论宇宙空间中的引力场
宇宙时空究竟是什么(宇宙指的是时间空间)
宇宙时空究竟是什么宇宙时空究竟是什么？宇宙时空是一个复杂而神秘的概念，一直以来都是科学家、哲学家和思想家们探索和研究的对象。
在过去的几个世纪里，人类对宇宙时空的认识有了巨大的进步，但仍然存在许多未解之谜。
首先，我们需要了解宇宙时空的本质。
简单来说，宇宙时空是由四个维度组成的：三个空间维度（长度、宽度和高度）和一个时间维度。
这些维度共同构成了宇宙的基本框架，使得物质和能量可以存在和相互作用。
然而，宇宙时空不仅仅是一个平凡的背景，它还是一个动态的实体。
根据爱因斯坦的广义相对论理论，物质和能量会改变宇宙时空的几何结构，形成所谓的引力场。
引力场的存在导致物体在宇宙时空中沿着曲线运动，这就解释了为什么地球绕太阳运动，为什么月球围绕地球旋转。
除了引力场，宇宙时空还包含了其他一些神秘的成分。
根据现代宇宙学的研究，宇宙中大约有73%的能量是暗能量，占据了宇宙总能量的绝大部分。
暗能量的本质至今仍然不为人类所知，但它被认为是导致宇宙加速膨胀的原因之一。
另外，宇宙时空还包含了26%的暗物质。
暗物质是一种不与电磁辐射相互作用的物质，无法通过我们目前的观测手段直接探测到。
然而，科学家通过研究星系的旋转曲线和宇宙微波背景辐射等证据发现，暗物质的存在对于解释宇宙的结构和演化至关重要。
最后，剩下的1%是我们熟悉的可见物质，包括星系、行星、恒星和我们自身。
尽管可见物质只占据了极小的比例，但它们在宇宙的形成和演化中起着关键的作用。
除了上述成分，宇宙时空还包含了许多奇特的现象和结构，如黑洞、星系团和宇宙微波背景辐射等。
这些现象挑战着我们对物理学和天文学的理解，也激发着科学家们的好奇心和研究动力。
总的来说，宇宙时空是一个复杂而神秘的存在。
虽然我们在过去几个世纪里取得了重大进展，但仍然有许多未解之谜等待我们去解开。
通过不断探索和研究，相信人类将能够更加深入地理解宇宙时空的本质，揭示宇宙的奥秘。
引力半径和史瓦西
引力半径和史瓦西引力半径的概念引力半径（gravitational radius）是一个物理学上的概念，用于描述一个天体的质量对周围空间的影响范围。
在爱因斯坦的广义相对论中，质量会弯曲周围的时空，形成引力场。
引力半径就是指在这个引力场中，质量足够大以至于无法逃离其引力影响的距离。
根据爱因斯坦的质能方程E=mc²，质量与能量是等价的。
当物体被压缩到其引力半径内时，它将塌缩成一个无限密度、体积接近零但质量不变的奇点（singularity），这就是黑洞形成的过程。
史瓦西半径和黑洞史瓦西半径（Schwarzschild radius）是一种特殊情况下计算引力半径的公式。
它由德国天文学家史瓦西在1916年首次提出，并且被广泛应用于描述黑洞。
根据史瓦西度规（Schwarzschild metric），在没有自转和电荷的情况下，一个球对称分布的质量M会形成一个静态的黑洞。
史瓦西半径可以通过公式：R = 2GM/c²其中，R是史瓦西半径，G是引力常数，M是天体的质量，c是光速。
当一个天体的半径小于其史瓦西半径时，它将塌缩成一个黑洞。
黑洞被认为是宇宙中最极端的天体之一，具有强大的引力和奇特的物理特性。
黑洞的特性和观测黑洞由于其极端条件而具有一些独特的特性。
首先，黑洞具有无可逆性。
一旦物质进入黑洞事件视界（event horizon），就再也无法逃离了。
事件视界是指距离黑洞中心等于史瓦西半径的表面，内部任何信息都无法传递到外部观测者那里。
其次，黑洞具有弯曲时空。
根据广义相对论，在黑洞附近时空被严重扭曲，时间减慢、空间弯曲。
这导致了一些奇怪的现象，例如光线被引力弯曲、时间流逝较慢等。
此外，黑洞还具有质量和自转。
质量越大的黑洞，其引力场越强，影响范围也更广。
自转则是指黑洞本身的旋转运动，由于角动量守恒，当一个天体坍缩成黑洞时，其自转速度会增加。
然而，由于黑洞的特殊性质，我们无法直接观测到它们。
黑洞不会发出可见光、电磁波或其他形式的辐射，只能通过间接的方法来推断它们的存在。
宇宙不断膨胀的原因
宇宙不断膨胀的原因，主要有以下几点：1. 各级引力场不同等势面上的引力势差对自由落体之间的加速分离作用。
屋檐下不同高度雨滴之间加速退行现象就是地心引力场不同等势面上的引力势差对雨滴之间产生的加速分离作用，与哈勃定律文字表述完全一致。
2. 引力透镜体内的可见物质产生的谱线特征点蓝移光线对位于引力透镜体外的观察者“绝缘”。
只有试图逃离引力中心的谱线特征点红移的光线才能被折射向人类所在位置。
除同一等势面上的可以物质外，任何相对人类迎面加速而来的可见物质均位于人类不可观测范围，这是广义相对论场方程严格解，即D（r）=1/8πr²Gμ。
其中D——剔除可见物质后的空间质量密度r——空间任意一点至宇宙中心的距离μ。
—真空介电常量 4. 引力空间与视觉空间的差异。
3. 宇宙中的所有物质都在不断地远离我们，这是因为宇宙的膨胀，而不是因为任何物质的移动。
宇宙的膨胀是由于宇宙中的空间自身在不断扩张，而不是由于宇宙中的物质在运动。
这个现象可以通过观察遥远星系相对于地球的运动来证明。
随着时间的推移，地球与星系之间的距离越来越远，这表明宇宙正在膨胀。
4. 根据广义相对论和牛顿的万有引力定律，重力会使宇宙收缩。
然而，宇宙的膨胀速度比它应有的收缩速度要快得多，这表明宇宙中还存在着另一种力量在推动宇宙膨胀。
科学家认为，这种力量可能是暗能量，但至今还没有被直接观测到。
5. 宇宙的膨胀是由宇宙大爆炸开始的。
大爆炸后，宇宙开始膨胀，并且随着时间的推移，宇宙的密度逐渐减小，体积逐渐增大。
宇宙的膨胀速度在逐渐加快，这是因为宇宙中的物质之间的引力作用会导致宇宙的密度和曲率增大，从而使宇宙的膨胀速度加快。
综上所述，宇宙不断膨胀的原因是多方面的，包括物质之间的引力作用、暗能量的作用以及宇宙大爆炸的影响等。
这些因素相互作用，导致了宇宙的不断膨胀。
广义相对论及其在宇宙中的应用
广义相对论及其在宇宙中的应用广义相对论是爱因斯坦的杰作，是20世纪物理学的总结与高峰之一。
它是一种描述引力场的理论，也被称为一般相对论。
广义相对论是一种经典的场论，它包括两个方面盛行于近代物理学中的两个基本法则的描述：相对论性质和测量学原理。
它被广泛应用于宇宙学领域。
广义相对论的基本原理是：在一切自由运动的物体的历程中，它们沿其历程（广义）记号曲线的空间间隔ds²=hαßdXαdXß始终为零。
这个基本公式可以通过在相对论效应和引力力场中描绘一个完整的物理学描述来表示。
它使引力成为一种弯曲空间时间张量的表现，张量是描述空间的一种数学表达方式。
这种描述非常灵活，使得广义相对论可以应用于许多与引力场相关的问题。
一个彻底理解广义相对论的最好方法是，学习它在宇宙中的应用。
广义相对论在宇宙中的应用主要表现在三方面。
第一，广义相对论为解释天空中种种神秘现象提供了新观点。
比如，它解释了黑洞的存在和性质，黑洞的表面从任意距离观测时都呈现为完美黑体，这是因为引力强度非常大，逃逸比达到了光速。
广义相对论还解释了引力透镜现象的出现以及引力红移现象的存在。
第二，广义相对论与天文测量学结合起来，使得我们可以更准确地测量物体的质量和大小。
在宇宙中，我们往往无法直接测量物体的距离，但广义相对论可以通过测量引力透镜效应的方法确定物体的距离和质量。
第三，广义相对论还涉及了暗物质和暗能量的问题，这也是现代天文学中的重要研究领域。
广义相对论表明，暗能量是宇宙中加速膨胀的驱动力，这种加速膨胀是由于暗能量的存在导致的。
暗物质则是由一些无法直接观测的物质组成的，并且可以通过对星系动力学的研究来发现它的存在。
综上所述，广义相对论是理解宇宙和它当中存在的许多现象的关键。
它的原理和公式也是我们理解物理学基础和宇宙学的基础。
通过广义相对论，人类已经掌握了一些关于宇宙的重要知识，但我们仍然需要更进一步地研究宇宙和物理学，以更好地了解宇宙和我们所在的世界。
重力圈天文-概述说明以及解释
重力圈天文-概述说明以及解释1.引言1.1 概述重力圈天文是研究天体物理学中的一个重要领域，它关注天体形成和演化过程中的重力场。
重力圈是由质量较大的天体产生的重力所形成的区域，它在天文学中起着至关重要的作用。
本文将对重力圈的定义和特征进行探讨，并探究造成重力圈形成的原因。
在天体物理学中，重力圈是一个天体产生的重力所影响的范围。
无论是星系、恒星还是行星，它们都会产生自身的重力场，将周围的物质吸引进来。
这种吸引力会形成一个“圈”状的区域，被称为重力圈。
重力圈的大小和形状取决于天体的质量和密度分布。
重力圈的特征在不同的天体中表现出差异。
例如，在星系中，重力圈的范围通常比较广阔，涵盖了整个星系的范围。
而在恒星和行星中，重力圈的范围相对较小，但仍然对周围的物质和轨道有明显的影响。
造成重力圈形成的原因主要是天体的质量。
根据爱因斯坦的广义相对论，质量会产生弯曲时空的效应，形成重力场。
较大质量的天体会产生更强的重力场，吸引更多的物质进入它们的周围区域，从而形成重力圈。
重力圈的形成还受到天体的密度分布、自转和引力与其他天体的相互作用等因素的影响。
重力圈天文的研究对于理解宇宙的形成和演化过程至关重要。
重力圈影响着天体间的相互作用、星系的形成和演化，甚至能够预测宇宙的未来发展。
此外，重力圈还与黑洞的形成和演化密切相关，与寻找和研究暗物质、暗能量等宇宙重要问题也有密切联系。
展望未来的研究方向，重力圈天文领域仍有许多待解决的问题。
例如，我们需要进一步探索重力圈的内部结构和动力学特性，了解其中的物质分布和运动规律。
我们还需要研究不同类型天体的重力圈差异，探究它们对周围环境和物质的影响。
此外，借助先进的观测设备和技术手段，我们还可以深入研究重力圈与黑洞、暗物质、暗能量等之间的关联，为解开宇宙的奥秘提供更多的线索。
综上所述，重力圈天文是一个引人入胜的研究领域，它的研究对于深入理解宇宙的形成和演化过程具有重要意义。
通过对重力圈的定义、特征和形成原因的研究，我们可以更好地理解天体物理学中的重力效应，并为宇宙学研究提供更多的启示和突破口。
重力场与地球引力场研究
重力场与地球引力场研究人类对于地球引力的研究可以追溯到古代，而如今我们对于地球引力场的研究则更加深入。
地球引力场是指地球表面或其周围空间中的重力场，对于地球上的物体以及宇宙探索都具有重要的意义。
本文将就重力场与地球引力场的研究进行探讨。
一、引力场的基本概念引力场是指由物体产生的周围空间中的一种物理场，是由于物体具有质量而产生的。
在引力场中，其他物体会受到物体所产生引力的作用而受力。
地球作为一个质量较大的天体，也产生了自己的引力场，即地球引力场。
二、重力场与地球引力场的关系地球引力场是一种特殊的重力场，在地球表面或其周围空间中起作用。
在地球引力场中，物体的质量和距离会影响其所受的引力大小。
重力场的研究不仅包括地球引力场，还包括其他天体的重力场，例如太阳引力场、星球引力场等。
三、地球引力场的特点地球引力场具有以下几个特点：1. 引力大小的差异：地球引力场在地球表面不均匀分布，不同地方的引力大小存在微小差异。
这主要是由于地球内部的密度分布不均匀所引起的。
2. 引力的方向：地球引力场的引力方向指向地球的质心。
在地球表面，地球引力场的引力方向垂直于表面，指向地心。
3. 引力的作用范围：地球引力场的作用范围不仅限于地球表面，而是延伸到地球周围的空间。
这使得地球引力场对于宇宙探索具有重要的意义。
四、地球引力场的研究方法地球引力场的研究主要通过引力测量来进行。
一种常用的方法是借助重力仪器进行测量。
重力仪器通过测量物体所受到的引力大小来计算引力场的强度。
此外，还可以通过卫星测量等方法来获取地球引力场的相关数据。
五、地球引力场的应用地球引力场的研究对于很多领域都具有重要的应用价值。
其中一些应用包括：1. 地质勘探：地球引力场的变化可用于探测地质构造、油气资源等地下信息。
2. 空间探索：地球引力场的研究对于卫星轨道的确定、航天器的定位等具有重要意义。
3. 地球物理学研究：地球引力场是地球物理学研究中的重要内容之一，与地震、地球内部结构等问题密切相关。
引力对空间和时间弯曲的影响
引力对空间和时间弯曲的影响引力，作为宇宙中最基本的力之一，被广泛认为是空间和时间弯曲的主要原因。
根据爱因斯坦的广义相对论理论，物质和能量会导致空间和时间的弯曲，而弯曲的空间和时间也会影响物质和能量的运动。
这种对空间和时间的弯曲效应，不仅仅是理论的推论，而且通过多种实验证据得到了验证。
首先，引力对空间的影响可以通过测量星体的位置和光的弯曲来确定。
根据广义相对论，物体在引力场中的运动路径会曲线弯曲，就像是在一个弯曲的空间中运动一样。
这一效应被称为引力透镜效应。
科学家通过观测远离地球很远的星体的光线通过太阳的引力场时的偏折来验证这一效应。
例如，1919年的英国科学考察队观测到的太阳附近的恒星在太阳掩星时的位置发生了偏移，与理论预测的结果吻合。
这一观测结果为广义相对论的成功奠定了基础，因为只有引力能够解释这样的位置偏移。
而在时间方面，引力也会对时间的流逝产生影响。
根据广义相对论，强烈的引力会导致时间的变慢。
这一效应被称为引力时间延长。
一个著名的实验证据是地球上的精确时间测量与高速运动卫星上的精确时间测量之间的差异。
由于地球上的引力场较弱，时间流逝较快，而高速运动卫星所处的引力场较强，所以时间流逝较慢。
实验证据表明，对于地面上的观测者来说，高速运动卫星上的时钟确实会变慢。
此外，对于极端强引力的情况，空间和时间的弯曲效应更加显著。
黑洞就是这种极端强引力的体现。
根据广义相对论，当物体充分压缩到一个极小的体积时，它会形成一个黑洞，其包裹的空间因引力而弯曲，形成一个事件视界，即黑洞的无法逃逸的边界。
在黑洞的事件视界周围，引力会使空间和时间弯曲到极致，形成所谓的“奇点”。
这种极端弯曲效应使得我们难以理解黑洞内部的物理现象。
虽然我们无法直接观测黑洞内部，但通过观测黑洞周围物质的运动和辐射等现象，我们可以间接了解黑洞的性质。
从上述实验证据可以看出，引力对空间和时间的弯曲效应是确凿无疑的。
通过研究和理解这些效应，不仅可以深入探索宇宙的本质，还可以为我们设计和发展太空探测器等应用提供指导。
静电场和引力场
导航系统：全球定 位系统和惯性导航 系统
两种场在应用中的优缺点比较
静电场：优点是容易控制，缺点是作用范围有限 引力场：优点是作用范围广，缺点是难以控制 静电场在电子设备中的应用：优点是稳定，缺点是容易受到干扰 引力场在天文学中的应用：优点是精确，缺点是难以测量和预测
两种场在应用中的发展趋势
静电场应用：静电除尘、静电复印、 静电喷涂等
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静电场和引力场的 产生机制
静电场的产生机制
静电场是由静止电荷产生的电 场
电荷在静止状态下，其电场强 度与距离的平方成反比
静电场中的电荷受到电场力的 作用，方向与电场强度方向相 同
静电场中的电荷在电场力的作 用下，会加速运动，形成电流
引力场的产生机制
质量越大，引力场越强
引力场是由物体质量引起的 空间弯曲
06 静 电 场 和 引 力 场 的 未来研究展望
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静电场和引力场的 定义
静电场的定义
静电场是由静止电荷产生的电场
静电场中的电场线是从正电荷出发， 终止于负电荷
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静电场的强度与电荷的电量成正比， 与距离的平方成反比
静电场中的电势能随着距离的增加 而减小
静电场力：作用在电荷上，使电荷加速
引力场力：作用在物体上，使物体加速
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静电场和引力场的 性质
静电场的性质
静电场是由静止电荷产生的电 场
静电场的强度与电荷的电量成 正比，与距离的平方成反比
静电场中的电势能随着距离的 增加而增加
静电场中的电势能随着电荷量 的增加而增加
引力场的性质
引力场是物质存在的一种基本形式，存在于宇宙中的任何地方。 引力场的强度与物质的质量成正比，与距离的平方成反比。 引力场对物体的作用力是吸引力，方向指向引力场的中心。 引力场可以改变物体的运动状态，使物体沿引力场的方向加速运动。
引力连续场论
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 引力连续场论 作者：李昌颖 来源：《科技视界》2016年第10期
【摘 要】与在四维引力场时空中建立的引力量子场论截然不同，引力连续场论建立在引力场的整体性和连续性上，解决了场物质分布的连续性与能量的不连续性之间的矛盾，从自然最深层次上揭示了波粒二象性和量子论的本质。引力连续场论无需引入吴岳良复杂又矛盾的双标架四维时空观，便可统一引力、电磁力、弱力等自然界的各种基本力，并能推导出超光速原理，是大推力量子引擎和超光速飞船的理论基础。
【关键词】连续场论；场分子；超光速原理；质量衰减反应；瞬间通信 1 引力场和电场的整体性与连续性 与引力场类似，一个电荷的电场是由无数与电荷有关联的电场分子（电场分子是构成电场的最小物质组分，也是光波的媒介，可衰变为引力子）在宇宙空间中一个接一个地分布形成的具有相干结构和无限广延性的连续的整体。电场力是电荷和它本身的电场原有的平衡状态被外因打破导致电荷的电场弯曲变形产生的一种应力。与引力波一样，电磁波是电荷的电场由于外因导致内在破缺剧烈形变而产生的一种应力波。每个电荷接收到的电磁波都是以电荷自身的电场为载体来传播的。静止或匀速运动的电荷，它的电场也是静止或匀速运动的，这一点有大量实验可证明。无论观察者以什么样的速度匀速运动，观察者的电场相对于观察者都是静态的电场，两者总是处在同一个非局域的惯性系中，这必然导致真空光速相对于观察者恒定不变，而光行差角也会严格地只与地球和恒星的相对运动有关。结合等效原理，在不违背狭义相对性原理的前提下，光速的相对性可归纳为两点：（1）无论光源和观察者如何运动，在真空中传播的光，其速度相对于接收它的观察者恒为c；（2）在真空中传播的光，其速度相对于不是接收它的观察者可变。例如，在超光速传输信息实验中，在一个惯性系里传播的激光其速度相对于另一个惯性系里的观察者是大于c的，但经平面镜反射后，观察者却观察到激光只不过是走了一条比较短的捷径而已，观察者观察到激光的速度仍是c。
引力场理论中的拉普拉斯方程
引力场理论中的拉普拉斯方程引力场理论是描述物质间引力相互作用的科学理论，它在物理学和工程学等领域具有广泛的应用。
而拉普拉斯方程则是引力场理论中的重要方程之一，用于描述引力场的分布特性和引力场对物体的作用。
本文将对引力场理论中的拉普拉斯方程进行探讨。
一、引力场理论简介引力场理论是由牛顿在17世纪提出的，它认为两个物体之间的引力作用是由它们之间的质量产生的。
根据牛顿定律，引力场的强度与物体的质量成正比，与两物体间距离的平方成反比。
引力场能够影响物体的运动轨迹，使得物体受到引力的作用向质量较大的物体靠拢。
二、拉普拉斯方程的定义拉普拉斯方程是描述引力场分布及其对物体作用的方程，通常用ΔU= 4πGρ表示，其中Δ是拉普拉斯算子，U是引力势能，G是引力常数，ρ是质量密度。
该方程可以通过求解拉普拉斯方程，得到引力场的分布情况，并由此推导物体在引力场中受到的力的大小和方向。
三、拉普拉斯方程的物理意义拉普拉斯方程描述了引力场在空间中的分布特性，对于研究引力场的性质和引力相互作用具有重要意义。
通过求解拉普拉斯方程，可以得到引力场中物体受力的大小和方向，从而预测物体的运动轨迹。
拉普拉斯方程的研究对于理解宇宙中恒星、行星和星系等物体的运动规律具有重要意义。
四、拉普拉斯方程的数学性质拉普拉斯方程是一个二阶偏微分方程，具有一些重要的数学性质。
根据拉普拉斯方程的边界条件，可以通过分离变量法等数学方法求解引力场的分布情况。
此外，拉普拉斯方程还满足线性叠加性和偏微分方程的基本性质，使得它在数学领域中具有广泛的应用。
五、拉普拉斯方程的应用拉普拉斯方程在物理学和工程学等领域具有广泛的应用。
在天体物理学中，通过求解拉普拉斯方程可以描述行星和星系的引力场分布，进而预测它们的运动轨迹。
在电场和磁场等领域，拉普拉斯方程也可以用于描述场的分布特性和对电荷的作用。
此外，拉普拉斯方程还在流体力学、热力学和电路分析等领域中得到了广泛应用。
六、总结拉普拉斯方程是引力场理论中的重要方程，用于描述引力场的分布特性和引力场对物体的作用。
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论宇宙空间中的引力场 摘 要：提出了宇宙空间中的引力场理论。证明了牛顿和爱因斯坦理论都是本文理论的近似。论述了宇宙的结构、宇宙空间中的引力场和宇宙的加速膨胀。
关键词：引力普遍性原理，引力场分布定理，引力定律，时空度规，牛顿与爱因斯坦近似。
1 原理部分 1.1 引力普遍性原理和引力场分布定理 宇宙中每一个具有质量的物体都形成一个引力场。把引力场看成由大量的引力线组成，引力线的方向与引力的方向相同，引力线的疏密代表引力场的强弱。一个物体M受另一个物体N引力作用的充要条件是：物体M在物体N的引力场中。引力普遍性原理的表述为：宇宙中任何一个物体都在其他每一个物体的引力场中。引力场分布定理的表述为：宇宙中任何一个物体的全部引力线沿空间短程线分布，并且引力线遍布整个宇宙空间。
1.2 引力场分布定理的证明 引力场分布定理包括两层含义：第一，任何一个物体的引力线遍布整个宇宙空间；第二，任何一个物体的全部引力线沿空间短程线分布。下面分别对此进行证明。 对第一层含义的证明是根据引力普遍性原理。我们用反证法来证明，证明过程如下：假设某个物体M的引力线并非遍布整个宇宙空间，则宇宙空间中至少有一点A不在物体M的引力场中，处于A点的物体不受物体M的引力作用。此结论与引力普遍性原理矛盾，所以假设不成立。因此原命题成立。
对第二层含义的证明是根据引力普遍性原理和宇宙学原理[1]。一个物体全部引力线的集合称为该物体的“引力空间”。引力空间是引力场的抽象。根据宇宙学原理，宇宙空间是处处曲率相同的常曲率空间，即三维的球面空间。在宇宙空间中分布着大量的物体（把物体看作质点）。每个物体引力线的分布只有两种可能的情况，即物体的引力线或者随宇宙空间一起弯曲或者沿直线向三维空间的各个方向无限延伸。假设物体的引力线不随宇宙空间一起弯曲，则每个物体的引力空间形成一个与宇宙空间相切的三维平直空间。每个物体是该物体引力空间与宇宙空间唯一的交点。因为任何一个物体都不在其他物体的引力空间中，所以宇宙空间中任何两个物体之间都不存在引力作用。此结论显然与引力普遍性原理矛盾，所以假设不成立。这就证明了任何一个物体的全部引力线必定随宇宙空间一起弯曲，换句话说引力线沿空间短程线分布。
2 理论部分 2.1 宇宙空间中的引力定律 关于引力的基本假设是：一个物体引力线的数目即引力场的通量与物体的质量成正比，任意空间点引力场的强度等于该空间点处引力场的通量密度之和。根据引力场分布定理，完全确定一个物体的引力场需要两个条件：一个是物体的质量；另一个是宇宙空间的结构。
用一个四维球心为O，四维半径为R的球的表面代表宇宙常曲率空间。宇宙空间中分布着两个物体，他们的质量分别为m和m′，所在的位置分别为A点和B点。物体A的引力场通量
Φ=km，k是比例常数 由四维球心O指向物体的有向线段叫作该物体的“四维矢径”。A和B两个物体“四维矢径”之间的夹角为θ，θ属于（0，Л）。经过物体B且垂直于物体A“四维矢径”的三维平直空间与宇宙空间相交所形成的球面叫作物体A在物体B处的“切球面”。切球面的球半径为Rsinθ，球面面积S=4Л（Rsinθ）2。在宇宙空间中“切球面”对应的是以物体A为球心，r（r是宇宙空间的短程线长度）为半径的球面。
在宇宙空间中，以物体A为球心，r为半径的球面上各点处引力场的通量密度都相同
ρ=Φ/S=km/4Л(Rsinθ)2 引力场的强度 g=ρ=km/4Л(Rsinθ)2 物体B受到的引力 F=m′g=kmm′/4Л(Rsinθ)2 令L(t)为宇宙空间的尺度，则宇宙空间的周长C=2L(t), 因为R=r/θ,θ=rЛ/L(t)，所以上式写成
F=(kЛ/4)mm′/{L2(t)sin2[rЛ/L(t)]} 这是宇宙空间中的引力定律。 2.2 引力场与斥力场中的时空度规 考虑宇宙空间中球对称质量分布M的引力场，以对称中心为坐标原点O，建立球坐标(f,θ,C)。在M=0，没有引力场时，宇宙是处处曲率相同的常曲率空间，其四维时空线元为
ds2=c2dt2-R2(t)[df2/(1-f2)+f2(dθ2+sin2θdC2)] [2] 其中坐标f为无量纲纯数，0≤f≤1。 宇宙空间中，质量M的引力场可以分解为一个引力场和一个斥力场，他们的中心分别位于宇宙中相对的两个端点上。引力场与斥力场的分界线是距离质量M（或斥力场）的中心L(t)/2处。这里静止的参考系为惯性系，其中的钟和尺都是标准的。
以质量M的中心为坐标原点建立坐标系，引力场的强度 g=(kЛ/4)M/{L2(t)sin2[rЛ/L(t)]} 其中0＜r≤L(t)/2 引力势 &=[k/4L(t)]Mctg[rЛ/L(t)] 考虑到引力场中钟变慢，径向尺变短，应作代换 dt→(1-v2/c2)1/2dt df→(1-v2/c2)-1/2df[3] 其中v是r处场点相对于局部惯性系从L(t)/2处由静止开始落到该场点时的速度。
令 [k/4L(t)]Mmctg[rЛ/L(t)]=mv2/2 v2=[k/2L(t)]Mctg[rЛ/L(t)] 于是宇宙引力场中的时空线元 ds2=c2{1-[k/2c2L(t)]Mctg[rЛ/L(t)]}dt2-R2(t){[1-[k/2c2L(t)] Mctg﹝rЛ/L(t)﹞]-1df2/(1-f2)+f2(dθ2+sin2θd?2)} 以斥力场的中心为坐标原点建立坐标系，斥力场的强度 g=(kЛ/4)M/{L2(t)sin2[rЛ/L(t)]} 其中0＜r≤L(t)/2 斥力势 &=[k/4L(t)]Mctg[rЛ/L(t)] 考虑到斥力场中钟变快，径向尺变长，应作代换 dt→(1-v2/c2)-1/2dt df→(1-v2/c2)1/2df 于是宇宙斥力场中的时空线元 ds2=c2{1-[k/2c2L(t)]Mctg[rЛ/L(t)]}-1dt2-R2(t){[1-[k/2c2L(t)] Mctg﹝rЛ/L(t)﹞]df2/(1-f2)+f2(dθ2+sin2θdC2)} 2.3 牛顿与爱因斯坦近似 在物体周围很小的局部空间范围内，即r/L≈0时 [(rЛ/L)/sin（rЛ/L）]2≈1 此时宇宙空间中的引力定律 F=(kЛ/4)mm′/{L2(t)sin2[rЛ/L(t)]} =(k/4Л)[(rЛ/L)/sin（rЛ/L）]2mm′/r2 ≈(k/4Л)mm′/r2 令G=k/4Л，得牛顿引力定律 F=Gmm′/r2 此时，引力势近似为 &=GM/r 引力场中的时空线元近似为 ds2=c2(1-2GM/c2r)dt2-dr2/(1-2GM/c2r)-r2(dθ2+sin2θd?2) [4] 其时空度规为施瓦西度规，是静止球对称质量分布M情形爱因斯坦引力场方程在质量分布以外的外部空间严格解。
综上所述，牛顿引力定律和爱因斯坦引力场方程都是本文理论在宇宙局部空间范围内的近似。
3 结论部分 3.1 宇宙的结构 宇宙中分布着大量的星系，其中每一个星系周围形成一个引力场，并在宇宙空间的另一端形成一个等强度的斥力场。星系在以大量斥力场为背景的宇宙空间中的位置不是任意的。假如星系周围某个方向的斥力大一些，星系将很快被斥力场排开。大量的星系经过斥力场中的运动调整最终形成的稳定分布结构是：所有的星系和斥力场都大致均匀地分布于整个三维球面宇宙空间中，其中每个星系周围被来自不同方向的8个斥力场环绕，同样每个斥力场周围也被来自不同方向的8个星系环绕（假如不是8个，星系和斥力场的数量就不会相等）。在三维空间中，每个星系受到来自各个方向斥力的合力等于零。
3.2 宇宙空间中的引力场 宇宙中任意空间点A处的引力场是所有物体在M点处的引力场之和。设宇宙中的每个物体的质量分别为
m1、m2、…、mn 每个物体质点到A点的距离分别为 r1(t)、r2(t)、…、rn(t) 每个物体在A点处的引力场强度分别为 g1=(kЛ/4)m1/{L2(t)sin2[r1(t)Л/L(t)]} g2=(kЛ/4)m2/{L2(t)sin2[r2(t)Л/L(t)]} … gn=(kЛ/4)mn/{L2(t)sin2[rn(t)Л/L(t)]} 则A点处引力场的强度 g=g1+g2+g3+…+gn =(kЛ/4)Σmi/{L2(t)sin2[ri(t)Л/L(t)]} (i=1,2,…,n) 3.3 宇宙的加速膨胀 在引力场与斥力场共存的宇宙空间中，每个星系一方面受到其他各个星系的引力作用，另一方面受到各个斥力场的斥力作用。但由于每个星系受到的合力表现为斥力，其方向垂直于宇宙三维球面空间指向外面的第四维空间。所以，所有的星系将会不断地向上述第四维空间作加速运动，即宇宙加速膨胀。生活于三维空间中的人类将会观测到所有的星系不断地相互加速远离，这是四维空间（不同于四维时空）中星系的运动在三维空间中的投影。
宇宙的加速膨胀运动可以归结为每个星系的加速运动。动力学的基本方程为
F=md2S/dt2 宇宙中任意空间点A处的星系m′受到的引力 F=m′g =(kЛ/4)Σmi/{L2(t)sin2[ri(t)Л/L(t)]}(i=1,2,…,n) 将上式代入动力学方程，得星系的加速度 d2S/dt2=(kЛ/4)Σmi/{L2(t)sin2[ri(t)Л/L(t)]}(i=1,2,…,n) 这是宇宙中每个星系加速运动的动力学方程。 参考文献