一物一时空

摘要：认为每个物体都拥有其时空体系，任何地方的时空体系是宇宙中所有物体时空体系于该处的综合。星系的时空体系由于受其本身的旋转运动影响而作相应的但并非处处一致的旋转，导致各星球实际的运动速度远小于我们的观察。因此对螺旋星系旋转速度的解释无需暗物质。随着宇宙的膨胀，各星系受其他星系的影响越弱和其独立性越强，实际上速度不变的星系运动体现加速运动的现象。当这种现象超过万有引力的影响时宇宙显现加速膨胀现象。而这也无需暗能量。

关键词：时空体系；时空强度；时空运动；暗物质；暗能量

1 引言

由于可见物质的观察和计算无法解释对螺旋星系旋转速度的观测，由此提出暗物质的假设。而观察到宇宙正加速膨胀，人们又提出了暗能量的假设。暗物质和暗能量还没有得到充分的证明。这里提供的理论无须暗物质和暗能量。

按照主流的意见，时空来自宇宙的大爆炸。可见，我们宇宙的时空是由宇宙中所有物质共同形成的。进一步，这里认为一物一时空：每个物体都带有远超其自身空间的时空体系，宇宙中任何地方任何时间的时空体系都是宇宙中所有物质的时空体系于该时在该处的综合。

时空体系指规范物体运动的基准，任何物体的运动只有以所处环境的时空体系为基准，我们的物理定律才适用。

宇宙中每处每时的时空体系都不一样。例如：我们观察到的旋转中螺旋星系，其所在地区的时空体系也必然受螺旋星系旋转本身的影响而作相应的旋转（旋转速度并非处处一致），因此星系中星球相对他们所处的时空体系的旋转速度很可能要比我们观察结果小得多。我们不妨极端的假设，若宇宙就只有这个螺旋星系，螺旋星系再怎么旋转，我们还能发现他旋转吗？

那么，一物究竟怎样一时空？时空体系的性质、作用如何？时空体系间怎样相互作用？

2 一物一时空

如果宇宙只有一个物体，或者一个没有受到其他物体影响的物体，这个物体我们称为独立物体。

独立物体的时空是独立的，与物体一起。物体与自身的时空体系间无相对运动。物体是该时空体系的中心，时空体系的尺度完全以该物体的尺度为尺度。物体的时空体系是有限的。物体不受也不对体系外的物体影响。例如，我们的宇宙就可以被看作是一个独立的物体。我们看不到宇宙外的其他宇宙。但这并不能完全否定宇宙外有可能有其他宇宙。

二个互相独立的物体拥有互相独立的时空体系，一个体系在另一个体系看来（当然这只是想象，他们之间是不可能相互“看”的），该体系完全在做随机运动，忽快忽慢，方向不定，旋转也不定，更有：在一个体系中不变的时空单位，在另一体系看来也在随机变化。

由于我们的宇宙来自大爆炸，宇宙中所有物体同源，基本组成一致，加上相互影响，宇宙中物体的时空体系具有相似性，因此可以认为时空单位一致。后面只讨论时空单位一致的情况。

某时某地的时空包含二个参数：时空强度和时空运动。

1）时空运动：独立物体的时空体系里无论何时何地其时空运动都与独立物体一致或者说是相对静止的。时空运动是物体运动的基准。

2）时空强度：独立物体的时空体系中，距离物体越远，受物体的影响越小，这个影响就是时空强度。他是时空体系规范该处经过的物体运动的作用强度，也是与其他时空体系相互作用时的参与权限。

对于独立的单元体物体，物质密度，在其自身坐标上距离物体处的时空强度：

其中为单位质量密度的单元体物体的时空体系中，某处的时空强度与其到该物体距离的关系。

物质含量越多，相同距离处的时空强度越大，成正比；距离越远，时空强度越弱，但之间关系复杂。

3 综合时空体系

3.1 时空强度：

宇宙中任何地方的时空强度是：宇宙中所有物质的时空体系在该处的叠加。

以宇宙中任一物体的时空体系为坐标：

其中是处的时空强度，是整个宇宙，是宇宙中各处的物质密度。

3.2 时空运动：

宇宙中任何地方的时空运动是：宇宙中所有物质的时空体系相对该处运动、以其相应的时空强度为权的矢量之和。

以宇宙中任一物体的时空体系为坐标：

其中为点在处物体带有的时空体系中的速度。

我们也可将设定为零来衡量宇宙中各天体的运动。

4 无须暗物质

设宇宙中某真空处的时空强度是常数，时空运动=0；一无自转恒星以相对该真空运动；在恒星的时空体系里，恒星所在处的时空强度为（可视为恒量）。

恒星经过时，该处综合时空相对原真空的时空运动：

该恒星相对经过处综合时空体系的运动：，方向与一致。

恒星运动的加速度，以原真空参照看：

其中为真空中恒星运动轨迹的弧长参数。、是恒星运动轨迹上，时间为时恒星所在处的单位切向量与主法向量。

根据6式可见，以原真空参照系看的切向加速度是其实际切向加速度（以该处实际综

若二倍于，而该恒星正相对原真空以切速度围绕星系中心做圆周运动，则其实际的运动速度只有我们观察的1/3。而维持该运动实际需要的万有引力只是我们通常计算所需的九分之一。

然而同样，若二倍于，而该恒星正相对原真空以速度径向远离其所在星系，则其加速度与实际加速度之比为3比1。也就是说实际需要的万有引力只是我们通常计算所需的三分之一。可以看出，这与圆周运动情况并不一样。也就是说，对于我们观察到的围绕星系做圆周运动的恒星和正远离星系的恒星运动，按现有理论计算需要的星系质量将不一样，前者将远大于后者需要的质量。这正为观察验证本文理论提供了试金石。

根据这里的理论，维持我们观察到的螺旋星系旋转速度所实际需要的物质量可远小于我们通常的计算。我们无需暗物质。

极端的，若宇宙中有离各星系都很远相对独立的一环状星系：中间空旷直径极大，环上大量恒星高速运动。通常看来这不可思议，需要用暗物质来解释。但在这里看来这很好解释：环上运动的恒星使该环处的综合时空体系也在围着空旷的星系中心旋转。对于相对独立的环状星系，宇宙其他星系对他的影响很小，原真空背景的时空强度极小，而大量恒星的大质量，环上（下转110页）

（上接108页）恒星的运动对环处的综合时空体系影响却极大。环上时空体系的旋转速度很接近环上恒星的运动。也就是说，环上恒星相对该处的综合时空体系很少运动。只需要很少的万有引力即可维持。

5 无须暗能量

导致宇宙加速膨胀的现象有二个因素：

5.1 时空运动因素：

若宇宙膨胀时各星系的实际动量都不变，观察中也会得到加速远离的结果。下面探讨观察某超新星。

设某星系的实际动量不变，星系相对其当下实际时空体系的速度不变；设被观察的超新星实际远离的运动速度与所在星系的运动一致，为。根据5式：

其中，是被观察的超新星所在星系的所有物质的时空体系对该超新星所在时空强度影响之和，可以认为其为恒量。是除被观察超新星所在星系外的宇宙所有其他物质的时空体系于该超新星所在处时空强度影响之和。

随着星系间的相互远离，越来越小，由于和保持恒定，将越来越大。显现加速远离的结果。

5.2星系间联系弱化的因素：

时空体系的作用是规范在时空体系上的物体运动，即减少物体运动的随机性，显现物体运动的有序性。我们观察其他物体运动的有序性来自这些物体与我们运动的关联性，这取决于观察者和被观察物体共同拥有的所有时空体系连接能力的综合。这种连接能力的综合越大，被观察物体与观察者间的运动关联性越强，被观察物体在观察者眼里运动的随机性越小。时空强度正是这种连接能力的体现。因此，这种连接能力的综合等于同时组成相互观察处时空的各项组成于相互观察处较弱时空强度之和。他是所有相互观察间联系最薄弱环节的综合。

根据量子力学我们知道，测不准区间取决于普朗克恒量（）。而测不准区间正是随机性的表现。可见普朗克恒量（）与相互观察的二物体共同拥有的所有时空体系连接能力的综合有关：

1、2为相互观察二物体的所在；是第i个物体于1处的时空强度；即是第i个物体于2处的时空强度；n为宇宙中的所有物体。

当二大星系远离，一个星系在另一个星系时空体系上更弱的时空强度上，二大星系间相互影响越来越小，相互间更见独立性，相互看对方随机性更多地显现出来，相互间观测到的普朗克恒量（）将变大。

根据：

当一个星系动量不变，即质量保持一定时，相互远离的实际速度保持不变，由于普朗克恒量（）变大，也会增加相应的红移。使我们的观察体现加速远离的假象。

万有引力是阻碍宇宙膨胀的因素。当万有引力产生的减速影响小于上面二因素引起的加速“作用”时，虽然星系远离的实际动量在减少，但我们仍将观察到宇宙加速膨胀的现象。这正是宇宙膨胀过程中从减速到加速的原因。

宇宙加速膨胀的现象无须暗能量。

6 结语

6.1 每个物体都拥有其时空体系。宇宙中任何地方的时空体系是宇宙中所有物体时空体系于该处的综合。

6.2 我们观察到的旋转中螺旋星系，其所在地区的时空体系由于受螺旋星系内各星球运动的影响而作相应的运动，因此各星球相对他们所处的时空体系的运动速度其实要比我们观察结果小得多，维持他们这样运动实际需要的万有引力也小得多。我们无需庞大暗物质的假设。

6.3 宇宙加速膨胀的原因：①随着宇宙膨胀，星系间远离，各星系受到其他星系的影响也越来越弱，除本星系外宇宙中其他星系对本星系所在地的时空体系的影响也越来越小，相同动量的本星系运动速度将体现加速的现象。②同时，星系间影响越弱，也使星系间运动的关联性越小，星系间运动相对独立性（或随机性）越大，相互间观测的普朗克恒量（）将变大，观察到的红移也会增加，也使我们的观察体现加速远离的现象。当以上二种增加宇宙加速膨胀的因素大于万有引力的影响时，我们将观察到宇宙加速膨胀。我们无需庞大暗能量的假设。

6.4 本文的绝大部分内容都只是定性的，准确的数学表达有待巨量观察和计算，也有待进一步突破性的思想。

6.5 本文推测，我们观察到天体的运动若按现有理论计算将得到这样的结果：以观察到的围绕星系旋转的恒星运动计算出的螺旋星系的质量将远大于以观察到的径向远离该星系的恒星运动计算出的螺旋星系的质量。这是验证本文的试金石。