破解广义相对论的曲度——度规变换函数(3)
对于一个粒子、光量子系统来说，它具有：
（1）
粒子自身光量子质点由
的运动速度，粒子自身光量子质点以
的自旋旋转速度，这些决定粒子自身光量子质点能量，是粒子系统
的内能。粒子系统单位体积的内能用
表示。内能与粒子光量子质点的密度成正比，
。我们讨论的是宏观的情况，按照爱因斯坦的质
能定律， 
。
是用曲度度量单位度量的光量子密度。
表示当粒子处在孤立状态时，粒子单位体积的应有内能。当粒子处在孤立状
态，粒子与其整个周围稳定空间达成平衡时，
。
（2） 我们讨论的是宏观的情况。在许多情况下，粒子的周围局部空间在该点的能量是也存在的，并且不是不变的。譬如粒子附近存在热
源、引力势能、电磁势能等。这些能量通过传导进入粒子。粒子还存在自身整体的运动速度的动能，我们不妨称诸如这些能量为粒子宏观
能量。我们用
表示单位体积粒子的“宏观能量”。
（“宏观能量” 往往用下式决定：
。
是粒子的温度，
为熵，
、
分别是粒子受到的广义力、广义坐标。“宏
观能量”也可以用
表示，
。
为物体的热能，
为系统对外作功。）
粒子的整体能量应该是粒子的内能与粒子的宏观能量
之和。
用
来表示粒子单位体积的“整体能量”，
。
在传导过程中，由于传导，能量传导到粒子，使单位体积粒子系统的内能发生变化，就会增加，照说就应该会增
加。但是当粒子与周围空间达成平衡时，此时爱因斯坦的质能定律应该仍然成立，粒子单位体积的“整体能量”还应该趋向于
。
是粒子与周围整个空间达成平衡的一个重要条件。这是一个爱因斯坦重要假设，已经有大量事实得到验证。
按照上面的假设应该有
。现在
，这个等式又如何能成立呢？只有使减少，使
时才能成立。
设此时
.
是此时粒子光量子的密度。于是就有
，只有这个等式能成立时，粒子才能与周围空间达成
平衡。设
，
式此即
。
我们用
表示与
之差，
。由上式
得：，
，即
。为了保持与整个稳定的物理空间
在该点的平衡，就必须有
。这样才能使
，粒子才能保持与整个稳定的物理空间在该点的平衡。要使
，当增大时，必须也增大，才使得到。而，要使使增大，
必然減少，这个粒子的光量
子的密度必然就会减少，这样才达到
，使这个粒子密度变化后的单位体积整体能量与整个稳定的物理空间相平衡。
由此可见，
是在粒子周围的能量
存在的情况下，决定粒子的光量子的单位体积的密度与整个周围稳定的
物理空间相平衡的一个条件。在趋向于整个周围稳定的物理空间达成平衡过程中，是决定粒子的光量子质点密度的一个因素。是决定
在场中粒子的光量子质点密度的一个重要条件。
然而上文我们已经证明了：决定粒子的光量子质点在该点的密度的因素是粒子在该点的度规变换函数
，
，而
是
个常量。
它是微分方程
的一个解。在度规变换函数中，
是一个常数，它是此微分方程的一个初始条件。应该
也是决定粒子的光量子质点在该点的密度的一个重要条件。而本文中所述的是决定粒子的光量子质点在该点的密度的一个主要条件。对一
个粒子来说， 与同对应粒子的光量子质点在该点的密度。它们之间必然存在函数关系。设是的函数，我们可以将写成的函数形
式，
即用
来表示。度规变换函数
,这样就可以表达成
。
（这里须说明，在度规变换函数中的曲率
，它是由曲率方程确定的，是由曲率方程中的同位旋量子数，自旋量子数决定的，和能量没有显函数关系。）
现在表达成
，这样粒子的光量子质点在
点的密度。
。为了简单，这个公式也可以写成
。
设粒子单位体积光量子的“整体能量”是
，在场中，粒子单位体积光量子的“整体能量”
等于
时，粒子与周围稳定空间在
该点达成平衡，此时设定
，
。
在粒子的单位体积“整体能量”大于
时，
，此时粒子向周围空间发射光量子。此时
，
。
在粒子的单位体积“整体能量”小于时，
，此时周围空间向粒子输入光量子。
，
。
是减函数。
在粒子与周围空间完全达成平衡之时，粒子的质量是
当粒子的 “整体能
量”与
之差
时，此时
。
但此时，若粒子的单位体积“整体能量”第一次增加
时，
，粒子的单位体积质量为
。在这种情况下，
当粒子的单位体积“整体能量”第二次又增加了
，
，粒子的单位体积质量为
。
再从另一角度来观察，若粒子单位体积“整体能量”一次就增加了
，此时粒子的单位体积“整体能量”与之差是
，此时粒
子的单位体积质量应为
。
式和
式所表示的这两种过程粒子的单位体积“整体能量”增加量值是一致的，两种
情况下粒子的质量相同。
，
由此得到：
，
。
，
，
而
，
，
。
，
。
是一个与无关普适常数，并不受粒子的种类，的种类、形式等等的影响。是减函数，
。
是一个常值数字。当粒子的单位
体积“整体能量”等于时，
，
，由此得到
,
。
在一般情况
下
。
上文已说明在粒子与周围空间完全达成平衡之时，粒子的质量是
是系统单位体积整体能量
时粒子的质量。
对于一个由
个粒子组成的系统来说，第个粒子的质量是
。
总前所述：设物体的质量为
。若此时粒子的温度小于周围空间，在粒子与周围空间达成平衡之前，当粒子的单位体积“整体能量”小于
时，粒子向周围空间吸收光子，这样使粒子内能增加，同时粒子的质量也增加。吸收光子的量值应该是：
。
在粒子与周围空间达成平衡之前，若此时粒子的温度大于周围空间，粒子的单位体积“整体能量”大于时，粒子向周围空间放出光子，这样使粒子内能減少，同时粒子的质量也減少。粒子向周围空间放出光子。放出光子的量值应该是：
。
现在讨论物体加热发光过程。物体与热源接触，把热源看作周边局部空间，此时物体单位体积“整体能量”小于在该点的周边单位局部
空间的能量，热源向物体输入能量。使物体的单位体积的宏观能量以及整体能量增大。但此时相对周围广大的平稳空间，为了达到
与周围平稳空间能量平衡的趋向，
，这种情况物体的光量子密度、物体的质量趋向減少。物体的光量子必然向周围空间输出。
物体的光量子向周围空间输出，即物体向周围空间发射光子。这就是物体受热发光的过程。所谓受热发光过程即物体把热源的光量子传递给
周围空间
但是当物体受热源加热后，立刻离开热源时，在短时间内，它还包含了热源加热时供给的能量，使物体单位体积“整体能量”暂时仍大
于，此刻物体的质量也仍旧大于物体在与加热前的原始质量。这个观点可以参考：“ENGINEERING SCIENCES”中国工程科学，vol.8, NO.2, JUN
2010,中的文章： “An experiment discovery about gravitational
force changes in materials due to temperature
variation”。这篇论文所述的结论，与本文所述的原理应该说是一致的。也就是说物体加热后马上离开热源，物体的质量暂时会大于加热
前的质量.这说明在加热时物体吸收了热源的光量子。当然时间长了，它会恢复到原来的质量。这个实验也可以作为“物质最最基本的构成
是光量子”的一个事实证明。为什么我们说任何物质是由光量子组成的呢？这是因为：（1）物体加热前、后，物质的分子、原子的结构没有
发生任何改变。（2）当物体加热后马上离开热源，物体的质量暂时也会大于加热前的质量。
按照量子力学的观点，在热幅射的情况下，可以选择并表达成
的形式，即：
，按照上文，物体向周围稳定空间放出光
子。放出光子的量值应该是：
。也可以写成：
这似乎可以与普朗克的黑体辐射公式相对应。
黑体辐射的分布是辐射体与周围稳定空间处于平衡状态时能量按频率的分布。普朗克的黑体辐射公式:
。取公
式
和公式
中光量子的频率都同为
，并取公式中的
等于公式中的
，这即把公式
中代入公式
中
，即得：
。注意到在公式中
是黑体以为单位能向周围空间发出或吸收的光，放出或吸收的能量密度也是对应于
或它的整数倍， 按照量子力学的观点和黑体辐射原理，公式左边
只可能包含或它的整数倍的因子，不可能包含其它任何指数因
子。等式右也边不可能包含指数因子，必然有
。若采用适当的单位制，可以导致
。
。
是玻耳兹曼常
数，是絕对温标温度。
是一个与无关的一个常数，
，按照上文分析，度规变换函数，而现在得到
，度规变换函数就可以表达成
。
。
然而在一般情况下，尤其在讨论单个粒子的时
候，粒子是与周围稳定空间达成平衡的，
，
，
，在这种情况下能始终成立。
附记：玻耳茲曼常数:
.
摩尔气体常数：
.
阿伏伽德尔常数：
。（一克分子分子数。）
普朗克常数：
。
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