謝庭涌，何小華

（中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所，福建 福州350001）

宇宙在加速膨脹；美國(guó)宇航局的先鋒號(hào)在“異常減速”；電子在原子核內(nèi)運(yùn)動(dòng)并未損失能量。這些實(shí)際存在的現(xiàn)象一直讓人們不得其解，科學(xué)家們也一直致力于這些現(xiàn)象的探索，試圖找到一些理論、方法去合理解釋這些現(xiàn)象。

1 兩點(diǎn)假設(shè)

為了更好地說(shuō)明通過(guò)微觀粒子的動(dòng)力學(xué)分析提出的這種理論可以解釋“暗能量”［1］所表現(xiàn)出來(lái)的各種現(xiàn)象，首先給出以下兩點(diǎn)假設(shè)：

假設(shè)一［2］，愛(ài)因斯坦認(rèn)為物體的引力場(chǎng)是向外傳播出去的，而不是固定的，且該引力場(chǎng)的傳播速度是光速［3］。

我國(guó)中科院地質(zhì)與地球物理所研究院湯克云團(tuán)隊(duì)于2012年12月26召開(kāi)宣布會(huì)稱(chēng)，他們的研究成果證實(shí)了引力場(chǎng)以光速傳播，從而印證愛(ài)因斯坦設(shè)想［4］。關(guān)于這個(gè)假設(shè)本文不做過(guò)多的討論。

假設(shè)二，物體傳播出去的引力場(chǎng)的消失是需要時(shí)間的。當(dāng)然這個(gè)時(shí)間是很短暫的。

關(guān)于假設(shè)二，本文是這樣考慮的。一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，在它運(yùn)動(dòng)方向的前方，其引力場(chǎng)的大小在逐步增大；而在它運(yùn)動(dòng)方向的后方，其引力場(chǎng)的大小在逐步減小。這個(gè)減小的過(guò)程應(yīng)該被解釋為：早先傳播到這里的引力場(chǎng)會(huì)消失，而后來(lái)傳播過(guò)來(lái)的引力場(chǎng)的大小在逐步減小。假設(shè)二就是假設(shè)早先傳播到這里的引力場(chǎng)的消失不是瞬時(shí)完成的，而是需要一點(diǎn)點(diǎn)時(shí)間才能全部消失。在物體運(yùn)動(dòng)方向的前方，也發(fā)生著早先傳播來(lái)的引力場(chǎng)消失的事情。

2 動(dòng)力學(xué)模型分析

對(duì)于運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)的速度v足夠快時(shí)，它早先傳播到運(yùn)動(dòng)方向前方的引力場(chǎng)E還沒(méi)有完全消失，而它自身已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到了這個(gè)位置。此時(shí)物體就受到了它自身殘余的引力場(chǎng)E殘的引力作用，作用力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)模型如圖1所示。

圖1 運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)

自身殘余引力場(chǎng)產(chǎn)生的力可以解釋先鋒號(hào)受到的“異常阻力”F異常阻力。下文就用“異常阻力”來(lái)稱(chēng)呼物體受到的自身殘余引力場(chǎng)導(dǎo)致的引力。物體的形狀假如是球體，那么它的半徑對(duì)異常阻力的影響很大。半徑越小的物體，異常阻力越大。而且，物體的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)異常阻力的影響也很大，運(yùn)動(dòng)速度越接近光速，則異常阻力越大。

類(lèi)似的，帶電的運(yùn)動(dòng)物體也將受到自身殘余電場(chǎng)E殘的電場(chǎng)力作用，圖2即為運(yùn)動(dòng)電子動(dòng)力學(xué)模型。所不同的是，該作用力方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同。下文就用“異常動(dòng)力”F異常動(dòng)力來(lái)稱(chēng)呼物體受到的自身殘余電場(chǎng)導(dǎo)致的電場(chǎng)力。同樣的，半徑越小的帶電粒子受到的異常動(dòng)力越大，運(yùn)動(dòng)速度越接近光速的帶電粒子受到的異常動(dòng)力也越大。在恒星里面，物質(zhì)是以離子形態(tài)存在的，而處于宇宙最邊緣的恒星由于其運(yùn)動(dòng)速度接近光速，因此恒星受到的異常動(dòng)力就很大。異常動(dòng)力可以解釋宇宙加速膨脹的原因。

圖2 運(yùn)動(dòng)電子

3 小結(jié)

在原子里面繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子，由于半徑小速度快，因此受到的異常動(dòng)力非常明顯。異常動(dòng)力可以解釋為什么電子繞原子核運(yùn)動(dòng)不損耗能量并且不會(huì)墜落到原子核上去。電子的質(zhì)量非常小，因此受到的異常動(dòng)力導(dǎo)致的加速度會(huì)非常大。在通常情況下，電子受到的異常動(dòng)力是大于異常阻力的。然而根據(jù)狹義相對(duì)論，物體運(yùn)動(dòng)的速度接近光速時(shí)，其半徑會(huì)減小，質(zhì)量會(huì)增大［5］。這就導(dǎo)致了在物體運(yùn)動(dòng)速度極其接近光速時(shí)，異常阻力會(huì)大于異常動(dòng)力。因此，電子的運(yùn)動(dòng)速度不能達(dá)到或超過(guò)光速。微觀粒子的波粒二象性也可能是異常動(dòng)力和異常阻力綜合作用的結(jié)果。筆者不是物理學(xué)專(zhuān)業(yè)人士，高等數(shù)學(xué)的知識(shí)也不足以驗(yàn)證該理論。但本文提出的這種理論方法，希望能給看到本文的物理學(xué)研究人員一些啟發(fā)，能夠用該理論對(duì)三種暗能量事件進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，驗(yàn)證理論與事實(shí)是否相符。

［1］ 張 鑫.暗能量［J］.遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，34（04）：436－442.

［2］ 胡 寧.廣義相對(duì)論和引力場(chǎng)理論［M］.北京：科學(xué)出版社，2000.

［3］ Tang KeYun，Hua ChangCai，Wu Wen，et al.Observational evidences for the speed of the gravity based on the Earth tide［J］.Chinese Science Bulletin，2013，58 （04－05）：474－477.

［4］ Albert E.On the electrodynamics of moving bodies［J］.Annalen der Physik，1905，17：891－921.