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可否有人构造一个最基本的模型?
[楼主] 作者:hudemi  发表时间:2013/06/16 08:29
点击:1676次

用最基本的力,如电磁力和引力等,使两个相对静止的质点在这些力的作用自然保持一个稳定距离不变,当外力欲使其距离变化时,它自然会抵抗这种变化,造成类似于宏观物体的弹力,当外力撤除,两质点间距离自然恢复。这一模型目的在于模拟正常物体的长度。

比如,设想两个带同种电荷且有质量的粒子,引力作用相吸电荷作用相斥,两者平衡时,两质点之间的距离可保不变,但这样的模型无法对外显示“弹性”,当外力作用于两质点使其距离变化时,两力仍然平衡,在新距离下两质点仍可保不变,不能符合上述要求。

希望有人能设想出这样一个模型。 

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 [2楼]  作者:silin007  发表时间: 2013/06/17 20:35 

牛顿早就构造了这个最基本的模型!
即:在行星结构上的万有引力模型!F(N)= Gmm/r^2 = mu^2/r!
其中:F(N)即是两个质点之间的万有引力,F(N)也是行星的向心力!

在行星结构上的两个相对静止的质点(例如质子与电子)在万有引力的作用下,自然保持一个稳定距离不变,当外力欲使其距离变化时,它自然会抵抗这种变化,造成类似于宏观物体的弹力,当外力撤除,两质点间距离自然恢复。

※※※※※※
即别轻信人说的,也别坚信己学的,更别迷信书写的;只信亲眼能见的,而且亲手能算的,关键亲身能验的;科学事实
 [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2013/06/17 21:22 

两点之间加个弹簧就可以了,弹簧符合虎克定律。
[楼主]  [4楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/18 20:56 

对【3楼】说:
我就是想用最基本的作用力构造出弹簧这种作用效果,直接用弹簧当然不行。
 [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2013/06/18 21:49 

对[4楼]说:
你可以看看《晶体物理学》。物质中原子的位置是处于引力和斥力相平衡的点上,当该位置有微小变化时,破坏了这个平衡,这个不平衡的力和外力刚好抵消,又建立了一个新的平衡点。新旧平衡点的位置变化就是位移,不平衡的力就是应力。原子之间靠共用电子形成吸引,使原子相互接近,当接近到一定程度,电子云相互靠近,又产生斥力。最终达到一个相互抵消的位置,此时两原子之间合力为零,因此把两点之间简单加一个弹簧是不行的。必须要在两点之间加两个同轴的弹簧,一个处于拉伸状态,一个处于压缩状态。我是这么理解的,书上没有这么直观的描述。
 [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2013/06/19 00:02 

问题是力的传播速度是否能够超过光速?
在一个参考系中的同时,可能意味着在另外一个参考系中的不同时。将这些都考虑进去之后,才能得到符合相对论的东西吧?就你的问题而言。
 [7楼]  作者:silin007  发表时间: 2013/06/20 16:21 

原子结构的重大问题

把九十二种原子之间的质的差别归结为量的差别是前进中的巨大一步。但是每一个伟大的科学发现,当它解决了老问题时也产生了新问题。我们知道的越多,要提出的问题也越多。我们的知识是在无边无际的未知的海洋中的一个岛屿,这个岛屿变得越大,它的向着未知的海洋的疆界也就扩展得越广。原子结构的认识马上就提出了问题。那些结构上的量的差别如何会造成所观察到的元素属性上的质的差别呢?例如,具有三十五个电子的溴怎么就会是能够形成多种特征化合物的褐色液体,具有三十六个电子的氪则是气体,一点也不能形成化合物,而具有三十七个电子的铷却是金属呢?为什么多一个电子或少一个电子会造成原子性质这样巨大的差别呢?这个问题在人们理解到物质的量子性质之前是得不到回答的,这就是下一章的主题。

在原子中会有什么样的运动呢?当卢瑟福发现原子包含一个重的正中心,周围环绕着负的电子时,事情就很明显了:原子必然同一个行星系统十分相似。电子被相反电荷之间的电吸引力拉向中心,这个力远远超过原子核与电子之间的万有引力,但在依赖于距离的关系上它遵从相同的定律——它随着距离的平方而减弱。因此,我们可以料想,电子环绕原子核的运动与行星环绕太阳的运动极其相似。原子核与电子之间的电吸力取代了重力。一个原子应是一个小小的行星系统,每一种原子具有不同数目的行星电子。我们也许可以指望,微小的原子世界是巨大的太空世界的摹制品。

这个指望在某些方面看来得到满足了。例如,我们能够计算出,比方说在氢原子中,一个电子环绕原子核每秒旋转的次数。我们知道轨道的大小——它大致同氢原子一样大——约为10-8厘米。于是我们知道了吸引电子的力,并且为了使离心力等于吸引力我们也能够计算出电子环绕原子核运动所应有的速率。计算结果是,每秒环绕的次数大约是1016次,这意味着原子太阳系的“年”——行星电子环绕一圈所用的时间——短达10-16秒。我们可以检验这个数字。

我们知道,振动着的电荷是发光的,并且也知道这个光的频率(光波每秒一上一下的次数)必然等于电荷每秒振荡的次数。因此,我们就得认为氢原子发出来的光的频率为每秒l016。事实上,炽热的氢气确实发出具有这种频率的光。但是原子行星模型立刻就陷入极大的困难中。如果原子真是一个电荷不断地环绕原子核旋转的行星系统,环绕着的电子就应不断地发光,在寻常的冷的氢中以及在极高温度下的炽热的氢中都应发光。但是并没有出现这种情况。原子行星模型还有另一个重要的缺点:氢气以及其他任何气体的光都是只能以一定的频率发射出来或者被吸收的,这些频率就表征了组成气体的元素的特征。每一种原子好象是一座无线电台,用派定给它的频率来进行播送和接收的活动。光谱学家研究这些派定的频率已有几十年了。频率提供了一种极好的工具来验证元素的类别,就好象人们查看了无线电发送机一览表中的电台的频率就能辨认出二个无线电台一样。这是了解星体化学成分的唯一方法。

看来,要想调和这种情况同行星系统的结构之间的矛盾是十分困难的。环绕中心的轨道可以有很多。在某些环绕原子核的轨道中电子运转得快些,在别的一些轨道中,电子运转得慢些。问题就发生了,为什么电子只会在那些具有派定的频率的轨道上运转。由于气体中的原子彼此之间的碰撞大约每秒1012次(平均来说,这等于在每10,000氢原子年中碰撞一次),上述问题就越发不可思议了。从气体的热能中能够推导出这些碰撞的能量。碰撞力很强,并能彻底改变电子轨道的大小、形状与频率,那么,电子怎么能够保持它们的派定的频率呢?

为了更清楚地说明这个问题,我们考查一下钠气。钠气只吸收具有派定给钠原子的特定频率的光。当加热很高时,钠发射出为人所熟知的黄色钠光,这就是它的派定频率。现在让我们用冷却或压缩的办法把气体凝结成一块固体钠。在金属中钠原子彼此接触,因而行星轨道交错成网状。如果我们看到这块钠金属对于派定给自由钠原子的特有频率没有响应,我们是不会感到惊奇的。事实上,金属看来并没有任何特殊的频率的响应,正如一堆错综复杂的电子轨道不会有任何特殊的频率一样。让我们再把金属钠蒸发成钠蒸气。钠蒸气就会丝毫不差地具有以前所有的性质:它只吸收和发射代表钠原子的频率。

这种情况同原子行星模型的论据是全然矛盾的,依据原子行星模型来看是完全不可理解的。我们决不能指望一个行星系统会有这些性质。我们怎么能够想象当原子从金属蒸发出来时,电子会丝毫不差地进入原先的轨道里去呢?这是没有丝毫理由的。说实在的,蒸发以后的轨道竟然同蒸发前的轨道相同,看来是非常不可能的(除非是指一般的形状和近似的大小)。但是我们实在看到的是频率以及其他许多特性前后相同,毫厘不爽。这就好比金星碰上了另一个星球被撞出轨道以外,而在星球跑开以后,竟然乖乖地滑回它原来的轨道上一样。

我们习惯于看到自然界的物质具有明确而又能够再现的性质。我们认为自然界就是这种样子的想法是根深蒂固的。比方说,我们从不同地域采掘出来的、用不同方法加工处理得到的两粒金子最后都成为不可区分的一模一样的东西,我们对此一点也不会感到惊异。我们毕生的体验就是物质具有它们自己的特性。我们能够认出金属、矿物,化学制品,并能根据它们的特点以及不断重复出现的性质来区别各种不同的物质。金总具有金的性质,每年春天百日草的种子总会长出百日草来。

但是,我们必须知道,依据原子的行星模型,所有这些都是不可思议的。不仅无法解释,而且也同行星系统的最大特色相抵触。轨道的结构必然取决于初始条件,轨道可以有许多的样式,这取决于该系统过去的历史。如果它们是通常的行星系统,则两个相同原子显示出等同的性质应是极为罕见的。

现在我们把情况作一总结:在我们周围,自然界展现出物质的表征的,明确的特性。尽管物质的种类多得惊人,但每种物质都能再生与再现而保持其全部特性不变。为了实现这种情况,原子必须具有三种性质;

1.稳定性 尽管受到强有力的碰撞与其他的扰动,原子保持它们的特性。
2.同一性 同种类的所有原子(相同的电子数目Z)显示出同一的性质,它们发射并吸收相同的频率,它们的大小、形状与内在的运动都是完全相同的。
3.再生性 如果一个原子由于受到高压或者由于逼近相邻原子而发生畸变,同时其电子轨道也被迫改变,则一旦引起畸变的原因消除,这个原子就会丝毫不差地恢复其原来的形状和轨道。

但是实验表明原子是电子环绕原子核运动的行星系统,而行星系统决不会呈现以上三种性质。因此,对原子的这种描述根本不能解释物质性质的特殊性。我们必须找出在原子行星系统——对原子的经典的描述——中找不到的新的,本质的原子结构的特征。量子论的发展提供了这种深入到原子本性的新颖的见解.

摘自科学出版社1979出的《人类认识的自然界》作皆[美国]韦斯克夫 张志三篇译
 [8楼]  作者:silin007  发表时间: 2013/06/20 16:23 

原子必须具有三种性质;

1.稳定性 尽管受到强有力的碰撞与其他的扰动,原子保持它们的特性。
2.同一性 同种类的所有原子(相同的电子数目Z)显示出同一的性质,它们发射并吸收相同的频率,它们的大小、形状与内在的运动都是完全相同的。
3.再生性 如果一个原子由于受到高压或者由于逼近相邻原子而发生畸变,同时其电子轨道也被迫改变,则一旦引起畸变的原因消除,这个原子就会丝毫不差地恢复其原来的形状和轨道。
 [9楼]  作者:silin007  发表时间: 2013/06/20 16:24 

[2楼] 作者:silin007 发表时间: 2013/06/17 20:35

牛顿早就构造了这个最基本的模型!

即:在行星结构上的万有引力模型!F(N)= Gmm/r^2 = mu^2/r!
其中:F(N)即是两个质点之间的万有引力,F(N)也是行星的向心力!

在行星结构上的两个相对静止的质点(例如质子与电子)在万有引力的作用下,自然保持一个稳定距离不变,当外力欲使其距离变化时,它自然会抵抗这种变化,造成类似于宏观物体的弹力,当外力撤除,两质点间距离自然恢复。

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即别轻信人说的,也别坚信己学的,更别迷信书写的;只信亲眼能见的,而且亲手能算的,关键亲身能验的;科学事实
[楼主]  [10楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/21 20:15 

对【5楼】说:
谢谢王先生提醒,或许是一条路!
[楼主]  [11楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/21 20:18 

对【6楼】说:
刘先生或许没有明白我要这一模型的用意,目的是想用来研究物体静止长度是否变化的基本模型。目前我已证明松散质点构成杆静止长度变长,这一结论能否推广到原子间有相互作用的普通物体,尚有争议,我想用这种模型研究。
[楼主]  [12楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/21 20:20 

对【9楼】说:
这一模型不是一个完全静态的模型,与我的用途不完全相符(我的用意见上贴)。
[楼主]  [13楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/21 20:22 

不知建其能否借鉴物体分子原子的作用力方式,用最少的粒子数(如二个、三个、四个等)构造 一个静态模型,用于对物体静止长度是不变长的研究。
 [14楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2013/06/21 20:43 

模型是靠不住的。
 [15楼]  作者:silin007  发表时间: 2013/06/22 08:07 

[12楼] 作者:hudemi 发表时间: 2013/06/21 20:20
对【9楼】说:这一模型不是一个完全静态的模型,与我的用途不完全相符(我的用意见上贴)。

[11楼] 作者:hudemi 发表时间: 2013/06/21 20:18
我要这一模型的用意,目的是想用来研究物体静止长度是否变化的基本模型。
目前我已证明松散质点构成杆静止长度变长,这一结论能否推广到原子间有相互作用的普通物体,尚有争议,我想用这种模型研究。

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谢黄版主回复!
一. 9楼即是与距离开方成反比的静态模型,也是与速度平方成正比的动态模型!
二.9楼的模型正是您已证明"松散质点构成杆静止长度变长"的根本的力学原因!
三. 9楼的模型说明:质点越松散其轨道半径越大,其"构成的杆静止长度变长"!
固:"松散质点构成杆静止长度变长"这一结论能推广到由原子构成的所有物体上!

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[楼主]  [16楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/22 09:39 

对【15楼】说:
我的文章提到要让各点同时以相同加速度加速,对于你说的模型,怎么办?
 [17楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/23 11:10 

请教黄德明先生一个问题。
爱因斯坦相对论的依据是“相对性原理”和“光速不变原理”。
相对性原理定义:“物理体系的状态据以变化的规律,同描述这些变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。”
相对论的前提是否定绝对静止参照系的存在。一切物体都在运动,对于相对运动着的物体,是无法找到一个绝对静止的参照系,由于相对性原理的存在,对于两个在同一直线上相对匀速运动着的坐标系,不论用哪一个坐标系做参照系都是可以的。相对性原理为准确描述运动物体的状态找到了可以利用的真实的参考系。所以狭义相对论是观察者在匀速运动的坐标系中观察另一个在同一直线上匀速运动的坐标系得出的观察结果,和以哪一个坐标系做参照系是无关的。速度v是两坐标系的相对速度,而不是任何坐标系的绝对速度。相对论的静止参照系是指相对观察者静止的坐标系(也就是观察者所在的坐标系),而不是绝对静止坐标系。
一、 如果把【静止坐标系】理解为牛顿意义的绝对静止坐标系,这样的理解是不是偏离了相对论的定义?
二、 如果把【静止坐标系】理解为爱因斯坦意义的静止坐标系,用绝对速度描述运动,是不是在用爱因斯坦的相对论公式解牛顿经典力学运动模式的习题?
 [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2013/06/23 11:38 

比如在地球的公转轨道上,距离地球运行前方30万公里(不考虑地球半径)的地方,有一个和地球相同速度的伴球,地球和伴球之间为真空,地球和伴球距离保持恒定,互相可看作静止。那么从两球分别向对方发光,光分别要经过多久到达对方?
[楼主]  [19楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/23 14:07 

对【17楼】说:

 
一、 如果把【静止坐标系】理解为牛顿意义的绝对静止坐标系,这样的理解是不是偏离了相对论的定义? 
二、 如果把【静止坐标系】理解为爱因斯坦意义的静止坐标系,用绝对速度描述运动,是不是在用爱因斯坦的相对论公式解牛顿经典力学运动模式的习题? 

=======================

1、即使在牛顿理论中,也不承认绝对静止坐标系!把【静止坐标系】理解为绝对静止坐标系,既是偏离了相对论的定义,也是偏离了牛顿理论。

2、用绝对速度描述运动,是在用某人自己的公式解习题。 

 [20楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/24 13:21 

【1、即使在牛顿理论中,也不承认绝对静止坐标系!把【静止坐标系】理解为绝对静止坐标系,既是偏离了相对论的定义,也是偏离了牛顿理论。
2、用绝对速度描述运动,是在用某人自己的公式解习题。】
说的很好!谢谢你的指点。

 请问:

一、如果没有人承认绝对静止坐标系(参考系)的存在,哪来的绝对速度?如何用绝对速度描述运动,用自己的公式解习题? 
二、“苍茫宇宙,一飞船孤独而行...........”是相对论运动模式?还是经典力学运动模式?

 [21楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/26 12:32 

在真实的宇宙中,是无法找到一个真实的绝对静止参考系的。但是,对于哪些只会纸上谈兵的人来说,在纸上画一个绝对静止坐标系是轻而易举的。他们就是利用在纸上画出来的绝对静止坐标系,得到物体运动的绝对速度,来分析现实中的物体运动。把抽象的数学方法强加给真实的物理学,这就是物理学盲目数学化的悲哀。
相对论即使成立,也只能适用于相对论定义的运动模式。好事者总是滥用相对论。爱因斯坦自己都说狭义相对论是狭义的,有人却把相对论推广为描述运动的普遍真理。由于引力存在,宇宙中没有作匀速直线运动的物体,更没有在同一直线方向两个作相对匀速运动的物体。相对论充其量只是一种虚拟的运动模式。类似相对论的“运动的物体长度不论是变短还是变长”的结论都是荒谬的。
相对论是研究物体相对运动引起的时空(包括长度)变化的;经典力学是研究改变物体运动状态所需的力、所做的功、所产生的能量以及相关问题的。二者的运动模式、研究对象都有本质的区别,把经典力学说成相对论的特例是大错而特错的。
看来黄先生也是一位见不得批评意见的。
[楼主]  [22楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/26 13:34 

对【21楼】说:
哈哈
 [23楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/26 15:38 

有风度的学者对不同的意见提出自己的批评。
没有风度的人才对不同的意见表现讥笑。
作为版主,讥笑别人是不是很得意?
连提出的问题都不敢回答,有什么资格讥笑别人?

我们的分歧在于对相对论运动模式的理解,我指出了你的错误,同时也想了解你的了解,好笑吗? 

 

[楼主]  [24楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/26 16:55 

对【23楼】说:

哈哈

你提了一个问题,我回答了。没有看出与我自己的东西有任何关系,怎么一下子就成了你对我的批评我不接受?你的思维跨度也太大了吧。

哈哈 

 [25楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/27 18:07 

对黄德民先生说:
【“没有看出与我自己的东西有任何关系,.......”】
请问:
【一、如果没有人承认绝对静止坐标系(参考系)的存在,哪来的绝对速度?如何用绝对速度描述运动,用自己的公式解习题?
二、“苍茫宇宙,一飞船孤独而行...........”是相对论运动模式?还是经典力学运动模式?】
这两个问题和你的回答,和你的讨论没有关系吗?
不愿和我讨论问题,可以就此打住。
[楼主]  [26楼]  作者:hudemi  发表时间: 2013/06/28 08:15 

对【25楼】说:

1、没有绝对静止参考系!如果有人提绝对速度,那一定是在用他个人的理论(即不是相对论的公式也不是牛顿的公式)。本人不造成绝对参考系与绝对速度的观点。

2、 “苍茫宇宙,一飞船孤独而行...........”是一种文学描述,如果非要追究物理含义,既可看着是相对论运动模式,也可看着是经典力学运动模式,没有区别。

 [27楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/28 15:55 
 [28楼]  作者:申书亭  发表时间: 2013/06/28 16:42 

【2、 “苍茫宇宙,一飞船孤独而行...........”是一种文学描述,如果非要追究物理含义,既可看着是相对论运动模式,也可看着是经典力学运动模式,没有区别。】
先生此言差矣。相对论运动模式和经典力学运动模式有本质的区别:
1、相对论描述的是在同一直线方向上相对匀速运动的坐标系,对偏离同一直线方向的Y,Z轴不产生相对论效应。所以参考系必须是匀速直线运动。否则无法保证相对运动轨迹在同一直线方向,计算结果可能出现偏差。
经典力学要求运动物体与坐标系在总体上是保持同一轨迹的惯性系,参考系可以是任何运动轨迹的匀速运动物体。
2、相对论运动模式不考虑惯性系的相互影响,可以是没有隶属关系两个独立惯性系。而经典力学运动模式必须考虑惯性系的影响,只能隶属同一惯性系。
说的不一定正确,请先生指点。

 [29楼]  作者:沙滩拾贝人  发表时间: 2017/09/26 15:01 

http://blog.sciencenet.cn/blog-3245787-1059253.html
 [30楼]  作者:沙滩拾贝人  发表时间: 2017/09/26 16:42 

1) 电子是静态地在原子核外面排列,和镶嵌在那里一样,电子仅仅有微小的热运动,包括径向的振动和在平衡球面上的滑动。

2)离开原子核的单个电子没有能级,例如加速器里面的电子没有能级,真空管里面的电子没有能级。

3) 单个氢原子没有光谱(仅仅有一条固定线)。能级是存在于受到激发的原子气体中,是一种群体效应。单个氢原子不具备。单个氢原子不会发出我们看到的氢光谱。

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