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3.引力中的物体质量
[楼主] 作者:youngler  发表时间:2005/07/17 18:15
点击:279次

  3.引力中的物体质量   本书作者曾经思考从动力原因角度理解,引力中物体内部转动变慢的原因是什么?根据行星的动力方程,     GMm / r 2 = m ω 2 r ,GM = ω 2 r 3 (31), 如果假设引力常数真的是常数,引力中物体内部的转动变慢有两个原因,一个是,引力中物体尺度膨胀,另一个是引力中物体质量减少。不过这两个原因又是有联系的。本书作者相信几个朴素守恒定律,相信一个物体在靠近星体过程中,应该保持角动量守恒,     mω r 2 = 常数 J (32)。 将(31)(32)算式联立消去距离参数 r 解得,     ω = G 2 M 2 m 3 / J 3 (33), 于是得到引力中的物体转动变慢必然要求物体质量减少的结论。   引力中的物体转动变慢要求物体质量减少,本书作者很早就有所感觉,不过,直到 2005 年 7 月才找到引力中物体质量减少的算法。这个算法假设引力场具有质量,这个质量来自于原始星云收缩有形粒子质量的亏损。可以计算系统总体质量为 M 的球壳形原始星云收缩成半径为 r 的星体,除去摩擦热辐射和构造引力气体的质量牺牲,     d m = G m d r / 2 c 0 2 r 2 + G m d r / 2 c 0 2 r 2 ,     d m = G m d r / c 0 2 r 2 (34)。 用 1 / r 替换 r 的方法可以解这个微分方程,并得到剩下的一个星体本体质量,     m = M / ( 1 + GM / c 0 2 r ) (35)。 可以得到引力中物体引力位置原因质量亏损的规律,     m 0 = m / ( 1 + GM / c 0 2 r ) (36)。   本书作者认为这就是引力中物体引力位置原因质量亏损的规律。物体的质量当然不会无缘无故地亏损,亏损的原因是引力做功热辐射导致质量损失。设想星体空间后续的陨石降落其质量以同样的规律减少,则能够保证,星体新旧物质原子具有相同的质量水平。但是注意对于自由落体问题,由于没有对外做功,这个质量还是应该保持恒定,     m = m,m = m 0 / √ ( 1- u 2 / c 0 2 ) ,     m = m,m 0 = m√ ( 1- u 2 / c 0 2 ) (37)。 对于长轨道彗星而言,(36)(37)是两个等效的算式。   相似的思路,可以得到系统质量为 M 的系统,星体本体质量 m ,     m = M / ( 1 + GM / 2 c 0 2 r ) (38)。 系统空间的引力场质量,     m g = M - M / [ 1 + G M / 2 c 0 2 r ] (39)。   请注意这里球壳收缩,引力做功的微分是 G m d r / 2 r 2 ,不是 G m d r / r 2 。均匀圆球球壳从内壁到外壁引力场强度是一个从无到有的过程,取平均值故有,     d m = G m d r / 2 c 0 2 r 2 。   引力中物体质量的减少规律找到了,不过需要解决的问题依然很多,比如,以(35)来考察(33)式,如果引力常数真的是常数,那么物体内部转动变慢的规律就复杂了。那么,如何解决以后的问题呢?
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 [2楼]  作者:逆子  发表时间: 2005/07/17 23:16 

你所指的质量变化是“质”的变化。
如果说物体质量减小了,这里就要讲到质与量的关系了。 1、由于“质”的变化引量质量的变化。即物体的属性已发生了变化,在这种质的变化中伴随能量辐射或其它形式的质量转移,使得我们检测的物体发生质量变化。 2、由量变而引起的质量变化,即由于组成物体的数量发生了变化而引起的质量变化。这种量变引起的质量变化也可能由许多方式来完成,其中也可能有我们人类还观测不到或不了解的转移方式。 也就是说,凡是质量变化,无论它是由什么原因引起的质量变化,只有两种变化结果——质变与量变。如果没有质变也没有量变,那么它根本不可能产生质量上的变化。 比如说一克黄金,它是由XXX个金原子组成的。它的质就是金原子,其“量”就是金原子的数量。我们可以不知道这一克金什么原因产生质量变化,但其变化的结果无外乎就两个: 1、原子结构发生变化,原来是金原子,现在变成其它原子了。 2、原子的数量发生了变化。 好象我们现在还谈及不到它第三种可能性。

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逆子
 [3楼]  作者:马国梁  发表时间: 2005/07/18 17:45 

仅在低速下和引力场中精确研究动力学规律实在勉为其难……
虽然在南美的一只蝴蝶震动翅膀可能在北美引起一场巨大风暴,但仅根据蝴蝶震动翅膀我们实在无法判断十分会有一场巨大风暴。
科学需要大量事实才能找到规律。但现在可惜条件还不具备。
[楼主]  [4楼]  作者:youngler  发表时间: 2005/07/19 10:39 

5.动力学方法分析引力钟慢

  5.动力学方法分析引力钟慢
  现在有一个问题,如果(44)或者(46)是正确的算式,如何用动力学的方法把它推导出来?根据(33)算式,物体的质量减少对于物体内部转动的影响是非常敏感的。但是我们知道,实际的物象显示和前面所知质量减少的规律,质量的影响并没有这么明显,对于这个问题本书作者猜测有两种解释,或者引力常数不是常数,或者(33)算式的推理过程有问题。具体时间大概是 2005 年 7 月 10 日,吾人发现,如果将(36)算式理解为只是惯性质量减少,引力质量并没有减少,     m i = m / ( 1 + GM / c 0 2 r ) (51)。 有行星的动力方程,     GMm / r 2 = m i ω 2 r ,GMm = m i ω 2 r 3 (52), 角动量守恒,     m i ω r 2 = 常数 J (53)。 将(52)(53)算式联立消去距离参数 r 解得,     ω = G 2 M 2 m 2 m i / J 3 (54), 于是得到我们所希望的引力中物体转动变慢的算式,     ω g = ω 0 / ( 1 + GM / c 0 2 r )(46)。   现在,我们是否为这一推理过程感到满意呢?能够从某种动力学方法推导出引力中物体纯粹引力因素转动变慢的算式应该是一件令人欣喜的事情。不过令人欣喜的同时,本书作者发现这一思路有很多问题需要解决。如何解释引力效果可以不减少?如果我们倾向于认为较为简洁的(46)算式是更好的算式,那么如何理解(44)算式?导致引力中物体转动变慢较为复杂的(44)算式问题出在哪里?   现在需要理解,引力中的物体惯性质量减少,引力效果为什么可以不减少?在这里我们再一次牵涉到引力中物体的质量问题,也许这一次真正地牵涉到了引力中物体的质量问题。回想起来,理解引力中物体质量变化问题其思路历程颇为波折。现在本书作者对于这个问题的理解是,运动导致物体的引力质量和惯性质量同时增加,引力位置原因可能不影响物体的引力效果,只影响物体的惯性质量。这个惯性质量更多的是考虑内部运动的质量,引力质量则可以包括(一部分)外部引力场的质量,它可以是一个变化数量,但是从目前看来,我们还是可以假设物体在不同引力位置具有一个恒定的引力效果。   从太阳总体形成过程考虑,引力场气体的形成需要牺牲本体物质的质量是可以相信的,另外引力中物体转动变慢现象也说明引力中的某种质量减少的确存在,但是我们需要引力恒定的动力模型,因此引力中物体引力效果能够不减少需要进一步做出理解。地球大气是否会影响地面上两个物体的吸引力?大气的挤压好像应该会导致内部物体拥有更多的集中趋势,这种集中趋势如果存在,应该也是一种引力表现。当然我们一般把这种问题处理为大气压强,大气压强会导致分子之间拉近距离,导致分子材质更加致密,或者化学反应更容易发生。现在,我们没有考虑星体引力气体产生的大气压强,以一个统一的引力效果来描述物体之间的相互运动影响关系。   如果说繁琐的(44)算式很大可能是一个错误的算式,显然这个问题的根本原因在我们当初设定的行星运动微分方程有细细节方面的错误。根据(45)这一引力中的光速减少规律,我们改造行星运动环向微分方程,     d ( 1 + GM / c 2 r ) 2 v t r m 0 = 0,(55) 。   这个算式与前面研究行星问题所采用的算式,      d ( 1 + 2 GM / c 2 r ) v t r = 0, 差别只是一点高阶微小量。不过尽管差别是微小的,理解起来可能完全不同。要理解(55)算式,其中一个 1 + GM / c 2 r 算式是动态引力场的转动因素,其中另一个 1 + GM / c 2 r 算式是什么?如果动态引力场的转动因素是 1 + 2 GM / c 2 r ,高阶微量差别项 G 2 M 2 / c 4 r 2 又是什么?关于这个问题,吾人想了好几天。什么事情,人们总会找到一些解释,牵强或者合理,这就看观察者的立场和观察问题的角度了。那么这个问题能不能归结于动态引力场的动态引力场?动态引力场如何理论上分析计算?这个问题一直来没有很好解决。也许一个时代总有不能解决的问题,本书作者关于引力的故事就努到这一步,如果这些领悟是有价值的,相信会有后来的学者接着走下去。   动力学规律总是来自于运动现象规律的总结,过去的科学模式是这样,今天的科学模式可能依然是这样,不同的也许只是,今天的科学更加需要转折思考或者幸运灵感来构造复杂的物象模型。为了解释各种精细的运动现象,本书作者把引力场当作一种通常的气体和一种通常材料的内力效果。当然这可能也只是一种动力学模型,如果它能够为我们发现更多的新颖物象,它应该是一种更好的模型。当然即便是一种更好的思路,它也依然于更多的学者的共同努力来实现。

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