瑞德尼克在《量子力学史话》一书中写到:“今天，决定微观世界统一体的最深刻本质的全部问题，就是物理学所面临的尚未征服的山峰中的最高峰：物质的两种基本形式——实物和场——之间的相互关系。”  

       爱因斯坦指出：“惯性质量和引力质量在数量上的相等必须追踪到本质上的相同”。“把实物和场看作是彼此完全不同性质的两种东西是毫无意义的。实物是能量密度特别大的地方，场便是能量密度小的地方”。

        能量通常具有从高密度向低密度自发辐射扩散转移或耗散的趋势。从能量趋于平衡与均分来看，实物粒子的能量必然要向引力场能量转移。这一过程，我们称之为发生了物质粒子空间本底量子辐射(或本底引力子辐射)。对于此，有些其它物理现象和过程可供类比或参照：

       1)当物体温度比周围温度高时，会发生热辐射或热传导及对流过程使得热源能量转移下降，通过熵增显示出热力学时间箭头。

       2)黑体辐射。麦克斯韦曾较早提出分子存在辐射，普朗克通过研究黑体辐射最先提出能量量子化概念。

       3)加速电荷产生电磁辐射。

       4)物体处于某种加速状态将以光速c辐射引力波形成时空涟漪(微观粒子方面亦会如此，只是难以观测)。

       5)霍金提出的黑洞辐射。

       6)放射性物质辐射和衰变规律。    

        物质粒子空间本底量子辐射自然使得物质粒子自身质量衰减出现质量时变：dM=－HoMdt，由此推得哈勃定律，描述宇宙星系相互间退移膨胀及加速膨胀，还推得在相对稳态下，不但宇宙星系之间，而且包括银河系、太阳系、地月系统和地球自身等几乎所有物质系统都处于符合哈勃定律的自然膨胀状态。

       依据物质粒子辐射空间本底量子新概念及质量时变关系，除了能够系统地推得一些基本物理公式外，还可以给出以下一部分推测及相应证据：

1）把质量、时间和空间这三个最基本物理量密切联系起来，推得质量时变常数为哈勃常数Ho，物体自身质量约按10–10/年的比率衰减，与地球质量约按10–10/年比率下降和地月之间的引力约以10–10/年的比率变弱的测量分析结果符合的较好。

2）推得物质粒子辐射空间本底量子的速度为光速c，说明光速c应是粒子的速度极限；推得空间本底量子即是构成引力场的基本量子，引力传播速度则为光速c，与一些初步观测到的引力波和引力场的传播速度为光速c相符合。

3）推测物质粒子和光子的波动均与它们自身的空间本底量子辐射相关，其粒子性和波动性应同时存在。近些年相继有实验观测到了光的粒子性和波动性同时存在。 

4）在物质粒子空间本底量子辐射及质量时变关系阐明康普顿波的基础上，有望通过检测康普顿波来测量粒子质量，或能制造与粒子质量相关的更高精度的新型原子钟。

5）指出德布罗意物质波是一种实在物理波，从波粒相互联系与相互作用方面，能够自然地解释双缝干涉、测不准关系、量子纠缠。现初步观测到液滴在液面振荡的相互作用及波粒二象性特征。史保森、龙桂鲁模拟实验相继证实波函数具有物理实在性。

6）揭示了时间之矢的物质根基和空间本底的量子构成以及四维时空形成的物理过程，明确了自发、单向、均匀流逝与统一和普适的物理时间，时间之矢dt=－dM/HoM、t=(1/Ho)ln(r/ro)，其数学形式与熵dS=dQ/T、S=klnΩ相仿；且有dS/dt≧(－HoM/T)dQ/dM

7）初步构建了形成时间之矢的量子引力理论，揭示量子时空与引力作用物理图景，印证了R.Penrose推断的“所要寻求的量子引力必定是一个时间不对称的理论”。

8）质量时变关系与哈勃定律可经万有引力定律相互推导出来。物质粒子空间本底量子辐射及质量时变关系符合John D.Barrow设想的“存在着某种更深刻的原理，它使宇宙必然（或者至少是以压倒优势的可能性）肇始于某种各向同性膨胀的状态之中，这一原理也许在较为局部的范围内还有着其它应用，据此便可以揭示其自身之存在”。

9）给出空间本底量子能量ε=hHo=h/(ru/c)为哈勃宇宙空间最小能量值，推得空间本底量子半径正是普朗克长度Lp，空间本底量子波长恰为哈勃宇宙半径ru，物质粒子辐射空间本底量子的初始作用强度恰与普朗克距离下的牛顿引力场强度等同。

10）推得引力质量即是惯性质量，已在精度10-13量级测得这两种质量相等；考虑引力辐射与作用截面等因素，推测并已初步观测到物体内能变化对万有引力稍有影响。

11）指出物质粒子不断地向外辐射空间本底量子在物质粒子周围形成动量密度与距离平方成反比的动量空间即是引力场，推得物质粒子辐射空间本底量子的能量密度与物质粒子的引力场强度相对应，其对应系数σ恰为基本物理常数组合σ=4πG/Hoc

12）从空间本底量子辐射及量子引力场角度，可以对“地球引力场中的中子量子态实验”发现中子下落过程不是连续的，而是从一个位置跳到另一位置作出解释。

13）推得空间本底量子能量ε=hHo与核力所交换的π介子固有能之比约为10–40，恰约等于引力作用强度与核力作用强度之比；由克莱因–戈登方程描述质量为μ=hHo/c2的传力量子，或由质量时变关系，均可以给出牛顿引力势Uμ~－(1/r)e–Hot，这与描述核力的汤川势数学形式相似。

14）推得哈勃宇宙的惯性之和GMu/c2ru=1，可说明挂在北极的傅科摆的摆面完全跟着星空转。

15）给出一系列与空间本底量子相关的基本物理常数组合及其一些特征量关联式，得到最大哈勃宇宙时空和最小普朗克时空的对应关系，显露大自然两极相通及全息性特征。

16）推得物质粒子质量和星系质量时变关系的积分形式M=Moe–Hot，与其自身扩展的空间尺度r=roeHot之积M(t)r(t)=const，相应的动量M(t)V(t)=const，且有d2M/dt2=c2▽2M、dM/dt=-(c2/Ho)▽2M=－HoM，物质粒子和星系空间本底量子辐射及质量时变与其四维时空在逻辑上可以相互印证。

17）物质粒子空间本底量子辐射及质量时变，能够使波粒二象性相统一、物质粒子惯性与波动性相协调，化表面矛盾认识为内在和谐与支撑关系，可以解决引力佯谬和奥伯斯佯谬，克服物理学中的时间反演不变性与热现象及较大时空跨度下宇宙星系膨胀演化的矛盾。

18）指出了星系间距扩张及宇宙膨胀是质量时变的自然结果，星系退移速度和退移加速度与星系质量大小无关，宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀具有一致性。这与实际观测到的宇宙空间具有平直性、宇宙以临界速度膨胀[28]、宇宙在其各个不同区域及方向上的膨胀速度没有差异相符合，从而使这些特性得到自然、合理与统一的解释，阐释了宇宙膨胀及加速膨胀的动因。既体现了宇宙时空有限性和无限性的统一，又可推知宇宙早期处于高温高密状态，观测宇宙应是一个相对旋转体系，并且不存在物质创生疑难与奇点疑难、视界疑难、平直性疑难、磁单极子疑难以及精细调节与巧合性等问题。推测将观测到最遥远星系比银河系密度大和空间尺度小、甚至发现许多黑洞和年龄等于或大于1/Ho的天体或天体系统。

19）推算哈勃常数Ho=4πG/cσ=0.883×10–10/年=86.305(km/s)/Mpc，接近天文观测曾给出的哈勃常数Ho≈88±10~80±17(km/s)/Mpc，最新的哈勃常数是2019年9月由德国科学家利用引力透镜效应计算出来的82.4(km/s)/Mpc。

20）推得哈勃宇宙整体膨胀的加速度为Hoc≈10–10米/秒2，这与天文观测发现宇宙膨胀加速度的量级约为10–10米/秒2相当。

21）推得星系等天体系统和所有物质体系受到自身辐射空间本底反作用强度均为Hoc=8.389×10–10米/秒2，恰与哈勃宇宙整体膨胀的加速度等值，也与先锋号宇宙飞船显露的异常加速度(8.74±1.33)×10–10米/秒2相当，与MOND理论修正牛顿力学定律解决“暗物质”问题引入的临界加速度相近。由此给出Vθ~r关系即星系的旋转曲线与大量星系的观测结果相符合。目前观测已有迹象显露天体系统存在着空间本底反作用强度Hoc。

22）推得哈勃宇宙质量Mu=c3/GHo、哈勃宇宙或无限宇宙引力势为c2，其中质量为M的物体引力能为质能关系E=Mc2，物质粒子与空间和真空关联：E/M=ε/μ=c2=1/εoμo

23）推得哈勃宇宙物质平均能量密度ρu=(Muc2/ru3)~10焦耳/(千米)3、哈勃宇宙空间本底量子平均能量密度~10焦耳/(千米)3，与“目前观测的真空能量密度”~10焦耳/(千米)3数量？级相同，ρu /ρp=(Muc2/ru3)/(Mpc2/Lp3)=hGHo2/c5=Lp2/ru2=μ/Mu=(μ/Mp)2，即ρu与普朗克能量密度ρp之比~10–120。

24）推测太阳系膨胀，水星渐渐远离。美国宇航局(NASA)的一项新研究证实，太阳质量减小，引力逐渐变弱，无线电跟踪数据明显地表现出水星轨道正在扩大的迹象。

25）取Ho=0.883×10–10/年，代入r=roeHot，推测36亿年前地球处于金星现在轨道位置，36亿年前地球情况与金星现在情况类似；推测48亿年前火星处于地球现在轨道附近，那时火星应更适于生命的存在，这与火星陨石等研究推断地球上的生命始于火星构成相互支持。

26）推测目前地球与太阳的距离每年增加13.2米，基于雷达与高精度激光器观测以及日全食历史数据分析等，发现确有类似的趋向，由不同方面观测估计，给出地日间距每年增大的数值分别是：15厘米、15米[29]、22.6米，平均值约12.6米。

27）把地月间距3.84×108米代入r=roeHot，可计算出目前地月间距每年增加3.4厘米。这与美国和法国科学家用二十多年时间通过激光测距测得地月间距每年增加约3.8厘米的结果相近，其差值可归为潮汐摩擦因素所致。

28）推得月球公转周期每年增加4.2×10–4秒，该值同美国海军实验室的科学家T.C.Vanflanden以铯原子钟为时间基准，根据十几年间月掩星时间的精确记录，再排除潮汐摩擦等影响因素，发现月球公转周期以(2.22±0.35)×10–10/年的比率增长基本相符，当时认为其可能源于引力常数G以(0.9±0.4)×10–10/年的比率而减小[30、31]。

29）推测星体和星系总体上呈现体积变大和自转速度变慢趋势。这可能是天文观察发现中子星的旋转速度变慢现象原因，年老的中子星转速比年轻的慢。有迹象显示银河系在扩张和自转速度变慢，从银河系中“赫拉克勒斯星流”形成和向外移动至今，银河系旋转速度已减慢了24%左右。

30）对于一个有圈层结构逐渐膨胀的星体，还可以预料星体外层与内核之间通常伴有转动差异，且往往是在大部分时间里，外层比内核的转动速度要慢些。现已观测到地壳比地核的转动速度要慢些，也有迹象表明太阳表层比太阳核心的转动速度慢。

31）推测地球的体积可能在膨胀与收缩的脉动过程中逐渐增大。陆间边界的吻合性、大陆裂谷、板块移动、洋脊开裂和海底扩张乃至地震与火山爆发，似乎都与地球的体积变化(主要是增大)相关。根据地球膨胀与收缩过程导致地核与地壳的差异转动，可以解释地球磁场的产生及其变化。

    32）计算地球半径在50~100年间增大2.8~5.6cm，地球周长增大18~35cm，这可能是洋脊每50~100年裂开一次的主因，与由古生物生长线值变化推断石炭记后地球半径增长约105米相近。科学家按潮水活动遗留沉积岩层厚度细微变化计算每月潮水周期，发现现在每月比9亿年前长5天。

33）计算出寒武纪地球半径约为现值的95％，其结果与相应时期古地磁极分散度基本对应。当时日地距离比现在要近5％，可能直到那时地表的温度等条件才开始适于生物存活，或促成寒武纪地球生命大爆发。

34）推测20亿年前元古代初期地球半径只有现值的84％，据此可对古陆作较完整的立体拼合。

35）推断25亿年前太古代末期，地球半径约为现值的81％，基本符合与古陆在半径缩小的球面上曲率变化的计算机模拟检验结果[32]。

36）计算出现今地球半径为46亿年前初始半径的1.5倍，相应于地球增大的面积为目前地球表面积的56%，大约与目前洋壳面积相符，说明洋壳可能是地球膨胀演化的结果，这也恰好同科学家根据记录到的各大洋边界扩展推断地球形成到现在其半径逐渐增长的总量为现值的1/3相符合。

37）计算出地球半径46亿年来平均增长率为0.46毫米/年，目前总体上地球半径的增长率为0.56毫米/年。该值与L.Egyed根据古地理图显生宙面积扩大得出的地球半径以0.5毫米/年的速率增大[33]相近，与贝加尔湖每年扩张面积相对应。申文斌等人通过全球分布的重力台站与重力卫星联合解算建立高精度、精细时间分辨率的时变重力场，根据所得地球惯性矩的年增加量计算了地球1996~2006年间的半径变化，得出10年间地球半径的增长率为0.58毫米/年的研究结果；还采用高精度GPS，VLBI空间大地测量数据综合解算所得ITRF和ITRF2000站坐标和速度，用Delauany算法生成三角网逼近计算地球的体积变化，结果表明这10年间地球半径的增长率为0.54毫米/年[34、35]。

38）计算出地球自转周期的长期变化为每十万年日增长1.5秒。该值同地球自转周期长期变化每十万年日增长1~2秒的实际结果相符。根据中国河南安阳出土的甲骨文日食的记载和经史书所确认的日期(公元前1301年)及美国天文学家计算出的当时每天比现在短47‰秒，根据古生物学家发现的珊瑚年轮随地质年代的变化，二者均给出地球自转周期的长期变化为每十万年日增长约1.5秒。

  39）推测月球或许是在地球起初高速自转和地球膨胀地壳初次破裂时由地内物质剧烈喷发形成的，这种形成方式会使月球与地幔物质相近且内部有大量空洞存在。观测表明，月岩中氧、钛-50及钛-47的同位素比例与地幔相仿，月球内确有中空现象。

40）推测反映星系退移的光谱线红移量Z将随着时间的推移而逐渐增大：Z=ZoeHot，这可以通过长期精密观测所选定的同一星系光谱线的红移量随时间的变化加以检验。据悉，目前国内外正着手联合开展研究观测星系红移随时间的变化，大约还需要若干年的时间给出实验观测结果。

41）可自然地给出其它一些理论的核心点：例如K.Stanjukovich假设的本底性引力子ε=hHo、De Sitter的宇宙膨胀模式~eHot、MOND理论引入的临界加速度~Hoc、超弦/M理论中的粒子对应弦振动、圈量子引力论认为的最小空间尺度即普朗克长度Lp、“光子老化”dE=－HoEdt、E=Eoe–Hot及其红移与早期原子发射光子能量较高的结果相抵消。

42）现有研究表明，以速度c为物质粒子运动速度极限，则无需利用光速不变原理和具体的时空变换关系，也能导出洛伦兹变换[36、37]；按引力场的传播速度为光速c，类比于Maxwell方程和Lienard-Wiechert推迟势，可以给出万有引力定律的推迟形式，既能满足洛伦兹协变性，与狭义相对论相容，又能推得水星进动、光线偏折、雷达回波延迟和引力红移，相同或相近于广义相对论在这些方面的理论计算与实验观测结果。

43）物体以恒定光速c生成动态空间本底，当物体之间出现相对运动时，其动态空间本底以及其中的光线或电磁传递信号将发生相对偏转，由此可以推导出洛伦兹变换和给出广义相对论一系列相应结果的新变换[38]，并可解决DI海格立斯双星进动难题，其理论计算值为0.66度，双星累积进动观测值是0.64度，广义相对论计算值2.34度。

44）推得星体引力致其辐射光子红移量Z=1-e–GM/Rc2，得到近似于广义相对论的引力红移量Z≈GM/Rc2。通常天文观测遥远星系的红移应该包含着引力红移和散射导致的红移[39]，尤其是早期星体质量大体积小引力红移不能忽略，这就需要对退移星系的速度和光度距离的观测计算结果进行必要的修正，才能得到与哈勃定律相符的结果。

45）推测太阳系、星系和星系团，其边缘的引力场强度也大都在与其质量M和半径r相应GM/r2=Hoc附近，质量与空间尺度大致满足S=σM关系，与(60)式GMu/ru2=Gμ/Lp2=Hoc相对应；结合V=Hor、a=Ho2r式，有GM/r=–(G/V)dM/dt=(G/a)d2M/dt2、GM/r2=(G/V2)d2M/dt2

46）推测哈勃宇宙旋转角速度为Ho=c3/GMu；星系旋转角速度ω=v3/GM、旋转周期T=(3π/Gρ)1/2，质量密度ρ与银河系相近的各类星系旋转周期约10亿年左右，尺度如银河系的各类星系，其边缘向外扩张的速度每秒近千米，现已陆续得到天文观测证实。

47）推测天体引力波可能是天体以其质量衰减dM/dt=－HoM辐射空间本底在天体加速运动时出现空间波动的传播。若质量为M的中心天体和质量为m的小天体均为极致密天体，其天体半径与天体质量关系为r1≈GM/c2 、r2≈Gm/c2，在r1+r2≈R(两个天体间距)条件下，小天体绕中心天体公转线速度趋近光速c，则引力波角频率ω≈c3/GM

48）万有引力定律与库仑定律形式相似，空间本底量子质量μ=hHo/c2=hHoεoμo、速度为c，从能量与频率关系看与光子属于同类。这些都似乎预示万有引力与电磁力应该有某些隐秘的对应或关联[40]。 为认识光子本质和符合爱因斯坦猜测光子伴随“鬼场”提供了物质基础，并给出精细结构常数以新的物理意义。

49）由两个关系式～，能够直接推得霍金黑洞熵和黑洞温度公式：S=4πR2k/4Lp2、T=hc3/8πkGM，给出黑洞所含的量子数n=4πR2/4Lp2，说明黑洞处于空间本底量子的某种密集分布状态。

50）推测宇宙微波背景辐射的波谱峰值频率现在每年降低约15赫兹。并可尝试给出真空温度T=2.71开尔文[41]，与天文观测到宇宙微波背景辐射温度2.726±0.010开尔文巧合或相关。

         ……    ……    ……

        科学理论上的重大突破，往往首先体现在总结大量经验事实的基础上提出新的概念。爱因斯坦指出：“只有引进质量这一新概念，他(牛顿)才能把力和加速度联系起来。”实际上，从开普勒第三定律并不能直接导出中心吸引力的平方反比律，必须先引入向心力概念，然后才能导出，进而得到万有引力定律，建立经典力学体系，把地面上物体的运动同天体的运动联系和统一起来。麦克斯韦通过提出位移电流概念，把电、磁和光联系和统一起来。爱因斯坦狭义与广义相对论把时间和空间、质量和能量、惯性和引力、物质与时空联系起来。德布罗意类比光的波粒二象性概念，把物质的粒子性和波动性联系起来。这种着眼普遍联系以及把对立或相反的东西统一起来建立理论的方法，是取得伟大科学成就的一条有效途径。如今，我们通过提出物质粒子辐射空间本底量子新概念，试图把微观、宏观和宇观一些基本物理公式联系和统一起来，使得一系列基本的物理学疑难问题有了易于理解的物质根基，进而可以尝试给出经典力学、量子力学和宇宙膨胀学说以及狭义与广义相对论共同的物理基础，尝试系统性解决70个物理学疑难问题。

       爱因斯坦说：“十分有力的吸引住我的特殊目标，是物理学领域中的逻辑的统一。固然科学的目标是在发现规律，使人们能用以把各种事实联系起来，并且能预测这些事实，但这不是它的唯一的目的。它还试图把所发现的联系归结为数目尽可能少的几个彼此独立的概念元素。正是在这种把各种各样东西合理地统一起来的努力中，它取得了最伟大的成就，尽管也正是这种企图使它冒着会成为妄想的牺牲品的最大危险”。

        武向平院士说：“19世纪末出现在物理学上空的两朵乌云，催生了相对论和量子力学。如今暗物质和暗能量这两朵新的乌云，将带来一场新的物理学革命。今天我们脑海里一个固有的东西可能或者一定是错的，也许质量会变，也许引力常数会变，也许光速会被超越。”

       料想科学史将会记住武向平院士的大声疾呼：今天我们脑海里一个固有的东西可能或者一定是错的！！！

      从亚里士多德到现在两千多年来，人们劳心费神苦于认识不清时间和空间时本质。自牛顿到现在三百多年来，科学家呕心沥血，还是没把引力机制和惯性起源搞清楚。自爱因斯坦—德布罗意关系提出到现在近一百年来，对物质的波粒二象性的认识一直还在争论不休。观测发现的宇宙膨胀及加速膨胀以及星系旋转曲线疑难究竟是什么原因造成的？宇宙大爆炸和暴胀真的发生过吗？暗物质和暗能量真的存在吗？宇宙星空是万有引力主导作用的世界，在引力机制尚未明了情况下，投入大量人力物力花费巨额资金去观测找寻暗物质和暗能量是否显得有些浮躁和操之过急？

       三百多年前，莱布尼兹提出了“不可观测事物的同一性原理”和牛顿提出一个原则：如果某一原因既真又足以解释自然事物的特性，则我们不应当接受比这更多的原因。

        从亚里士多德“自然界选择最短的道路”的领悟，到奥卡姆剃刀原则“如无必要，勿增实体”  的告诫，来反思我们脑海是不是被某种观念给遮蔽了很有益处。牛顿提出引力源于物体质量中发射精气的猜想值得让人好好想想了。爱因斯坦关于时空与物质密切关联和他晚年总结一生时空探索提出的动态空间观念到了让人们加以重视和认真思考的时候了。德布罗意指出物质粒子具有内在的周期性因素以及物质的波粒二象性是自然界最为核心的本质意义深远。在总结大量实验观测事实并结合这些创新思想观念，所提出的物质粒子辐射空间本底量子新概念及质量时变关系可能是一种突破性尝试(这里只是追寻空间和引力场最小量子单元，并未增加新的实体)，由此探索开辟物理基本概念普遍联系和物理理论新的统一之路，从新的角度创建量子引力理论，从而阐明物质粒子波动性与时空生成的关系、阐明惯性起源和引力机制，揭示物理世界的演化，其中所解决的问题之一便是发现宇宙膨胀及加速膨胀与星系旋转曲线疑难现象，都是所揭示引力机制下的自然结果和自然现象，毫无神秘和难以理解之处。故而早在1996年我们正式发表论文《物体自身质量时变的引力理论》，提出宇宙处于加速膨胀状态，并给出哈勃宇宙整体膨胀加速度关系式。

        理论推导关系简要图示：