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怎样才能简单地正确理解“万有引力”的起源?

(2012-02-22 23:44:06)
标签:

万有引力起源

质量场

数学推导

物理机制

问题解答

转变观念

不对称状态

分类: 万有引力问题探索

怎样才能简单地正确理解“万有引力”的起源?

马海飞

(http://blog.sina.com.cn/gfis 2012222)

虽然因为万有引力的起源问题已经存在了300多年而给人的感觉它一定是一个非常复杂的问题,但是,一旦揭示出它的真相,我们就会发现其实它非常简单。任何事情都是这样,大道至简。只要明白了背后的机制,表面看上去多么复杂的现象也就不再复杂了。然而,现在虽然万有引力起源的真相已经彻底搞清了,而且也非常简单,但是因为长期受到传统观念的严重影响,很多人在思想上还转不过弯来。所以,接受起来还有些困难。那么,怎样才能简单地正确理解万有引力的起源呢?本文将回答这个问题。

1.  从正确思路出发:

研究万有引力的起源必须从解决“万有引力”与“引力加速度”之间的因果关系问题上开始。

2.  从数学推导过程来理解万有引力的起源:

a.  “引力”与“引力加速度”之间的因果关系推导:

                                           i.     引力计算公式:F=mg=GmM/r2

                                       ii.     引力加速度计算公式:g=GM/r2

                                    iii.     分析:在计算引力F大小的时候离不开重力加速度g,但在计算重力加速度g的时候不需要引力F的存在。

                                       iv.     结论1:引力加速度g是产生万有引力F的原因,万有引力F是来自引力加速度g的一个结果。

b.  引力加速度的来源推导:

                                           i.     引力加速度计算公式:g=GM/r2

                                       ii.     分析:因为G是一个常数,所以,引力加速度g的大小是由物体的质量M和与该物体质心之间的距离r决定的。

                                    iii.     引力加速度公式转换:g=GM/r2=(4πG)M/4πr2=GmM/4πr2, (其中让4πG=Gm)

                                       iv.     分析:M/r2来自于M/4πr2中的M/r2。而M/4πr2中的M是物体的质量,r是与该物体质心之间的距离。4πr2是以r为半径形成的球形面积。这样,就在我们眼前呈现出了一个质量为M的物体以及以物体质心为中心,以到达这个中心的距离r为半径形成的球形场。 M/4πr2所代表的物理意义就是物体的质量在球形面积上的分布密度:D=M/4πr2

                                           v.     结论2M/r2中的平方反比来自球形场的面积计算公式4πr2中的“r2”。所以,M/r2实际上来自于D=M/4πr2。这就是说,引力加速度g来自于这个由质量决定的场(质量场)的密度Dg=GmD

c.  万有引力起源的结论:万有引力一定出现在两个物体之间。万有引力F来自物体2的质量m与引力加速度gF=mg。引力加速度来自于物体1的质量场密度Dg=GmD。质量场密度D来自于物体1的质量M与场的球形面积4πr2之间的比值:D=M/4πr2。最后的结论就是:所谓的“万有引力”来自于一个物体的质量m和另一个物体的质量场密度DF=GmmD

3.  从物理机制上看万有引力的起源:

a.  首先要了解物质的基本属性。

                                           i.     属性是与生俱来的性质。质量是物质的一个属性。只要是物质就一定有质量。因为,宇宙是由物质与空间共同形成的。因此,我们也必须知道空间的属性。空间的一个属性就是距离。只要是空间,就一定有距离。

                                       ii.     质量场也是物质的一个基本属性。虽然质量是物质的一个属性,但不是唯一的属性。质量是物质的一个内在属性。然而,物质存在于宇宙空间之中。物质的内在属性外延到空间中就表现出一个场的属性。这个场就是质量场。所以,质量场也是物质的一个基本属性。质量场是由物质属性的质量M与空间属性的距离r构成的。因此它的密度可以用数学公式表示为:D=M/4πr2。质量场是物质的一个与空间密不可分的外在属性。

                                    iii.     “物质”与“质量”和“质量场”之间的关系。质量与质量场都是物质的基本属性。因此,它们之间的关系是:物质=质量+质量场。即:物质是内在属性的质量与外在属性的质量场所形成的统一体。所以,任何物体都同时既具有质量,又具有质量场。因为质量与质量场是物质的属性,所以,它们都是物质与生俱来就有的。不能凭空产生,也不能消灭。也不依赖能量的维持而存在。

b.  其次,从不对称性上来理解运动。每个独立的物体都有一个质量,一个质心,同时也有一个质量场。质量场的中心就是物体的质心。物体周围的质量场密度用数学公式表示就是D=M/4πr2。物体在静止状态下,物体的质量场与质心之间是完全对称的状态。静止物体不存在空间作用,所以它可以用一个质点来表示它的内在质量属性,而它外在属性质量场的存在不容易被察觉。但是,一旦物体开始运动,就会涉及到空间距离,这就不可避免地开始出现空间效应,这时,外在属性的质量场开始表现出它的功能。只要质量场与质心之间出现不对称,物体的存在状态就会表现为运动。不对称就意味着不平衡,不平衡的状态就会导致运动。

c.  了解万有引力现象来自两个物体之间质量场与质心的不对称性。当有两个物体同时存在时,这两个物体之间的质量场对彼此的质心而言互相不对称。所谓的引力势能就来自于这种不对称状态。只要有不对称状态存在,物体就会以运动的方式来克服这种不对称而向着对称的方向过渡。这个过程表现在物体的存在状态上就是自由落体运动。自由落体运动的速度v由引力加速度g决定:v=gt。引力加速度由另一个物体的质量场密度D所决定:g=GmD。如此而产生出来的“万有引力”的大小由自由落体的质量m与引力加速度g决定:F=mg

d.  认清万有引力的本质不是相互吸引作用。质量场是一个属性场,属性场是物质的属性和空间的属性共同决定的,而不是由任何能量决定的,所以,在万有引力现象中,不存在能量的传递问题。不存在一个物体通过某种能量形式或力的形式去吸引另一个物体的过程。引力势能实际上是物质属性上的一种不平衡状态。它仅仅是状态,而不是能量。但是,当这种状态在从不对称向对称方向变化的过程中,随着状态的改变就会导致自由落体运动现象的出现,因而产生出动能或所谓的“万有引力”来。所以,实际上,万有引力不是来自某种能量的做功过程,而是来自物质的基本属性:F=GmmD。其中的Gm是一个不变的常数,mD都是物质的属性。

e.  结论:1)所谓的“万有引力”来自于物体之间质量场与质心的相互不对称性。2)万有引力实际上并不是一种相互吸引作用,而是一种由物质属性所产生出来的力学结果。3)从不需要能量维持的物质基本属性中可以产生出动能来。

 

提要:1)从万有引力与引力加速度之间的因果关系入手;2)找出万有引力计算公式中的平方反比定律来源;3)认识质量场密度与引力加速度之间的关系;4)认清物质的基本属性以及质量场与质心不对称性与运动之间的关系;5)理解引力势能的本质是物体之间物质属性的一种不对称性;6)认清万有引力不是物体之间的相互吸引作用。7)理解宇宙中的能量可以来自非能量的物质基本属性。8)结论就是:所谓的“万有引力”来源于物质的基本属性——“质量”与“质量场”:F=GmmD

本文引用地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_63a26637010128t6.html

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