| 读帖时，帖子不存在 |
| 读帖时，帖子不存在 |
|
二，解释惯性质量为什么等价于引力质量。
牛顿力学认为，以上的O点相对于我们观察者静止情况下，质量为m’的O’点出现在O点附近，受到O点的引力F的作用，会使O’点有一个指向O点加速度- a，并且 F = - m’a 牛顿在没有给出解释的情况下，把式F = - m’a中的惯性质量m’和式F = - (G m m’/r2)【r】中的引力质量m’等同起来，有了下式： a = - （G m /r2）【r】 这个就是人们常说的惯性质量等价于引力质量。下面我们来给出解释。 在前面的重力场定义方程A·ds = k r dn中, 高斯面s被分割为N块，每一块ds中含有dn条r，如果N取一个适合的值，就是适当把s分割，ds恰巧只有一条r穿过，n就可以等于1。 我们知道，A·ds = k r dn在数学上也可以写为：A·ds = k n dr ，如果n = 1的话，可以写为： A = k dr /ds 重力场强度A反映了O点周围空间P处的运动变化的一种性质，上式表示，在n的值固定为1时候，r随着高斯面s的变换而变化，r对s求导，反映了重力场强度A。由于s = 4πr2，时空方程中 r2= c2t2，所以， 由A = k dr /ds可以导出A = k dr /4πc2dt2 上式中，把r和t看成相对应的变量，r对t两次求导，可以反映出A，从r = （H cosθ+ H sinθ+ ct ）【r】中来看，ct对时间两次求导结果为零。所以，A = k dr /4πc2dt2中的 r = H cosθ+ H sinθ【r】 上式加上A = k dr /4πc2dt2的物理意义为：当我们把物质点O周围的重力场A与一个几何点P的加速运动联系起来，P点的加速度 a = dr /dt2 = A 4πc2/k 由于4πc2/k 都是常数，所以，P点的加速度a和P点处的重力场A是等价的。 三， 重力场与空间的波动性。 前面我们认定了重力场是空间以螺旋式运动所表现出的一种性质，空间几何点的直线位移随空间位置变化、旋转位移随时间变化都可以反映出重力场场强A，我们知道，物理量【这里是空间几何点的位移量】随空间位置变化又随时间变化，可以认为是波动过程。 这一节我们描述重力场和波动空间之间的关系。 前面的三维螺旋时空方程 r = H cosωt i + H sinωt j + ct k x = H cosωt y = H sinωt z = c t 把时间轴定在z轴上。 现在我们设想质点O处于直角坐标系Oxyz的原点，一个几何点P【离O点距离为H】围绕O点旋转运动，旋转限制在x,y平面内，另外一个包围O点高斯面s在零时刻从O点出发，以光速不断扩大，在t时刻，半径为z = ct ，这样几何点P指向O点的加速度 a = dr/d t2可以写为： dr/d t2 = c2 dr/d z2 我们知道，柱状螺旋式运动和波动(这里指横波)有很大的区别，但是，对于空间这种特殊的物质形式两种运动形式却可以相互并存，因为几何点没有标识，两个几何点绝对的没有任何区别。 许多几何点沿一条直线相继的旋转运动，可以认为产生了波动形式，这里波动的速度就是光速，而且波动的传播方向和旋转平面相垂直，很显然是横波。 这样可以把式dr/d t2 = c2 dr/d z2改为波动方程： ∂2r/∂t2 = C2（∂2r/ ∂z2） 上式是一个沿z轴传播的波动方程，注意，上面的微分号d改为偏微分号∂，考虑把r推广到三维空间情况，相应的有波动方程： ∂2r/∂x2 + ∂2r/∂y2 + ∂2r/∂z2 = （∂2r/∂t2）/ C2 这个波动方程也可以表示为 ▽2·r = （∂2r/∂t2）/ C2。 由此，我们获得以下看法：物体周围空间的存在是一个波动过程，波动的速度就是光速，空间几何点的位移随时间变化和随空间位置的变化都可以反映出物体周围引力场情况，二者是等价的。 物体周围的重力场的本质也可以认为是空间相对于我们观察者波动所表现出的一种性质。 四， 真空静态重力场方程。 由以上分析，我们提出一个有别于广义相对论的静止质点周围重力场场方程， 在前面提出的重力场定义方程A· ds = k r dn中，矢量A的分量为Ax,Ay,Az ,矢量ds的分量为dydz i ,dxdz j ,dydx k 。 A· ds =（Ax dydz i ）+（Ay dxdz j）+（Az dydx k） = k r dn 借助场论中的高斯定理，可以把上式用散度概念表示，设O点的质量m和一个包围O点的曲面s内体积v的之比为u, 当我们考察s和v趋于无限小的情况下，则式 k’m =∮A·ds =∮（Ax dydz i ）+（Ay dxdz j）+（Az dydx k）= k N r可以用 ▽·A = 4πGu （1） 表示，上式表示在体积v内包围了运动的几何点的数目的多少反映了质点O的质量大小。 对于O点周围空间【不包括O点】中任意一个几何点p，引力场的散度为0， ▽·A = 0 （2） 还有，引力场【包括O点】的旋度也是0， ▽×A = 0 （3） 以上（2）、（3）方程刻画了相对于观察者静止的质点周围引力场的基本性质，方程（1）描述了场和静止场源之间的关系，这个三个方程可以取代爱因斯坦的引力场方程，完全揭示了万有引力和引力场的一切基本性质，从这三个方程出发，可以推导出万有引力定理。 五， 物体和空间为什么会运动？ 在物理学中我们描述的运动状态，如果没有我们人去描述，其实就是几何中的垂直状态，任何一个处于垂直状态中的质点其位置相对于我们观测者一定要运动，并且不断变化的运动方向和走过的轨迹又可以重新构成一个垂直状态。这个可以叫垂直原理。 不断变化的运动方向一定是曲线运动，圆周运动最多可以作两条相互垂直的切线，而空间是三维的，其运动轨迹一定可以作三条相互垂直的切线，所以运动一定会在圆形的垂直方向上延伸，合理的看法是质点在空间中以柱状螺旋式运动。 宇宙中所有的自由存在于空间中的物质点都以螺旋式在运动，包括空间本身也是以柱状螺旋式在运动。宇宙中小到电子、质子，大到地球、月球、太阳、银河系----都是以螺旋式在运动。 六，空间为什么是三维的？ 我们知道，沿空间中任意一点最多可以作三条相互垂直的有向线段，称为三维空间。 或者说质点直线运动产生了一维空间，质点曲线运动产生二维空间，质点柱状螺旋式运动产生了三维空间，这两钟看法是我们人对同一个现象从不同角度理解而出现的。 宇宙中所有的自由存在于空间中的物质点都以螺旋式在运动，包括空间本身也是以柱状螺旋式在运动。宇宙中小到电子、质子，大到地球、月球、太阳、银河系----都是以螺旋式在运动。 腾讯网搜 张祥前新浪博客 更多神奇文章。 |