我们在1.1.2节，”能量的本质中”提到的能量微粒，例如原子，即原子能量空间。随着能量微粒构成物质微粒，物质微粒构成物体，很多能量就这样存储在了以相对静态形式呈现在宏观世界里的物体中。所以，能量是形成能量微粒和物质微粒的本质，并且能量微粒中至少有两种能量空间：高能空间和低能空间。而使能量的传播方向发生改变的外力，可以是及时填充空间以形成能量密度均匀的空间的需要，或说是形成能量级别基本呈线性连续变化的能量阶梯的需要，也可以是处在相同或部分重叠的能量空间里的其它能量阶梯的影响等。这种一维变二维、二维变三维的能量传播模式可以因为有相似的空间属性，而适应宏观和微观世界的很多事物，小至夸克，大到星系 陆埮, 罗辽复. 物质探微:从电子到夸克. 科学出版社, 2005.184-191Lu Tan, Luo Liaofu. From Electrons to Quarks. Science Press, 2005.184-191 (in Chinese)。能量空间理论还假设：微观世界里的能量空间越小，其内部的高、低能量空间的相互追逐，即空间位置的转换越快，我们说它蕴含的能量就越高，由这种能量空间，即能量微粒所形成的物质微粒就越稳定。如果能量传播形成的是新的能量微粒，例如夸克、质子，或者原子等，那么，我们可以设想，造成这种能量传播的高、低能量空间的能量级别之差是巨大的。能量微粒内部的能量阶梯最微小的能量微粒空间内部的高、低能量空间的位置变换模式甚至可以是近乎二维的，这种呈二维形式的高、低能量空间之间的能量级差很高，所形成的高能阶梯（图1-3）使高、低能量空间的空间位置转换速度接近无穷大。相对于其外部的低能空间，这个实际上是由高低两种能量空间组合而成的能量微粒在实际意义上整体体现为一个形状基本呈圆柱形或球形的高能空间。这种微粒内部的两个因巨大的能量级差而极不稳定，并做极速的位置旋转变换的能量空间状态，以一种动态的形式稳定的填充起一个微小的立体空间，完成了微观世界里的一定能量在空间中的一定形式的传播。图1- 3微粒内部的能量阶梯（示意图）。 其中，代表高能空间的白色区域和代表低能空间的黑色区域之间的线段表示形成了能量阶梯原子空间我们可以尝试用能量空间理论解释原子空间，也通过它来进一步理解能量空间理论。能量空间理论推测：原子的构造，类似于太阳系中太阳和其它行星的布局。即一个原子中心处的微粒，也就是原子核，可以是它的最高能量空间，而电子则是它的普通高能空间。一个电子，也就是一个普通高能空间，在中心微粒的周围做极速运转，即电子和除原子中心处的高能空间之外的低能空间不停息的以极高的速度变换着位置，这种高频的空间位置交换总体上形成了一个实际意义上的普通高能空间，并且，这种高速运转的空间状态不再容易被它们周围的其它空间力量所打破，于是原子就成为了一个微小的相对稳定的能量空间。原子中的各类高能空间可以再依次分解，例如作为原子中的一个高能空间的电子，其本身又可以是由更小体积的高能空间和低能空间组合成，即电子本身也可以是一个由高能空间和低能空间组合成的能量空间 曾谨言. 量子动力学. 科学出版社, 2007.281-288Zeng Jinyan. Quantum Dynamics. Science Press, 2007.281-288 (in Chinese)。能量微粒之间的能量阶梯能量空间理论假设：微观世界里某一类型的两个相邻的能量微粒，例如两个相邻的夸克，或者两个相邻的质子，以及两个相邻的原子等，其中一个能量微粒的高能空间和另一个能量微粒的低能空间之间，形成了能量阶梯，我们称这种能量阶梯为能量微粒之间的能量阶梯，其实质是一个能量微粒中的高能空间和另一个能量微粒中的低能空间之间产生了一定强度的能量级差；同样，前者的低能空间和后者的高能空间之间，也形成了能量阶梯（图1-4）。这种能量微粒之间的能量阶梯虽然也很强大，但远不足以破坏微粒内部原有的高、低能量空间之间极速的旋转追逐的状态。图1- 4两个能量微粒之间的能量阶梯（示意图）两个能量微粒之间的这两个能量阶梯，随着两个能量微粒各自内部的高、低能量空间的位置在进行着极速的旋转变换而呈现出增强、减弱或者接近消失，之后迅速的再次增强、减弱或者接近消失的现象，这种极速的状态循环，使能量微粒之间的能量阶梯从某种意义上可以被认为是一直存在着，这也使两个能量微粒彼此吸引，保持着紧密的相邻关系。实际上，任何一个能量微粒和它周围的多个能量微粒中的每一个之间都可以形成这种能量阶梯（图1-5），这些强有力的能量阶梯使这个能量微粒与其周围的能量微粒紧密聚集在一起 英 安德鲁华生 著, 刘健, 雷奕安 译. 量子夸克. 湖南科学技术出版社, 2008.361-386. Andrew Watson, Liu Jian(Translator), Lei Yian (Translator). The Quantum Quark. China Hunan Science & Technology Press, 2008.361-386 (in Chinese)。能量微粒之间的能量阶梯，也最终使宏观世界里的物体能够保持一定的形状成为可能 W. Gaied, H. Habli, B. Oujia, and F.X. Gadea. Theoretical study of the MgAr molecule and its ion Mg+A. The European Physical Journal D, 2001,(62):371378。图1- 5一个能量微粒与其周围多个能量微粒之间的能量阶梯（示意图）想要释放出某种物质的能量微粒内部的能量，需要速度即能量级别以及规模相当的能量来打破构成这种物质的能量微粒的内部，或能量微粒之间的能量阶梯。II. 能量空间理论的意义能量空间理论假设：几乎所有事物的发展变化都与某个或某些能量空间的能量传播直接或间接有关，小到生物体的新陈代谢，大到天体的相对位置关系。如果我们想要用能量空间理论来解决问题或者有所发现，我们需要遵循一以下的一些规则：首先，我们要有这样的一种意识，即，我们分析的每一个事物或者试图解决的每一个问题都和能量相关；其次，要具体的找出需要被能量化以便进行分析的物体或者空间；找出能量空间和由它们形成的能量阶梯，确定能量空间和能量阶梯的能量类型、能量级别，在能量阶梯中受力的物体的能量类型、能量级别等。2.1 能量空间理论与其它理论的融合2.1.1 与大爆炸理论大爆炸理论许梅. 超越爱因斯坦:从大爆炸到黑洞, 物理通报, 2005, (6):8Xu Mei. Surpass Einstein:From The Big Bang to Black holes. Physics Bulletin, 2005, (6):8 (in Chinese)告诉我们，宇宙的最初只有能量；能量空间理论里有相似的假设，即：空间和空间中的能量及其传播，是构成我们的宇宙的普遍物质的本源。2.1.2 与超弦理论弦理论的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段”能量弦线”，大至星际银河，小至电子， 质子，夸克一类的基本粒子都是由这占有二维时空的”能量线”所组成 /view/58205.htm。能量空间理论推测：弦理论中的一维抖动的线段，应该是目前我们所知的体积最小的、拥有最高能量级别的能量空间中，高、低能量空间在进行极速的近乎二维的相互追逐即空间位置转换时，高能空间旋转所经过的空间路径基本重叠而呈现出的类似痕迹叠加的现象。说是一维的，可以被推测为是受限于我们实验和观察的手段。能量空间理论这样理解夸克的能量空间：颜色是由能量情况决定的，夸克的能量情况不同，例如其内部的高能空间的能量级别不同，或是形成的高、低能量空间的布局不同，以及我们实验所捕捉的时刻不同，等，所有这些，导致我们”看到”的夸克是多种类型、多种颜色的 Voss, David. Making the stuff of the big bang. Science, 1999, 285(5431):1194-1197,史蒂芬.霍金 著; 许明贤, 吴忠超 译. 时间简史. 湖南科学技术出版社, 2002.87Stephen Hawking; Xu Mingxian(Translator), Wu Zhongchao(Translator). A Brief History of Time. China Hunan Science & Technology Press, 2002.87 (in Chinese)。而在其它理论中使用到的三维及以上的空间的情形，能量空间理论这样认为：体积更小但能级更高的能量空间在被映射到体积较大的能量空间里研究时，维数应降低Sim on Davis. The Quantum Consistency of the Ten-Dimensional Heterotic String Efective Action. Communications in Theoretical Physics, 2011,55(5): 857-862。例如，不同夸克的多种不同的空间存在状态，都可以参与成就一个质子的存在状态，或者一个夸克的多种不同的空间存在状态，才能成就一个质子的存在状态；而当研究质子的能量空间时，夸克就可以被映射为代表了能量的大小和方向的一个变量。2.1.3 与其它理论很多其它理论中也有关于能量转变成物质微粒的内容，即最初的一定能量转变成质子和电子等能量微粒，然后由它们组成原子，再由原子组成分子，分子组成矿物质，矿物质组成有机物，才有了我们人类等生命体。如此，我们可以尝试用能量空间理论来解释很多宏观世界里原本主要用其它理论解释的事务。2.2 用能量空间理论解释现象或其它理论中的术语树立了物质的本源是能量这个概念，我们就可以尝试在研究物体或事务时，运用能量空间理论为很多自然现象或科学术语赋予新的解释。2.2.1 能量传播感知一旦我们接受了能量空间理论，就容易认可生物体所能实现的感官功能，比如人眼睛的光感或肌肤的热感等，实际上是对于不同类型的能量，或说是不同类型的能量传播的感知；我们也更容易理解有些动物所拥有的比我们人类更特别的能量感知功能，例如，蜜蜂能看见紫外线，蛇能感知红外线等。2.2.2 质量在用能量空间理论研究问题的某些领域，可以这样重新定义质量的概念：质量可以主要由构成事物的物质微粒类型，结合每种物质微粒的数量或数量级别来表示，也就是构成事物的空间的能量情况 Abhishek Mishra, Partha Roy Chowdhury, D.N. Basu. Rapidly rotating axisymmetric neutron stars with quark cores. Astroparticle Physics, 2012, (36):4246。2.2.3 万有引力和电磁场力能量空间理论对万有引力和电磁力的一个重要解释：分析从电磁场作用于某种物质微粒的力，到宏观世界里的两个物体之间的力，例如地球和苹果之间的引力，都可以运用到能量空间理论中微观世界里”物质微粒内部的能量阶梯”、”物质微粒之间的能量阶梯”和宏观世界里”高、低能量空间之间的能量阶梯”等知识；关于这两种力的根本区别，则需着重利用“能量分类型”等知识来理解。能量空间理论将万有引力和电磁力置于能量层面上作统一认识：万有引力和电磁力都是物体处于特定类型的能量阶梯中时所受的力。因为它们的产生都与空间征汉文. 场的本质是空间初探. 长春:吉林人民出版社, 2007.187-199Zheng Hanwen. Chang de ben zhi shi kong jian chu tan. Chang Chun:Ji Lin Ren Min Press, 2007.187-199和能量相关，即它们的产生，都有能量阶梯的产生作为前提，也就是存在高能空间和低能空间之间的能量级差，只是能量阶梯的类型，或者说产生能量阶梯的高、低能量空间的能量类型不同；这两种力都作用于能量即能量微粒的某种存在或表现形式，也即有特定能量类型的受力对象。在相同的空间距离上，磁力比引力通常有更强的作用效果，就是因为产生力的高、低能量空间和受力的能量空间的能量类型不同，也即传播的能量类型不同。万有引力：万有引力，或称引力，是一种由有质量的高、低能量空间形成的能量阶梯作用于通常是有质量的物体的力，确切的说，是作用于那些构成有质量的物体的物质微粒的力。能量空间这样解释地球和其上的一个苹果之间的引力：地球是一个物质微粒数量极多的物体，其中的每一个物质微粒的高能空间和距离地球遥远的几乎没有物质微粒的星际空间都形成了能量阶梯，把如此数量级的能量阶梯看做一个整体，我们会得到一个实际意义上的巨大的能量阶梯。我们也可以这样理解：构成地球的所有物质微粒的高能空间的作用效果集合作为一个整体，使地球从实际意义上可以被看成是一个大的高能空间。为了研究的方便，我们将由某个事物空间的所有物质微粒的高能空间的作用效果集合而形成的一个实际意义上的总体的高能空间称为这个事物的总体高能空间；将由某个事物空间的所有物质微粒的低能空间的作用效果集合而形成的一个实际意义上的总体的低能空间称为这个事物的总体低能空间。如此，地球就是一个总体高能空间和一个总体低能空间的结合。与地球相距遥远的几乎没有物质微粒的星际空间实际上是一个低能空间，这样，地球的总体高能空间和这个低能空间之间就产生了能量级差，即形成了能量阶梯；而构成地球的所有物质微粒的低能空间集合作为一个整体，又形成了实际意义上的地球的总体低能空间。同理，构成苹果的所有物质微粒的低能空间从实际意义上可以被看做一个整体，即苹果的总体低能空间，而构成这个苹果的所有的物质微粒的高能空间也可以被看做一个整体，即苹果的总体高能空间。在如前所述的情况下，地球上的一个苹果将处于和地球有关的多个能量阶梯中，当然，它应当还同时处于其它的一些能量阶梯中。在以地球为高能空间，以远距离星际空间为低能空间的能量阶梯中，苹果的总体低能空间和地球的总体高能空间所形成的能量阶梯使它们相互吸引；苹果的总体高能空间和地球的总体低能空间形成的能量阶梯，也使它们相互吸引；苹果的总体高能空间和与地球相距遥远的几乎没有物质微粒的星际空间之间也形成了能量阶梯，但与近距离形成的苹果和地球的两个能量阶梯相比，前者可以忽略不计。最终，所有这些力叠加作用的结果使苹果正常的位于地球表面。上述宏观世界里的高、低能量空间之间的能量阶梯及其引力的根本在于微观世界里的物质微粒的高、低能量空间形成了能量阶梯，以及微粒之间所形成的不能被轻易打破的能量阶梯对于宏观事物整体所贡献出的作用力。电磁场及电磁场力：能量空间理论根据能量类型决定处于能量阶梯中的对象是否会受所在的能量阶梯的影响，并且决定能量传递的方式这一假定，认为：电磁场是一种能使某些金属物质的微粒在其中受力的能量阶梯，我们不妨称其为电能阶梯；在这种电能阶梯中受力的金属物质有铁或镍等；电能阶梯的成因是两个能量空间在电子数量，或说是电势的级别上产生了差值。这种电能量所影响的是某些特殊的金属物质微粒，由这些金属物质微粒构成的物体会在其中受力，当受力大到一定程度时，物体就会移动。所以，研究受力的物质微粒的构成特点是研究电磁场的重要内容。从能量传播的层面上看，电磁场内电子能量的传播与热能或其它类型的能量微粒在空气中的传播很相似，各种类型能量级差形成的能量阶梯都能促使某种类型的能量在其中受力并发生传播，只是我们能用肌肤感觉到热能的传播，但却通常感觉不到一定强度的电磁场对于我们身体的作用力。能量空间理论认为，电磁波的形成原因之一是：在电能阶梯中传播的能量微粒，还与作为传输介质的明显不受电能阶梯影响的物质微粒，例如空气分子，有一定的空间位置关系，即它们都是已经存在于空间中的能量，也即这个空间中的能量非零、非负，或者，在被传播的能量微粒和空气分子之间可以形成较弱的不同类型的能量微粒之间的能量阶梯，前述两种因素以及其它因素的作用结果，使被传输的能量微粒不必形成二维以至三维的传播模式，但也不能使能量微粒畅通无阻的继续以直线方式向前传播，而是以波的形式向前传播E.G. Berezhko, S.P. Knurenko, L.T. Ksenofontov. Composition of cosmic rays at ultra high energies. Astroparticle Physics, 2012,36(1):3136 doi:10.1016/j.astropartphys.2012.04.014.。当然，从通俗的意义上我们也可以理解为是另一种物质，例如空气分子，阻碍了能量微粒以直线方式的传播，同时由于阻力不够大，也没能真正改变能量微粒总体上的直线传播形式 文小刚,我们生活在一碗汤面里吗？光和电子的统一与起源, 物理, 2012, 41(6): 359-366Wen Xiaogang. Are we living in a bowl of noodle soup? Origin of light and electron. Physics, 2012, 41(6): 359-366 (in Chinese)。检验这种电磁波所携带的能量在地球重力场等多个在空间上重叠但能量类型不同的能量阶梯中传播情况的一个简单传统的方法，是在地球表面找一个高度足够的空间，然后监测这种波在远地点和近地点的波形上的差异，当然，还要考虑距地球表面不同高度的大气组成等其它因素。基于对万有引力和电磁场力等这些不同能量阶梯产生的不同类型力的认识，我们甚至可以考虑利用某种或某几种物质几乎同时受几种能量阶梯的力的情形，从一定程度上来实现我们的”永动机”设想。2.2.4 超光速与光的非直线传播能量空间理论认为：超光速是某种形式的能量传播的速度，这种速度比光在地球周围环境中的传播速度快。形成超光速的因素可以是来自被传播的能量本身，也可以是来自被传播的能量所处的能量阶梯等。超光速能量存在的可能性：首先，光速是光波或电磁波在真空或介质中的传播速度，即我们人眼所能看到的光子或光子能量束的传播速度