我2012年发表在《科学与技术研究》第4期的“万有斥力定律及其应用”论述过斥力是如何形成的。今天我再次论证斥力是如何形成的及宇宙的膨胀。

　　爱因斯坦质能方程告诉我们：物体静止质量所含的能量是，E=mc^2，其中，E是能量、m是物体静止的质量或称不以光速运动的物体质量、c是光速。也就是说，爱因斯坦质能方程中的能量是物体所含的能量，并没有变现出来；我们再看动能的定义：E=mv^2/2，其中，E是动能、m是质量、v是物体运动的速度。这里我定义斥能：我们把物体的质量和物体曲线运动速度的平方乘积称之为斥能，数学描述：E= mv^2，其中，E是斥能、m是物体的质量、v是物体曲线运动的速度。

　　我们先简单梳理一下功、能的关系，如果物体能对外做功，则认为这个物体具有能量。因此能量的单位和功的单位一样，也是焦耳。能量以多种不同的形式存在。按照物质的不同运动形式分类，能量可分为核能、机械能、化学能、内能（热能）、电能、辐射能、光能、生物能等。总之，功是改变能量形式的量度。也就是说只要有做功，就有对应的能量发生变化，做多少功，就有多少对应能量的发声变化。也就是做功是原因，能量变化是结果，功和能的单位都是焦耳 。说明功和能存在着密切的关系。做功需要力，可以说，功和力是不可分割的，科学推理：能和力也是不可割裂的，下面我们讨论斥力和斥能的关系。

　　力是物质之间的互相作用，力是力学中的基本概念之一，是使物体改变运动状态或形变的根本原因。在动力学中它等于物体的质量与加速度的乘积；在能量、功中力等于能量或功除以距离。力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而单独存在。两个不接触的物体之间也可能产生力的作用。力的作用是相互的。引力是物质之间质量作用的结果，引力没有考虑运动。其实，物体都是运动的，也是相互作用的，物体质量之间产生引力的同时，由于质量的运动形成斥能，同样会形成斥力。也就是说，物体的曲线运动产生斥力。

　　由上面的论证可知，功和能除以距离就是力，科学推理，两个物体之间的斥力和一个物体相对另一个物体的斥能成正比和它们的曲线运动的半径成反比，数学描述：F=mv^2/R，其中，F 是斥力、mv^2是斥能、R是曲线运动的半径。

　　我解析一下匀速圆周运动向心力和斥力的关系，曲线运动用此理论类推解释。匀速圆周运动为何需要向心力呢？因为做匀速圆周运动的物体，是曲线运动，产生了斥力，必须存在力，提供向心力平衡斥力，斥力和向心力大小相等方向相反，并且作用在同一直线上。由于物体在做匀速圆周运动，是曲线运动的，必然产生斥力。曲线运动速度的方向是曲线上点切线的方向，垂直于切线过切点的直线——是物体向心力和斥力的作用线，向内必过圆心，是向心力的方向，向外就是斥力的方向。由于向心力和斥力大小相等方向相反，所以向心加速度的大小不变；由于斥力时刻方向时刻在变化，所以向心力的方向也必须时刻在改变，始终指向圆心。

　　匀速圆周运动和匀速直线运动一样，也是在平衡力作用结果，匀速圆周运动和匀速直线运动不同的是，匀速圆周运动所受平衡力的合力大小为零，但是方向时刻在变，而匀速直线运动不仅平衡力合力的大小为零，方向也不变。严格来说，这两种运动都是理想运动状态，宇宙中根本不存在这样的运动。

　　在大尺度宇宙的质量分布是均匀的，宇宙的理想模型可以认为是两个相互绕转的质点，类似于相互绕转的双星。由于组成宇宙的天体在辐射，质量必然会减少，质量减少就是质量损失，符合爱因斯坦质能方程规律。宇宙开始之后，由于辐射质量损失产生的能量加速剩余的质量。宇宙开始之前没有能量，宇宙开始之后存在辐射，即存在能量。根据爱因斯坦质能方程可知：能量可以表示为mc^2，其中m是损失的质量，c是光速；根据能量守恒定律，宇宙损失的质量释放的能量，传给剩余质量，我们表示为m1v^2，m1是宇宙剩余质量，v是剩余质量的平均速度，m2是宇宙损失的质量，c是光速。所以这种变化始终遵循：m1v^2=m2c^2，m1+m2=M,M是宇宙开始是时的总质量。m1v^2，我们可以看出：宇宙剩余的质量逐渐在减少，但是宇宙剩余的能量始终在增加，也就是说，虽然斥能携带的质量在减少，但是斥能始终在增大,我们可以得出结论，在宇宙的变化过程中，引力在减小、斥力在增大。根据引力公式：F=Gm1m2/R^2,斥力公式：f= mv^2/R。反证法、控制变量法证明宇宙是膨胀的。

　　假设在宇宙变化过程中宇宙的半径不变(R^2、R是常数),此时引力、斥力相等。由于宇宙在变化过程中，质量在减少，并且宇宙的半径不变，必然得出结论：F=Gm1m2/R^2 必然在减小（由于假设R^2不变）；又由于宇宙在变化过程中，斥能（mv^2）在增大, f= mv^2/R必然会增大（由于假设R不变），即在宇宙的变化过程中，f始终大于F，宇宙必然向斥力的方向移动，即半径必然增大，这与证明开始的假设矛盾，所以在宇宙的变化过程中，宇宙的半径是变化的，并且是增大的，这就是宇宙膨胀的真实、本质原因。

　　由上述分析、论证可知：宇宙中一定不会存在距离较小，在一条直线上的两个天体，即不是相互绕转的天体。因为在一条直线/R斥力公式，曲线运动的半径趋于无穷大，斥力f等于零，只存在引力，在宇宙演化的长河中，早已合并。

　　曲线运动的天体必然产生斥力，同时必然存在引力——向心力，平衡斥力；宇宙中一定不会存在距离较小，在一条直线上的两个天体，即不是相互绕转的天体。其实，宇宙也不存在绝对直线运动的天体。宇宙的演化过程就是引力在减小、斥力在增大的过程。

　　其实，万有引力的推导就是利用斥力的大小和引力的大小相等，通过斥力的计算推导的结果。今天我不讨论这个话题，因为和本论文的题目不匹配。