学习、思考和研究物理学几十年，总结出一点：在现有物理理论高度数学化的背景下，深入研究物理需注意提高基本物理概念和物理过程描述的物理化和物质化程度。
       牛顿在《自然哲学的数学原理》序言中写到：“由于古代人在研究自然事物方面，把力学看得最为重要，而现代人则抛弃实体形式与隐秘的质，力图将自然现象诉诸数学定律，所以我将在本书中致力于发展与哲学相关的数学。”
        在牛顿之前，学界的风气是一事当前必先追问终极原因。伽利略说，要先搞清楚事物是怎么样，然后才能回答为什么。但在思辨风气甚嚣尘上的时代，伽利略得不到广泛的认同。
       自牛顿始，这种先描述后解释的思维才成为自然科学的标准思维。从牛顿告诫“物理学，要警惕形而上学啊！”物理学便走上了回避古人所看重的如同形而上学或形而上之问的“实体形式与隐秘的质”，注重研究物理量之间的数学关系这条适合于现实的光明大道，在实验基础上或实验的加持下，取得了巨大成功。至于如何理解和解释，那就只能看情况再说吧，有的问题一时也难以搞清楚，有的问题甚至可能需要沉淀成百年上千年。例如，惯性起源与引力机制问题至今未能完全解决，时间和空间本质问题几千年来没有从根本上解决。有物理量之间的数学关系描述，有实验观测验证，能计算能应用，这比什么都重要。也就极少有人再踏入探寻"实体形式与隐秘的质"这条曲径通幽但实际上可能布满荆棘到处都是悬崖峭壁充满迷雾坎坷不平的小路了。

       往深了说，物理理论基于现象，在本质上是对自然现象的归纳和总结，很难从根本上解释自然现象为何会如此。除非能参透一些相关基本物理定律，找到把这些相关的基本物理定律联系起来和统一起来的更深层物理现象(观测发现或理性直觉)和物质基础。

       在大量实验的基础上，物理学以探索物理量的数学关系为主要途径，相继建立了经典力学、电磁学、相对论、量子理论和宇宙膨胀理论等。然而，这种以建立物理量的数学关系为主的物理学研究几百年发展到今天，正面对越来越依靠大型实验装备、越来越高度依赖复杂的数学、遇到的各种疑难问题越来越多、发展路径也越来越模糊的状况。呈现思路能出尽出、八仙过海，各显其能，你正唱，他登场，让人目不暇接眼花缭乱的景象。
       爱因斯坦的研究把物理数学化程度推到了最高峰，他人之后的继续研究跟踪结果，好似大都坠入了云雾中，常为得到的一些数学结果如何解释争论不休。当然，还有一些其它局部性问题，隐藏在其中不被注意的辖逢。面对量子理论因果性和不确定性等问题，爱因斯坦迫切希望通过统一场论解决量子理论问题，试图把引力和电磁力统一起来。但是爱因斯坦走的还是数学形式化的统一之路，在引力物理机制不清楚情况下，即便到了现在仍还未能走通，看看弦论等一些理论研究风光不再就清楚了。电和磁确有内在联系，麦克斯韦通过提出位移电流概念，经数学推导得到麦克斯韦方程组，实现了电磁的统一，推测出存在电磁波。但在引力机制不清、不知道质量与电荷有什么物理联系情况下，想把四种基本作用力统一起来，可能还为时尚早。

       面对如今物理学的困境，一些有识之士，例如，著名物理学家惠勒、李.斯莫林和李政道、武向平院士，都意识到了在原有理论基础上，进一步发展物理已经很难了。需要重新思考时间和空间及量子理论基本问题，需要把微观和宏观统一起来进行研究，需要在物理学的物质根基上重新探索发现物理学进一步发展的物质基础。
        爱因斯坦指出：“牛顿的学说在实践上的巨大成就，也许足以阻止他和18、19世纪的物理学家们去认识他的体系的基础的虚构特征。”“在建立一个物理学理论时，基本概念起了最主要的作用。在物理学中充满了复杂的数学公式，但是，所有的物理学理论都起源于思维与观念，而不是公式。”“在对科学的志趣中，必须一而再、再而三地从事对这些基本概念的批判，为了我们可以不无意识地受到它们的支配。”
       在爱因斯坦看来，科学的目的一方面是尽可能完备的理解全部感觉经验之间的关系；另一方面是通过最少个数的原始概念和原始关系的使用来达到这个目的。
       惠勒指出：“物理学的领域是如此广阔，从事物理学研究的人是如此众多，所使用的方法又是如此多种多样……在这纷繁杂沓的海洋中，什么才是物理学的关键呢？我想，最基本的恐怕还是那个在哲学和物理学上赫赫有名的、似乎永远也不会有最后答案的古老问题：什么是时空。一个物理概念的逐步深化是很耐人寻味的。如果你翻开19世纪的物理教科书，就会发现‘弹性’曾被认为是物理学的基本性质之一。也就是说，你不能导出它而只能测量它！这正如我们今天处理‘时空’观念一样。是否将来有一天，我们也能像现在从方程中导出‘弹性’一样地从方程中导出‘时空’呢？总而言之，在我看来，只有当我们找到了关于时空概念的更深刻的含义时，自然界的各种相互作用才有真正被统一的希望。”
        Lee Smolin 在《物理学的困惑》一书中坦言：“我们眼下的问题不可能通过那种实用主义的科学路线来解决。为了让科学不断进步，我们要再次面对空间、时间和量子理论的基本问题。”
       李政道教授指出：“21世纪最大的科学之谜是暗物质和暗能量，这将会导致新的物理学和天文学的革命。”“目前在原来的物理学框架上，理论发展已经很困难，应该有一个大的突破。应该着眼于微观的基本粒子和宏观的真空态统一起来研究，这比 20 世纪初的理论革命会有更加大的突破。我们要立足新的基础科学前沿，一定要将小的与大的联系起来，这个方法可称为整体统一。整体统一的科学方法，应该是 21 世纪最重要的科学方法。”
         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。”
       虽然爱因斯坦看出牛顿物理学研究基础上的不足即虚构特征，但爱因斯坦到晚年也对自己把物理建立在场的基础上，也感到一些疑惑和惶恐。爱因斯坦坦言：“我竭尽一切为这种新型知识建立物理学理论基础的努力完全失败了。基础似乎一个个被掀翻，无处可以寻找到人们据以将理论建立其上的任何坚实的基础。”“物理学统一基础的建立看来的确很渺茫。而且这种情况又由于随后的发展而更加恶化起来。20世纪的发展是由两个在本质上各自独立的理论体系来表征的，那就是相对论和量子论。这两个体系彼此没有直接的矛盾；但是似乎很难融合成一个统一的理论（注：二者在时间和空间认识上的矛盾至今还难以融洽）。”“我感到在我的工作中没有任何一个概念会很牢靠地站得住的，我也不能肯定我所走的道路一般是正确的。”“我认为非常有可能，物理学不是建立在场的概念上，即不是建立在连续体上。如果是这样，那么我的全部空中楼阁（包括引力理论）都将荡然无存。”“相对论这理论直到现在还未提出一个关于物质的原子论性结构的解释。这种失败，也许同它对理解量子现象至今尚无贡献的这一事实有关。”“理论物理学的基础重新受到震撼，实验要求我们能够在新的更高的水平上找到描述自然规律的方法。新思想要到什么时候才会出现呢？谁要是能够活到那个时候并且能够看到这一点，那该是多么幸福啊。”     
       瑞德尼克在《量子力学史话》一书中写道：“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。”
        回顾物理学尚未解决的一些重大的基本的疑难问题，例如，经典力学未能解决惯性起源与引力机制质问题、绝对时间与绝对空间问题；狭义相对论留下了光速为何不变问题、四维时空是如何形成的问题；广义相对论留下了惯性质量与引力质量为何相等问题，物质存在为何使得空间发生弯曲问题；量子力学留下了物质粒子为何具有波动性问题；宇宙学留下了宇宙膨胀及加速膨胀(宇宙星系之间为何相互退移及加速退移)问题、星系旋转曲线疑难，以及奇点问题、大爆炸和暴胀等、精细调节问题和宇宙巧合性等一个个问题。这些疑难问题目前都深深困扰着物理学，是物理学进一步发展必须直面的疑难问题。
        爱因斯坦感叹道：“在物理学中有那么多尚未解决的问题。其数目多到我们不得而知，我们的理论远不能胜任。”“物理学应当阐明时间和空间中的实在，而用不着幽灵般的超距作用。
       Erwin Laszlo总结道：“时空需要物理实在。”
       肖恩·卡罗尔在《隐藏的宇宙：量子世界与时空涌现》一书中写道：“很多年以来，找到完备的、令人信服的量子引力理论一直是极为重要的科学目标。秘诀也许并不在于从引力入手再将其‘量子化’，而是深入挖掘量子力学本身，最后发现引力一直潜藏其中。”
        S.Penrose推断“所要寻求的量子引力必定是一个时间不对称的理论。引力论与量子论的结合能够对宇宙作出解释，其中具有内禀的时间之矢。”
        John D.Barrow设想“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他应用，据此便可以揭示其自身之存在”。

        汤川秀树说：“基本粒子的本性不能和空间本身的结构孤立起来加以考虑。”“如果我们更加直觉式大胆地想象来作为不可避免的抽象化趋势的一种补充，基础物理学的又一次返老还童是可以期望的。” 
       面对物理学积累越来越多的重大的基本疑难问题，看来需要从物理学根基上寻找解决问题的途径，并加以系统地而不是零散地解决才行。

一、相关研究基础

1.主要思想认识基础

牛顿猜想引力可能是从物体质量中发射某种精气所形成的。牛顿谈到了某种最精细的精气的事情，它使物质粒子在近距离上相互吸引。牛顿暗示，他曾想探究隐秘的质或最精细的精气，但他的学说对这类问题还无能为力。德布罗意提出物质粒子具有内在的周期性因素，试图对此进一步深入认识耗尽了德布罗意后半生。爱因斯坦认识到物体具有动态的空间广延性，物质质量和能量存在导致时空弯曲，时空结构即是引力场结构。爱因斯坦晚年中总结一生时空探索说指出：“空间——时间未必能看作是可以脱离物质世界的真实客体而独立存在的东西。并不是物体存在于空间中，而是这些物体具有空间广延性。空间有无限多个，这些空间彼此作相对运动，这一观念在逻辑上的确是无可避免的，但是这种观念甚至在现代科学思想中也远未起过重要的作用。”

2.已有的研究供参考

        在类似于空间本底量子辐射和质量时变研究方面，K.Stanyukovich从爱因斯坦引力场方程出发并同量子理论类比，假定本底性引力子频率等于哈勃常数Ho，则其能量可表示为ε=hHo；“光子老化假说”光子能量随时间衰减：dE=－Ho^Edt；在宇宙学常数为主导情形下，De Sitter的宇宙模型和弗里德曼方程给出尺度因子膨胀行为a(t)~e^Hot；MOND理论引入临界加速度~Hoc、观测先锋号宇宙飞船显露出异常加速度~Hoc；超弦/M理论中粒子对应弦振动，各种不同的粒子都是弦的不同振动模式，圈量子引力论认为最小空间尺度即是普朗克长度Lp；P.Dirac提出大数假说，推测引力常数G可能反比于宇宙时标，原子尺度等微观量或许随着宇宙膨胀而发生相应变化；Kaluza-Klein的可变引力理论亦在不断充实完善之中；S.Malin把宇宙膨胀与物质静质量变化联系起来，提出随着宇宙膨胀，静质量约按10^–10/年的比率而减小。

3.观测基础与理论分析

       在实验观测方面，近年来，有研究表明，光能够同时表现出波和粒子两种特性，还有模拟实验相继证实波函数具有物理实在性。T.Vanflandern通过月掩星观测发现地月间引力约以10^–10/年的比率在变弱；凌君彦根据地心引力常数GM逐年下降的测量结果，经拟合分析，假定引力常数不变，得出地球质量约按10^–10/年的比率减小的结论，与Treder给出的研究结果相近。这里，质量衰减的比率与哈勃常数的数量级相当。

4.一些自然过程的类比

       爱因斯坦认为，实物是能量密度特别大的地方，而场则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的角度来看，实物粒子的能量必然要向引力场能量转移，这一过程或许真实存在，则可称之为物质粒子空间本底量子辐射。这一过程可有其它物理现象做类比，例如，物体高于绝对零度或环境温度普遍存在热辐射、黑体辐射、加速电荷产生的电磁辐射和电磁波、具有质量的物体在某种加速运动中辐射出引力波、放射性物质衰变、霍金辐射等。

       爱因斯坦曾考虑原子内部的某种运动也将辐射引力波。从质能关系方面看，质量和能量密不可分 ，质量体现为物质的惯性属性和引力属性，能量表征相互作用和运动属性；物质粒子固有能量反映出物质粒子内部存在某种运动，德布罗意把内在周期性因素赋予物质粒子蕴含深刻的物理思想有待挖掘，德布罗意认为，物质的波粒二象性是自然界最为深刻的本质。

二、深入到宇宙本原认识问题
       人类认识宇宙的本原从古代到现代历经几千年。从本原由形而下——土、水、气、火等组成，到本原由形而上——数、逻辑(规律)、概念(理念)构成。中国古代的老子认为道是宇宙的本原，道是一种无形无象、超越一切具体事物的存在，它先于天地而生，独立不改，周行而不殆，被认为是宇宙万物的本原和根基。它创生了宇宙万物并推动着它们的不断演化和发展；同时，阴阳平衡的状态也是宇宙秩序得以维持的重要条件。古希腊泰勒斯提出水是宇宙的本原。赫拉克利特认为，万物皆动、万物皆流，永恒的活火是世界的本原。德谟克利特认为本原由"原子"和"虚空"构成；布鲁诺认为，还应当有连接原子与虚空之间的物质存在。
        现代科学认为，宇宙本原由物质"粒子"和"空间(场)"构成，这两大要素相互依存、相互作用，共同构成了宇宙的基石，一般呈二元结构，物质粒子和时空（场）被视为两个独立但又相互关联的基本要素，共同构成了宇宙的本原。也有观点认为，宇宙本原可能是一元结构，物质粒子实际上是时空（场）的某种激发态或表现形式。例如，在量子场论中，给场增加一份能量就可以激发出一个粒子；而场的能量降低一个台阶则会湮灭一个粒子。这表明粒子和场之间可能存在某种深刻的联系或等价性。因此，在这种观点下，物质粒子和时空（场）可能只是同一物质或能量的不同表现形式或状态。
        宇宙的本原是二元结构还是一结构，对其认识角度和程度不同，其物理学的研究思想路线和方法往往就会走上不同的道路。
       把物理学研究建立在物质粒子基础上，时空独立，惯性和引力就只能是凭空规定，找不到源自何处。把物理学研究基础建立在"场"上，显得深入复杂些，但也只能是给出数学化或几何化描述，难以揭示惯性起源和引力机制。也许只有在物质粒子与时空(场)"统一及存在物理上的相互作用，才能发现端倪，才能打通物理学一些相关领域，才能以此为基础，对进一步发展物理学给予新的助力。

       鉴于物理学当前状况，依照"第一性原理"，从最基础的原则出发，去重新审视问题，寻找创新解决方案。我们从物质粒子与时空(引力场)本质上处于动态一体化角度，注重系统解决各种疑难问题的角度，深入探索物理学的物理基础和物质根基，力图搞清基本物理概念的物理本质及其内在联系，使基本物理概念物理化和物质化及系统化，依据坚实的物理基础和明晰的思想逻辑链条，在实验观测的基础上，以及结合多种途径的理论推导，提出了物质粒子辐射空间本底量子新概念及质量时变关系。试图阐明物质粒子质量(能量)与时间和空间的物理关系，揭示时间之矢的物质根基和空间本底的量子构成，从而给出粒子波动性的物理机制、惯性起源与引力机制，同时解决了宇宙膨胀及加速膨胀和星系旋转曲线疑难等问题。自然推得空间本底速度为光速、惯性质量与引力质量具有同一性以及普朗克长度，系统推得爱因斯坦——德布罗意关系、薛定谔方程、牛顿第二定律、万有引力定律与哈勃定律。使牛顿经典力学与现代物理学密切衔接起来，从而对物理学重大的基本疑难问题和基本物理定律尽可能从物理化角度作出深入解读，并尽量回答其中涉及物质性或本质性的"为什么"的问题。

三、物质粒子空间本底量子辐射新概念
       1.质能关系E=Mc^2
        质量是物质的一种基本属性。对质量的认识，从表示物质多少的物质之量，到描述惯性的惯性质量和描述引力的引力质量，以及发现惯性质量与引力质量相等，现在认识到质量是物质能量的表现形式，是能量的量度，这种表现形式和量度通过质量与能量关系M=E/c^2得到了精确的数学描述，揭示了质量和能量之间的深刻联系。表明质量和能量在量值上是等价的，可以通过光速c的平方进行转换。这意味着，任何具有质量的物体都蕴含着巨大的能量。
       能量是描述物质状态及状态变化的属性。质量与能量的关系是物理学中最深刻最重要的发现之一。通过质能关系，让人既理解了质量的更深层含义，又认识了能量的本质。在这个过程中，见证了物理学如何将物质与能量统一在一个更加宏大的物理图景中，展现出大自然的内在和谐与对称之美。
        质量和能量是物质的两种基本属性，它们既是物质自身具有的，也在物质相互作用中呈现出来。这些属性共同描述了物质的本质和特性，并在物理学、天文学等领域中发挥着重要作用。

       质能关系式是物理学中最基本的最核心的具有普遍性的关系式，所有物质都有能量动量。质能关系式关联着众多的基础概念，例如，通过Noether定理关联着粒子与场量的内在联系；通过4维矢量关联着粒子运动与时空结构的关系；通过德布罗意关系式关联着物质粒子内在的周期性因素和波动性；能量和动量的定义对应着时空的平移不变性。量子的概念只是表示宇宙中的质和能有一个最小的单位。
        (质能关系也可以从经典力学理论中推导出来，而且也符合哈勃宇宙引力能与哈勃宇宙质量关系。说明质能关系具有普适性。)   

        2.爱因斯坦——德布罗意关系
        E=Mc^2=hυ 、λ=h/p=h/MV
        爱因斯坦——德布罗意关系，涉及质量M和能量E与频率υ（时间）关系，质量M和动量p与波长λ（空间）关系，反映了物质粒子具有内在的周期性因素以及波动性，但其原因并不清楚，也难以像布朗运动那样归于外在的随机冲击作用。
        根据物理现象不会凭空产生，背后通常会有某种物理作用，从物质相互作用方面考虑，物质粒子内在的周期性因素很可能与物质粒子不断地辐射空间本底量子（辐射反冲）相生相伴，满足动量守恒和能量守恒。根据E=Mc^2=hυ关系式，物质粒子的质量M越大，相应能量E越大，其内在振荡频率υ也就越高，单位时间内辐射出的空间本底量子也应越多。这样，便把与物质粒子质量和能量相关联的内在周期性因素同物质粒子不断地辐射空间本底量子联系起来。这样分析爱因斯坦——德布罗意关系，可以从物理化和物质化说明物质粒子能量(质量)与其内在周期性因素密切相关，物质粒子动量与波长密切相联。
       经理论研究和数学推导，可以从多种途径分别得到物质粒子辐射空间本底量子新概念及质量时变关系，并给出空间本底量子能量(ε=hHo)与空间本底量子辐射力及波长关系式。康普顿波和德布罗意物质波是物质粒子在不断辐射空间本底量子过程中自然呈现出来的，是实在物理波，满足动量定理与动量守恒定律以及功能原理和能量守恒与转换定律。物质粒子在其波动中不断地以光速c辐射出空间本底量子，是形成时间之矢的物理根基和构成空间本底的物质根源，表明空间本底量子是物质粒子与时空及引力场统一物质基础，是宇宙物质统一基元，由此把以往物质粒子与空间(引力场)的二元结构化为一元动态统一结构，使以往主要由数学描述的时空，凸显出其中的物理过程和物质性，从而显露出大尺度时空的物理系统演化特征。

        物质粒子空间本底量子辐射，理论推导证明其也恰是本底引力子辐射(符合爱因斯坦时空结构即是引力场结构)，描述了实物粒子的能量向引力场能量转移的过程。这一概念的提出，有其思想认识来源、有许多自然过程类比、有一定的研究背景、有观测基础与理论推导和分析、有52项预测和部分观测验证。截止到目前，可以由此系统地推得82个物理公式，尝试解决物理学及其与物理学相关的70个疑难问题。

四、质量时变关系

1.理论分析提出质量时变关系

        通常把哈勃定律V=Hor视为宇宙空间膨胀的观测证据，那么若按宇宙空间膨胀分析，星系的引力场及场能密度应该是不断稀释减弱的，这似乎反衬星系的引力质量随时间减小。从宇宙加速膨胀考虑，星系退移速度越来越快或许预示着星系惯性质量越来越小。结合引力场强度与质量成正比与距离平方成反比、物体与其引力场不能分离不能屏蔽、物体的质量或位置变动引发各处引力场强度及引力势一系列相应的变化，以及引力波观测发现和初步测量到引力波与引力场均以有限速度或光速传播深入分析判断，引力场可能是由物质粒子生成的以持续性（时间之矢）和动态广延性及本底性（空间本底量子）形式存在的能量场，作为引力场源的物体自身质量似应处于自然衰减之中。

       按通常的衰减模式，物体自身质量随时间衰减一个最简单的数学描述可以初步假定为dM∝Mdt，即物体自身质量衰减dM与物体自身质量M成正比，与时间间隔dt成正比。

2.理论推导得到质量时变关系

       也可以通过对现有理论的深入研究，从理论上通过其它5种途径推导出质量时变关系。

五、时间之矢与空间本底

       中国古代春秋时期思想家墨子指出时空是由时空元所组成。他把时空元为定义为“始”和“端”，“始”是时间中不可再分割的最小单位，“端”是空间中不可再分割的最小单位。这里竟含有现代物理学的时空量子化思想。            古希腊亚里士多德认为空间是物体的一种属性，是物体自发运动的动力来源。至于时间，尽管时间和变化并不相同，但是没有变化时间便不存在。

        在斯宾诺莎看来，物质的本源乃是空间本身的存在，有形的物质乃是空间的产物，并且物质运动的根源在于空间。

       牛顿认为，人们往往容易从具体的、相对的时间观中忽略一个绝对时间观的存在，一切存在物的延续性或持久性不因其运动情况而变，应该把这种延续性与其只能被感知的度量区别开来。牛顿说：“对时间、空间、位置和运动我并没有下定义，因为它们已为人们所共知。只不过我必须看到，一般人不是在别的观念下，而是从这些量和可感知的事物的联系中来理解它们的。这样就产生了某些偏见；而为了消除这种偏见，最好是把它们区分为绝对的和相对的，真实的和表象的，数学的和普通的。绝对的、真实的和数学的时间，按其固有的特性而均匀地流逝，与一切外在事物无关，又名绵延；相对的、表观的和普通的时间，是可感知和外在的对运动之延续之量度，它常常用来代替真实的时间，如一小时、一天、一个月、一年。”牛顿把空间分为绝对空间和相对空间，他说：“绝对空间就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。相对空间是绝对空间的可动部分或量度。我们的感官通过绝对空间对其他物体的位置而确定了它，并且通常把它当作不动的空间看待。”

        爱因斯坦认识到物体具有动态的空间广延性，物质质量和能量存在导致时空弯曲，时空结构即是引力场结构。爱因斯坦晚年中总结一生时空探索说指出：“空间——时间未必能看作是可以脱离物质世界的真实客体而独立存在的东西。并不是物体存在于空间中，而是这些物体具有空间广延性。空间有无限多个，这些空间彼此作相对运动，这一观念在逻辑上的确是无可避免的，但是这种观念甚至在现代科学思想中也远未起过重要的作用。”

1.时间之矢的物质根基

        探究时间之矢的物质根基和空间本底的量子构成，需要突破时间仅仅是外在于事物的参照维度和时空可以脱离物质客体而独立存在的观念。由质量时变关系可以直接给出时间之矢：dt=－dM/HoM、t=(1/Ho)ln(r/ro)，具有自发、单向、均匀流失以及自然统一的普适性特征，反映了物质粒子质量(能量)与其时空的内在联系，表明在物质粒子不断辐射空间本底量子的过程中产生了时间之矢，这使以往经验直觉的抽象数学化时间与物质粒子和空间的质能属性密切联系起来，转成物理化时间。其数学形式恰与热力学熵dS=dQ/T、S=klnΩ相仿。

2.空间本底的量子构成

        推得空间本底，其量子能量ε=hHo~10^–51焦耳。质量μ=hHo/c^2~10^–68千克，空间本底量子是质量和能量与时空的基本量子，是宇宙的物质基元，由此使得物质粒子与时空及引力场统一起来。

3.物理时空具有三个全息性层级：

       哈勃宇宙层级的物质时空体系：GMu/c^2ru=1

       普朗克层级的物质时空体系：GMp/c^2Lp=1

       空间本底量子层级的时空体系：Gμ/c^2Lμ=1

        普朗克质量Mp与空间本底量子质量μ和哈勃宇宙质量Mu的关系为：Mp=(hc/G)^1/2=(μMu)^1/2

六、薛定谔方程

        在物质粒子辐射空间本底量子新概念及其演生时空新观念下，可以通过牛顿第二定律，推得德布罗意物质波 ，表明德布罗意物质波是实在物理波。籍此新的物理化和物质化的时空观，可自然推得势场中粒子与伴生波相互作用的隐含因果性和波速及波动方程的薛定谔方程：

             iћ∂ψ/∂t=—(ћ2/2M)▽2ψ+Uψ

七、惯性起源与牛顿第二定律

       在经典力学中，物质粒子(质点)和空间(或时空)各自独立存在，无法找到惯性起源。现代物理学认识到物质粒子与空间(时空)和场有某种联系，并通过数学描述了外在联系，但尚未给出物质粒子与时空及引力场的物理实质上的联系和物质化统一，所以也难以给出惯性起源。在物质粒子波动性演生时空物理学中，物质粒子内在周期性因素与其辐射空间本底量子相生相伴，不断地向外辐射形成时空的空间本底量子，出现康普顿波和德布罗意物质波，当物质粒子受外力作用动量发生变化时，则伴随其物质波波动量变化出现波性力(h/λ^2)dλ/dt，反过来阻碍粒子动量的改变，使物质粒子自身含有惯性特征：dp/dt+(h/λ^2)dλ/dt=0，故有牛顿第二定律：

                            F=dp/dt

八、引力机制与牛顿万有引力定律

       牛顿说：“到现在为止，我只是根据万有引力来说明天体现象和海潮现象，但是至今我还不能从这些现象中得出引力的根源，这些根源还是让别人去发现它吧”。

        爱因斯坦广义相对论把引力现象归因于物体存在导致周围时空弯曲，取得很大成功，但与量子理论无法融洽，仍未揭示出引力场形成过程和引力机制。

         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或耗散的趋势。根据物质粒子空间本底量子辐射及质量(能量)时变关系，质量为M相应能量为E=Mc^2的物质粒子总体上以球面对称形式辐射出的以光速c传播的在距离为r厚度为dr球壳中的空间本底量子的能量密度为Jρ=－dE/4πr^2dr=(Hoc/4π)M/r^2，与引力场强度的对应关系g=σJρ ，其中，对应系数或转换系数σ恰为基本物理常数组合：σ=4πG/Hoc ，进而可以通过多种(4种)方式推得牛顿万有引力定律：

                      F=GMm/r^2

       物质粒子辐射空间本底量子新概念，使爱因斯坦指明的物体具有动态的空间广延性新观念得以具体化，说明物质粒子自身蕴涵着存在和运动过程——时间及广延性——空间，无限多个物质粒子伴生了无限多个相应的动态空间，这些空间彼此做相对运动。空间本底量子是构成物质与时空最基本的量子，物质粒子与空间本底及引力场具有同一性，一无所有的空间是不存在的。物质粒子在不断地辐射空间本底量子的过程中产生了时间之矢，生成以光速c广延扩展的空间本底，构成了与自然常数e和圆周率π关联的具有物理过程的四维时空。空间本底量子亦是引力场的基本量子，引力场结构即是动态的时空结构。由此窥见引力相互作用的微观机制，推导出牛顿万有引力定律，给出时空的物质基础以及爱因斯坦关于物质存在导致"时空弯曲"的物理解释。

九、宇宙膨胀及加速膨胀与哈勃定律
       从质量时变关系来看宇宙膨胀及加速膨胀，因质量时变引力衰减，宇宙自然地处于膨胀及加速膨胀状态，自然推得哈勃定律：V=Hor、给出空间膨胀随时间变化的普遍关系式：r=roe^Hot      
       由万有引力定律与质量时变关系结合推导出的星系退移，既符合目前观测到的远近不同星系的退移速度与相应距离成正比的哈勃定律，又能揭示出每一星系持续退移是加速过程V=Voe^Hot，而且也符合哈勃定律，亦可直接应用于宇宙，推得宇宙膨胀及加速膨胀。由此描述的宇宙既没有开端，也没有终点，不存在时空奇点和宇宙起源问题，只是认为在近乎无限长的过去，宇宙处于高温高密状态。预计将会观测到最遥远的星系通常密度高，其形态与地球近处星系形态相近，且有很多质量更大的黑洞。可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，这可通过长期精密观测选定的同一星系光谱线的红移量随时间的变化加以检验。
       之前，为了解释宇宙膨胀，科学家们提出了多种理论模型。其中，最为广泛接受的是大爆炸宇宙学理论。该理论认为，宇宙起源于一个极热极密的奇点，然后经历了急剧的膨胀和冷却过程，最终形成了今天我们所看到的宇宙。在这个过程中，星系之间的距离随着宇宙的膨胀而不断扩大，因此观测到的星系退行速度与距离成正比的关系。
       尽管大爆炸宇宙学理论在解释宇宙膨胀和星系退行现象方面取得了巨大的成功，但它仍然面临着一些挑战和未解之谜。例如，暗物质和暗能量的存在就是当前宇宙学领域最为重要的问题之一。这些未知的物质和能量形式对宇宙的演化产生了重要影响，但它们的本质和性质仍然是一个未解之谜。对星系匀速退移或宇宙均匀膨胀逆时间倒推，还带来宇宙开端及之前是否有时间和空间的问题、起始狭小区域（奇点）出现的物质在同一时间如何获得不同初始速度以及动力来源等一系列疑难问题，尤其还面临需要假设存在奇特的暗能量来解释观测到的宇宙加速膨胀这个更大的现实难题。而所有引发的这些以及其他一些疑难问题，在由万有引力定律及质量时变关系结合推导出的哈勃定律中都不存在，说明宇宙膨胀及加速膨胀是质量时变引力衰减而产生的结果，使得宇宙自然地以临界速度各向同性地膨胀及加速膨胀，既不需要所谓的宇宙学原理和大爆炸或暴胀以及暗能量推动力作为额外的条件，也与天体系统或物质体系引力强弱程度无关。由此可以预料宇宙膨胀不单单表现为星系之间相互退移，像银河系、太阳系，地月之间甚至地球自身这些处于相对稳态情况下的天体引力系统，均处于与哈勃定律同一膨胀形式之中，这可以通过后面推导的星系自转周期和天体公转周期与自转周期随时间的变化关系均为T=Toe^2Hot加以检验验证，也可以通过太阳系膨胀和月球远离以及地球膨胀的形式均为r=roe^Hot进一步加以观测验证。目前的观测结果完全符合这些推导出来的公式。
        总的来说，星系退移速度与距离成正比的关系揭示了宇宙在膨胀的事实，这一发现对传统的万有引力理论提出了挑战。需要从微观宏观和宇观统一地深入地了解宇宙的奥秘和本质。

十、星系旋转曲线

        物质粒子辐射空间本底量子辐射新概念，也同时解决了星系旋转曲线疑难问题。

       物质粒子空间本底量子辐射形成时间之矢和空间本底及引力场，空间本底量子辐射反作用于粒子自身使得粒子出现波动，反作用于实物自身或物质系统本身则形成附加引力场强度Hoc；但现在一些人还在误以为这是存在大量"暗物质"所致，或如MOND理论依据观测结果通过假设试图修正引力公式。根据我们的研究，引力场强度实际由两种因素构成，其普遍性公式应为g=GM/r^2＋Hoc ，星系旋转曲线符合这一研究结果。

十一、大120个数量级问题

       自然地解决了包括由量子理论计算的广义相对论引入的宇宙学常数比实际观测结果大120个数量级等许多疑难问题。

十二、系统地推得82个物理公式

        统观物理学，一切物质都具有能量，能量守恒与转化定律是普适的。能量与频率成正比，比例系数为普朗克常数h，是普适的；质能关系揭示了物质能量与质量有正比关系，比例系数为真空中光速c的平方，是普适的；物质波关系式中，粒子的动量与相应波长成反比，比例系数为普朗克常数；这三方面统合为爱因斯坦—德布罗意关系：E=Mc^2=hυ、p=MV=h/λ；牛顿第二定律中，物体所受合外力与物体的加速度成正比，比例系数可由物体质量M担当。在万有引力定律中，引力场强度与物体质量成正比，与距离平方成反比，比例系数为万有引力常数G；哈勃定律表明，星系退移速度与星系之间的距离成正比，比例系数为哈勃常数Ho；这些主要由大量实验总结提升或理论推导出来的基本物理公式，具有简洁、优美的特征和极大的普遍性。

       通过广泛深入的研究，现已给出一些根据表明，物质粒子辐射空间本底量子(能量ε=hHo )，使得物质粒子质量衰减与自身质量成正比，与时间间隔成正比，质量时变常数为哈勃常数Ho，即dM=－HoMdt，是粒子波动性物理机制与物质化和物理化时间与空间以及引力与惯性的共同起源，是宇宙膨胀与加速膨胀以及宇宙空间本底存在附加引力场强度Hoc的总根源。物质粒子辐射空间本底量子新概念及质量时变关系，具有坚实的理论基础和一些观测基础，由此可以把前面这些基本物理公式以及薛定谔方程、克莱因—戈登方程等系统地推导出来，认识到这些基本的核心的物理公式有着密切的联系，实质上是统一的。推得宇宙膨胀尺度随时间的变化关系为r=roe^Hot，引力场强度普遍表达式为g=(GM/r^2)+Hoc，自然地解决了宇宙膨胀及加速膨胀与星系旋转曲线等一系列疑难，还推得星系自转周期和天体公转周期与自转周期随时间的变化关系均为T=Toe^2Hot，与实际观测结果相符。给出的空间本底量子即本底引力子能量ε~10^–51焦耳，与观测上给出的限定相符，与核力所交换的π介子固有能之比约等于引力作用强度与核力作用强度之比。

       除了能够系统地推导出上述主要由大量实验观测总结提升而来的居于微观、宏观和宇观核心物理公式(1)爱因斯坦——德布罗意关系、(2)薛定谔方程、(3)克莱因——戈登方程、(4)牛顿第二定律、(5)牛顿万有引力定律、(6)哈勃定律，以及(7)宇宙膨胀及加速膨胀公式、(8)空间本底存在附加引力场强度、(9)宇宙膨胀尺度随时间的变化关系、(10)星系自转周期和天体公转周期与自转周期随时间的同一变化关系，共系统地推得82个物理公式，可尝试系统解决70个疑难问题，所作出的52项推测现已有一部分得到了观测上的检验验证。