财经社区女性社区汽车社区军事社区文学社区社会社区娱乐社区游戏社区个人空间
上一主题:相对论挑战完了没有? 下一主题:沈老师,我对您的第一个质疑做出...
沈老师,我对您的第二个质疑做出了详细的回复。请您继续给予批评指正。
[楼主] 作者:王建华850  发表时间:2002/12/10 01:25
点击:358次

    您的第二个质疑为:(该质疑在您发表的帖号为26285的网帖中)

    当我们在太阳系质心参照系中确定行星近日点和远日点的曲率中心时,那么行星近日点和远日点的曲率中心都是太阳系质心。【【【【【【【【【【什么叫做“曲率中心”?是不是指焦点?焦点当然就是太阳系质心。不要定义新概念,几何老概念够您用了。如果您的“曲率中心”是指昨天的“向心力力心”,那么错!错!错!错!,“行星近日点和远日点的曲率中心都是太阳系质心”是完全错误。我昨天说过,“向心力力心”与“太阳系质心”之间不是这么一个关系,但可以计算出它们的关系。】】】

    王建华的回复:“曲率中心”不是我定义的新概念。它与曲率是相对应的。曲线上某一点的“曲率”总是相对于某一个“曲率中心”而言的。我查阅了《辞海》(缩印本)第1381页关于“曲率”概念的论述。原文如下:
    曲率  描述曲线弯曲程度的量。对于平面曲线或空间曲线上的一点P,取它的两个邻近点Q和R,过这三点作一个圆。当Q、R沿曲线接近于P时,如果这个圆有一个极限位置,则称这个极限圆为曲线在点P的“曲率圆”,它的中心称为“曲率中心”,半径称为“曲率半径”,曲率半径的倒数称为“曲率”。曲率愈大,表示曲线的弯曲程度愈大。圆上各点的曲率都相同。
    在我的新理论中,行星近日点(或远日点)曲率所对应的曲率中心就是太阳系质心。该结论的理论证明如下:

第三节、行星在近日点和远日点环绕太阳系质心运动的性质和特点
    假定第g个行星的质量是(MG),假定太阳的质量是(MS)。假定行星质心到太阳(或太星质心)线段上的H点是太阳系质心,(本文下面把太阳系质心简称为“质心H”)。
    由于可以把太阳系质心参照系看成是“惯性系”,因此我们在理论上就可以假定:所有外部力量作用在质心H上的矢量之和恒等于零。当我们利用质心H做太阳系参照系的原点时。那么不论行星到太阳(太星质心)的距离是增大还是缩小,太阳系质心参照系的运动状态始终不发生变化。
    当我们在太阳系质心参照系中观测行星和太阳两者的运动时,此时假定行星质心到质心H的距离是(RH)。假定行星环绕质心H运动的切向速度是(VH),加速度是(aH)。当行星在近日点环绕质心H运动时,此时行星环绕质心H的运动就具有下面四个特性。
    特性(1)。由于行星和太阳始终环绕着质心H运动,因此行星在近日点和远日点两个位置上是环绕着质心H运动的。
    特性(2)。行星环绕质心H运动的切向速度(VH),可以分解成为两个方向互相垂直的速度分量。其中一个是横向速度(VHX)。它的速度方向与行星质心到质心H的线段(RH)是互相垂直的。另外一个是径向速度(VHR)。它的速度方向是从行星质心指向质心H的。切向速度(VH)、速度分量(VHX)和(VHR),它们三者之间的变化关系是:
             (VH)^2=(VHX)^2 +(VHR)^2
    从函数微分的角度讲,由于行星质心到质心H的距离(RH),在近日点前后位置上的变化方向是相反的。(或者距离(RH)在远日点前后位置上的变化方向是相反的),——即在近日点前面位置上的距离(RH) ,是逐渐缩小的(或者是逐渐增大的)。而在近日点后面位置上的距离(RH) ,是逐渐增大的(或者是逐渐缩小的)——,因此行星在近日点环绕质心H运动的径向速度(VHR)=d(RH)/dt =0。(或者在远日点环绕质心H运动的径向速度(VHR)=d(RH)/dt  =0)。于是行星在近日点环绕质心H运动的切向速度(VH),与行星质心到质心H的线段是互相垂直的。(或者行星在远日点的切向速度(VH),与行星质心到质心H的线段是互相垂直的)。
    特性(3)。行星环绕质心H运动的加速度(aH),可以分解成为两个不同方向的加速度。其中一个是切向加速度d(VH)/dt 。另外一个是从行星质心指向质心H的法向加速度(aHR)。
    当行星环绕质心H运动时。由于切向速度(VH)在近日点前后位置上的变化方向是相反的。(或者切向速度(VH)在远日点前后位置上的变化方向是相反的)。——即在近日点前面位置上的切向速度(VH) ,是逐渐增大的(或者是逐渐缩小的)。在近日点后面位置上的切向速度(VH) ,是逐渐缩小的(或者是逐渐增大的)——。因此行星在近日点(或者在远日点)的切向加速度 d(VH)dt=0。于是行星在近日点的加速度(aH)的方向是指向质心H的。(或者行星在远日点的加速度aH的方向是指向质心H的。)
    特性(4)。对于近日点(或远日点)来讲,取它前后两个邻近点Q和R,过这三点作一个圆。当Q、R沿轨道曲线接近近日点(或接近远日点)时,由于行星在近日点(或在远日点)是环绕质心H运动的,因此这个圆的极限位置就是以行星近日点(或远日点)到质心H距离为半径的圆。由此可以确定:以行星近日点(或远日点)到质心H距离为半径的圆,就是行星环绕质心H运动的轨道曲线在近日点(或远日点)的曲率圆。
    根据上面的分析可以确定:在太阳系质心参照系范围内,行星在近日点(或在远日点)运动的曲率中心就是太阳系质心。于是行星近日点的曲率等于近日点到质心H距离的倒数。而行星远日点的曲率等于远日点到质心H距离的倒数。
    我们利用同样的分析方法可以证明:当太阳到行星的距离变化到最小值(或者变化到最大值)时,此时太阳环绕质心H的运动也同样具有上面的四个运动特性。
    根据特性(4)我们可以直接推导出一个结论即:行星环绕太阳系质心运动的轨道不是椭圆轨道。
    假定行星近日点到质心H的距离是(RH1)。假定行星远日点到质心H的距离是(RH2)。由于质心H是近日点和远日点两者的曲率中心,因此行星环绕质心H运动的近日点曲率半径(RH1),比行星环绕质心H运动的远日点曲率半径(RH2)小[即(RH1)<(RH2)]。于是行星环绕质心H运动的轨道,就是一个近日点曲率半径(RH1)比远日点曲率半径(RH2)小的曲线。该曲线类似于鸡蛋壳长轴的剖面曲线。本文把该曲线定义为“蛋圆曲线”,把行星环绕质心H运动的轨道定义为“行星蛋圆轨道”,把太阳环绕质心H运动的轨道定义为“太阳蛋圆轨道”。
    应该指出的是:我在权威性的《数学手册》中没有找到数学家们关于“蛋圆曲线”的定义和论述。对于行星环绕着太阳系质心运动来讲,本文所定义的“蛋圆曲线”在数学上应该具有以下几个性质。
    [1]﹑我们知道,椭圆曲线在数学上具有两个焦点。而本文所定义“蛋圆曲线”在数学上只具有一个焦点。本文把该焦点称为“蛋圆焦点”。太阳系质心则位于该焦点上。
    [2]﹑“蛋圆曲线”没有短轴,只有长轴。
    [3]﹑“蛋圆曲线”是以长轴为对称轴的曲线。
    [4]﹑“蛋圆曲线”长轴两端点的曲率是不相等的。
    [5]﹑“蛋圆曲线”长轴每一个端点的曲率半径等于该端点到“蛋圆焦点”(即到太阳系质心)的距离。
    [6]﹑“蛋圆曲线”上的每一点都对应着一条椭圆曲线。不对称的“蛋圆曲线点”对应着不同的椭圆曲线。
    [7]﹑“蛋圆曲线”上的每一点所对应的椭圆曲线的离心率都是相等的
    [8]﹑“蛋壳曲线”具有一个焦点参数P,该焦点参数P是一个变量,或者说焦点参数P是极角θ的函数。即 P=f(θ)。

    根据上面理论分析推导出的结论我认为:您关于“行星近日点和远日点的曲率中心都是太阳系质心是完全错误”的看法是错误的。

    既然行星近日点和远日点的曲率中心都是太阳系质心,那么根据向心力定律可知,行星近日点和远日点的向心力都是指向太阳系质心这一点的。

    王建华

本帖地址:http://club.xilu.com/hongbin/msgview-950451-26316.html[复制地址]
上一主题:相对论挑战完了没有? 下一主题:沈老师,我对您的第一个质疑做出...
 [2楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/12/10 14:10 

 

王建华的回复:“曲率中心”不是我定义的新概念。它与曲率是相对应的。曲线上某一点的“曲率”总是相对于某一个“曲率中心”而言的。我查阅了《辞海》(缩印本)第1381页关于“曲率”概念的论述。原文如下:
    曲率  描述曲线弯曲程度的量。对于平面曲线或空间曲线上的一点P,取它的两个邻近点Q和R,过这三点作一个圆。当Q、R沿曲线接近于P时,如果这个圆有一个极限位置,则称这个极限圆为曲线在点P的“曲率圆”,它的中心称为“曲率中心”,半径称为“曲率半径”,曲率半径的倒数称为“曲率”。曲率愈大,表示曲线的弯曲程度愈大。圆上各点的曲率都相同。

【【【【沈建其12月10日回复:好的!!我明白了。就是说远(近)日点与它的曲率中心的距离就是曲率半径,就是b^2/a.这样,仍旧如我昨天所说,您的下面这句话(“”中)不对。

  “在我的新理论中,行星近日点(或远日点)曲率所对应的曲率中心【【距离近日点为b^2/a】】就是太阳系质心”。

为什么不对,角动量与能量守恒都不可能满足,除非是在您的新引力公式条件下是不是成立,这需要研究。您对牛顿理论的椭圆轨道能量守恒(太阳系质心)的批评中本来就有问题。您说:“于是行星在近日点到太阳的距离R1RH1-RS1”。我说:为求行星在近日点到太阳的距离,RH1RS1永远不可能相减。要区分两种情况:(1)当行星在自己轨道的远(近)日点时,太阳就在自己轨道的近(远)日点;(2)当行星在自己轨道的远(近)日点时,太阳就在自己轨道的远(近)日点。情况(1),求“行星在近日点到太阳的距离”结果是R1RH1RS2RS2是太阳在远日点时刻到太阳系质心的距离;情况(2),结果是R1RH1RS1。都是相加,前者是R1RH1RS2,后者是R1RH1RS1。还有,存在
 [3楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2002/12/10 15:34 

 

什么都不用说了

王建华先生,什么都不用说了,我什么都明白了。我不用具体分析您的理论就知道您的理论是怎么一回事了。您的理论与其他许多挑战已成定论的理论风格都是一个模式的。

您的理论就是假设了“远近日点(曲率半径的)曲率中心在太阳系质心上”,然后用角动量守恒等得到一个新的引力公式。我假设您的论证过程完全正确,我也可以承认您的理论也不违反能量守恒定律。您的理论完全自洽。这是自然的,任何一个人都可以从任何一个自己假定的公理得到自己的一套自洽的理论体系。所以我完全承认您的理论的完备性,就像我也可以承认黄德民,马国梁理论的完备性一样。

但是,我有几个问题要问您:

(1)               既然您可以这样做,并且得到了自洽的理论。为什么牛顿引力的结论就不是自洽的了。如果牛顿理论中间推导过程正确,无论它的初始条件“太阳系质心(注意:分析力学中在讨论有限质量的引力行为时,用的都是质心系的质心)就是焦点”对不对,只要它的推理是对的,就不会违反能量守恒,就一定是自洽的。所以根本就不存在您的“论证它与能量守恒违背”,除非它的推理出错了。

(2)               您说“牛顿引力椭圆轨道违反能量守恒”是指它的出发点“太阳系质心就是二次曲线焦点”有问题呢还是指它的中间推理过程有问题??

我的回答是:任何一个人都可以从任何一个假设比如“(您的)太阳系质心是曲率中心”或者我的随便一个假设“太阳系质心是离曲率中心附近多少距离的点,等等”,通过用角动量守恒,得到一个新引力公式,使得它自洽。所以,出发点对不对,与是不是违反能量守恒是没有关系的(每一个假想的理论出发点(公理)都对应着一个各自自洽的引力公式)。如果中间推理过程错了,那才会违反能量守恒的。如果牛顿椭圆轨道中间推理是没有错的,那么它一定不违反能量守恒。比较一下您对他的批评论证和我看过的分析力学,我认为您的对他的批评存在几条问题(我早已指出)。

(3)               我这里是纯粹从逻辑上分析。由于我对(2)的说明,看来您是倾向于“牛顿椭圆轨道中间推理有错”,那么何不改正它的中间推理过程呢?(不改变出发点“太阳系质心就是二次曲线焦点”)。您何必“急于”提出新的出发点“太阳系质心是曲率中心”呢?显然,这里您需要回答一个自然性问题:为什么您的出发点就一定是对的?因为什么样的出发点就对应着什么样的新的自洽的引力公式。

(4)               由于任何人什么样的出发点就对应着什么样的新的自洽的引力公式,所以存在着无穷多个引力公式了。所以一切的这方面工作都是空对空,都是虚的。只有再加上实验,才能来挑选出其中的反映实际的引力公式。实验是什么呢?它是开普勒第三定律“R^3/T^2是常数”。这是一条纯实验观察得到的经验公式。只有加上了这条实验,才不是空对空了。而您的理论只有假设和分析,没有实验,目前还属于空对空,所以您需要实验资料。否则您的理论根本就没有资格挑战牛顿引力椭圆轨道。因为十三亿中国人人人都可以任意假想一条轨道(出发点),得到十三亿个引力公式,且谁都没有资格批判谁是错的,直到有了实验证据。

(5)               以上就是我替您(也替任何挑战相对论量子论者)回答的自然性问题。

(6)               还有一条,您把“太阳系质心”,“太阳质心”区分得很开。实际上,这个区分不是很本质的问题。要不要区分,与所研究问题实际情况有关。如果太阳质量不大,与行星质量可以比较,那么就重视太阳系质心;如果太阳质量为很大,那么两个质心(太阳系质心,太阳质心)重合,就不必区分。为了研究一个基本的引力定律,您完全可以研究一个高度简化抽象概括的模型:假设太阳质量无穷大,两个质心(太阳系质心,太阳质心)重合,简化问题,得到实质。所以您把太阳系质心(而不是太阳质心)当作曲率中心,实在不是一个基本的假定,而是一个加重麻烦的非本质性东西。这就是我说的”您把不相干的东西引入了进来”。这也是您需要“反省”的一个自然性问题。

在您的基本前提“远(近)日点曲率中心是太阳质心”(我假设太阳质量无穷大)基础上,可以推导,得到您新的引力公式。这当然是自洽的。这个自洽的理论符合不符合实验呢?我认为显然是不会符合实验的。牛顿引力公式能计算哈雷彗星周期76年,笔尖上预言了天王星,海王星的发现(这是历史佳话),人造卫星,计算各种天体力学问题取得的成功,目前微观宏观实验都证明了牛顿距离平方反比引力公式是对的(所有引力疑难问题都属于高阶引力问题),四维空间引力是距离三次放反比,五维空间引力是距离四次放反比。有人想用实验来证明在亚原子尺度下,看看引力公式如何,企图找到额外的空间维度,但实验仍旧证明牛顿平方反比公式是对的。广义相对论的一级近似就正好是牛顿引力理论,相互印证这加强了两者的信心。而您的公式与牛顿引力公式相差太大,我不认为您的理论也能做以上这些工作。在一阶近似下,您的理论就不与实验符合。

总之:任何一个人都可以从任何一个自己假定的公理得到自己的一套自洽的理论体系。谁也没资格批判谁错了。因为任何人都是空对空。您对牛顿引力违反能量守恒的论证存在几条问题。只要推理正确,理论的出发点对不对,与是不是违反能量守恒是没有关系的;“太阳系质心”,“太阳质心”的区分也不是基本引力公式的本质性东西。结合实验,您的理论不对。

以上也是所有挑战传统理论的理论所存在和需要回答的逻辑问题。

沈建其,2002 12 10

 

 

 

 

精彩推荐>>

  简捷回复 [点此进入编辑器回帖页]  文明上网 理性发言
 推荐到西陆名言:
签  名:
作  者:
密  码:
游客来访 
注册用户 提 交
西陆网(www.xilu.com )版权所有 点击拥有西陆免费论坛  联系西陆小精灵

0.13264894485474