|
１７８５年，法国物理学家库仑（Ｃ·Ａ·de Coulomb，１７３６～１８０６）学习牛顿的研究方法，提出静电引力的“库仑定律”，表达式为： Ｆ＝k×q1·q2／r的平方 式中Ｆ为静电引力，k为电介常数，(q1)和(q2)为两物体各带的电量，r为它们相隔的距离。 在牛顿与库仑两个定律中，质量m与电量q是两个不同的量，但当一个物体既有质量又有电量的时候，它服从上面哪个定律呢？先看下面的实验，如图十九。 图十九：质量电量等价图 Ｏ是纸屑Ａ的质点。在没有带电胶木棒Ｂ时，Ａ服从牛顿定律，它的质量（m1）在地球质量（m2）吸引下，产生一个重力ＯＧ，ＯＧ为万有引力。 当带电胶木棒Ｂ伸过来，吸起了Ａ，Ａ的重力ＯＧ消失了吗？显然不是。Ａ之所以向Ｂ“掉落”，是因为它同时要服从库仑定律，它的电量（q1）在Ｂ的电量（q2）吸引下，产生一个静电重力ＯＥ，因ＯＥ＞ＯＧ，故Ａ离开地球，向Ｂ“掉落”。 在这个实验中，如果静电重力是ＯＨ，且ＯＨ＝ＯＧ，Ａ就会“悬浮”在胶木棒与地球之间。此时，Ａ的静电重力与质量重力大小相等，方向相反，合力为Ｏ，Ａ处于失重状态。在这种状态下，牛顿定律与库仑定律对Ａ起着完全相同的作用。因两定律中的Ｇ和k都是常量，先撇开不计，那就会导致这样的等式： Ｆ（牛顿）＝Ｆ（库仑） (m1)×(m2)／r的平方＝(q1)×(q2)／r的平方 如胶木棒Ｂ在６３７８公里高处，同纸屑Ａ到地心的距离r相等，且作用于Ａ的静电引力不变，Ａ的静电重力仍为ＯＨ，那么上式可简化为： （m1）×（m2）＝（q1）×（q2） 因（m1）和（q1）是同一物体Ａ的质量和电量，因Ａ悬在空中，故地球的质量（m2）和胶木棒的电量（q2）对Ａ的引力是相等的，即（m2）＝（q2），这表明质量m与电量q在力学上是可以等价的。一旦承认了这种等价，牛顿第三运动定律就会遇到麻烦，即一种性质的力可以与另一种性质的力相通兑，当一物体被另一物体吸住之后，人们根本不知道它们相互吸引的原因是在于“万有引力”还是“静电引力”，当要研究它们之间相互作用力的大小时，人们不知道该是取它们的质量m还是电量q，这正是物理学家们最怕遇到的两难问题。 在天文学领域，类似的力学糊涂帐并不少见。比如我们今天用地月之间的“万有引力”来解释月球绕地球旋转的现象，但月球与地球都具有自己的磁场（magnetic field）,而且地球磁场强度远远大于月球磁场。由于两磁场之间也存在一种相互作用，它们之间作用力的大小Ｆ＝k×(m1)·(m2)／r的平方（库仑定律），其中（m1）、（m2）分别为两磁场的强度，k为比例恒量，r为两磁极之间的距离，Ｆ为两磁场的斥力或吸力。既然月球磁体就在地球磁场范围之内运动，怎么能断然否定地月之间存在磁相互作用呢？ 如果承认了地月之间有磁相互作用，那么它们之间的磁引力Ｆ是多少呢？如果这种引力的量值恰好等于“万有引力”的量值，那么到底吸引月球的力是“万有引力”呢？还是“静磁引力”呢？“万有”与“磁场”之间到底是什么关系呢（见图二十）？ 据笔者多年对潮汐现象的考察，用“磁场引力”来解释更符合实际一些，因月球磁场能吸引铁磁地核在地幔岩浆中上下位移，使地壳表面出现时起时伏的固体潮，固体潮的出现，必须导致王夫之关于“地起潮退、地沉潮来”的现象发生，而且在潮汐的预报上也能获得更好的结果。如果要用“万有引力”来解释潮汐现象，还会遇到更多的问题。一是背月面的高潮位无法用“万有引力”理论加以解释，二是没有大气潮的观测数据支持，三是与潮起潮落的实际时间不符。由此看来，牛顿“万有引力”理论并没有解决地球的潮汐问题，而引入地月之间的磁力作用则不会遇到上述麻烦。 图二十：三种引力的困惑 由于太阳也是一个旋转着的大磁体，其它行星也都有或强或弱的磁场，难道它们之间没有磁相互作用？一旦承认了太阳磁场对地球以及其它行星有磁力作用，那么推动太阳系运动的原因就已经被多元化，即行星围绕太阳转的原因不仅仅是“万有引力”，而且也存在“静电引力”与“静磁引力”，当这三种力都呈现在天体力学专家面前时，他们该做何种取舍呢？如果要同时考虑三种相互作用的因素，那么根据什么来确定它们不同的量值呢？到２１世纪初叶为止，这些问题都还没有找到任何头绪。 《大推动---经典物理重建与牛顿力学批判》雷元星著； 第二章：牛顿力学的危机；五、三种引力带来的取舍问题； 《大推动》雷元星先生著，四川科学技术出版社2003年12月出版。 ************************************************************************ 隆重再次推出反伪求真惊世新型科普文著 http://bbs17.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=puqingsong&message=62 ************************************************************************ |