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从牛顿引力公式中可以推导出什么样的惊人结果?

(2019-01-11 11:14:00)
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万有引力定律的错误

牛顿引力公式推导

宇宙模型

物质的实体与属性场

重大科学理论发现

分类: 万有引力问题探索

从牛引力公式中可以推出什么的惊人果?

http://blog.sina.com.cn/gfis  2019111日)

看上去非常简单的牛引力公式(F=GMm/r2)在去的大三百年间里为人类在很多领域的实践活动中立下了汗马功劳。如果没有它的话,现代化的航空航天事业是不可能建立起来的。可见,牛顿的这个引力公式至少作为一个用来计算的数学公式肯定是正确。可惜,它现在却被爱因斯坦的引力理论几乎给挤到了犄角旮旯里。被物理学主流说成是一个不够精确的计算公式。真的是这样吗?

牛顿的万有引力公式是伴随着牛顿引力定律而出现的。牛顿引力定律就是:在任意两个物体之间通过连心线都存在着一个相互吸引的力。这个力的大小与这两个物体之间的乘积成正比,与这两个物体之间距离的平方成反比。就这么简单。

可惜,牛顿引力定律实际上并不是一个真正的物理学定律,而是一个数学形式上的定律。因为它所描述的纯粹就是引力公式所反映的数学关系。根本就没有涉及到万有引力现象背后的物理本质。例如,没有涉及到引力来源的问题。没有涉及到为什么两个物体质量之间的关系是相乘而不是相加的问题。也没涉及到距离的平方反比和引力常数的物理意义是什么的问题。总之,牛顿引力定律缺乏所有对有关物理机制的描述。这个定律导致的结果是,这个公式虽然好用,但它对应的物理存在是什么没人知道。也正是因为这个原因,物理学界至今都还不知道万有引力的本质是什么。甚至连万有引力是否真的存在都不知道。爱因斯坦以相互吸引的万有引力不存在为前提照样也可以建立一个万有引力理论。但爱因斯坦却没解释过,如果万有引力不存在的话,那么,用牛顿引力公式计算出来的那个力又是什么的问题。

很明显,牛顿的引力公式非常好用。但万有引力的理论问题直到现在还没彻底解决。

由于牛顿的这个引力公式很好用,因此自从它诞生以来人们就一直在用它。从来都没有人想到过对这个公式本身进行研究的事情。

由于我在研究万有引力理论问题的过程中发现,牛顿和爱因斯坦的引力理论都是错的。但牛顿的引力公式计算结果确实是正确的。因此,为了弄清楚正确的牛顿引力公式与错误的牛顿引力理论之间是什么关系,才想到了是否可以从牛顿的引力公式中寻找答案的这个途径。于是就针对牛顿引力公式进行了严格的数学推导。得出的结果非常震撼。

下面就把我推导的全部过程介绍给读者。

1、先把牛顿引力公式分解成两个公式。F=mgg=GM/r2

2F=mg符合牛顿第二定律的F=ma形式。因此没有必要继续推导下去。

3g=GM/r2是一个计算自由落体加速度的公式。但这是一个物理意义很不明确的公式。为了找出它的物理意义使用了数学推导的方法。首先在这个公式等号右侧的分子和分母上同时乘以。也就是:

g=GM/r2=(4π)GM/(4π)r2=(G)(M/4πr2)

4、由于πG都是常数,因此它的乘也一定是常数。这样,我就可以用另外一个字母Gm来代表G个常数。即:Gm=G

5这样一来,g=GM/r2就可以g=Gm(M/4πr2)了。在个公式中,g是自由落体加速度,Gm是一个常数。M是物体(天体)的量。4πr2是球形的表面。可,它每一都拥有了各自的物理意

6、然后可以令M/4πr2=D这样,自由落体加速度的算公式最成了g=GmD

7、接下来需要探索的一个问题是,M/4πr2所代表的物理意义是什么了解决问题,我可以按照个式子的物理意义画出下面这样一个

从牛顿引力公式中可以推导出什么样的惊人结果?

在这中包括一个体和一个包体的球形。中的球代表体。包体周是一个球形。式子中的M就是体的量。r是球形的半径。所以,4πr2所表示的就是这个球形场的球面面积。由此可见,D=M/4πr2所反映的是个球形度。就是个公式的物理意

 这个图看上去虽然简单,但绝对不可小看了它的重大科学意义。很有可能它才是能真实反映出客观宇宙的基本模型。它所代表的意义是:构成宇宙的所有物质存在形式都可以用这个图表示出来。只要是物质构成的“体”(即物体)就一定具有一个实体和一个包围着实体周围的场。物质的实体是不连续的。但物质的场却是连续的。无论是巨大的天体还是微观世界里的实体粒子都是如此。我们在研究宇宙的时候没有必要研究宇宙的整体尺寸有多大。实际上也没有能力知道。只要知道构成宇宙的物质都是以这个图所示的样子存在就行了。它反映出了物质宇宙的最基本特征。所以,这个实体与场关系的发现对科学理论研究来说肯定是一个革命性的重大发现。

以上导结明,任何一个物体都同时拥有一个体和一个包在它周的球形个球形心与物体的心在同一点上。表达体的物理量是M,球形的大小反映在4πr2上。反映球形场功能的物理量是个球形D里需要特别说明的一点是,属性场强D所代表的物理意并不是物体的M以基本粒子的形式均匀分布在属性的球面上,而是指在属性球面上的物理功能度。所以,D不是物的分布密度,而是物属性场的物理功能的度。

为这是物与生俱来就有的,因此它和物体的量一也是物的一个基本属性。就是什么把它叫做“属性场”的原因。属性场强度与物体的M成正比,与距离r的平方成反比。由于自由落体加速度的算公式是:g=GmD就是什么自由落体加速度g与距离r的平方成反比的原因。因在牛的引力公式里有F=mg的关系,因此牛的引力大小也就理所当然与距离的平方成反比了。可,牛引力公式中的距离平方反比定律的来源是物的属性场强D。而不是什么圆周运动。

g=GmD个公式中还隐藏着另一个重大的秘密。那就是自由落体加速度g与属性场强D的比是一个常数:Gm=g/D个公式告,在球形属性内任意一点上的自由落体加速度g与同一点上的属性场强D的比值总也不,是一个常数。个物理意非常重要。它明自由落体加速度g的大小完全是由属性场强D决定的。g=GmD。而不是由物体受力大小决定的。同它也出了自由落体加速度g的来源是物的属性,而不是所的万有引力。

如此,因自由落体加速度g与物属性场强D的比是一个常数Gm,而个常数Gm与牛引力常数G的关系是Gm=G,或写成G=Gm/个关系们清楚地知道了牛引力常数G的物理意义实际上是与常数Gm系在一起的。与自由落体加速度g和属性场强D的比是一个常数有关。

由于牛的引力公式F=GMm/r2是一个凭借经验建立起来的经验公式,而且,牛顿是从圆周运动的数学计算中获得距离平方反比关系的,因此,牛顿的引力公式是一个纯数学形式的公式。这样就不可避免地在公式中缺少了个可以反映出物理属性的关因素。果,算自由落体加速度的g=GmD=GM/4πr2个可以反映出物理存在的公式在牛的理中就成了g=GM/r2个看不出物理意数学公式。

由此可经过这样的推g=GM/r2中的所有问题都得到了解决。自由落体加速度g的来源知道了。引力常数G的物理意知道了。距离平方反比的原因也找到了。最后一个需要解决的就是F=mg个公式所反映的是什么物理过程问题了。用有的牛引力理个公式反映的物理程是“m的物体受到引力F的作用后生出了g个自由落体加速度”。但个解释说不清:1)引力F是从何而来的?2什么引力没有传递时间3)也不清力的超距作用以及4什么万有引力不可屏蔽等一系列相关问题。并且5种超距作用的力也不符合力的定

与牛的引力理相反,根据以上推导得出的结果可以知道,实际上自由落体加速度g并不是因为物体受力所生出来的,而是由物的属性场强D决定的。可牛顿的解释显然是的。问题是,正确的解释应该是什么呢?

F=mg的正确解需要先改一下念。否就无法理解。

在理解F=mg候不能直接套用F=ma是因从物理程上来F=mgF=ma好相反的程。F=ma指的是,一个外力F让质量为m的物体产生出a这么大的加速度。而F=mg指的是,一个质量为m的物体本来拥有g这么大的加速度。如果想要抵消这个加速度,就必须要给它施加一个F这么大的力。如果不给它施加任何力,这个物体就会以加速度g的形式做自由落体运动。

可见,在物理过程上,F=maF=mg是完全相反的。在F=ma中,先有力F,物体在力的作用下才产生出了a。而在F=mg中,先有加速度g。物体从一开始就处于可以以加速度g运动的状态。如果没有力去阻止它的话,它就会以自由落体运动的形式运动下去。但是,如果不想让它加速运动,就必须要给这个物体一个可抵消g的力F。因此,在F=mg中,力F总是出现在加速度g之后。这就是F=maF=mg的本质不同。也是F=maF=mg无法统一成同一个数学公式的原因。这也是惯性质量与引力质量是同一个质量的原因。假如m是一个苹果的质量,在F=ma中就是外力让这个苹果以a的形式加速运动。F=mg就是这个苹果拥有g这么大的自由落体加速度。而这个加速度g却被外力F的作用给抵消了。因为是同一个苹果,当然它的质量m也是同一个了。根本就没有什么惯性质量和引力质量之分。

此外,从力的准确定义上来说:力是物体之间(直接接触)的相互作用。力是改变物体运动状态的原因。力具有大小、方向和作用点。F=ma的物理过程非常符合力的定义,无需多说。至于F=mg,用现有的万有引力理论来说是不符合力的定义的。原因是在现有的万有引力理论中,万有引力可以没有作用点。例如,现有引力理论把自由落体运动也看作是受力运动,也用F=mg来描述。而处于自由落体运动状态中的物体并没有与任何其他物体之间有(直接接触的)相互作用,也没有受力的作用点。与现有理论不同,从上述推导结果可以看出,自由落体运动是一个不受力的运动。不需要作用点。只有当自由落体运动受到阻碍的时候才出现受力现象。这种用力阻碍自由落体运动的现象是完全符合力的定义的。只不过,这里比较难理解的一点是“物体运动状态的改变指的是什么”。

在目前的物理学教科书里,把“物体运动速度的改变”和“物体运动方向的改变”统统都看作是物体运动状态的改变。其实这种观点是错的。正确的观点应该是这样的:“运动状态的改变”指的是以下这几种的任意一种情况,1)原来是静止的状态变成运动状态了,2)原来匀速直线运动的状态改变速度或方向了,3)原来以一个特定规律加速运动的状态改变了原有的运动规律或变成了静止;4)原来一直处于匀速的圆周运动状态被停止了或改变方向和速度了。反过来说,一个静止的物体一直静止,这不算运动状态的改变。一个匀速直线运动的物体一直按照原来的形式做匀速直线运动,这也不算运动状态的改变。同样,一个按照固定规律一直在加速的运动状态如果让它一直保持这种加速运动不变,也不能算是运动状态的改变。一个做圆周运动的物体一直按照原来的圆周运动形式做圆周运动,这也不算运动状态的改变。因为事实上这些运动状态的确是始终都没有发生过改变。

所以说,运动状态的改变与运动速度和运动方向的改变之间并不能划等号。

这就是说,自由落体运动虽然是一个变加速的运动形式,但这个变加速的运动形式就是自由落体运动这种运动形式固有的运动状态。如果对自由下落的物体不施加外力去改变它的话,自由下落的物体就会以这种运动形式永远运动下去。直到外力改变它为止。

阻止自由落体下落的过程是一种改变自由落体运动状态的过程。只有当拥有自由落体加速度的物体受到外力作用的时候它才会改变这个运动状态。F=mg所描述的这个力F就是抵消自由落体加速度g的那个力。这个力的出现必定伴随着物体之间直接接触的相互作用。例如,秤盘与它上面的苹果之间的相互作用。秤盘抵消了苹果所拥有的自由落体加速度。因此苹果可以静止地待在秤盘上。秤盘与苹果之间存在着一个抵消苹果自由落体加速度g的力。这个力既有大小和方向,也有实实在在的作用点。它改变了苹果原本应该有的自由落体运动状态。因此,这个力完全符合力的定义。其实用牛顿的引力公式计算出来的那个力就是这个力,而不牛顿所说的相互吸引力。

也许有人会说,地球与月球之间没有直接接触的相互作用,月球的自由落体运动也被改变了。这与力的定义不符。

关于这一点,读者必须要明白,万有引力现象从本质上来说是一个静态的物理现象。因此,如果月球静止不动的话,它一定会以自由落体运动的形式落向地球。月球不掉下来的原因与力无关。而是与运动相关。月球一直不停地围绕地球转。这个运动形式让它抵消的是自由落体加速度,而不是任何力。所以,针对天体圆周运动的问题不应该用力进行解释,而应该用自由落体加速度来解释。由于月球的圆周运动所产生出来的离心方向上的加速度与它的自由落体加速度之间刚好可以抵消,这就是为什么月球既不飞走也不掉下来的原因。同样道理,当使用火箭发射卫星的时候,火箭克服的是自由落体加速度,而不是任何形式的力。

由此可见,在万有引力的问题上,自由落体加速度才是关键。没有力也不影响万有引力现象的产生。具体来说,即使没有力存在,也不会影响到自由落体运动的出现。所以,在万有引力问题上,g=GM/r2=GmD才是它的核心。F=mg只不过是自由落体运动引发出来的一个后续现象而已。可有可无。F=mgg=GmD是两个相互独立的物理过程。只不过它们之间存在着关联而已。在先后顺序上,一定是g=GmD出现在先,之后才有可能出现F=mg。这个顺序是不可颠倒的。

估计很少有人会想到,对如此简单的牛顿引力公式的推导竟然能得出这么多的新认识和新知识。这些新知足以让我们看出牛顿的引力理论错在哪里。也能让我们对万有引力现象作出正确的解释。其意义如此之重大,以至于从此以后,万有引力问题将不再是一个谜。

在我们知道了牛顿引力公式中各项的来龙去脉之后就会清楚地认识到牛顿的引力公式本身作为一个数学计算式所计算出来的结果肯定是不会有错的。可是,为什么当今的物理学主流会用爱因斯坦的理论说牛顿的引力公式不准确呢?

这是因为牛顿的引力公式是一个理想条件下的数学计算式。它所使用的条件是理想条件而不是自然环境。什么是万有引力现象的理想条件呢?这个理想条件就是:两个物体处于相对静止状态。并且不存在任何干扰因素下的条件。能对万有引力现象产生干扰的因素很多。例如:外力作用、空气、温度、其他天体或物体、电磁和运动等等。这些影响引力现象的因素都会对引力现象的最终表现有所贡献,但它们并不是引力现象中真实的本质性成分。属于干扰因素。所以,把所有这些干扰因素都排除掉之后的环境才是理想的环境。在理想环境下测到的结果才符合用牛顿引力公式计算得出的结果。如果实在无法排除这些干扰因素的话,至少在计算结果中要把它们去掉。

科学主流用水星近日点进动的计算结果来否定牛顿引力公式准确性的做法是非常不妥当的。水星近日点进动是一个自然现象。并不是一个理想条件下的万有引力现象。所以这个现象不符合牛顿引力公式所要求的条件。在这种情况下,用牛顿的公式计算出来的结果与实际观测结果不符是一个非常正常的现象。这就好像在空气中测自由落体运动速度与计算结果不符是正常现象的道理一样。没什么大惊小怪。如果水星相对于太阳静止不动,或水星的运行轨道是正圆形的,那么,用牛顿公式计算出来的水星与太阳之间的所有万有引力现象都肯定是正确的。

为什么水星的运动会影响到万有引力现象呢?其实爱因斯坦早就应该想到这一点。爱因斯坦不是说过吗?运动物体的质量比静止的时候更大。用牛顿公式计算的时候使用的是静止时的质量。而水星是在不断运动之中。由于不符合牛顿公式所要求的条件,当然计算结果与实际观测结果的误差也就很明显了。使用这种不符合条件所产生出来的误差来否定牛顿引力公式的准确性对牛顿公式来说是很不公平的。所以说,对水星近日点进动计算与观察之间出现的误差根本就不能用来否定牛顿引力公式的准确性。相反,它证明爱因斯坦的计算方法才是有问题的。爱因斯坦使用的方法与亚里士多德的方法一样。亚里士多德用“物体越重下落速度越快”的结论描述自由落体运动的时候没有考虑到空气的影响。因此与伽利略落体理论的结论不一致。爱因斯坦在计算水星近日点进动的时候没考虑到水星的高速运动所产生的干扰,因此与牛顿引力公式的计算结果不一致。二者的道理是一样的。

最后让我们对推导前后进行一下对比。推导前的牛顿引力公式是:F=GMm/r2。从这个公式推导出的公式是:F=mgg=GmD。虽然F=GMm/r2也可以分解成F=mgg=GM/r2,但无论是F=GMm/r2还是g=GM/r2都不能反映出万有引力现象的本质。也就是说,从这些公式中都看不出与之对应的物理过程和物理意义是什么。例如,看不出万有引力F是从哪里来的。看不出引力常数G和距离平方反比的物理意义和它所对应的物理存在是什么。解释不了为什么万有引力没有作用点的问题。解释不了万有引力为什么不能屏蔽的问题以及为什么万有引力的相互作用是超距的和瞬间的问题等等。更看不出万有引力现象对应的宇宙模型是个什么样子。然而,根据推导后得到的公式,上述所有这些问题都可以得到解决。推导后的结果主要聚焦在g=GmD这个公式上。这个公式所对应的宇宙模型非常清晰。这个公式把万有引力问题的核心从原来的引力F纠正到了自由落体加速度g上。只有以这个加速度为核心才能彻底解决所有有关万有引力的问题。除此之外,这个公式也可以让我们对F=mg中各项的关系作出正确的解释。不至于与F=ma混淆不清。这些都是推导之前的牛顿公式所做不到的。不但如此,g=GmD这个公式还可以毫无任何间隙地直接取代牛顿g=GM/r2这个公式。所以,使用g=GmD加上F=mg就可以完美地彻底取代牛顿的F=GMm/r2这个说不清物理意义的引力公式了。

至今为止,众多坚信牛顿引力理论的人之所以从来都不怀疑牛顿的引力理论会是错的,原因就是因为牛顿引力公式所计算出来的结果都是正确的。无论是发射卫星也好还是发射导弹也罢,靠的都是牛顿的引力公式。在这个基础上,甚至从事两弹一星研究的专家学者和最高学术权威们都把牛顿定律视为不可动摇的真理。既然这么多如此权威的科学家都认为牛顿没错,哪还敢有人对牛顿引力理论说不?

然而,客观事实不是可以因为权威的意志而转移的。是对就是对,是错就是错。针对错误的牛顿引力理论,就算再高的权威说它是对的也没用。托勒密曾经是科学历史上最具权威的人。他说地球是宇宙中心。太阳围绕地球转。可是,因为他说的不是客观事实,到头来还是错的。在客观现实面前,再大的权威也无济于事。

经过以上推导可以看出,在对火箭和导弹轨道的数学计算以及对所有与万有引力现象有关的运算上,都没有一定要使用推导前的牛顿引力公式(F=GMm/r2)的必要。使用推导后的公式(g=GmD)依然可以算出同样的结果。而使用推导后的这个公式在理论上更符合客观现实。

所以,我的结论是:从今以后应该放弃说不清物理意义的牛顿引力公式F=GMm/r2。而应该使用g=GmD这个公式。在需要的时候配合使用F=mg这个公式。在所有的数学运算上都可以用g=GmD和F=mg这两个公式来彻底取代牛顿的引力公式。同时,在理论上彻底淘汰牛顿的引力理论。用实体与球形的属性场构建的模型为基础形成的理论来取代牛顿的引力理论。做到这一步,关于万有引力的问题在数学计算和科学理论两个方面就全都完美了。关于万有引力问题的研究也就可以圆满地画上句号了。

这就是从牛顿引力公式中推导出的震撼性结果。具有绝对重大的科学意义。在我发布这些推导结果之前,估计从来也没有人想到过,人们追求了三百多年的真理竟然就隐藏在这么简单的牛顿引力公式中。

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