宇宙基底电磁场

宇宙基底电磁场（Cosmic Fundamental Electromagnetic Field）

宇宙基底电磁场是“《新理论物理学》架构”理论提出的一个宇宙整体性物理概念， 指由宇宙中所有物质体的等效电偶极子电磁场叠加而成的、充满整个宇宙时空的连续电磁场。

它是宇宙中最根本的场存在，既是万有电磁力的作用媒介，又是宇宙物质运动、能量传递与结构演化的统一背景。

基本定义

宇宙基底电磁场（简称“基底场”）是指：

宇宙中所有正、负单元电荷及其组合物质体（光子堆、天体等）产生的电场与磁场在空间中的全体叠加结果。

其数学形式可表示为：

${\overrightarrow{E}}_{base}(\overrightarrow{r})=\sum _i{\overrightarrow{E}}_i(\overrightarrow{r}),{\overrightarrow{B}}_{base}(\overrightarrow{r})=\sum _i{\overrightarrow{B}}_i(\overrightarrow{r})$

当宇宙尺度趋于无限时，上式收敛为一个近似均匀但动态振荡的电磁场——这即为“宇宙基底电磁场”。

理论来源

在“《新理论物理学》架构”中：

• 一切物质体均由正、负单元电荷构成；
• 每个物质体均为等效电偶极子；
• 各等效电偶极子在宇宙空间中分布并产生电磁场；
• 这些场在全宇宙范围内叠加形成连续、全域的电磁场底层。

因此，宇宙基底电磁场并非附加存在，而是宇宙本体之一，是“空间”的物理实质。

数学与物理特征

特征	描述
全域性	充满整个宇宙空间，无界限。每一点空间都存在非零电磁场强度。
连续性	电磁场是光滑连续的四维张量场，具有空间与时间的平滑延拓性。
动态平衡性	电场与磁场分量在宏观上统计平衡，但在局部存在动态涨落。
向量叠加性	基底场为无数个电偶极子场的矢量叠加，其总势能决定宇宙能量分布。
自洽性	宇宙基底电磁场既是万有电磁力的来源，也是物质运动产生的反馈结果。

与万有电磁力的关系

宇宙基底电磁场是万有电磁力的“场基”，二者关系如下：

${\overrightarrow{F}}_{em,total}=q\cdot ({\overrightarrow{E}}_{base}+\overrightarrow{v}\times {\overrightarrow{B}}_{base})$

即： 任何物质体在宇宙中的受力情况，均由其自身电荷特性与基底场分布决定。 在该框架中，万有引力、电磁相互作用乃至宇宙结构演化，均可视为基底电磁场内部的自洽响应。

宇宙演化中的作用

（1）物质生成

宇宙初期的正负单元电荷在基底电磁场的吸引与斥力作用下，形成光子、电偶极子与稳定物质体。

（2）结构稳定

行星、恒星、星系的形态与运动由其等效电偶极子与基底场的耦合关系决定。 引力井可视为基底电场局部收缩区。

（3）能量循环

光、热、电流等能量形式皆为基底电磁场中不同模式的局部扰动与波动传递。

（4）宇宙膨胀

在宇宙尺度上，基底电磁场的总体斥力分量导致时空扩张，构成对传统“暗能量”的替代理论解释。

与传统物理的区别

概念	传统物理学观点	新理论物理学观点
真空	无场、无能量的空域	含有基底电磁场的物理实体空间
电磁场	局部粒子或电流源产生的场	宇宙全域性叠加场，源于一切物质体
引力场	由质量曲率决定的时空几何	基底电磁场的低频、宏观吸引分量
暗能量	未知膨胀驱动力	基底电磁场斥力分量的宏观表现

数学近似与宏观模型

在宇宙平均密度 ${\rho }_0$ 下，基底场可近似满足：

$\mathrm{\nabla }\cdot {\overrightarrow{E}}_{base}={\rho }_0/{ϵ}_0$

$\mathrm{\nabla }\times {\overrightarrow{B}}_{base}={\mu }_0{ϵ}_0\frac{\partial {\overrightarrow{E}}_{base}}{\partial t}$

基底场的时间变化率决定宇宙能量演化速度。 当电场与磁场在局部平衡时，宇宙局域结构趋于稳定； 当两者偏离平衡时，则出现膨胀、聚合或辐射等现象。

哲学与宇宙观意义

宇宙基底电磁场揭示了“空间即场、场即存在”的新宇宙观： 空间不是物质存在的容器，而是由无数物质电偶极子场叠加而成的物理连续体。 物质与空间相互镶嵌、共生共成，宇宙的存在与运动即是基底电磁场的自演化过程。

理论延伸方向

• 基底电磁场与量子真空涨落的统一模型；
• 基底场张量形式的时空方程推导；
• 基底场强度分布对引力常数 G 的修正机制；
• 宇宙背景辐射的电磁场起源重新解释；
• 宇宙基底电磁场与暗物质分布的相关性分析。

相关概念

• 等效电偶极子
• 光子电偶极子
• 万有电磁力
• 万有电磁引力
• 万有电磁斥力
• 《新理论物理学》架构

主要来源

• 《新宇宙观理论》
• 《万物同原 万事同理》
• 《宇宙为空间·物质及其关系之总和》
• 《对物质结构、结构能与作用力的探索思考》
• 《光子、光、电流、热与能》
• 《问思拾贝杂集》

作者与出处

本词条基于海天雨虹理论物理研究思考团队原创文稿整理。 原载微信公众号《科学前沿·思考未来》（2023–2024）。