摘要：科技界提出用掌握不同能量控制技術(shù)作為人類文明等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，說明能量科技的高低才是代表人類文明等級高低的風(fēng)向標(biāo)，那它就一定有其科學(xué)價(jià)值依據(jù)所在，因此，相變能動(dòng)力系統(tǒng)原創(chuàng)科技，必將引領(lǐng)科技創(chuàng)新文明進(jìn)入行星文明等級，該文將描述相變能動(dòng)力系統(tǒng)研究的重大突破、理念、定義、結(jié)論。

引 言

“在過去的5000年中，人類科技取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但也使得地球傷痕累累，我們已經(jīng)改變了地球的景觀原貌、氣候和生物多樣性。所以，科學(xué)家們認(rèn)為除了人類之外還有其他許許多多的高等文明，在1964年，蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉·卡爾達(dá)舍夫（Nikolai Kardashev）設(shè)想了外星文明的等級，通過掌握不同能量控制技術(shù)進(jìn)行文明等級的劃分為以下三種文明：

文明一：行星文明，該文明是行星能源的主人，這意味著他們可以主宰這顆行星能源的總和。

文明二：恒星文明，該文明能夠收集整個(gè)恒星系統(tǒng)的能源。

文明三：星系文明，該文明可以利用銀河系系統(tǒng)的能源而為其所用。

行星文明主要就是指這個(gè)文明能夠充分利用行星內(nèi)的所有資源，在行星之上無所不能，而恒星文明則是指能夠充分利用太陽等恒星能源的文明，在恒星范圍內(nèi)無所不能，總而言之，這三大文明幾乎囊括了宇宙90%的文明程度，而實(shí)際上根據(jù)科學(xué)家們言論稱，還存在第四種文明——大宇宙神級文明。科學(xué)家們認(rèn)為，我們的地球文明在宇宙中應(yīng)該是屬于最為初等的文明，在能源消耗上僅僅是一般標(biāo)準(zhǔn)行星文明的十分之七，因此我們地球的文明才剛剛開始，連最初級

的行星文明都達(dá)不到，只能算是第0.7級文明?！?/p>

顯然，人類現(xiàn)利用的傳統(tǒng)能源體系，還未脫離刀耕火種原始文明，只能算是第0.5級文明，因?yàn)椤盎鸱N”還是主體能源科技。雖然太陽和風(fēng)能脫離了“火種”要素，但嚴(yán)重受制于環(huán)境條件限制，明顯沒有應(yīng)用技術(shù)瓶頸的重大突破。而相變能動(dòng)力系統(tǒng)原創(chuàng)科技，則不但是脫離了“火種”要素。沒有應(yīng)用技術(shù)瓶頸，并且，它具有宇宙通用功能。

一、相變能基礎(chǔ)理論重大突破：

1.1 相變能量的非線性定律發(fā)現(xiàn)；

1.1.1球體位能效應(yīng)定律：“球體因結(jié)構(gòu)形成將自身總體積質(zhì)量經(jīng)一個(gè)單支點(diǎn)懸空為具有重力位能，其質(zhì)量穩(wěn)度最小和重力懸空位能兩要素才導(dǎo)至球體滾動(dòng)阻力極小，故球體易自位移實(shí)質(zhì)是球體位能效應(yīng)作用?！?/p>

該定律證實(shí)了球體在任一坡度上都會自位移并對外釋放能量(沖量)的本質(zhì)原因，也是滾動(dòng)摩擦阻力小的真正物理本質(zhì)科學(xué)原因。效應(yīng)的另一重大要素是：頃斜支撐面與球體切線作用力都是助推球體自位移滾動(dòng)的外作用力，而本原理強(qiáng)調(diào)球體重力位能和支撐面切向反力兩種物理量是求證一個(gè)物體的無外作用力而自位移，則牛頓力學(xué)失效。其實(shí)，球體位能效應(yīng)實(shí)質(zhì)是相變了重力位能和相變了支撐力，并與下坡方向懸空重力(作用力)形成三力效應(yīng)，而三力效應(yīng)定義就可詮釋其普遍客觀存在本源，它就是人類熟視無睹之最經(jīng)典的1＋1遠(yuǎn)大于2原理。

1.1.2重力能量定律：“重力以地面為零勢能點(diǎn)時(shí)具有位能保守力特性，而以單支點(diǎn)為零勢能點(diǎn)時(shí)則具有懸空位能特性，即重力具有保守力和懸空位能非保守力雙重特性?！?/p>

其實(shí)重力以單支點(diǎn)為零勢能點(diǎn)時(shí)則具有懸空位能特性，是專門針對各種空間物質(zhì)體而定義，且單支點(diǎn)重力只是空間物質(zhì)體的特例。例如船行順?biāo)惋w機(jī)行順風(fēng)也用地面為零勢能點(diǎn)參考重力狀態(tài)明顯不合適。顯然，牛頓在發(fā)現(xiàn)蘋果從樹上掉下來的引力定律中，并未發(fā)現(xiàn)蘋果的懸掛單支點(diǎn)懸空重力位能客觀存在。所以，非保守力顯現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)重力位能特性才具有適用的更大廣義性，而所謂重力保守力特性，是指“如果物體沿閉合路徑繞行一周，則保守力對物體所做的功恒為0，也就是說勢能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化為零?！毕喾矗径蓮?qiáng)調(diào)非保守力特性，是專門針對重力能量而言，因?yàn)橹亓δ芰?＋1遠(yuǎn)大于2特性的非保守力確實(shí)是客觀存在，其重力做功大于零，則能量轉(zhuǎn)化也大于零，并且可涉及到更多空間物質(zhì)體能量變化要素之一，此才是它的最大貢獻(xiàn)。

1.1.3慣性動(dòng)能效應(yīng)定律：“在慣性構(gòu)成要素中融合穩(wěn)度物理量，就創(chuàng)建了物體固有的慣性動(dòng)能特性，即慣性動(dòng)能效應(yīng)大小與物體穩(wěn)度成反比，與物體質(zhì)量成正比?！?/p>

公式為：慣性動(dòng)能E=m/w，m=質(zhì)量，w=穩(wěn)度(設(shè)球體單支點(diǎn)為1平方毫米的支撐穩(wěn)度，w越大則慣性動(dòng)能必小，即俗稱的慣力越小)。所以“慣性”應(yīng)是物體重力慣性動(dòng)能的一種作功狀態(tài)，說明了在物體固有屬性中存在有一種無外作用力的作功狀態(tài)特性(慣性)。例如車行下坡和船行順流就都是“慣性”的一種作功狀態(tài)，它與“物體具有保持均速直線運(yùn)動(dòng)”作功狀態(tài)的本質(zhì)區(qū)別是雙向作用力的不同而已，如果說大氣浮力能象撐桿跳高那樣提供與物體重力平衡不變的雙向作用力，那飛機(jī)在天上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)也同樣會是“慣性”的一種作功狀態(tài)的平行飛行。因此，本慣性動(dòng)能效應(yīng)定律是質(zhì)能關(guān)系的宏觀屬性，而愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系E=mc2是微觀屬性，即慣性動(dòng)能效應(yīng)彰顯的結(jié)構(gòu)動(dòng)能慣力概念內(nèi)涵，也拓寬了對于重力能量的認(rèn)識，并且用數(shù)學(xué)語言關(guān)系式進(jìn)一步論證描述了重力懸空位能的客觀存在。

二、相變能的理念與定義：

2.1技術(shù)原理理念；

我們仿造球體自位移時(shí)的三力效應(yīng)原理，利用相變拓?fù)淞W(xué)結(jié)構(gòu)技術(shù)《將重力位于支撐點(diǎn)上面的模式，將懸空重力設(shè)置在倒立擺擺桿的懸空點(diǎn)上形成三力平衡條件下，實(shí)現(xiàn)獲取作用力、相變反作用力、相變支撐力的三力平衡繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩力能?！返摣@取的為輸出增大的功率，因?yàn)樵谠龃筝敵雠ぞ亓Φ耐瑫r(shí)速度不變，而界定為[相變能力矩]獨(dú)有功能，主指詮釋機(jī)械結(jié)構(gòu)為什么可獲得輸出增大扭矩力的物理依據(jù)。(因機(jī)械能是指動(dòng)能與勢能的總和，而懸空重力平衡力系就與動(dòng)能和勢能無關(guān))。

因此，應(yīng)用倒立擺相變能力矩就實(shí)現(xiàn)了三力效應(yīng)的靜止內(nèi)力變量為:力矩 M=fFL，f=相變反作用力，F(xiàn)=作用力，L=相變支撐力(由擺桿L為相變介質(zhì))，并且實(shí)現(xiàn)了零速比的物理量變。

2.2相變能力矩系統(tǒng)特性理念；

因單級倒立擺相變能力矩的增大扭矩力為；M=1.5FL，只適合高效節(jié)能產(chǎn)品升級。所以，用集成化組合應(yīng)用，則六級倒立擺相變能力矩組合則M=1.5

FL=11.39FL，為指數(shù)級增量，因?yàn)槊考壍沽[相變能力矩都是零速比。故當(dāng)它與發(fā)電機(jī)匹配時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)任一額定功率的《相變能動(dòng)力系統(tǒng)》產(chǎn)品定制，則可實(shí)現(xiàn)高端節(jié)能的最大化，最終可涉及新能源產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級換代，成就能量與動(dòng)力一體化巨大能量工程。所以，[相變能動(dòng)力]系統(tǒng)技術(shù)的核心技術(shù)是發(fā)明了倒立擺相變能力矩，而相變能動(dòng)力系統(tǒng)是指集成多個(gè)倒立擺相變能力矩應(yīng)用而已。

2.3相變能定義；

2.3.1定義一，相變能動(dòng)力系統(tǒng)科技是多學(xué)科交叉研究成果的產(chǎn)物，它涉及基礎(chǔ)物理、非線性力學(xué)、拓?fù)湎嘧?、機(jī)械制造、動(dòng)力設(shè)計(jì)、能源、機(jī)電一體化等多學(xué)科交叉研究，所以相變能科技是一個(gè)學(xué)科，相變能量的動(dòng)力系統(tǒng)又是另外一個(gè)學(xué)科。

2.3.2定義二，相變能動(dòng)力系統(tǒng)科技是人類最大一塊科技無人區(qū)，因?yàn)橄嘧兡芰烤哂刑娲F(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵點(diǎn)是它的綠色無污染特性，由它研發(fā)的動(dòng)力系統(tǒng)也就可還地球一個(gè)藍(lán)色的天空。

2.3.3定義三，相變能動(dòng)力系統(tǒng)科技將是人類科技制高點(diǎn)，和經(jīng)濟(jì)增漲的制高點(diǎn)，因?yàn)橄嘧兡芰垦芯烤哂幸I(lǐng)科技進(jìn)入行星文明層次，其行星文明將標(biāo)志科技制高點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增漲制高點(diǎn)價(jià)值。

三、相變能的發(fā)明：

3.1相變能三力效應(yīng)力矩發(fā)明

應(yīng)用三力效應(yīng)原理設(shè)計(jì)的三力共點(diǎn)共面的匯交平衡力系結(jié)構(gòu)和受力分析如下圖：

圖中紅虛線是傳統(tǒng)三力平衡力系結(jié)構(gòu)，但當(dāng)由A至B倒立擺的擺桿替代f2分力時(shí)，則F作用力就可相變f1分力(反1)為反向作用力，并共點(diǎn)作用擺桿，而擺桿必以反2的支撐力作用三力共點(diǎn)，況且反2的值與F與反1合力等值，顯然，此時(shí)f1的值大小將由a角大小決定，且f1與a是反比關(guān)系。即只要a角小于90度，其f1力值就必大于F力值而平衡。此時(shí)如設(shè)計(jì)一種a角值不變=2kg與F=1kg而平衡的結(jié)構(gòu)，則只要給F加很小的力時(shí)，F(xiàn)必帶動(dòng)f1繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，用此結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)a角為30度時(shí)，明顯用1kg多一點(diǎn)的力可拉動(dòng)2kg重力繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它就是三力效應(yīng)的獨(dú)有功能。

3.2三力效應(yīng)力矩零速比設(shè)計(jì)應(yīng)用的套件結(jié)構(gòu)

依據(jù)1結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)規(guī)律，其a角=48.36度，可保證該力矩的輸出有1.5倍的增大扭矩力，其力矩方程式M=fFL。所以，設(shè)計(jì)了輔助桿和第二支點(diǎn)，目標(biāo)于實(shí)現(xiàn)三力效應(yīng)力矩保證a角=48.36度基本不變條件下，控制力矩垂直上下往返90度運(yùn)動(dòng)，其中的f1點(diǎn)是力矩鏈接曲軸輸出，F(xiàn)點(diǎn)是輸入功用活塞上下運(yùn)動(dòng)作用力矩的F點(diǎn)，讓力矩F點(diǎn)在90度內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而拉動(dòng)f點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)180度，就為F點(diǎn)與f1點(diǎn)同步提供了條件，再由f1點(diǎn)連接到曲軸上轉(zhuǎn)換為輸入輪和輸出輪360度持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則輸岀輪與輸入輪直徑相同而實(shí)現(xiàn)等速。

3.3三力效應(yīng)力矩應(yīng)用的能量與功率分析

有關(guān)三力效應(yīng)力矩應(yīng)用的功與能認(rèn)定，是受應(yīng)用終端的匹配類型所決定。如果單一匹配在某一動(dòng)力與負(fù)載之間，它就屬性于增大功率范疇，例如將圖2結(jié)構(gòu)應(yīng)用到汽車發(fā)動(dòng)內(nèi)，設(shè)計(jì)為圖3的單汽缸內(nèi)就可增大1.5F倍功率。因?yàn)?馬力=Pe=Me×n/716.，其中Pe=功率(馬力)，Me=扭矩(公斤·米)，n=轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)。故設(shè)該單汽缸的Me=1，n=1432，則Pe=1×1432/716=1432/716=2馬力。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)力矩概念中都稱轉(zhuǎn)矩，也稱扭矩，所以該圖3中單汽缸的Me=1.5，則Pe=1.5×1432/716=2148/716=3馬力。顯然，該單汽缸的輸出功率增大了1馬力。圖3內(nèi)1是火花塞，2活塞缸，3是活塞傳動(dòng)桿，4是圖5單用力矩架構(gòu)，5是單汽缸外殼，6是由汽缸內(nèi)曲軸上的輸出傳動(dòng)輪。如果將此力矩M=1.5F的發(fā)明結(jié)構(gòu)匹配在汽車六個(gè)汽缸內(nèi)每一個(gè)活塞下與曲軸鏈接，那所增加的總輸出功率就很可觀了。而且，如果負(fù)載是一發(fā)電機(jī)，就可由六缸發(fā)動(dòng)機(jī)所增大的馬力大小計(jì)算所獲得的能量(電功率)大小，其1馬力=735W(瓦)。顯然，《三力效應(yīng)力矩》工具的固有功能是三力合功平衡而具有高效節(jié)能特性。

3.4三力效應(yīng)力矩應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)獨(dú)特性:

本次舉例的《三力效應(yīng)力矩》應(yīng)用只是高效節(jié)能技術(shù)，故單臺增大輸岀力矩暫時(shí)只在大于輸入力矩的1.5倍，在市場應(yīng)用上只適合高效節(jié)能產(chǎn)品，但單汽缸以具有等速條件下增大1.5F扭矩力功能，而將每一數(shù)量級單汽缸的集成化應(yīng)用，則可用兩臺或多臺1.5F單元串連應(yīng)用，兩臺就是M=(1.5×1.5)LF，如六臺該單元串連，就是M=1.5(6次方)LF=11.39F，即六次方乘關(guān)系。以此類推，其集成顯現(xiàn)的是驅(qū)動(dòng)力的驟變獨(dú)特性，故屬性于高端機(jī)械制造的發(fā)明突破技術(shù)應(yīng)用科學(xué)范疇。因此當(dāng)它與發(fā)電機(jī)匹配時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)任一額定功率的《三力效應(yīng)力矩》應(yīng)用產(chǎn)品定制，小則可實(shí)現(xiàn)高端節(jié)能的最大化，最終可涉及新能源產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級換代，可成就能量與動(dòng)力一體化巨大能量工程。

結(jié)論：

依據(jù)相變能量動(dòng)力研究的基礎(chǔ)理論重大突破，和發(fā)明技術(shù)，足可證實(shí)人類文明等級劃分預(yù)測的科學(xué)性，因?yàn)椤断嘧兡軇?dòng)力系統(tǒng)》科技成果，雖大道至簡，但它呈現(xiàn)的既是客觀普遍存在，也是原創(chuàng)新能源技術(shù)的文明層次升級，因它具有不再依賴傳統(tǒng)能源而跳出生態(tài)危機(jī)的惡性循環(huán)功能，而相對傳統(tǒng)能源而言，明顯它并非只是某一能源類型創(chuàng)新那么簡單，而是科技文明層次的差異，因?yàn)橄嘧兎醋饔昧拖嘧冎瘟Σ@取其能量，屬性宇宙能量范疇。是必須要有20年以上長期的科技原始創(chuàng)新積累才有可能突破，但愿中國人首先進(jìn)入能量行星文明的春天到來。