牛顿第一定律（惯性定律）内容：在不受外力的作用下，物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变状态为止。

（附录：爱因斯坦的相对论中的惯性定律内容：在四维时空中，质点按照最短路径运动。所谓最短路径是指，如果在二维球面上最短路径是曲线圆弧而不是直线。）

下面我们分析下牛顿第一定律的缺陷所在。

    牛顿的惯性定律中提到了‘外力’一词，从字面上看外力不属于物体本身的力，而是外在施加于物体的力。那么与外力相对应地则是‘内力’，指物体内部产生的力。如果牛顿惯性定律的物体的‘内力’变化时，物体还总保持匀速直线运动状态或静止状态吗？

   而这个‘内力’则是我们下面重点讨论的内容所在。

   我们先假想几个实验。

    实验一：一个密闭的铁箱静止于光滑地面上，铁箱内放置一个定时点火喷发的小型火箭，当火箭点火后，铁箱还会在原地静止吗？

    我们分析一下：假设火箭是拿易断线绳掉悬在铁箱的半空中的（目的是减少火箭对铁箱内壁的摩擦力）。火箭点火后，火箭必然向前推进。最终火箭的头部撞击在铁箱壁上，那么我们分析一下铁箱的受力情况。显然铁箱受撞击的那面内壁受到了一个推力a，此内壁的对面内壁受到了火箭尾流的一个反推力b。那么分析一下a与b在相反方向的情况下是否等力。

   若a等于b，则铁箱内部受力平衡，在外部看来静止于原地。

   若a大于b，则铁箱内部受力不平衡，在外部看来不会静止于原地，而是运动了。显然这种情况下，我们外部的观测者看来，铁箱没有受到外力（确切说外力平衡，内力因为看不见无法预知）,理论上不会动。所以说牛顿第一定律不适用于这种情况下。但是我们在做牛顿惯性定律实验时用的小铁块或小木块的内部分子运动就真的稳定和内力平衡吗？事实上我们是无法知道的，只能说是假定其内力平衡或内部稳定。 假如铁块内部是空的，且装了一部分液体一部分是空的，那么我们再那铁块做实验时，还会推导提炼出牛顿的惯性定律吗？

   下面我们再分析下a等于b这种情况，首先确定的是火箭的动量守恒。但是a力形成是火箭头部撞击形成的，b却是尾流冲击内壁形成的。理论上如果尾流的质量和火箭箭体等质量的话，产生的撞击力是相同的，实际上二者的质量不相同，那么a与b理论上说是不等力的。实际情况分析起来比较复杂，涉及了火箭箭体质量，尾流质量，加速度，尾流散射，动能碰撞等综合因素，a与b很难判定等力与否。为了减少分析量，我们重新涉及实验：假如铁箱足够长，火箭头部靠近铁箱的一个内壁。这样点火后，在火箭头部撞击内壁前，尾流喷射完毕，使得火箭与尾流在撞击前最终都处于一个匀速状态，且不用考虑尾流散射，假设火箭箭体质量与尾流质量相等，显然这种情况下，在尾流还没撞击内壁之前，火箭头部已经先撞击了。显然此时铁箱受力是不平衡的，所以在外部看来运动了。即使后来尾流的撞击力和火箭头部撞击力相等，但由于存在一个受力的时间差，使得铁箱在一段时间内内部受力不平衡，进而运动。当然这里有一前提是火箭的质量与铁箱的质量之间的差异比较小，如果铁箱的质量有地球那么大，而火箭的质量只有一千克，显然也不会得到我们想要的结果的。（想一想这个受力时间差，是否可以应用于飞行器中，我们现在的航天器大都是尾流喷射推进的，最终都属于外部力。那么内部力可以推动飞行吗？显然短时间内是可以的。能不能将其变成长时间呢。假如尾流不是燃烧掉，而是化学品喷发，喷发后进入特定化学反应室内反应掉，最后回收，这样从外部看来飞行器不在向外喷射物质，属于自给自足式的飞行器。再注：近期在网上看到了一些曲速引擎的文章，说曲速引擎依靠的电磁驱动原理违反了动量守恒定律，不能被科学家普遍接受。（注：简单解释下电磁驱动原理：假设电磁波在不受引力作用的空间中行进而随着距离的增大，运动能量受到衰减，那么这个过程就可以被电磁驱动原理所运用：有两块平行的镜子，从垂直镜子a发出的一束光撞到镜子b，产生一个推力，设为1，而后反射回镜子a，产生一个推力，因为光反射时，能量衰减了，所以这个推力必然要小于1，设为0.9，这样在两个镜子之间光来回反射，从镜子b，得到一组推力为：1,0.8,0.6,0.4，...，而镜子a得到的推力为：0.9,0.7,0.5，0.3，....显然相同的反射次数或者到一定反射次数后，即使镜子a多得到一次反射，我们可以得到的是镜子a所受的推力小于镜子b所有的推力把这两镜子连接在一起的话，运动方向必然朝镜子b指向的方向运动。这就是所谓的电磁驱动原理依据所在。那么问题也就在于那个电磁波衰减的假设是否正确？我们知道宇宙大爆炸的初期，时空的膨胀速度远大于光速，而根据相对论，微波又不能大于光速，所以微波在宇宙爆炸的初期是不受引力作用的，所以不应该能量衰减，但是科学家现在测量的宇宙微波背景辐射却是衰减后的微波背景，所以也就间接的承认了微波的非引力性衰减。大空间内的电磁波的衰减，有由于挣脱引力束缚的能量衰减，形成了广义相对论中的引力红移，由运动方向不同造成多普勒红移等两种，那么是否存在由于距离的增大，而造成的能量自然性衰减呢？如果不在存在这种自然性能量衰减的话，那么我们关于电子，质子等衰变的看法是否正确呢？没有扰动，何来变动？如果存在这种衰减的话，那么我们是否否定时空是超流体这一理论的基础？问一组问题：假如光子挣脱引力束缚所损失的能量到哪里去了？是被引力源吸收了，还是被时空吸收了？被收时空吸收的话，时空是否因此改变，改变的话，由于时空的变化进而传递给引力源的话，存在着速度限制，不超过光速，未到达引力源时，那么此时时空中是否蕴含着这损失的能量？假如时空变化传递不存在速度限定，那么引力波为什么非要限定于光速传播？所以说，宇宙大爆炸理论和广义相对论存在着不可调和的矛盾，即时空膨胀速度可大于光速，与引力波速度光速有不可调和的矛盾，因为引力波恰恰是描述时空变化的，时空膨胀也属于时空变化的一种。有趣的是宇宙大爆炸理论又脱胎于广义相对论。2016-5-27 ）进而想到笔者所提到的这种飞船形式是否遵循动量守恒。动量守恒定律：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。显然笔者所提到的那种情况不属于动量守恒的范围内。但是假如其遵循能量守恒的话，根据质能方程E=m*c*c，则飞船静止时的总能量（所有的质量皆转化为纯能量）为E,而运动后的能量为静止质量所蕴含的的能量E0加上动能 EK，则有E=E0+ EK，这里涉及代入相关的质能公式和动量公式，则发现E0和EK所涉及到的质量要必须小于E所涉及到的质量。假如飞船是一个闭合体，不向外辐射能量，也没有接受过外界的能量输入，那么两者的质量差只能由纯能量补足，而纯能量却不是质量，即静止的纯能量是1*c*c焦耳的话，你不能说这团能量的质量就是1千克。这里和狭义相对论中质量随着速度增大相矛盾，即在物体内部自我加速过程中，物体内部的一部分质量转化为能量，这部分能量除了推动物体自我加速外，剩余的能量将以场或电磁波的形式存在，这部分存在不具有质量，所以物体自我加速后的质量将减小。同时这也与关于相对论中把某一物体加速到近光速时，需要非常大的能量才能做到的观点相矛盾，飞船内部加速时，相对内部测量者来说飞船的质量是不变的或在减小的，而推动力量是不需要无穷大的就可以持续推动飞船来加速的。而这也可以用来解释曲速引擎依靠的电磁驱动原理。现在的问题是外力加速和内力加速在低速情况下有没有区别，是否都遵循着牛顿第二定律？这么说吧：一个铁箱，内外各绑有一把同型号的枪，外部的枪射出子弹时，进而靠后坐力推动铁箱运动，那么铁箱的初始加速度是多少？而内部的枪枪射出子弹时，进而靠后坐力推动铁箱运动，那么铁箱的初始加速度（在子弹没有打到内壁前）是多少？二者前后有无区别？同样的问题是外力加速和内力加速在高速情况下有没有区别？如果这个假想实验在低速的情况下，由内外子弹产生的后坐力无法区别的话，那么这就可能会涉及到了绝对空间和质量了，要么存在绝对空间，要么质量是绝对空间性质的一种展现。量子力学认为质量是物质在特定的‘场’中的一种展现，可以这么理解：物质如果不在这个特定场中的话，物质就不具备质量这种属性。而爱因斯坦的广义相对论中否定了绝对空间和绝对时间，但却肯定了绝对时空。说实话笔者实在无法认同时间这一维度，和常识太违背了。如果用统一场论述物体之间的运动的话，应该是这个样子的：物质是有形化的场，物体是物质的聚集体，物体之间的相对运动和物理反应可以看做是两个有形化的场之间的运动和物理反应，所以两个有形化的场之间存在着某种力（可能是两种具有对称性质的力，类似于核引力和核斥力），这是这种力使得不同的有形化的场共同构成了这个物质世界。但是有形化的场之间的作用力必须要在一定空间或无形化的场中来完成。有形化的场和无形化的场之间的关系或为：统一的场存在着两种‘震荡’，一种震荡使统一场，变成了有形化场，产生物质，一种震荡使统一场变成了无形化场，为有形化场提供变化的平台，而这两种震荡实际上只是一种的震荡，或好比波峰和波谷，或好比波的干涉和波的正常态，而且是随机的。这样可以随时产生多个宇宙，也可以随时湮灭多个宇宙，假如我们的科技足够强大，可以在多个宇宙之间迁移，极限强大时，也可以创造新的宇宙，但是由于震荡是定值，创造新的宇宙时，必然要以毁灭其他的宇宙为代价，且不能创造出唯一的宇宙，因为震荡有一个极限值，超过了宇宙将爆炸，回归新的初始态的震荡，然后又是一个新开始。这么说吧，有三个星系，其中两个星系合并，合并后的统一场（震荡值提高，所涉及的空间减小，准确的说是有形化场和无形化场更紧致了），要小于原先两个星系所涉及的统一场（原先的震荡值较小，空间较大，有形化场和无形化场更松散），同时也将拉近同第三星系的距离，而第三星系的下场，理论上要快速靠近合并的星系，实际上却被合并后的星系拉碎，而第三星系碎裂后，一部分填补震荡值的空缺，使得靠近的速度变慢，如果第三星系足够大的话，填补震荡值空缺后，还有剩余，那么，将有一部分的星系碎片无法靠近合并后的星系，只是散落在合并后的星系的远方。这里就涉及到了震荡的平衡值，平衡值以下，星系合并占主要，平衡值以上，星系远离为主。这里就延伸出了下列问题：1、黑洞无法永远吞噬物质，黑洞吞噬到极限的话，就发生爆炸来平衡震荡的平衡值。2、星系也无法永远分离，分离在平衡值以下时，星系的合并就产生了，当然震荡值的平衡值也并非固定值，而是在一定范围内取值的，这样也会造成一个问题：物理常数不常。这么说吧，目前太阳系的光速是c，假如太阳系陡然增重10倍的话，光速将不是c了。也就意味着在不同统一场中的真空介电常数和真空磁导率不是恒定的，即光速不是不变的，有意味的的是广义相对论中光可以被加速，虽然笔者不认可狭义相对论，但是通过以上的推演，笔者的结论却和广义相对论有相似之处。3、震荡产生力。细想以上笔者关于统一场论的设想，和广义相对论，量子真空，波和震荡，宇宙的创生和湮灭（宇宙大爆炸和大收缩等），物理常数不常等方面有相关处，但这绝不是依据这些拼凑的，而是天马行空所想后，最后才发现可能涉及这些方方面。当然这也可能是潜意识作用的结果。后注：突然想到假如空间是震荡的话，那么空间和星系是否和漂浮在水波中球的情况类似，空间震荡产生的波，推动着星系做远离运动，由于星系之间存在引力，而引力和空间波存在相反的作用，所以随着星系间的距离的增大，引力变小，进而空间波的推动力显示的效果就强，所以看起来星系之间都是加速远离的。这里有一种可能：暗能量很可能大部分就是指空间波的能量。问题一：引力波可以传递，但其传递的是引力还是斥力？相对论中的引力波是主要描述的是引力，即太阳和地球之间的引力靠引力波传递，四维时空的变化，产生引力波，引力波是时空变化扭曲的外在表现。但实际情况真如此吗？德布罗意的物质波的情况又如何？和引力波的关系怎样？是不是空间波？问题二：波的产生都需要一个波源，而空间波的波源在哪？到底存在还是不存在？存在的话，那么就意味着宇宙存在着一个中心。假如不存在的话，要么空间波的猜想不正确，要么实际情况是每一个物体都是波源。即物体既是引力源也是空间波源，引力是吸引物体靠近的，而空间波是推动物体远离的，这是一对相反的作用，问题是所有的力是否最终都可以归化于这一对相互作用。而物体的大小和惯性，距离和速度是这对相互作用的关键。不考虑物体的大小和惯性，原则上，距离越小，引力越强，空间波因为抵消作用显得越弱。考虑物体的大小的话，物体越小，引力越弱，哪怕距离也小，反而因为物体小，空间波因为物体的惯性也小，推动起来也就更容易，这时空间波在抵消引力的同时，还有剩余，所以物体间做远离运动。猜测一下公式形式：1.（某形式的物理常数1*引力*质量1*质量2/距离）/时间=引力产生的速度；

2.（某形式的物理常数2*空间波所产生的推动力*距离/质量1*质量2）/时间=空间波产生的速度；

3.引力产生的速度-空间波产生的速度=现实中两个物体之间吸引或排斥的速度。注意：以上仅显示各物理量相对应的关系，不代表公式的确切形式，不要和引力公式，库伦定律相比较。2016-4-21）

   实验二，宇宙飞船中的悬浮的宇航员在内部用力推宇宙飞船的话，飞船还会保持原来的运动状态吗？当然前提是这个宇宙飞船的质量较小，可以受推力影响。

实验三：一个静止于铁轨的密闭小火车箱，一个人飞跑起来踹火车内壁，车厢还会静止不动吗？

   其实关于这样的实验我们还可以假想出许多，皆可以用来指出牛顿第一定律的缺陷来。牛顿第一定律的缺陷就在于没有考虑‘内力’的变化（内力的不平衡或短时不平衡）。

一个假想：我们知道太阳地球月亮组成一个三星球系统：地球围绕太阳转，月亮围绕地球转，假如有一天太阳骤然消失，那么地月系统的运行轨迹是什么样子？我们取地月中间点a，看下a的运动轨迹，以切线点为观测点看，显然a是螺旋曲线状的轨迹。假如这个三星球系统中，地球和月亮都围绕太阳运动且三者总保持一条直线，那么太阳消失后，a点的运动轨迹如何，以切线点为观测点看，显然是一条直线。假如我们用正方体铁箱把地月系统包裹起来，那么这种两种情况下，铁箱的运动轨迹明显不同，不知情的情况下，则表现出惯性的不同，而其质量又是近似不变的。当然这是理想情况下的情景，前一种地月系统用铁箱包裹起来的话，铁箱围绕太阳的运动轨迹不是纯椭圆的，而是摆动的椭圆。其实这个现象我们可以用一个绳子两端栓两个大小不同的铁球可以展现出来。

我们据此也可以得出：惯性是质量和外，内部运动变化等三者在外部的综合性表现，其惯性大小和矢量性是可变的。

所以我们可以把牛顿第一定律更改为：在不受外力和外部空间结构的作用和影响下，质点总保持匀速直线运动状态或静止状态。这里就排除了物体的内部情况。

   或者我们也可以把牛顿第一定律改为：在维度空间中，物体在不受外力作用下，运动状态受自身的内部（微观）运动,外部的宏观运动和维度空间结构影响，在三者不稳定的情况下，其惯性是一个可变量，在三者稳定的情况下，惯性是一个恒量。我们把这个叫做：‘新惯性定律’。注意这里的外力不是指维度空间结构产生的‘结构力’。所谓‘稳定’是指同时性受力平衡。

    新惯性定律的另一种说法：在空间结构不变保持均匀和不受外力的前提下，如果物体自身内部的结构或微观运动因同时性受力不平衡发生变化时，将影响物体宏观上的运动，即微观将影响宏观。（并不是所有的微观运动都会影响到宏观运动的，有一个限度的问题.以上定义借鉴了相对论的惯性定律和考虑了量子真空，对空间结构做出了限定，至于真空到底具有什么样的性质，我们目前还一无所知，仅仅是理论推测。）

     关于新惯性定律的意义和应用。

如果把新惯性定律应用到量子世界中会产生什么样的结果？我们知道相对论中，真空中的光速是恒定且最大的。

假如我们假定单个光子是个粒子，假设光子存在微观运动，那么光子的速度就存在超光速的可能性。也就是光子存在了两种速度，一是微观速度，超光速，一是宏观速度，光速。

也就是说：真空中的光子以一种既微观超光速又宏观光速状态双速飞行。

目前的物理学不支持光子以曲线的形式飞行，只是含糊的将光采用的是一种特殊的运动状态，需要其展现粒子态，光子就是粒子，比如光电效应，需要其是波时，其就展现波的状态，比如光的干涉。

而新惯性定律支持光子以曲线的形式飞行，光是以曲线形式飞行的粒子。不光光子是这样，比如电子，质子，介子等粒子或量子也是以曲线的形式飞行的。(题外之音：据说初次建立电子自旋理论并不被认可时，因为电子自旋时，可以超光速。目前为止关于自旋仅仅是描述一种粒子的测度量，属于数学形式的，至于电子的真实的运动状态如何，现代物理尚未可知。其实整个量子力学都是建立测度量的，属于数学形式的，至于量子的真实形状和运动状态都是未知的。这正如费曼所言“没有人真正的懂量子力学’。)

笔者这里比较倾向于粒子以弹簧形状的形式运动。这样测量光子的宏观速度，就是测量弹簧的长度和时间的比值，为光速，测量光子的微观速度就是测量弹簧丝的长度和时间的比值，为超光速。

在适用新惯性定律的情况下，光子的双速性可以解释为什么光从水中射入空气中，速度反而增大了。可以解释粒子正面碰撞时，有散射现象。可以解释粒子的波动性及干涉衍射等现象。

新惯性定律甚至与‘真空中的光子可以以小于光速的速度飞行’和‘真空中某些量子可以自我加速（甚至是自我转弯）’的现象不发生矛盾（这里不敢说可以解释这两种现象）。而这两个现象目前已经被科学家所观测到。（据目前科学研究表明：光确实是螺旋曲线运动的。相关文章地址如下：http://tech.gmw.cn/2016-05/20/content_20182309.htm。由此联想到对粒子的自旋的形态是否可以更加清楚些。在螺旋曲线运动下：我们也许可以解释为何粒子要转两圈才能一样，2016-5-27）

如果真是这样的情况下，那么光的镜面反射定律将被改写：在镜面反射中，粒子（包括光）的入射角将不等于反射角。打个比方说，一个旋转的网球墙面弹射轨迹不同于一个不旋转的网球墙面弹射轨迹，哪怕其他的条件都相同。这个新的镜面反射定律将可以用来做测量光子是否是按照弹簧（或曲线）轨迹运行的实验。

光子轨迹验证实验：

实验条件：一组反光镜（反射镜片越多越好），一个可以发出圆形红色和蓝色光束的光源，一面墙壁。

理论上真空中做这个实验最好，空气中有折射和空气不均匀的弊端。

把光源，反光镜，墙壁固定好不动，，先发出一束红光，经过镜面反射，到达墙壁，形成一个红色的圆光斑（实际情况是应该是鸡蛋型椭圆），测定该光斑的圆心并记录。再发出蓝光，测定蓝色圆光斑的圆心，看看前后两个圆心是否重合。重合的话，光按照曲线轨迹的假想是错误的。不重合的话，则可以给光按照曲线轨迹的假想提供一个实验支持。(也可以调节墙壁的角度使得红光的光斑变成纯圆，这样再看蓝光的的光斑是否成纯圆形，成纯圆形的话，光的曲线轨迹假想错误，不成纯圆形的话，给光按照曲线轨迹的假想提供一个实验支持。)当然这个实验还应该考虑光的镜面折射，一束光照到镜面后，在反射的墙壁上会出现两个光斑的，一个比较亮，一个暗一些，亮的是镜面反射造成的，暗的是镜面折射造成的，要注意分清这个两个光斑的不同。其实采用正方形的光源最好，看其们对角线的交点是否重合。

目前科学家已经得到了光子的运动图像，从照片上看，光子的运动轨迹就像是呈涟漪状的沙丘一样，从照片上看，光子似乎以能量包形式存在（从光子的运动图像的切片图像看，光子更像是震荡性的粒子），图像显示出一定的粒子性。而且氢原子核图像中的质子图像似乎就显示出质子是球状的，也就是说，目前质子级的粒子图像是粒子性的图像而非波动性图像。

总结以上所论，一句话概括为‘惯性不只是由物体质量和外在的运动状态所决定的，还应包括物体的内在运动和所处的空间结构。而‘质量物体的惯性总保持着静止或匀速直线运动状态的趋势’的说法是不严密的。’（注意这里还有参照点的选取的问题，为了定义的简便，虽没有涉及，但是却不能忽略）