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统一场论是如何推导出质量、动量、力、能量定理的？ 作者张祥前交流微信zhxq1105974776 本文大写字母为矢量。 百度 统一场论6版可以看到详细分析。 统一场论的基本原理： 宇宙是由质点和它周围空间构成的，不存在第三种与之并存的东西，一切物理现象都是我们对质点运动和空间本身运动的描述。 统一场论基本假设： 宇宙中任何物体在相对于我们观察者静止的情况下，周围空间以物体为中心、以光速度C【统一场论认为光速可以为矢量，矢量光速方向可以变化，模不变】向四周辐射式运动。 统一场论中时间和光速的本质是紧密的联系在一起。 统一场论认为宇宙任何物体【包括我们人的身体】周围空间都以光速度C、以观察者为中心辐射式的运动，空间这种运动给我们观察者的感觉就是时间。 时间的量与我们观察者周围空间几何点以光速度C走过的路程成正比。 光速反映了时空同一性，即时间的本质就是光速运动空间。 由光速和时间的物理定义，统一场论给出了时空同一化方程： 由于时间与几何点以光速c运动走过的路程成正比，所以： R(t) =ct= r= √（x²+y²+ z² ） 如果认为光速在某种情况下可以为矢量，则以上时空同一化方程可以写为： R(t) =Ct= xi+ yj + zk 由这个时空同一化方程可以导出引力场、质量的几何定义方程： 设想一个质点o相对于我们观测者静止，周围空间中任意一个几何点p【为了描述空间本身运动，我们把空间分割成许多小块，某一个小块叫空间几何点，简称几何点】在零时刻以光速度C从o点出发，沿某一个方向运动，经历了时间t，在t'时刻到达p所在的位置，让点o处于直角坐标系xyzo的原点，由o点指向p点的矢径为 R =C t = x i+ y j + z k 我们以 R = Ct中R的长度r为半径作高斯球面s =4πr²【内接球体体积为4πr³/3】包围质点o。 o点周围的引力场A表示o点周围在体积4πr³/3内有n条几何点的位移矢量R =Ct， A =k g n R /（4πr³/3） k为比例常数。 g为万有引力常数。 而质点o的质量m就表示在高斯球面s = 4πr²【内接球体体积为4πr³/3】内，包含几何点矢量位移R =Ct的条数n和立体角度4π的比值。 m= 3 k n /4π 由于宇宙任何物体静止的时候，相对于我们观察者周围空间都以矢量光速C运动，因而有一个特殊的静止动量： P静 = m’C 设想以上的质点o以速度V相对于我们观察者运动的时候，由于光速相对于我们观察者的不变性， 这样一来，o点周围空间相对于我们观察者本来的光速运动仍然是光速，但是，相对于o点的速度要发生变化，可以写为C – V，为什么可以写为C – V？答案很简单，C – V和V合成后仍然是光速， 所以运动动量可以写为： P = m（C - V） 由于V只是能够引起V垂直方向的光速度的变化，V使得垂直方向的光速C的数量变成了√（c²－v²），【c、v是矢量光速C和速度V的数量,m是运动质量，和静止质量m’不同】。 所以，矢量光速C和o点的速度V满足余弦三角函数： cosθ = v/c θ是光速度C和速度V之间的夹角。 这样运动动量矢量公式可以写为标量公式： P²= m²（c²－2C·V + v²） 由关系式cosθ = v/c可以把上式改写为： P²= m²（c²－2cv + v²）= m²（c²－2v² + v²） = m²（c²－v²） 这样有：p = mc√（1-v²/c²） 统一场论认为物体静止动量和运动动量的数量是一样的，所以有： p =m’c = mc√（1-v²/c²） 将上式除以光速c，结果就是相对论中质速关系： m’ = m√（1-v²/c²） 将上式普遍的动量方程p =m’c = mc√（1-v²/c²）乘以光速c，结果就是相对论中能量方程： m’c ² = m c ²√（1-v²/c²） ≈ mc² - Ek, m’c²为o点静止能量， o点相对于我们以速度v运动能量为m c ²√（1-v²/c²），写为mc² - Ek, 其中Ek ≈（1/2）m’v²为动能。 统一场论动量p和动能Ek ≈（1/2）m’v² 以及能量mc²之间的关系。 mc² － Ek = P²/m’ 对于光子，静止质量m’=0，以上公式是不适用的。 利用以上动量公式和能量公式，我们还可以导出动能和动量之间满足的另外一种关系： 把式mc² － Ek = m’c ²中m’c ²用P= m’ c 换掉，有： mc² － Ek = Pc 由于m’ =0，式Ek ≈（1/2）m’v² = 0，所以，上式进一步化简为： mc² = Pc 对于光子，其动量为p = mc 矢量式为P =mC 将上式普遍的动量方程（矢量式）P = m（C - V）对时间t求导，就是统一场论的动力学方程： F = dP/dt = Cdm/dt - Vdm/dt +mdC/dt-mdV/dt (C-V)dm/dt为加质量力， Cdm/dt 是电场力，Vdm/dt是磁场力，mdV/dt牛顿惯性力，也是万有引力，mdC/dt 是核力。 从以上分析来看，统一场论不同于相对论和牛顿力学，就是认为物体周围空间光速运动，物体和空间紧密的联系在一起，物体可以影响周围空间。 而牛顿力学和相对论没有认识到物体周围空间以光速辐射式运动。牛顿力学和相对论都认为物体周围空间是静止的，物体和空间没有关系。 |