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大学物理质点运动学范文第1篇
【摘要】文中就物理定理、理论、公式和图像、物理法则和定则，质点的运动这些内容的特点，揭示相应的学习方法。
【关键词】〗规律;理论;方法
物理规律是物理现象、物理过程在一定条件下发生和发展变化的必然趋势及其本质联系的反映。物理规律是物理学的最主要的内容之一。物理规律主要包括以下五项基本内容，对于不同的内容，其学习方法不同。
一、物理定律、定理或原理
物理定律、定理或原理是物理规律的主干内容，也是组成物理学的最主要的基本内容之一，如牛顿运动三定律、动量定理、功能原理等。学习这部分的内容主要应掌握以下五点：①这条定律表述了哪儿个量的关系？如部分电路欧姆定律．它表述了通过某一导体的电流强度与加在它两端的电压及导体本身电阻间的数量关系。②定律的内容。叙述内容时要确切．不要因果颠倒。如对反射定律叙述时，不能说"入射角等于反射角"，因果关系是：反射角的大小是由于入射角的大小所决定的。③关系式。欧姆定律的关系式只能写成 ，不能写成 或U=IR.。 是电阻的定义式，U=IR是电压降或电势降落的计算式，是能量转化与守恒式。上述三个数学公式的物理意义是不相同的。④单位关系。如 ，F：牛顿(N），m：千克（kg），a：米/秒2（m?s-2）。对于新单位，要理解它的物理意义。例如"牛顿"这个单位的物理意义是：使质量为1千克的物体获得1米／秒2加速度所需要的力就定义为1牛顿。对于不同的公式，单位的记忆方法不完全相同。例如对于 。P、V两边单位统一，T取绝对温标(K)。⑤适用范围（或成立的条件）。 的成立条件是两物体视为质点。 的成立条件是真空中的两个点电荷。任何一条物理定律都是在一定的条件下通过观察、实验归纳总结出来的，因而也必然有一定的适用范围或成立条件，单纯从数学角度看问题、乱套公式是同学们在学习物理定律时常犯的错误之一。例如有人误认为两物体间的距离相当小时，它们间的引力将是无穷大。综上所述，学好物理定律的关键是要搞清楚三个关系：因果关系、数量关系和单位关系。
二、基础理论
如光的波粒二象性，就是基础理论，学习基础理论时应抓住以下两点：①简要地知道其历史过程：牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动说，爱因斯坦研究光电效应再次提出粒子说，德布罗意推广：一切微观粒子都具有波粒二象性。②深刻理解物理意义。大量光子产生的效果往往显示出波动性，可以把波动性看作是大量光子运动规律的一种几率波；个别光子产生的效果往往显示出粒子性。
三、物理公式和图像
公式和图像是同一物理规律的两种不同的表述形式，它们各有特点，学习要点也不完全相同。
对于物理公式应从以下四个方面去学习：①要深刻理解其物理意义。要理解每一个量的意义；每一项的含义；整体的含义。②要弄清物理公式的单位关系。③弄清物理公式的适用范围及成立条件。④结合典型例题深刻理解为什么不能乱套公式。例如，小汽车速度为V0=10m?s-1时开始刹车，视汽车做匀减速运动，其加速度a=－0.2m?s-2，求汽车刹车一分钟时刻离刹车点的距离？对于此题，乱套公式得到错误结果240米，正确求解得到250米。对于物理公式，要深刻理解其物理意义，牢固掌握其应用，就必须从上述四个方面去认真学习。 对于物理图像，由于它具有显明、直观的优点，所以讨论问题非常方便。如运动学中的位移图线，速度图线，机械波一章中的振动图线和波动图线等，它们能把一个抽象难懂的问题变得使人一目了然，这是分析解决问题的有力工具。学习物理图像时，主要应掌握以下三点：①深刻理解物理图线的物理意义：②掌握图线的变换方法。例如：给出某质点振动图线，要求画出某一时刻的波动图线。这些问题都属于图线变换问题，要通过典型例题来掌握图线变换的方法和技巧。③要能够熟练地掌握图线的应用。
四、物理法则和定则
当一段导体在磁场中做切割磁力线运动时，为了判断导体中所产生的动生电动势的方向而提出了右手定则；为了判断通电导线在磁场中所受到的安培力的方向而提出了左手定则；为了判断直线电流周围所产生的磁场方向而提出了右手螺旋定则，也叫安培定则。以后在其它电磁现象中，也陆续用到这三条定则。学习物理法则和定则时，应着重领会以下四点：①这条法则表示什么关系？②法则的文字表述；③示意方法，要结合典型例题，反复练习；④使用条件是什么？要注意因果关系。同学们在做题时，常因拿错手而把题做错。
五、质点的运动
学习质点的运动时，主要应领会以下四点：①定义；②运动规律；③运动方程；④运动轨迹。最简单的运动是匀速直线运动，其次是匀变速直线运动。自由落体运动可看做是匀变速直线运动的特例，较为复杂一点的运动有竖直上抛运动，平抛运动，斜抛运动，简谐振动，带电粒子在磁场中的运动等，这些都属于质点的运动，它们的学习要点基本相同。以平抛运动为例，说明如何学习，才能掌握质点运动的基本内容。
大学物理质点运动学范文第2篇
关键词：考试题 再思考 反思教学
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）01-0251-01
一、问题的提出
2006年全国高考理综卷第20题：
一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳_____，经_____时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为_____，在此过程中_____（ ）
A.地面对他的冲量为_____，地面对他做的功为_____
B.地面对他的冲量为_____，地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为_____，地面对他做的功为_____
D.地面对他的冲量为_____，地面对他做的功为零
学生反映，在解决这个问题时会产生这样的疑惑：根据做功的条件，有力有位移，支持力肯定是做功的。那么，学生的错误出现在哪里了呢？
从上例中我们分析得出：对于多数中学生及部分教师来说，对做功的两个必要条件的理解尚处于较浅层次的阶段。笔者将较为深入地对这方面进行探讨，以期引导和帮助中学生较为快速而清晰地解决此类问题，并且完善教师在这类做功问题上的认识。
二、关于做功条件的思考
初中和高中物理教材都对做功的两个必要因素给出了明确的说明：作用在物体上的力及物体在力的方向上移动的距离（位移）。根据这两个条件分析这一高考题，如图1所示，人受到了地面施加的向上的支持力，并且重心在竖直方向上向上移动了h的距离，所以支持力做功了。那么错误出现在哪里了呢？错误原因是我们将重心移动的距离认为是在支持力的方向上移动的距离，同时认为人是一个理想模型，即“质点”。但是，在这一情境中，人不能看做是质点。那么，在本题中，人为什么不是质点呢？
三、质点
不考虑物体本身的形状和大小，并把质量看作集中在一点时，就将这种物体看成“质点”。研究问题时用质点代替物体，可不考虑物体上各点之间运动状态的差别。“质点”是经典力学中常用的最基本的模型。若研究的问题不涉及转动或物体的大小跟问题中所涉及到的距离比较很微小时，即可将这个实际的物体抽象为质点。例如，在研究地球公转时，地球半径比日、地间的距离小得多，就可把地球看作质点。但是在物体的转动例如地球的自转中，球内各点的位移、速度和加速度的方向及大小差别悬殊，完全不能忽略，就不能视为质点。
可视为质点的运动物体有以下两种情况：
（1）运动物体的形状和大小跟它所研究的问题相比可忽略不计，如研究地球绕太阳的公转，可把地球当作一质点。
（2）做平动的物体，由于物体上各点的运动情况相同，可以用一个点代表整个物体的运动。
四、赝功原理
1.质点组动能定理
那么在这些情况中人所增加的动能的来源是什么呢？ 显然，只能是系统本身的其他形式的能量通过成对的内力做功转化而来。上跳的运动员的动能增加 ，是由人体的化学能转化而来的， 转化是在其直腿、举臂等动作过程中实现的。那么在本题中，支持力起到什么作用呢？
式中左端为质点组质心动能的微分，表示质点组动能的变化，右端为质点组所受全部外力的矢量和与质点组质心元位移的标积，或者说各外力与质心元位移标积的和，称为外力的（元）赝功。全式所表示的关系即称为质点组的赝功原理。即质点组所受全部外力的元赝功等于质点组平动动能的微分。
a）反思教学
通过上述对做功两个条件的再分析，我们再来分析一道中考题。
2014年娄底：如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，他的重心在A点，体重为500 N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（ ）
A.支持力F一定不做功 B.支持力F一定做功
C.支持力F=500 N D. 支持力F>500 N
本题的中考答案是B。但是通过我们对做功条件的分析，本题的正确选项还有待商榷。因此，作为物理教师应该思考的更加严密。这些都是由物理学科的特点决定的。
大学物理质点运动学范文第3篇
知识目标
1、知道什么是机械运动，什么是参考系，知道运动和静止的相对性．
2、理解质点的概念，知道质点是用来代替实际物体的有质量的点，是一种理想化的物理模型，知道是否能把研究对象看作质点要根据研究的问题决定．
3、知道时间和时刻的区别与联系．
4、理解位移的概念，知道位移是表示质点位置变化的物理量，是矢量，能够区别位移和路程．
能力目标
1、培养学生自主学习的能力，训练学生发现问题，提出问题，解决问题的能力．
2、培养学生的实验能力，学会使用打点计时器，并会通过分析纸带上的数据得出相应的结论．
情感目标
1、激发学生学习兴趣，培养学生良好的意志品质．
教学建议
教材分析
本节教材主要有以下一些概念：机械运动，参考系，质点，时刻和时间间隔，位移和路程，重点是质点和位移的概念，难点是位移概念．教材在本章开始处列举了大量的实例，给出机械运动的概念，在本节一开始，也是通过生动的实例，给出参考系的概念，接着从研究对象的角度，学习质点的概念，渗透理想化思维方法；再进一步学习时刻与时间，位移和路程等概念．每一小节重点突出，又相互关联，实例鲜明，配图恰当，便于学生的接受，是进一步学习的基础．
教法建议
本节教材的特点是概念较多，很多知识初中时学过，并且这些知识与生活实际密切相关，建议让同学自学讨论的方法进行，可让同学提前预习或课上给出时间看书，教师提出一些问题，或让同学看书后提出问题，展开讨论，达到掌握知识，提高能力的目的，并结合多媒体资料加深理解和巩固.
教学设计示例
教学重点：质点和位移的概念
教学难点：位移概念的引入与理解
主要设计：
一、参考系：
（一）提出问题，引起思考和讨论．
1、什么叫机械运动？请举一些实例说明．
2、描述物体是否运动，先要选定什么？看什么量是否在改变？什么叫参考系？为什么说运动是绝对的，静止是相对的？
3、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同，请举例说明．
4、选择参考系的原则是什么？（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取）
（二）展示多媒体资料，加深理解（穿插在讨论问题之间进行）
1、太阳系资料：行星绕太阳运转情况．
2、银河系资料：星系旋转情况．
3、电子绕原子核运转情况．
4、飞机空投物资情况．
二、质点：
（一）提出问题，引起思考和讨论：
1、投掷手榴弹时怎样测量投掷距离？把教室的椅子从第五排移到第一排怎样测量椅子移动的距高？汽车绕操场一周怎样测量它经过的距离？以上几种情况用不用考虑这些物体的形状和大小？
2、什么叫质点？
3、小物体一定能看成质点吗？大物体一定不能看成质点吗？请举例说明？
4、什么叫轨迹？什么叫直线运动？什么叫曲线运动？
（二）展示多媒体资料，加深理解．
1、火车（200米长）穿山洞（100米长）情况．
2、地球公转及自转情况．
（三）总结提高：
1、对于什么样的物体才可以看成质点的问题，关键在于对物体的运动情况进行具体分析，在我们研究的问题中，物体的形状、大小，各部分运动的差异等，如果对我们研究的问题影响不大，就可以把该物体看成一个质点．
2、学习质点概念时，要有意识地向学生介绍一种科学抽象的方法，我们抓住问题中物体的主要特征，简化对物体的研究，把物体看成一个点，这是实际物体的一种理想化模型，是实际物体的一种近似．
三、时刻和时间间隔
提出问题，引起思考和讨论．
1、“上午8时开始上课”，到“8时45分下课”，这里“8时”和“8时45分”的含义各是什么？“每一节课45分”的含义又是什么？
2、“现在是北京时间8点整”中“8点”的含义是什么？
3、校百米纪录是10.21s、第2s末、第2s内的含义各是什么？
四、位移和路程
（一）提出问题引起思考和讨论：
1、说“物体由A点移动500米到达B点”，清楚吗？
2、如何描述物置的变化？
3、什么叫位移？为什么说位移是矢量？
4、位移和路程有什么区别？它们之间有关系吗？
（二）展示多媒体资料，加深理解．
1、从天津到上海，海、陆、空三种路线抵达情况．
2、在400米跑道上进行200米跑和400米跑情况．
探究活动
大学物理质点运动学范文第4篇
“物质跨膜运输的方式”是人教版高中生物教科书必修《I分子与细胞》中第四章第三节的内容，包括两部分的内容，一是小分子或离子进出细胞膜的方式，包括自由扩散、协助扩散、主动运输；二是大分子物质进出细胞的方式，包括胞吞和胞吐。在此之前学生已经学习过生物膜的结构特性和功能特性，本节是建立在前两节知识的基础上，更进一步学习细胞膜控制物质进出的功能。主动运输是本节的难点，为第五章从能量供应和利用角度学习细胞的其他功能做了铺垫，可以采用观看、分析相关动画，学生亲自动手绘坐标图的方法，突破难点。胞吞和胞吐与前面所学的“分泌蛋白的合成和运输”的知识是紧密相连的，也为生物膜的结构特性提供了的一个很好的佐证。可见本节具有承前启后的作用。
2教学目标
2.1知识目标举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点，说出主动运输与被动运输方式的异同点。
2.2能力目标提高分析、归纳的能力，形成运用表格的方式进行总结知识的能力。
2.3情感态度与价值观目标树立生物膜结构与功能相适应的生物学观点，科学理解生命的本质，形成辩证唯物主义自然观。
3教学过程
3.1复习引入，激起兴趣
用多媒体展示生物膜的结构模型示意图，根据此图提出相关问题，引导学生回忆生物膜的结构特点，增强学生对细胞膜的认识。接着，利用多媒体展示图片“人工合成无蛋白质的脂双层膜”，让学生观察并分组讨论“这是不是生物膜？为什么？”然后让学生思考教材中问题探讨里的三个问题，并在小组内对问题进行讨论、分析。学生通过观察图片结合前面复习的内容，可以发现“只有分子很小的物质可以通过磷脂双分子层”，进而提出一些问题：“为什么有些较大的分子不能自由通过磷脂双分子层？”“蛋白质会在某些物质运输中可能起着作用吗？”为下面的学习做铺垫。设计意图：无蛋白质生物膜能引起学生的注意，激起学生探索物质跨膜过程的兴趣，培养学生主动思考的能力。
3.2演示实验
导入新课演示扩散现象：往清水中滴一滴红墨水。让学生注意观察现象并分析扩散的特点：分子从低浓度向高浓度方向运动。提出问题“物质进出细胞是不是与扩散相似？”引出被动运输和主动运输的概念。
3.2.1自由扩散与协助扩散
引导学生自学教材相关内容，然后用多媒体动画展示水分子进出细胞方式，进行小组讨论，总结自由扩散的特点，各组派代表发言，教师对学生发言进行点评、补充，指出能进行自由扩散的物质是小分子物质和脂溶性物质。接下来，用多媒体动画展示葡萄糖进入红细胞方式，组织学生进行小组讨论，找出与自由扩散不同的地方，并总结出协助扩散的特点。教师在各小组发言后进行总结发言，指出葡萄糖等一些非脂溶性物质或非亲水性物质顺浓度梯度的跨膜运输就是协助扩散，典型实例就是葡萄糖进出红细胞。
3.2.2突破难点
主动运输利用多媒体展示丽藻细胞液与池水的多种离子浓度比的表格，引导各小组讨论表中出现的问题，并尝试解释出现这种情况的原因，并派代表发言，最后由教师总结，指出这是另外一种运输方式——主动运输，同时用多媒体动画展示主动运输过程，加深学生对其过程的理解，最后师生一起得出主动运输的特点，通过丽藻的例子也让学生感知主动运输对细胞的生命活动的重要意义。设计意图：演示扩散现象的实验，再次激起学生兴趣，引导学生自学教材并分组讨论是培养学生养成自主学习和合作学习的意识，用动画展示三种运输方式可以加深学生对知识的理解。
3.3大分子物质的运输
用多媒体展示第三章学习过的胰腺细胞分泌蛋白形成过程图解，引出胞吐的概念，并告知学生蛋白质等大分子物质就是通过胞吐方式出细胞的，引发学生思考并讨论“有些蛋白质等大分子物质是如何进入细胞的呢？”再与生活实际相联系，用多媒体展示变形虫摄食、白细胞吞噬病毒的过程，进而总结出大分子出细胞的方式是胞吞。设计意图：分泌蛋白的形成过程前面第三章已经学习过，在复习旧知识的基础上接受新知识，使新旧知识交融，便于学生接受。
3.4巩固提升
各小组交流完成技能训练中的三个问题，各组交流成果。接着，让学生尝试设计表格（表1）比较小分子和离子运输方式的异同，组内讨论并作答，然后各小组进行成果展示。设计意图制表、填表的过程是学生在理解知识的基础上对所获得知识加以整理的过程，培养了学生比较分析、归纳总结的能力。投影显示学生整理的成果，使教师便于检测学生掌握知识情况，便于查缺补漏。
4教学反思
大学物理质点运动学范文第5篇
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=R2g0︳h＞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hR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κ谀瓿中跣鄣慕峁杂谝桓鲂窍捣⒄沟睦范裕嵩斐尚窍档慕峁瓜⒌南窒螅庥胄窍灯毡榕叹怼⑹站鄣挠行蚧⒆橹墓鄄焯卣鞑幌喾O?nbsp;
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?翘辶莼痰拇τ诓煌莼锥蔚母鎏濉?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。由此导出质量与光度的理想形式也应是四次方关系。经验关系的指数只是接近四次方说明其含其有系统测量误差，发现和解释这种系统误差是检验空间运动理论的又一有效方法。同时也将会对天文观测的技术进步产生重大影响。等量物质产生等量的能量，物质量增长使得物体体积数量的增加速度要比表面积数量的增加速度快，所以增量吸收的能量使物体表面温度增加，使光频存在随星体质量增加向紫端移动的倾向，这也就是辐射频率随质量增加缩短的原因。
太阳观测特征中重要且需要给出解释的现象有内部结构、太阳黑子、日冕反常加热以及角动量分布规律等几个方面的问题。①空间是最理想的能量及物质的存在形式，因而它所具有的对物质的穿透能力比目前所知任何物质粒子（例如目前观念中的中微子）的穿透力都强，产能过程会深入到太阳的质心。由全部太阳物质引发的空间运动产能，受球体的几何特性和太阳物质密度随半径增加两方面原因的影响，能量的分布并不均衡，分为三个层次：
首先是日冕层次。单位物质空域占有率大，则单位物质量拥有能量大，所以粒子的动能大。从日冕边缘到大气边缘温度梯度较大，表示密度增加的梯度较大。日冕大气中高质子温度和低电子温度也说明质量和能量的相关性。其次是大气与固体物质气化对流层。由于对流作用温差相对小，单位物质拥有的能量均等的结果，温度介于日冕与固体内核温度之间。第三是核内高压固体层。由于单位物质所围空间数量少且物质密度大，产生的能量不足以液化高密度的固体物质，太阳形成核心低温区。②对流作用将对流层热量大部被带往表面，少量热量热传递进入内核与内核物质自身所产的热量被用于转化为物质，元素发生非核反应形式的增重作用使密度继续增加。所以太阳核心是由重元素构成的致密固体内核。太阳黑子是由于太阳系行星物质的大部分运行到银心与太阳的连线附近，造成空间流动有利于太阳吸收的状态时产能效率增大，将核心高压固体边缘融化，并由强烈对流带到表面所形成的现象。显然黑子及其发生的周期、辐射、低温、化学构成的特征是符合上述理论的。非几何造父变星的光变原因应与太阳黑子产生的机制是相同的。其它星体（如地球）的内部结构也与太阳的内部结构相类似，由重元素
构成星体的固体核心。③太阳系是普通的恒星系，其观测特征具有星系的普遍代表性。太阳原始星云的运动应符合空间运动理论及角动量规律。星云中的角动量效应会造成星云的细微环状条带分离，不同的条带形成相应的行星。从星云一般情况下不是圆形的这一结构特征可知，同一片星云中会产生原始质量不同的多个引力中心。这些中心在完成物理瓜分星云物质之后的自增长过程中增长速度的差异改变引力中心的运动结构。太阳原始质量大，增长速度快，木星逐渐由太阳的小型伴星降格为从属的行星。太阳长大到一定程度时内部物质气化膨胀，发生小规模爆发，将大气层下的固体物质外壳抛射到空间，其最远抛射外缘达到小行带，此后太阳外壳物质形成木内行星。太阳系的基本结构就此形成。未来的太阳系由于太阳发光使能量聚集速度减慢，将沿着主序缓慢攀升。而木星成为增长速度最快的太阳系天体，当其质量再次接近太阳时，太阳系物质重新分配形成双星结构。太阳将增加一颗暗伴星。未来的木星如不受太阳系以外因素的影响，将同太阳一样从赫罗图底端的红矮星向巨星方向发展。④角动量分布规律是指作环绕运动的天体系统内，角动量由质心向外逐渐增加的趋势。如太阳系90%以上的角动量在太阳以外是不符合角动量应该按质量均匀分?涞恼G榭龅摹U庖幌窒笙匀豢捎梦镏首栽龀ぴ斐梢υ黾痈隹蒲Ш侠淼慕馐汀H缰行奈锾宓闹柿吭黾咏峡焓保捎诮嵌渴睾憔突嵩斐闪街中вΓ和馕焯宓脑硕捎谝υ黾右鹚俣鹊脑黾雍椭行奶焯逵捎谖镏实脑黾右鹱俚募趼T谠独朐夹窃菩纬沙跗诘娜魏稳范ㄊ奔涔鄄獾降慕峁巧鲜隽街中в坊鄣慕峁？捎纱朔赐莆镏侍逑档姆⒄估罚禾粝档暮诵闹柿啃纬芍踉际窍衷诘牧酵蚍种唬悄壳暗厍虻氖蹲笥摇L舸嬖诘睦芬认钟腥鲜冻さ亩唷：阈亲宰俣人嫘翘逯柿?nbsp;
增加的现象，可以由引力增加使物质收聚作出解释。恒星的物质（如行星、气体）在不断增加的引力作用下撞击恒星，其动量部分转化成能量扩散消失，大部分仍以动量的形式被恒星的自转所容纳，吸集物质多的恒星自转速度快。这一推论应该能找到较大恒星的物质存量稀少的证据。由此可推论一种现象：星系物质在可见星阶段，物理结合过程聚集物质的速度大于物质自增长的速度。太阳系普遍的行星进动是由于太阳持续的质量增加所造成的行星缓慢的加速运动的现象。水星进动的另一种提法是水星运动加速，由于以前的理论没有找到加速的理由，所以将这一现象的解释复杂化。太阳物质的持续增加使其对水星的引力不断的增加，轨道由圆变为椭圆的过程是水星运动能量积累的过程。太阳系行星轨道之所以是椭圆，所依据的原理是一样的。彗星是运动速度增加使轨道椭圆化的极端例子。轨道的椭圆化是一个以结构的改变储能的过程，也是一种演化时间记录。由此推论去评价星系的形状，可以发现星系形状由圆形到椭圆再到旋臂的顺序是其年龄顺序的记录，同时也是其质量顺序的排列。这就可以统一解释角动量分配玄疑、行星剩余进动、暗物质问题。
地球是观测最精细的不发光的星体，从地质考古中应该能够发现物质自增长的有效证据。地球物质当前的产能效率是5.811E20J/S，由爱因斯坦质能关系折算可得每秒增重量约为6.7T/S，这是地球板块等地质运动基本动力的主要来源来源。由此可以推论地球物理聚集之初的体积较小，冷却后表面完全被水包围。因为地球物质增加的缘故，古大陆从水底长出并分裂。地质结构的成因、地球自转的减慢、洋底海沟的扩张、地震的机理都可以用地球质量的增长理论给出完美解释，这同时也就是空间运动论的证据。
以静止空间观念为背景猜测的黑洞特征在运动空间条件下将有较大的变化。空间流入物体的速度在物质的质量直径比达到C2时将达到光速，空间运动在进入光速运动区域之前即会收缩产生大量辐射能量。由于空间运动方向与观测到的光子运动方向相反，空间运动速度大，从外部观察就会有大的红移特征。由于空间连续性的规定大质量直径比的物体不存在不被发现的视界。黑洞是一种可见的星体，类星体的观察特征具有大红移、高光度的特征与此相吻合。
物质自增长理论得出的关于新星、超新星爆发的主要原因有两种：a.固体小星体（例如地球）增长到一定质量时，星体温度会增加到其构成物质的气化温度，星体在较短的时间内气化膨胀，并抛射出物质外壳；b.中心星体引力增大使星系坍缩，其环绕星体落入中心星体产生的爆发现象。与上述理论相吻合的是观测到新星爆发有向银心聚集的趋势。
5.空间性质哲学的结论
