力的本質(zhì)研究的論文
宇宙物體幾乎沒(méi)有孤立存在，總是跟周?chē)矬w不可分割地聯(lián)系在一起，并一起作整體運動(dòng)。如地球表面物體處于四周能量交換平衡狀態(tài)，并跟著(zhù)地球運動(dòng)。地球表面物體間通�？梢蕴幱诮粨Q平衡靜止狀態(tài)，要使某一物體移動(dòng)，就需要對其施力（即交換能量）或能量變換轉化。要使地面物體產(chǎn)生相對地面平動(dòng)，施以作用力或內能等轉化為機械能或平動(dòng)能，速度逐漸增大或作加速運動(dòng)。當所施作用力與摩擦力平衡或所消耗內能足以抵消摩擦能量，而保持直線(xiàn)勻速平動(dòng)。實(shí)際上地面物體機械轉動(dòng)也是如此，外加力矩或消耗內能等轉化為轉動(dòng)機械運動(dòng)能量，所加的外力矩或內能等足夠抵消內能等消耗，就能維持轉動(dòng)。一旦作用力解除或停止提供內能等，就會(huì )逐漸停下來(lái)，并處于相對靜止平衡狀態(tài)。
一、機械交換作用
首先、牛頓力學(xué)第三定律的作用與反作用實(shí)際上是受力物體與施力物體間能量交換，是受力物體得到動(dòng)能，并以其它能量交換給施物體的表達式。這正是作用與反作用量值相等、方向相反、作用在不同物體上的本質(zhì)所在。其次、如果受力物體得到動(dòng)能，其動(dòng)能改變量對位移量之比定義為牛頓力。那么
F=dE/dl=dm/dl=dm/dt=dp/dt
p=m為動(dòng)量。這是牛頓第二定律表達式。還可以擴大為動(dòng)能改變量對角移比值定義為力矩。
M=dE/dθ=dm/dθ=dmrω/dθ=dJω/dt=dN/dt
N=Jω為角動(dòng)量J=mr為轉動(dòng)慣量,廣義的轉動(dòng)慣量為J=kmr。第三、當F等于零時(shí)，速度等于零或常數，即保持靜止或勻速直線(xiàn)的慣性運動(dòng)，為牛頓第一定律。M等零時(shí)，角速度等零或常數，即靜止或勻角速度或rω為常數的螺旋運動(dòng)。這里關(guān)鍵問(wèn)題是能量交換必需有一方得到動(dòng)能，如果雙方交換能量而沒(méi)有任何一方獲得動(dòng)能又如何呢，它只是不產(chǎn)生機械運動(dòng)的相互作用或機械平衡狀態(tài)。
機械平動(dòng)或轉動(dòng)時(shí)如果能略去摩擦，那么其啟動(dòng)之后就能維持原有運動(dòng)狀態(tài)，即所謂慣性運動(dòng)。如果在對稱(chēng)物體轉動(dòng)軸的一點(diǎn)上施一作用力矩，該轉動(dòng)物體就會(huì )產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)和章動(dòng)。如迴旋儀或陀螺在地面轉動(dòng)時(shí)，其重力可分解為軸上和垂直軸兩個(gè)分量，自旋速度與垂直軸分量同向側疊加具有彌漫趨勢，反向側疊加具有濃縮趨勢，使同向側趨向反向側而產(chǎn)生進(jìn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)速度又與陀螺自旋存在正反向，使正向側趨向反向側的章動(dòng)。但章動(dòng)向反向側同時(shí)重力垂直軸分量減少，進(jìn)動(dòng)和章動(dòng)相應減少，等零時(shí)，重力要恢復原狀，繼續引起進(jìn)動(dòng)和章動(dòng)，直到這些運動(dòng)能量全部消耗于摩擦能量上�？梢�(jiàn)自轉、進(jìn)動(dòng)、章動(dòng)是轉動(dòng)趨勢或作用的不同方式。
運動(dòng)的自旋體的核心速度與其自旋兩側速度疊加必存在同向側和反向側，同向側彌漫趨勢必趨向反向側濃縮趨勢，使運動(dòng)自旋體沿圓周或圈線(xiàn)或弦運動(dòng)，甚至環(huán)運動(dòng)。這就是圈體或弦存在的根據，也是三旋運動(dòng)存在的根源。牛頓力學(xué)實(shí)際上是宏觀(guān)機械力學(xué)，實(shí)際上是對宏觀(guān)物體或機械作“功”，即主要考察能量交換中可產(chǎn)生動(dòng)能差或受力物體方面運動(dòng)的一門(mén)科學(xué)。力可以用動(dòng)能差或“功”對物體位移比值來(lái)定義的。力矩可以用動(dòng)能差或“功”對角移的比值來(lái)定義的。功率即作功效率是動(dòng)能差或“功”對時(shí)間的比值來(lái)定義的。機械通常由重力、彈性力、熱膨脹力等作功，改變物體運動(dòng)狀態(tài)或動(dòng)能值。它受引力趨勢和外力作用原理支配。
能量交換方式不同所形成物體運動(dòng)方式也不同，最基本的有原子核重粒子間強交換作用，輕粒子間弱交換作用，輕重粒子間電磁交換作用。原子、分子間交換電磁作用（甚至粒子存在小粒子交換作用，它是實(shí)物不同物態(tài)、化學(xué)、生命產(chǎn)生的根本），粒子和實(shí)物間交換作用，實(shí)物間交換作用，天體和實(shí)物間重力作用，天體間萬(wàn)有引力作用等不同級別交換。牛頓力學(xué)研究最多的是實(shí)物體間與實(shí)物天體間交換作用，并引起受力物體運動(dòng)狀態(tài)變化。這類(lèi)實(shí)物體之間作用主要是重力作用、摩擦作用、彈性（推、拉、壓、舉、碰撞等）作用，可以用牛頓力學(xué)描述。宏觀(guān)物體或機械是由大量不規則運動(dòng)的粒子組成的，通常情況處于交換平衡的相對靜止狀態(tài)，只有外加作用力下才發(fā)生平動(dòng)或外加力矩下轉動(dòng)。一旦處于直線(xiàn)平動(dòng)或轉動(dòng)運動(dòng)狀態(tài)，若能全部解除所有作用力，那么就能保持其直線(xiàn)平動(dòng)或轉動(dòng)運動(dòng)，即所謂慣性，如牛頓力學(xué)描述。
作用力只是能量交換的兩方面中可以產(chǎn)生動(dòng)能改變量的一個(gè)方面。對于沒(méi)有產(chǎn)生動(dòng)能改變量的交換，不在牛頓力學(xué)范圍里討論。
實(shí)物體內分子粒子間交換作用形式不同則構成不同的物態(tài)，氣態(tài)的粒子實(shí)際上是獨立的不規則運動(dòng)，但通常只受地面重力作用或容器作用而受到運動(dòng)范圍限制，它跟容器壁交換作用可以對其作功。液體內分子或粒子通過(guò)（電磁）場(chǎng)質(zhì)交換而聯(lián)系成體的。固體內分子或粒子通過(guò)更小殼�；蛄Ｗ咏粨Q聯(lián)結成體的。固體或液體可通過(guò)加熱或其它辦法氣化，并產(chǎn)生體積膨脹，推動(dòng)物體運動(dòng)。分子粒子和實(shí)物體交換作用，尤其固體或液體加熱氣化的'體積膨脹（包括蒸汽機、內燃機、噴氣機等）引起對物體作用或作功，構成機械動(dòng)力，可以用熱力學(xué)能量轉化（變換）和趨勢描述。
二、場(chǎng)質(zhì)趨勢作用
實(shí)物體是以渦旋運動(dòng)成形為基礎的，周?chē)嬖谝?chǎng)質(zhì)、磁場(chǎng)質(zhì)、電場(chǎng)質(zhì)等。若實(shí)物體兩側場(chǎng)質(zhì)重疊而出現不平衡或不對稱(chēng)時(shí)，就會(huì )在場(chǎng)質(zhì)趨勻平衡趨勢中促使或推動(dòng)實(shí)物體移動(dòng)，即場(chǎng)質(zhì)趨勢的作用。如兩渦旋體濃縮質(zhì)量場(chǎng)質(zhì)相鄰一側反向重疊具有濃縮狀態(tài)，而外側同向重疊具有彌漫狀態(tài)，彌漫狀態(tài)側有向濃縮狀態(tài)側趨勢，促使渦旋體向鄰側移動(dòng)靠近，即相吸。實(shí)物體不同側周?chē)妶?chǎng)質(zhì)或磁場(chǎng)質(zhì)重疊出現不平衡，也同樣在平衡趨勢中推動(dòng)實(shí)物體移動(dòng)，是另兩類(lèi)場(chǎng)質(zhì)趨勢作用。
電是粒子（原子核、原子、分子等）破裂時(shí)產(chǎn)生的交換不平衡或加速場(chǎng)質(zhì)狀態(tài)的現象，帶電體運動(dòng)可產(chǎn)生磁環(huán)或渦旋環(huán)場(chǎng)質(zhì)狀態(tài)的現象，這些帶電磁物體周?chē)騼蓚葓?chǎng)質(zhì)疊加出現不平衡，就會(huì )推動(dòng)此物體運動(dòng)，即電磁能轉化為機械運動(dòng)。反之機械交換作用于某些電磁體也會(huì )產(chǎn)生電流或電磁場(chǎng)質(zhì)。電磁應用于電力和電訊兩大方面，電訊方面主要是通過(guò)導線(xiàn)或電磁波來(lái)傳遞信息，如聲音、文字、圖象、數碼等的弱電設備，主要是高頻信息的傳遞，將音頻重疊在高頻信號上實(shí)現信息傳遞。電力方面主要通過(guò)機械能量轉化變換為電磁能，因為機械運動(dòng)難以產(chǎn)生高頻，只能利用低頻高能在導線(xiàn)上傳輸，低頻可以減少輻射，高壓可以減少電流在導線(xiàn)上熱消耗。因此電力主要任務(wù)是能量傳輸和能量轉化變換，實(shí)現對機械作功或遠距離的能量或功的傳輸。
對于自旋與部分平動(dòng)周期性變換運動(dòng)的光量子來(lái)說(shuō)，其總能由周期變換能和直線(xiàn)平動(dòng)能組成的，并各占一半。如果光量子在運動(dòng)途徑上遇到介質(zhì)表面作用時(shí)狀態(tài)將是如何？量子只有周期性變換運動(dòng)和平動(dòng)運動(dòng)，沒(méi)有固定自旋，因此只能直線(xiàn)平動(dòng)運動(dòng)。量子束入射光滑介面(光密介質(zhì))，在入射的前半周內（相當于在地面的陀螺）若外側與速度同向則傾向于平行介面，停留到完全平行時(shí)才反射，從而實(shí)現反射光的相位和方位調整。同時(shí)光滑介面對光量子只有垂直向上作用（與入射相反），而水平方向一樣，因此反射角等于入射角。入射的后半周若外側與中心速度反向則傾向于垂直介面，并停留到收縮成點(diǎn)狀折射到介質(zhì)中，也起到相位和方位調整作用。同時(shí)使量子先入射部分受到介面交換作用產(chǎn)生偏向介面垂線(xiàn)角度，使折射角度小于入射角度。量子多了一項與介質(zhì)的交換能，量子在介質(zhì)中速度變慢�？梢�(jiàn)周期性變換粒子與宏觀(guān)物體介面碰撞時(shí)，能量交換而維持量子總能量不變性，停留在介面交換時(shí)間與動(dòng)能改變量乘積成常數，起了相位和方位調整作用。
《廣義力》一文指出，一般作用力是能量交換作用，且可產(chǎn)生動(dòng)能改變量或對外作功方面。但交換方式多種多樣，包含眾多的不引起動(dòng)能改變量的交換，如原子核重粒子間強交換作用，輕粒子間弱交換作用，重粒子與輕粒子間電磁交換。原子核破裂產(chǎn)生不穩定粒子，在平衡對稱(chēng)趨勢中衰變（甚至多次衰變）成較穩定粒子或被原子所吸收。萬(wàn)有引力、重力、電力、磁力等是平衡趨勢作用，分子間場(chǎng)質(zhì)交換作用、原子核與殼粒間電磁作用、重粒子間強作用、輕子間弱作用等是交換作用，屬于趨向平衡穩定狀態(tài)的主動(dòng)力作用。前面所述摩擦作用力、彈性作用力（推、拉、壓、舉、碰撞）、熱膨脹作用力等屬于破壞平衡穩定狀態(tài)的被動(dòng)力。但不管怎么樣，它們都要用能量變換、交換、遞傳來(lái)描述。
各種同場(chǎng)質(zhì)重疊所產(chǎn)生的平衡趨勢作用，如引力、磁性、電性、電磁性、強作用、弱作用等。實(shí)際上天體、原子、原子核的渦旋濃縮趨勢是建交在前者基礎上進(jìn)步濃縮，因此后者質(zhì)量密度要比前者高得多。濃縮使同類(lèi)的鄰近時(shí)，外側同向重疊趨向鄰側反向重疊的相當于吸引力作用，如萬(wàn)有引力、電磁作用、強作用（附帶弱作用）為不同層次、級別的濃縮重疊作用。對于運動(dòng)渦旋體間濃縮趨勢跟其相對運動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)的，運動(dòng)方向與趨勢垂直時(shí)，而處于螺線(xiàn)式運動(dòng)，只有速度足夠大到一定程度，才能維持圓周運動(dòng)。平衡趨勢使其又處于交換狀態(tài)，甚至交換平衡狀態(tài)，可見(jiàn)交換是建立在渦旋濃縮重疊作用基礎上平衡趨勢中形成的。渦旋體運動(dòng)必存在自旋速度與中心速度的正反向，使其沿著(zhù)圓周或環(huán)或弦或圈態(tài)等曲線(xiàn)運動(dòng)。如果渦旋體曲線(xiàn)運動(dòng)剛好是其與核心體濃縮重疊趨勢等零，即交換平衡狀態(tài)時(shí)，則處于允許的穩定軌道上運動(dòng)，并構成穩定的元素原子運動(dòng)結構狀態(tài)，即受交換同步及整數倍原理支配。
三、微觀(guān)粒子作用
廣義力的交換同步及整數倍原理應當以相互作用的能量變換或交換來(lái)描述更為合理，而交換涉及交換頻率、強度、成分、速度和平衡程度等到情況。如果交換只是能量子，而且不只是電磁量子交換，是更廣泛意義的能量子，如介子是強作用交換的能量子。那么弱作用的應該是比電磁量子更弱小的能量子，如中微子或微子之類(lèi)粒子交換。但由于至今尚未有觀(guān)察中性粒子有效工具，目前很難證實(shí)。不過(guò)從粒子渦旋形成的，通常具有磁性觀(guān)念出發(fā)，相信不久將來(lái)定會(huì )找到磁感應材料或磁敏材料來(lái)觀(guān)察中性粒子行跡。這類(lèi)設備發(fā)明將跟現代加速器相比美。但不管怎么樣，交換能量子描述廣義力可能是較佳方案。
微觀(guān)粒子與宏觀(guān)物體不同完全在于其運動(dòng)周期性變換和周期性交換作用，不是牛頓力學(xué)的宏觀(guān)物體靜止和勻速直線(xiàn)運動(dòng)。因為宏觀(guān)物體是大量不規則粒子運動(dòng)的重疊，根本體現不了周期性運動(dòng)狀態(tài)。交換本身雖然存在交換頻率、相位、方位、強度、純度（單純程度）等問(wèn)題，而宏觀(guān)交換是由大量粒子間交換組成的，其頻率、相位、方位、強度各式各樣的復雜結合，根本體現不出周期性交換頻率、相位、方位、波動(dòng)強度的特性。如《質(zhì)能再論》一文所指出的交換能是總能減去平動(dòng)能與周期變換能來(lái)描述更為妥當
ΔE=Δhν=mc-hν/2-m/2=mc(1-/c)
質(zhì)量愈大或速度愈小，交換能或交換頻率愈大愈雜，宏觀(guān)物體失去周期變換與交換屬性。
微觀(guān)粒子情況則完全不同，除了平動(dòng)和自旋外，具有明顯的周期性變換運動(dòng)和周期性交換作用。但又不同于量子只有平動(dòng)和周期性變換運動(dòng)，它比量子至少又多了自旋運動(dòng)和交換作用，而且不同類(lèi)型的粒子具有不同方式的運動(dòng)與交換。ΔE包含能量差或交換頻率差或質(zhì)量乘以速度平方差，那么粒子愈輕，即質(zhì)量愈小，交換強度愈弱，正如強（交換）作用、電磁（交換）作用、弱（交換）作用間的關(guān)系。強作用產(chǎn)生于重粒子之間交換，質(zhì)量大交換作用強。弱作用產(chǎn)生于輕粒子之間交換，質(zhì)量小交換作用弱。電磁作用產(chǎn)生于重輕粒子之間交換作用，質(zhì)量介于兩者之間。這樣可將三種作用。甚至萬(wàn)有引力等統一于以濃縮為主的交換觀(guān)念之中，強作用強度設為1，電磁作用則為1/137，弱作用則為10&sup-14。
形成上述強、弱、電磁三類(lèi)作用統一表達式。強度比值是由強作用公式2πf/hc≈1和弱作用公式2πg(shù)/hc，以及電磁作用公式μce/2h=1/137等計算得到的，f、g‘荷’實(shí)際上是強、弱交換場(chǎng)質(zhì)總量，稱(chēng)為強、弱交換荷，相當于電荷是電場(chǎng)質(zhì)總量類(lèi)似，可以用交換場(chǎng)散度描述。電磁交換是重輕粒子間的交換，又與電場(chǎng)與磁場(chǎng)聯(lián)系起來(lái)的公式，比較特殊，但仍跟電荷平方有關(guān)，即強、弱場(chǎng)質(zhì)交換描述參量。如果改寫(xiě)成相應關(guān)系式，則
2πě/hc=μce/2h
ě=μce/4π
其中ě可以看成電磁交換荷或稱(chēng)電磁交換荷�！昂伞睘榻粨Q總量，其交換強度總量除以球面積，即單位面積交換量來(lái)表示。
參考資料：
1，《物性論-自然學(xué)科間交叉理論基礎》陳叔瑄著(zhù)廈門(mén)大學(xué)出版社1994年出版
2，《物性理論及其工程技術(shù)應用》陳叔瑄著(zhù)香港天馬圖書(shū)有限公司2002年出版
3，《思維工程-人腦智能活動(dòng)和思維模型》陳叔瑄著(zhù)福建教育出版社1994年出版
【力的本質(zhì)研究的論文】相關(guān)文章：
研究觀(guān)眾的注意力的論文10-21
論西方藝術(shù)教育的本質(zhì)主義研究范式文學(xué)論文01-03
摩擦力本質(zhì)上是什么力09-30
論文：誠信的含義與本質(zhì)08-23
議論文的本質(zhì)06-29