爱华网《宏和微的推理假说》(写作中)
作者 曾展刚
《光变篇》第一部分 准备理论工具
第十一章 双向速度和能量
第一节 表述单向速度、双向速度（速度平方）
单向速度和双向速度可以将个体物体是否同时以两个方向运动予以区分。
一、表述单向速度
个体物体以一个方向运动，可以单向表示其运动方向。
以一个方向运动的个体物体就所具有的速度可以表示为单向速度。
表述单向速度（速度一次方）：
在连续两个时点中，个体物体在第一个时点只有一个运动方向并且在两个连续时点所形成的时间段中只以一个方向运动，该物体只有一个方向的运动速度是单向速度或速度一次方。
单向速度或速度一次方的物理量纲是：
米/秒（m/s）
以V表示一个方向的运动速度，单向速度或速度一次方的物理表达式是：
V
参照数学可以忽略表示一次方，单向速度或速度一次方就是物理中的已有的速度概念，即单向速度或速度一次方可以只用速度来表示。
人们可以用速度去描述一个不作旋转的直线运动物体，例如：不作旋转、直线升空的火箭。
二、表述双向速度（速度二次方）
对于一个直立地面的观察者，可以有前后、左右两个观察方向。
将观察者前后方向定为纵向，将观察者左右方向定为横向，
在足球比赛中，人们经常看到足球一边自旋、一边向前滚动，足球同时具有横向自旋和纵向移动两个方向的速度。
速度只能表示足球横向自旋和纵向移动两个速度之中的一个，没有特别说明就不能清楚速度所指的是横向自旋速度还是纵向移动速度。只是以速度去描述这个足球的运动状态明显不足够。
在动能公式E=（1/2）mv2中，人们碰上了速度二次方。
能量的物理量纲是千克（米2/秒2）。（米2/秒2 ）可以表示为（米/秒）2，即速度二次方。
通过上面的介绍，人们可以知道：速度二次方在描述物质运动状态上面有重要作用。
在牛顿所著的《自然哲学之数学原理》一书中，第二编《物体（在阴滞介质中）的运动》的第二章《受正比于速度平方的阻力作用的物体运动》和第三章《物体受正比于速度部分正比速度平方的阻力运动》都提及速度平方。
在物理中，速度平方是重要的概念，但在互联网却未能搜索到关于这个概念的描述。下面为大家探索如何表述速度平方。
单向是一个方向, 双向是两个方向。
个体物体同时以两个方向运动，可以用双向表示其同时具有的两个运动方向。
同时以两个方向运动的个体物体就所具有的两个方向运动速度可以表示为双向速度。
表述双向速度：
在连续两个时点中，个体物体在第一个时点有两个运动方向并且在连续两个时点所形成的时间段中以两个方向运动,该物体同时具有的两个方向的运动速度是双向速度。
双向速度的物理量纲是：
米2/秒2（m2/s2）
两个方向的运动速度分别以V1、V2表示，双向速度物理表达式是：
V1V2
参照数学将二次方表示为平方，表述速度平方（速度二次方）：
以双向速度运动的个体物体具有两个方向的运动速度在数值上相等,该物体具有的双向速度是速度二次方或速度平方。
速度平方（速度二次方）的物理量纲是：
米2/秒2（m2/s2）
两个方向的运动速度分别以V1、V2表示，V1=V2，设定V=V1=V2，速度平方（速度二次方）方物理表达式是：
V2
速度平方（速度二次方）也是双向速度。双向速度的两个方向速度的数值既有相等，也有不相等；速度二次方（平方速度）的两个方向速度的数值只有相等。
物质以双向速度运动的例子很多，例如：地球一边自旋，一边绕太阳公转。
双向速度在分析可见光子的运动上面有非常重要作用，为方便表示，以横向速度和纵向速度分别表示双向速度的两个方向速度。
必须明确的是：横向速度和纵向速度只是分别表示双向速度的两个方向速度的名称，这两个速度的方向可以相互垂直，也可以不相互垂直。
第二节 以双向速度表述能量
能量定义：
物质运动的一种度量。对应于物质的各种运动形式，能量也有各种形式，彼此可以互相转换，但总量不变。热力学中的能量主要指热能和由热能转换而成的机械能。(引于互联网百度百科《能量》)
依据能量量纲千克（米2/秒2）、功的计算公式W=FS、动能公式E=（1/2）mv2，可以以双向速度表述能量：
物质以双向速度运动形成能量。
以双向速度表述能量清晰地将能量的主体表示出来，能量的主体是物质。
第三节单向速度和双向速度相互联系的三个物理现象及其内涵
下面是三个常见的单向速度和双向速度相互联系的物理现象：
1、相同大小的力量作用于同一物体的不同位置可以只是形成单向速度，也可以形成双向速度。
例如；用球杆向桌球中心击打，桌球可以只是向前滚动；以相同力量用球杆击打桌球偏离中心的位置，桌球横向自旋和纵向滚动。
物理现象表明；物体受到外力作用后，可以形成动量，也可以形成能量。
物质以单向速度运动形成动量，物理量纲是千克（米/秒）。
物质以双向速度运动形成能量，物理量纲是千克（米2/秒2 ）。
2、以双向速度运动的物体受到阻力后转变为只是以单向速度运动。
例如：转动一个小球，让小球平行于地面横向自旋；将横向自旋的小球从斜板向下滚落地面，小球横向自旋和纵向滚动。
有一种情况：小球纵向滚动受到地面的阻力。随着小球不断纵向滚动，小球横向自旋速度逐渐减慢并消失，小球只是纵向滚动并最终停止滚动。
还有另一种情况：小球横向自旋速度较大、纵向滚动速度较小，小球受到地面的阻力而逐渐减慢并停止纵向滚动，仍然会横向自旋。
小球能够在地面滚动，表明地面对小球的阻力被克服。阻力被克服，也就是形成阻力的物体受到了力的作用。
物理现象表明：
（1）具有能量的物体可以对与之相接触的物体施加力的作用。
（2）具有能量的物体向与之相接触的物体施力后可以转变为具有动量。
3、以单向速度运动的物体受到外力后可以转变为以双向速度运动。
例如：横向击打在地面纵向滚动的小球，小球横向自旋和纵向滚动。
物理现象表明；具有动量的物体受到外力作用可以形成能量。
第四节 讨论质能互变需要回归物理基础知识
节日，在舞台上莺歌燕舞的美女以美丽的身体向大家表现美妙舞姿。
停止舞蹈、等候谢幕，美女身体依然美丽动人。
人们知道：舞姿依靠美女身体来表现，没有身体就没有舞姿，舞姿离不开身体；舞姿不能创造身体，停止舞蹈后美女身体依然存在。
舞姿依赖美女身体的存在，美女身体的存在不需要依赖舞姿。
如果说舞姿和身体可以互变，舞姿能转变为身体，身体能转变舞姿并且舞姿不需要依赖身体，甚至身体在转变过程中幻灭而成为舞姿。人们对此会有正确判断，会不约而同地说：谬论！
令人吃惊的是，相同性质的谬论正在物理学中象神圣不可侵犯的真理一样被一些人信奉，这就是质能互变谬论！
将质能互变当作教条后，物理学出现了难以解释的矛盾：
机械能的主体可以是机械；光能的主体可以是可见光。机械、可见光是物质。
爆炸产生的强大破坏力将钢铁、石头等物质集合体撕碎，形成光明和黑暗。由此可见，个体可见光子是质量不可再分割最小微粒。主体物质是质量不可再分割最小微粒的光能可以转变为热能，但有些人否定热能的主体是物质。
能量被模糊成为超脱于物质和非物质的概念，是上述矛盾的根源。人们对质能互变的错误应有清醒的认识。
讨论质能互变这个问题需要回归物理基础知识。
动能公式是E=（1/2）mv2，爱因斯坦质能方程式是E= mc2。
将质量m=0代入动能公式和爱因斯坦方程式，E的计算结果都是零。
显然，能量E离不开质量，有物质存在才有能量E存在。
如果能量E=0，物质是否全部为0而没有物质存在？
答案是否定的。
物质能以动量mv的形式存在；当速度v达到光速数值c，物质能以动量mc存在。当E=0的时候，物质m虽然不能以能量形式存在，却能以动量形式存在。
离开能量E，物质能以动量形式存在。
在自然中，质量m=0，E必然为0；E=0，质量m能以动量mv (包括mc)存在，m可以不为0。
通过运用物理基础知识进行分析，可以很请楚：
能量E必须依赖物质m才能存在，物质m无须依赖能量E也能存在，物质m和能量E不可能对等，不存在质能互变。
除了美女舞蹈的例子外，生活经验可以让人们知道质能不可以互变：
人们不会因为吸收了太阳光能量出现的质能互变效应而不需要吃东西；石头、钢铁也不会因为吸收了太阳光能量出现的质能互变效应而不断疯长。
表示能量的基本物理单位是千克（米2/秒2），这个物理单位清楚表明：
物质以双向速度运动形成能量。
不管能量的物理单位变化成焦耳、灼目、熏鼻等名堂，都改变不了能量的主体是物质的事实。
E= mc2是在特定条件下，物质具有的特定能量：
当质量为m的物质被分解为群体的质量不可再分割最小微粒，每个质量不可再分割最小微粒都以双向速度运动，并且横向速度和纵向速度都相等和达到c数值，就形成mc2。
以c平方运动的个体质量不可再分割最小微粒具有强大的杀伤力，也有其特殊的物质运动路径。
在核爆中，人们很难测量到E= mc2，只能测量到E≈mc2，E只能非常趋近于mc2。这并不是人们在测量上出了问题，而是在现实时空中基本不具备质量不可再分割最小微粒以c平方运动的物质运动路径。
由核材料铀制做的两个半球相互连接、碰撞并超过临界体积后形成核爆。形成核爆的材料是特定的，普通非核材料相互碰撞不会形成核爆。在特定条件下才会出现E=mc2，正是因为这样，人们将石头相互敲打出火花才不会受到类似于核辐射的光杀伤。
E= mc2隐藏奥秘，不能理解为质能互变。
第五节 揭示动能定理不适用于光子运动的原因
一、动能定理考虑物质运动单路径和实际中光子运动的多路径有所不同
动能：
物体作机械运动所具有的能量。（引于互联网百度百科《动能》）
动能定理：
所谓动能，简单的说就是指物体因运动而具有的能量。数值上等于（1/2）Mv^2. 动能是能量的一种，它的国际单位制下单位是焦耳(J)，简称焦。
……
动能定理中的位移，初末动能都应相对于同一参照系。
1、动能定理研究的对象是单一的物体，或者是可以堪称单一物体的物体系。
2、动能定理的计算式是等式，一般以地面为参考系。
3、动能定理适用于物体的直线运动，也适应于曲线运动；适用于恒力做功，也适用于变力做功；力可以式分段作用，也可以式同时作用，只要可以求出各个力的正负代数和即可，这就是动能定理的优越性。（引于互联网百度百科《动能定理》）
动能定理以地面为参考系，相对于考察方，地面和考察方在任何方向上没有速度差异，是静态地面，具有动能的物体是被考察物体，地面就是它的路径。地面是被考察物体的静态单路径。换言之，在动能定理中，所考察的是具有动能的物体在静态单路径上运动。
在实际中，人们步行的路径是多路径，空气和路面就是人们步行的路径。和人们行走一样，被考察的具有动能的物体不仅仅是和地面接触，还与空气、光明或黑暗等物质接触。在实际上，被考察的具有动能的物体运动路径是多路径而不是单路径。在动能定理中。只是考虑被考察具有动能的物体的静态地面单路径，忽略空气、光明或黑暗等物质所形成的路径。由于忽略其他路径，因此，在能量的应用计算中往往出现能量损耗。
能量损耗：
变形周期中损失的能量与材料体积之比。亦称之为单位阻尼能。
高分子材料具有黏弹性，发生变形时不是完全的弹性变形，而伴随着发生塑性变形。在发生塑性变形时，由于分子间或晶面间的滑移，摩擦生热等耗去了能量，因此不能使原加的能量完全以形变能贮存，并在恢复过程中释放。失去的那部分能量就属于能量损耗。正确了解这一点，就可以根据不同用途来进行选材，也对新材料的研究起指导作用。（引于互联网百度百科《能量损耗》）
引用资料让人们对能量损耗有所了解，但是，并没有揭示路径对能量损耗的影响。
在沙滩的海水中开动摩托车就能让人们知道路径对能量损耗有很大影响。
如果在沙滩较深的海水中要保持摩托车在沙滩较浅的海水中的运动速度，就要加大油门。比较在沙滩较深的海水中，在沙滩较浅海水中开动摩托车会比较节省能量的消耗。
一般而言，静态空气的阻力小于静态海水的阻力。比较在沙滩较深的海水中，摩托车在沙滩较浅海水中开动的路径有所变化，空气和摩托车接触面增多，海水和摩托车接触面减少，即空气形成的路径增多而海水形成的路径减少。
摩托车在沙滩边的海水中开动的路径是多路径，是海水、沙子、空气、光子等物质组成的多路径。摩托车与海水、空气接触面的变化就是多路径发生的变化，摩托车开动的多路径变化直接影响到能量损耗。
能量损耗直接影响到实际中的动能测量数值，实际中的物质运动多路径的变化影响能量损耗。显然，疏忽物质运动的多路径，动能定理不得不面对能量损耗的问题。换言之，由于存在能量损耗，已经存在实际的动能测量数值和动能定理的计算数值不完全吻合的情况。
和人们走路一样，被空气包围或被黑暗包围的光子并非只有一条运动路径。动能定理考虑物质运动单路径和实际中光子运动的多路径有所不同，光子动能的计算结果和实际情况不同是不可避免的。
二、在只考虑静态单路径而忽略其他路径的情况下，揭示物质以双向速度运动和动能定理的联系
（一）被考察运动物体带动相同质量、形状、体积的静态路径后所发生的速度变化
选两个相同质量、形状的白蜡圆饼A和B。对于观察者，B在任何方向上都与观察者没有速度差异，B是静态路径。A是被考察运动物体，以速度V顺时针转动。
A左、B右，A和B的圆面朝向观察者。将A圆饼的轮边连接B圆饼的轮边后，A顺时针转动的速度减慢，被A带动的B逆时针转动，A和B最终以相同数值的转动速度互为路径地相对运动。
忽略摩擦阻力，A和B相对转动的相同速度数值是多少？
相对于观察者，A以速度v转动，其动量为mv；静态B的动量为零。A带动B后，A和B最终以相同数值的速度转动。由于A和B质量数值都是m，依据动量守恒定律，可得出A动量为（1/2）mv，B动量为（1/2）mv，两者动量之和正好是A原有动量。A带动B后，A和B相对运动的相同数值的速度是（1/2）v。
忽略摩擦阻力的影响，通过计算可知，以速度V运动的被考察运动物体在相同质量、形状、体积的静止路径上运动，将它的一半速度传递给静态路径。
人们在乘坐汽车的时候不妨向后面看看，相对于以速度v前进的汽车，路面以速度v后退。
（二）忽略其他路径的影响，纵向速度（1/2）v传递给静态路径的被考察运动物体以速度v横向旋转形成（1/2）mv2
被考察物体同时以纵向速度v前进和速度v横向旋转，忽略其他路径对它的横向速度的影响，实际就是忽略它的横向速度和其他路径的相互影响，它的横向速度可以保持为v。与此同时，它在相同质量、形状静态路径上运动，将纵向速度（1/2）v传递给静态路径，它自身就只有（1/2）的纵向速度v。
被考察物体的运动状态是纵向速度（1/2）v和横向速度v相结合，表示为（1/2）mv2。E=（1/2）mv2正是动能定理公式。
应用动量守恒定律，忽略其他路径的影响，上面的（一）和（二）联立后，物质以双向速度运动和动能定理的联系被揭示出来。
（三）在构成其他路径的物质很微小的情况下，动能定理和实际情况基本吻合的原因
在构成其他路径的物质很微小的情况下，其他路径对被考察物体的横向速度影响很微细，被考察物体将纵向速度（1/2）v传递给静止路径，因此，动能定理和实际情况基本吻合。
（四）假设介质静态，揭示动能定理不适用与光子运动的第二个原因
个体黑暗物质和个体光子都是质量不可再分割的最小微粒。如果将个体黑暗物质视为静态，个体黑暗物质就是在质量上和光子等同的静态路径，包围光子的黑暗物质对光子的纵向速度和横向速度都有不可忽略的影响。光子要将一半的纵向速度和一半的横向速度传递给包围它的静止黑暗路径，动能定理不再适用。
（五）黑暗可以以光速运动，揭示的动能定理不适用与光子运动的第三个原因
在实际观察中，光明离去后，黑暗立即填补，黑暗可以以光速运动。相对于观察者，填补光明空缺的黑暗与观察者在一定方向上有速度差异，是动态黑暗。动能定理以静态路径为参考系，成为光子运动路径的动态黑暗路径与静态路径明显不同。
综合上面内容，可以清楚动能定理不适用于光子运动的三个原因。
原因一:
动能定理考虑物质运动单路径和实际中光子运动的多路径有所不同。
原因二：
动能定理忽略其他路径对被考察物体的横向速度影响，黑暗物质对光子的纵向速度和横向速度都有不可忽略的影响。
原因三：
动能定理以静态路径为参考系，成为光子运动路径的动态黑暗路径与静态路径明显不同。
第六节 揭示物质以双向速度运动和E=mc2的联系
一、计算相同质量的动态被考察物体和动态路径之间处于静态的动量变化
（一）动态被考察物体和动态路径之间处于静态
动态被考察物体和动态路径之间在任何方向上都没有速度差异，动态被考察物体和动态路径之间处于静态。
例如：观察在河面上相同方向、相同速度运动的轮船和流水。
相对于观察方，轮船和流水都是动态，动态轮船以动态流水为路径。动态轮船和动态流水在任何方向上都没有速度差异，动态轮船和动态流水动态之间处于静态。
（二）计算相同质量的动态被考察物体和动态路径之间处于静态的速度变化
选取两个相同质量、形状、体积的白蜡圆饼A和B。A是被考察运动物体，A以速度v顺时针转动；B以速度v逆时针转动。
A在左边，B在右边，将A和B的圆饼平面朝向观察者。将A圆饼的轮边连接B圆饼的轮边后，顺时针转动的A和逆时针转动的B互为运动路径地以相同速度转动。
忽略摩擦阻力的影响，以速度v顺时针转动的A和以速度v逆时针转动的B在连接后相同转动速度的数值是多少？
相对于观察者，质量相同、转动速度都是V的A和B具有相同动量mv，两者的动量之和是2mv。A和B连接后，A和B以相同数值的速度转动。依据动量守恒定律，连接后的A和B的总动量是2mv。因转动速度相同，连接后，A动量为mv，B动量为mv。由此可知，以速度v顺时针转动的A和以速度v逆时针转动的B在轮边相互连接后，都无需将自身的速度传递给对方。
二、揭示物质以双向速度运动和E= mc2的联系
（一）在相同质量、相同方向、相同速度的动态路径上运动不影响被考察物体的纵向速度或横向速度
通过上面的计算可以知道，在相同质量、相同方向、相同速度的动态路径上运动不影响被考察运动物体纵向速度。同样，在相同质量、相同方向、相同速度的动态路径上运动不影响被考察运动物体横向速度。
相同质量、相同方向、相同速度的动态多路径顺从被考察运动物体，不影响考察运动物体以纵向速度V和以横向速度V运动，被考察物体的运动状态是纵向速度V和横向速度v相结合，表示为mv2。
（二）揭示物质以双向速度运动和E= mc2的联系
个体黑暗物质和个体光子都是质量不可再分割的最小微粒，如果质量相同、能以光速运动的个体黑暗物质在方向上都顺从光子的纵向速度、横向速度，当光子的纵向速度、横向速度都是c，将c代入v，在相同质量、相同方向、相同速度的动态黑暗多路径运动的光子就能以mc2运动。
在方向上都能顺从光子的纵向速度、横向速度的动态黑暗多路径中以及光子纵向速度、横向速度都是c的条件下，mc2是mv2的特定数值。物质以双向速度运动和E=mc2的联系获得揭示。
由于在方向上都能顺从光子的纵向速度、横向速度的特定动态黑暗多路径不容易在现实中形成，即使光子纵向速度、横向速度都是c，现实中的黑暗物质会在方向上不能完全顺从光子的纵向速度、横向速度，对光子以mc2运动有一定阻碍。正因为这样，在核爆测量中，获得的是E≈mc2而不是E=mc2。
第七节 E=（1/2）mv2和E=mc2的联系和区别
一、E=（1/2）mv2和E=mc2的联系和区别
（一）E=（1/2）mv2和E=mc2的联系
都是物质的运动形式，是物质以双向速度运动形成的能量。
（二）E=（1/2）mv2和E=mc2的区别
E=（1/2）mv2考虑静态单路径；E= mc2考虑动态多路径。
二、E=（1/2）mv2和E=mc2联立揭示能量变化和物质运动路径变化有密切关系
疏忽物质运动的多路径，动能定理需要面对能量损耗的问题。
能量损耗让人们有清楚的认识：
受到实际中多路径的变化影响，被考察物体的动能实际测量数值呈现变数。
不是所有光子都能以mc2运动，日常中的可见光的杀伤力不强足以说明这个问题；另外，在核爆测量中只能获得E≈mc2。这些现象说明：
即使考虑了动态多路径，光子纵向速度、横向速度都是c，由于光子连接的动态多路径的运动方向多变，被考察光子的动能实际测量数值呈现变数。
E=（1/2）mv2和E=mc2联立揭示出能量变化和物质运动路径变化有密切关系。在实际测量能量变化的时候，需要注意物质运动路径的变化。
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