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认知论(十)

(2020-05-08 16:58:06)
标签:

物质

引力

分类: 自然科学
              认知论(十
                    刘建华

在推导之前,我们首先要确定如何表示一维物质密度问题,通常人们在表示某一物质的密度时,都是用单位体积或单位面积内含该物质多少来表示,而一维物质只有一个维度,即没有体积概念也没有面积概念。如果在宇宙某个地方只有一维物质存在,那么在这个地方每一个一维物质表示一个维度,有无数个一维物质,就有无数个维度,因此在宇宙这个地方即可以认为是一维空间,也可以认为是无数维空间。那么在这样的地方我们如何确定一维物质密度哪?用一个三维粒子牵扯一维物质多少来确定最为恰当。

在原子里有电子、质子和中子三种粒子,这三种粒子中电子最小,实际上电子也是粒子的最小单元,前面我们已经说过电子是中子俘获的一个反光波耦合而成,因此电子是单线粒子,而中子和质子都是多线粒子(这一点以后我们在讨论一维物质向三维物质转变时就可以看到),一个中子或质子大约由1836个一维物质缠绕压缩而成,我们选电子作为计算引力的基本粒子最为合适,这样我们用一维物质密度概念就可以计算宇宙某处的引力大小。

在宇宙某处一个电子能够牵扯一维物质的数量为N个,那么N就表示是宇宙该处的一维体物质的密度大小。

被牵扯的一维物质在三维粒子上的分布。一维物质在宇宙中是无处不在的,就像我们地球上的空气,每一个一维物质就有一个维度,如果在宇宙某处只有一维物质存在,那么在这里有多少一维物质存在就有多少维度存在。如果在这里有一个三维粒子存在,我们将三维粒子看做是球形,那么只有那些穿过粒子球心的一维物质才被牵扯,看起来就像是从粒子的中心向四周辐射出去一样,如图1所示。
     认知论(十)

1

通常三维物质都是由多个粒子组成,如一个氢原子是由一个电子和一个质子组成,质子与中子一样,都是相当于1836个电子,也就是说质子和中子由1836个一维物质卷曲压缩而成,那么一个氢原子就相当1837个电子。一个电子可以牵扯N个一维物质,那么一个氢原子可以牵扯1837N个一维物质。1克氢气中含有6.02×10²³氢原子,那么1克氢气能够牵扯一维物质的数量为1837×6.02×10²³N个,即认知论(十)一维物质。任何1克物质所含一维物质数都是相等的,不论是1克铜还是1克铁,它们所含的一维物质都是 认知论(十),所牵扯的一维物质都是 认知论(十)

这样就牵出一个问题,就是物质的质量问题。以往我们说物质有多少时,通常都会说物质的质量是多少,单位是克或千克。但我们在上面的论述当中并没有“质量”这个东西,只有1克物质当中含有多少一维物质。实际上“质量”这个东西客观上并不存在,它即不是客观存在,更不是客观实在,“质量”只是人们对物质多少的一个表述。

在牛顿创建牛顿力学之前,人们都是用“重量”这个词来表述物质的多少,在牛顿力学创建之后,人们发现用“重量”来表述物质的多少并不准确,因为物质的重量是地球的引力产生的,而地球上的引力各处并不相同,在这里是1公斤的物质,到另一个地方可能是0.9公斤。因此人们为了消除这种差异就产生了“质量”这个表述,用克或千克作为单位,用天平进行称量。

由此可见,“质量”这个词完全是对物质多少的表述,即不是客观存在,更不是客观实在。而在现代物理学中却将“质量”当做客观实在来研究,任何粒子要获得“质量”必须要在所谓的上帝粒子——希格斯粒子的带领下,到所谓的“质量场”中走一圈,才能获得“质量”,这完全是无中生有。

不过既然质量是物质多少的表述,那么我们仍然可以使用这一表述,只不过我们知道在质量为1克的物质当中不是有1克的“质量”在里面,而是有认知论(十)个被卷曲压缩的一维物质在里面。

现在我们知道一定质量的物体就能牵扯一定数量的一维物质,那么相隔距离为RAB两个物体会怎样呢?

A物体质量为M克,B物体质量为m克,如图2所示。
    认知论(十)

2

由图可知,在AB两物体之间它们有共同的一维物质被牵扯,就像它们之间有无数条“绳子”在互相牵扯着一样,而随着两物体之间的距离越近,即R越小,它们之间牵扯的“绳子”就越多,它们之间产生的拉力也就越大,这就是万有引力产生的内在机制。

    有了万有引力的产生机制,那么我们就可以推导出两个物体间的引力大小。前面我们已经说过在宇宙的某处,一个单线粒子(如电子)可以牵扯N个一维物质,1克三维物质能够牵扯 认知论(十)个一维物质,那么质量为M克的A物体就能牵认知论(十)个一维物质A物体所牵扯的一维物质是从质心向四周辐射的,也就是A物体所牵扯的一维物质是以质心为球心向四周辐射分布的,R越大分布的一维物质越少,在R处的B物体与A物体共同牵扯的一维物质就越少,反之就会越多。

如果在R处的B物体是单线粒子(如电子)与A物体共同牵扯的一维物质数量是n个,那么n将随R的变化而变化,n可以看作是A物体牵扯一维物质在它的空间分布密度,现在我们要求出nR变化的关系式。

质量为M克的A物体所牵扯的一维物质的数量是确定的,即为认知论(十)个一维物质,在A物体空间的分布是以A物体质心为球心向外辐射,我们以R为半径做一个球体,那么在这个球面上任何一个单线粒子所牵扯来自A物体的一维物质数量n都是相同的,因此我们称作nA物体牵扯一维物质在A物体空间的分布密度。

QA物体牵扯一维物质的数量,即:认知论(十)S为球的面积,即:S=4πR²

这样就有: 认知论(十)

n所代表的意思是:在R处一个单线粒子牵扯来自A物体一维物质的数量,实际上就是单线粒子与A物体之间的引力,也可看作是A物体牵扯(或聚集)一维物质在R处的分布密度。

如果在R处的B物体的质量是m克,那么B物体就由 认知论(十)个一维物质卷曲压缩而成,AB两物体之间互相牵扯的一维物质数量,即它们之间的引力F是:认知论(十)

式中R的单位是米,AB两物体的质量单位是克,如果将其质量单位换为常用的千克,那么F为:认知论(十)

牛顿万有引力公式为:认知论(十)

爱因斯坦广义相对论方程为:认知论(十)

上面三个式子中式(2)是牛顿最先总结出来的万有引力公式,牛顿是依据天体之间的运动关系总结出所有物体之间存在着引力关系的,然后依据离心力定律和开普勒第三定律总结出两物体之间的引力关系,即:两物体之间的引力与物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。可以说牛顿只是对物体间这种引力的自然现象和及其规律的最先发现者和最先掌握者,而不是从这个现象产生的机理推导出来的,也就是说牛顿的万有引力公式不是从理论上推导出来的,是通过天体的运动规律总结出来的。这一点从公式中有一个常数G的具体数据的确定的过程就能佐证,牛顿在总结出两物体之间的引力与物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比关系式之后,并没有给出常数G的具体值,直到后来卡文迪许发明了扭称之后,经过卡文迪许扭称的多次试验将常数G的具体值确定下来,这才使牛顿的万有引力公式有了实用价值。因此牛顿的万有引力公式是从自然规律中总结出来的,而不是从自然实质中推导出来的,常数G的物理意义不明确。

式(3)是爱因斯坦依据他所谓的时空弯曲理论推导出来的广义相对论引力场方程式,在这个方程式中光自变量就有16个,其复杂程度不言而喻,这我们暂且不讨论,单说在这个方程式中出现的常数G是从何而来?是不是与牛顿万有引力方程式中的常数G是同一个常数?如果是,那么常数G在宇宙任何地方都是不变的,因为爱因斯坦的广义相对论引力场方程式预示了宇宙是在一次大爆炸中诞生的,并且指出宇宙正在按照他的方程式膨胀,那么常数G自然就适应整个宇宙了。另外爱因斯坦在方程中并没有交代常数G的物理含义是什么,也就是说到现在人们并不知道常数G的实质是什么,这样的方程只能是数学游戏,没有物理学意义。

式(1)是我们利用三维物体之间互相牵扯一维物质数量关系而推导出来的,这个方程式与牛顿的万有引力方程式很接近,但其物理意义很明确,具体如下:

1.符合“力是物质与物质之间相互作用产生”的定义。在两个物体之间有一维物质在牵扯着它们,就像它们之间有很多绳子牵扯着它们一样,它们的距离越近,互相牵扯的一维物质就越多,引力就越大;反之,它们的距离越远,互相牵扯的一维物质就越少,引力就越小。

2.在牛顿的万有引力方程式中常数G物理意义不明确,而我们的引力方程式中也有一个常数,即 认知论(十),在这个常数中, 认知论(十)表示的是两个同为1千克的物体所含单线粒子数的乘积,N表示宇宙某处一个单线粒子所牵扯一维物质的数量,也称作该处一维物质的密度。也就是说在宇宙各处的一维物质密度是各不相同的,如我们的太阳系是在银河系的边缘,那么我们所处的地方一维物质密度比较小,一个单线粒子所牵扯一维物质的数量就少,N的值就小,对应的引力常数就小,物体之间的引力就要小一些;如果到了银河系靠近中心部位,那里的一维物质密度比我们这里要大很多,一个单线粒子所牵扯一维物质的数量要多很多,N的值就大,对应的引力常数就大,物体之间的引力就要大一些。这就是为什么人们在观察银河系内部的天体运动时,利用牛顿万有引力公式计算时,其运动速度相差很多的原因。于是有人提出在银河系内部存在所谓的“暗物质”,依据科学家们的计算,“暗物质”是可见物质的45倍,如此之多的“暗物质”在我们的太阳系内却没有,都在银河系内部,这不符合常理。解释只有一点,那就是这“暗物质”分布不均匀,在银河系边缘也就是我们太阳系这里“暗物质”分布密度要低一些,而在银河系内部越靠近中心分布密度越高,这正符合一维物质的分布,也就是说“暗物质”实际上就是一维物质,这也证明了万有引力就是物体牵扯一维物质产生的。

3.在大质量天体上物体所受的引力与物体的形状体积无关。在大质量天体上如地球上,在离地面同样高度的情况下,放一张与地面平行质量为2克的A4纸,与一粒2克的钢球所受的地球引力是相同的,在没有空气的情况下它们会同时落地。这是因为在2克的A4纸中所含单线粒子数与2克的钢球所含的单线粒子数是相同的,而每个单线粒子受来自地球的一维物质牵扯的数量是相同的。虽然地球牵扯的一维物质是按球形辐射分布,在距地面同样高度的情况下,体型大的物体是可以多接触来自地球牵扯的一维物质,但是就每个单线粒子而言,只能牵扯相同数量的来自地球的一维物质,不论物体的体型大小。

4.在大质量的天体上,所有物体的自由落体加速度都是相同的,与物体质量多少无关。如在地球上距地面同等高度的两个钢球,一个质量为10千克,另一个质量为1千克,当他们同时做自由落体运动时,他们的加速度相同,而且同时落地,这一点早在16世纪就被伽利略在比萨斜塔上所证实。这表明来自地球上的一维物质对物体牵扯所产生的引力,与物体所受的推力或拉力没有任何区别,是符合牛顿力学第二定律的。试想一下在离地面一定高度,一个单线粒子受来自地球的一维物质的牵扯产生的引力,使它产生一定的加速度向下运动,如果在同样高度上有很多单线粒子,每个单线粒子受地球的引力都是相同的,向下运动的加速度也是相同的,那么把这些单线粒子都捆在一起,自然与单个粒子的运动是相同的。质量为1千克的钢球与质量为10千克的钢球,它们都是由众多的单线粒子组合而成,自然它们的下降加速度是相同的。

说到质量,前面我们已经论述过,质量即不是客观存在,更不是客观实在,只是对物质多少的一个表述。但在爱因斯坦的广义相对论中却弄出来一个引力质量和一个惯性质量来,即使真的有这种“质量”的客观实在,那么在物体中的“质量”真的有分身术?这实质上是让一个人扮演了两个角色,本来“质量”这个“人”就不存在,还要他扮演两个角色,硬要说它们是等效的,这不是无中生有吗?这样就把简单的问题复杂化了,就像当年托勒密用他的地心学说,将其它行星不断地用本轮的方法进行十分复杂计算一样,没有任何意义。本来这个问题很简单,只要说明引力与作用在物体上的任何其它力都是一样的,都是等效的即可,没有必要还要区分什么引力质量和惯性质量,爱因斯坦搞错了研究对象,结果是引力是质量弯曲了时空产生的,错了十万八千里。

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