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力的本质与质量场密度的不对称性

(2011-01-12 22:03:41)
标签:

什么是力

力的本质

质量场不对称

重力与作用力

牛顿运动定律

速度质量

分类: 探索宇宙

力的本质与质量场密度的不对称性

马海飞

(http://blog.sina.com.cn/gfis 2011112)

关于力的本质问题一直没有一个很好的解释。但因为力是物理现象中的一个最基本因素,所以,如果不了解力的本质,就很难理解许多物理现象和物理学理论。因此,搞清楚力的本质问题具有非常重要的理论意义。

在物理现象中存在有两种类型的力。一种是作用力,另一种是重力。这两种是完全不同的力。作用力是导致物体产生非自由落体运动的原因,而重力是物体在自由落体运动状态下产生出来的结果。

虽然作用力与重力不同,但是,既然它们都能够表现为力的形式,那么,它们就一定有着相同的物理机制。这个物理机制决定了力的本质。

那么,力的本质是什么呢?根据我之前研究的结果表明,力的本质与质量场密度和质量场的不对称性有关。

从重力的产生原因我们知道,重力一定产生在两个物体(质心)之间,例如地球与太阳之间,苹果与地球之间。在物理现象中,物体是以质心为单位的。所以重力不可能产生在任何同一个质心自身的体系中,一定是出现在不同质心体系之间。这是因为每一个质心都有一个质量场包围在它外面。这个质量场对自身的质心而言是完全球形对称的。但是,当两个质心同时存在的时候,这两个质心同时存在于对方的质量场中。而对方的质量场对自身的质心来说永远都是不对称的。这种不对称性导致两个质心相互靠近。这就是自由落体运动。物体的具体自由落体运动状态是由重力加速度决定的。而重力加速度是由物体所在的质量场密度决定的,即:g=GmD。其中g是重力加速度,Gm是新重力常数,D是质量场密度。

简单地说就是:一个物体的质量场与另一个物体的质心之间因为存在不对称性,所以导致两个物体之间向趋于减少这种不对称性的方向移动,表现为自由落体运动状态。因为这个运动状态是由重力加速度决定的,因此,在这个过程中就会产生出一个重力:F=mg。所以说,重力的产生过程离不开质量场密度的不对称性。

虽然作用力与重力非常不同,但是,它们之间其实存在着本质上的联系。现在我们知道,任何物体都有一个质量和一个质量场。当一个物体受到外力开始产生加速运动的时候,就是该物体的质量场与质心之间的对称关系发生变化的过程。一个静止物体的质量场与质心之间是对称关系。但是,外力改变了这种关系,导致运动物体自身的质量场与质心之间形成不对称。从这一点看,作用力与重力有着相同的物理机制,都与质量场对质心的不对称性有关。只不过,重力是物体在改变这种不对称的过程中产生出来的,而作用力是导致这种不对称产生和改变的原因。

我们知道,重力的计算公式是F=mg,而作用力的计算公式是F=ma。在我们了解了上述力的本质之后,就不难理解,其实这两个公式表达的是同一个本质的两个不同现象。在F=mg中,力F是加速度g所产生的结果。在F=ma中,力F是产生加速度a的原因。但是,它们都出现在质量场与质心不对称性发生改变的过程中。由于它们在本质上是一样的,所以,在加速度上也应该是类似的。既然g是由质量场密度大小决定的,那么,a也应该受到质量场密度的影响。因为重力加速度g与作用力加速度a因果关系相反,所以,如果其他物理条件相同的话,那么,在重力现象中,质量场密度越大,重力加速度g就越大。而在作用力现象中,质量场密度越大,作用力下的加速度a就应该越小。

这样,我们就可以做出这样一个非常确切的论断:“牛顿第二定律F=ma中的加速度a实际上应该是一个与运动速度相关的变量。”物体运动速度越快,质量场密度的变化程度越大。因此,在受到的外力F不变情况下,加速度a会相应减小(同一个物体的质量是不会变的)。这个过程就象压缩弹簧一样。如果一个弹簧的可压缩距离是10个单位。把弹簧从放松状态压缩到第1个距离单位和把弹簧从第9个距离单位压缩到第10个距离单位,虽然都是压缩了一个距离单位,但是,在所施加的作用力大小上却差别非常大。

从以上解释中了解了力的本质之后,我们就可以解释非常多的物理学问题了。以下是几个例子。

1、物体的运动速度是有限的还是无限的?过去很多人根据牛顿F=ma的公式推算,认为只要有一个恒定的力F存在,那么,物体m就会一直以加速度a的方式运动下去,最终可以达到接近无限大的速度。现在我们了解到了力的本质之后,就可以知道,物体的运动速度是有限的。随着物体的运动速度不断提高,如果没有外力增加的话,那么,达到一定速度后,即使仍然有外力的作用,物体的运动速度也不会继续增加。

2、速度到底能否改变质量?爱因斯坦的相对论认为速度可以改变质量。而且,人们在实验中发现,在让粒子加速的过程中,当速度达到一定程度后,必须增加能量,否则粒子的速度就不会增加。人们用这一类实验结果来证明相对论中“速度可以改变质量”的论断是正确性。现在我们了解到了力的本质之后,就可以知道,阻碍粒子继续加速的原因并不是粒子的质量发生了变化,而是粒子的质量场密度和不对称性发生了变化。这种变化与重力现象中的质量场密度的变化一样。在重力现象中,因为地球表面的质量场密度比月球表面的质量场密度大,所以,同一个物体在地球表面的重量比在月球表面的重量要大很多,而质量不变。在物体的受力运动过程中,速度决定了质量场密度,速度越快,质量场密度越大。质量场密度越大,要保持同样加速度所需要的能量就越大。这显然不是粒子质量上的变化。用这种实验结果来证明“速度可以改变质量”的做法是一种“伪证”,而不是“实证”。所以,速度是不能改变物体质量的。

3、为什么牛顿的力学理论在大质量和高速度情况下不适用?原因就是牛顿没有发现质量场的作用。而质量场在小质量和低速度条件下的影响可以忽略不计。所以,牛顿的理论都是忽略了质量场作用的近似理论。这些理论具有实用性,但缺乏理论深度。因此,牛顿无法解释“万有引力”的产生原因,也没有解释运动的本质。

力的本质就是质量场与质心的对称性状态发生改变的原因或结果。力的大小与质量场密度直接相关。因为物体的质量与运动速度都可以直接影响质量场密度大小,所以,改变物体的质量与改变运动速度可以达到同样的效果。一个在地球上可以压死人的重物,到了月球上未必也能够压死人。一颗子弹头在很慢的速度下击中一个人不会造成伤害,但是,以高速运动的子弹头却可以致命。增加速度可以产生出与增加质量相同的结果,但是,速度的增加并不是质量的增加。

本文引用地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_63a266370100oej7.html

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