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是这篇吗? (赵任) 对美国宇航器接二连三出现的速度变慢和轨道偏离事实,我国一学者认为反映了万有引力定律的理论局限,应在物理学基础原理改变我们对惯性观念的理解。 众所周知,牛顿万有引力定律是以存在绝对空间为前提推导的,定律中的物体质量是参照与绝对空间的运动状态而量度,引力只取决于物体质量及其距离关系,是物体(质)固有的属性,与物体运动的空间属性无关。 宇航器经发射加速后,进入预定轨道运行的速度是依靠其运动惯性。按万有引力学说,当扣除太阳及有关行星的引力影响后,宇航器将在空间惯性作用下维持运行,其运动速度和方向是相对不变的。但是,几艘宇航器的减速和轨道偏离事实对这一经典观念提出了质疑,表明太阳系的空间“惯性”并非绝对,万有引力定律存在忽略系统空间惯性本质作用的理论局限。 惯性的理解涉及我们对自然界认识的本质观念。旋转的水会自然形成一个水凹面,水怎么“知道”它正在旋转因而必须形成凹面的呢?牛顿说:它“感觉”到了宇宙绝对空间的作用;马赫回答:它“感觉”到了宇宙中物质的相互作用。牛顿认为:旋转的水相对绝对空间产生了离心力,这种力即惯性力,是与万有引力完全不同的力;马赫认为:惯性力也是万有引力,因为物体惯性本质是由宇宙中物质的分布状态决定的;爱因斯坦则解释说:万有引力本质是惯性力,物体对周围时空的弯曲产生了“支配空间”的力。由此可见,在公知的基础理论中,物体惯性和引力的本性观念仍待进一步深化认识。 无论理论有多少种,宇航器减速和偏离轨道的原因值得探讨,我国有很多学者提出过不少有益的见解。其中在《物理学观察》一书中(国防工业出版社,1998年),著者提出了系统空间依存物体(粒子)能量异向分布的基础模型,论证物体引力来源于绕核运动物体的空间惯性作用,并非物体本质固有的属性,万有引力与惯性力的空间作用同源。按这一观点,太阳系行星、卫星的引力和横向运动均可归结为空间惯性作用,该空间惯性作用对宇航器存在同样影响,用该观点可以对宇航器减速和偏离计算轨道的理论原因做出一种解释。 转至:http://www.newphysics.xilubbs.com/> ※※※※※※ 逆子 |
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万有引力定律具有理论局限性 赵任) CISTPA实验室L教授日前接受记者采访时提出,对牛顿万有引力定律计算宇航器的轨道偏差,可以在原有的定律基础上增加两项空间背景作用系数修正,经修正后的数据可大大减少宇航器的计算误差。 牛顿万有引力定律隐含着绝对空间概念,并深受17世纪日心学说的影响。牛顿引力定律推广的局限性主要来源于对“引力普适常量”G及空间背景作用的理解。在传统引力学说中,G是一个普适宇宙万物的恒量,是物体(质)万有的,对任何物体之间的引力计算都一样,G=4π2/CM。 万有引力定律的展开式在分子分母都存在太阳质量M(M在分母中隐含在“万有引力普适常量”G的定义中),因此实际上无论M取何值,均不影响引力的原有计算结果。有理由提起的第一个疑问是G到底是否普适宇宙万物的恒量,G的定义隐含着C量值,C量值是17世纪开普勒对太阳系几个近日行星运行规律的观察结论,其物理意义是行星公转周期与轨道半长轴的关系,是一个近日行星运动的相对恒量。从物理意义看,C反映了物体(质)在近日空间的规律性运动特征,而非物体(质)本性固有的量。历史地考察,C量值除符合几个近日行星运行规律外,对远日行星或非环日圆周运动天体是否同一“恒量”本来就是个疑问,因此通过C量值进一步定义“万有引力普时常量”G并推广至宇宙万物,历史上认为论据不足的质疑意见一直存在。 不少中国学者提出,标准理论版本的海王星、冥王星发现故事值得回味。早在19世纪发现天王星时,人们发现天王星并不严格依照万有引力定律计算的轨道运行,当时已有人提出过对G普适宇宙万物的质疑,同时也有一种见解是可能有另一个未知行星对天王星发生影响。由于在后来的观察中发现了海王星,历史选择了后一种见解。接着的问题是,海王星同样不严格依照万有引力定律计算轨道运行,根据同一思维定势,人们推理还有一颗行星影响海王星。非常幸运,在后来的观察中又发现了冥王星,理论主流是将上述事件代入必然性逻辑,列为证明万有引力定律正确性的标准案例。而事实上,即使计算入海王星、冥王星的引力影响,天王星、海王星也未能依万有引力计算轨道运行,特别是冥王星的质量实在太小(只有地球质量的0.24%,不到月球质量的2%),如何能对质量比它大7000倍之多的海王星运行轨道发生如此明显的“引力影响”呢?因此很多天文学家也不赞成纳入标准故事版本。直至今天,我们所观察到的冥王星同样是严重偏离万有引力定律计算轨道的,按既定推理模式,有人猜想还有一个公转周年为800年的第10颗大行星,甚至为之取好名。这一系列历史故事给人们的深刻启示是,在权威性经验定律的深化认识中,职业研究集团较多的是不自觉地将新发现纳入“验证”范围,至于权威经验定律是否有局限性,基础研究体系是否完备等关于相对真理认识的观念思维,在历史上往往缺乏重视。 G量值对太阳系甚至宇宙万物是否恒量的理解,本质涉及引力是由物体(质)存在决定还是物体(质)运动相互作用的基础观念,对推广万有引力定律可能要做出的改形内容,Kelly认为与定律遗留的相互作用观以及引力背景空间能量分布状态的描述有关。那么,对几艘宇航器偏离万有引力计算值的事实,应作如何理解呢?L教授认为: 牛顿万有引力学说认为引力仅取决于物体质量及其距离关系,完全忽略了引力的空间内容。而事实上,任何一个物体所处的“空间”都是异向分布的,异向分布本质上反映了空间背景能量的分布状态。众所周知,地球绕太阳转是由于太阳对地球有吸引力,为什么地球不掉入太阳呢?回答是由于地球绕太阳转产生了离心力,离心力与吸引力相抵平衡便产生了地球绕日公转轨道。早在300年前就有人提出,既然万有引力只是太阳与地球之间的两点一线关系,那么地球及诸行星绕太阳转的“横向力”又是从何而来呢?牛顿的回答千古叫绝——上帝所推动,这就是科学史上著名的“第一推动力”难题。后来用康德——拉普拉斯建立的星云学说虽然可以解说“第一推动力”的来源问题,但随之又引出另一项著名难题:如果星云学说和万有引力学说都是正确的话,那么太阳系的太阳及行星运动角动量分布应基本平衡,而观察事实是,在太阳系中占质量99%的太阳仅占有不到2%的运动角动量,这与万有引力学说描述的应有图景根本不符,此即著名的“太阳系角动量丢失之谜”。因此,如果观念思维仅局限于万有引力定律的两点一线数学关系式修正描述,不仅历史谜团无法解决,也无力面对现代宇航器的实验事实,理论的较好出路应探讨引力空间的能量分布状态及其背景作用影响。 宇航器的惯性运动速度变慢与其所穿越的行星空间能量异向分布状态有关。在万有引力定律计算中,空间的数学内容是平展的,没有考虑到宇航器穿越所考察行星的周围空间能量异向分布对航速的影响。这可以用一个不太恰当的例子说明问题:对时速5公里的一艘小船,在静止的湖水中来回行驶10公里需要2小时,但在时速1公里的河流行驶时,上下游来回行驶同样10公里却需要2小时5分钟,后者的运动观察效果较之前者“速度变慢”。如果引力背景空间的能量异向分布对物体运动存在相互作用影响的话,那么宇航器穿越多个空间能量异向分布的行星引力场时,其惯性运动速度必然变慢,这可以理解为运动物体在引力场穿行的“红移现象”。 那么,为什么宇航器除了速度变慢外,还发生偏离万有引力计算方向轨道的横向偏差呢?L教授认为该横向偏离与太阳系空间背景能量异向分布状态有关,“我还未取得多个宇航器横向偏离计算轨道的详细资料,据报道有一些异常行为的‘规则’,如果这些‘规则’在剔除各行星场影响因素后仍然存在的话,那么宇航器的横向偏离方向应与太阳自转方向相同”。 万有引力定律是力学的基础定律,其思想观念方法深刻地影响到电磁学、光学、热力学、原子物理学等众多基础学科。对万有引力定律局限性的讨论,L教授认为较重要的有两点:首先是在“严格、精确、完备”的意义上完善物理学的基础观念,把历史上遗留的绝对空间、绝对惯性、绝对参照系、日心体系等间接观念影响剔除,把物体间相对运动关系的“引力”学说严格界定在“相对运动系统”范围;其二是在引力作用的物质存在性唯象理解基础上,进一步深化研究物体(质)运动的作用本性,物体(质)间的引力并非由物体(质)“内在、固有、本质”存在,而是物体(质)在空间相对运动中相互作用的一种量度,其作用本质描述与物体运动的空间背景能量分布状态相关,这将涉及前沿研究领域的真空本性及其能量涨落机制等基础内容。 转至:现代物理争鸣 [newphysics.xilubbs.com] > ※※※※※※ 逆子 |
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L教授的观点百年前就有了。 牛顿力学在太阳系也没能得到精确验证,这主要表现在水星近日点的进动问题了。而对于运动速度较慢的的卫星而言是毫无问题的。如L教授认为卫星的运动规迹也不符合万有引力定律,真不知他具体数据来源何处。 逆子的观点是,万有引力定律不能精确计算高速运动的物体,万有引力定律的数学表达式是实验总结出来的结果,我们不能对它有怀疑的。我们质疑的是它是在静止状态下的实验结果,把它应用于低速运动的物体是可行的。可是在描述高速时就会出现误差。这是很正常的道理,是可以理解的。 所以说,我们的问题应是万有引力定律适合于高速运动的物体吗? ※※※※※※ 逆子 |
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并非万有引力的错误 星际探测器以及太阳系边际彗星的轨道偏移问题的原因不是牛顿的引力定律出现了问题,爱因斯坦对牛顿引力定律的修订也不能对此进行解释,而是因为宇宙中存在着另一种力,它按照牛顿定律对这些天体产生作用。这种力是银河系中心天体产生的,因为这种天体对太阳有引力作用而对原子物体无引力作用。如果认为太阳静止的话,这些原子物体相当与受到银心的斥力。大小等于它对太阳的引力。这种现象在太阳系边界很明显。 |
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回复:因此牛顿万有引力定律中绝对化的任何二字应删除 ※※※※※※ 刘武青 |