论证方向不变原理
金小明
南海发电一厂有限公司 广东 佛山（528200）
摘 要：原始宇宙是能量的，当准奇点出现并发生宇宙大爆炸后，世界就以波（方向）粒（实物质）场（联系环境如引力场）三元方式存在。其中方向是指总星系、星系、物体、人、粒子、云气等在运动场中发生相互作用时产生的波趋势，对应广义物质（含虚、实二个层面）中的虚物质范畴，而总星系、物体、人、粒子、云气则对应着实物质范畴。为借助几何坐标描述世界观，将方向同时间、空间、实物质、力量与热量并称为宇宙五构素，进而建立宇宙五维坐标与物体方程来描述物体的一般结构和运动。从几何物理上看，方向是与物体沿测地线（最佳捷径）实现消费体系所呈现的一条人生坎途相对应的趋势一致的“弦”。弦的振动衍生、分化出形形色色的中间可变方向。于是得到方向大不变而小变，变化莫测的量子世界构成具一定常数、规律并呈因果关系的大尺度世界的方向不变原理。物体围绕测地线运动体现欲望无穷，而按层次结构存在表现出能力有限，欲望无穷而能力有限使物体成为矛盾体。设矛盾体运动产生的社会矛盾经济问题为负，而遵循五大律、三大工具模件达成责权利一致，进而消除社会总矛盾的531理论为正，则当正负碰撞发生对称中和反应时，将矛盾转化为社会进化发展的能量标志着生化物理学进展成管理学原理。在应用物理知识使用几何证明方向不变原理时，得到0.618是确定运动能量最大效率最高的星球聚集区域常数的推论。
关键词：数学物理学证明；方向不变原理；层次世界弦分论；物体存在法则；531系统理论；管理学物理原理
Discussion and Proof Constant Principle in Trend
Jin- Xiaoming
Nanhai Power Plant № 1 Foshan City Guangdong Province PRC( postal codes 528200)
Abstract: The primeval cosmos is an energy ,while para-Singularity appearing and the Big bang in cosmos being abruption, world exsits by three elements of Waves(Trend)- Particles(real material)- Fields(environment contacted Such as gravitational fields)(WPF).Among them Trend (direction) is wave trend which galaxy，stars, object, person,particle, cloud and gas creative by Interaction in motion field.It is corresponding to Imaginary Material(IM)of General Matter(GM)which includes IM and RM(real material), while galaxy，stars, object, person,particle, cloud and gas are corresponding to RM of GM.For asking for help analytic geometry coordinate to describe the world view, the Trend and Time, Space, Real material, Power＆Thermal maybe juxtaposed to call Five Component Unit (FCU) of cosmos , then establishing the cosmos five dimension coordinate and Object Equation(OE) to describe general construction and motion about object.View from geometry and physics, Trend is a string of consistent in trend corresponding to which object realizes the Consumption System（CS） along Short Distance Lines(SDL, the best path)to present lifetime of frustration.The vibration of the string divides in the variable direction in life span,hence get the Constant Principle in Trend(CPT) that the Trend is big constant but small change, change and unfathomable quantum world constitute constant, regulation and big dimensions world that cause and effect relate to.The object motion along SDL expresses endless desire , however all object exsit in cosmos inside by level of structure and ability limited, as a result each object is everlasting desire but ability limited Self-Contradictory Body(SCB).Suppose that society self-contradict and economic problem is creatived by SCB motion as the "-", but to follow 5 great Laws (5L)to apply 3 great Tool Molds(3TM) for reaching the Duty-Power-Benefit(DPB) consistently manages society self-contradict and economic problem, calling 531 Theories(531T) as the "+", then being the "+" and "-" hits and occurs Symmetry to Neutralize Reaction(SNR), to turn self-contradict into for the energy that society develop , scribing managements science comes from physics principle.At appling physics knowledge and using geometry make proof CPT, getting 0.618 is a reasoning that calculation constant of gather district which place stars in highest efficiency and biggest energy Lies to.
Key words: Proof in Physics and Mathematics, The Constant Principle in Trend（CPT），String Dividing Theory in Level of World(SDLW), Object Esse Rule（OER），531 System Theories（531ST），Managements Science from the Physics Principle
方向是变化还是不变化的问题似乎是简明而多余的课题，下面将论证方向不变是宇宙务虚之本，变化是不变的具体表现从而创建物理学哲学新领域：方向课程。正因为片段方向变化组成总体方向不变才使得世界纷繁复杂、变化莫测、矛盾重重而又不脱离总规律总理论总方法。这便是为什么我们要研究事物且可找到规律进而能够建立科学理论体系的基本原因。
1．什么是方向不变
1.1方向不变的种种事实
涓溪汇流湖川，江湖奔向大海；大江东去，九九归一……；电子按层分布、地球按一定轨道运行，指南针总是指向南方……。这些都是方向不变的自然事实。
量子作随机的绝对自由运动是个不变的物理事实；制约规定事物发展变化的规律、常数、法则、方圆是数学事实；绝对自由的量子构造出来的宏观物体追求自由的意志不变是个心志事实；物体运动沿测地线[1]（最佳途径）进行不变演化出生命周期呈现生命哲学；条条道路通罗马，沿测地线实现消费并以宏观调控微观、计划引导市场是经济学与管理法所追求的不变手法；事物发生的不可逆转性是时间规定的方向不变；按层次结构存在使得能力有限是时空作用导致的方圆规则……。
1．2条条道路通罗马
人们常说条条道路通罗马。从这个哲理出发，设从中国去罗马的目标方向一定，则存在三个问题：谁去罗马？因经济、物质条件等限制和任务需要，不可能所有人都一同去；怎么去？因海、陆、空交通方式和交通工具多种多样，而且条条道路通罗马的途径呈迂回曲折的网络空间是多种多样的，在选择上是不断变化的，因而存在无数方式和途径；什么方案？即人、交通方式、路径等的无穷组合方式中哪个最理想最合理。显然，本例中一、二两个问题反映的是纷繁复杂的社会与经济矛盾现象，从中提炼要点所概括出的“病症”叫做问题基础论点；第三个问题是指解决问题基础论点的理论与方法，本课题得出的结果是531理论[2]即遵循五大律使用三大模件达成责权利一致。
2. 假设与设定
2．1方向不变的假设
分析方向不变的种种事实，可假设方向不变原理有二个含意：一是宇宙运动总体方向不变；二是不变的总体方向由不断变化的方向片段组成。因此宇宙具方向不变与变化二重特征，且变是相对的、不变是绝对的。其中第一个含意包括“二个不变”，即方向不变原理规定了我们的思想行为始终追求广义消费目标，规定了事物（消费）运动无不沿测地线方向行进，以致凡是事物都有物理上的最佳运动轨迹，因而便有数学上的最值表达。
人生走向好比“从中国去罗马”，其间有目标有理想从而有矛盾有问题，经反复探研又有理论有方法。追求人生价值的不变与途径、手段的变化十分复杂奥妙且搅得我们不得安宁，而深究又觉扑朔迷离。换言之，方向不变导致问题与处理问题的方法同时出现，设问题基础论点为“-”，531理论为“+”，则“+”与“-”发生对称中和反应时就会释放能量推动事物发展。这就解释了为什么经济基础与上层建筑的矛盾一旦化解社会就进步。
2．2方向是物理量
为论证方向不变原理的假设，需先探明方向的物理性自然性并作出必要的设定。
2．2．1方向与宇宙一元论二元论三元论五元论
方向是指总星系、物体、人、粒子、云气等在运动场中发生相互作用时产生的波走向，即“波（方向）、粒（物）、场”说中波为方向元。其中总星系、物体、人、粒子、云气定义为常规物质概念即实物质；物体粒子表现自身特征、地位的波动环境范围即场是物理学上的时空结构（传递介质）；波反映了物体能量、意志、特征和运动趋势，定义为与实物质概念对称的虚物质（范畴）。但它们都是能量在冷胀宇宙中的表现形式，即在一定条件下，事物都可从能量中转化而来。据物理理论[3]可推知原始宇宙是纯能量的；据阴阳学说和宇称均匀特性，可拟设世界为虚物质、实物质（软硬）二元；为应用数理生化研究手段对人文社科作数量化技术化处理，应建冷胀宇宙构造模型于力量与热量（力热）、实物质、方向、空间、时间五维坐标系中。至此，我们同时得到能量一元论、内容对称的广义物质虚实二元论、波粒场三元论和力热、实物质、方向、时间、空间五构素的设定。
2．2．2 消费体系生化物理学
考量方向必然涉及到参考系，这就是沿测地线实现消费体系，犹如中国去罗马之起点至终点的最短连接线。
永久生存来自惯性力，因牛顿第一定律称物体维持本来状态不变的特性叫惯性定律；充分发展来自竞争励志力，即在无为而治的环境中需要有为而理、积极作为，因牛顿第二定律称物体受外部激励作变速运动；无限自由来自引力和量子绝对自由的测不准，因为物体总是欲控制周围环境而摆脱环境约束。设生存、发展、自由三层一体有机结构为广义消费，则根据生化物理学可设定永久生存充分发展无限自由为消费体系。我们知道，狭隘的消费概念是衣食住行之类的物质消费，但广义的消费概念是关于精神与物质二方面的，是人性与物性、社会与天然、化学性质与物理性质二重结合的内涵全面的消费体系。
2．2．3 中轴与轴向系
设物体沿测地线实现消费体系是一条方向根本不变的最佳轨迹，称之中轴。当加上一束与中轴趋势一致的方向不断变化的轨迹，则构成了不变轴向系。为便于理解，不妨设从中国去罗马的最佳方案是事件中轴，则将围绕寻求中轴而出现的从中国去罗马的所有可选择途径、海陆空种种交通方式、为什么去谁去怎么去及其相关事件所构成的体系设定为轴向系。
3．方向不变原理的论证
综上，方向是物理课题而方向不变原理是物理哲学。因而方向不变自然成为立足于自然科学面向数量化技术化改造人文社科的交叉性综合新学科。其证明相应要分二方面进行，一是应用生化物理学和人文知识演绎论证充分实现消费体系体现自身生存价值的“意志”不可改变；二是以物理学几何学方法分析证明实现自身价值围绕测地线运动，且与测地线方向重合是最佳值。
3．1物理学哲学与科技知识的诠绎论证
3．1．1方向变化源于量子神出鬼没式绝对自由而不变来自量子构成物的“统一意志”，且低层次变化构成高层次不变
根据测不准原理[4]，在亚核世界中粒子的行为通常是不可测的。这恰证明微观世界中粒子运动具方向变化的绝对性。但宇宙按层次结构布局的事实告诉我们，所有物体均由粒子构成，大尺度物体由小物体组成。问题是粒子们千变万化而粒子构成物只能有一种运动方向。这只能说，从粒子到物体虽然都有量子效应但粒子聚集成物质不是简单的集合，而是粒子构成实物质硬件层面的同时也出现了一个整体层面的虚物质“控制软件”，即随着量子构成物体，变化的方向构成了不变的方向。粒子碰撞结成物体进而从无机物发展到有机物，同时物性上升为人性、本能发展到意识等。显然，这个过程是方向从无机走向有机，也是方向不变不断增强的过程。事实证明，在微观世界中量子保持绝对自由的“意志”不变；在大尺度宇观中，物体运动方向遵循方向不变原理；且相对层次高的物体运动方向由其低层次构成物的运动方向构成。组成物体的单个粒子方向变化而大尺度物体方向不变的现象，其原理如同生命是个整体，不能简单地将整体性质归于单个有机分子的性质代数和。
方向不变是由方向变化组成的，不可测的量子行为反映在大尺度上是可以预测的。即宇观与微观中物体运动现象证明：来自能量子的方向呈现变化和不变化二重性，且不变是总体上的大尺度上的，变化是片段上的小范围内的。又如大周期由小周期链接而成，小周期相对变化而大周期相对不变。据现代物理学，能量“O”态点进入到宇宙五构素时代以至现在，已经历了空无到能量、能量到粒子、粒子到氢核、氢核到重核、重核到物体、物体到生命，以及物性到人性、本能到意识、意识到精神的发展过程是个具普遍性的生命运行趋势。其中包括无数生命周期片段，正是周期片段在空间上以物种生态平衡、食物链相联系，在时间上以物能转化、子孙传递环环相扣才有自然界进化的大周期。
3．1．2 规律、常数、公式等是对运动趋势的反映
所谓科学无非是指对自然的社会的运动规律的认识和把握，实质上是关于宇宙运动的有序性、规则性、稳定性等方向不变的学问。这就证明反映物质运动的法则、规律是不变的，至少在一定范围内是稳定的。也推论出反映物质运动的总规律、总公式和超统一力超统一理论是存在的。否则，世界就不可捉摸，我们认识把握世界就没有可能。正因为时间有箭头方向，空间有延伸方向，温、压有变化趋势等，才有数量化技术化表述世界不变性的科技知识体系。但这些不变的规律、理论所要处理的又正是一些令人眼花缭乱的变量，而潜在于这些变化莫测并呈杂乱无章变量背景下的是一条由规律、理论、规则、秩序、常数构成的主线，称之为宇宙根本律：方向不变原理。因此，规则（方圆）、秩序（法律）、常数（定数）、规律、公式是方向不变根本律客观实在的理论公式依据，也证明人文社科是同自然科学一样可加以量化并成为技术的。
3．1．3 依据量子论和相对论证明方向不变原理[5]
量子的绝对自由似乎是绝对变化，但保持“绝对自由”却是一种永远不变，这显然是对不变原理的有力支持。因为只有绝对自由的存在，才有多数的自由“意志”集合，进而出现一个综合多数变化方向的统一方向。量子级粒子自由自在、神出鬼没反映出粒子千变万化而方向不一致、行为测不准，但由量子构成的宏观物体因在总体上要体现其体内绝大多数量子的“自由意志”而集中反映出该物体生命运动轨迹只有一个。这反映了随着微观世界向大尺度时空转变，物体由粒子组成、不变由变化组成。难怪光速不变支持下的宇宙运动规律，包括相对论所揭示的大尺度规律不变。总之，方向变化与不变关系同量子论与相对论之间的关系是一致的，前者对应变化的量子世界而后者对应不变的大尺度世界。
“波、粒、场”是关于物质间地位联系通过场发生波的干涉作用的三元论，其中波正是五构素说中的方向，并对应于广义物质中的虚物质范畴。可见，虚物质决定了物体在实现消费体系的运动场中体现自身特征与价值的大方向不变，从而规定和影响了一切事物发展的大体趋势，而不是事先计划或安排好了事物的一切。故虚物质论[6]关于方向不变属大尺度范畴的概念正是相对论所研究的范畴。因为每秒30万公里速度的光子行进空间正常情况下是大尺度的，而相对论是在光速不变的支持下推导出来的，主要涉及到大尺度时空中宇宙根本律和运动总方向不变问题。虚物质论强调自由至高无上，因为自由在消费体系内容中位于最高层次，因为量子测不准原理表明粒子运动中存在无限自由；无限自由标志着没有运动相同的粒子，是任何高超的检测手段都测不出来的；虚物质论关于自由至上是低层物体，特别是量子世界的普遍要求。这些是虚物质论同量子力学相关的局部方向变化原理。
3．1．4 物体沿测地线运动的证明
“水往低处流人向高处走”是基本的自然现象和社会事实。水往低处流是受地球引力作用发生的水分子作指向地心的运动而流到地势低的地方，而人往高处走是受虚物质作用发生的人体作沿测地线运动而走到最佳途径的人生轨迹上。这表明事物运动无论是受外力作用还是自身使然，均存在天然方向。又如：气体分子间几乎没有作用力，如果不受外力作用，就会象盐类溶解于水那样，作自由而无规则趋向均匀分布的扩散运动；而生活在社会中的个人因受社会环境的左右，不可能个个往高处走。结论是物体运动是有方向的，即沿测地线运动：当物体不受外力干扰时有沿理想测地线运动的趋向，而受外力干扰时只能沿实际测地线运动。又如能量守恒，但其转化具方向性和不可逆转性，因而不存在永动机却有效率问题即最值学问。
3．2几何学证明
至此已简明论证了2.1假设：大不变而小变，即物体实现其生存价值即消费体系内涵不变，沿测地线实现消费体系的方向不变。下面应用几何知识进一步证明物体存在法则[7]的真实性：物体存在于宇宙层次结构中且沿测地线实现消费体系。
3．2．1 基本物理条件和层次结构方式
任何事件或物体都是能量在一定时空温压条件下的存在形式。图一至图四能够描述宇宙的条件是宇宙无限有界、能量总体分布均匀的物理学说成立。图一至图三之所以能作方向不变的几何证明图是因为物体的基本存在形式是球状，即原子、能量子以对称形状为不变形式，而其它千千万万的异形体是基于对称圆形或球形粒子以引力斥力方式按层次结构集成的，且所有物体又以圆形或椭圆形的运动轨道统一于对称的球形宇宙中。
见图一，大世界圈包含着小世界圈，如最大的世界圈以宇宙直径为上限，下限则是象P点一样的能量子。显然直径为10万光年的银河系是属于宇宙世界圈中的一个扁平盘状旋转星云，其中又包含着太阳系、地球和人体这样一些较小的世界圈，而且所有这样的世界圈又都包含着P点一样的量子世界。原子结构是个直径为１埃左右接近P点的典型世界圈。
3．2．2 理想（I）自然（N）实际（A）三种测地线
研究运动轨迹最值问题可从研究光线开始，因为光子质量为零，受外界干扰少而几乎极速直线运行，测地线方向应以光子为参考系。据此，可以光锥体APB来证明方向不变原理。设P点为宇宙大爆炸时的准奇点，过P点沿某侧辐射线取任意夹角，于角内可作无穷个圆即存在无穷层次世界圈，图一中作了四个世界圈示意之。由于辐射线自P点光芒四射，即测地线方向θ=0与球P的半径重合，而平行于测地线的弦同时垂直于宇宙辐射半径。实际情况类似地球绕太阳转，太阳绕银河系转，银河系绕总星系转。即世界圈测地线垂直于宇宙辐射半径，而圈内物体测地线垂直于自身世界圈半径。
见图一图二，当外界干扰为零时，世界圈测地线就是垂直于以P点为球心的球辐射半径的运动方向，即数学称为切线的组合或物理学称为阻力制约力无限小的方向。本几何论证中就是在这种理想状态下进行的。实际上，外界干扰始终是存在的，因此一般测地线概念是合力最大的方向片段构成的时空轨迹总和。如地球绕太阳公转为椭圆轨道而稍偏离测地线圆轨道；又如社会向心力与离心力的合力作用形成一个个体利益基本平衡，朝野关系相对稳定的行为准则：法律体系描绘的社会运动轨迹网。自然的社会的运动轨迹虽不完全与理想测地线圆重合，却围绕最佳测地线椭圆上下波动而逼近理想测地线，称为实际测地线。理想测地线圆I、自然最佳测地线椭圆N与实际测地线A之概念及其三者间关系如图四所示。
3．2．3 层次世界弦分论
“波粒场”中定义波属虚物质范畴已触及到弦理论[8]，说明物体的本质是实物质中潜在虚物质振动。虚物质振动体现物体意志，在实现消费体系的过程中表现出复杂的社会现象和矛盾事件。对社会现象和矛盾进行分析，人们得出人与自然的关系是生产力，人与人的关系是生产关系，生产力与生产关系的矛盾决定社会形态与制度。这证明实物质是广义物质的宏观显性表现，虚物质是广义物质的微观显性表现，二者是物体的二个层面，不可分离但可相互转化，以致人们日常从看到物体认知到实物质，虽看到事件矛盾却看不见虚物质。
由于广义物质范畴是指物体的虚、实二个层面，则可界定弦理论所描述的“弦”上的一个波动或振动模式为构成物体的一个最基本微观粒子（量子），图一至图三中以弦AB来示意包含虚、实物质的实体。根据宇宙物理学，任何天体在单位时间内发射出的总能量称为绝对光度，而且宇宙呈各向同性和均匀性。因此，可以弦AB长表示具有某一能量值的物体。
过任意不在一条直线上的三点可作一三角形外接圆，其中最长弦是直径，代表着本层次世界圈中最大物体。直径正是不同世界圈层次的划分值，如人类层次世界圈的直径为地球半径加大气层厚度的二倍。之上便是地球层次，太阳系层次……。1m弦系人体平均尺寸或卷曲状时尺寸，代表人体世界圈，之下是微观量子世界层次，目前能够想到的最低世界层次是弦论提出的弦振动层次。所有层次世界的范围都是0至本世界圈直径，0至直径间存在无穷种弦物体。图二示意一个世界圈情况。
准奇点0 P 方向θ=0 P
E O F
空间层次S/时间t
图一 五构素坐标系描述世界圈 图二 世界圈中弦AB运动状态图
Fig 1 Five Component Unit (FCU) coordinate Fig 2 String AB motion state graph in world circle
to mark the world circle
3．2．4 五构素坐标系
《虚物质论》[9]认为，宇宙在接近从有到无或从无到有的时空点时，是个高温高压瞬息万变的能量子汤池。由于量子汤中正负粒子和正负能量子都进行中和反应，存在粒子与量子间双向转化的平衡态，因此无穷大质量零体积奇点不会出现[10]。但巨大无比的能量爆炸释放出灰尘物质前夕，则被认为是准奇点。图一中坐标原点和θ=0横轴均系准奇点，可作为宇宙大爆炸瞬间，其时时空、物质等起点从零开始。方向θ=0作横坐标，同宇宙测地线重合。纵轴为空间层次S与时间t的坐标，空间尺寸S以球O直径和光锥体底面直径AB长表示，见图二。设人体尺度平均值为1米，则参照人体标注的示意尺寸见图一坐标刻度。宇宙从准奇点爆发，经对称的真空暴涨，大约在宇宙大爆炸后10-44秒，时空不对称生成；在1至100秒，氘、氦生成；105年，进入光子时代；109年，星系形成；1010年，太阳形成。如果闭合宇宙模型成立，经最大冷胀时代后，即封闭宇宙中最大世界圈出现时，拐进热缩时代，接着进入黑洞时代（当黑洞成为宇宙中物体的主要存在方式时称为黑洞时代），最后宇宙消失回归能量“O”态点。如果开放模型成立，则冷胀开放宇宙中的世界圈朝着无限膨胀方向发展。不管是开放宇宙还是封闭宇宙，以世界圈或弦理论证明方向不变原理都是同样适用的。
3．2．5 点线体三种情况下的证明
线段证明：根据数学定律，二点间所有连线中，线段最短，距离最小。所以从中国去罗马必有最佳途径，称之为中轴线或测地线，其它非线段方式的弯曲连线同中轴构成轴向系。
平面证明：从图一中任意选取的一个世界圈，过球心O及其直径截出圆O平面，并过圆锥体APB截出三角形APB平面得图二。图二所示世界圈中，最大时空结构体为过直径EF的物体；最小的为量子世界且接近于0，大多是世界边缘上的物体。
设AB长度为某一种类物体的大小符号，且大于0而小于EF长。当弦AB定位在某圆中且平行于测地线θ=0时，则三角形APB面积最大。因为在过P、A、B三点的圆内接三角形中，同等长度弦上作三角形的高，过直径的高线最长。如PT大于P，T，，也大于PO，，由三角形面积等于底乘高的二分之一可知，在图二中，三角形APB面积大于三角形A P，B面积，也大于三角形IPJ面积。这就证明，过P点（旋转三角形A P，B，使P，点与P点重合）且底边等于弦AB长的所有三角形中，面积最大的是弦AB平行于θ=0且高线过直径的等腰三角形APB。
P（时空=0，质量处于准奇点状态） t A
S 0~T/2为阳界，T/2~T为阴界。
图三 弦AB自运转曲线 图四 弦AB公转与自转综合曲线
Fig 3 String AB rotation curves Fig 4 String AB curves from rotation with revolution
图二中当弦AB所代表的物体绕固定支点T按图面逆时针旋转，发生的消费体系实现值是正弦曲线，其最大幅值为θ=0线，见图三。当弦AB二端点在圆周上任意滑动，发生的旋转是绕O的公转和绕T的自转，消费体系实现值就会复杂，但基本上是围绕测地线N上下波动，形成实际曲线A而以I值为最大振幅，如图四。
立体证明：据宇宙无限有界学说，宇宙边缘可想象成一个类球面，其中诸层次世界圈可界定在球面内，图一中画出了四个世界圈示意图。考虑图二中沿圆周PIEABFJP，边缘为时间方向以表示封闭宇宙的生命周期，则P点应是能量暴发而时空为零的点，也是宇宙经冷胀、活力高潮期后拐进热缩、黑洞直至回归于空无的重合点。又设P点是宇宙大爆炸时的准奇点，则不失一般性过P点沿辐射半径方向在冷胀宇宙中任取一个三角形APB外接圆O，从以圆O为中心，OE=r为半径的球体中截取最大剖面为三角形APB状“西瓜”。这块“西瓜”与扁平盘状星云的时空结构相似。对于空间、时间组成的结构场中的每一事件，该事件从时空零点发出的光辐射或能量子运行至今，我们总可以做一个光锥来表述其可能轨迹的集合。图一中用圆O和三角形APB分别示意宇宙按球面膨胀，事物活动场亦沿光锥体辐射。则过光源P和一定夹角∠APB的光射线构成的光锥体，可画出任意球域，其中高线过光源点和球直径的光锥体最大。P点是宇宙原点或准奇点，但不能说是中心点，因为宇宙处处均权没有中心点（这是天赋人权的自然根据）。一个光锥体的外接球面就是一个物体层次世界，如人类社会。如果在物体运动方向上没有阻力或制约力，可分五种情况论证。
首先，弦AB必定属于以弦EF为上界的世界圈，所代表的物体大小对应于圆锥体底面直径，并与最大弦即直径EF和微观量子世界一起构成无穷层次的结构。以弦EF为上界的世界圈中，存在一个由0.618黄金分割值确定的测地线最值区域：见图二，设圆O半径为r，在h=0～0.618r范围内, 光锥APB体积最大, 最大的物体、事件在过中心O平行于θ=0的直径至r+0.618r弦间；h≈0.618r时,锥体APB体积=锥体EPF体积；h＜0即上半球和h＞0.618r至世界圈边界的区域，锥体APB体积则小于锥体EPF体积；最小事物在周边的球面上。｛参考证明：锥体EPF体积为πr3÷3,而锥体APB体积为π[（r+h）×（r2-h2）]÷3，二者相减得πh（h2- r2 +hr）÷3，从h2+hr-r2 =0求得h≈0.618r｝。因此弦AB在h=0～0.618r范围内，图二中锥体APB≥锥体EPF＞锥体IPJ，其中光锥IPJ高线小于球O半径即不过球O直径，而体积不可能大于光锥APB。目前看来宇宙是最大世界圈，其中的粒子、原子分子、物体、行星、星系、总星系对应着的弦从短到长代表着相应的层次世界。换句话说，自P点至任一世界圈中平行于方向θ=0的锥体底面直径间的物体层次结构应是越来越大。相应地，根据一元论二元论三元论五元论和宇称律，在任一世界圈中，物能守恒于自P点至直径EF间的一组±值的绝对值, 而不是某个恒量。
其次，当弦AB平行于测地线即垂直于过P点的弦AB上的高垂线时，锥体APB体积最大。光锥APB以弦AB为直径的底圆绕固定T垂足沿平行θ=0方向作旋转运动时，光锥APB体积始终最大，截获能量最大，见图三中θ=0线。因过P点且底圆直径等于弦AB的所有锥体APB中， PT大于P，T，，也大于PO，，由锥体体积等于底面乘高的三分之一可得证明。
第三，光锥APB以弦AB为其直径底圆绕固定垂足T支点按图面逆时针作定滑轮式旋转，与θ=0方向形成0～360 O夹角呈周期性变化得图三中正弦曲线。
第四、作为宇宙爆炸点，P点是相对静止而不能转动的点。为便于观察，考察弦AB在圆O中转动的情形时，以弦AB为参考点考察P点在圆周上相对转动至P，点的情形来代替，见图二。旋转三角形AP，B，使 P，与P重合，则底圆直径弦AB同方向不变轴向系发生相交的锥体A P，B所代表物体均不可能大于光锥APB体积。图四示意弦AB二端点沿世界圈内壁作动滑轮式滑动时，光锥APB底圆发生绕O的公旋转和绕T点的自旋转时的情形。
第五，当弦AB上高线（垂线）过P点时，弦AB的运动方向就是测地线，而当弦AB的延长线过P点时，弦AB进入死穴，见图四中T/2，T点。按照天文物理学说，P点是宇宙中最大黑洞位置，按照中国的阴阳理论说P点是地狱隧道口。
3．2．6 结论简释：平行中轴线围绕中轴线
由于弦AB和过圆周上P点的圆切线方向均同θ=0轴平行，所以平行于θ=0轴的弦AB对应最佳运动轨迹的时空结构物体且具备能量最大。不平行于θ=0轴的弦AB对应于围绕测地线N上下波动的运动轨迹的时空结构物体且具备能量小于平行于θ=0轴弦AB所代表的物体。见图四。同种情况下，弦AB越长所代表物体的能量就越大。结论是，个体与所在世界圈保持运动方向一致时，则平行于测地线。
光线直线运行，光箭头指向前方体现了无限之意。这使得所有物体均呈自由伸展无限膨胀之势，如人类意志不变。否则，生命就没有意义。在光锥界内的人类世界圈中，个人因时空结构使得其能力限定在一个相对稳定范围内，即个人力量与社会力量的对比是个有限值。当社会力量变化忽略不计时，个人力量为固定值，设为AB长，则过光源P点和弦AB可作出人类世界球域。当弦AB是平行于测地线的光锥体底园的直径时为最大值即该人的运动方式是最佳的，其它情况则是围绕测地线上下波动的。实际上的具体的物体运行轨迹是宇宙中全部物体种种意志的调和与对抗综合结果的体现。
4．方向不变原理基本涵义与定义
世界圈测地线是一组垂直于出自P点的射线（同宇宙半径重合）的连续切点组成的圆形或椭圆轨道。按照这种运行方式，大爆炸释放的能量、气体云、物体粒子等构成沿近似圆轨道运行的旋转星系并发展成惯性旋转扁平盘状星云系。这些层层叠叠的层次结构似乎围绕宇宙中某个相对静止点作旋转运动，同时其中每个粒子、物体乃至星系又都沿自己的目标（向心）作最短途径的最值运动。个人则表现为服从社会即无为而治的同时，为体现自身价值作以自我为中心的有为而理行为，采用高超技巧去实现自己的目的，即沿测地线实现消费体系。因此物体最佳运动轨迹或人生理想成就轨迹为测地线，遵循无为而治有为而理运动律。
4．1方向不变是指宇宙的根本运动方向不变
人类在生活实践中把握了潮起潮落的规律，知道何时涨潮何时退潮，直到利用潮汐发电。而其中随波逐流的虾兵蟹将则因视角范围太小无法看见潮起潮落的规律，必然有些无法及时跟潮上岸或随潮入海以致有的成为陆栖动物的美味佳肴。这就证明方向不变带有大尺度特征，相应地要求人们站得高看得远方能发现它。所以方向不变是指运动主体、消费体系、大小规律、根本方向不变，实际上是大不变而小变、盘根不动而枝叶动、进化方向不变而人事变……。
根据方向不变原理，宇宙运动演进方向不变。或许有人认为宇宙今天的演化结果是偶然的或天择结果，但偶然中潜在必然。因为宇宙同样要实现消费体系，即要永久生存、充分发展、无限自由，不管宇宙演化结果如何，其实现消费体系的“二个不变”却是可以肯定的。只要宇宙能力足够就会出现必然性，偶然是当能力不够大时需要随机应变而无可奈何的表现。
4．2方向不变是指弦物体沿着“测地线”运行不变
消费体系实现途径犹如中国去罗马是多种多样的，但据广义相对论，星体实现消费体系的最佳途径是“测地线”，而以531理论管理时空社会就是布置一组“测地线”航标，指引个人或组织沿最佳途径作消费运动。“测地线”是虚物质决定的“走捷径实现消费体系”的方向性所在，捷径当然包括最平坦、最短、最直、阻力最小等，如对于人应在空气中还是在水中走，选择在空气中行走就是测地线。不过测地线应是综合因素后的捷径而不是单项捷径之和。
宇宙及其中一切生命自产生起就沿着测地线实现其消费体系不变，直到生命终结而其构成物质循环复归大自然。显然一条有产生、终止符的生命轨迹反映了一条人生坎途并趋向一定的“弦”。弦的振动衍生、分化出形形色色的中间可变方向，如地球绕太阳周转，其测地线轨迹由不断变换的一系列垂直太阳光线的切线方向组成；又如宇宙及其中的物体生命周期或运动总形式不变，但每个生命体具体运动轨迹符合泡利不相容原理，即轨迹不完全相同。也就是说，在“弦”走向不变的情况下所有物体的运动轨迹没有一个是完全相同的。
4．3不变方向轴向系
4．3．1中轴线：实现消费体系的二个（目标与理想）不变
沿测地线实现永久生存、充分发展、无限自由之消费体系是物体生命运动的中心线，称为中轴。其中沿测地线和永久充分无限的理想、实现消费体系的目标正是构成中轴的“双绞线”。围绕中轴线实现消费体系的途径有无数条，因为时空形状是多层次弯曲的，其间局部引力分布也是不均匀的即阻力大小不同，因此实现消费体系必有最佳的捷径。这个最佳捷径所遵循的原则概括一下就是实现消费体系的二个不变：实现消费体系的目标不变，沿着测地线运动的理想不变。
4．3．2轴向系：不变中的万变
中轴的含意是目标与理想二个层面不变，这是欲望无穷的必然反映；而轴向系是指自身运动围绕中轴进行，下层物体围绕上层物体运行的二个方面，是能力有限表现出来的多样性偶然性和瞬息万变。每个物体都有自己的运动中轴和轴向系，当考察其所在的高层物体中轴时，则个体中轴及其轴向系相对公共中轴来说又是高层物体轴向系中的一条轨迹。
4．4方向的变与不变及宇宙特征
伴随着能量“O”态点爆发出五构素、五构素组装成物体的进行，能量、五构素及其特征也普遍地遗传至各层次物体中从而形成大同性规律性。根据宇宙层次结构论，大尺度物体均可看作由量子构成。相应地，物体消费运动的不变方向应由量子不可测运动的方向变化构成；在大同性、规律性作用下，大尺度上的特征也由小尺度上相应特征构成。根据物体的波、粒、场构成说，虚物质显然寓于各层次物体中，以致物体不变方向由其变化方向构成，相应地对称由不对称构成；守恒由不守恒构成……。
4．5 三段（目标、问题、方法）论与531系统理论
运动路径最佳值的存在使得人类一直在为理想奋斗，但理想的具体化内容是什么，走什么途径、用什么方法去实现等却众说不一。三段论以目标、问题、方法反映方向变化与不变的关系而给出规律性答案。
沿测地线运动目标：设定去罗马是你因生理需要发展而成的欲望，则不管你从何方而来，在哪儿起步，都在追求多快好省地到达罗马。类似地，人们所采取的种种手段、途径都是为着最佳地实现自身的消费体系。因此，沿测地线实现消费体系是物体运动过程所固指的目标方向。尽管手段、途径及阶段性目标表现形式花样百出，但实现消费体系的总目标是不能改变的，而且消费体系作为运动内容伴随运动的绝对性而绝对存在。
问题基础论点：实现消费体系有生产劳动、不劳而获、阴流子（指货币符号的抽象物即货币是阴流子载体）[11]金融调控手段三条途径，设定以生产劳动实现消费体系所发生的问题是经济基本问题。研究发现，通过生产实现消费只要以宏观调控疏通产-消通道，并建设好责权利一致微观机制，科技生产力就会自然而然地发展。因此，在产-消通道宏观调控、责权利一致微观机制和科技生产力三大要素中，产-消通道与责权利关系是经济二个根本点。当条条道路通罗马被限指以生产实现消费的种种方式时，其中必有一条是科学而最合理的方式。从无穷条途径中找出这条最佳途径是个大学问，如大家都要去罗马以及个体、公体同去罗马必然引发有限资源的配置和分配问题。这些问题体现在人类社会是共生存与齐出力的对立出现而称为社会总矛盾，并衍生出经济基本问题、三大要素和二个根本点等若干有限概念包。
531理论管理法：当“诊断”出问题基础论点后，针对论点具体细节在531理论指导下实施沿最佳途径实现消费体系就是方法论。
在三段论中，因跟踪消费体系目标而引发的问题基础论点与531理论的对立统一结果称为531系统理论。
4．6 定义
微观量子级粒子的运动方向莫名其妙地变化着，但量子构成的所有相对大尺度物体在实现其消费体系过程中，诸种运动形式的无穷可变方向之和均等于沿“测地线”方向运动的一个最佳有限值。简言之，物体运动轨迹围绕其方向不变中轴上下波动构成轴向系，是虚物质方向不变性在具体途径上的体现。
5．五项基本推论与发现
[推论1] 0.618确定星球能量最大效率最佳区域：以O为圆心，过准奇点P画一个圆，半径为r，见图二，则r至r+0.618r区域中星云的能力最大自由度适当。
见图二，当弦AB在离准奇点P为r至r+0.618r区间，则任一世界圈中光锥体APB所代表物体的能力最大而自由度恰当。而弦AB在小于r以及大于r+0.618r区间，其能力与自由度不可能是最佳的。至于弦AB在世界圈中其它不平行于测地线位置的情形，其能力和自由度更不可能是最佳的。对这个推论的一般解释是，因为P为准奇点，引力极大，象原子核外的电子层排布规律一样，宇宙或世界圈半径内的物体是能力与自由度较低级的物体。而在大于r+0.618r的区域，又都是处于边缘化个体，同不平行于测地线运动的其它物体一样，作功能力经济效率均低。
[推论2]由方向同时空的关系可推演出五构素学：统一场与测不准关系[12]是宇观与微观的关系。
存在总规律总理论总公式吗？方向不变表明描述宇宙的简洁公式必然存在，因而爱因斯坦探索“统一场”理论是天才行为。图一中坐标实质上是五构素坐标系，即横坐标θ（方向）=0，纵坐标S（空间世界层次）时间t和物体大小以弦AB长表示，三角形APB和光锥APB表示物体能量积。因此，结合能量一元论和广义物质二元论，存在EAB =m×M=ƒ(m,θ,t,s)。式中能量E，质量m,方向θ,时间t,空间s均是可以无限分割的能量子形式，而M为虚物质矢量，θ、t、s均系其范畴。
五构素学函数式EAB =m×M=ƒ(m,θ,t,s)表明，弦AB所代表宏观物体同微观量子形式间关系通过方向不变原理将“统一场”同“测不准”铆接到了一起。
[推论3] 物体围绕测地线上下波动是生命周期存在之理
图三曲线示意的是弦AB以测地线为基轴逆时针旋转一周时，光锥APB 的能量值变化。而生命周期亦正是对产生、生存、发展、灭亡、转换过程中生命力量变化的概括。为什么存在生命周期？在图三曲线中，P=0准奇点是死穴即黑洞口；P=0下方为阳界生命周期，最佳值为锥体APB体积；P=0上方为阴界生命周期。阴界与阳界是围绕测地线上下波动的曲线，构成广义生命周期。图三图四中曲线反映了这个广义生命周期，其中曲线的峰值线是沿测地线θ=0运动时的最佳值+△，而θ=0线上的零值是生命产生、灭亡线，-△值是阴界的运动情况。当物体运动不受外界干扰而沿理想测地线运行的惯性保持不变时，生命力值始终恒定在+△而不按周期变化。所以，自然界存在生命周期的原因在于生命运动不会始终沿测地线运行。
[推论4] 方向不变的起源促成智慧的发生
量子的随机产生与绝对自由运动是方向不变（超意志）的起源；而以“0，1”为起源的适应性变化（意识），因跟踪方向不变使物体发生思维运动而变得丰富多彩，越来越智慧化。因此，不变的“超意志”引发变化的“意识”。不变是物质内在的本质的自然规定，具意志性天然性固定性。变化是物质外在的现象的适应环境的必然，具意识性聪慧性灵活性。无为（而治）有为（而理）正反映了这种不变与变化的关系。
[推论5] 管理学物理原理：沿测地线运动与按层次结构存在是物体存在法则，存在法则导致物体成为欲望无穷能力有限的矛盾体。TMS网系则是531系统理论发生对称中和反应将矛盾转化为能力的平台。
物体存在遵循什么法则呢？几何学已证明，弦所代表的物体存在于层次结构中，弦的波运动或振动方向沿测地线时为最值。这就是说，物体生命运动遵循着按层次结构存在于宇宙中而能力有限的同时，始终保持着沿测地线实现消费体系而欲望无穷的天然法则。
为什么社会经济现象是矛盾的呢？这是因为物体存在法则使得每个物体都成为能力有限欲望无穷的矛盾体，进而导致社会经济矛盾化复杂化。如人类社会中，因能力有限欲望无穷而走不劳而获的道路实现消费体系，势必影响社会全员共同生存；如果人为推行计划消费以确保共同安全生存，则又因追求发展自由之高层次消费的艰苦性必削弱齐出力。共生存与齐出力相互制约是社会与经济问题的总根源。共生存关系到消费资源的按需分配，齐出力演化出对实现消费途径的选择。是走劳动生产、科学实验和阴流子手段的道路实现消费体系，还是通过剥削、盗骗等不劳而获的行径实现消费体系正是社会总矛盾。以生产实现消费是人类社会的基本运行法则，因而生产与消费的关系问题是经济基本问题，涉及到科技生产力、产-消通道与责权利关系等问题。
世上的事物总是相生相克的，上述总矛盾、经济基本问题、三大要素二个根本点等集合属社会的经济的问题基础论点范畴，相应必存在克服问题基础论点的管理法：531理论。
沿测地线实现消费体系是理想，实现理想的原理是531系统理论自身发生对称中和反应。拟设问题基础论点为“-”，而治理问题基础论点的531理论为“+”，则当“+”“-”碰撞发生对称中和反应时，问题论点、531理论同时湮灭而转换成能量驱动社会平衡发展。实现对称中和反应的平台是TMS网系（The Net of Total Social Management System），其起点是流行的Intel网。TMS直接控制着虚物质的典型范畴：阴流子，间接控制信誉、能力、阴阳流子碰撞、量子物流、生产服务消费率、运动方向……。建设TMS装置可使资源分布不对称的物质经纳米制造技术处理后，在TMS网上传送而按需分布供人们消费。“虚＆531”（虚物质论与531系统理论的缩写）、量子学、波学和纳米技术是TMS应用的主要学科技术基础。
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金小明(1963--)，男(汉族)，江西新建人，南海发电一厂高级工程师，大学。主要从事物理哲学与经济管理的交叉综合学科：虚物质论、531理论等的创建研究。E-mail：[email protected]
[通邮]广东省佛山市南海桂城豪景街3702号（528200），电话：0757-81326737，URL：ocw6811.nease.net
[Authors brief introduction] Jin- Xiaoming(1963-), male(Chinese), born in Xinjiang county Jiangxi province, The senior engineer from Nanhai Power Plant № 1, university graduate. Be engaged in crosses science realm about integration of humanities social science and natural science: The research that Five Component Unit Object Theory.
[Correspondence address] Haojing street No.3702, Guicheng Nanhai Distrct Foshan City Guangdong province PRC
Postal codes 528200) phone:0086 0757 8132 6737