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电荷和电场的严格定义 作者张祥前交流微信zhxq1105974776 本文大写字母为矢量， 电荷、电磁场的本质是什么？怎么给出一个严格定义？这个问题困扰人类几百年时间，统一场论【百度统一场论6版可以搜到】的出现，彻底揭开了这个电荷、电场这个自然界核心秘密之一。 统一场论认为场的本质是物体周围以柱状螺旋式运动的空间，场是我们观察者对空间本身运动的描述。 统一场论的基本原理是： 宇宙由空间和物体组成，其余统统不存在，其余都是我们观察者对物体运动和空间本身运动的描述。 统一场论的基本假设为： 相对于我们观察者，宇宙中任何物体周围的空间，都以物体为中心、以光速向四周辐射式运动。 空间以正电荷为中心，以光速辐射式向四周无限远处扩散运动。 空间从四面八方、从无限远处、以光速向负电荷收敛运动。 空间以正电荷为出发点，以光速向负电荷汇聚运动。 物体周围空间的柱状螺旋式运动是旋转运动和旋转平面垂直方向的直线运动 的叠加。 面对我们观察者，正电荷周围空间的旋转是逆时针。 面对我们观察者，负电荷周围空间的旋转是顺时针。 我们所要注意的是无论是正电荷还是负电荷，周围空间都是右手螺旋空间，就是我们用右手握住空间运动的直线部分，四指环绕方向就是空间的旋转运动方向。 在统一场论中，描述单纯的空间运动是没有意义的，描述空间运动需要确定初始运动状态和结束状态，初始状态和结束状态都需要依靠物体才能够确定。 既然谈到了空间本身的运动，我们如何描述空间本身的运动？ 我们把空间分割成许多小块，每一个小块叫空间几何点，简称几何点，几何点走过的轨迹叫几何线，通过描述几何点的运动，就可以描述空间本身的运动。 我们可能有一个疑问，空间为什么要运动？ 统一场论认为物理只是我们对几何世界【由空间和物体组成】的描述而已，所以几何中任何一个状态对应着物理上的一个状态。 几何中的空间三维垂直状态，经过我们人的描述，就是物理上的运动状态。 任何一个处于空间三维垂直状态中的几何点所在的位置，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。 运动方向不断变化肯定是曲线运动，常见的曲线运动有圆周和椭圆、抛物线、双曲线等。 在质点相对于我们观察者静止的情况下，质点周围空间是均匀的，合理的看法是几何点是圆周运动，不会是椭圆或者抛物线、双曲线等其他形式的运动。 由于空间是三维的，几何点的圆周运动不会局限在一个平面上，合理的看法是在平面的垂直方向上延伸，所以，质点外空间几何点是以柱状螺旋式【就是旋转运动和旋转平面垂直的直线运动的叠加】在运动。 电荷、电磁场的本质涉及到了时间的本质问题，统一场论中时间的物理定义为： 宇宙中任何物体【包括我们观察者的身体】周围都以光速度【这里光速度是矢量光速，方向可以变化，模不变，模等于标量光速】辐射式运动，空间这种运动给我们观察者的感觉就是时间。 借助于几何点的概念，可以认为时间与观察者周围空间几何点以光速c走过的路程成正比。 统一场论告诉我们时间的本质就是我们对光速运动的空间的描述，所以，时间空间具有同一个起源，相应的有时空同一化方程： 由于时间t与几何点以光速c运动的空间位移R成正比，所以： 统一场论给出引力场、电磁场、核力的统一定义。 统一场论认为引力场是母场，电场、磁场、核力场都是引力场变化而来的。所以，我们在这里首先定义引力场。 设想某一处空间中，有一个质点o相对于我们观测者静止，o点周围空间中任意一个空间几何点p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 R是空间位置x，y，z的函数，随x，y，z的变化而变化，记为： R = R（x,y,z,）。 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 这样,以上的引力场方程A = k g n R /（4πr³/3） 可以写为： A = g m R /r³ 以上引入的质量方程m = 3k n /4π中角度是常数4π，实际上角度可以是变量，在0和4π之间变化，n和m都可以是变量，质量方程仍然成立。 我们引入立体角Ω概念，把质量方程 m = 3k n /4π写成普遍形式： m = k n /Ω 相应的有比较普遍的引力场方程： A = g m R /r³ = g k n R/Ωr³ 相应的高斯面为s = Ωr² 统一场论给出了电荷和电场的严格定义： 质点o如果带有电荷q，在周围产生电场E，电场的实质反映了单位时间内、单位体积内o点周围空间以光速运动的运动量,和引力场比较起来就是多了时间因素。 在质点o周围空间中，引力场A = g m R /r³ = g k n R/Ω r³随时间t变化产生电场E： E = k’(d A /dt) = k’(d/dt)g m R/Ω r³ = k’(d/dt)g k n R/Ω r³ 对于方程： E = k’(d/dt)g k n R/Ω r³ 可以改写为： E = k’ (d/dt) g k （n/Ω）（R/ r³） 我们这里不考虑n、（R/ r³）随时间t的变化，仅仅考虑是Ω随时间t的变化，则有： E = －（k’ k g ）(dΩ/dt) （n/Ω²）（R/ r³） k’ k g都是常数，上式也等价于： E = k’(d A /dt) = k’ g (d m /dt) R/Ω r³ 上式表示物体粒子的电荷为粒子质量的变化程度。 式E = －（k’ k g ）(dΩ/dt) （n/Ω²）（R/ r³）和由库伦定理导出的电场公式E =( q/4π ε。)(R/r³)相比较， 我们导出电荷q的定义方程： q =－( 4π ε。k’ k g ）(dΩ/dt) （n/Ω²） 以上的电场、电荷定义方程经过各种数学检验，很幸运的和我们掌握的知识都相符合。 |