为什么说是我最早发现“物质是实体与场的统一体”的?
(2019-10-15 10:20:12)
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为什么说是我最早发现“物质是实体与场的统一体”的?
马海飞
(http://blog.sina.com.cn/gfis
我在本博客之前的很多文章中都反复提到过,发现“物质是实体与场的统一体”,也就是“对物质属性场的发现”是我的重要研究成果之一。我在研究中发现,物质不但具有实体属性,而且同时还具有场属性。物质是实体与场不可分割的统一体。也就是说,在自然世界里存在的任何一个独立的物体,即可以用一个质心来表示的物体,无论它是巨大的天体还是我们身边的普通物体以及微观世界里的原子和电子等微粒子,它们都同时具有一个实体和一个包围在实体周围的场。实体与场是不可分割的关系。而且,实体与场都是物质与生俱来就带有的。既不是实体产生出了场,也不是场产生出了实体。因此,物质的实体与场都是物质的基本自然属性。二者之间是平等的。没有主次之分。在物理学中,表达物质实体属性的物理量是物质的质量。用字母m来表示。m的基本单位是千克(kg)。这个物理学的基本单位是人为规定的。但是,在我发现物质的场属性之前,在物理学中并没有一个被定量或赋予了数学定义的物质属性场。
我在发现“物质除了具有实体属性之外同时还有场属性”之后,就把物质的这个基本自然属性的场叫做了“物质的属性场”。为了与物质实体属性的“质量”相互对应,我也把物质的属性场叫做“质量场”。也就是说,任何一个物体同时都具有一个实体属性的质量(mass)和一个场属性的质量场(massfield)。前人已经把质量的物理单位规定好了。我就在质量单位的基础上确定出了一个公式来表示物质属性场的强度。这就是“属性场强度计算公式”:D=M/4πr2。有了这个公式之后就可以知道任何一个物体周围的属性场强度。例如,如果想要知道地球表面的属性场强度是多大,只要把地球的质量M和地球的半径r带入这个公式进行计算即可。任何一个物体的属性场强度都可以这样计算出来。
一些读者看了我的文章之后对“发现物质是实体与场的统一体是一项属于我的研究成果”这种说法存有异议。他们说物质同时具有实体和场的性质不是我的发现。在我之前的很早以前就已经有这种说法了。他们甚至认为我的这个发现是“画蛇添足”。为此我写本文来说明为什么说物质的属性场是我发现的,以及是我最早发现物质是实体与场的统一体的。
“科学发现”与民间所说的“发现”有所不同。民间说的发现一般是指看到了以前别人没看到的东西。而科学发现则是指把前人看到却不知道本质的东西搞清楚了。科学发现与民间说的发现之间不同的一个最具有科学代表性的做法就是用数学方法做出定量表达和描述。也就是说,在物理学里,不能进行定量描述的发现都是没有科学意义的。例如以太这个概念在两千多年前就有人提出来了。但因为它是无法定量的,因此以太完全不具有科学价值和科学意义。牛顿发现的万有引力现象在牛顿之前早就是人们司空见惯的现象了。而且在牛顿之前早就有人说那是一种引力现象。但是,最终真正能使用数学对这个现象进行定量描述的人是牛顿。因此才把发现万有引力现象的桂冠戴在了牛顿的头上。所以说,科学发现并不是简单的对客观存在的发现,而是对客观存在的科学价值的发现。如果不能定量描述的话对物理学来说就是没有科学价值的。在科学发展的过程中,无法定量的东西都属于处在自然哲学阶段的。还没有上升到科学阶段。
关于物质属性场的问题也是如此。在我发现物质是实体与场的统一体之前,虽然早就有人对物质所表现出来的场现象做出过各种各样的研究了。例如,经典力学中的引力场。爱因斯坦的引力场。爱因斯坦的弯曲时空也是一种场。此外,在电磁现象中既有静电场也有磁场等等。因此,物质世界里的场的存在并不是我发现的。但是,在我之前,人们并没有严格地把物质实体与场属性的关系说清楚。他们所描述的那些场的本质是什么根本就没讲清楚。例如在经典力学中,引力场并不是与物体质量平等的关系。而是派生的关系。经典物理学认为引力场是物质的实体幅射出来的引力线构成的东西。属于物质运动的一个产物。而且,经典物理学对引力场的数学描述也不是直接的,而是间接地通过自由落体加速度(也叫做“引力加速度”)g来描述这个场的强度。自由落体加速度对物质的属性场来说是一个外在表面现象,而不是代表物体自身的本质性属性。例如,在地球表面的引力场中看到的苹果自由落体运动的加速度是苹果的加速度,而不是地球引力场的强度。不过,物理学家们因为不知道物质属性场与自由落体加速度之间的关系,于是就把自由落体加速度的字母g换成了E来充当这个场的强度。即E=GM/r2。而且,在这个表达式里离不开引力常数G。这里的E其实就是自由落体加速度g:g=GM/r2。只不过换了个字母而已。这就是经典力学通过加速度g用间接方式表达物质属性场的一个证据。而直接的表达应该不需要使用这个常数。也不需要使用加速度g。静电场和磁场与引力场的情况类似。它们都是从物质实体中产生出来的场,而不是与物质的实体相互平等的关系。所以,这些场都与我发现的属性场不同。爱因斯坦的引力场和弯曲时空则与物质的属性场更不一致。他的引力场和弯曲时空甚至不是天体的一部分。而是天体存在的外环境。所以说,无论是经典物理学还是现代物理学中的所有的场都不是我所发现的那个属性场。我发现的那个“物质的属性场”不是以任何形式产生出来的。它与物质质量一样是物质与生俱来就带有的。与物质质量的关系是平权的。
我之所以说物质属性场是我发现的另一个主要原因是因为我对这个场做出了前所未有的数学定义和定量描述。这个定义就是“物质的属性场强度”。它是物质实体属性的质量与球形属性场表面积的比值:D=M/4πr2。这才是对物质属性场强度的直接描述。与经典力学的引力场强度公式E=GM/r2对比,显而易见,它不需要引力常数。也不需要另一个物体所表现出来的自由落体加速度g。这是因为它是对物体的属性场强度的直接描述。只要针对这个物体进行描述即可。不需要涉及到其他物体表现出来的运动状态。这样的描述才是本质性的。
我的这个发现为什么重要?
以前人们对牛顿的引力公式中隐藏的秘密几乎一无所知。而我的这个发现可以让人们对牛顿的引力公式有非常深刻的理解。
牛顿的引力公式是F=GMm/r2。这个公式从外观上什么内涵也看不出来。原因是因为牛顿的引力公式是一个对表面现象做出描述的公式。它并没有从本质上揭示出物体之间的关系。这就是为什么牛顿引力定律完全是一个对数学关系做出描述性的定律的原因。而对这个现象的产生原因毫无解释。这也就是为什么直到今天人们还不知道“万有引力的本质是什么”的缘故。但是,如果把F=GMm/r2分解成F=mg和g=GM/r2这两个公式,然后再把g=GM/r2等号右侧的分子分母同时乘以4π,就可以得到g=(4πG)(M/4πr2)。其中的(4πG)仍然还是一个常数。但是如果不知道(M/4πr2)是什么的话,即使有人能推导到这一步也还是无法理解g=(4πG)(M/4πr2)所包含的物理意义。但是,从我的发现中可以非常简单地理解它的物理意义。我们可以把g=(4πG)(M/4πr2)改变成(4πG)=g/(M/4πr2)=g/D这种形式。这样一来,它的物理意义就非常明确了。这就是说,在物质的属性场内的任意一点上,当地的自由落体加速度g与当地的物质属性场强度D之间的比值永远不变,是一个恒等于4πG的常数。这完全是我发现的一个全新的自然规律。自由落体加速度g与物质属性场强度D之间的比值在任何地方都永远不变这个自然规律在以前从来都没人提到过。就是因为存在这样的自然规律,因此才有可能在经典物理学中用自由落体加速度g来表示场的强度。而这个场的强度实际上并不是什么引力线构成的场的强度,而是物质属性场的强度。E也好,g也罢。无论用什么来表示这个场的强度,实际上都是对物质属性场强度D的间接表示。而直接表示这个场强度的物理量应该是物质属性场强度D=M/4πr2。由于D是决定g的直接因素,而g是对D的一种可观测的表达形式,因此,在数学上用g可以间接来表示或反映这个场的强度。但是,在牛顿力学理论中对这个场的解释却是完全错误的。在这个属性场中既没有引力线也没有万有引力。仅仅是因为物质属性场强度决定着自由落体加速度g的大小。因此才有可能用自由落体加速度g来表示这个场的强度。把g换成E的做法属于画蛇添足。毫无意义。
与此同时可以看出,牛顿的引力公式虽然在数学上是正确的,但牛顿用万有引力的力学形式来解释这种现象的理论却是完全错误的。在万有引力现象中根本就不存在相互吸引的万有引力。在万有引力现象中出现的加速度g并不是物体在受力过程中产生出来的,而是由物质的属性场强度决定的。
可见,如果没有我发现的物质属性场,以及没有我建立的属性场强度公式D=M/4πr2的话,牛顿引力公式中的这些秘密和错误是不可能被揭示出来的。由此可见,在万有引力问题中,最关键的一环就是对自由落体加速度g与物质属性场强度D之间的比值是一个常数这个自然规律的发现。知道了这个自然规律之后,有关万有引力的所有问题都不再是问题了。困扰了物理学三百多年的问题终于得到了彻底解决。
总之,无论从哪方面来看,物质属性场的发现都是属于我的研究成果。而且,这个发现所带来的巨大科学意义更不可低估。它带来的不是简单的新实验数据和计算公式,而将是一场物理学基础理论的颠覆性变革和革命性的发展。它就像当年日心说的出现一样,会让人类从世界观上改变对自然宇宙的认识。物理学基础理论必将在此基础上出现一次飞跃性的发展。