第五章 物性形变论

拓扑学讨论类似人工橡皮形变问题，在拓扑学里不讨论两个图形全等的概念，只讨论拓扑等价的概念。圆形和方形、三角形的形状不同、大小不同，在拓扑图像里，只要顶点数、棱边数及其分割面数相同，它们都是等价图形。也就是说拓扑图像着重研究图形间点、线、面的关系及其变换，而不管具体形状。如一个凸多面体的顶点数是v，棱边线段数是e，表面数是f，那么它们总有这样的关系：f+v-e=2。根据多面体的上述关系，可以得出这样结果，即只存在五种正多面体。它们是正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体。

在一个球面上任选一些点用不相交的线把它们连接起来，这样球面就被这些线分成许多块。在拓扑变换下，点、线、块的数目仍和原来的数目一样，这就是拓扑等价。一般来说，对于任意形状的闭曲面，只要不把曲面撕裂或割破，它的变换就是拓扑变换，就存在拓扑等价。橡皮人工变形毕竟不是物质运动自然成型。而物性数学从根本上改变了这种状态，直接从物质运动矛盾统一的自然运动成型开始讨论。物性数学认为物质具有连续可入性与不生不灭性，且有趋于运动均匀、状态平衡、结构对称趋势的本质。趋势矛盾统一是推动物质自然成型并产生繁多类型的根本动力。因此物性形变论在物质运动变化趋势矛盾统一中考察形变及其物性数学的性质与本质。

物性代数论中提出的“系统任一能量对总能之比的能比”。物性几何论从相对运动参考系对同一系统总能不变性中提出的“涡旋以光速为界而成型与随中心速度增加而变直的曲线运动”。涡旋核心达到光速，体积接近于一个点，且保持直线运动。物性函数论从场质与场等价中提出“系统核心与周围场不可分割性并可用散度建立联系”是具有代表性的基本概念。微旋化是在原有基础上进一步浓缩，其能密度随微旋层次增加而变大，即“不同层次微涡旋所取能密度趋匀常数不同”。周期变换运动与涡旋运动、平动运动一样是物质基本运动，“周期变换运动系统总是伴随着同频率交换，从而产生一系列特有性质”。交换、递换、递传是实物系统形变过程的基本方式，不同递传产生不同的形变过程。

对于连续性物质运动来说，更基本的量是质量密度与能量密度。它可以引用所量度点的质量对该点周围微区域空间体积微商导数来描述质量密度，质量是质量密度对该点周围体积的积分。能量对点周围微区域空间体积微商导数来描述能量密度，能量是能密度对相应体积的积分。连续物质运动趋匀意味着质方面各向运动机会均等，对于一个方向来说总是存在正反矛盾平动，并因连续性必转化为涡旋运动。正反向运动状态是物质运动最基本的矛盾，而统一则意味着运动的转化。量方面则意味着转化前后运动状态或能量形态不同而转化守恒，或者趋匀意味着某能量密度趋于常量。这是物性数学自然连续形变论的基本出发点。

前面物性代数论、物性几何论主要从离散数量与形状量度矛盾统一及其等价逻辑展开讨论，物性函数论从连续运动数量变化关系矛盾统一及其等价逻辑展开讨论。这章主要讨论趋势矛盾统一及其形变逻辑与物质自然连续形变的几何数学问题。物质形变存在质变与量变过程，状态与结构是运动的复杂形式，称为几何形变或物性形变论。相当于函数论是讨论连续变化的代数问题，其数学有效处理微积分方法，是对代数的重大转折性发展，并形成全新学科。物性形变论实际上是探讨自然连续变化的几何问题，也必然有其全新处理方法，主要使用的是数理辩证逻辑（矛统、等价与趋势逻辑）及其量质变交叉逻辑方法。它能否也可成为几何甚至非欧几何重大转折发展，只能拭目以待。

第一节 趋势形变

物性形变论建立在物质连续可入性与物质不生不灭性，物质量度之质量与运动量度之能量正比性以及物质运动趋匀、平衡、对称的趋势性的基础上，使用数理辩证逻辑开展探讨。如果将这些基础设置为物性形变论或几何形变论公理或公设未尝不可。数理辩证逻辑，尤其趋势逻辑符号在这章可直接使用外，另外再定义一些符号，以便逻辑推理。正如趋势形变逻辑所指出的那样，正反运动矛盾必转化为另一种运动形态，即发生质变。正反连续物质平动矛盾统一必转化为涡旋运动形态等就是质变过程的一个基本实例。量变参量除用能比（质量、能量、质比）、涡旋速度（角速度）、散度（梯度、旋度）外，还有能密度（质密度）、周期变换交换频率（周期、波长、相位、方位）、质量变化率等则成为几何形变的基本参量。

数理辩证逻辑所使用的符号在这里都适用。如涡旋运动○（以及正旋、左旋、逆时针○或○↖或反旋、右旋、顺时针旋转○～或○↙），这类左旋、逆时针作为正旋只是假定系统运动该方向为主时的规定。趋于中心状态（浓缩、收缩、吸收）⊙，中心向外趋势状态（弥漫、扩散、辐射）¤。又如微旋化◎，周期变换♂，交换♀，递换¥，递传£等。再如分解‡，化合†，复制#，分化€，遗传þ、变异、生长§、衰亡¿等以及趋于均匀※，平衡〒，对称⊥等符号。此外新增添符号另行说明，如解旋Λ与紧旋Θ等。它们总是处于矛盾的正反面状态，并在趋势矛盾统一中往往产生新形变动力。

1．自然物质最基本的运动是平动，定量或量方面可表示为平动能密度，其定义为质量密度乘以速度平方的二分之一，即

wυ≡ρυ2/2

这意味着能密度趋匀，即能密度趋于常数w→k，最终等于常数w=k。使同向平动运动速度υ愈大，质量密度ρ愈小，处愈稀薄状态。υ速度量增大，达到或超过光速c时，物质状态发生了质变，即实物态转变为纯场物质状态。平动同向叠加条件下速度υ↑增大而质量密度ρ↓减少，使质量趋于弥漫、扩散或膨胀状态。反向叠加条件下速度υ↓减少而密度ρ↑增大，使质量趋于浓缩或收缩状态。平动反向速度重叠实际上是往涡旋运动异化或转化过程。

连续物质平动运动条件下趋匀的定性或质方面的含义是空间各向的机会均等，即一个方向上必同时存在正反向平动，并转化为涡旋运动。正向平动→与反向平动←的矛盾统一必转化为涡旋运动○，即

∵（因为、由于）※≮→:←

∴（所以、因此）→:←≯○

∨→:←∽○

正反平动矛盾统一（合二而一）为涡旋运动，或者矛盾转化为涡旋运动○。可见运动趋匀量的表达可用能密度趋于常数。而质的表达是趋向各向机会都有的不规则运动或其在一个方向上总是存在正反运动并转化为另一运动形式。

数理辩证逻辑跟形式逻辑或因果逻辑的规律不同之处在于运动包含了矛盾运动的意义，并通过矛盾统一转化，得出新结论。正反连续物质平动运动既不纯沿着正向平动→又不纯沿反向平动←运动，而必转化为涡旋○运动。这是平动“质变”的矛盾统一推理应用典型实例。

2．连续物质同角速度涡旋运动趋匀，定量或量方面可用能密度趋恒量描述，平动能密度转化且等于涡旋能密度，并趋匀或趋于常数：

wω=ρυ 2/2≌ρr2ω 2/2→k（; →k≒=limk）

∴ρ=2k/ω2r2

这意味着同角速度ω涡旋体距中心r↓愈近，质量密度ρ↑愈大，涡旋运动质量向中心浓缩趋势⊙。这种趋势是万有引力存在与物质成形的基础。即涡旋运动质量浓缩是构成量子或粒子或实物或天体的基础，所构成的边缘等于大于光速化成场物质与超过一定速度气化而剩下的固液体成形。

3．涡旋运动平面使上、下两侧高速运动场质受到带动而旋转，并趋向原涡旋平面与转轴趋势，面涡旋逐渐构成体涡旋，可表示为：

wω=ρυ 2/2≌ρ（r2+αz2）ω 2/2→k（; →k≒=limk）

从上式可以看到实体范围是：

（r2+αz2）«（c2/ω2）

线速度大于等于光速c，即实物范围外构成场质状态而存在边缘。

系1：同一涡旋体中心角速度一致时，若α≈1,r2+z2≈R2，旋涡体边缘是近球形，如恒星、行星、卫星、实物粒子等。

系2：若α<1，旋涡体边缘是铁饼形。通常ω愈小，旋涡平面范围愈大，即r愈大，相应地α必愈小，则愈成铁饼形旋涡体，如宇宙天体——星系。

系3：若α>1，旋涡体边缘是橄榄形或近棒形。ω愈大，旋涡平面r愈小，相应地α必愈大，则愈构成橄榄形或近棒形，可以预计微观粒子或量子多半处于该状态，这一点可用量子偏振现象证实。

4．涡旋中心若绝对静止或速度趋于无穷小υ→0，质量密度趋于无穷大ρ→∝。这是宇宙可能存在黑洞的根源。通常ρ无穷大达不到，也即核心绝对速度等于零做不到，实际上绝对速度小到一定值或宇宙体绝对速度小到一定程度就会出现黑洞现象。可见量变到一定程度，即变化趋势无穷大或无穷小到一定程度就会转化或异化。这是量变到一定程度发生质变逻辑的具体实例。

通常速度是相对参考坐标系量度的，系统速度等于零是相对参考坐标系而言的，实际上是指总能中所含平动能等于零而已。涡旋体中心绝对速度不可能等于零，否则会出现质量无穷大。即涡旋体中心通常存在速度为υ，则能密度为：

wω=ρ[υ2+（r2+αz2）ω2]/2

可见涡旋上一点能密度是中心速度加上该点涡旋运动角速度合二而一能密度。

系：对于非同角速度涡旋运动则往往分离核心体与周围若干个环运动状态，环状运动物质里外侧相对中线有个正反向运动而进一步转化为新层涡旋运动。如果此涡旋再分离核心与环，则环再进一步演化为新的涡旋，构成多层涡旋体。其中一涡旋体中心是以其内多层旋转运动速度乘以该质量密度的能密度重叠来描述：

wω=ρ[υ2+r'2ω'2+r"2ω"2+⋯+（r2+αz2）ω2]/2

其能密度是这些层中心线速度所构成动能密度之和。

核心涡旋体外所分离环演化成多层涡旋体，稳定时一个轨道只能存在一个涡旋体，否则处于不稳定状态，必在趋匀平衡过程中构成一个新涡旋体。能密度趋匀，使涡旋层次(或称外层次，以区别微旋内层次)愈多，质量密度一般相对核心愈低。

5．涡旋运动必然存在特定边界，如果边界是以光速划分，那么边界内为实物而边界及其外是场物质（简称场质）。如果边界是以实物三态的固体、液体、气体之一来划分，实物则较复杂多样，因为不同实物材料在一定温度压力是不同的。同一实物材料在不同温度压力下处于不同物态。但不管怎样，涡旋所形成的天体、实物、粒子、量子等都存在核心及其外部场质。不同运动性质的外部场质，所产生的作用现象是不同的。而且核心运动也会影响周围场质运动的状态与性质。

这样涡旋核心粒子或实物不可分割地与周围场物质（简称场质）联系在一起。不同的场质运动状态（如匀速、加速、旋转等）可等价用不同场描述。涡旋周围场质浓缩或弥散趋势状态用场描述相当于核心点散度意义。不同场散度所存在的有心力荷，如引力荷（引力质量）、电荷、电磁荷、强作用荷、弱作用荷等表达相应核心与周围场的关系。

系：核心体粒子或实物周围场质重叠存在不均匀、不平衡、不对称，则自动趋向均匀、平衡、对称趋势，并推动核心体移动。移动中核心体产生动能改变量，并在该运动方向上对位移之比或动能梯度定义为作用力，它是平衡趋势引起的引力或斥力的量度，即

F=dE/dι=mdυ/dt

可见交换是平衡趋势质的表达方式。而趋势作用力是平衡趋势量的量度表达方式。实物周围场质重叠平衡趋势是引力或主动力的根源。弹性力是实物平衡状态或相对静止受到破坏引起的动能改变量对位移改变量的比值，又称被动作用力。摩擦力是实物趋匀平衡趋势或往不规则运动趋势引起的动能改变量对位移改变量的比值。

6．如果涡旋运动每一点可一分为二为径向与旋转两个分量。浓缩收缩性涡旋到一定程度便向反面转化为弥漫扩散性涡旋，到一定程度再转化为浓缩收缩性涡旋的反复过程。因为涡旋既不可能无限浓缩而出现绝对零速度，也不可能无限弥散而超过极限速度，即

○≮⊙; ○↖

∧○≮¤; ○↙

其平衡趋势通常形成粒子的周期性变换，即

∵（⊙; ○↖）;（¤; ○↙）→〒

∴（⊙; ○↖）;（¤; ○↙）

≒（○↖; ○↙）;（⊙; ¤）

∽♂; ♀

前式因为表示浓缩性涡旋与弥散性涡旋平衡趋势，所以后式两者转化为周期性变换运动与周期性交换，它是构成粒子周期变换运动与交换的基础。

7．涡旋体周围通常存在交换场质，并构成微涡旋。微涡旋同样具有左右旋与集散过程。而场质可以用场一点场能密度描述，尤其是大量连续同步运动量子流的电磁波，用场描述更便捷通用。涡旋运动可定量分成径向平动往返中心与切向左右旋转周期变换的场质两分量，可以分别等价用周期性电场与周期性磁场来描述，即分别用周期性电场能密度w=GD=εG 2=εG 20 sin2θ 与周期性磁场能密度w=HB=μH 2=μH 20 cos2θ 两分量来描述。总能密度是两者之和，且恒定的。只能是平动径向电分量与旋转磁分量相位相反的周期性变换，使其总能密度恒定，即电磁能密度波动公式：

w=εG 2+μH 2=εG 20 sin2θ+μH 20 cos2θ

其中θ=2π（vt-ι/λ）表示相位变化，前面一项为电磁波源发射t时刻相位或该时刻发射量子电磁能密度状态，后面一项为离波源周围ι处相位或指定时刻发射量子运行到ι处的电磁能密度状态。如果电能密度与磁能密度极值相等，那么总能密度恒定。传播或变化速度决定周期和频率c=λ/τ=λv。电磁场波动以光速传播运动。

从实物及其粒子周围场质角度来看，连续场质是相对核心移动的，虽然可以用能密度与质密度描述，但不如相对核心或发射源静止（即跟随核心运动）周围空间坐标点变化参量描述的场来得方便有效。场也可以指定参考坐标系空间参量来描述，这样便于描述宏观物质的规则运动状态，如引力场、磁场、电场、电磁场等的描述。总之场参量描述等价于场质运动描述。

8．电磁场波动公式中旋转磁分量周期性变化过程为：

w=HB=μH 2=μH 20 cos2θ=μH 20 cos2 2π（vt-ι/λ）

上式表示所指定参考坐标系量子或粒子在发射源或波源τ时刻磁能密度状态与运行距离波源ι处点的磁场能密度的大小状态，取不同ι值位置可作场各点相应量子或粒子磁能密度状态不同，只要初始状态与运行长度、速度、频率确定的情况下，磁能密度大小或浓缩状态就可确定。因此在宏观状态用场描述更方便有效：

w=w0cos22π（vt-ι/λ）

上式作为场时间t在发射源或调整完成处的磁场能密度与离发射源距离ι的磁能密度状态。若拿来描述单个微观电磁量子运行过程周期性浓缩状态，如果发射或调整完成初始状态置零或轨道整数倍运行状态（相当于驻波）已确定下，相位只要用一项，即

w=w0cos22π（vt）

其中vt=vι/υ=ι/λ确定，随之浓缩状态也就确定。量子或粒子浓缩状态由运行距离决定的，即

w=w0cos22π（vt）=w0cos22π（ι/λ）

9．这样量子可一分为二为以点为代表的以分布式场质为主而忽略集中式核心状态，甚至场质用等价的场能密度来描述与集中式能量为主而忽略周围场质状态描述。直线上一点运动的量子实际上是平动及其一部分与旋转周期性变换的，构成以光速运动的平动能与周期变换能的集中式总能量描述。对于光速运动量子来说是场质近一点匀速直线运动加上周期性变换运动。也就是说量子以光速运动，而具有动能。又以频率v周期变换，也就是说量子以频率v变换，则具有周期变换能，即存在平动运动与周期性变换运动。如运动较单纯的量子核心为主的用能量来描述，总能E等于平动能Eυ=mc2/2与周期变换能E♂=hv/2相加，即

E=mc2=mc2/2+hv/2

mc2/2=hv/2

p=mc=hv/c=h/λ

其中λ=cτ=c/v，即等价于德布罗意波。

10．涡旋周期变换所构成量子或粒子通过介质时，速度降低并与介质形成交换作用状态。这时介质中涡旋体的浓缩与弥散平衡趋势不仅仍然周期性变换，而且部分能量转化为跟周围形成周期性交换状态。不同介质能量转化程度不同或通过介质速度不同。在通过介质条件下构成涡旋体与周围空间场物质的周期性交换：

∴⊙:¤∽♀

量子交换周期与频率取决于量子或粒子变换周期τ与频率v，但量子交换能量由总能减去其平动能与周期变换能，即

E♀=mc2-mυ2/2-hv/2=m（c2-υ2）=mc2-hv

其中对于稳定量子或粒子来说，德布罗意波为p=mυ=h/λ成立，并推出mυ2/2=hv/2。一方面说明速度愈高交换能愈小，达到光速时交换能等于零，只有平动能与周期变换能，且二者相等。另一方面说明交换能是常数总能减去周期性变换能或动能（包括速度），其结果也是周期性，且交换频率、周期甚至跟周期变换频率、周期一致。

系1：交换能改变量等于动能负改变量：

ΔE♀=-Δmυ2/2=-Δhv/2

其动能等于周期变换能或与变换频率成正比，根据微积原理，动能改变量与作用积累时间成反比，从而交换能改变量也与周期交换作用时间Δt成反比：

ΔEΔt=k

可见周期性交换能与时间的微积关系。质量愈大，交换作用时间愈短，宏观物体交换作用是瞬时的。

系2：对于粒子来说除了平动能、周期变换能外，还有自旋能、磁能等项能量，因此有：

E♀≤mc2-mυ2/2-hv/2=m（c2-υ2）

但不管怎样，质量愈大或速度及频率愈低，交换能愈大，即交换愈强。这样原子外层壳粒动能项愈多，即动能愈大，交换能愈小。而涡旋运动往交换能愈大趋势，即愈往里层低位或位能趋势。从而位能与交换能相反。

系3：既然粒子以一定频率进行交换，那么粒子之间就存在交换同步问题。即粒子之间交换频率整数倍才能有效进行交换作用，而且倍数愈低愈同步，且交换作用愈强，等价于原子最小作用原理。

系4：对于微观涡旋体原子来说，环演化为多层壳粒子，稳定时一层次环只能产生一个壳粒子，等价原子结构泡里不相容原理。

系5：系统交换前后不变仍称交换，若系统交换前后改变则称递换。即周期变换异化引出交换，交换异化引出递换¥：

♂∽♀∽¥

11．涡旋体交换或递换过程存在正反流动必再微涡旋化，产生大量微涡旋体或粒子：

♀→; ♀←≯◎

∨¥→; ¥←≯◎

微旋化后粒子浓缩趋势集合是天体或实物产生万有引力的根源，其强度跟天体或物体周围的质量密度密切相关，如：

ρ=∑ρi=∑Δmi/Δv

对于球面间质量密度ρ=dm/dv=dm/4πr2dr，其质量梯度可简化为dm/dr，再求散度d2m/dr2=k'，则：

d(dm/dr)=k'dr

dm/dr=∫d(dm/dr)=∫k'dr=k'r

ρ=dm/dv=dm/4πr2dr=k'/4πr

涡旋体周围一点质量密度是其球面间梯度。该点ρ对r微商实是散度描述：

L=-dρ/dr=d(-k'/4πr)/dr=k'/4πr2

如果在r处有一质量m，所受到的引力为：

F=mL=mk'/4πr 2=kmm'/r 2

其中km'=k'/4π，常数k’是经过适当调整后为核心引力质量m'=k'/4πk，等价于牛顿万有引力定律，k≒G=6.67×10-11，为万有引力系数：

≒F=Gmm'/r2

如果实物周围引力场质趋势的向心质量密度作为场参量梯度，其散度定义为引力场强度表示，构成引力场相互作用与实物质量的关系。

系1：实际上引力场强度与涡旋实物形状所对应周围场质的质量流动方向、分布、形态等有关，即

L=dρ/dr=km'/(r2+αz2)

其中r2=x2+y2,α≈1为近球状，α<1为铁饼状，α>1为橄榄或棒状分布的场质量密度散度，等价于引力场强度L分布状态。

系2：宏观物体的万有引力或重力实际上是微观粒子涡旋浓缩趋势集合的结果。因此质量愈大，相应粒子数也愈多，从而引力场强度（实际上决定于引力场质密度）与核心质量成正比。

12．不同粒子存在不同的趋势交换作用，如轻粒子之间的弱场质重叠趋势交换作用，重粒子之间的强场质重叠趋势交换作用，轻重粒子之间的电磁场质重叠趋势交换作用等。作用力公式类似引力公式，所不同的是微观粒子具有单纯明显周期性变换运动与交换作用，使势力或势能不是任意值：

F=km"m'/r2或U=km"m'/r

对于原子核内强、弱、电磁作用或势能受到运动轨道为一个波长限制（即最小作用原理），即2πr=λ=υτ=υ/v。

由原子核外向心力等于引力得出平动能等于势能（或交换能，也可以说由有心交换引起的势能）m'υ2/r=km"m'/r2和m'υ=h/λ，而且对于原子核内粒子间只在一个波长范围实现：

m'υ 2=km"m'/r=km'm"2π/λ

m'υ2λ=k2πm'm"

m'υ2λ=υh

υh=hcυ/c=hc/δ=k2πm'm"

κ=1/kδ=2πm'm"/hc

其中δ=c/υ为折射率，通常等于1;k为交换系数，是κ的倒数。波长是核粒子交换距离λ=h/m'c，其交换周期为τ=1/υ=λ/c=h/m'c2。

实际上微旋化是在不同基础上进一步浓缩而成的，在同一原子核内再微旋化所处核心与边缘有所不同，而构成重粒子与轻粒子差异，从而交换强度有所不同。对于不同粒子之间交换作用强度表达式κ=1/k"δ=2πm'm"/hc随着其质量不同而不同。

系1：等价于强作用：

κ=2πm'm"/hc≒2πf 2/hc=1

其中κ≈1、m'=m"=f，称强交换荷。

系2：等价于弱作用：

κ=2πm'm"/hc=2πg 2/hc=10-14

其中弱交换荷为m'=m"=g、κ≈10-14。

系3：等价于核内电磁作用：

κ=2πm'm"/hc =2πě 2/hc=1/137

其中κ≈1/137、m'm"=ě2，称电磁交换荷。

13．粒子不规则运动所构成的宏观状态一分为二为引力浓缩质量⊙m与内能运动，即不规则热运动向外辐射热量¤Q：

◎≮⊙m:¤Q

众多微粒不规则运动又构成热运动，使其具有一定温度运动状态的内能U。若温度高于周围，则可向外辐射光热量子，即热量Q，以使引力浓缩⊙m质量与辐射¤Q光热量子总质量进出趋向平衡。

微旋化条件下推出涡旋体内质块、实物、粒子、量子、磁性产生的根源，又推出天体内热运动和光热量子辐射形成的根源。低速度和低角速度的涡旋体具有很强的质量向心的趋势⊙m，同时具有很强的光热及电磁辐射¤Q，以趋于交换平衡。涡旋体质量愈大，浓缩趋势愈强⊙m↑，即天体引力愈强。同时相反的量子流与电磁辐射¤Q↑也愈强。

这是从低速涡旋体平衡趋势矛盾条件下推出的结论，并揭示了天体万有引力和天体源源不断热辐射的本质。即光热量子不管是辐射，还是交换传递（传导或对流）过程，总称为热量Q。实物系统辐射或吸收热量可改变物态ΔR与温度ΔU，也可推动物体运动做功QPΔV，也可引起化学变化等众多类型形变，即

Q =ΣQi=PΔV+ΔR+ΔU

14．周期变换运动与平动、涡旋一样是基本运动，周期变换运动伴随着交换。通常稳定粒子或量子处于周期性变换运动与周期性交换状态。在其运动途径上遇到其他物体所产生的作用就有特殊意义，可以用微积表示微变反比关系来表示。入射到介面同类量子或粒子（同元素原子）不仅质量或总能可能存在差异，即使质量相同，其变换频率或周期也可能存在差异，就是变换频率相同而变换相位或方位随时间、位移而变，更不同。不管哪类不同都可归纳为能量改变量不同。能量改变量ΔE愈大，需要积累作用时间Δt愈短，即ΔE与Δt成反比，可用微积常数表示：

ΔE;（·）Δt≧h/2π

≒ΔE·Δt=h/2π

Δp;（·）Δι≧h/2π

≒Δp·Δι=h/2π

其中p=mυ为动量，该式表示起了相位调整作用：

ΔN;（·）Δθ≧h/2π

≒ΔN·Δθ=h/2π

其中N=Jω为角动量，该式表示起了方位调整作用。J=kmr2是质量为m，体积范围半径为r的涡旋体惯量，k系数决定于涡旋体质量分布与形状等因素。

粒子比量子能量多了若干项，包括自旋能、磁能与交换能等，上述总能仅减去平动能、周期变换能的交换能，比实际的交换能要大，因此对于粒子来说上式应改为：

ΔEΔt=ΔpΔι≥h/2π

ΔEΔt=ΔNΔθ≥h/2π

再加上同元素原子质量具有统计性质，该公式更符合粒子实际情况。

上述相位与方位调整关系角度进一步表明微观周期性变换粒子量度特性等价于量子力学海森伯测不准关系式：

≒ΔxΔp≥h/2π

上式说明海森伯测不准关系与原子线光谱一定宽度的本质在于同元素原子质量统计性与粒子周期变换运动状态引起量度测不准。

15．数理关系的矛盾主要是指量质间的关系矛盾与宏微观间关系的矛盾。但微观粒子不规则运动与规则运动是质不同，并分别量度为内能与平动能（或转动能）等，并可以等价或等值转化。规则运动在宏微观关系是一致的，没有质的不同，只是比例值不同而已。微观不规则运动在宏观上具有统计平均值，通常宏微观性质是不同的。

系宏观温度是微观粒子动能分布统计平均的结果。元素原子量是同元素原子质量统计的平均值等。宏观现象及其量度等价于微观某些量的统计平均。但不管规则运动还是不规则运动，其宏观总能都是其所有微观粒子能量之和。总能或质量除以粒子数，可获得粒子能量或质量平均值。

第二节 递换形变

上节讨论了最基本的物质形变几何或图形自然变化问题，包括宏观宇宙与微观量子、粒子形变动力、量质变化关系与表达方法等，主要是从平动自动转化为涡旋运动及其成型，再转化为周期变换与交换运动的过程。不讨论人工形变问题，这涉及设计之类实性思维形式等问题。以人甚至人类的时间与空间尺度来看宇宙，其绝大部分变化时间之长、范围之广可以看成静止不变的。而微观世界绝大部分时间之短、范围之小到觉察不到的，看到的只是其足够数量组合成一定范围的一系列变化的粒子等现象，如化学变化等。

下面讨论接近人的尺度的机械运动与化学反应的元素原子递换过程产生的分子结构微观几何形变过程。原子、分子以及高分子形变主要是成分、结构及其组成的宏观形态，如气态、液态、溶液态、固态、金属态、结晶态、聚合态、可塑态等变换就是微观形变可见的主要方式。其中气态、液态、固态为最基本的三态，固态因其交换、递换、递传方式与成分不同，而构成各式各样的固体形态及其运动结构微观形变。

1．从涡旋运动来看，一涡旋体质量密度为ρ，处于复杂多层涡旋体，对应的能密度为：

w=ρ[υ2+r'2ω'2+r"2ω"2+…+(r2+αz2)ω2]/2

在多层涡旋运动中，某一层的涡旋体能密度是其所处层内各层能密度之和。一微涡旋体动能E'=∫wdV 是其能密度对体积的积分。而质量是其质量密度对体积的积分m=∫ρdV。在微观适当条件下，则：

其中各项描述了该涡旋体所处层次运动状态的能量。其和是该涡旋体所处层内的各层（动能）能量重叠或相加的结果。

系1：物性数学认为原子是从物质涡旋运动中演化而来的，演化中一稳定轨道只能形成一个壳粒，否则处于不稳定轨道运动状态或就会再演化浓缩成一个壳粒，即一个稳定轨道只能形成一个小涡旋体。对原子来说一个壳层轨道只能形成一个壳粒，等价量子力学泡里原理。量子力学从坐标分解电子椭圆轨道量子数，而物性数学则用原子壳层粒子轨道能量分解量子数，两者轨道模型有所不同，但是等效的。

系2：多层涡旋周期浓缩过程具有对外交换场物质的过程，因此交换能量不同于变换能，但交换频率、周期、波长跟变换频率、周期、波长是密切相关的，甚至是一致的。在一定情况下，涡旋粒子之间交换频率整数倍或轨道处于波长整数倍才能构成稳定交换，而且交换频率倍数愈低愈易形成交换且愈易处于倍数小轨道，等价量子力学能量最小原理。构成原子壳层一定允许轨道上运动，使涡旋体之间相互作用量子化，这是原子结构基础。

系3：由于微观粒子处于周期性变换运动状态，而且跟原子核交换频率整数倍才是稳定的。如果壳粒愈外层动能与对应周期变换能愈多项且愈大值，那么总能减动能与周期变换能的交换能通常愈小。可用上述原子外壳层壳粒轨道动能密度与动能方程表达。在趋向里层即趋向交换能愈大（即位能愈小）及愈同步，减少动能与周期变换能项而发射能量子。

系4：原子核质量愈大，通常能够形成交换平衡的壳粒数愈多。化学元素是按原子壳层壳粒数与壳粒分布来分类的。因此元素原子量是指该元素原子质量统计平均值。

2．原子壳粒绕核运动轨道的波函数是壳粒周期性变换的浓缩状态参量的描述函数，绕行一周轨道为波长整数倍（相当于驻波）才是壳粒允许的稳定运动轨道，即壳粒位移轨道是波长整数倍，即ι/λ=2πr/λ=n，其中n=1、2、3、…，如图1.5.1所示。此时动量为p=mυ=h/λ=nh/2πr或动量矩为pr=nh/2π时才是壳粒子允许的稳定轨道。它等价于玻尔轨道量子化假设：原子处于定态时，沿圆形轨道运动的电子必须满足动量矩的量子化条件mυr=nh/2π中r是n轨道的半径，其mυr是轨道上的电子动量矩，n是不为零的正整数，即

pr=nh/2π

≒mυr=nh/2π

两者表达式是一致的，说明量子力学能级存在的本质在于壳粒周期性变换运动及其绕核运动轨道是波长整数倍，更深刻地指出玻尔假设与量子力学所描述原子外层壳粒允许轨道与能级存在的本质。

3．波函数是由涡旋周期性浓缩引起的状态函数ϕ=ϕ0 sin 2π(vt)及υ=λ/τ=λv。从而定态波函数为ϕ=ϕ0 sin 2π(υt/λ)=ϕ0 sin 2π(ι/λ)。壳粒绕原子核及其壳粒周期变换运动可以用定态波函数描述：

ϕ=ϕ0 sin 2πι/λ=ϕ0 sin 2πpι/h

它是粒子周期变换浓缩状态函数，其二次微商为：

d2ϕ/dι2=-(4π2p2/h2)ϕ0 sin 2πpι

=-(8π2m/h2)E'ϕ=-(8π2m/h2)(E-U)ϕ

其中动能等于总能减去位能或交换能，即p2/2m=E'=E-U。三维坐标d2ϕ/dι’可表示为Δϕ，则：

Δϕ=-(8π2m/h2)(E-U)ϕ

它等价于量子力学薛定谔方程及其波函数为：

≒Δϕ+(8π2m/h2)[E-U(x,y,z)]ϕ=0

它表明薛定谔方程的本质是微观粒子周期性浓缩状态描述函数方程。

由于同元素原子质量统计平均值为原子量，在这个意义下浓缩状态波函数具有统计性，这跟量子力学几率解释是有所不同的，但是等效的。

4．壳粒周期变换浓缩状态波函数或波动方程是描述原子壳层各轨道状态的公式，其动能设有四项：

E'=m(υ2+ω2r2+ω'2r'2+Jω"2/m)/2

上式即壳粒所在壳层轨道上的运动能量。除第一项处于原子核运动状态外，原子壳层从第二项为径或主量子数的能量项开始，第三项为轨道或副量子数的能量项，第四项为自旋量子数的能量项，总动能是这些项能量之和。

系1：原子核以速度υ运动，最里层主（径）量子数n=1，副（轨道）量子数n'=0；次里层主量子数n=2，副（轨道）量子数n'=0、1；第三层主量子数n=3，副（轨道）量子数n'=0、1、2；以此类推主量子数n层，相应副量子数n'=0,1, …,（n-1）等。

系2：由于粒子涡旋运动而具有磁性，相对外磁场可能存在分离成波长整数倍若干轨道，愈处外面的或量子数愈大，可能分离的波长整数倍轨道愈多，但是不超过轨道量子数，即磁量子数为n"=0, ±1, ±2, …, ±（n'-1）等，正负表示轨道运行相对外磁场同向与反向。

系3：对于第四项自旋量子数来说，自旋相对外磁场通常也只有同向（左旋）与反向（右旋），即取s=±1/2，其他方向通常会被迫倾向这两个取向。

5．若受外力作用或提供能量子使其壳粒分离，则出现交换不平衡的两部分带电粒子。涡旋体或物体内壳粒子分离就构成交换不平衡的两部分粒子，一部分粒子得质量（或向心趋势）⊙，为带负电或电子型粒子，另一部分粒子失质量（或背心趋势）¤，为带正电或空穴型粒子，即

○≮⊙:¤

∨○≮e:ē

其中，e为电子或带负电体，而ē为反电子或带正电体。

可见电是分子、原子、原子核分离、溶解、破裂等所产生的现象。这些粒子原处于交换平衡状态，受到破坏则分离成交换不平衡的两部分，导体可以通过感应或外加电压使壳粒脱离原子核而生电，绝缘体可以通过摩擦，迫使壳粒脱离而生电。生电后又有趋于结合恢复作用。元素原子外壳粒不管用什么方法迫使其脱离，都会产生带电现象。即使交换或递换是暂短脱离，也有暂短的带电现象。

原子分离成的不平衡的两部分场质等价场分别定义为正负电，用场论函数论散度来描述。其场质重叠所引起的平衡趋势，可用引起的动能对位移梯度之作用力来定量表达。

6．交换平衡元素原子系统，原子核质量愈大，能够稳定地交换的壳粒数愈多，大体成正比例。而原子按稳定的壳层壳粒数及其分布来分类，相同壳粒数及分布为同一类，称为化学元素。化学元素原子量是指同元素原子质量统计平均值。原子运动速度愈高，则密度愈低或处于愈松懈易分离状态。元素原子系统稳定时处于核壳交换平衡状态。

稳定元素原子核壳通常处于交换平衡状态，但各元素间原子总壳粒数与最外层壳粒数是各不相同的。原子最外层壳粒有1个到8个分布。空间对称分布趋势⊥，使其有成双与8个象限各占一个趋势（如果2=21是一维对称，4=22是二维对称，那么8=23是三维对称趋势的量，而粒子周围是三维空间）。对称结构趋势，使最外层壳粒愈少且离核愈远，愈易脱离。反之最外层壳粒愈近8个且愈近核，愈易吸收壳粒，以趋于结构对称。

对称与平衡矛盾转化为壳粒交换或递换。如果所交换壳粒不是原先壳粒，也可称递换。元素原子间壳粒交换或递换而联结成分子，即原子往分子结构形变。壳粒交换或递换等价于在化学上的价键。趋向结构对称趋势与原子核壳平衡趋势的矛盾统一通常形成壳粒交换或递换过程。递换使系统形状与性质发生改变，是微观粒子形变的基本方式。原子平衡趋势与对称结构趋势存在矛盾统一是产生壳粒交换或递换的动力：

⊥→:〒←∽♀

∨⊥→:〒←∽¥

涡旋交换中一分为二为不改变系统与改变系统，分别称为交换♀与递换¥，并表达为：

Ae♀eB≯AB

∨A♀B≯AB

∨A♀B≯C

Aa¥bB∽C

∨A¥B∽C

物质系统内一子系统递换输出正是下一子系统输入递换，其输出又是再下一子系统输入等一环扣一环递换与传输过程，构成有机联系的形变系统，这个过程称为递换传输，简称递传。递传是复杂的几何形变内在方式，记作£，连接记作&：

Aa¥bB∽C&Cc¥dD∽E&…≒£

∨A¥B∽C&C¥D∽E&…≒£(¥)

A的a递换B的b变为C,C的c递换D的d变为E等，这些递换连接起来则成为物理递换传输过程。通常递传过程总是交换与递换同时或交叉开展的，可表达为：

A(♀; ¥)B∽C&C(♀; ¥)D∽E&…≒£(♀; ¥)

7．元素原子壳层分布不对称，与核距离不同，从而构成不同的稳定性趋势或化学性质。如最外层只有一个壳粒且离核愈远愈易脱离，则金属性愈强，如碱族原子量愈大的元素。反之元素原子最外层壳粒愈多（少于8个而近乎对称分布）且愈靠近核，非金属性愈强，如卤族原子量愈小的元素。

易失壳粒碱族元素的钠Na趋向易得壳粒卤族元素的氯Cl，而连结成盐分子NaCl。钠失壳粒和氯得壳粒而处于对称状态，但又使各自的原子核、壳间交换不平衡，平衡趋势从而要恢复趋势，形成了壳粒在两元素原子间的交换，这类交换结合成了化学键，化学上称为离子键。在一定条件（如一定温度、压力及其他条件）下，一钠原子可跟四周氯原子壳粒交换，同样一氯原子也可跟四周钠原子壳粒交换，从而形成正方形结晶颗粒或结晶体。结晶体内壳粒在原子间按一定规则递换传输而构成结晶键。

除离子（或称异价键）键外，还有共价键、结晶键、金属键等形式的壳粒交换。可见价键本质是原子间壳粒交换或递换。不同的元素原子交换或递换壳粒而结合成不同结构的分子，即产生不同成分与结构的微观几何形变。这样分子可分为酸、碱、盐无机分子、有机分子、生命分子等。

8．分子结成材料通常是气态、液态、固态三类。气态下分子是各自独立的，只受容器或重力作用而呈散布星体周围的状态或形态。液态下分子只受到场质交换而联系成体的状态或形态，像低温的可流动状态实物与地球表面的海洋等。固态下分子间通常是壳粒交换成体的状态或形态，像固体实物与行星、卫星、恒星核心等。

同一材料在不同温度压力下处于不同形态，改变温度压力即改变原子、分子速度及其松懈程度，可使材料形态变化，即分子结构形变。例如，水在地球表面常温常压下为液态，温度超过100℃就开始脱离分子间场质交换而只受重力作用，如地球表面周围的气体；低于零度则结冰，变成分子间壳粒交换的固体。

相同温度压力等条件下，不同材料处于不同形态，其分子间结构形状不同。改变温度压力可使分子间作用改变而产生形变。如地球表面常温常压下存在三类物态外，壳粒交换、递换、递传方式不同，构成各种各样的固体形态。

9．化学反应本质是一定成分、结构的分子材料间以一定的递换传输方式实现材料分子间的元素原子，甚至分子间递换或置换过程改变材料及其分子等成分、结构形态或形状。化学反应过程是元素原子、根基原子集团、分子（尤其水分子）在一定条件（如溶解、加热、搅拌、催化剂等）下促成元素交换、递换（置换）过程，即促成化合、合成与分解、提纯过程。这个过程形成酸、碱、盐等化合物过程，称为元素原子、分子交换或递换，即递传化学反应。

化学反应是分子成分、结构、性质的形变。分子成分可用分子式、分子结构式表达。化学反应式中分子所含元素原子就用其元素符号及下标数字间点乘表示，化学反应式分子之间的关系就用分子式为项的加减关系表示。化学反应分为递换过程中分离出来的分解、提纯，并记作‡。若干子系统在递换过程中化合、置换为新系统，并记作†，即

¥≮‡; †

分解、提纯、复分解、消去、裂化等表达式与等价化学反应式为：

AB‡∽A; (+)B

≒XY———→X+Y

∨AB; (‡)CD∽AD; (+)CB

≒WX+YZ———→WZ+YX

化合、合成、置换、取代、氧化、聚合等表达式与等价化学反应式为：

A; (†)B∽AB

≒X+Y———→XY

∨AB; (†)C∽A; (+)CB

≒XY+Z———→X+ZY

分解与化合在一定条件下可以产生元素原子甚至分子递换传输，简称递传，即

‡; †≯£

化学反应分子式在目前来说是化学较优表达方式。

10．递换传输是有条件的，气体状态原子、分子各自独立，主要靠相互碰撞接触发生元素原子递换，概率很小，不易发生化学反应。固体分子相对位置较固定，内部主要运动形式是振动，分子间移动接触机会较小，也不易发生化学反应，除非直接燃烧进行化学反应。化学反应比较容易发生在液体或水溶液状态，由于液体或溶液中分子靠场质交换，既不像气体粒子间独立而自由运动，又不像固体分子间位置相对固定那样接触机会较少，而使分子间接触机会大大增多，加上提高温度分子结构松懈且运动频繁接触机会增多，更较易引起化学反应。

水分子本身就是不断地分离、结合的氢与氢氧根的动态，即水按两个氢H与一个氧O比例组成的表达式为H2O，可分解为酸性根H+与碱性根OH-于水溶液中，具有便于基本酸、碱的元素递换传输过程。因而水成为生命分子或生命体不可或缺的组成部分，可以说没有水就没有生命。地球表面2/3为海洋，成为生命分子、生命分子系统、生命体生成、生存、演化的温床。

11．化学反应量度最原始也是最重要的是利用天平测量其反应前后不同物质形态或材料或化合物等物态分离的质量变化，即在反应前若干材料或化合物等分离的质量m1、m2、m3、…、mi与反应后m1'、m2'、m3'、…、mj’及吸收或释放的能量：

m1+m2+m3+…+mi=m1'+m2'+m3'+…+mj'±Q

∨∑mi=∑mj'±Q

这是从宏观上量度化学反应过程的基本方法。

化学反应宏观质变形态如气态、液态、固态有所改变，甚至可以将生成物按三态分离并量度，加上其他辅助手段判断其中所含成分，如酸碱度、颜色、气味、发光、发热、光谱、压力、燃烧、电磁作用等各种科技手段找出生成物成分与含量。而微观变化更是繁多复杂，分子式与分子结构式基本可以反映其形变特性。

12．化学反应式只是分子成分比例式或交换、递传前后的分子成分关系比例定量变化的分子式描述。化学反应式质量关系仍然是其统计平均值，包括定比定律与倍比定律等分子反应式元素比例关系的特有表达式。如分子式XiYjZk中X、Y、Z为元素或根、基等名称符号，右下标小写数字1、2、3、…或i、j、k为元素原子比例个数。一般无机化学反应用此表达即可。但元素有一百多种，所构成的分子数也数不清，最多只能列举典型例子：XiYjZk+Xi'Yj'Zk'———→Xi'Yj'Zk'+Xi"Yj"Zk"±Q

分子按其组成、结构甚至递换传输复杂性程度可分为无机分子、有机分子、生命分子等三类。有机物中碳元素是最重要的角色，在地球表面中跟氧一样是较丰富的轻元素。碳原子里层2个壳粒，外层4个壳粒，而氧外层6个壳粒，两者易构成CO2的无机分子。

系1：化合反应公式为X+Y———→XY，如

2Cu+O2——→2CuO

CO2+H2O———→H2CO3

Na2O+H2O———→2NaOH

系2：置换反应公式为X+YZ———→Y+XZ，如

Zn+H2SO4———→ZnSO4+H2↑

Fe+CuSO4———→Cu+FeSO4

系3：分解反应公式为XY———→X+Y，如

H2CO3———→H2O+CO2↑

2KClO3———→2KCl+3O2↑

系4：复分解反应公式为WX+YZ———→WZ+YX，如

CuO+2HCl———→CuCl2+H2O

13．有机化学反应用成分表达式则显得不够。不少不同性质的有机分子，其成分一样，只能用不同的结构式表达。化学反应式应包含结构变化才能较准确地表达化学反应过程。有些化合物不仅有分子成分、结构发生变化或形变，而且在不同分子之间递换联系起来，构成递换传输过程，如一些生命分子，其表达方式更加复杂，以至于不用分子式或结构式表达。

碳元素壳粒趋于分布对称饱和（8个）过程，链式碳核心从一个到若干个，碳原子之间各以一个壳粒与对方交换构成共价键（或称单键）的分子核心者为烷烃类。碳原子间以两个壳粒共价键交换（或称双键）的分子核心者为烯烃类。碳原子间以三个壳粒共价键交换（或称三键）的分子核心者为炔烃类分子。

共价键是指元素原子间趋于对称结构时以一定数量壳粒参与交换，并构成参与交换的元素原子公共的壳粒子，其各自结构趋于对称，但又使核壳间交换不平衡，平衡趋势促成壳粒在元素原子间交换，以不同方式交换递传而结成不同有机物，如甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、苯（C6H6）等。其分子的核心是碳元素（或氮、氧、磷等元素）原子，联结成链式、环式和立体式三大类。

14．有机分子外围共价键氢可以被其他元素原子或分子所置换或化合而成新分子。又如苯由6个碳原子构成环形核心结构，碳原子之间一与双键内交换，留下一壳粒或单键与外部氢或其他元素原子交换而构成的分子。健是原子间壳粒周期性交换或递传，形成分子核内外周期性壳粒交换、递换。有机分子元素原子递换前后不仅成分改变而且结构形状也会改变，即形变。有机材料主要递换方式是取代、合成、消去、氧化过程等。

系1：取代反应是将原有机化合物中的某些元素原子递换成另外的元素原子。如甲烷中氢原子被递换为氯原子CH4+Cl2———→CH3Cl+HCl+Q（光），又如苯：

C6H6+Br2———→C6H5Br+HBr

系2：加成反应是原有机化合物分子在递换传输中将某些元素原子输入加入到该分子中并构成新分子。如乙炔两个碳有三对共价键，在一定条件下部分壳粒交换分开并跟加入元素原子实现交换或递换，从而形变成另一材料，如：

CH≡CH+2Br2———→CHBr2—CHBr2

系3：消去反应是原有机化合物分子在递换传输中将水分子消去或递换出来，以便加入到下一分子中并构成水分子在系统中递换传输，如：

CH3—CH2—OH———→CH2==CH2+H2O（加浓硫酸）

系4氧化反应最常见的是有机材料如草本、煤、石油等的燃烧氧化过程，是化学反应中较为普遍方式，如：

2CH2==CH2+O2——→2CH3—CHO（加催化剂）

15．高分子是某些大量有机分子聚合而成的。有机大分子内核心碳原子之间壳粒周期性递传中，遇到某些催化剂分子参与递传，帮助聚合反应是把小分子聚合成高分子，如塑料、人造橡胶、人造纤维等。它们之间的连接主要靠小分子在一定条件下接触连接而促使壳粒交换递传形成，聚合成高分子。

控制一定条件，如加热与催化剂等将高分子交换递换拉开，并在薄弱处断裂，催化剂分子平衡递传趋势中，又放掉小分子而恢复原状，这个过程称为裂化。例如石油裂化可以增加汽油产量。说明有机分子聚合与裂化可以形变成新有机分子，有机分子内外交换、递换、递传方式的复杂性、多样性、可变性产生了种类繁多的自然有机物与人工有机物。

第三节 递传形变

几何主要使用形式逻辑讨论一些基本点、线、面、体图形的性质与关系，如直线、椭圆线、双曲线、抛物线、圆面、平面方形、平面三角形与球体、圆柱体、立方体、多面体等静止不变的简单图形。但自然界几乎所有形状或运动轨迹都是在运动变化的，尤其是生命体，从诞生开始到死亡都在运动变化。它们运动变化的动力是什么？如何形变？变化的性质与关系是什么？在物性数学里，运动趋匀、状态平衡、结构对称的趋势矛盾统一是产生形变的基本动力，如前面所述的正反平动形变为涡旋运动，正反涡旋形变为周期变换运动。周期变换伴随着交换作用，并进一步形成交换、递换、递传过程是形变方式。

变换伴随着交换与交换中联结形变成新分子或化合物，再在递换中更新形变分子或化合物。分子递换联结构成递换传输而生长形变成生命分子与生命化合物系统。不同递换传输过程构成不同性质结构的形变或生长系统。不同生长系统可以连接成一环节扣一环节众多协调环节的复杂生长系统，如哺乳动物生命系统。微观或局部是宏观或整体的有机组成部分，是整体的基础。宏观、整体主导着微观、个别的运动状态。递传形变粗略地勾画出数理辩证逻辑如何解决几何形变问题及宏微观系统与个别间的关系。

实际上递换传输是物质系统的普遍方式，包括物理的场质递换传输，化学反应壳粒与元素原子递换传输过程，生命生长的物质递换传输过程，物种进化递换传输过程等。不同递换传输过程与性质所构成的物质系统不同，大体有交换递换式£（♀; ¥）、分解化合或化学反应式£（‡; †）、酸碱性或纵横生长式£（Λ; Θ）、复制分化或同化异化式£（#; €）、生长衰亡或新陈代谢式£（§; ¿）、遗传变异式£（þ; ）等递传方式的系统。

1．如果递换是化学分子分解与化合引起的，即

¥≮‡; †

A;（‡、†）B≯C

∨A（‡; †）B∽C

A（‡; †）B≯C&C（‡; †）D≯E&⋯≒£（‡; †）

∨A（‡; †）B∽C&C（‡; †）D∽E&⋯≒£（‡; †）

后两式是化学反应分解与化合的与、或、异或、反等连接化学递传过程，整体上构成复杂几何形变。前式为物态不同间的递传方式，而后式为化学反应递传方式所产生的形变过程。

递传符号后面加括号内矛盾变化符号以说明不同性质的递传，如物理的交换递换式£（♀; ¥）、化学的分解化合式£（‡; †）、生命的酸碱串并式£（Λ; Θ）等递传。自然界除无机分子、有机分子、高分子等外，还存在酸碱双极性分子，水是最简单的酸碱双极性分子。复杂的酸碱性分子如细胞核的核心染色体、基因及其核心生命分子通常是酸碱双极性并处于交叉酸碱竞争反应过程而使生命分子生长。双极性生命分子通过纵向串行与横向并行周期性酸性Λ与碱性Θ实现递换传输。

如果以酸性Λ纵向串行递换传输为主，并超过碱性横向并行，那么平衡趋势促使碱性以横向并行Θ支叉递换传输为主，实现与促进生命分子纵横或串并递传中生长。Λ可表达为酸基纵向串行的链式为主，Θ可表达为碱基横向并行的环式为主的递传过程，说明生命分子酸碱双极性是分子结构串并行与纵横向延伸生长的基础，酸Λ碱Θ性矛盾统一递传表达式为：

…A（Λ; Θ）B∽C&C（Λ; Θ）D∽E&⋯≒⋯£（Λ; Θ）…

2．若干种类酸碱双极性分子中某些酸碱双性分子纵横或串并行递换传输积累到一定程度则构成双螺旋线分子，即比酸碱性生命分子更复杂的结构是双螺旋生命分子，如RNA或DNA双螺旋分子。在周期性松紧的解旋Ξ与紧旋Ω过程中，根据其不同酸碱性成分、排列组合与分布有选择地进行化学反应，并形成解旋时DNA某些键松懈断开接收递传过来的所需要的元素原子和分子，紧旋时DNA排出递换出来或没被吸收的元素原子和分子，实现双螺旋生命分子对称与平衡趋势下递换传输中不断生长或增添新的双螺旋生命分子或子系统的过程：

…A£（Ξ; Ω）B∽C&C£（Ξ; Ω）D∽E&⋯≒⋯§（Ξ; Ω）…

系1:DNA又称去氧核糖核酸，它比RNA核糖核酸的核心糖结构中少了氧元素而更活泼更有利于递换传输。生命分子中核糖核酸和去氧核糖核酸是最为基本的，而核糖核酸RNA由若干单元胞嘧啶C、尿嘧啶U、腺嘌呤A、鸟嘌呤G等构成核糖甙P戊，这些单元按一定顺序排列组合。当提高温度，或者溶液酸碱性或其他有机分子如酒精、尿素等存在，核糖核酸结构就会改变或处于变性状态。

系2：核心生命分子RNA或DNA具有酸碱双极性且为双螺旋运动结构分子。酸碱双极性分子可以竞相选择从外部输送来的水溶液碱性分子与酸性分子进行递换的合成、加成、取代、消去等化学反应，实现碱性化合，平衡对称趋势又促使酸性化合而周期交错酸、碱性分子递换传输，进而延伸成大分子的过程。

系3：另外DNA或RNA的生长对称结构与内外平衡趋势矛盾统一，使其形成双螺旋周期性松紧或解旋、紧旋交错过程。解旋时双极键断开，有选择地吸收递换传输过来的元素原子化合或化学反应链过程中复制、分化生命分子。紧旋时又置换出或排出不需要的分子或元素原子。

3．如果生命分子递换出来的分子刚好是下一另类生命分子所需要的离解与化合的分子，再递换出分子又是再下一另类分子所需要的。这一长串分子递换传输过程构成生命分子，并使分子系统生长形变。如构成细胞各子系统基础的生命分子，在递换传输中水分子及其氢（酸）、氢氧根（碱）是重要角色，并通过水及其水溶液或其他溶液酸碱在细胞系统、子系统、生命分子间进行递换传输。水及其水溶液可以在某些有机分子中产生加成与消去等过程，且水很容易使某些酸、碱、盐分子离解与化合，促使其在有的有机分子内外递换传输，并改变有机分子自身结构，这时有机分子便成了生命分子。可见水是自然界生命存在的基础。

系1：生命分子在水加成与消去以及离解（或局部裂化）与化合（或局部聚合）等某些无机、有机分子反复过程中构成某些元素原子或分子递换传输。通过周期性竞相选择酸、碱性分子的递换传输而生长、发育、增添有限的生命分子。不少无机原子分子是通过递换传输转化为有机分子的，不少有机分子也是通过递换传输转化为生长分子或生命分子的。

系2：核心生命分子具有酸、碱性双极分子。它使水或盐离解成酸性根（或离子）与碱性根（或离子），并分别发生化合反应，并递换或产生新分子。实际上不同生命分子具有不同的酸、碱性离解与化合性质，产生不同的分子递换。有的生命分子吸收了元素原子或分子而结构增长且环节增多，并将递换出来的元素原子传输给下一生命分子。

4．系统内生长的生命分子积累到一定程度则构成一系列子系统。子系统递换传输中生成或增添新子系统，新生子系统与原系统成分、性质、结构相同或相近的为复制，记作#。新生子系统与原子系统成分、性质、结构不同的为分化，记作€。系统或子系统递换传输过程可一分为二成两个类型，即

A（Ξ; Ω）B≯C（#）

A（Ξ; Ω）B∽C（€）

£≮#; €

复制与分化在一定条件下可以合二而一产生生长过程，记作§：

…A£（#; €）B∽C&C£（#; €）D∽E&⋯≒⋯§（#; €）…

输入→A£B∽C&C£D∽E&⋯→输出≒输入→§→输出

如果A、B、C、D等都用A表示，其中A#→A+A表示A复制一次增加一个A，复制n次则增加nA，即A#n→A+nA。A€∽A1表示A分化一次则转化为B或A1，而A1分化且转化为C或A2，以此类推，分化n次则转化为性质不同于A的An。复制#与分化€的连接，则构成生长§过程。

系1：系统复制和分化通常交叉地递换传输实物元素，两者间的矛盾根据情况可选择与、或、异或、反等关系，构成种类繁多的复制分化式递传过程。

系2：根据物质不生不灭原理，系统递传过程的复制与分化必须从外界输入实物元素，复制与分化中根据需要有选择地吸收，将递传出不需要的实物元素排泄输出到外界。

系3：系统X吸收外界物质元素经递传过程转化为Y，而Y经下一环节递传过程转化为Z，并继续再向下一环节递传，直到向外界排泄输出，构成生长过程。生长成高生命分子可能结成链线状、环面状、球体状等，甚至混合或组合形态。

5．不管哪种递传生长方式，递换传输含有输入、本身、输出质量改变量，可用Δmi、Δm=m0-mi、Δm0表达，其中mi为原生命系统质量，m0为递换传输后的质量。如果本身质量改变量又分为复制分裂改变量Δm’与分化发育改变量Δm"等类型，则表达为：

Δmi+mi=m0+Δm'+Δm"+Δm0

∑Δmi+∑mi=∑m0+∑Δm'+∑Δm"+∑Δm0

可见，前式为一生命分子或局部质量变化关系式，也可以表示为分子量变化关系式。而后式为生命体系统质量变化关系式。

一定结构或生长的粒子系统与物体沿着直线运动总是分布对称才能处于平衡运动或生长状态，结构分布不对称则难以构成平衡运动状态或生长状态。生命体A§（生长成）B。其质量改变量Δm或dm，总改变量用ΣΔm或∫dm表示，即

mi+Δmi=m0+Δm'+Δm"+Δm0

m0-mi=Δmi-Δm0-Δm'-Δm"

这样，子系统生长总量为Δm=mi-m0。如果系统是连续分布与连续变化的，生长量可用微积分表示，即

dm=dmi-dm'-dm"-dm0

m=∫dm=∫dmi-∫dm0-∫dm'-∫dm"

其中输入质量∫dmi化成真正生长部分是复制与分化质量输出部分排泄掉∫dm0。m为系统生长总质量。

6．系统生长过程不断复制与分化，即不断增加递传环节。但每增加一个环节脱节机会增加一份，从而积累到一定程度便发生断裂，经过若干次大大小小局部断裂修复与某些断裂重新生长，生长§最终向反面衰亡¿转化。

系1：一种大小不等局部断裂后可在复制与分化递传中修复。

系2：另一种带基因局部断裂部分为子系统并可从外界吸收物质元素重新生长成新系统，新生系统遗传老系统生长，即#; €≯þ。

系3：再一种断裂既不能修复，又不能重新实现新系统递传过程，而出现解体衰亡¿，并化解成有机分子、无机分子与元素原子，即§∽¿。

7．有的系统一方面从外部吸收某些物质而又排出另一些物质，使系统质量m随时间t而变，即其质量对时间变化率ζ，称为生衰率，即

dm/dt=ζ

系统质量及其改变量等于各子系统质量及其改变量之和：

dm=dΣmi

但其系统生衰率不等于子系统生衰率之和，因为各子系统生衰不是同时的或同步的或按顺序的，而是具有统计性质的。系统递传生衰率也不是子系统递传生衰率之和：

dm/dt≠d(Σmi /dti)

∨ζ≠Σζi

系1：ζ>0为生成或生长状态。

系2：ζ<0为分解或衰亡状态。

系3：ζ≈0为大体平衡或生衰交错状态。

8．生命体及其组织器官由生命细胞系统构成，细胞又是生命分子系统构成的，而细胞核、细胞质、细胞膜及细胞核所包含染色体、基因等为子系统。子系统是一系列有机联系或递换传输的不同生命分子，并且在递传中生长复制繁殖#与分化发育€，使生命分子吸收同类原子或分子而复制繁殖，吸收不全同类原子或分子而分化发育，而且引起生长，其连接则构成生命过程，即繁殖发育式生长过程§（#; €）。

细胞核通过细胞质、细胞膜等子系统跟外界养料递换传输中进行复制与分化过程。母细胞可生成或繁殖众多子细胞，子细胞在递换传输中生长成新细胞，逐渐形成细胞系统或生命体生长、发育、分裂、解体等过程。其中A为原始细胞或母细胞。其繁殖分裂子细胞并在递换传输中生长或衰亡成众细胞B，而B重复A过程生成新的众细胞C等，其连接的整体构成细胞系统或生命体生衰过程。

9．系统递换传输中不断递换实物元素而不断更新，即存在生长与衰亡的新陈代谢过程。不同生命系统内部结构、成分、递传状态不同，生长、衰亡与新陈代谢过程不同，产生结果也不同的新陈代谢式生衰过程。生命生理的递换传输过程存在大量细胞生长衰亡式递传。即有的细胞经递换传输过程生长§，也有的细胞衰亡¿，整体或整个生命体不断繁殖更新细胞而生长，可描述为：

A£（§; ¿）∽B&B£（§; ¿）∽C&C£（§; ¿）∽D&⋯≒§（' §; ¿）

其中原先细胞A经生衰递传方式进行繁殖更新成细胞子系统B，再递换传输中新陈代谢成细胞系统C等，称为生衰式或新陈代谢整体生长§’方式。

系统生衰过程中不断增加相互联系的环节，环节一多容易失调，并在不断修复中继续生长。但到了一定程度会无法修复而衰亡。因此生命系统都有一定寿命的。

系1：系统生衰递传过程中某些部分或子系统能够持续按原结构方式、成分、性质递换传输再产生子系统，并构成子系统复制或繁殖生衰生命过程。

系2：系统生衰递传过程中某些部分或子系统能够持续按不同原结构方式、成分、性质递换传输产生子系统，则构成子系统分化或发育更新生衰生命过程。

系3：系统不断复制与分化或繁殖与发育更新交错反复矛盾统一过程，促使系统生衰，称为新陈代谢系统。代谢系统由微小生长系统或微生系统生长成生命体，直至衰亡。

10．生命系统生长结构对称趋势，可分为点或体对称趋势，线对称趋势和面对称趋势结构是平衡状态趋势的特例。结构对称生长定量一般用能量、能密度、质量、质密度、粒子数、粒子数密度等来描述。通常分布呈偶数对立或正反状态趋势，如20=1、21=2、22=4、23=8、24=16等。如动物总是左右成双对称分布趋势。植物总是垂直地面上下中线对称分布趋势。f可表示递换传输或生长函数等分布变化时空函数。

系1：点的对称结构如元素原子。原子壳层总是中心点周边空间呈8个象限分布趋势等：

∵f≦（f x、y、z、t）;（f -x、-y、-z、t）

（f x、y、z、t）;f（-x、-y、-z、t）→⊥

∴f（x、y、z、t）-f（-x、-y、-z、t）≧0

系2：线对称可分别表达为：

∵f≦（f x、y、z、t）;（f -x、-y、z、t）

（f x、y、z、t）;f（-x、-y、z、t）→⊥

∴f（x、y、z、t）-f（-x、-y、z、t）≧0

如相对静止地面（x、y）生长的自养性植物，总是围绕着垂直（z）地面中心线生长，以力求相对地面平衡状态。

系3：相对动体中间平面y,z两侧坐标±x分布连续函数f表达。这是面相对坐标左右对称表达方法，即某参量一分为二为左右坐标x与-x上值相等或变化率相等表示。生命体递换传输过程趋向平衡对称生长趋势，通常是形成中面物体两侧对称结构生长，使生物体运动可维持平衡生长运动或便于控制成为其他运动平衡状态。生长参量f可以表示为质量递增量或衰减量：

∵f≦（f x、y、z、t）;（f -x、y、z、t）

（f x、y、z、t）:f（-x、y、z、t）→⊥

∴f（x、y、z、t）-f（-x、y、z、t）≧0

（f x、y、z、t）=f（-x、y、z、t）

∨df/dt≦df（x、y、z、t）/dt-df（-x、y、z、t）/dt=0

实际上可自由行动的生命系统两侧是对称生长式递传£（;）的主要生长方式，以便行动中容易控制平衡，如异养性动物。可表示为：

11．酸碱双极性、松紧双螺旋性在矛盾竞争中统一生长为基础的生命分子、细胞、生命体，其后代是靠某些带基因断裂部分吸收传来物质而重新生长的系统。从内部来说多代之后断裂不可修复与不能按原递传方式次数增多而愈脆弱。即愈后代矛盾竞争愈弱，不利于自身尤其是复杂生命体的正常协调生长，且抵御外部环境变化的能力愈弱，难以适应千变万化的外部环境。从而随物种进化而促使雌雄两性分离，增加远亲交配，增强酸碱两极与纵横双螺旋矛盾竞争，有利于递换传输与协调生长，加强矛盾竞争转化能力，即生命力较强。如果雌、雄用符号Œ、Æ表示，可保持同物种双方遗传并增强矛盾竞争，使物种一代代健康递传下去：

Æ; Œ≯þ

A£（Æ; Œ）≯B&B£（Æ; Œ）≯C&C（Æ; Œ）≯D⋯≒⋯þ（Œ; Æ）…

上式表示同一物种一代代以继承为主递传下去。

系：在正常情况下，同物种会产生大同小异的形变。在某些异常情况下，如某些异种交配等可能出现较大的变种形变，并遗传下去。这时“≯”应改为“∽”，则变异为主，物种突变繁殖进化：

上式表示两性交配式物种代谢。

12．生命系统是一系列器官子系统的有机平衡协调，尤其复杂生命系统自身就有如内分泌系统以协调各器官的递换传输过程。生命体器官系统生理都可以各有递换传输，说明其生长生理与形变过程以至生命体整体协调平衡趋势形变过程。

系1：胃肠消化系统为以固体食物为主的递换传输方式。

系2：心脏血液循环系统为以液体血液为主的递换传输方式。

系3：肺腑呼吸系统与经络系统为以气体为主的递换传输方式。

系4：大脑神经系统为以场质为主的递换传输方式。

13．不同的微生系统或种细胞A在递换传输过程中生长成不同的系统，什么样的微生系统或种细胞就生长成相应的生命系统。微生系统或种细胞递换传输过程受到内部精卵子或外部环境影响，迫使某些分化过程加强或突变引起系统变异并遗传后代。

不同生长系统通常由不同原系统分离出来的微系统或种细胞生长而成，因此具有继承原系统基本成分、结构、递传细节的特性，称为遗传þ。但生长系统要在所处外部条件下输入与排出才能生长，并受外部条件影响而变异，即

如不同物种就有不同的生命过程，不同微系统或种细胞通常来自并继承原系统，称为遗传þ。但在一定条件下可以产生变异。即生命过程一分为二成遗传与变异。遗传与变异矛盾统一或合二而一则构成物种。物种来自于原物种遗传，在一定条件下发生变异。物种可描述为：

其中A为原物种，经过递换传输£，主体遗传了上一代，但受到外界条件影响而变异，但遗传为主，仍保持原物种基本特性：

如果外界影响变异积累足够多而变种，并遗传到下一代，则物种进化，应将上式≯改为∽表示，即变异为主的物种基本特征改变：

14．种细胞或微生系统直接从外界无机物或有机物中吸收输入并复制分化与繁殖发育中生长成生命体的为自养物种，如植物与某些海洋生物，包括某些菌类。另一类种细胞或微生系统从自养或异养生物等已生成的有机物吸收输入并复制分化与繁殖发育中生长成生命体的为异养物种，如陆地与海洋的动物，包括大量细菌。在不断输入所需物质元素的条件下，不断生长、繁殖、更新断裂或衰亡生命分子或细胞，把种细胞生长更新成细胞系统，细胞系统再生长更新成一定器官组成生命系统或生命体。

不管是自养生命体，还是异养生命体都有出生、生长，平稳、衰变、死亡过程，即都有寿命。同一物种寿命有一定的统计分布，通常寿命是指统计平均值。不同物种有着不同的平均寿命。两类生命体实际上是自然环境的某些平衡产物或动植物，其存在可保护自然环境。如植物吸收二氧化碳，呼出氧气。而动物吸收氧气，呼出二氧化碳等相反过程。两类物种同时发展可保护与维持环境，或者环境促使这两类物种平衡发展与进化。

15．地球表面自成特有的生态系统，物种之间在生态平衡趋势下互相依存、互相竞争并构成食物链，为生物学物质递换传输的外在形式。自养生物之植物体主要以自然无机物与物种间排泄物为递换传输物质，构成无机物、有机物递换传输、存储能量与有机物生产过程。而异养生物之动物体主要是以另一物种作为食物，构成物种间食物链或食物递传过程，以趋于生态平衡，并形成有机物循环递传过程。

系1：物种上下代继承性或遗传性的递换传输，物种继承过程可为了适应外部环境条件而变异，并经过几代巩固，此变异也会递换传输到后代。

系2：物种内部各部分之间固、液、气、场质的各种类型物质递换传输过程，不同物种内部结构与递换传输方式不同，如自养生命与异养生命结构或递换传输方式是根本不同的。

系3：物种之间在特定外部条件下生态平衡趋势中相互联系或递换传输，不同环境条件构成不同平衡趋势而使生态关系或生物递换传输关系发生演变。