万有引力的产生与消除

赵丰军

摘要：牛顿发现了万有引力的存在，并且用一个简单的数学公式，揭示了自然规律；卡文迪许发明扭秤，测定了万有引力常数；爱因斯坦为了解释万有引力的存在，创建了广义相对论，是时空弯曲让物质间存在了引力；本篇文章内容，是从物质的基本粒子出发，任何一个光子，在吸收与发射过程中，都存在一个向光子能量密度大的区域，改变的运动趋势，由光子组成的物质整体，才具有了向环境光子能量密度大的区域运动的趋势，这个趋势改变的效果，可以认为是一种力的存在，由于任何物体存在，都是不是断与环境作用光子能量，都会不同程度的改变环境光子能量密度，任何物质间都存在的引力称为万有引力，从这个角度，理解万有引力的产生机制，并且可以用一定的方法，改变环境的光子能量密度，从而消除万有引力，设计一个超低温物理实验，可以证明光子与引力子的存在。

关健词：光子　基本粒子　万有引力　引力子

一　光子是物质基本粒子

光子是能量子，静止质量为零的“光子”，不存在比光子更小的粒子。要想让能量子做物质的基本粒子，必须发展物理学，改变人们对物质的理解意识，物质并不是固有的内容，而是物质不断与环境相互作用光子能量，才能体现物质的存在。

1、光子是人类身边普通的粒子，光子的组合构成了全频率的电磁波；2、光子的静止质量为零；光速最大，光子信息传递最快，有利于生命诞生和生存；3、正电子与负电子碰撞，会释放一对光子；4、光子能量大于1.022MeV，可能产生电子对效应；5、爱因斯坦提出的光子模型，物质总能量与光速的平方成正比；

有静止质量的粒子都是由光子组成，粒子与粒子不同，不同的光子组合表达了不同的信息，将物质的光子构成定义为光子信息。物质不断与环境中的光子作用（吸收和发射），从而表现出自己的质量和能量，在一定时间内，与环境作用的光子个数多、能量大，表现出的质量多、能量大，惯性大；，其中n是物质吸收和发出光子的个数，是作用的光子能量，它越大，物体的质量越大，惯性越大。

光子在粒子内部是动态的，只有当粒子内部的光子与环境中的光子相互作用，才能测量、观察和使用。物体的静止质量不是物体固有的，是物质中的光子信息与环境中的光子信息相互作用的结果。

任何具有静止质量的粒子，其内部不断与环境相互作用光子能量，当这种相互作用停止的时候，物质的质量、体积、大小、能量等信息会全部消失，它并不是真正意义上的消失，而是测量不出这个物体的对应信息，是进入到另一个时空，从这个角度来看，无论物质运动、还是物质静止，在物质内部存在着动态的光子，这些动态的光子构成，反映了物质的所有特征，合称为物质的光子信息，从这个角度来看，光子是构成物质的基本粒子。

二、光子运动趋势的改变

光子本身没有静止质量，它不是一个具体的可以静止存在的粒子，是能量子，它的存在过程是在运动过程中体现的，在物质吸收、发射过程中体现的，它的趋势就是运动趋势，也就是一个光子向哪个方向运动，具有同一个方向的运动趋势。由于光子没有静止质量，可以说光子不能静止，只要被物体吸收，光子寿命终止，能量子转化为物体的内能，只要光子运动，不被吸收，光子本身的运动寿命存在，从这个角度来说，光子运动趋势的改变一定是在光子被吸收与发射的过程中改变的；光子被物质吸收、发射过程中运动趋势的改变，就是环境吸引“光子”的一种力量，从效果上来说是力，是万有引力的来源。

在均匀介质中，大量光子运动的结果构成光线，光线是直线传播，光子的运动趋势是原来的方向，吸收、发射过程中运动趋势的方向没有改变，存在类似于宏观物体的惯性；由于原来任意一个子系统，都是平衡的，都是适应环境的系统，其存在过程着是能量最低的状态，当这个子系统吸收一个光子以后，系统的能量提高了，处于激发状态，这个子系统不适应环境，不是能量最低状态，子系统为了更好地适应环境，回到能量最低状态，会在原来的光子运动方向上，发出相同频率的光子，事实上发出、吸收的光子频率会有所改变，存在多普勒效应；光子频率的变化，说明了发出的光子与吸收的光子并不是同一个光子。保持子系统的能量最低状态，是光线直线传播，存在光子惯性的直接原因。

在非均匀介质中，存在光子能量密度分布不均匀的现象，这个子系统吸收一个光子后，光子能量密度比较大的区域，光子组合数量比较多，单位体积内光子信息的数量比较大，吸收这个光子、发出光子的可能性增加，发出这个对应频率光子的机率增大，也就是说对这个非平衡子系统来说，系统吸收光子、发出光子的方向会在原来的基础上，具有向光子能量密度大的区域改变的趋势；就光线传播来说，光线向光子能量密度大的地方偏折；可从光线的折射现象中得到证明，当光线从光疏介质射向光密度介质时，折射角小于入射角；当光线从光密度介质射向光疏介质的时候，折射角大于入射角。都是光线通过非均匀介质，向光子能量密度大的区域偏折的证明。

光子在能量密度分布不均匀的介质中运动，都有一种向能量密度比较大的地方，改变传播方向的趋势，也就是光子在吸收、发射过程中，存在向光子能量密度大的地方运动的趋势，这种运动趋势的改变，其效果就是一种力，它是产生万有引力的本质源泉。

三、万有引力的产生

趋势本身并不是力，但是趋势的改变是一种力的效果，可以说只有存在一个力，才能使物体的趋势得以改变。

一个系统不受力，就是这个系统与环境相互作用光子动量是平衡的，物体将静止或者是匀速直线运动，这是牛顿第一定律所表达的物理内容。系统受到力的作用，是系统周围与环境相互作用的光子动量不平衡引起的，这个动量差值与时间的比值定义为力，用数量公式表达为，它是牛顿第二定律的原始形式。

大量光子构成的物体，不断与环境相互作用光子，由于每一个光子在吸收与发射过程中，都存在一个向光子能量密度大的地方运动的趋势，整个物体存在一个向光子能量密度大的地方运动的趋势，这个趋势改变的效果，就是力，称为万有引力。

在一个星球周围，质量为M，在一定时间内，它与环境相互作用的光子能量为，在距离星球中心半径为R的地方，光子能量的密度可表达为，通过数学公式可知，M相同，半径R越小，光子能量密度越大。另一个质量为m的物质处于这个区域，它在一定的时间内，与环境相互作用的光子能量为，由于m中的每一个光子与环境相互作用后，都有一个向密度比较大的星球中心改变的趋势，这个质量整体存在一个向星球中心运动的趋势，m越大，环境的光子能量密度越大，单位时间内与环境作用的光子总能量越多，向星球中心运动的趋势越大，其万有引力越大，表达为

四、引力子实验

万有引力是由于环境存在光子能量密度不均匀引起的，那么物理学中提到的引力子就是光子，如果说引力子存在，它与光子是等效的，可以设计一个低温物理实验，证明引力子就是光子，从而找到引力子。

具有静止质量的粒子，都是由光子构成的，环境的光子能量密度大，一个分子单位时间与环境作用光子的次数多，分子的平均动能大，温度高，从这个角度来看，环境的温度与光子能量密度正相关，也就是说环境的光子能量密度越大，环境温度越高，星球中心的温度是最高的。可以通过降低环境温度，减少环境的光子能量密度，当环境温度接近绝对零度的时候，环境的光子能量密度接近于零，光子能量密度的差越小，同一个物体的万的引力越小，通过降低环境温度的办法，减少万有引力，从而证明引力子就是光子。

一个物体放入到一个可以降温的空间里，如右图，在地球表面上，从数学公式可知，B处的光子能量密度大于A处的光子能量密度，物体才受到地球的万有引力。从宏观的角度来说，光子能量密度与温度正相关，那么在A处的温度略低于B处的温度，条件是光子的杂乱无章程度相同，在这种情况下，才引起物体具有万有引力，方向向下，我们采用降低环境温度的办法，减少A处与B处光子能量密度的差值，也就是让物体所处的空间是一个光子能量密度均匀的空间，从而减少万有引力的大小。当人为地让，A空间的光子能量密度，大于空间的光子能量密度的时候，重力方向可改变为向上。这个实验的成功，完全可以证明引力子是存在的。引力子就是光子；目前科学界仅从引力的传递速度与光速相同，说明引力子是光子。

五　万有引力的消除

知道了万有引力的产生机制，就可以用一定的方法消除万有引力。

找到了万有引力的产生机制，是由于环境存在光子能量密度差，引起了万有引力，只要设法消除环境的光子能量密度差，使环境的光子能量分布近似均匀，就可以消除万有引力。

（1） 物体自由下落运动 当物体自由下落的时候，用自身的光子运动，补充了环境光子能量密度差，让物体周围环境的光子能量分布变成均匀的，物体内部的物质感觉不到重力的存在，物理学中解释为，由于万有引力产生了物体所需要的加速度，体现不出重力的存在。事实上消除了万有引力。

（2） 物体围绕地球做圆周运动 当物体的速度合适，物体做圆周运动时的光子运动，可以完全补充环境的光子能量密度差，使物体所处的环境光子能量密度是均匀的，表现为没有万有引力。如果卫星的速度太大，对环境光子能量密度补充过多，使光子能量密度的梯度方向改变，卫星会不断远离地球，物理学中解释为万有引力不足于产生卫星所需要的加速度，卫星就要远离地球；在这种情况下，不但没有了指向地球的万有引力了，相反存在一个远离地球的万有引力，使卫星的运动状态，向远离地球的方向改变。不但消除了万有引力，而且又产生了其它方向的万有引力。

（3） 鸟在太空中飞行 生活经验告诉我们，鸟可以在空气中飞行，依靠的是空气的动力，太空中没有空气，如果解决鸟的能量问题，鸟可以在太空中克服万有引力而飞行，只要鸟的翅膀向下的加速度足够大，向上的加速度小，条件合适，鸟在太空中，就可以在一段时间内，从效果上，让鸟自身周围的光子能量密度变成均匀的，从效果上看是消除了万有引力，可以在太空中飞行。

（4） 火箭发射 发射火箭的方法是减少万有引力最为有效的方法，向逆重力方向发射火箭自身的物质，使火箭自身周围的光子能量分布是均匀的，表现为重力消失，甚至是让火箭加速。

（5） 陀螺的运动 虽然陀螺仪不能整体改变地球表面的光子能量密度差，不能完全消除万有引力，但是可以使物体内部的光子能量密度的梯度方向发生改变，也就是可以改变陀螺部位的重力方向，只要给它一个支点，额外补充陀螺的光子能量，就会产生重力消失的效果。从力的定义可以看出，只要有支持力，就是给系统提供了光子能量。

（6） 生活中还有其它方式可以消除万有引力。

参考资料

1、 爱因斯坦文集

2、 刘洪涛　等编著　人类生存发展与核科学，北京大学出版社

3、 光子 物质 基本粒子网站等

为什么会有万有引力