本發(fā)明涉及一種自然作用統(tǒng)一規(guī)律研究的作用學(xué)方法，其屬于物理學(xué)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

四種自然作用是指萬(wàn)有引力作用、電磁力作用、弱力作用和強(qiáng)力作用。這四種自然作用統(tǒng)一規(guī)律描述的理論在物理學(xué)和力學(xué)中被稱為大統(tǒng)一理論。

四種自然作用大統(tǒng)一理論研究始于電磁研究，麥克斯韋研究證明電與磁是電磁現(xiàn)象的同一種基本作用的兩個(gè)方面，可以用同一組方程式加以描述，建立了電磁統(tǒng)一理論。20世紀(jì)30年代直到1955年逝世，愛(ài)因斯坦一直致力于引力與電磁力的統(tǒng)一研究，企圖建立大統(tǒng)一理論，但最終沒(méi)有完成。20世紀(jì)60年代格拉肖、溫柏格、薩拉姆三位科學(xué)家把弱相互作用和電磁相互作用統(tǒng)一起來(lái)，建立了弱電統(tǒng)一理論。20世紀(jì)70年代中期，物理學(xué)家們進(jìn)一步建立了強(qiáng)、弱、電磁三種作用的統(tǒng)一理論。

在自然作用統(tǒng)一規(guī)律研究問(wèn)題上，長(zhǎng)期以來(lái)，一直存在一種受粒子物理學(xué)限定的空間思維模式，人們研究四種自然作用統(tǒng)一始終不能從認(rèn)識(shí)作用的本質(zhì)規(guī)律開始，從來(lái)沒(méi)有全面認(rèn)識(shí)四種自然作用在本質(zhì)上的最基本統(tǒng)一規(guī)律。這是目前國(guó)內(nèi)外不能建立引力與其它自然力大統(tǒng)一理論的關(guān)鍵原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究四種自然作用統(tǒng)一始終不涉及作用本質(zhì)規(guī)律、不能建立引力與其它自然力統(tǒng)一理論的缺陷，提供一種自然作用統(tǒng)一規(guī)律研究的作用學(xué)方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

1.正確認(rèn)識(shí)四種自然作用的統(tǒng)一點(diǎn)

第一點(diǎn)，四種自然作用概念涉及的是四種物質(zhì)關(guān)系變化現(xiàn)象；

第二點(diǎn)，四種自然作用現(xiàn)象都涉及空間環(huán)境中存在的微觀或超微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的作用，其關(guān)系變化主要受其它物質(zhì)作用控制，并非是兩者之間的相互吸引或相互排斥作用，任何質(zhì)點(diǎn)自身都不存在吸引或排斥作用本領(lǐng)。

在自然界中，任意兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的關(guān)系變化即距離變化的量，用距離增量來(lái)描述，記為δr，其大小主要決定于兩者之間的初始距離即初始關(guān)系量r0和它們各自接受的實(shí)作用力f1和f2的大小，即

式中，m1和m2分別表示兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量。這就是兩者關(guān)系變化統(tǒng)一方程，該方程也就是四種自然作用統(tǒng)一方程。

第三點(diǎn)，四種自然作用都涉及虛作用和實(shí)作用兩種現(xiàn)象。實(shí)作用是指微觀或超微觀物質(zhì)對(duì)兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的沖擊作用現(xiàn)象。虛作用涉及屏護(hù)和不作用率兩種現(xiàn)象。屏護(hù)是指一質(zhì)點(diǎn)阻擋了微觀或超微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)對(duì)另一質(zhì)點(diǎn)的沖擊作用，空間中任意兩質(zhì)點(diǎn)之間都存在相互屏護(hù)作用現(xiàn)象，屏護(hù)屬于虛作用現(xiàn)象。作用率與不作用率：在空間存在的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)流或超微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)流流量密度中只有一部分對(duì)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的作用、使質(zhì)點(diǎn)在瞬間獲得一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，而另一部分不使質(zhì)點(diǎn)獲得動(dòng)量增量。假設(shè)空間微觀或超微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)對(duì)質(zhì)點(diǎn)具有的作用力為f，而其中用于驅(qū)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)變化的作用力部分為ft，那么，ft與f之比值就叫作用率，即

作用學(xué)稱之為實(shí)度，量子力學(xué)稱之為統(tǒng)計(jì)規(guī)律或概率；1減作用率就等于不作用率。四種自然作用都涉及實(shí)作用和虛作用問(wèn)題。

四種自然作用的統(tǒng)一點(diǎn)由自然現(xiàn)象統(tǒng)一規(guī)律所產(chǎn)生，正是因?yàn)樗姆N自然現(xiàn)象統(tǒng)一規(guī)律存在，才會(huì)有它們的統(tǒng)一方程存在。

2.正確認(rèn)識(shí)四種自然作用差異

第一點(diǎn)，四種自然作用涉及的空間領(lǐng)域不同：萬(wàn)引力作用涉及的是任意兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)包括兩個(gè)天體之間的關(guān)系變化現(xiàn)象，其空間領(lǐng)域涉及廣闊的宇宙；電磁作用涉及電磁體與電磁體之間、電磁體與電流、電磁場(chǎng)之間、電荷與電荷之間的關(guān)系問(wèn)題，至少涉及四種不同物質(zhì)之間的相互作用問(wèn)題：電磁體、電流、電磁場(chǎng)、其它電荷，其空間領(lǐng)域限于電磁體、電流、電磁場(chǎng)存在的空間范圍；弱力作用涉及的是電子與中微子之間的一種關(guān)系變化現(xiàn)象，其空間領(lǐng)域限于電子與中微子共存的空間；強(qiáng)力作用涉及的是質(zhì)子與中子之間的關(guān)系變化現(xiàn)象，其空間領(lǐng)域限于核子存在的空間。

第二點(diǎn)，作用物質(zhì)不同：控制萬(wàn)有引力作用的是在宇宙空間存在運(yùn)行的各種微觀和超微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)，其來(lái)源是各種不同天體的輻射和反射，即萬(wàn)有引力由多方向的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)粒子流的共同作用與天體之間的相互屏護(hù)作用合成；電磁作用發(fā)生在電磁體與電磁體之間或電荷與電荷之間，控制電磁作用的是定向運(yùn)行的電流和電磁場(chǎng)；控制弱力和強(qiáng)力作用的則是弱電磁場(chǎng)和強(qiáng)電磁場(chǎng)物質(zhì)流。

四種自然作用現(xiàn)象的差異規(guī)定了它們的規(guī)律具有不同性特點(diǎn)，是決定四種自然力統(tǒng)一問(wèn)題存在的原因。

3.萬(wàn)有引力定量方程的作用學(xué)研究與推導(dǎo)方法

萬(wàn)有引力源于“蘋果落地”現(xiàn)象的“地心引力”研究。地心存在超距吸引本領(lǐng)嗎？“地心引力”存在嗎？目前，這種問(wèn)題仍然是找不到正確答案的科學(xué)謎題，人們不能肯定引力說(shuō)是正確的。

地球作為一個(gè)小天體的一員，存在運(yùn)行于宇宙空間，從基本作用現(xiàn)象理論角度來(lái)看，地球與其它天體之間不存在接觸作用，與其它天體不發(fā)生接觸作用關(guān)系，不存在基本的相互作用關(guān)系。但是，由于天體都存在、運(yùn)行于充滿微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的宇宙空間之中，所以，它們都接受來(lái)自周圍空間的各種微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的接觸作用，如電磁輻射物質(zhì)的沖擊作用。各種微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)，來(lái)自四面八方，它們以粒子流的形式，在沒(méi)有天體存在的宇宙空間幾乎都是在自身動(dòng)量控制下作勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中遇到天體時(shí)，便對(duì)天體形成沖擊作用。這種沖擊作用的結(jié)果就是將微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的動(dòng)量傳遞給受作用的天體。由于在宇宙空間、向著各個(gè)方向運(yùn)行的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)粒子流的動(dòng)量密度近似相等，所以，如果沒(méi)有其它天體的存在和屏護(hù)，天體的運(yùn)行路線也基本上會(huì)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。但是，天體周圍都存在其它天體，所以，它們除了接受空間中存在的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的沖擊作用以外，還都接受周圍天體的屏護(hù)，從而導(dǎo)致看似兩個(gè)天體之間存在相互吸引作用假象的生成。

那么，為什么“萬(wàn)有引力”與“相互吸引作用”質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量成正比？原因也很簡(jiǎn)單：天體質(zhì)量越大，它體積就越大，它與宇宙空間之間的接觸面積越大，所接受的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)作用力越大；密度越大，接受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)作用的百分?jǐn)?shù)越大：如果密度很小，微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)中會(huì)有相當(dāng)大的比例通過(guò)空隙穿梭而過(guò)，不對(duì)其產(chǎn)生實(shí)際性的沖擊作用；如果密度很大，微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)沒(méi)有空隙可鉆，只能對(duì)之形成沖擊作用。因此，天體越大，天體的密度越大，質(zhì)量越大，它在單位時(shí)間接受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的作用量越大；反之，亦反?！叭f(wàn)有引力”都受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的動(dòng)量合成的、指向天體或物體質(zhì)心方向的“作用力”，這種力以質(zhì)心為核心，從外向里，隨著與質(zhì)心的距離增大而減小，從而產(chǎn)生了反平方比關(guān)系規(guī)律。

正像牛頓所說(shuō)，這是一種空間幾何關(guān)系。如圖1所示，無(wú)論兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離有多遠(yuǎn)，它們都以它們之間的距離為半徑，構(gòu)成由外界物質(zhì)作用構(gòu)成的相互吸引假象關(guān)系體系。這種關(guān)系規(guī)律可用與牛頓不同的定量推導(dǎo)方法來(lái)說(shuō)明：

如圖1所示，質(zhì)量分別為m和m的兩個(gè)天體分別位于宇宙太空的點(diǎn)o1和o2，兩者間的距離是d，它們各自運(yùn)動(dòng)的初速度分別為u和v，它們的半徑分別為r和r。在它們存在的宇宙空間中，到處都存在著來(lái)來(lái)往往穿梭運(yùn)行的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)，這些微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)來(lái)自不同天體，由天體輻射或反射產(chǎn)生，它們都以粒子流的形式，從不同方向而來(lái)，以極高的速度向不同方向而去，它們?cè)诟鱾€(gè)方向上都存在。當(dāng)它們遇到天體時(shí)，便對(duì)天體形成圍沖作用，使天體生成了受作用的等效應(yīng)空間和內(nèi)聚作用環(huán)境。由于天體的存在，便對(duì)這些在天空以高速度運(yùn)行的微觀物質(zhì)構(gòu)成了阻擋與攔截，使天體之間產(chǎn)生了相互屏蔽的屏護(hù)空間。如圖1所示，天體m和m，兩者各自以各自的質(zhì)心為中心，構(gòu)成了接受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)圍沖的受作用體系，兩個(gè)天體都以兩者之間的距離為半徑的球體空間形成了相互關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一體系。

假設(shè)以天體m的質(zhì)心為球心、以天體m與m之間的距離為半徑的球體空間表面上單位面積接受的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的作用強(qiáng)度即沖擊作用應(yīng)力為σ，那么，空間微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)對(duì)這個(gè)大球體整個(gè)表面形成的圍沖作用力是

p＝4πd²σ。

同樣，以天體m的質(zhì)心為球心、以天體m與m之間的距離為半徑的大球體與前敘大球體大小相等，所以，該球體表面接受的圍沖作用力的總和也是

p＝4πd²σ。

這個(gè)力p被叫做等效作用力。

但是，由于兩個(gè)天體的體積、密度、質(zhì)量之間存在差別，所以，m接受的、指向m的作用力與m接受的、指向m的作用力大小并不相等。由于微觀物質(zhì)對(duì)大球體表面形成的圍沖作用力的總和等于微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)對(duì)與大球體同質(zhì)心的天體m的表面形成的圍沖作用力的總和，所以，根據(jù)這個(gè)事實(shí)可以推導(dǎo)出m接受的、指向m的作用力與微觀物質(zhì)作用強(qiáng)度之間的關(guān)系式。其推導(dǎo)過(guò)程如下：

將天體m看作是質(zhì)點(diǎn)，假設(shè)它在以o1為質(zhì)心、以d為半徑的大球體表面占據(jù)了一個(gè)單位面積，那么，m接受的、指向m的作用力f1就相當(dāng)于作用強(qiáng)度σ，所以有

p＝4πd²f1。

由于天體m構(gòu)成了大球體的中心、與大球體構(gòu)成一體，m表面接受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的沖壓作用應(yīng)該看作是從大球體表面?zhèn)鬟f過(guò)來(lái)的，所以，假設(shè)天體m表面實(shí)際接受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)圍壓的強(qiáng)度為σ1，則有

p＝4πd²f1＝4πr²σ1。

由此推得m接受的、指向m的微觀物質(zhì)沖壓作用力

式中，r為天體m的物質(zhì)半徑。

同理，m接受的、指向m的微觀物質(zhì)沖擊作用力是

式中，r為天體m的物質(zhì)半徑；σ2表示天體m表面實(shí)際接受微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)沖壓的作用強(qiáng)度。

對(duì)兩者之間的關(guān)系變化方程

進(jìn)行二次微分，可得兩天體或兩質(zhì)點(diǎn)各自接受的作用力f1和f2與兩者之間的距離變化加速度r″＝a之間的關(guān)系式

通過(guò)整理，可得描述兩者之間關(guān)系變化量的二次微分量

將和代入該方程，則有

如果將這種度量關(guān)系變化的量看作是吸引力，即，認(rèn)為就是引力f，那么，就有萬(wàn)有引力公式的作用學(xué)新形式

該式與萬(wàn)有引力定律式之間的最大差別是沒(méi)有引力常數(shù)，其中的物理量都是可以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的實(shí)際數(shù)字：

假設(shè)m和m分別是地球質(zhì)量和月亮質(zhì)量，那么，σ1和σ2就分別代表單位質(zhì)量在地表接受的地心引力和單位質(zhì)量在月表接受的月心引力，r和r就分別代表地球半徑和月球半徑，d就代表地月質(zhì)心間距。

總之，萬(wàn)有引力作用現(xiàn)象的本質(zhì)是關(guān)系變化現(xiàn)象，萬(wàn)有引力等于兩質(zhì)點(diǎn)之間關(guān)系變化量的二次微分，它與力的概念是有區(qū)別的。

4.電磁力的作用學(xué)研究與推導(dǎo)方法

電磁作用的當(dāng)前定義：電磁作用是指帶電粒子與電磁場(chǎng)的相互作用以及帶電粒子之間通過(guò)電磁場(chǎng)傳遞的相互作用。不像萬(wàn)有引力只表現(xiàn)為吸引，電磁作用表現(xiàn)為兩種形式：吸引和排斥。從作用與變化關(guān)系角度來(lái)看，電磁作用主要指一電荷、電磁場(chǎng)、另一電荷三者之間的作用。庫(kù)倫從這個(gè)角度定義了電磁作用的基本含義：

真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷電量成正比，與它們間的距離平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，同性電荷相斥，異性電荷相吸。庫(kù)倫定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

式中，f為兩點(diǎn)電荷間的相互作用力；q1和q2分別表示兩個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量；r為q1與q2之間的距離；k為庫(kù)倫系數(shù)，采用國(guó)際制單位時(shí)，k＝9.0×10⁹nm²/c²。

一般認(rèn)為，庫(kù)侖定律描述的僅僅是真空中兩個(gè)靜止電荷之間的相互作用，不認(rèn)為庫(kù)侖定律是普遍適用的基本定律。事實(shí)上，宇宙中不存在真空，也不存在靜止的點(diǎn)電荷，電荷都是運(yùn)動(dòng)的，因此，庫(kù)侖定律描述的實(shí)際上是運(yùn)動(dòng)電荷之間的相互作用關(guān)系規(guī)律，屬于電磁作用基本規(guī)律的定量描述。

與萬(wàn)有引力一樣，電磁作用也不是簡(jiǎn)單的接觸作用，也是涉及第三者或更多者參與作用導(dǎo)致的兩者關(guān)系變化現(xiàn)象。如庫(kù)侖定律描述的兩個(gè)點(diǎn)電荷，兩者之間沒(méi)有接觸關(guān)系，它們之間不發(fā)生接觸作用，它們兩個(gè)之間的距離關(guān)系或運(yùn)動(dòng)關(guān)系變化是由第三者即電磁場(chǎng)對(duì)它們各自產(chǎn)生作用導(dǎo)致發(fā)生的現(xiàn)象。

所謂電荷，如電子、質(zhì)子、離子，都是微小的物質(zhì)粒子，它們都不是簡(jiǎn)單的物質(zhì)粒子，它們與更微觀的物質(zhì)如光子之間也存在天然的聯(lián)系：它們能夠反射微觀運(yùn)行物質(zhì)，甚至擁有自己的物質(zhì)組分或物質(zhì)場(chǎng)，能夠吸收和輻射微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)。電荷之間可以在它們各自輻射、反射物質(zhì)的作用控制下產(chǎn)生距離增量，也可以在周圍空間存在的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)控制下產(chǎn)生距離增量。

從關(guān)系變化角度來(lái)認(rèn)識(shí)，電磁作用與萬(wàn)引作用大同小異，都是微觀物質(zhì)參與作用導(dǎo)致產(chǎn)生的關(guān)系變化現(xiàn)象，差別只是參與相互作用的物質(zhì)有所不同：控制電磁體關(guān)系變化的微觀物質(zhì)主要是電流和電磁場(chǎng)物質(zhì)，而控制萬(wàn)引質(zhì)點(diǎn)關(guān)系變化的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)由各種在空間運(yùn)行的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)構(gòu)成；電磁體主要受在其體內(nèi)定向運(yùn)行的電流和在其內(nèi)外定向運(yùn)行的電磁場(chǎng)物質(zhì)的作用控制，而萬(wàn)引作用是由各種微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的共同作用力生成；電磁場(chǎng)屬于定向輻射物質(zhì)流體，對(duì)電磁體的作用具有定向性，而生成萬(wàn)引的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)彌漫于整個(gè)空間，產(chǎn)生的作用方向僅指向屏蔽空間。

根據(jù)作用學(xué)，在電磁場(chǎng)中存在的電磁體或電荷，它個(gè)體接受電磁場(chǎng)的作用力與電磁體或電荷自身攜帶電量、它的可變化性質(zhì)、電磁場(chǎng)的強(qiáng)度之間的關(guān)系式為

f＝keq。

式中，f表示任意電磁體或電荷在電磁場(chǎng)中接受的作用力；q表示電磁體或電荷攜帶電量；e表示電磁場(chǎng)強(qiáng)度；k表示電磁體或電荷的可變化性質(zhì)，即可改變位置產(chǎn)生位移的程度。

如果在電磁場(chǎng)中同時(shí)存在兩個(gè)電磁體，它們攜帶的電量分別為q1和q2，它們各自所在位置的電磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為e1和e2，它們的可動(dòng)性質(zhì)分別為k1和k2,那么，電磁場(chǎng)對(duì)它們各自產(chǎn)生的作用力分別為

f1＝k1e1q1

和

f2＝k2e2q2。

如果電磁場(chǎng)的發(fā)射源分別與兩個(gè)電磁體之間的距離為r1和r2，那么，兩個(gè)電磁體所在位置的電磁場(chǎng)強(qiáng)度分別為

和

式中，e表示距電磁場(chǎng)發(fā)射源1單位距離遠(yuǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度。因此，電磁場(chǎng)對(duì)兩個(gè)電磁體產(chǎn)生的作用力分別為

和

根據(jù)關(guān)系變化規(guī)律，則有兩者之間的關(guān)系變化率

式中，m1和m2分別表示兩個(gè)受作用電磁體或電荷的質(zhì)量。如果認(rèn)為度量?jī)烧咧g關(guān)系變化的物理量就是兩者之間的相互作用力，即，如果認(rèn)為那么，就有“兩個(gè)電磁體之間的相互作用力”

事實(shí)上，電磁作用往往是由電磁體攜帶的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，例如，磁鐵攜帶磁場(chǎng)。這種攜帶電磁場(chǎng)的物體都被視為電磁體。電磁體攜帶的電磁場(chǎng)能夠直接對(duì)外界存在的其它攜帶電磁物質(zhì)的電磁體形成相互作用，不過(guò)，這種相互作用的本質(zhì)也屬于關(guān)系變化，并不屬于兩個(gè)電磁體之間的相互作用。電磁場(chǎng)一般由在電磁體中運(yùn)動(dòng)的電流生成。

電磁體攜帶電流和電磁場(chǎng)的性質(zhì)，屬于電磁體的一種天然屬性。這種屬性需要根據(jù)物質(zhì)關(guān)系理論來(lái)認(rèn)識(shí)：物體與物質(zhì)一旦建立了某種關(guān)系，那么，在沒(méi)有作用予以改變的前提下，這種關(guān)系將維持不變。電磁場(chǎng)與電磁體之間的這種關(guān)系是由原始作用形成的，可以維持很長(zhǎng)時(shí)間。

如圖2所示，兩個(gè)電磁體都攜帶電磁場(chǎng)，它們?cè)谙喔粢欢ň嚯x遠(yuǎn)的條件下，也會(huì)在它們各自攜帶的電磁場(chǎng)作用控制下形成關(guān)系變化。根據(jù)以上討論，假設(shè)兩個(gè)攜帶電磁場(chǎng)的電磁體之間的距離為r，那么，它們之間就形成了與萬(wàn)有引力作用相同的圖像。

如圖2所示，攜帶電磁場(chǎng)的甲電磁體對(duì)外界產(chǎn)生作用主要依賴于它攜帶的電磁場(chǎng)，它對(duì)外界電磁物質(zhì)產(chǎn)生作用的強(qiáng)度決定于它的電磁場(chǎng)強(qiáng)度。一般來(lái)說(shuō)，電磁體攜帶的電磁場(chǎng)運(yùn)行于電磁體內(nèi)外空間，在電磁體周圍空間點(diǎn)處的電磁場(chǎng)強(qiáng)度與該點(diǎn)至電磁體質(zhì)心之間的距離有關(guān)，即，假設(shè)由甲電磁體產(chǎn)生的、距甲電磁體單位距離遠(yuǎn)處空間點(diǎn)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度為e1，那么，在與甲電磁體相距r遠(yuǎn)處空間點(diǎn)、由甲電磁體生成的電磁場(chǎng)強(qiáng)度為

甲電磁體攜帶的電磁場(chǎng)對(duì)乙電磁體產(chǎn)生的作用力與磁場(chǎng)強(qiáng)度e1r有關(guān)，與乙電磁體本身攜帶的電磁量q2有關(guān)，與乙電磁體的可變化性質(zhì)參數(shù)k2有關(guān)，即，電磁體甲攜帶的電磁場(chǎng)對(duì)電磁體乙產(chǎn)生的電磁作用力為

同理，電磁體乙的電磁場(chǎng)對(duì)電磁體甲產(chǎn)生的電磁作用力為

式中，k1為電磁體甲的可位移性質(zhì)參數(shù)；e2表示電磁體乙的電磁場(chǎng)對(duì)電磁體甲產(chǎn)生作用的電磁場(chǎng)強(qiáng)度；q1表示電磁體甲攜帶的電量。

根據(jù)兩者關(guān)系變化規(guī)律，甲乙兩個(gè)電磁體之間關(guān)系變化與它們各自攜帶電磁場(chǎng)產(chǎn)生的作用之間的關(guān)系式為

式中，m1和m2分別表示甲乙兩個(gè)電磁體的質(zhì)量。認(rèn)為度量?jī)烧呔嚯x變化的量就是兩個(gè)電磁體之間的相互作用力，就將改寫為f，即

可見(jiàn)，無(wú)論電磁作用來(lái)自空間彌漫的電磁場(chǎng)物質(zhì)形成的第三者作用，還是來(lái)自電磁體自身攜帶的電磁場(chǎng)物質(zhì)構(gòu)成的第三者作用，由電磁場(chǎng)導(dǎo)致形成的變化現(xiàn)象都遵守物質(zhì)關(guān)系變化規(guī)律。電磁力與萬(wàn)有引力都是度量關(guān)系變化的量，在本質(zhì)上是相同的，具有相同性質(zhì)。萬(wàn)有引力與電磁力的統(tǒng)一，主要在于作用與變化的基本性質(zhì)與規(guī)律的統(tǒng)一，關(guān)鍵在于定量關(guān)系基本規(guī)律的統(tǒng)一。

在電磁作用現(xiàn)象中，除了以上討論的關(guān)系規(guī)律外，還存在一種重要的基本規(guī)律：電磁輻射物質(zhì)構(gòu)成了電磁體的組成部分。電磁體與它的電磁場(chǎng)共同接受來(lái)自它們以外空間的微觀物質(zhì)作用，從而使電磁輻射物質(zhì)在空間形成曲線運(yùn)動(dòng)，并波動(dòng)。同時(shí)，電磁輻射物質(zhì)又構(gòu)成了在空間運(yùn)行的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)，它們?cè)谶\(yùn)行中對(duì)所遇到的電磁體也要產(chǎn)生作用，也參與萬(wàn)有引力作用。

5.電磁作用的主要角色之一電磁物質(zhì)的波動(dòng)

電磁物質(zhì)主要指電磁輻射物質(zhì)包括光輻射和電磁場(chǎng)。這些電磁物質(zhì)存在與運(yùn)行的空間都不是真空，而是充滿物質(zhì)的空間。因此，在運(yùn)行中總是難免與各種物質(zhì)發(fā)生作用，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變，使其運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)曲折變化。電磁物質(zhì)的這種曲折運(yùn)行現(xiàn)象被稱為波動(dòng)。波動(dòng)并不是物質(zhì)固有的屬性，波動(dòng)更不是物質(zhì)的代名詞，波動(dòng)是連鎖作用的結(jié)果。

電磁物質(zhì)在運(yùn)行中，由于與其它相遇物質(zhì)作用而導(dǎo)致的波動(dòng)現(xiàn)象，被作用學(xué)研究者稱為主動(dòng)波。主動(dòng)波運(yùn)行規(guī)律并不脫離作用與變化之間的一般關(guān)系規(guī)律，因此，研究主動(dòng)波的波動(dòng)規(guī)律也可以根據(jù)物質(zhì)運(yùn)行與其控制因素之間關(guān)系的基本方程來(lái)加以研究。

物質(zhì)運(yùn)行與其控制因素之間關(guān)系的基本方程為

式中，m表示運(yùn)行質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量；v表示運(yùn)行質(zhì)點(diǎn)的初速度；e為度量質(zhì)點(diǎn)運(yùn)行環(huán)境性質(zhì)的參數(shù)；f表示運(yùn)行質(zhì)點(diǎn)所接受的驅(qū)動(dòng)力；x表示波前與波源間距；u表示波速；t表示波動(dòng)時(shí)間即運(yùn)行質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間。較宏觀電磁物質(zhì)，如電子、質(zhì)子、離子的運(yùn)行遵守該方程揭示的波動(dòng)規(guī)律。

對(duì)于有些電磁物質(zhì)來(lái)說(shuō)，如光子，其質(zhì)量極其微小，以至于被科學(xué)家們看作是0質(zhì)量物質(zhì)，它們不接受驅(qū)動(dòng)作用，僅靠其初速度控制運(yùn)行，它在運(yùn)行中只是改變運(yùn)行方向，或說(shuō)只是改變動(dòng)量。因此，描述這種物質(zhì)的波動(dòng)不能采用描述較宏觀物質(zhì)波動(dòng)的連續(xù)函數(shù)，必須表述其斷續(xù)運(yùn)行或折線式軌跡的特征。為此，這里專為光子的波動(dòng)確定一種方程如下：

式中，v表示光子的初速度；x表示波前與波源間距；u表示波速；t表示波動(dòng)時(shí)間；e為度量光子運(yùn)行環(huán)境性質(zhì)的參數(shù)。

6.強(qiáng)作用和弱作用

強(qiáng)作用也即強(qiáng)力，是指將中子和質(zhì)子束縛在一起的一種作用力。弱作用即弱力概念一直不是很明確，一般指在中子與電子中微子碰撞過(guò)程中存在的一種力，能改變中子和電子中微子。

根據(jù)作用學(xué)的關(guān)系理論，中子和質(zhì)子并不存在相互束縛的強(qiáng)力，中子與質(zhì)子維持一定距離關(guān)系，一方面受制于初始關(guān)系，要改變這種初始關(guān)系需要強(qiáng)大的作用力；另一方面受制于外部環(huán)境對(duì)它們的控制。由于外部空間存在各種微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)，如光輻射物質(zhì)、電磁場(chǎng)物質(zhì)等，對(duì)它們形成了束縛為一體的聚合作用，在它們之間也存在相互屏護(hù)的空間。至于吸引與排斥，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在它們之間發(fā)射或反射物質(zhì)，會(huì)形成使它們作分離運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生排斥假象；來(lái)自它們共同周圍、指向它們共同中心的作用，能使它們產(chǎn)生聚合運(yùn)動(dòng)增量，形成吸引假象。兩者關(guān)系變化，都決定于它們各自接受的作用，它們之間并不存在相互接觸作用。因此，弱力和強(qiáng)力也可以根據(jù)關(guān)系變化與它們各自接受的作用力之間的關(guān)系規(guī)律來(lái)加以研究，不能總是堅(jiān)信物質(zhì)存在吸引或排斥其它物質(zhì)的本領(lǐng)，要樹立物質(zhì)不存在吸引或排斥本領(lǐng)的觀念。

由于當(dāng)前物理學(xué)家們已經(jīng)公認(rèn)電磁作用、弱作用和強(qiáng)作用三者之間的統(tǒng)一理論已經(jīng)建立，前面已經(jīng)討論了萬(wàn)有引力與電磁力的統(tǒng)一與共同點(diǎn)，所以，這里不再進(jìn)一步討論強(qiáng)作用和弱作用的本質(zhì)與統(tǒng)一問(wèn)題了，其統(tǒng)一點(diǎn)也是關(guān)系變化量的統(tǒng)一和關(guān)系變化與基本作用的統(tǒng)一。

在空間運(yùn)行的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)并不是都相同的，它們?cè)谫|(zhì)量大小、運(yùn)行速度等方面都存在差別。不過(guò)，宏觀質(zhì)量概念是否適用于研究微觀物質(zhì)之量，目前，還是一個(gè)未解的科學(xué)問(wèn)題。有人認(rèn)為，光子是沒(méi)有質(zhì)量的物質(zhì)。作用學(xué)認(rèn)為，光子是有質(zhì)量的，并且，在宇宙中還存在比光子小得多、運(yùn)行速度更快的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：理順了傳統(tǒng)理論關(guān)于作用現(xiàn)象、作用量、力、關(guān)系變化等概念之間的關(guān)系，闡明了四種自然力的本質(zhì)及其統(tǒng)一的基本規(guī)律，確定了正確認(rèn)識(shí)四種自然作用現(xiàn)象的作用學(xué)研究基本方法，為自然科學(xué)的發(fā)展與完善拓寬了道路。

附圖說(shuō)明

圖1為萬(wàn)有引力作用與關(guān)系變化分析示意圖；

圖2為電磁力作用與關(guān)系變化分析示意圖；

圖3-1為引力試驗(yàn)——兩質(zhì)點(diǎn)間的初始關(guān)系示意圖；

圖3-2為引力實(shí)驗(yàn)——兩質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力關(guān)系變化示意圖；

圖3-3為引力試驗(yàn)——引力分析圖；

圖4-1為電磁作用實(shí)驗(yàn)——兩電磁體或兩電荷之間的初始關(guān)系示意圖；

圖4-2為電磁作用實(shí)驗(yàn)——兩電磁體或兩電荷之間的變化關(guān)系示意圖；

圖4-3為電磁作用實(shí)驗(yàn)——電磁體受力分析圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

四種自然作用統(tǒng)一規(guī)律研究的基本方法：

第一，確定研究對(duì)象的性質(zhì)與特點(diǎn)，即確定問(wèn)題涉及的關(guān)系變化現(xiàn)象的特點(diǎn)，研究控制關(guān)系變化的主要作用物質(zhì)，如電磁作用，主要涉及兩個(gè)電磁體或兩個(gè)電荷之間的關(guān)系變化，其中的作用物質(zhì)主要是電流、電磁場(chǎng)物質(zhì)流；

第二，確定兩個(gè)關(guān)系變化物各自接受的作用力：在不同關(guān)系變化現(xiàn)象中，相關(guān)物各自接受的作用合力不同，必須針對(duì)它接受的具體作用情況來(lái)確定它實(shí)際接受的作用合力方程；

第三，建立兩者關(guān)系變化方程：將兩個(gè)關(guān)系體各自接受的作用力代入統(tǒng)一方程，得到它們的關(guān)系變化方程。統(tǒng)一方程的基本形式為

或

第四，確定四種自然作用統(tǒng)一規(guī)律。

實(shí)施例一引力實(shí)驗(yàn)與分析方法

如圖3-1、圖3-2和圖3-3所示，兩個(gè)被懸吊質(zhì)點(diǎn)之間的初始距離為r0，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，在它們共同的兩側(cè)設(shè)置一定強(qiáng)度的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)，如激光、大氣流、水流，迫使兩者之間的距離發(fā)生改變。當(dāng)一定強(qiáng)度的微觀運(yùn)動(dòng)物質(zhì)流的動(dòng)量強(qiáng)度連續(xù)對(duì)兩者形成連續(xù)作用時(shí)，兩者之間的距離增量保持為一個(gè)確定的值，說(shuō)明控制它們距離改變的作用力構(gòu)成了一個(gè)確定的值。

根據(jù)簡(jiǎn)單的力學(xué)分析，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)各自接受的驅(qū)動(dòng)力分別為

和

式中，α1和α2分別表示懸吊m1和m2的拉力繩與它們各自的重錘線之間的夾角。

根據(jù)關(guān)系變化與相關(guān)力之間的關(guān)系式得

反復(fù)試驗(yàn)證明：無(wú)論在什么情況下，該式總是成立。如果認(rèn)為就是控制兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間關(guān)系變化的萬(wàn)有引力f，那么，則有

該式也總是成立。據(jù)此，可以給出一種測(cè)量萬(wàn)有引力常數(shù)的新方法：即

根據(jù)和萬(wàn)有引力式

有

所以，萬(wàn)有引力常數(shù)為

根據(jù)此式，這個(gè)引力常數(shù)也未必是常數(shù)，該引力常數(shù)也會(huì)因外界微觀物質(zhì)作用的強(qiáng)度變化而變化。

實(shí)施例二、磁作用實(shí)驗(yàn)與分析方法

如圖4-1、圖4-2和圖4-3所示，兩個(gè)被懸吊的電磁體，一個(gè)含電量為q1，另一含電量為q2，兩個(gè)被懸吊的電荷各自接受的電磁作用力分別為f1和f2。反復(fù)試驗(yàn)證明，兩者之間的關(guān)系變化規(guī)律也遵守方程

所揭示的規(guī)律。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。