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牛顿第二定律与万有引力定律的等价性
[楼主] 作者:gbubble  发表时间:2010/11/22 12:38
点击:928次

       牛顿第二定律与万有引力定律的等价性

        ---兼论惯性与引力的共性物理特征

                    作者:张志强

                     中国  大连
                dlxinzhigao@163.com
            编写于2010年11月18日

              【文章简介】
本文是根据笔者已有的物理学作品为回复王汉成先生在科学网论坛/个人学术展区中转载的主题文章《浅论惯性的本质和起源》http://bbs.sciencenet.cn/showtopic-107702.aspx> 而编写的。
本文以物理学公理体系,能量反馈原理和宇宙原作用原理为理论基础给出了牛顿第二定律的宇宙原作用形式,证明了万有引力定律和牛顿第二定律均为宇宙原作用的协变形式及其在量值上等价,并给出了关于万有引力物理本质的一个新认识。
本文结论:
1,理论证明了惯性质量和引力质量严格相等。
2,由牛顿第二定律描述的力和惯性力在加速度等效质量下与万有引力在数学形式和量值上等价。
3,万有引力定律和牛顿第二定律均为宇宙原作用原理的协变形式。
4,由牛顿第二定律描述的力和万有引力不是同一种力,尽管它们具有数学形式和量值的等价性。
5,由牛顿第二定律描述的力和惯性力和引力具有同权逻辑地位,非从属逻辑关系。
6,万有引力起源于反馈能量,它是反馈能量瞬时功率的一个力物理效应。

              【关键词】
惯性质量严格等于引力质量,引力与惯性力的量值等价性,牛顿第二定律的宇宙原作用形式,万有引力的宇宙原作用形式,能量反馈原理,宇宙原作用原理,质量定律,引力起源于反馈能量,引力是反馈能量的瞬时功率之力效应。

                引言

王汉成先生对《浅论惯性的本质和起源》的二个点评:
"这是一篇值得现代物理学深思以及具有重大发现意义的优秀文章,希望物理学爱好者能从中有所发现,有所建树!"
"《浅文》最优秀的地方在于;作者能通过简单的力学知识洞察到牛顿力学逻辑思维漏洞就这一点就比较难人可贵!
1,牛顿运动定律中没有体现出物体自身的引力亦即重力这一作为内因的内力与物体运动的重要关系。因此,牛顿运动定律给出的物体运动与力的关系以及牛顿运动定律本身就不是最完美,最科学的终极真理。   
2,带有逻辑思维漏洞的牛顿运动定律自然就无能为力将物体惯性的本质和起源看成是由物体的引力本性引起的。那么,无法说明惯性的本质和起源,带有逻辑思维漏洞的牛顿第二定律--动力学方程,又为何能够成为人类认识自然、改造自然的强大武器呢? "
笔者的一个回复:
"hcw6655 先生,许久没见到你了,真有点想你。
你对生物学有研究,而且还会制备医治癌症的药物,这些都很令人敬佩。但就物理学基础课题而言,就你对这篇转贴文章的点评而言,请恕我直言,你对物理学作品的鉴赏能力鄙人真的很难恭维。这篇文章是一个混淆认识质量的引力属性和惯性属性的典型案例,其基本论点惯性起源于引力并不成立。"

          【正文内容标题】
1,物理学相关的基本概念和原理
2,质量具有的两种基本物理属性
3,《浅》文关于惯性起源于引力的论点不成立
4,牛顿第二定律与万有引力定律的形式和量值等价性
5,宇宙原作用原理
6,引力的物理本质

            【正文】
全文阅读:
38号作品 牛顿第二定律与万有引力定律的等价性
http://beta.nstl.gov.cn/preprint/main.html?action=showFile&id=2c92828229c0780d012c68ce759f01fb


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[楼主]  [2楼]  作者:gbubble  发表时间: 2010/11/23 15:38 

                            该文的几个Snapshots

Snpapshot One  / 牛顿第二定律与万有引力定律数学形式的等价性(1)

 


 

Snapshot Two  / 牛顿第二定律与万有引力定律数学形式的等价性(2)

 




Snapshot Three / 牛顿第二定律与万有引力定律数学形式的等价性(3)

 



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[楼主]  [3楼]  作者:gbubble  发表时间: 2010/11/24 09:41 

在科学网论坛,对该文张学文老先生给出这样的一个回复:

这里第4条说"4,由牛顿第二定律描述的力和万有引力不是同一种力,尽管它们具有数学形式和量值的等价性。"
我过去的理解是万有引力是第2定律的力当中的一种。

对此我的回复如下:

张老说的甚是,已有物理学理论可以轻易地将万有引力定律表述为牛顿第二定律的形式,也可以认为万有引力属于由牛顿第二定律规定形式的力。。
不过,要是反过来做呢?从牛顿第二定律出发可以演绎出万有引力定律的数学形式吗?据我所知,目前已有的物理学理论尚不具备这种能力。原因是已有物理学理论缺少物理单位时空组态的新概念,因而不能从理论上演绎出加速度等效质量这个结果。
这篇文章的中心物理学思想正是在向读者出示一种方法和结果,即,从牛顿第二定律出发同样也可以演绎出万有引力定律的数学形式,而且指出牛顿第二定律和万有引力定律在数学形式和量值上等价,它们具有同权逻辑关系,非从属物理关系,它们是不同的力。

下面是该文的一段表述,希望有助于对这一点的理解。
节选/(有个别处改动) 
                                   2,质量具有的两种基本物理属性
笔者认为:
质量具有的两种基本属性
质量具有惯性属性和引力属性。
惯性属性可以根据牛顿第一定律,第二定律和相对论理论给出基本物理学表述,而引力属性则由万有引力定律和相对论理论程给出了基本物理学描述。
引力和惯性是两种不同的物理属性
惯性和引力是质量具有的两种完全不同的物理属性,这是十分明确的,因为惯性不是引力,引力也不是惯性。牛顿第二定律对惯性的描述是针对一个物体(质量)而言的,而引力是相距一定距离两个物体(质量)之间的一种吸引力。引力与两个物体的质量成正比,与其间的距离的平方成反比,而物体的惯性只与其自身质量有关且质量是惯性的唯一量度。
引力质量等于惯性质量
物理实验证实,这个物理学结论的不确定性目前在数量上为 ,而共识性的认识是引力质量和惯性质量是同一个质量,是这同一质量所具有的引力属性和惯性属性的两种表现形式。本文论述将进一步证明引力质量严格等于惯性质量。
惯性力和引力数学表述形式的协变性

引力很容易表述成牛顿第二定律的形式。
                               
                          其中, 是质量 在质量 引力场中的引力加速度。
但牛顿第二定律可以表述为万有引力定律得数学形式吗?比如,一个具有质量 的物体在合外力 的作用下具有加速度 ,其物理关系满足牛顿第二定律 ,那么,。这个数学表述可以进一步演绎成为万有引力定律的形式吗?本文论述证明了这个理论设想。
引力和惯性的同权逻辑关系
但惯性和引力之间却有着不可分割的联系,这种联系主要表现在由这两种属性规定的物理效应在量值上所具有的的等价性。
相对论的运动方程给出的结论是:质点(物体)在引力场中的运动是一种在弯曲时空中没有受到力的惯性运动。但这个结论仅表明惯性与引力的一种等价性,但这既没有证明引力起源于惯性,也没有证实惯性起源于引力。在相对论看来这两种物理效应是等价的,是局域不可分辨的。
从上述物理学已经给出的结果看,似乎是惯性无论在数学表述形式上,还是物理涵盖上都比引力更具普适性。好像使用惯性作为引力的起源更具有物理学依据。但将这些具有等价性的物理学理论结果作为对惯性是引力起源的认证依据似乎并不充分,而且远不是最终的结论。因为一方面根据相对论的基本假设,惯性与引力具有局域性的不可分辨性,而理论结论仅仅表现为此两物理现象的一种等价性;另一方面。任何人尚不能断言从牛顿第二定律的数学形式就一定不能推导出与万有引力定律相同的数学形式,即使是牛顿第二定律仅涉及一个物体(质量)。
总之,已有物理学理论的结论似乎更支持引力起源于惯性的认识,而不是倾向于《浅文》关于惯性起源于引力的物理学观点。但我们尚不能断言引力就是起源于惯性,因为可以给出证明:惯性和引力具有逻辑同权性,而非从属物理关系。
/节选完。

在新物理概念和新物理学分析方法下,于是就有了本文出示的那些结果。

(引述完)

 

这个论坛有许多老师正在对相对论理论的基础概念和假设及其逻辑自洽性,与物理学的兼容性和相对论结论的实证性进行否定性地“严刑拷问,究其供词”。这篇文章给出的观点对此是一个纵容呢?还是一个劝阻呢?

请诸位老师给出诊断。



※※※※※※
物理单位的时空组态和宇宙的完备时空dlxinzhigao@163.com gbubble3173@hotmail.com
[楼主]  [4楼]  作者:gbubble  发表时间: 2010/12/01 20:36 

                                   图片补充

 该文的几个Snapshots

Snpapshot One  / 牛顿第二定律与万有引力定律数学形式的等价性(1)

牛顿第二定律和万有引力定律的等价性 1.JPG>(112.07 K)
2010-11-23 15:22:39


Snapshot Two  / 牛顿第二定律与万有引力定律数学形式的等价性(2)

牛顿第二定律和万有引力定律的等价性 2.JPG>(76.57 K)
2010-11-23 15:24:35


Snapshot Three / 牛顿第二定律与万有引力定律数学形式的等价性(3)

牛顿第二定律和万有引力定律的等价性 3.JPG>(131.24 K)
2010-11-23 15:26:13

 

                                       6,引力的物理本质
  .....................................

牛顿第二定律和万有引力定律的等价性 4.JPG>(89.36 K)
2010-12-1 20:28:24

(这个定律的推导过程,请参见第28号作品的 附录Ⅰ从能量反馈原理推导质量定律)

怪不得总是不能直接测量到引力波(能量),原来引力辐射(能量)都已经汇聚成为质量。
第28号作品从多角度论述了质量定律和万有引力定律均与相对论的质能公式 之间的逻辑兼容性以及它们具有的物理同源性。
共同发源于何处呢?
反馈能量呗。
如此说来,一个物体(质量)对另一个物体(质量)引力辐射(能量)的物理作用就是为保持对方物体具有质量做一份贡献。或者说,一个物体之所以具有其特定的质量完全是由宇宙中所有物体(质量)共同决定的。这带有明显的哲学和当代交叉学科思想的痕迹,或者说又是一个物理学对哲学课题实施剥离,量化和实证的尝试,而且结果还不错。
质量定律的证明过程也是很严格的,没有模棱两可的假设前提。
这我知道,我看了。物理学不像数学那般冷酷,也不像自然哲学那般狂飙,更不像宗教学那般神秘,它总是从容不迫和稳健地地从量化和实证的角度将人们对自然和宇宙的各类认识进行综合加工,最后呈现在人们面前的是一种鲜明透彻,佐证确凿,精细严谨和易于理解的认知产品。物理学盛产品牌产品,它们少有瑕疵,为人类所钟爱。当然,物理学品牌的生产是动态的,是在不断升级和改良的。
但有时候物理学也能产出一些次品,而且经过物理学的流通渠道还会产生出赝品。
严格讲这些次品和赝品并非物理学原产,是由一些尚没有进入物理学或在物理学边缘处徘徊的一些科学假说制造出来的。在物理学中并没有不能得到实证的科学假说理论的地位,只是与它们保持着频繁和畅通的交往和联络。
大少爷说的正是。
                                    (对话结束)

以上通过引力和惯性物理学课题的虚拟对话,出示了牛顿第二定律和万有引力定律所具有的相同数学表述形式,它们在量值上的等价性,并出具了它们的共性物理特征 --- 宇宙原作用的物理机理,并给出了关于引力物理本质的新认识。结论是:
1,理论证明了惯性质量和引力质量严格相等。
2,由牛顿第二定律描述的力和惯性力在加速度等效质量下与万有引力在数学形式和量值上等价。
3,万有引力定律和牛顿第二定律均为宇宙原作用原理的协变形式。
4,由牛顿第二定律描述的力和万有引力不是同一种力,尽管它们具有数学形式和量值的等价性。
5,由牛顿第二定律描述的力和惯性力与引力具有同权逻辑地位,非从属逻辑关系。
6,万有引力起源于反馈能量,它是反馈能量瞬时功率的一个力物理效应。
-------------------------------------------------------------------------------------------- 全文完。
※※※※※※
物理单位的时空组态和宇宙的完备时空dlxinzhigao@163.com gbubble3173@hotmail.com

 [5楼]  作者:宇观系统论  发表时间: 2010/12/06 16:34 

引力质量本质上是惯性质量,等效、严格相等........这一切都源于人们对引力的错误认识

2004年理论杂志上我发一论文已经论证并从牛二定律推导出万有引力公式,否定引力场的存在,提示引力的惯性力本质

感兴趣可下载我的论文看看,并敬请批评指正:http://www.journaloftheoretics.com/Articles/6-5/Decay.pdf>

 



※※※※※※
黄氏时空由光频多普勒红移定义可变时间单位秒t'=tsquart[(C-V)/(C+V)].时间秒的变化导致了可变光速C'=Csquart[(C-V)/(C+V)].光速的变化导致了可变距离单位米l'=lsquart[(C-V)/(C+V)].黄氏自旋衰变相互作用模型:引力=动量时间变化率,电磁力=角动量时空变化率.超光速C=2ZM/r

[楼主]  [6楼]  作者:gbubble  发表时间: 2010/12/07 11:59 

 你太客气。很高兴与你交流,我们可以通过讨论互相学习,共同提高。

 

昨晚阅读了你的文章,首先感觉你的英文写作非常好,能够准确地表达你自己的物理学思想。

也很欣赏你的独立思考,从一个新视角看待引力和惯性。

你的文章虽然不长,但涉及的都是物理学基础课题,而且文章题目作的也很大。我会在这里陆续发表阅读心得,供你进一步研究作为参考。

        先看文章的题目:Decay and Spin are the Foundations of Physics

文章中对Decay and Spin 基本定义性论述主要有:

Decay is the most fundamental existing mode of matter in universe.

This fundamental element was called mass-magnetic quantum and this decay was called mass-magnetic decay.

Decay is a reversible reaction. There is an anti-decay absorption comes along with the decay radiation.
Decay is a reversible reaction.

Mass-magnetic quantum is a kind of spin element. All kinds of interaction come from radiating and absorbing them.

物理学的基础是Decay and Spin 吗?这是一个很有趣的问题。

1,物理学概念的逻辑自洽性和兼容性

物理学是一个庞大且具有实证性的理论系统,同时也是一个具有自洽性的逻辑体系。任何一个或数个可以作为整个物理学理论共有基础的新物理概念其抽象程度必须高于物理学已有的所有概念,而且必须可以实现与这些已经被完全确认的已有概念和那些已经被完全被实验和观测证实的基本物理学原理向下兼容。

你试图将 Decay and Spin 成为物理学的最基本概念,并使用它们去认识各类基本物理作用,去认识惯性和引力的物理实质。这是一个积极的理论动议。但在文章中除了对Decay and Spin   物理含义的文字表述和一些物理学结果的表述之外,你并没有出具对Decay and Spin 本身的物理学定义(包括这两个基本概念的数学表述)。

只有依据 Decay 和 Spin 这两个重要概念的数学表述,读者才可以检查这两个定义与物理学已有概念和原理的兼容性。同时也可以检查这两个定义自身的逻辑自洽性。

也可能这两个定义有数学表述,只是你没有在本文中出示。如果是这样,请提供在这里,以便继续讨论。

2, 物理学基础概念的实证性

物理学理论的实证性是物理学的标志性特征。物理学不像数学那样可以在保持逻辑自洽和相容性的前提下不受限制地演绎下去,它不仅要服从逻辑,而且更重要的是以基础概念为理论逻辑起点而演绎出来的物理学理论的结论必须可以得到实证。这种实证不仅表现在对已有物理实验结果或天文观测数据的符合性上,而且对于被理论探索者认为是物理学最基础概念所衍生的理论结果还必须对所有最基本和最重要的物理实验结果或天文观测数据给出统一的符合性计算。

由于我还没有看到Decay 和 Spin 这两个定义本身的数学表述,也没有在文章中看到从Decay 和 Spin 这两个基础物理概念出发而得到量化计算结果(比如,有关CMBR主要物理属性量值的计算结果,基本电荷量值的计算结果,今天宇宙诸物理量总量量值的计算结果等等),因而无法借助已有的基本物理实验结果和重要的天文观测数据对Decay 和 Spin 这两个基本概念进行符合性检验和统一性验证。如果你的理论已经具有这方面的结果(或今后有),请出示在这里,以便我们继续讨论。

一个提示:Decay 和 Spin 这两个基本物理概念的数学表述应该具有与物理单位符号指称表述逻辑系统的向下兼容性。

                                Comments to 3. The Essence of Gravitation

                                            (to be continued)



※※※※※※
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