从E=MC^2到E=FC

用爱因斯坦质能公式从新解释宇宙扩张，时间膨胀，宇宙大爆炸，暗能量，暗物质，黑洞。

19世纪，科学家们逐步发现光是一种波，而现实中的波都需要传播介质（如声波的传递需要借助于空气，水波的传播借助于水等）。于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质，而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用。以太是一种没有质量，绝对静止，具有弹性的，充满整个宇宙的介质。然而那个时代还是一个科学理论发展的初级阶段，人类对宏观世界和微观世界缺少足够的认知，同时也缺少探索和检测事物有效的技术和手段。这使得以太说因为不能解释一些客观的现象而被抛弃，事实上以太说并没有被抛弃而是被搁置了，取而代之的是相对论。从此时间有了起始，可以伸缩膨胀，物质可以被拉长缩短等奇谈怪论。相对论确实可以解释许多未知现象，而且也被现代的科学实验所验证，因此成了不可动摇的现代物理的基石。由于相对论的研究使得现代物理变得越来越高深，复杂，奇妙，神秘。时空弯曲，虫洞，黑洞，暗物质，时间膨胀，这些看不见摸不着，也无法证实的理论使我们眼花缭乱神秘莫测。

举个典型的时间膨胀的例子，这是我从网上摘录的一段：

相对论的时间变慢指的是不同参考系之间的时间流逝不同。比如，你和弟弟带了两个相同的手表。你弟弟在地球上，而你接近光速飞向宇宙。你弟弟看他的手表是正常机械转动着，而你看自己的手表也是正常机械转动着。也就是说，你们各自感受到自己的时间都没有变慢，但当你弟弟观察你的时候，他就会认为你的时间变慢了。也就是说，你们各自的新陈代谢都是正常的，但各自的时间流逝速度却是不同的。当你再接近光速返回地球时，你可能还只是年轻小伙子，而的弟弟已经老了。其实你并没有荒废时间，只是错过了地球的历史！

在这个例子中同样的两块表，以同样的频率运转，一般来说一天误差几分钟，一年误差几小时是正常的事情。但是当你带着这块表在接近光速旅行一年后回到地球，居然发现你弟弟的表已经走了十年。这可能吗？除非我的表变慢了，即十秒滴答一次。一般手表是由游丝的摆动决定运转的频率，那么必然游丝的物理性质发生了变化。如果我带的是石英表，那必定是石英频率发生了巨大改变。反正你不管带什么属性的表都会变慢，即使你按心跳来计时，那么你的心跳必然变慢了。

爱因斯坦的相对论虽然能够比较完美的解释了很多宏观和微观世界的物理现象，但是也给现代物理带来了很多麻烦，根据相对论现代物理在这理论基础上推导出了许多离奇的结果，同时也使许多物理研究进入了死角。

经典物理学是一门看得见摸得着的非常严谨的科学，她揭示了物质世界运动规律的学说，物质的属性以及运动的规律实际上是微观世界电子，原子，分子的运动在现实世界的反映。由于经典物理在过去不能很好的解释微观世界和宏观世界的一些物理现象，因此才有了现代物理的研究和发展，现代物理可以解释和揭示微观世界物质的本质，比如爱因斯坦的质能公式，E=MC^2 都是被实验证实的理论，比如原子弹的爆炸。但是相对论引入使经典物理和现代物理产生了隔阂，使物理学分割成两种不同的理论，其实现代物理和经典物理是统一的。本文将试图在经典物理和现代物理之间建立起一座桥梁，使两者统一起来。经典物理同样是可以解释微观世界和宏观世界的物理现象。经典物理学是一座未完成的大厦，让我们一起给这座大厦添砖加瓦，完成这座人类知识的殿堂。

为了建立经典物理与现代物理之间的联系，我将从伟大的爱因斯坦的质能公式开始，E=MC^2。 爱因斯坦在给出这个公式的时候没有告诉我们这个公式的来源，其实这个公式是可以从经典物理学的动能公式推导出来，经典物理学告诉我们，当一个力F施加于一个质量M的物体上，那么这个物体就会沿着力的方向加速前进并且获得动能，当力消失后，物体会继续作匀速运动，此时物体所具有的动能为：E=1/2MV^2. 因为作用力和反作用力是一对力量相同方向相反的不可分割的孪生兄弟，所以反作用力产生的能量也是E=1/2MV^2，这样作用力和饭作用力它们能量的总和为E=MV^2. 这个公式是不是和爱因斯坦的质能公式E=MC２有些相似呀？如果这个V大到等于C那么就相同了。

E=MV^2这个公式告诉我们当一个物体其移动速度达到光速的时候那么这个物体已经全部变成了动能，由于任何物体的移动速度不能超越光速所以这是这个物体的极限动能。这个动能正好等于这个物体质量所具有的全部能量E = mc^2。

E=MV^2与E=MC^2的差别在于前者是动能速度V是可变的，后者是物质所具有的能量其中C则是不可变的。一个物体动能E可以为零即这个物体静止时，但是静止的物体也可以有惊人的能量，比如一个陀螺在高速旋转时陀螺具有巨大的能量，此时陀螺的动能可以为零，陀螺没有位移运动。

从现代物理中我们可以获知微观世界的分子，原子，中子，质子，电子所有的基本粒子都是在无时无刻的运动着。原子，中子，质子也是有许多更小的基本粒子组成，如果我们把这些基本粒子看成是一个个微小的以光速旋转的陀螺，那么一个物体就是由无数光速旋转的微小陀螺组成的，其具有的能量就是这些陀螺能量的总和。因此现实世界中一块石头，一块砖看不出有什么能量，其实都包含着巨大的能量。

我们将最小的基本粒子比喻成陀螺虽然两者差别很大，但性质是一样的。陀螺是由物质组成的，陀螺的旋转时其每个质点都会产生离心力，物质的粘合力使陀螺不至于散架。而基本粒子是由在以太中传导的引力波组成的，当两个不同方向的波相遇时会产生一个漩涡，就像水中的漩涡，空气中产生的龙卷风，因为在漩涡的中心产生一个低压区，使的高速运动的水或空气围绕这个低压中心旋转，使能量聚集在这个漩涡中，引力波组成的漩涡是围绕三维空间的一个点旋转的，更确切的说它是一个振腔，这个振腔具有很高的能量。（在后面的以太说中将进一步描述基本粒子的形成。）所以基本粒子就是由引力波组成的具有能量的振腔，基本粒子不是物质，是聚集在振腔的能量。那么由基本物质组成的中子，质子，原子也不是物质，是能量团。从宇宙的微观世界到宏观世界都是由能量组成的，宇宙中只有波携带的能量！

E=MC^2其实告诉我们质量就是能量，因为C^2是一个常数，M= E/C^2其中C^2我们可以看作面积，以平方米为单位，那么质量M就是一个平方米内所含的能量，这个能量非常小9X10-18次方。

宇宙中没有任何物质的东西，只有波携带的能量！那么这个能量是怎么产生的？这个能量是由力产生的，是力推动着波在以太中飞行。就像声音在空气中传播，声音没有质量，声音是由力产生的，声音在传播中遇到频率相同的振腔就会产生共振，就能将能量集中在一起。既然宇宙中没有质量，那么爱因斯坦的质能公式就需要改写了，应该改写为力能公式：

E=FC

那么这公式是怎么来的呢？是通过经典物理推导出来的。如果我们将力能公式中的C改写为S，S=30万千米=3亿米，那么E=FS，其中S为距离S=3亿米。根据经典物理W=FS，那么FS应该是力所做的功W。其实力在距离上做功消耗的能量为E，根据能量守恒定理做功的能量没有消失，而是转化成了动能，因此W=E动=E。

我们也可以从质能公式E=MC^2推导出力能公式E=FC：

         因为F=MA，那么M=F/A=Ft/V=F/C,  ( 这里设定初速度为零，t为1秒，速度为光速A=V/t=C)

现在将M=F/C代入质能公式即得出 E=MC^2=F /C*C^2=FC

物质：

         物质就是能量，那么一公斤物体有多少能量呢？E=MC^2= 1*C^2= C^2,这是一公斤物体能量的极限。那么假如我用力将一公斤物体加速到每秒2公里，那么这个物体就有了动量，E=MV^2=1*2^2=4; 这时这个物体的总能量应该是质能+动能，C^2+4?  有错吗？如果我们将一公斤物体加速到1万公里/秒，10万公里/秒，加速到光速30万公里/秒，请问这时这个物体的总能量是否可以达到C^2+C^2？这显然违反了质能公式。难道E=MV^2错了，这是经典物理的动能公式，要是这个错了那么这个世界就乱套了！所以我们在这里提出一个新的理论-质动转换理论。

         当一个物体的动能增加时，这个物体的质能就会减少，即质能转化成动能。也就是说当一个物体速度越来越大时，其质量越来越小，当物体的速度达到光速时，其质量趋于零！这和爱因斯坦的理论完全相反，爱因斯坦相对论认为当飞船的速度接近光速时，质量趋于无穷。其实当物体飞行到光速时所有的物质分子，原子，中子，基本粒子都不存在了，此时的物体只是一团具有能量的直线前进的波！比如围绕原子旋转的电子应该是以光速运动的，那么含有这颗原子的物体在高速飞行时，这个电子还能以光速运动吗，如果电子还能以光速运动，那么加上物体飞行速度这个电子一定超光速了！这违反了光速不可超越的原则。我们可以从宇宙大爆炸的过程可以了解到，当大爆炸的初期巨大的能量以接近光速向外爆发，这时候宇宙不可能存在任何原子，中子，质子，光子和基本粒子，只有高速飞行的能量。这是一个宇宙的黑暗时期因为没有光，没有射线科学家至今也不知道那时发生了什么，但是可以肯定高速飞行的能量团在降速，由于许多能量团的密度差异，飞行速度的差异，它们开始相互挤压，纠缠，形成漩涡，使速度急剧下降，同时质量开始增加，这时的质量看不见摸不着我们就叫它暗物质。质量越大速度越慢，质量越小速度越快。有了质量就有了引力，大小不同运行速度不同方向不同的暗物质，它们相互吸引，缠绕， 分裂合一，使大爆炸的速度越来越慢，直到2亿年以后暗物质运行的速度降到了可以生成原子的程度，这时大量的氢原子氦原子产生了。在经过2亿年漫长的降速旅途物质才真正的形成，而这时在暗物质团的边缘，一些低速区域产生了大量的氢分子，氢分子在万有引力的作用下聚集成巨大的恒星，在重力的驱使下恒星的中心高温高压引发了核聚变，从此宇宙产生了第一屡曙光照亮了整个宇宙。

在我们的宇宙中只有一样东西，这就是能量。当能量以光速前行的时候质量极小，当能量前行的速度逐渐降低时，这个能量就会显现出质量的性能。当能量聚集成团以无数漩涡的方式停止前行时，质量达到最大值，即能量全部转化成质量。物体速度增加到一定的时候分子，原子，质子中子都会散架变成暗物质，所以我们就不要指望做超高速的飞行器作洲际旅行了，到时候人都变成了暗物质还会有生命吗？在宏观世界有许多奇异的现象过去我们用经典物理不能解释，那是因为我们对物质的属性还不够了解，今天我们通过现代物理的知识，需要重新对这些奇异现象进行解释。

1时间膨胀

         时间膨胀问题就是我们前面提出的时间变慢的问题，高速运动载体上的时间变慢问题是已经被科学家实验证实的问题，因此也确认了相对论的正确性。那么时间变慢实验是如何证实的呢，这个实验是通过一个精确度极高的铯原子钟在高速飞行的太空仓实验中获得的，科

学家发现钟回到地面后时间确实变慢了。其实高速飞行的铯原子钟一定是铯原子的运动变慢了，频率降低了，质量减轻了，所以才产生时间变慢的效应。时间没有起始没有终时，更不会变慢。

2宇宙扩张

         宇宙扩张是现代物理说不清道不明的物理现象，现代的宇宙扩张理论得出了非常矛盾的离奇的结论。比如宇宙的年龄只有138亿年，但是目前宇宙的半径已经达到了465亿光年。也就是说一个物体从大爆炸的原点以全速（光速）奔跑，跑了138亿年，结果我们发现这个物体已经到达了离原起点460亿光年的地方了。这个物体奔跑的速度已经远远的超过了光速，起码3倍以上的光速才能到达现在的位置。难道光速不变的定理错了？如果光速可以超越，那么E=MC^2必然也是错的。其实宇宙的扩张不可能超过光速，是我们的观测出了问题。我们的宇宙没有那么大，不会超过138亿光年。

         那么我们的观测出了什么问题呢？那是因为我们看到的光，微波，射线所有的东西都是弯曲的，也就是说光不是直线行走的，我们看到的东西越远，那么光线的弯曲度越大，其实那个东西离我们没有那么远。

         要说明这个问题我们还是要从爱因斯坦的质能公式E=MC^2说起。E=MC^2这个公式告诉我们，只要有能量E不等于零，那么质量M就不等于零。这就是说世界上所有的带有能量的波，引力波，光波，电磁波都是有质量的。有质量的东西必然有万有引力，就会被物质所吸引，无论有多小的质量都会受到一定的引力，这个引力指向宇宙的重心！也就是说所有物体发出的光，无论它走多远终究都会回头，回归宇宙的重心。就像你将一个苹果甩向天空，无论苹果飞的有多高，它终究会回到地面，苹果要去的目的地是地球的重心，可是它去不了。其实无论苹果，地球，银河系，其它遥远的星系它们都有一个终极目标—宇宙的重心！

         现在我们可以来解释宇宙的扩张了，首先请看一幅图。

         这是一幅恒星发出的光线图，恒星发出的光线大都是弯曲的，无论从哪个方向发出的光线都会朝宇宙的重心弯曲。图中A,B,C是3个观察点，如果你从C到B再到A行进中观察，你会发现恒星正在离我们远去，而且速度超过了光速。

3宇宙大爆炸：

         “大爆炸宇宙论”（The Big Bang Theory）认为：宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。（摘自百度百科）

         解释宇宙大爆炸我们必须从大爆炸之前的宇宙说起。宇宙大爆炸之前的宇宙是一个强弩之末的宇宙，此时宇宙已经失去了继续扩张的势能，宇宙中所有的星体，尘埃都在万有引力的作用下，朝着宇宙的重心开始了漫长的归途。但是这个归途不是一帆风顺的，随着宇宙的体积越来越小，星体开始互相吞并，这是一个大鱼吃小鱼的过程，因为万有引力是和距离的平方成反比的，离宇宙的重心还十分遥远，大星体首先将前行周边的小星体归入囊中，当然它也可能被更大的星体吞食。这些星体围绕着宇宙重心一圈一圈的旋转前行，同时加速逼近宇宙重心。当接近宇宙重心时，星体的数量越来越小，这些星体已经不再是星体了，而是巨大的黑洞，最后整个宇宙只剩下以重心为中心的两个超级黑洞，它们一路吞噬了宇宙所有的物质和能量，最后以光速冲向宇宙的重心，大爆炸开始了。

  宇宙大爆炸是巨大的能量在碰撞后开始的大爆发，巨大的能量以接近光的速度向外扩展开来。见上图

宇宙大爆炸是能量从高速向低速变化的过程，而不是高温向低温冷却的过程。温度是能量在辐射，传导时产生的物理现象，能量不能用温度表示的。太阳很热温度很高，是由于核聚变释放出大量的能量，这些能量被周边巨量的氢分子吸收，氢分子剧烈的运动产生了巨大的可以被辐射被传导的热能，热能是物质世界原子，分子中能量的一种表现。一公斤物质的能量巨大，但它可以是一块冰冷的铁。

         大爆炸初期能量扩散的速度接近光速，此时原子，基本粒子都还没有形成，随着能量扩散速度的降慢，能量逐步转化成质量，由于这个阶段没有光，没有射线更没有微波，我们没有任何工具可以检测它的进程。这是一个宇宙的黑暗时期。不过我们可以想象，无数能量密度不同，质量不同的能量团必定前进速度不同，因此会才产生相互的碰撞和挤压，降速的能量团开始出现巨大的质量，它们之间同时产生了巨大的引力。这样能量开始产生旋转运动，产生了无数黑洞，这些黑洞开始互相吞食，小黑洞变成大黑洞，黑洞在每次吞食后自身质量剧增，行进速度也开始剧减，最后一些黑洞转速越来越慢，自身质量越来越大，导致黑洞的直径也越来越大，特别在几个黑洞的边缘，夹缝处，能量的行进速度已经低到了可以产生物质的条件，这样大量氢原子和氢分子产生了。看看下图。

图中亮处就是黑洞的边缘地带产生很多发光的星系，当然其中还有很多速度较高的能量还不能产生原子，这就是黑物质。

4宇宙微波背景

         宇宙微波背景（英语：CMB, cosmic microwave background，又称3K背景辐射）是宇宙学中“大爆炸”遗留下来的热辐射。

       对于宇宙微波背景，我只能说，我看不懂。据我对微波的认识，我知道微波是一种无线电波，微波背景的微波就是60G左右赫兹的无线电波，微波的特性需要发射器，就像家里的WIFI，WIFI的电源一关微波信号就没了。当然微波不会停留在一个地方，波会向四面八方传播，传播的越远信号就越弱。微波是会被建筑物阻挡的，微弱的微波隔一堵墙就接收不到了。这是常识。奇怪的是宇宙微波背景是发射于137亿年前微波，居然今天还能收到。并且还没完没了可以永远接收到。这个微波还能不被衰减，不被阻挡。真是太神奇了。

       宇宙微波背景其实是由原子震荡产生的微波，原子只有冷却到绝对温度左右才会停止震动，这时候原子才不会发出微波。要精确测量宇宙微波背景需要将检测仪器降温到绝对零度。

5暗物质，暗能量

         宇宙中所有高速运行的能量就是暗能量，如引力波。宇宙中所有的物质都在不断的吸收来自四面八方的引力波，同时也在不断在自身的四周释放引力波，以达到自身能量的平衡。因此宇宙中充斥着引力波，引力波携带着能量，这就是暗能量。那些能量巨大但速度较高，因而还不能凝聚成物质的能量，这些能量已经部分或大部分转化成了质量，但没有形成原子，分子，因此不能发光，我们看不见摸不着因此叫暗物质。

6黑洞

         很多速度较低的暗物质，因为质量较大互相吸引，形成的漩涡就叫黑洞。黑洞质量很大，所有经过黑洞的形体，星云都将被吸引卷入其中。当一个星球被吸入黑洞时，由于星球被加速，使星球内部的物质速度远超出物质形成的条件，原子散架成了暗物质。

第二部分，回归以太

         描述万有引力的在以太中产生和传播的原理，基本粒子，中子，质子，原子的产生，完成四大作用力的统一，证明宇宙中只有一种力，即万有引力。同时解释了光是一种引力波的载波，引力波是纵波，电磁波是横波。解释了波粒两象之谜，双缝实验的错误，不了解光波传播的特性，上帝没有掷骰子。