经典理论物理存在的四种力的统一性问题至今仍未获得解决。本文就此问题，通过对确定的自然现象、实验现象、科学上已经反复实证的结论进行系统的归纳，并在不同参照系进行对动力存在现象的逻辑分析，建立了力和运动在空间的统一存在关系及几何分布。并确立了力在自然界的统一机制，这一新的观念将开拓力学、理论物理、天文学和宇宙学的新视角。

关键词

动力空、动体、力体、动力空的共存关系、动力空三个元素的“暗属性”

一、电磁力、引力、强力、弱力现象的统一性关系

经典电磁力的存在，必须是电子在导线流动和电子同向极化运动产生磁矩同向的叠加，前者属于电力、后者称为磁力。即电子流与电场力共同构成了空间的存在关系；同样，磁体电子的同极向性运动和在空间同向的力（磁矩）的叠加构成磁力的共存关系。非磁体的电子因为没有极化，磁矩相互抵消，测不到磁力。

参照系观察系分析：电磁力的动力系统是观察系（人）包含了运动体（电子流向）和电磁力空间体。或者说观察系包含了电磁力的整个动力参照系空间。并且，动体是无数个电子动态的合成产生的自然力（电磁力）。

电磁力的特点就是动力整体空间在人类可及的范围内，并且是多动体的集合产生的合力。

根据上述运动和力的共存关系，地球引力是地球整体在空间运动产生的动力共存关系。另外，地球的自转运动产生的磁力构成的另一个动力的共存关系，并产生指南针的物理现象。

参照系观察系分析：地球引力的动力系统是观察系（人）在运动体（地球）上和引力之间。地球的动力体系构成的参照系研究系统包含了人类的观察系。可以视地球为一个电子（比喻）在空间的运动产生自然力（引力）的动力模型。反过来可以认为，电磁力是无数个地球引力模型的叠加构成的动力空间系统。

上述的电磁力、地球引力、地球自转的磁力都可以找到一一对应的运动关系，即动力共同存在关系，不同的只是空间大小、相对运动关系、参照系、观测系的不同。同样，强力或重金属原子的辐射力是由核自旋在原子尺度空间上的动力关系构成的，弱力则是与更小的微观粒子运动的一一对应的动力系统。

综上所述，可以用下面几何图形作出运动、力、空间三者的几何统一分布关系来表达自然界三个元素的存在关系。

二、动、力、空三者的自然统一性机制分布图

根据上述地球引力与电磁力与运动的对应关系，在此作几何图来表达无穷小质点的动、力在空间的共存理想分布关系。或无穷多质点构成的粒子或原子及可见物质运动与力的共存关系模型。

                              动力空共存分布图

根据对上述自然的动力关系，我们可以作出自然普遍性、确定性的动力空间模型。即：离开自身的“离心”（平移）运动与引力共存的动力几何图：该图表达了离心的动体与产生向心的力体是同步共存的自然界最本质的存在现象。

而所有人类可观测的粒子、物质的动力空间关系都是三个自然动力空元素分布模型的无穷叠加关系。三个独立元素具有不可见的“暗”存在属性。

 

 

 

 

 

 

        

 

 

 

 

 

 

                      图 1   离心动\向心力共存图

注：该图可以用极坐标表达动力球体理想的空间分布关系

 

上图是表达自然最本质的动力空间几何图，此图满足任何动力关系,可以应用于任何动力关系，无论高速、低速、大空间、小空间或任何运动状态和运动轨迹的动力空间关系。同时由此图仍然满足强力、弱力的关系如下。

三、强力、弱力的动力关系的进一步说明

根据上述动力关系，强力是与核自转构成对应的自然力，可观测到的弱力是与电子、中微子等更小的粒子的运动一一对应共存的自然力。强力和弱力是在极小空间内的高速自旋运动构成的动力关系，因此，由图一表达在极小空间的动力关系可以推出高原子量，如铀的动力关系如下图。

    向心动力空共存图

根据图1自然的动力关系，同样可以做出微观向心（自旋）运动与重元素辐射力共存的动力几何示意图：

 

 

 

 

 

        

 

 

 

      图2   向心自旋动辐射力共存图

上图会让我们误认为动力方向为什么和图2.1.2a是相反的，其实是一致的，动力的分布空间是不变的，只是向心力所占的空间大于运动体，并穿过动体成为辐射力，因为自旋运动向心力分布的空间穿过了动体，所以，对于粒子的自旋运动，我们看到的只能是辐射的力，而这种辐射力的方向刚好对动体产生紧致的约束，这种约束力就是物理学所谓的“强力”。这种强力构成了人类对动力小空间的紧致存在方式视为基本粒子。这也是物质存在的自然属性。强力约束自旋运动被破坏就是核反应。由此，原子在小空间高速自旋与自然力（强力）构成对应。中微子、单个电子等更小粒子的其他运动构成的自然力我们称为（弱力）。

上述，通过对四种力与四种运动的一一对应，完成了力的自然存在机理的统一性，并作出了动力的几何分布关系示意图及对应的数理方程（参见【1】p62），所有的物质都是这个动力模型的叠加至与人类感知觉可见性的范围之内。（关于这一点由另文阐述）。

对于最近发现的引力波，同样可以延伸分析如下：人类观察到的引力波是与远方星系强烈碰撞运动对应的自然力。人类观察到的引力波是在这个动力关系的边缘通过高灵敏度仪器观察到的自然力（引力波）。可以看出，包括引力波在内的五种可观测得到的自然力，人类对其研究的参照系各不相同，各种力对应的观察系（人类的视角范围）从而产生的效果各异分析如下：

1）电磁力的动力空间

电磁力的动力空间在人类视角可操作范围内，是人类可操作范围内动力整体最完整的空间，也是唯一可细腻完整控制的动力空间，所以电磁力的动力关系被普遍应用于现代技术。人类现代通信、信息化、智能化都是由此完整的动力关系构成的。

2）地球引力

人类与运动体（地球）、引力体同步，或认为人类在动体（地球）与引力体（地球表面到同步轨道空间）之间。这个动力空间关系不可控，属于人类无法控制的自然动力空间关系。但在这个巨大的动力空间内，人类可以在局部应用引力关系，通过“自由落体”的动力自然属性建立水电站、重力、压力计等等因引力的作用而实现的机械仪器。

3）极小空间的强力、弱力；（难于控制的核动力空间关系部分可控）虽然强力和弱力的动力空间整体也在人类的观察系内，但由于空间极度微小，且动力大小区间很大，因此可控性难度很高。

4）极大空间的引力波；(只能通过高技术观测、完全不可控）人类观察系在这个动力空系统的边缘。或者说，观察系是与动态星系距离非常遥远的边界。

上述包括引力波的5种自然力都可以找到一一对应的动力关系和不同的参照系、观察系。

至此，完成基础物理学四种力的统一关系，同时也解决了牛顿与莱布尼茨关于力来源的争论问题。以上结论将为下一个世纪的粒子物理、凝聚态物理提出有效的自然基础的理论指导。并将为奠定物理学的“终极理论”提出新的、有效的突破口。使人类社会在能源、信息、生命科学等方方面面获得更有效的理论指导和实际应用。

结论与其他论文的扩展

宇宙内的三个自然存在事件就是动、力、空，这三个事件按图1分布方式共同存在，并构成宇宙的全体。由这篇论文的结论拓展出如下相关论文：

1）物质是宇宙动力空全体的局部，这局部的组织方式被人类感知为物质的各种形态。拓展论文《物质结构》及《宇宙的存在方式》等论文另文发表。

2）另一篇拓展论文《时间的自然属性》是关于：时间是人类对周期运动量纲下的量化，同样另文发表。

参考文献：

数学与物理的统一之哲学原理