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第五章 自旋

(2010-07-04 22:41:49)
标签:

杂谈

分类: 系统相对论第0版

第五章  

 

5.1自旋物体

如场景A所述,如果将m1m2看做一个物体m时,设m1 > m2,我们这样描述:m是静止质量为m1 + m2,半径为r2,角速度为ω的自旋物体。

因此自旋是物体形成过程中具有的属性,在一定条件下它的大小不受外界物质场变化的影响,我们可以将物体的自旋看作物体的固有属性。

 

5.2 自旋物体的特征

对于任何自旋物体,沿着自旋轴观察,一端为顺时针转动另一端为逆时针转动,两端的转向总是相反的,沿轴向的两端称作物体的两极。为与习惯相统一,转向为顺时针方向的一端,我们称作南极,用S表示;转向为逆时针方向的一端,我们称作北极,用N表示。轴线最大半径对应的物体表面,我们称作赤道

 

5.3 自旋物体的质量

根据3.5,即自旋物体不同表面位置的剩余质量为:

m = M –(ωcosθ) 2r3/G                   ( 5A)

其中:θ为检测点半径线与赤道面的夹角。

1)当θ=0时(赤道上),cosθ=1,上述公式变为:

m = M –ω 2r3/G                         (5B)

因此,在赤道上,物体的剩余质量最小。

2)当θ=π/2时(两极),cosθ=0,上述公式变为:

m = M                                  (5C)

因此,在两极,物体的剩余质量最大。

3)当0<θ<π/2时,(M–ω 2r3/G) <m < M,且随着θ的增大而增大。

定理:对于自旋的物体,它的相对质量是一个区间而非定值,两极的相对质量最大,赤道的相对质量最小。

 

5.4自旋重整定律

在物体A物质场引力区,设物体B自旋轴与圆周运动在同一平面上,因外界物质场的扰动,而使B自旋轴与圆周运动平面形成一个夹角θ。

1如果B在圆周运动平面投影与圆周运动方向相反(一个顺时针,另一个为逆时针),线速度和角速度就会叠加,离心力增大,使B远离A,远离时需克服引力做功,而使线速度减小离心力减小,最终又回到原轨道;

2)如果B在圆周运动平面投影与圆周运动方向相同(都是顺时针或逆时针),线速度和角速度就会相减,离心力减小,使B靠近A,靠近时引力对其做功,而使线速度增大,最终在自旋轴与圆周运动平面垂直且方向相同时稳定下来。

这时,B受到的引力增大,处于稳定的运行状态。因此物体间引力最大化时状态最稳定。

如上所述,我们得出:一个物体围绕另一个物体作圆周运动时,它的相对圆周运动角速度是线速度与自旋角速度在线速度上的矢量之和的平方与物体间距乘积,于是B离心力为:

F= mω线 +ω2 r                             (5D)

  其中:ω线为圆周运动的线速度,ω为自旋角速度在线速度上的矢量。

定理二:不受外界影响的情况下,自旋的物体在另一物体引力的作用下,最终自旋轴与圆周运动平面相垂直且转动方向相同,这个过程我们称为物体的自旋重整

这就是我们通常讲的磁化

(5D)式中,设自旋轴与圆周运动平面夹角为θ,则ω=-ωsinθ

F= mω线 -ωsinθ2 r                         (5E)

根据自旋重整定理,最终θ=π/2,上式变为:

F= mω线 -ω2 r                              (5F)

 

5.5 自旋子体在自旋母体物质场中的稳定状态

自旋子体在自旋母体物质场中的稳定状态,同样遵循上述引力最大化规律。当子体圆周运动在母体赤道面上,并且运动方向与母体自旋方向一致时,它们的相对速度最低,间距最小,引力最大。结合自旋重整定理结论如下:

1)子体自旋轴与圆周运动平面相垂直且转动方向相同;

2子体圆周运动在母体赤道面上;且圆周运动与母体自旋的转动方向相同。

 

5.6 自旋关系定律

物质场中,自旋物体间总是通过调整自旋姿态,使它们引力最大、关系最稳定。在不受外界干扰的情况下,最终子体与母体自旋轴平行,且它们的自旋方向和圆周转动方向均相同。这就是自旋关系定律。

磁现象、电磁现象均属自旋关系定律范畴。(作者 刘泰祥)

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