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时空奇点并不存在
[楼主] 作者:纪黎明  发表时间:2004/06/11 12:08
点击:232次

物体质量随运动速度增加而增大是相对论一个非常重要的推论,但它确实是完全相对运动的结果吗?如果承认这一点,我们就会得出许多不能理解甚至是相矛盾的结果,请先看下面的问题。


假设相隔极远处有一静止质子及静止电子,在静电引力下开始运动并相互靠近,随着距离的不断靠近,它们的速度也越来越大,因为质子,电子都产生了运动,按照相对论,它们的质量也都应该增大,因此会使整个系统的质量发生膨胀,这显然违背质量及能量守恒定律并与事实不符,实际上,该系统质量不仅不会自发膨胀,如果电子在加速运动过程中辐射出电磁波的话,该系统质量还会减小,出现质量亏损。


我们该如何理解这个现象呢?从电动力学我们知道,电磁场本身是具有能量的,按照质能关系式,他们也会具有相应的质量,因此我们对这个过程可以这样理解,质子,电子在加速运动过程中,它们的距离不断减小,电势能也不断减小,消耗了电场的能量与质量,而转化成了质子,电子的动能,并使它们的质量增加,损耗电场能量等于质子,电子动能之和,损耗电场质量等于质子,电子质量变化量之和,在整个过程中该系统总质量不变。


在这个过程中,质子电子都发生了运动,我们该如何计算它们各自的质量变化量呢?我们先考虑能量较低时的情况,由于质子,电子受到对方的作用力总是大小相等的,由W = Fs可知,当F一定时,它们的能量变化量与它们移动相同的距离成正比。由s = 1/2 at2, a = F/m,


s = Ft2/2m


W = F2t2/2m


当经过一段时间t后,质子,电子的能量变化量分别为


Wp = F2t2/2mp


We = F2t2/2me


由于mp >> me , 所以Wp << We


我们设该系统是完全封闭的,显然,电子的能量变化只能完全由质子提供,而质子的能量变化只能完全由电子提供,因此它们能量的变化只能是完全消耗对方能量所致,我们在计算时还应该考虑到这个机制的影响,除了由于运动使自身增加的能量外,还要分别减去对方从自身吸收的能量,最后的结果应该是


Ep = Wp - W e


Ee = We - Wp


由质能关系式,相应的质量变化量为


mp = (Wp - We)/c2 = (F2t2/2mp – F2t2/2me)/c2


me = (We - Wp)/c2 = (F2t2/2me – F2t2/2mp)/c2


因为Wp << We ,所以对电子来说,增加能量远大于损失能量,从而主要表现为质量增大,而对质子来说,增加能量远小于损失能量,则表现为质量减小,但对整个系统来说,在这个过程中能量,质量均守恒。


    当然我们上面的计算仅是低能条件下得到的一种近似关系,但是从这个定性分析我们已经看出在一个封闭系统中,无论如何变化,总质量都是守恒的,而不会出现质量无限增大的现象。


    许多实验事实都支持我们的以上设想,比如正负电子的湮没,如果我们沿用传统方法,简单的计算就可以知道,当正负电子无限靠近时,它们将会产生无穷大的能量和质量,可是事实上这种情况并没有发生,电子湮没的结果是产生2mec2 的能量。与我们按上面新思路得到的结果完全相同。


我们可以把上面的观念进一步推广到引力系统中,在星体塌缩过程中,一方面,星体某成分随着不断向r = 0接近,它的动能要不断增大,但是另一方面,我们也要考虑到,星体是由很多成分组成的,其他成分也要塌缩,其他成分的塌缩将会从该成分吸收能量,从而使该成分能量,质量都不会无限增大。塌缩的最终结果是使星体各部分总动能趋向极限值mc2,m为星体总质量。当然如果星体塌缩过程中还要辐射出电磁波,引力波等能量的话,星体塌缩的总能量还要减小,但这也会增加其内部粒子向外逃逸的困难。


.利用这个技术,我们可以轻易摆脱黑洞理论中的奇点困难,并对天体演化产生将会有新的认识。


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 [2楼]  作者:和满  发表时间: 2004/06/11 21:35 

模型建得好,但对E的理解不对

E=mcc的E不仅仅指动能。

如果质子与电子被“拉开”,无论谁“拉”的,都要输入能量,同时也输入质量。在你的模型中,质子与电子在“启动’之前就具备高E了,也就具有高M。能量转化中无总能量变化,也无总质量变化。

以前我要说明这个问题,要使用复杂具体问题,讲好几个小时,现在你提供了如此简洁的模型,我几分钟就能讲清楚,谢谢。

[楼主]  [3楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/06/12 12:07 

回复:这不是理解对不对的问题,这是处理问题的一个有效手段。当然能够对您有所提示和帮助,我感到非常欣慰
严格来说还应该包括电磁辐射能
 [4楼]  作者:和满  发表时间: 2004/06/12 15:28 

我们对E=MCC,认识不一致

假设相隔极远处有一静止质子及静止电子,在静电引力下开始运动并相互靠近,随着距离的不断靠近,它们的速度也越来越大,因为质子,电子都产生了运动,按照相对论,它们的质量也都应该增大,因此会使整个系统的质量发生膨胀,这显然违背质量及能量守恒定律并与事实不符,

按照我的认识,在这个模型中,并无总m与总E变化。没有违背质量守衡,也没有违背能量守衡。因为高势能粒子的m并不是m0而是m1。与某些科普所述不同的是,m增加并不是由于“运动”,而是由于“能”。

我很遗憾,这样一分析,您以下全部的推导我都不能认可。但我坦率地承认,我们这种认识,不是“直接实验确证”结果,而是绝大多数核物理业内人士对相对论质能关系的理解。我们按照这种理解,能推导出与事实相符的结论,使得我们在这类问题中具有预测能力(这种相对论带来的预测能力,是我们对爱因斯坦怀有感激之情的重要原因)。例如,粒子冲击原子核产生能量,并不是,粒子冲击改变了总能量与总质量,而把原有的核势能变成了核动能。什么样的粒子?什么样的原子核?需要具体多少速度?我们都需要使用我们理解的E=mcc求出。

还有,您的理论涉及到场的能量质量问题。我的研究没有达到这个深度,不排除由于我自身认识上的局限,而不能正确理解您的理论。这个理论,还是建其评价妥善些。

 [5楼]  作者:maxpayne  发表时间: 2004/06/13 01:03 

回复:黑洞可接近不可以达到
简单的说,物质只能接近而不可以达到黑洞状态,如果有人想玩什么统一场论,或着期待统一作用力尽快出现时,还大砍特吹黑洞,那人一定是骗子。
[楼主]  [6楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/06/14 12:24 

回复:我当然理解您的意思

您认为在电子与质子未靠近时,已经具有势能,这个势能也会让它们分别具有一定质量,实际上我在发这篇文章之前就反复考虑过这个问题,我要提醒您,这个势能并不是电子或质子单独拥有,而是一个公共能。下面我们进一步简化这个问题

我们设电子与质子相距100米,那么无论是电子移动1米还是质子移动1米,它们的能量变化是相同的,但是如果让它们从静止开始自由运动,则显然电子运动距离要长许多,自然能量变化也会更大些。换个说法,电子会从这个公共能量中吸收更多的能量

势能在未转化成动能以前是以场能量的形式存在的

 

 [7楼]  作者:和满  发表时间: 2004/06/14 19:51 

我不理解

我们设电子与质子相距100米,那么无论是电子移动1米还是质子移动1米,它们的能量变化是相同的,但是如果让它们从静止开始自由运动,则显然电子运动距离要长许多,自然能量变化也会更大些。

同意。

换个说法,电子会从这个公共能量中吸收更多的能量。

按照本人理解,这个过程是“转化”,不是“吸收”。电子需要的动能本来就以势能形式储存在电子中了。但也无法否证你的这种解释。

势能在未转化成动能以前是以场能量的形式存在的

从上文怎么推导出这个结论的?请简述。

 

[楼主]  [8楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/06/15 13:47 

回复:进一步说明

如果地球上某人从现在这个位置掉入黑洞,无疑他将会获得非常大能量,但是这个能量并不会在该人未进入黑洞前就表现为可观测的质量,否则就可能导致与实验事实不一致的结果。

实际上任何运动状态的变化我们都可以认为是势能“转化”的结果

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