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二、《動體物理學》
我們知道的物理規律例如庫倫定律等，多是在靜態的實驗室環境下總結出來的，尤其是涉及到介質的流體力學、光學、聲學、熱學、電磁學中與介質有關的知識。這裡的介質多處於熱平衡狀態，離開了這樣的狀態，物理規律還成立嗎？
為此，我們提出動態原理：
動態原理：在任意的參考系中，所有物理、化學的原理、定理、定律都是成立的，但擁有的形式可能是不同的。在系統達到熱平衡狀態時，所有與介質有關的物理、化學的原理、定理、定律的成立，與自身是否做勻速直線運動及運動速度的大小、方向無關。所有物理、化學的原理、定理、定律在不同的參考系中擁有相同的形式；在系統未達到熱平衡狀態時，與熱平衡狀態無關的物理、化學的原理、定理、定律在不同的參考系中仍然成立，但方程形式會發生變化，物理參數發生的變化與運動的方向、速度大小、外力場方向和強度等有關；與熱平衡狀態有關的物理、化學的原理、定理、定律不再成立。
下面我們分學科簡單舉例說明一下：
（一）、動態原理在力學中的應用
1、當傳遞機械波的介質處於熱平衡狀態時，機械波的波速與介質的勻速直線運動狀態無關；當傳遞機械波的介質處於非熱平衡狀態時，機械波的波速與介質的運動速度、方向有關，沿介質運動的方向和反方向波速大小發生變化。
例如，在高鐵或勻速飛行的飛機上，我們應用聲波傳遞聲音進行交談時，聲音的速度與高鐵、飛機的運動狀態無關具有各向同性。而且，聲音的傳遞速度值與飛機飛行的方向、飛行的速度大小沒有關係。
這樣，即使我們處於超音速運動的客機上，我們借聲音交談的效果也沒有變化，並不存在聲音不能沿飛機運動的方向傳遞的問題。
這是因為，達到熱平衡狀態的體系，電磁屬性各向同性。因此，剪切模量等也各向同性。因此，機械波的運動與其是否擁有勻速直線運動無關。
我們都知道，各種介質都擁有確定的聲速。而且這一聲波的運動速度具有各向同性。但是，我們知道在菲索實驗中，光沿不同方向的傳播速度不具有各向同性，由於介質傳遞聲波的剪切模量等與介質的介電常數等有關。光速不具有各向同性那麼剪切模量等也不應該具有各向同性。但是，為什麼我們熟悉的各種傳播振動的聲波具有各項同性哪？各種介質隨地球的自公轉運動的速度遠大于菲索實驗中誰運動的速度呀。
其實，這是系統達到了熱平衡狀態的結果。
2、當體系達到熱平衡狀態時，流體力學的原理、定理、定律的形式與流體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，流體力學的原理、定理、定律的形式與流體的運動狀態有關，不具有各向同性。
例如：當體系達到熱平衡狀態時，流體的壓強與流體密度深度有關，同種流體的壓強隨流體深度的增加而增大，但在同一深度處，流體向各個方向的壓強都相等；當體系未達到熱平衡狀態時，流體的壓強與流體密度深度、運動狀態有關，同種流體的壓強隨流體深度的增加而增大，隨運動速度的增加而減小，不具有各向同性。
在初中我們學過的液體壓強：P=ρgh；浮力：F浮=ρghS=ρgV排（阿基米德原理）。
我們總說這是靜體壓強公式。其實，我們就是沒有意識到靜止的液體——如容器中靜止的水，其實，連同我們的這個容器、實驗室在內，都在隨地球的自傳、公轉而運動著。而進入到流動的狀態後，壓強會發生變化。
下面我們退到理想流體（沒有粘滯性等）運動時的壓強
由伯努利方程：
ρv2/2+ρgh+P=C (說明：v平方） （甲）
可知，當流體靜止時v=0代入上式得：
ρgh+P=C，
則，P=C-ρgh （乙）
我們知道，靜止的流體內部的壓強公式是：P=ρgh，
代入（乙）式有：
C=2ρgh （丙）
再代入（甲）式有：
P=C-ρgh-ρv2/2(說明：v平方）
=2ρgh-ρgh-ρv2/2(說明：v平方）
=ρgh-ρv2/2(說明：v平方）
即當流體運動時，流體的壓強滿足如下規律：
壓強：P=ρgh-ρv2/2(說明：v平方）
而且，我們找到了伯努利方程：ρv2/2+ρgh+P=C的常數C的數值(說明：v平方），及其物理意義。它就是流體靜止時，流體某深度處壓強的2倍：C=2ρgh。它正比於流體的密度和深度。只有流體的密度和深度確定時才是一個常數。
4、當體系達到熱平衡狀態時，各種氣態方程——如克拉伯龍方程、波義爾定律、查理-蓋•呂薩克定律的形式與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，各種氣態方程——如克拉伯龍方程、波義爾定律、查理-蓋•呂薩克定律不具成立。
如在我們實驗室中，氣體滿足PV=nRT，但是，連同我們的這個容器在內，都在隨地球的自傳、公轉而運動著。
波義爾定律：當T一定時，體積與壓強成反比，即V∝1/P
查理-蓋•呂薩克定律：當P一定時，體積與溫度成正比,即V∝T
前面我們分析過，若存在相對論的多普勒效應及運動尺縮現象，
為若保證克拉伯龍方程成立，則應該修改一下這個常數R。由於觀測到的P、T都沒有發生變化，運動起來後這個常數變為R、則有：靜止時P=nRT/V，運動起來後P=nR、T/ V‘=nR、T/V[1-（v/c）2]1/2
P不變則有：nRT/V=nR、T/V[1-（v/c）2]1/2
所以，R=R、/[1-（v/c）2]1/2
R’=R[1-（v/c）2]1/2,因此，一個運動的熱力學系統的R常數是一個變化的數值，而此與我們知道的事實相矛盾。這是因為，我們沒有發現不同緯度的國家的實驗室中，由於隨地球的自轉速度的不同而造成R的不同。
有了動態原理在，就不會出現這一問題了。
5、當體系達到熱平衡狀態時，阿基米德原理的形式，與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，阿基米德原理的形式，與其是否擁有的整體運動狀態有關，不具有各向同性。
阿基米德原理實際上是，流體的壓強隨深度的增加而增大的結果。因此，這一問題實際上就是前面我們描述過的第3中的問題。
由前面的推導可知：當流體運動時，其某一深度的壓強滿足：
P=ρgh-ρv2/2(說明：v平方）
這就產生了一個問題，我們知道，浸在流體中的物體受到的向上的浮力，就是流體的壓強對物體上下表面的壓力差產生的。運動的流體的壓強的減小會使物體受到的浮力減小。這樣，阿基米德原理就不再成立了。
那麼他應該是怎樣的形式那？
我們都很熟悉阿基米德原理：浸在液體（氣體）中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等與物體排開的液體受到的重力。
F浮=G排液=ρ液gV排
當物體浸沒在流體中時，若流體運動速度不等，假設下表面的流速是v2上表面的流速是v1，（存在湍流等不穩定流動時，需要積分解決）則上下表面的壓力差為：
F浮
=F下-F上
=【（ρgh2-ρv22/2）-（ρgh1-ρv12/2）】S（說明：v1平方、v2平方）
=【ρg（h2- h1）+ρ（v12-v22）/2】S（說明：v1平方、v2平方）
=ρ液gV排+Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）
即浮力公式為：
F浮=ρ液gV排+Sρ（v12- v22）/2 （說明：v1平方、v2平方） （1）
當流體勻速流動時、上下表面的壓強等大小減小。由於v1= v2此時上式中Sρ（v12- v22）/2=0（說明：v1平方、v2平方）
因此，浮力的公式不變，仍滿足F浮=G排液=ρ液gV排 （2）
但是，當物體漂浮時，上表面沒有液體的壓強存在，因此，浮力變為：
F浮=F下-F下=F下=（ρgh-ρv2/2）S（說明：v平方）
即，
F浮
=（ρgh-ρv2/2）S (說明：v平方）
=ρ液gV排-Sρv2/2 (說明：v平方） （3）
因此，當體系未達到熱平衡狀態而處於運動狀態時，阿基米德原理的形式會發生變化。
當v=0時，公式（2）、（3）轉化為我們熟知的阿基米德公式。阿基米德公式是公式（1）的一個特例。這樣我們得到一個更具普適性的廣義阿基米德原理：
它有兩種描述：
阿基米德-劉文旺原理1：
浸在流體中的物體，受到向上的浮力。浮力的大小與流體的狀態有關：浸沒在未處於熱平衡狀態的、運動的流體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等於物體排開的流體受到的重力加上Sρ（v12- v22）/2(說明：v平方）；漂浮在未處於熱平衡狀態的、運動的流體中的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等於物體排開的流體受到的重力減去S（ρv2/2）(說明：v平方）；當流體處於熱平衡狀態時，浮力的大小等於物體排開的流體受到的重力。
阿基米德-劉文旺-原理2：
浸在流體中的物體，受到向上的浮力。浮力的大小與流體的運動狀態有關：浸沒在運動的流體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等於物體排開的流體受到的重力加上Sρ（v12- v22）/2（說明：v1平方、v2平方）；漂浮在運動的流體中的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等於物體排開的流體受到的重力減去Sρv2/2(說明：v平方）；當流體靜止時，浮力的大小等於物體排開的流體受到的重力。
廣義阿基米德原理分析：
A、當v1＜v2時，Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）是負值，這時物體受到的浮力小於按經典意義下的阿基米德原理計算出的浮力：當ρ液gV排=Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）時，物體實際上不受浮力；當ρ液gV排＜Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）時，物體受到向下“浮力”。浮力變成下沉力。
B、v1>v2時，Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）是正值，這時物體受到的浮力大於按經典意義下的阿基米德原理計算出的浮力。
C、v1=v2時，Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）是零，這時物體受到的浮力等於按經典意義下的阿基米德原理即算數的浮力。此時，浮力的大小與流體的運動速度無關。
這一事實並沒有引起我們足夠的注意，在大海中航行的船舶、海中潛行的潛水艇沒有問題，阿基米德原理仍是適用的。因為這裡的水分子處於熱平衡狀態，與地球的運動無關。在河流中潛水工具受到的浮力也近似滿足阿基米德原理。但是在河流中運行的船舶受到的浮力就不能再利用傳統的阿基米德原理進行計算了，其受到的浮力與水流動的速度有關，隨水的流速的增加而減小，具體數值可由上面的（3）公式進行計算（應該據此修改中學物理教科書相關內容）。而且，我們找到了由伯努利方程：ρv2/2+ρgh+P=C（說明：v平方、）的常數C的數值，及其物理意義，它就是流體靜止時，流體某深度處壓強的2倍：C=2ρgh。正比於流體的密度和深度。只有流體的密度和深度確定時才是一個常數。
值得指出的是，當潛水艇在淺海的海底行進時可能會遇到問題。這是因為在海底時常會出現潛流，當潛水艇遇到潛流時，其上方的水的流速小或者為零，下邊的水流速很快。這樣，由公式（1）可知：F浮=ρ液gV排+Sρ（v12- v22）/2 （說明：v1平方、v2平方） 中Sρ（v12-v22）/2（說明：v1平方、v2平方）是負值，因此，潛水艇會失去浮力而迅速下沉，這是很危險的。
因此，廣義阿基米德原理是有科學家值的、是很重要的。應該引入我們的教材中，並引起我們足夠的注意。
從分子運動的角度也可以看出這一點，壓強就是組成粒子對容器壁的碰撞產生的。當流體有定向運動時，組成粒子的動量沿運動方向增加，對垂直方向的容器壁的碰撞減弱，因此，壓強減小，作用力減小。這樣，對漂浮物體的壓力——浮力減小。
應用舉例：
（1）、船到橋頭自然直；
我們都知道，船到橋頭自然直這是因為橋墩的存在減緩了水的流速。這樣船駛過橋的時候，其向橋墩的一側，流速慢壓強大；背向橋墩的一側，流速快壓強小，船就會受到一個遠離橋墩的壓力。這是一種“橫向浮力”的例證。
還有，船在河裡靠岸的時候，由於距離岸邊越近水的流速越小，越向河中心水的流速越大。因此，當我們離開河水上岸時，背離河岸的一側，流速快壓強小；河岸的一側，流速慢壓強大，船就會受到一個遠離岸邊的力。
（2）、有一種掛鉤就是依靠大氣壓強的作用工作的。但是，當環境存在較大的氣流時。大氣對掛鉤的壓強就會減小。掛鉤可能就會脫落。
6、當體系達到熱平衡狀態時，帕斯卡定律的形式，與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，帕斯卡定律的形式，與其是否擁有整體的運動狀態有關，不具有各向同性。
這充分體現了當達到熱平衡狀態時，熱力學系統的組成原子或分子的運動速度、動量、能量的分佈具有各向同性。因為壓強的產生是組成體系的原子或分子與容器壁交換動量過程產生的。這一點在前面關於M-M實驗的分析中已經見到。
壓強的產生是組成體系的原子或分子與容器壁交換動量過程產生的。而達到熱平衡狀態的體系的壓強具有各向同性說明，組成該體系的原子或分子的運動速度、動量、能量的分佈具有各向同性。這顯然不符合伽利略的速度疊加原理。因為這些介質的組成粒子——原子或分子都在伴隨地球的自轉、公轉而運動著。這體現了絕對參考系的存在，這體現了運動與靜止的絕對性的存在。
7、當體系達到熱平衡狀態時，道爾頓分壓定律的成立，與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，道爾頓分壓定律的仍成立，公式形式與其是否擁有整體的運動狀態有關，不具有各向同性。
（二）、動態原理在熱學、量子力學中的應用
當體系達到熱平衡狀態時，熱力學原理、定理、定律的成立，公式形式與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，與平衡狀態有關的熱力學原理、定理、定律不成立。
1、當體系達到熱平衡狀態時，各種統計規律的形式，與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，各種統計規律不再成立。
如，按粒子的自旋量子數，粒子可被分為自旋半整數的費米子和自旋為整數的玻色子。在熱力學體系中，它們遵守不同的統計規律。
在一個費米子組成的熱力學體系，當體系達到熱平衡狀態時，不同頻率成分的能量分佈滿足如下公式：
ρ（νT）=(8πhν3)/c3[1/ehν/kt+1]
在一個玻色子組成的熱力學體系，當體系達到熱平衡狀態時，不同頻率的能量分佈滿足如下公式：
ρ（νT）=(8πhν3)/c3[1/ehν/kt-1]
在宏觀近似的情況下，一個由原子、分子組成的粒子體系，當達到熱平衡狀態後，原子或分子的速率分佈滿足麥克斯韋-波爾茲曼速率分佈：
dWv=4π(m/2πkT)3/2e- mv2/2kTv2dv
(注意，左邊公式中e的指數中為mv2,電腦無法打出)。
因此，在不同的速度或能量狀態的粒子數，由粒子的品質、系統溫度決定。m一定粒子的速率或能量分佈概率由溫度唯一決定。這一分佈狀態與建立的過程，初始條件沒有關係。
這些統計規律的成立，與其擁有的整體勻速直線運動狀態無關。這一規律不會出現相對論中所說的，因不同速度運動觀測者的多普勒效應不同而發生的變化。
2、當體系達到熱平衡狀態時，泡利不相容原理、軌道能量的量子化等的形式，與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關。能級的狀態由環境溫度決定；當體系未達到熱平衡狀態時，泡利不相容原理仍然成立，但軌道能量的量子化等的形式，與其是否擁有整體的運動狀態有關。能級的狀態由環境溫度、運動狀態決定，不具有各向同性。
3、當介質處於熱平衡狀態時，斯特藩-玻耳茲曼定律、威恩位移律的形式與介質的勻速直線運動狀態無關；當傳遞電磁波的介質未處於熱平衡狀態時，斯特藩-玻耳茲曼定律、威恩位移律不成立。
當傳遞電磁波的介質處於熱平衡狀態時，
J=σT4
其中σ=5.669×108m-2s-1K-4
λmaxT=2.898×10-3mK
在黑體輻射公式產生之初，出現了著名的紫外災難現象。後來有了普朗克公式後，問題得到了解決。並最終催生了量子力學的誕生。
但是我認為這個問題仍沒有解決。
我們再分析如下：
對於任何一個黑體而言，一方面，它輻射的能量分佈滿足前邊的三個公式；另一方面，它擁有的能量應該是確定的。但是，現有一個觀測者相對於它處於運動狀態。若真的存在相對論的多普勒效應，則對於一個確定的黑體而言，按現有的多普勒效應則，一方面，其輻射的頻率會向紫端移動，從而由威恩位移定律λmaxT=2.898×10-3mK可知，此時它的溫度會在增加，另一方面，由斯特藩-玻耳茲曼定律J=σT4可知，其輻射的能量會無端增加。一方面，不同的運動速度，會得到不同的輻射能量；另一方面，當觀測者以極高的速度運動時，其輻射的能量又會出現發散現象。
這一問題怎麼解決？
實際上，這體現了現有的多普勒效應的錯誤。體現了相對論的錯誤。
當光源不動，而觀測者運動時，按照我的多普勒效應觀點，多普勒效應的產生是軌道電子能量絕對變化的結果造成的。而與觀測者的運動狀態無關。因此，對於任何一個運動的觀測者而言。對於確定的輻射源來說，光子的頻率是不變的，即其輻射的公式：ρ（νT）=(8πhν3)/c3[1/ehν/kt-1]不發生變化，變化的是你接收到的光子數發生了變化，並不引起視覺上的光的顏色的變化，只能引起亮度的變化；若是做光電效應實驗，得到的不是光電子的能量的增加，而是光電流強度增加。
也就是說，在一個處於熱平衡狀態的獨立發光、發熱的體系，其輻射不會發生與其運動相關的多普勒效應。這體現在太陽上就是，由於熱運動的存在，使其定向自轉的多普勒效應減弱，從而造成我們通過多普勒效應觀測到的太陽自轉，比通過觀測太陽黑子的運動觀測到的太陽自轉慢上。當我們向這一處於熱平衡狀態的體系運動時，觀測到的頻率的變化，是我們本身的軌道電子能量發生變化造成的。而不是熱源輻射出的光子的頻率發生了變化。不然就會與能量守恆直接矛盾，也會產生相應熱源輻射能量出現發散現象。
由我們關於多普勒效應、光速的變化的分析（見“光速不變的詮釋”）可知，當我們向光源運動時，就如同在菲索實驗中向前運動的水一樣，沿運動方向，軌道電子能量增加，這時吸收稍微比平時小的能量就可以實現能級躍遷，這時我們說光源的能量增加了——光譜紫移；我們背離光源方向運動時，軌道電子能量減小，這時吸稍微比平時大的能量才能可以實現能級躍遷。這時我們說光源的能量減小了——光譜紅移。
從這一點體現出動態原理的必要性。這一規律也不會出現相對論中所說的，因不同速度運動觀測者，存在不同的多普勒效應而發生的變化。
這樣，就不會出現對不同的觀測者，黑體等觀測物件有不同的溫度、有不同的輻射能量問題了。也就不出現能量的再次發散問題了。
這也體現在上邊分析過的光的干涉、衍射、折射現象中。
（1）如下圖所示：
在地面上的坐標系內做光的折射實驗，如上圖所示，在光線的射出方向做一個直角三角形。兩個直角邊分別長a、b折射角為θ假定其數值是300其正切為tgθ=b/a。
若真的存在由於觀測者的運動造成的光多普勒效應，則在一個實驗室中，當我們沿光子入射方向反方向運動觀測時，光子會發生多普勒紫移，頻率增加，由於折射率是光子頻率的函數：n2=1+4πNe2/m（ω02-ω2-iγω），因此，光子能量增加ω增大，因此折射率降低；當我們沿光子入射方向運動觀測時，光子會發生多普勒紅移，頻率降低；光子能量減小ω降低，因此折射率增加。但是，在具體的實驗環境中，折射角、入射角是不變的。這樣，實驗測得的折射率是不變的。
這就會出現不可調和的矛盾。
（2）、假設在某一慣性系中由於光子能量較低而沒有發生光電效應，此時，驗電器指標處於零電位的位置；這時有一個觀測者迎著光子高速運動，若光子的能量真的由於發生了多普勒效應而能量增加，則在其以適當的速度運動時，應該能見到光電效應的發生。但是，驗電器的指標的位置不會由於觀測者的運動而改變。
4、當體系達到熱平衡狀態時，夏忒列原理的形式，與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，夏忒列原理的形式，與其是否擁有整體的運動狀態有關，不具有各向同性。
如體系達到熱平衡狀態時，當化學反應平衡態的某一因素發生變化後，化學反應向抵消這一變化的方向進行。相應的規律公式與體系的勻速運動狀態無關。
5、當體系達到熱平衡狀態時，各種元素的能級躍遷情況、與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關。只由環境的溫度決定；各種元素的特徵光譜與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，各種元素的能級躍遷情況、與其是否擁有整體的運動狀態有關。由環境的溫度、運動狀態決定；各種元素的特徵光譜與其是否擁有整體的運動狀態有關。這就是多普勒效應產生的原因。
6、當體系達到熱平衡狀態時，隧道效應的結果、與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，隧道效應的發生與其是否擁有整體的運動狀態有關，不具有各向同性。
7、當體系達到熱平衡狀態時，各種熱力學定律——克拉伯龍方程、蓋呂-薩克定律、查理定律等都是成立的、與其是否擁有整體的勻速直線運動狀態無關；當體系未達到熱平衡狀態時，各種熱力學定律——克拉伯龍方程、蓋呂-薩克定律、查理定律等都是不成立的，與其是否擁有整體的運動狀態有關，不具有各向同性。
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