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上一主题:王令隽:现代宇宙学及DET 理论的... 下一主题:"加利略变换"与"...
[楼主]  [91楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/15 13:14 

二、物质的结构
物质也是由实空和虚空所组成,物质是空间的一部分,物质和空间一样也是无限可分的。
物质的结构有一个重要的特点,那就是物质以不同的层次分布,这种分布是不连续的。通常把物质分为微观、宏观和宇观三个层次。微观是指目前已知的分子、原子、原子核和基本粒子所构成的物质系统;宏观包括地球上的物体、卫星、行星和恒星所构成的物质系统;宇观是由星团、星系、星系团、超星系团和总星系所构成的物质系统。
物质的层次是互相联系和无限可分的。任何一个物质层次无不都是上有更高的层次,下有更深的层次。层中有层,层层相联。任何一个物质层次只是无穷层次系列中的一个“关节点”,从而形成层次的等级性。某个层次总是由下一个或下几个层次所组成。
三、自然界量化原理
质量是物质的量化,长度是空间的量化,速度是运动的量化,时间是运动过程的量化,动量和能量是运动物质的量化。因此时空是可以量化的,也就是说具体的时空是可以用数学的方法来描述的。可以量化也是时空的重要属性之一。物质不灭,动量和能量守恒,这就是自然界中最基本的量化原理。
任何方程的解,可归结为是一些特殊的点线面。实际上,任何物质都是有大小的,严格地说,数学上没有大小的点,没有粗细的线和没有厚薄的面,在物理世界中都是不存在的。因此,点、线、面的概念甚至数学方程,在物理学上是建筑在沙滩上的,只能近似地去分析和理解它们。它不过是一种数学的抽象。除了那些计数值的测量以外,任何计量值的测量都不是绝对精确。因此任何过程是不可绝对精确地测量的。绝对精确的物理方程是不存在的。可以这样说,物理方程只是对具体过程的近似和模拟。那种认为物理方程的解一定是精确的看法是错误的和有害的。可以这样说,自然界是可以量化的,但是自然界是不能精确地量化的。
四、物质相互作用原理
物质是对空间的占有,空间已被一种物质占领,它就会阻碍另一种物质对同一空间的占领。由于物质是运动的,物质经常会运动到一起,也就是说,两种物质要同时占领同一空间。但两物质又不允许同时占有同一空间,即是说两物质不能互相通过,于是一个碰撞过程就会随之发生。物质避免占有同一空间的方法是相互让开,这一让开的结果是改变了原来的运动状态。于是我们说,物质受到了力的作用。因为只要物质的运动状态有改变,它就一定受到力的作用。我们完全有理由认为物质间的相互作用就是碰撞,力就是物体间的相互碰撞,碰撞是物体间唯一的相互作用,这就是物质相互作用原理。下一篇马上就会接着详细讨论。
五、自然界统一原理
人们普遍认为世界是物质的,物质是运动的。列宁认为除此以外再也没有其它东西了。显然,这种对世界的认识是不完整的,因为还有碰撞。碰撞不是物质,它是物质间的相互作用;碰撞不是运动,它是运动的干涉。碰撞并不完全属于物质或运动的范畴。显然,在碰撞过程中会产生新的运动或新的物质。因此碰撞是世界发生变化的唯一动力。
因为物质是由实空和虚空组成的。在物质和运动这两个要素的基础上,再加上第三个要素碰撞,我们就可以得到任何层次都适用的自然界统一原理:
世界是由物质组成,物质在不断地运动着。运动到一起的物质之间会发生相互碰撞,从而产生新的运动或新的物质。物质不灭,动量和能量守恒,碰撞是物质间唯一的相互作用。
不难看出:有物质没有运动的世界是一个静止的抽象的世界,仅有物质和运动的世界是一个没有动力的世界。这种自然界不含有力的因素,不能解释运动状态发生变化的原因。只有包括物质、运动和碰撞三个要素的自然界才是一个简单、和谐、自洽和真实的自然界。
六、一个有中国特色的宇宙观
以上的宇宙观是由中国2500年前的老子最先提出,后由中国人不断完善的。它是一个具有中国特色的宇宙观。
这个宇宙观除了带有强烈的物理色彩外,还有以下两个特点:
1、这个宇宙观把自然界分为空间和时间。又把空间分成实空和虚空。这样一来,就把等同实空的物质和虚空同时纳入空间之中,没有绝对的实空又没绝对的虚空,把实空和虚空巧妙地结合在一起,避免了真空、绝对真空等模糊概念。其实,空间实和虚就是辩证法的物理基础。
2、这个宇宙观把物质定义为对空间的占有,其实质就是引入了物质间的相互作用——碰撞。从而使得宇宙间有了发生变化的动力,这才是一个真正的自洽的宇宙。不难理解,对心弹性碰撞的双方共处于同一时空之中,碰撞时它们相互斗争,它们的动量在向各自反面变化,这正好又是对立的统一规律。在这里,碰撞正好是对立的统一规律的物理基础。

 [92楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/11/15 15:56 

我的宇宙观与叶先生一致——
关于宇宙理论的建立我们应当坚持辩证唯物主义的立场和观点。根据目前已有的科学观测事实,我们认为只有“均匀—等级式”宇宙模型才是最为合理的。该理论主要有以下几个观点:
1、宇宙是物质的,物质的形态具有多样性。从真空场到基本粒子、星云、星系都是物质的不同形态。不同形态的物质可以相互转化,但物质在本质上是统一的。物质充满了所有的空间,但各处密度悬殊很大。
2、宇宙在空间上是无限的。从总体上说,我们不论向哪个方向都探测不到空间的边缘,只有各个独立的物质体系所占据的空间才是有限的。且全宇宙的空间从本质上说应当是连续的、统一的,各向同性、处处均匀。但实际上由于物质分布的并不均匀,所以空间的特性可能会随之变化。
3、宇宙在时间上也是无限的。从总体上说,宇宙即没有开端也没有末日,而是永恒存在的。只有各个独立的物质体系才都有一定的寿命,要经历“形成—存在—解体”的过程。因此谈论总宇宙的年龄是没有意义的。我们所研究的只能是某一物质体系的历史及未来。
4、宇宙内的运动是永恒的。由于空间和物质就总的来说是不可分割的,所以宇宙在总体上是没有运动的。所有运动都是其内部物质间的相对运动。两处的物质可以相互易位,每处的物质也都可以移到另一处。运动是空间和时间的共同体现。其中物体相对真空场的运动叫做绝对运动,在物理学上具有特殊的意义。由于运动,使宇宙内的物质形态具有无穷的多样性且还在继续演变着。物质的级别越高,其演化过程就越慢。但只要物质的运动永不停息,那么宇宙的形态也就将永恒的演化下去。
5、宇宙内的物质是相互作用的。由于力的存在,不仅改变了物体的形位状态,还改变了物体的运动状态,从而使宇宙内的物质运动变得复杂多样化了。它破坏了运动的规律性,使我们对未来的预测变得非常困难。由于力的作用还决定或改变了物质的结构。其中斥力的作用是使物质发散、均布、抵抗引力;而引力的作用则是阻止物质发散、使其凝聚、抵抗斥力。从距离上说,由于引力的级别不同,从而形成了不同级别的物质体系。例如由强相互作用而使核子结合成了原子核;而由电磁力作用则形成了原子、分子、液体和固体;再由万有引力作用则形成了星体、卫星系、行星系、恒星系、星系群、星系团等等。研究发现:物质系统的级别越高,它们彼此间的距离就越远,内外作用就越弱,因而结构就越松散。到了星系团这一级,彼此间的距离已十分遥远,万有引力的作用已经趋于零,因此不大可能再结构成更高级的所谓“总星系”。现代天文观测结果也证明了这一点。观测发现:在距我们150亿光年远的半径范围内,星系分布并没有大的不均匀现象,也没有发现在该距离之外有宇宙边缘存在的迹象。另外通过研究我们还发现:在微观领域内,物质的粒子越小,其内力作用就越强,粒子结合的就越牢固,其寿命就越长( 趋于无限长)。真空场就应该是由比光子更小的粒子组成的。真空场总是处于不停的动荡中,不断吸收着从各个方向辐射来的能量,当达到一定程度后即生出实粒子来。先是轻子,后是介子、重子。在宇宙中,粒子越小,其数量就越多。
6、宇宙是动态守恒的。不论是物质的各个种类,还是物质的各种形态,从短时间、局部看可能并不守恒;但从长期看、全面的看,则应当是守恒的。因为宇宙是永存不灭的,物质运动演化的过程是连续不断的,而各种事物都是物质在运动过程中组合、结构的结果。在转化的过程中此消彼长、轮回出现。不管其过程多么复杂,各种事物从总体上总是维持着“生态平衡”。每种事物的寿命和拥有量都是由它自身的性质和环境共同决定的。由于物质的永恒性及其演化的循环性,所以宇宙永远也不会走向单一和“热寂”的状态。虽然它现在的状态既是它过去的状态,也是它在无限的未来的状态,但它们却永远不会完全相同。
总之,宇宙往上看是其空间趋于无穷大,“天外无物”; 而往下看则是所有的空间都充满了无限细腻的基态场。而所有的实物质则都组合成了各级物质系统,它们大体上均匀分布于所有的空间,并在其中相互作用、相对运动着,各自相对背景场不断地浮游着——这些观点应是构成正确的宇宙理论的基本框架。
[楼主]  [93楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/15 19:27 

好!

宗荣:
你在《科学中国人》杂志不是说过低频电磁波的速度应就比光速小,人们已经有试验证明了这一点。因此波动介质变硬说是能用试验证明的。更深入的论述请见《电磁波速度与其频率的曲线关系》一文。”我们就想听听你更深入的论述。

葛兴:
人们认为真空中电磁波的速度是不变的。由于光也是电磁波,电磁波的速度也就是光速,约为每秒三十万公里。真空中电磁波的速度只由真空中电磁常量决定,与其频率等其它任何因素都无关。我们知道,形而上学用孤立、静止、片面的观点看世界,认为一切事物都是孤立的,永远不变的。真空中电磁波速度不变这一观点是不是也有点形而上学的味道呢?请看以下分析和事实。
通常情况下,声音在水中的传播速度为1450米/秒,但20年前人们惊奇地发现,当声波频率达到几个T(1T=1012)赫兹时,这一频率下的超声波在水中的传播速度竟增加了2倍多。意大利物理学家通过实验最终以高弹性介质理论成功地解释了这一现象,解决了困扰物理学20年的难题。
意大利的科学家的高弹性介质理论认为,超声波的频率越高,水的弹性越高并更难移动,成为一种高弹性介质,超声波在这种介质中的扩散就像在固体中传播一样,而声音在固体中的传播要比在液体中快得多,例如声音在冰中的速度约为3160米/秒,这正好是1450米/秒的2倍多。也就是说,水对超高频超声波的传播有点象固体冰。
人们认为:固体永远是固体,流体永远是流体。但是这个成见对波的传播来说并不成立。
波实际上是由一种往复振动形成的。往复振动时,物体的受力是交变的,当交变力的频率太快,介质向一个方向受力运动后,几乎马上又要受同样大的力向相反方向运动,介质因惯性的缘故来不及作这样的运动。于是,流体介质的振动象固体分子一样只在平衡位置振动而传播波。此时介质的流动性消失了,波在流体介质中的传播就变成像在固体中传播一样。
历史上人们认为以太是传播光的介质,以太和水一样,也是一种流体。光和声音又都是波。因此,有理由认为光在以太中的传播类似于超声波在水中的传播,因为它们的物理本质是一样的。由于可见光的频率非常高,就产生了这样一个问题:是不是以太对传光的传播也好象固体一样呢?如果真的是这样,真空中的电磁波的频率由低频增大到光频其传播速度也应增加。
但是,人们根据Maxwell的电磁波方程,电磁波在真空中的速度:
 [94楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/11/15 20:33 

叶先生,我还是不相信“真空中的电磁波的频率由低频增大到光频其传播速度也应增加”的论断。理由是:1.电磁波不是机械波,其传播速度是真空场被依次感化的速度,而不是机械波的传递速度;即使有机械振动其惯性也不能和实物质介质相类比。2.如果各种色光的速度不同,那么我们看到的天上运动的恒星就不是一个白点,而应该是一条“蓝头红尾”的彩带。因为最快的蓝光被最先看到,同时看到的是它后面的较早发出的红光。再就是脉冲星也应该是每次都先看到蓝光,稍后再看到红光。即使肉眼看不到,那么用仪器也应该观测到。但是没见过此类报道。
[楼主]  [95楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/16 11:11 

叶先生,我还是不相信“真空中的电磁波的频率由低频增大到光频其传播速度也应增加”的论断。理由是:1.电磁波不是机械波,其传播速度是真空场被依次感化的速度,而不是机械波的传递速度;即使有机械振动其惯性也不能和实物质介质相类比。2.如果各种色光的速度不同,那么我们看到的天上运动的恒星就不是一个白点,而应该是一条“蓝头红尾”的彩带。因为最快的蓝光被最先看到,同时看到的是它后面的较早发出的红光。再就是脉冲星也应该是每次都先看到蓝光,稍后再看到红光。即使肉眼看不到,那么用仪器也应该观测到。但是没见过此类报道。
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马先生:“真空中的电磁波的频率由低频增大到光频其传播速度也应增加”的论断是从太阳耀斑的“频率慢漂移”的现象和“雷达波信号延迟”现象中推导出来的。

“电磁波不是机械波,其传播速度是真空场被依次感化的速度,而不是机械波的传递速度;即使有机械振动其惯性也不能和实物质介质相类比。”
真空场被依次感化和介质被依次传递并没有本质的区别。

“如果各种色光的速度不同,那么我们看到的天上运动的恒星就不是一个白点,而应该是一条“蓝头红尾”的彩带。因为最快的蓝光被最先看到,同时看到的是它后面的较早发出的红光。再就是脉冲星也应该是每次都先看到蓝光,稍后再看到红光。即使肉眼看不到,那么用仪器也应该观测到。”
恒星发生耀斑的时候才有“频率慢漂移”,而且只有“太阳射电频谱仪”才能看到。脉冲星离我们太远,连续“耀斑”没有“频率慢漂移”,间断“耀斑”因成千上万年光信号失真也看不到。
[楼主]  [96楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/16 11:13 

 [97楼]  作者:马国梁  发表时间: 2012/11/16 12:26 

孤掌难鸣,希望能得到多方证实和主流界的认可。科学研究的精神也应该是实事求是,要是真那样的话光速的常数地位便被动摇了。
[楼主]  [98楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/16 16:46 

孤掌难鸣,希望能得到多方证实和主流界的认可。科学研究的精神也应该是实事求是,要是真那样的话光速的常数地位便被动摇了。
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国梁友:光速的常数地位没有被动摇,只是电磁波和电磁场的速度是光速被动摇。
[楼主]  [99楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/16 18:32 

 [100楼]  作者:zjq445399880  发表时间: 2012/11/16 23:18 

只要邮费3元吗?我想要一本啊!
[楼主]  [101楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/17 08:50 

只要邮费3元吗?我想要一本啊!
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是。请按照1楼地址寄来3元,写清收书人姓名地址邮码即寄

以上我们讨论了正常状态下以太是逐渐变硬的。但太阳耀斑的出现是一个非常事件。从人们对耀斑的长期观测来分析,这里以太的变硬有两种方式。一种是逐渐变硬,如图1中的Ⅱ型爆发。另一种是突然变硬,如图1中的Ⅲ型爆发,它在米波段漂移速度约100MHz/s。 Ⅲ型爆的强度小及持续时间很短,并且和频率成反比。由于快频率漂移的频率比慢频率漂移要大很多,其频率与时间的曲线要陡很多,所以在这里是以太快速变硬。这从图1中可以看到。综合Ⅱ型爆和Ⅲ型爆可得出这样的结论:当太阳出现耀斑爆发时,对电磁波而言,米波和分米波段上,部分以太是逐渐变硬,但也有部分以太是快速变硬。所以在耀斑开始时以太存在两种形态,就象He-I相和He-II相可以同时存在一样,即“硬以太”和“软以太”,随着时间的推移,“软以太”越来越少,最后全部变成“硬以太”。
另外,当爆发从高频漂到低频后,有时也会再向高频逆向漂移。这时在运动频谱图上出现了一个“U”形,故称这种爆发为“U型爆发”。这是因为太阳抛射的爆发源体积可以比地球还要大。这种爆发源离太阳较远后还会象多级火箭一样多次爆发。把新的爆发源加速到以很大的速度朝我们地球飞来,根据多普勒效应,此时就会产生一个从低频到高频的频率漂移。这种频率漂移和由频率不同的电磁波速度各不相同引起的频率漂移总的效果在一定的条件下就可以形成U型爆发。一开始时是电磁波速度各不相同引起的频率漂移为主,到后来则是多普勒效应引起的频率漂移为主。太阳耀斑的爆发非常复杂,其余的射电辐射类型就不在这里讨论了。
无独有偶,不但太阳耀斑能证明低频率电磁波速度较小,低频雷达回波也能证明同一问题。雷达波的频率也有比较低的,事实表明,用这样的雷达波对准月球(或行星)反射的回波就比激光往返月球(或行星)的时间有所延迟。随着距离的增加,接收回波与发射信号之间可以有较大的时间延迟,从月球的几秒钟到外行星的几个小时。这就从另一个角度证明了低频电磁波的速度比光速要慢。
由此可见,试验可以是一柄双刃剑。本来迈克尔逊试验是为了证明了以太的存在,但是因为试验原理有问题,导致得到了相反的结果:这个试验当今被认为是彻底地否定了以太。
用迈克尔逊试验来否定以太,是一个极为严重的错误。没有以太,就无法弄清磁和光的结构和本质。因为进一步的研究表明,磁是以太的量子涡旋,光是以太的量子涡旋的密度波。
总之,迈克尔逊试验证明了以太是有惯性地存在着,同时光是一种波。

黄宝:
真空中光速对光频的依赖性是实验物理的一个重要课题,Phys. Rev.D 5,796(1972)中有文章说:从对脉冲星的天文观测数据中得出在无线波段(100MHz至400MHz)光速不变性的精度达到10-10; Phys, RevLett. 93,043901(2004)中也有人发表文章,从自然闪电事件的观察中认识到在极低频率段(50Hz及以下)光速不变性的精度达到5×10-4。这些数据直接说明 “真空电磁波速度与频率的关系曲线”是错误的,那个曲线中光速的改变可达百分之九十以上,这也直接推翻了以太说的根据。
理论物理学不是民间科技者工作的好方向,因为它是许多受专业训练的物理学工作者长期思考和琢磨的东西,已经是好几代非常优秀的物理学家建立起来的领域,没有特别原因,一个人不应认为他比爱因斯坦和他之后的几代物理学家的总和还聪明些,能看出他们工作的重大“缺陷”。

葛兴:
人们为了维护电磁波和磁场的传播速度是光速这一金科玉律,有时不惜采用一些虚假的材料和伪造的手段。我没有时间去考证这些发表在世界顶级刊物上的文章,我是从对太阳耀斑的观测中得出这个结论的,你要反对我的观点,则必须用事实来直接反驳我,而不是回避我提出的问题,而间接用发表在世界顶级刊物上的一两篇文章来否定我的观点。
至于民科中的少数人有重大发现的在物理史上比比皆是。如爱迪生、瓦特、法拉第等等,我就不多说了。
不过,由于传统习惯势力非常强大,电磁波的速度在频率很低时比光速小的观点在现阶段是很难为人们所接受的。例如有人认为,天文上观测到的超新星爆发是各个波段都同时观测到辐射突然增强,特别是Ⅰb型和Ⅱ型超新星观测到强射电辐射。但超新星大多在银河系外,距离我们在十万光年以上,如果电磁波传播速度与频率稍有关系,是决不可能同时观测到射电辐射的。这就与太阳耀斑的观测发生了矛盾。
但太阳离我们很近,太阳耀斑又能频繁地重复爆发,仪器测量也能精密地重复,其可信度应很高。超新星离我们太远,其中的变数很多,它们比太阳大很多,可能不是象太阳那样间断地爆发而是连续地爆发。我们无法确切知道它爆发的具体时刻,同时它的可信度远没有能反复观察的太阳耀斑高。物理学是一门实验科学,任何理论必须接受实践的检验。
好了,这些问题以后还要详细讲到。就到此为止吧!
[楼主]  [102楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/17 13:46 

第二篇
《关于两种力学观的对话》
葛兴:
伽利略曾经在《关于两种新科学的对话》一文中说:“探讨自然运动加速的原因,目前似乎不是适当的时候。许多哲学家对这问题发表了许多不同的见解,有的说,是由于向心的吸引,有的说,是由于物体内各个极小部分彼此之间的推斥,有的则认为,是由于落体周围媒质的某种应力,它驱使落体从一个位置移到另一个位置。这些幻想以及其他的见解,本应予以检查,可是,现在实在不值得去做。”
牛顿也曾经说:“我谈到吸引与推斥,正如我在同一意义上使用加速力和运动力的一样,对于吸引,推斥或任何趋向于中心的倾向这些词,我在使用时不作区分,因为我对这些力不从物理上而只从数学上加以考虑:所以,读者不要望文生义,以为我要划分作用的种类和方式,说明其物理原因或理由,或者当我说到吸引力中心,或者谈到吸引力的时候,以为我要在真实和物理的意义上,把力归因于某个中心(它只不过是数学点而已)。”

宗荣:
这说明伽利略和牛顿在当时的情况下对力的本质不清楚。即使在今天对力的本质仍然如此。

葛兴:
其实,这是牛顿力学的一个重大缺陷。牛顿对于重力的本质是这样讲的:“我已经用……重力解释了天体现象和海洋的运动,但还未有把这种力量归之于什么原因。……直到现在,我还未能从现象中发现重力所以有这些属性的原因。我也不想作任何假说。……而假说在试验哲学中是没有地位的,……重力实际上是存在的。它是按照我们已经阐明的定律在起作用,它对说明种种天体及海水的运动是很有用的,能达到这一点对我们来说已够满意了”。
美国诺贝尔奖金获得者R•费曼在他的《物理学讲义》中这样写道:“如果你坚持要得到一种力的精确定义的话,你永远也得不到它!”
于是,力学上存在着一种非常反常的现象:力学是一门精确的科学,而力学中最基本的概念力的物理本质,从伽利略到牛顿再到现在仍然是不清楚的!这当然是牛顿力学的一个重大缺陷。今天人们把力的物理本质定义为物体间的相互作用,但仍然说不清究竟是一种什么样的作用。
不是伽利略实在不值得去弄清力的物理本质,也不是牛顿只要满足于数学力就够了。实际上是人们当时还无法令人信服地弄清力的本质。所以费曼说,你坚持要弄清力的物理本质的话,永远也办不到!
但是,力是物理学和力学的最基本最重要的概念之一,是物理大厦和力学大厦的基石。力的物理本质不弄明白,物理大厦和力学大厦的基础就是不牢固的,说不定某一天会倒塌下来。力一定有物理本质,只不过是力的物理本质隐藏得很深,很难发现罢了。
人们认为力是探索世界的线索,力一定有统一的物理本质,各种力一定能统一起来。人们花费了大量的人力物力去解决这一问题,但是,力的统一的研究课题久攻不下,并处于这样一种难堪的局面:从伽利略和牛顿开始,一百多年来,世界上最优秀的科学家前扑后继,企图把四种力统一起来,结果谁也没有成功。爱因斯坦花了后半生的时间,就连把万有引力和电磁力统一起来的努力,也以失败而告终。因此力的统一问题就成了踏破铁鞋无觅处的老大难问题。
面对这样一个时旷日持久的老大难问题,人们显得有些束手无策,只好焦虑地、迫切地、一遍又一遍地发出这样的呼喊:力的物理本质,你在哪里?
[楼主]  [103楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/18 08:48 

黄宝;
力的物理本质,你能说清楚吗?

葛兴:
力的物理本质,实际上是一个选择统一力的突破口问题。爱因斯坦把统一力的突破口建立在几何化的世界——统一场论上。事实证明这一突破口的选择是不成功的。
1916年爱因斯坦完成广义相对论以后,基于物质世界的统一性和内在和谐性信念,认为广义相对论只能描述引力场是不够的,应该将广义相对论加以推广,使它不仅能够描述引力场,同时也能够描述电磁场。既然广义相对论已经揭示引力场是一种弯曲空间,可以用几何化的方法来描述。那么,电磁场也应该可以用同样的几何化方法来描述。另外,爱因斯坦还认为,实物与场也应是统一的,实物与场没有本质的区别,它们之间的区别只是定量的。实物便是能量密度特别大的地方,场便是能量密度小的地方,场是唯一的实在。基于这种认识,爱因斯坦认为可以建立一种新的理论,它的最终目的就是要用随时随地都能有效的结构定律去解释自然界中的一切现象,亦即它不仅能够描述引力场,同时也能够描述物质和电磁场(在爱因斯坦提出统一场论时,人们只知道存在引力场和电磁场),这就是爱因斯坦的统一场论思想。
爱因斯坦于1922年1月完成第一篇关于统一场论的论文后,在他后半生的三十多年时间里,除了关于量子力学的完备性讨论以外,几乎把全部的精力都用于统一场论的探索。开始的前几年他非常乐观,以为胜利在望,但后来却发现困难重重。他认为现有的数学工具不够用,转而进行数学研究,但一直都没有取得真正具有物理意义的结果。但他不气馁,毫不动摇地走他所认定的路。由于他远离了当时物理学研究的主流—量子场论,使得他晚年非常孤立,但他无所畏惧,直到临终的前一天,他还在病床上准备继续他的统一场论的数学计算。爱因斯坦在临终前叹息说:“我完成不了这项工作了,他将被遗忘,但是将来会被重新发现” 。
爱因斯坦基于物质世界的统一性和内在和谐性信念,无疑是正确的。但是物质世界的统一性和内在和谐性,只能从物理世界中去寻找,不应该从几何中去寻找。那么,我们应该怎么样从物理世界中去寻找统一力的突破口呢?
在前面我们已经谈到:物质是对空间的占有,空间已被一种物质占领,它就会阻碍另一种物质对同一空间的占领。由于物质是运动的,物质经常会运动到一起,也就是说,两种物质要同时占领同一空间。但两物质又不允许同时占有同一空间,即是说两物质不能互相通过,于是一个碰撞过程就会随之发生。物质避免占有同一空间的方法是相互让开,这一让开的结果是改变了原来的运动状态。于是我们说,物质受到了力的作用。因为只要物质的运动状态有改变,它就一定受到力的作用。我们完全有理由认为物质间的相互作用就是碰撞,力就是物体间的相互碰撞。 显然,这里是把碰撞作为统一力的突破口了。碰撞是物体间的排斥作用,力也是物体间的相互作用,在这一点上它们是非常吻合的。同时,碰撞不是几何问题,正好是一种司空见惯的物理现象。而且,研究碰撞问题不需要高深的数学知识,只需要描述动量守恒定律的一次方程就足够了。

黄宝:
力是物体的相互作用,力有大小、方向和作用点三要素这就足够了,这就是力的本质。力还能有什么其它本质?
其实是你想得太简单,如果这样人家早想到了。碰撞?静力是什么碰撞?支承力和压力是什么碰撞?万有引力又是什么碰撞?
[楼主]  [104楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/18 12:29 

葛兴:
不是我想得太简单了,而是人们到目前为止没有找到正确的方法。力是物理学中最基本的概念之一,凡是物理概念,一定有一个物理模型,只有这个模型被我们把握了,这个概念的物理本质才能被我们所把握。就象一部机器一样,只有它的组成部分及其工作原理清清楚楚,才能准确地把握它。所以,我们首先必须解决力的物理模型,然后分门别类地去研究各种力。力的物理模型是怎样的呢?我们知道力有大小、方向和作用点三大要素,这才是力的本质。让我们从力的三要素开始吧!
如果说碰撞就是力的话,那么碰撞过程必须具有力的一切特性。实际上正是这样的!
假设有两个发生对心完全弹性碰撞的球A和B,这一碰撞过程有如下一些特点:
1、碰撞方向
因为A、B的运动是有方向的,它们之间的碰撞发生在其运动方向上。随着A、B运动方向的不同,它们之间的碰撞方向也不相同。所以,碰撞具有方向性。
对碰撞的任意一方而言,如果它是运动的,它碰撞对方的方向和它的运动方向相同,它被对方碰撞的方向则和它的运动方向相反。如果它是静止的,它碰撞对方的方向和对方的运动方向相反,它被对方碰撞的方向则和对方的运动方向相同。
2、碰撞作用点
A与B碰撞时,总是相互碰击在双方先接触的某个特殊位置。我们把A、B这种特殊的接触点叫做碰撞作用点。
3、碰撞剧烈程度
对不同的碰撞过程来说,有的进行得剧烈些,有的则缓慢些。一般来说,它们有着剧烈程度的差别。
由动量守恒定律可知,在只有两个物体碰撞的情况下,碰撞过程中一方增加的动量恰好为另一方减少的动量。只有这样,才能保证碰撞前后总动量保持不变。因此,碰撞过程的实质是碰撞双方交换了动量。
从碰撞开始到碰撞结束,有一个时间过程。我们把这一过程叫做碰撞时间。
一方面,在相同的碰撞时间里,碰撞双方的动量变化越大,碰撞也就越剧烈。因此,碰撞剧烈程度与碰撞任意一方动量变化的大小成正比。
另一方面,在动量变化保持不变的情况下,碰撞时间t越短,碰撞就进行得越迅速,碰撞也就越剧烈。因此,碰撞剧烈程度与碰撞时间成反比。
于是,碰撞过程任意一方的碰撞剧烈程度的大小等于其动量变化率。当然,其方向为速度变化的方向,也就是它被碰的方向。
4、碰撞的作用与反作用
在A与B的碰撞过程中,A碰撞了B,同时也受到B的碰撞。把这一特性叫做碰撞的作用与反作用。A对B的碰撞作用在B上,同时A受到B的碰撞则是作用于A上。换句话说,碰撞的作用与反作用是作用在两个不同的物体上。
碰撞作用剧烈程度与碰撞反作用剧烈程度的大小,根据碰撞作用剧烈程度的大小等于其动量变化率,其方向为速度变化的方向的定义,有如下结论:对心完全弹性碰撞过程中的碰撞作用与反作用,其剧烈程度相等,方向相反,在一条直线上,并且作用于两个不同的物体。
5、碰撞的作用方式
两物体只有相互接触才能发生碰撞,因此,碰撞的作用方式是相互接触。
6、碰撞的间断性
碰撞总是一次次地进行的,因而碰撞是间断的,不连续的。
不难发现,碰撞和力有着完全相同的性质。它们的方向、大小、作用点、作用和反作用、作用方式和连续性等特性一一对应。为了明确起见, 把碰撞与力的基本特性比较如下:
(1)、方向:碰撞有方向,力也有方向。
(2)、作用点:碰撞有作用点,力也有作用点。
(3)、大小:碰撞有剧烈程度的大小,力也有大小。
(4)、作用与反作用:
碰撞作用与反作用剧烈程度相等,方向相反,在一条直线上,分别作用于两个不同物体。
作用力与反作用力大小相等,方向相反,在一条直线上,分别作用于两个不同的物体。
(5)、作用方式:碰撞时两物体互相接触,力没有“超距”作用。
(6)、连续性:碰撞是一次次进行的,力是不连续的。
碰撞与力还这样紧紧地连在一起:在碰撞时间里,两物体的速度在不断地变化着,因而两物体不断地受到力的作用。碰撞过程开始,力的作用出现;碰撞过程结束,力的作用消失。同时,物体的被碰方向就是它的受力方向,碰撞作用点恰是力的作用点,碰撞剧烈程度的大小又正好是力的大小。这一切决不可能是偶然的巧合。因此,我们完全有理由认为力起源于碰撞。
[楼主]  [105楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/18 14:17 

宗荣:
你这是从力的基本特点入手,特别是从碰撞过程中的碰击点来解释力的作用点很有说服力。如果能用碰撞模型来说明静力、支承力、压力、万有引力、电磁力、强力和弱力那就更完美了。

葛兴:
好吧,我尽量争取这样做。因为微观世界尚不很清楚,你不能太苛刻了啊!
在物理学中通常使用归纳——演绎法。归纳法是从个别到一般的认识方法,演绎法则相反,它是从一般到个别的认识方法,即从已知的一般原理出发来考察某一特殊对象,从而推演出有关这个对象的结论的方法。归纳和演绎是科学认识过程中两个相互独立又相互依存的思维方法,都是科学认识过程中不可缺少的。下面我们就使用归纳——演绎法来寻找力的本质。
人们抽象地认为力是物体间的作用,但是没有说清楚力究竟是一种什么样的具体作用。我们不禁要问:力是如何产生的?其本质到底是什么?为什么力有共同的特性?它究竟有没有精确定义?
辩证唯物主义告诉我们:矛盾的普遍性即寓于矛盾的特殊性之中。因此,力的普遍性也应存在于一个特殊过程之中。首先必须找到这个产生力的特殊过程,才能说明力的本质问题。
尽管力的具体作用过程一定是存在的,但是这个过程由于科学技术水平问题和有很多的伪装而隐藏得很巧妙,故很难发现。
我绞尽脑汁,花了三十年的时间去寻找和分析一个又一个过程,一次又一次地被自已所否定,一无所获。后来偶然看到一本碰撞的书,突然触发了我的灵感:在碰撞过程中,碰撞双方的运动状态都会改变,不是从而产生一对碰撞力吗?正所谓:踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫。
从对碰撞过程进行认真深入的解剖中,发现了碰撞过程具有力的一切特点。不但大小,方向,作用点,作用与反作用一一对应,而且能证明牛顿三大定律,我终于得出了力是物体间的相互碰撞的结论。
这里有必要再重申上一段话:碰撞与力紧紧地连在一起。在碰撞时间里,两物体的速度在不断地变化着,因而两物体不断地受到力的作用。碰撞过程开始,力的作用出现;碰撞过程结束,力的作用消失。同时,物体的被碰方向就是它的受力方向,碰撞作用点恰是力的作用点,碰撞剧烈程度的大小又正好是力的大小。这一切决不可能是偶然的巧合。因此,我们完全有理由认为力起源于碰撞,并给力下个精确的定义:
力是物体间的相互碰撞。物体受力方向是它被碰方向,力的作用点是碰击点,力的大小是碰撞剧烈程度的大小。
这一定义不是头脑里固有的,而是对碰撞过程的客观抽象,是从碰撞这一个特别的过程归纳出力的一般特性。因此,它是一个归纳法的典型案例。
[楼主]  [106楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/18 18:12 

力的这一定义能解决如下问题:
1、能具体地说明力的大小、方向和作用点。
2、因为碰撞是相互的,这一定义能清楚说明作用力与反作用力。
3、因为碰撞时物体相互接触,这一定义能说明为什么力没有超距作用。
4、因为两物体碰撞的实质是双方交换大小相等方向相反的动量,可以将任一方的动量交换率的大小定义为碰撞的剧烈程度,因此,这一定义可直接得出F=mdv/dt=ma,从而将力是物体间的相互作用这一定性定义和力的定量定义F=ma有机地结合起来。
5、力的新定义仅将原定义“力是物体间的相互作用”更改了两个字,即将其中模糊不清的“作用”一词更换为物理意义明确的“碰撞”一词,并由此认为:物体间的相互作用只有唯一的一种——碰撞。提出了力的大统一的物理模式。
6、我们知道,牛顿第二定律只有在惯性系中才成立。因此,牛顿力学体系需要有一个绝对惯性系存在。而在碰撞过程中,只须把所有的碰撞迭加在一起,在碰撞结束后使用动量守恒定律就够了。不需要牛顿第二定律,不用管它是不是惯性系,一般地,所谓非惯性系就是该系统中正在发生物体的相互碰撞。因此,力的精确定义,就自然而然地解决了绝对惯性系问题。
人们认为,简单、对称、统一就是物理学之美。从某种意义上讲,它们是评价物理学理论的最高标准。自然界的现象是错综复杂的,然而背后隐藏的规律则是简单的。物理学正是建筑在这一基础之上,任何物理理论,归根到底只有少数几条基本的假定。下面我们就从简单、对称、统一的角度上,将力的碰撞理论和几何场论作一比较。
力的碰撞理论是简单的。第一、碰撞过程可以从物质运动到一起自然而然地产生,不需要任何其它的假设;第二、它能简单形象地说明力的一切特性;第三、它不需要高深的数学知识,只需要描述动量守恒定律的一次方程就足够了;统一场论是复杂的。第一、几何场论不能从物质运动过程中自然而然地产生,需要假设一个弯曲的空间;第二、它不能简单形象地说明力的基本特性;第三、它需要极为高深的数学知识,爱因斯坦认为现有的规范场和非欧几何还不够用,迫使他不得不进行数学研究。
碰撞过程的图象是两个物体沿同一直线的两端向同一点运动,如果碰撞双方的质量和速度都是一样的,那么碰撞过程任何时候都是关于相遇点是完全对称的!将两物体互换位置也无影响。这一对称的平直空间要比弯弯曲曲的非对称性空间要优越得多。
统一就是要求理论在不附加太多的基本假定的基础上尽可能前后一致地解释更多的物理现象。统一场论只争取统一万有引力和电磁力,而碰撞理论是要争取统一所有的力!在统一的目标上统一场论也远远不及碰撞理论。
根据简单性原则:如果有两个理论,几乎能解释同样多的事实,谁简单,物理学将选择谁。显而易见,物理上的碰撞理论比几何上的统一场论要优越得多。
众所周知,目前自然界普遍存在四种力:强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用,它们决定了现今自然界的各种物质运动。物理学的目标就是要将四种力统一成一种力,即所谓的大统一。
如果认为只要有了力的精确定义,力的大统一就完成了,那就错了。因为我们仅完成了归纳——演绎法中归纳的一步,还有演绎——从已知的一般原理出发来考察某一特殊对象的一步还没有完成。也就是凡是发现一种力,都得建立一个具体的碰撞模型来加说明。
事实上,这样作是非常困难的。因为宏观上的碰撞人们很容易识别和认可。但是微观上的许多粒子一时还无法直接观察到,这就给碰撞过程的识别增加了意想不到的巨大困难。具体的碰撞过程是客观存在的,决不是任凭人去设想一个。同时,有些过程由于有很多的伪装,隐藏得很巧妙,找到真实的具体碰撞过程也决非是件容易的事。
例如在万有引力问题上,伽利略说:“探讨自然运动加速的原因,目前似乎不是适当的时候。许多哲学家对这问题发表了许多不同的见解,有的说,是由于向心的吸引,有的说,是由于物体内各个极小部分彼此之间的推斥,有的则认为,是由于落体周围媒质的某种应力,它驱使落体从一个位置移到另一个位置。这些幻想以及其他的见解,本应予以检查,可是,现在实在不值得去做。”
牛顿对于重力的本质是这样讲的:“直到现在,我还未能从现象中发现重力所以有这些属性的原因。我也不想作任何假说……重力实际上是存在的。它是按照我们已经阐明的定律在起作用,它对说明种种天体及海水的运动是很有用的,能达到这一点对我们来说已够满意了”。
这就是说,对万有引力的起因众说纷纭,很难统一。限于当时科学技术水平的限制,一时难以找万有引力的起因,就连伽利略和牛顿也无何奈何,万有引力的起因已经远远地超越了时代的科学水平,即使在今天也是如此。因此我们必须承认,限于时代的科学水平,有些力我们一时还找不到具体的碰撞模型,寻找力的具体的碰撞模型将是一个长期的艰巨的任务。
 [107楼]  作者:yuzhoumima  发表时间: 2012/11/18 18:56 

 

三炒《一个本土中国人的呐喊》

    从老叶的语调中可以认识到爱好物理如醉如痴,废寝忘食,死去活来,一如继往。老叶在业是为了确保生存,更好爱好。一心不能二用,所以在事业上没有突出贡献,没有与袁隆平坐在一起。老叶在物理学有超前发现,而物理学是一切科学理论的基础,所以老叶敢冒险呐喊。而冒险与创新是不可分割的,用爱因斯坦的话说:在精密自然科学中一次冒险也不做便不会有真正创新。创新也是民族的灵魂、国家兴旺发达的不竭动力,从事基础研究要么一事无成,要么一鸣惊人。爱因斯坦成功了,现在还有人否定相对论。老叶要创新,也要做好两种准备,鲜花和掌声可能少,来自各方面的压力以及误解、责难、诋毁、嘲笑、挖苦可能多。

    老叶四十五年的原创、独创、根本创、超前创不能白流,成为热点也是好的,虽然笔者不能在此学术交流,但是科学目的是寻求根本原理,说明已知事实并预言新的结果。渴求老叶给网友更多的滋润。我们往往自以为是,恰恰结果不是,有多少实验不能证明一理论是正确的,但只要一个实验就证明那理论错了。老叶超世百千年,能不能给出这一物理实验。

    老叶时不我待推广自己的知识产品、理论产品、思想产品、精神产品,民科不是歌迷球迷,更不是歌唱家,不买账怎么办,也不是炒不热怎么办,而是熬烂了怎么办。民科也会求全责备,老叶超前几百年几千年是怎么计算出来的。不买不卖,不包装不卸装,笔者只想炒一炒,民科搞出来的东西起码要色香味浓,回味无穷。

 [108楼]  作者:pengguoliang  发表时间: 2012/11/18 21:55 

对【16楼】说:

能否给大家说说以太的密度和速度是多少?

 [109楼]  作者:__hegel  发表时间: 2012/11/18 23:05 

看不出叶波的观点有何价值,基本都是错的

※※※※※※
孔德之容,唯道是从。
[楼主]  [110楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/19 08:40 

看完再说不迟

尽管碰撞过程具有力的全部特征,要使“力是物体间相互碰撞”这一精确定义具有普遍性,还必须把人们已发现的四种力用具体的碰撞过程加以描述才行。这是一个涉及到各个力学领域的工程浩大的力学理论,也就是力的大统一的新理论。由此可见,一条从物质的碰撞而不是从几何上的力的大统一的新途径就展现在我们面前!当然,这需要全世界广大的力学工作者一起为之奋斗才能成功。
这些从一般到特殊的过程,有的其实并不难解决。在适当的时候,将会对一些力的碰撞过程进行详细的讨论。

宗荣:
力是物体间碰撞的定义能不能证明牛顿三大定律呢?那怕是说明一下也是好的,只要符合牛顿三大定律就行。

葛兴:
证明牛顿三大定律不是神话,用力是物体间碰撞的定义来证明它一点也不难。
牛顿在《自然哲学之原理》中提出的力,牛顿本人已经申明是数学力不是物理意义上的力。因此牛顿三大定律也是一种数学上的抽象,从这种意义上讲,牛顿三大定律是无须证明的。
实际上,人们现在的力不再是数学的力,而是物理上的力。例如人们认为力是物体间的相互作用,这种力就一定是物理力。物理力是物理学和力学的基石,因此对力这一概念和牛顿三大定律,就必须特别关注。
我们知道,牛顿第二定律只有在惯性系中才成立。因此,牛顿力学体系需要有一个绝对惯性系存在。所以惯性系的存在,是牛顿力学的基础,否则牛顿力学就变为谁也无法理解的空话。
现在的问题是能不能用试验来找到一个惯性系?若找得到,惯性系就是有科学内容的概念了,牛顿力学就有了坚实的基础;若找不到,那么我们设想的惯性系以及整个牛顿力学只是一种虚构。
实验能否判断出某一参照系是不是惯性系呢?粗略地看,是可能的:
1、判断物体是否不受力;2、判断物体是否作匀速直线运动。如果都是,则该参照系是惯性系。于是现在的问题就转化成能否独立地判断这两点呢?
事实表明是不能够。
因为物理力的存在没有独立的判断方法。牛顿没有给出物理力的定义。
例如,在地球上观察物体自由落体运动这是唯一可以独立测量的。地球是不是惯性系,取决于下落的物体是否受力的判断。而我们又没有方法来判断这一点。
有人说,因物体加速下落,所以受力。这种说法是有问题的:在这里如果不把地球作为惯性系,怎么能判断物体加速下落?因此这一判断隐含了一个前提,就是首先承认地球是惯性系,所以牛顿定律才成立,有了加速度也就有了力。这样,就把要证明的东西(地球是不是惯性系)当作已知的东西引入了前提,造成逻辑上的循环。
因此,一个参照系是不是惯性系,是不能通过力学试验来检验或确认的,是我们的经验所无法达到的。我们根本无法知道连结某一物体的空间是不是惯性系。
一个严重的问题发生了:惯性系的概念是一个与经验没有关系的虚构,而整个牛顿力学的基础又是依赖于惯性系的存在,可以这样说:作为牛顿力学基础的惯性系是建筑在沙滩上,无异于物理学和力学的基础也是建筑在沙滩上。
有人责难:既然实验不能判断出某一参照系是不是惯性系,牛顿定律就没有证明,它为什么正确?
看来,我们必须解决惯性系的问题,并给牛顿三大定律提供一种证明,才能去掉人们心中的疑团。
[楼主]  [111楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/19 13:53 

 [112楼]  作者:zjq445399880  发表时间: 2012/11/19 16:58 

我对于水面凹陷有些疑问,我们老师说的水面在平时是凹陷的因为分子间的引力关系,因为玻璃的引力大于水分子的引力,所以会把周围的水都吸上去一点,从而中间的部分就会向下凹些,应该和地球的自转没什么关系吧,而且牛顿的那个理论如何解释水银会向上凸?
[楼主]  [113楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/19 18:16 

这个问题以后会讲到

这就是说,如不受到其它物体的碰撞,物体就会继续保持原来的运动状态。这就是牛顿第一定律。
于是,们根据力的碰撞定义和动量守恒定律证明了牛顿三大定律。
不难理解,牛顿第一定律的实质是:只有碰撞才能改变物体的运动状态。因此碰撞是物体间唯一的相互作用。牛顿第二定律相当于对碰撞过程的定量计算,即碰撞剧烈程度大小的计算。从这种意义上说,牛顿第二定律是对碰撞过程的量化。牛顿第三定律则是碰撞过程作用与反作用的特性。
至此,牛顿三大定律都统一于碰撞过程。牛顿三大定律不过是碰撞过程的三种特性而已!尽管牛顿没有给出力的定义,但他从碰撞过程中用高超的数学技巧抽象出了牛顿三大定律,牛顿三大定律就能自动地把力锁定在碰撞过程之中!在这里我们不得不由衷地敬佩牛顿的高明。因此,牛顿三大定律不愧是力学和物理学的基础。不难看出,力不过是碰撞的代名词。
请注意,牛顿三大定律与碰撞过程并不完全等价,严格地说,牛顿三大定律只是碰撞过程的主要部分,例如牛顿三大定律不能解决力的作用点问题,但碰撞过程就可以。因此把力还原为碰撞过程,就弄清了力的本质,解决了力的所有问题。 同时用碰撞过程和动量守恒定律证明了牛顿三大定律,就把牛顿三大定律融洽到碰撞过程之中,就使得力的碰撞定义有很强的说服力。
我们无法用力学的方法判断一个参照系是不是一个惯性系,因为惯性系所受的合力为0。用碰撞的方法从理论上可以不需要惯性系,但存在一个速度测量的问题。速度是相对的,也就是说运动要相对于一个参照物才有意义。那么这个参照物是不是惯性系呢?我们无法知道。如果参照物不是惯性系,速度的测量就有误差,会导致动量也有误差。
我们可以采取如下有效措施,把误差减小到可忽略不计。1、尽量选取大质量的物体作参照物,如太阳。在短时间里其速度难以变化,可近似看成是一个惯性系。2、碰撞前后对速度测量,尽量地选择在靠近它们发生碰撞的时候,碰撞前后测量的时间越短,参照物速度变化就越小。3、必要时,可以多选取一些参照物,然后取它们的平均值。由于参照物运动变化的随机性,也可减小这种误差。总而言之,要想绝对测准速度是不可能的,但总可以减少这种误差。
以上,我们仅讨论了两个物体相互碰撞。具体的碰撞过程不仅是两个物体的相互碰撞,而是非常复杂的。但无论怎样复杂的碰撞过程,只要测出碰撞前后各个部分的动量,运用动量守恒定律,就可求得对象的动量。

黄宝:
也不知道什么时候开始人们都是采用交换力的机制,你这完全抛弃了交换力的机制而是采用碰撞力的机制,这能行吗?
 [114楼]  作者:jwnqydwr  发表时间: 2012/11/20 00:39 
[楼主]  [115楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/20 09:04 

葛兴:
当然可以。
1928年海森伯与狄拉克同时提出交换相互作用概念,引入交换力。 许多物理学家相信,两个物体间的任何一种相互作用是通过交换粒子来实现的。例如认为强相互作用是交换介子。
1935年日本物理学家汤川秀树提出了核力的介子理论,这个理论认为核子之间的相互作用是通过一个核子放出一个π介子、另一个核子吸收这个π介子而形成的。π介子有三种带电状态:π+、π–、π0。质子和质子、中子和中子之间交换的是π0介子,交换前后各个核子电荷不变;质子和中子之间交换的是π+、π–介子。
人们普遍认为,电磁相互作用是交换光子;弱相互作用是交换中间玻色子;万有引力相互作用则是交换引力子。
力的交换机制把问题复杂化,存在许多令人困惑的问题。我们无法弄清楚交换的实质是什么和这一过程是如何实现的。只要稍微分析一下,就会发现如下问题:
1、对于万有引力而言,如果物质极小的话,组成它的粒子数总是有限的。但它周围物质的粒子数则可以是无限的,要和周围的每一部分物质发生作用,就必须与各个部分不断交换粒子。
如果引力子是有质量的话,这就有可能出现如下情况:对于一个较小的物质而言,它所含的引力子总是有限的,而空间的物质是无限的。就会出现这样的情况:把这种物质所有的粒子全部拿来和周围物质交换还不够用呢!也就是说,它只能与周围部分物质产生万有引力,而不能和所有的物质产生万有引力。同样地,从周围飞进的粒子数又可能要大于飞出的粒子数。它们如何平衡?
如果引力子是没有质量的话,这种交换就更加令人不可捉摸了。因为力是物体动量的变化率,而动量是质量与速度的积,没有质量的引力子的交换为什么会产生含有质量因数的力(F=ma)?
这种交换是极为复杂的。例如地球上的每一粒沙子,除了要和地球上相当于一粒沙子的质量交换引力子外,还要和太阳系、银河系……所有的星体上相当于一粒沙子的质量交换引力子。实际上这种交换是不可能的。
2、如果两物体的相对位置在不断地变化,用于交换的粒子还必须有一套复杂的“制导”系统。不然的话,由于物体的位置发生了变化,这些粒子怎么可能准确地到达预定要去的位置呢?因此,这些“粒子”就成了一颗颗名副其实的“粒子导弹”。
3、物体里还必须有一个指挥机构,以便把不断飞来的粒子按一定的顺序安排在适当的位置,并命令另外一些粒子按一定的顺序飞向指定的物体去完成“交换”的使命。
4、这些粒子还必须具有相应的动力和制动设备,以便粒子能起飞和降落。
5、粒子交换的实质是什么,究竟交换了什么东西? 这些粒子的运动速度是多少,能运行多长时间,有不有寿命,任何恶劣的环境都畅通无阻?
6、粒子的交换为什么有时是产生吸引力而有时又是产生斥力?
7、交换过程如何体现力的方向、大小和作用点?怎样说明牛顿三大定律?
所有这些问题都无法解释。这样一幅极端复杂而有序的交换过程,只有上帝才能完成。
然而,用“力是物体间的相互碰撞。物体受力方向是它被碰方向,力的作用点是碰撞作用点,力的大小是碰撞剧烈程度的大小。”这一精确定义来解释以上问题则简单得多。
1、碰撞能产生碰撞力是客观事实。力的碰撞机制是实实在在的。
2、碰撞随机自发无序地进行,是自然而然发生的事,碰到了就有力, 碰不到就没有力,不须要任何制导系统和指挥机构。也不须要动力和制动设备。它根本不需要上帝的存在。
3、物体某一部位受到碰撞,可以通过物体内部分子之间一连串的碰撞传到物体内部任何位置。因此,碰撞总是发生在物体的某一部位,不需要物体内部任一部分都受到碰撞。
4、碰撞过程具有力的一切特征,其碰撞方向、碰撞剧烈程度的大小与碰撞作用点恰好和力的方向、力的大小与力的作用点一一对应。用力的碰撞定义和动量守恒定律可以证明牛顿三大定律。
5、 碰撞过程既可以产生斥力也可以产生引力。两个物体直接碰可产生一对斥力,复杂的碰撞的总效果可以产生引力。例如把两个马德堡半球合起来抽去当中的空气,因两边空气分子频繁对半球的碰撞使得两半球紧紧地吸引在一起,几匹马都拉不开。
6、碰撞过程正好是一个相互交换动量过程。
由动量守恒定律可知,碰撞前的总动量和碰撞后的总动量是保持守恒的。在只有两个物体发生碰撞的情况下,其中一方增加的动量恰好为另一方减少的动量。只有这样,碰撞前后的动量才能保持守恒。因此碰撞过程的实质是碰撞双方自动地交换了动量。
再考虑到碰撞双方交换动量的时间也必然是一样的,碰撞双方的动量交换率当然是一样的了,动量交换率就是动量变化率,动量变化率又正好是力。因此双方相互交换动量过程就使得双方自然而然地产生了大小相等,方向相反的在一条直线上的作用力和反作用力,也就是说,碰撞过程不需要交换粒子而自动地交换力。
在此我们要反问一句:力不是正好互相交换了动量吗,为什么非得要去交换粒子不可呢?
因此,力的碰撞机制比力的交换粒子的机制要简单得多合理得多,理所当然地成为我们统一各种力的内在根椐。
必需强调指出:根据力的精确定义,力仍然是物体间的相互作用。但这种作用不是别的什么,而是碰撞。因此,力是物体运动状态改变的原因,就等效于碰撞是物体运动状态改变的真正原因。实际上,力不过是碰撞的代名词而已。
脱离具体的碰撞过程,把力抽象地定义为物体间的相互作用,只能使我们对力感到难以捉摸。同时,这一定义转移了人们的视线。使人们忽略了对具体碰撞过程的深入研究,导致力的起源问题被长期搁置起来。
[楼主]  [116楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/20 12:43 

黄宝:
讲了这么多,你喋喋不休地在讲碰撞,至于碰撞产生力的具体例子一个也没有讲到,怎么能叫人相信呢?

葛兴:
好了,下面就正式进入引力、斥力、动力和静力的起源。
恩格斯指出:吸引和排斥,这是一对古老的矛盾。“吸引和排斥就象正和负一样是不可分离的”、“真正的物理理论应当给予排斥和吸引同样的地位,只有吸引为基础的物质理论是错误的、不充分的、片面的”
拉普拉斯认为太阳系是从一团原始星云中形成的。原始星云由于运动和质点的相互吸引而形成原始火球,原始火球进一步收缩,并且由于吸引和排斥的综合作用,逐渐分化形成太阳系各行星,最后构成了现在的太阳系。他对太阳系的特点进行推算,深刻地解释了太阳系各行星的运动和轨道。他的学说逐渐为科学界所承认。
人们认为,吸引和排斥是自然界发展的基本矛盾和动力。例如分子运动中的吸引和排斥、原子内部运动的吸引和排斥、原子核内部运动的吸引和排斥、化学运动中的吸引和排斥、电磁运动中的吸引和排斥、地球上物体运动的吸引和排斥和天体运动中的吸引和排斥等。因此,吸引力和排斥力就是自然界中至关重要的两种力,弄清它们的本质有着极其重要的意义。
如果认为力是物体间的相互碰撞,斥力是很容易产生的,因为碰撞力就是一对斥力。那么吸引力是如何产生的呢?两个物体为什么会无缘无故地相互吸引?同时,动力也是容易理解的,碰撞是在运动中发生,只有在运动中才会产生碰撞力。把一个物体放在另一个物体上,两个物体保持静止,没有发生碰撞,为什么也会产生出压力和支承力呢?下面我们就分别来论述这两个问题。
一、斥力与引力的起源
1、斥力的起源
在两个物体的对心完全弹性碰撞过程中,两个物体所受的作用力与反作用力大小相等,方向相反,在一条直线上。即它们互相排斥。因此,两个物体之间的弹性碰撞就直接产生了一对斥力。
2、吸引力的起源
两个物体间的吸引力是令人费解的一种力。人们莫名其妙地看到有些物体会相互吸引。其实,复杂的碰撞也可以产生吸引力。
[楼主]  [117楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/20 18:23 

[楼主]  [118楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/21 09:26 

二、动力与静力的起源
我们知道,碰撞在两个物体的运动过程中发生,由此而产生的力是一种动态力。
把物体A放在物体B上,A对B有压力,B对A有支承力。这是一对静力。表面看起来,它们之间并没有碰撞,为什么它们之间会产生出力来呢?这一问题,其实不难用分子运动论来解释。
在A、B的接触处,它们的分子会发生频繁的碰撞。A分子对B的碰撞使B受到压力。B分子对A的碰撞,使A受到支承力。这种力只有A、B靠近到分子运动所能达到的范围之内才能产生。一旦离开接触,它们之间的力就消失了。因此,宏观上的“静力”,其实是由微观粒子碰撞所引起的,只不过这种碰撞所产生的力恰好达到一种平衡状态。
“静力”实际上也是一种表观现象,它的本质仍然是碰撞所产生的动力,只不过人们还不能直接看到分子的碰撞罢了。
总之,无论是斥力和引力还是动力和静力都是一种碰撞力。

宗荣:
你用碰撞来作为力的机制当然可以。但碰撞和交换之间有某种默契,起码来说碰撞过程是一个动量交换的过程。所以说力是交换过程也没有大错。这种碰撞机制一个最大优点是能够说明力的作用点。

葛兴:
不是这样的。人们通常都是说力是物体间的相互作用,再深入一些就是四种相互作用即万有引力是交换引力子、电磁相互作用是交换光子、强相互作用是交换介子和弱相互作用是交换中间玻色子。
而碰撞并没有交换也不需要交换什么粒子,只是在碰撞过程中双方交换了动量,碰撞是运动的干涉,运动的干涉当然要改变运动状态,这个动量的改变过程是在碰撞中自然而然地发生的。星球、分子、原子、核子、电子都可以作为碰撞的一方。原子中的所有成分都被牢牢地束缚在一起,这些粒子根本不能被交换。
好了,我们现在就来谈谈压力和支承力。
一、压力与支承力
1、大气压力 
众所周知,大气压力产生于空气分子频繁而连续不断地对物体的碰撞。
2、物体间压力和支承力
我们知道,碰撞在两个物体的运动过程中发生,由此而产生的力是一种动态力。把物体A放在物体B上,A对B有压力,B对A有支承力。这是一对静力。在A、B的接触处,它们分子会发生频繁碰撞。A分子对B的碰撞使B受到压力。B分子对A的碰撞,使A受到支承力。这种力只有A、B靠近到分子运动所能达到的范围之内才能产生。一旦离开接触,它们之间的力就消失了。因此,宏观上的“静力”,其实是由微观粒子碰撞所引起的。
[楼主]  [119楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/29 20:05 

[楼主]  [120楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2012/11/30 09:25 

四、浮力
万吨巨轮,在水中为什么不下沉?热气球为什么能腾空而起?这些现象都与浮力有关,那什么是浮力?它的大小与哪些因素有关呢?
如果把物体M放在液体中,则液体分子对物体M碰撞的合力就是浮力。
要验证这种力是由液体分子对M的碰撞而产生,是非常容易的,只要使M离开液面,浮力马上就消失了。
浮力的大小由阿基米德(Archimedes)原理决定。实验表明:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体的重量,即:
F =PVG
式中P为所浸入的液体的密度, V为物体排开液体的体积,也就是物体浸在液体中的体积,G为重力加速度。
物体在液体中位置只有以下三种情况:浮在液面、浸在液中和沉在液底。因为液体具有可以流动的特性,比液体密度轻的物体有一部分会浮于液体表面,浸入液体中的部分所排开液体的重量恰好等于物体的重量。物体放在液体中,和液体接触的地方会受到液体分子的频繁碰撞,这种碰撞力在水平方向上互相抵消,在垂直方向上碰撞力的大小等于物体的重量,也恰好等于物体排开液体的重量。只有这样才能保证把物体去掉后,再补充进恰好和其排开同样多的液体,就可以保证液面和原先恰好是平的,总的效果当然是完全一样的了。
如果物体的密度与液体一样,没有空腔结构,物体就会浸在液中,没有浮出液面的部分。同样地,和液体接触的地方会受到液体分子的频繁碰撞,这种碰撞力在水平方向上互相抵消,在垂直方向上碰撞力的大小也等于物体的重量。
如果物体的密度大于液体,物体会沉在液底。此时,和液体接触的地方会受到液体分子的频繁碰撞,这种碰撞力在水平方向上互相抵消,在垂直方向上碰撞力的大小恰好等于物体排开液体的重量,液体底部的固体对物体的支承力,则等于物体的重量减去物体排开液体的重量。
气体与液体一样,对浸在其中的物体也具有浮力的作用。氢气球和热气球上升也是利用气体的浮力。实验证明,阿基米德原理对气体同样适用,即:浸在气体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的气体受到的重力的大小。
五、分子力
分子之间的力,是一个非常复杂的碰撞过程,涉及到许多物质层次的运动和碰撞。分子间既存在斥力同时也存在引力。一般而言,当分子间的距离发生变化时,分子斥力的变化总比分子引力的变化来得快。在两个分子的距离为几个埃时,分子之间的斥力和引力达到平衡,从该距离开始,当分子间的距离减小时,分子间的斥力和引力都将增大,但直接碰撞的分子增加得更快,斥力的增大比引力的增大快,表现为斥力;当分子间的距离增大时,斥力和引力都将减小,但直接碰撞的分子减少得更快,斥力减小得比引力快,表现为引力。这就是分子力的特点。

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