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关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
[楼主] 作者:张崇安  发表时间:2007/05/27 08:12
点击:849次

一.牛顿和马赫的惯性起源观
历史上对惯性(惯性力)起源的解释有两种,一种是牛顿的解释,一种是马赫的解释:
牛顿认为:惯性是空间的拖曳引起的。
马赫认为:一个物体的惯性是这个物体与所有宇宙物体作用的总和。
有的书称:相对论承袭的是马赫的观点。
但上述两种惯性的起源我以为都不够全面:
空间能拖曳物体吗?马赫认为是不能拖曳的,因为我们没有发现任何物体拖曳空间的现象(这样似乎也违背牛顿第三定律)
“一个物体的惯性是这个物体与所有宇宙物体作用的总和”?我看这个观点也未必正确!我们知道,超距作用是不存在的,就是说,宇宙万物之间的力联系是要有个过程,逐步变大!但是,我们发现现实中的物体惯性不是一个随时间增大的值,而且是连续的。譬如我们在行使公交车上,当刹车瞬间,我们就前倾,惯性即刻达到最大值——如果是宇宙万物造成的,这个惯性力应该是随时间增大的值。
二.一种完善牛顿、马赫的惯性起源说
还有一种惯性起源是从物体内部去探究,我们知道:任何物体都是由大量的基本粒子构成,都有空间尺度!所以,当这个物体的某个部位受力时,组成这个物体的其他部位就要受到连贯作用——这种作用使得构成该物体的全部基本粒子重新运动、组合、分布——由于这个过程需要时间,就产生了一个统计性的事件,我以为这就是内力产生的源泉,就是物体内部的一种对于外力的抵抗——在实际中,运动、量、空间结构应该比力更本质!
——这里必须承认牛顿对称空间的无形作用——这种大环境的作用体现为“不变”——但是“不变”与“变”形成对比,恰恰也表现出“力”——惯性力.所以,我以为牛顿“空间制约”的惯性起源观可以看作是”空间没有任何制约,而使得物体内部的组成成为衡量物体的唯一准确依据——这大概就是惯性的起因!
所以惯性的产生有两个必要条件:1.牛顿与任何外界没有作用、均匀对称的空间;2.物体内部组成物重新调整位置时的统计运动。
三.陀螺问题和傅科摆问题
认为惯性起源于物体内部组成物重新调整的一种时间差反抗,可以来解释陀螺问题和傅科摆问题:
陀螺为什么高速旋转时能维持轴心方向?因为陀螺的高速旋转使得构成陀螺内部大量基本粒子的重新组合,这种组合组合有一种概率分布,而分布的过程恰恰与物体整体旋转的空间有严格的对应——再加上牛顿对称的空间,就表现为轴方向性!
陀螺为什么可以指出地球北方向?——这应该把地球自转与陀螺自转整体考虑——这两个自转对于牛顿空间是绝对的!两个自转的合成就是陀螺指北的道理!——其实这个道理同样可以去探讨地球磁场的起因!
上述道理同样适合于傅科摆、科里奥利力——就是说:这些现象的产生都有两个必要条件:牛顿空间、物体内部物重新组合的统计性。
四.引力场的实质
亚光子可能是宇宙空间中分布最为广泛的粒子!可能构成巨大的亚光子海洋——可以探讨暗物质、暗能量的起因,而亚光子海洋的压力恰恰可以探讨引力的起因。所以,引力场实际上可以看作亚光子分布场。大物体周围带动大量亚光子流形成亚光子群流使得物体周围有亚光子群密集度的梯度——这大概是“弯曲空间”的实质!
五.惯性质量和引力质量相当吗?
如果承认马赫的惯性起源观,那么物体的惯性质量与万物的存在有关,如果进一步认为万物之间的引力是靠亚光子海洋传播,那么,这个角度看:引力质量和惯性质量有密不可分的联系,可以说是相当的。
问题的实质是:惯性不能看为“宇宙所有万物的总和”,而宁愿看作是物体内部组成物重新调整空间的统计现象,这样,惯性不需要求助亚光子海洋——这就与引力的起因割裂开来——这个意义下,惯性质量和引力质量是两个不同的概念,没有什么根本的联系!如果光子海洋均匀,可能造成两数值的相当,但这是近似,不是本质!


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 [2楼]  作者:马国梁  发表时间: 2007/05/27 08:56 

张先生大概没见过鄙人的这篇拙作,请看
浅谈惯性的起因及大小决定因素
(2002.01.22 20:20)
[字节:2K 点击:53次 帖号:12358]
物体的惯性即其惰性。惯性量即惯性的大小,可简称“惯量”。在运动力学上是对物体所固有的惯性的量度。它反映了物体所具有的保持原运动状态的能力,反映了物体在运动状态改变时所反抗的程度。
惯性从本质上来说是源于真空场对物体作用的对称性。当物体在真空中绝对静止时,真空场对物体的作用在各个方向上都是对称的。但当它在外力作用下开始运动时,那么这种对称性就被破坏。在运动方向上,物体所受真空场的向前和向后的作用变得不再相等。由于向后的作用变大,故产生了反抗运动的惯性力。如果没有真空场的作用,那么物体的惯性将无从谈起。
当物体运动时也是一样。当物体做匀速运动时,物体所受真空场的向前和向后的作用对称,故没有惯性力。但当物体加速或减速时,其对称性即被破坏,随即产生反抗速度变化的惯性力。
当物体做直线运动时,物体在横的方向上,四周所受的真空场的作用是对称的,故也不产生惯性力。但当物体改变运动方向时,那么其对称性即被破坏,从而产生反抗运动方向改变的惯性力。物体的惯量与质量密切相关,但两者不可混淆。质量是惯量存在的前提。物体的质量是0,那么其惯量一定是0;但若物体的惯量为0,则其质量不一定为0。物体可以有质量没有惯量,但不可能有惯量没有质量。质量是决定惯性的首要因素。
看一个物体究竟有无惯性首先应看其质量大小。当其质量小到一定程度(与真空子的质量相比拟)时,物体即没了惯性。就向灰尘在空气中一样。由于物质的密度不能无限的大,所以物体的直径也不能无限的小。即使密度非常大,只要其直径足够小,那么物体也就失去了惯性。因为物体的表面积是与直径的平方成正比,而其质量则与直径的立方成正比。就象铅球在空气中有惯性,而铅粉在空气中则没有惯性一样。其次,应看物体是否是界面封闭的物质系统,真空场不得从其内部穿越。如均匀实心的物质系统或结构紧密的点阵系统都是有惯性的;但若是松散的点阵系统,则应进一步考察每个"点"的质量大小及表面封闭状况。反正只有质量比较大的“实粒子”及粒子系统才有惯性,而质量很小的粒子及其松散的结构系统则都是没有惯性的。这就象在空气中的羽毛或棉絮一样。
至于物体在运动起来以后,其惯量的速度特性如何,这与物体受力的速度特性一样,目前还没有一个确切的结论。当物体在均匀场中做加速运动时,随着速度的增大,加速度似乎也在发生变化。但这究竟是由力的变化引起的还是由惯量变化引起的,我们可以根据以下的特点来区分:惯量的改变与方向无关,而力的改变则与方向有关。所以实际上到底谁是谁非我们可以凭此一见分晓。根据种种迹象,我认为:同一物体在运动时其惯性大小很可能是固定不变的,改变的只是物体的受力。
总之,物体的惯性是由真空场的作用产生的,而其惯性大小则是由物体的质量大小、结构特点及运动状态等因素决定的。
 [3楼]  作者:hudemi  发表时间: 2007/05/27 11:04 

惯性是物质自身固有的属性,不是外界作用和影响造成的。

本人认为:惯性是物质自身固有的属性,不是外界作用和影响造成的。惯性已是物质最基本的物理属性,没有比它更基本的东西了,不可能用其它原因来解释它,因此,分析惯性的起源我认为是在做无用功。

另外,我似乎从没有听说过:“牛顿认为:惯性是空间的拖曳引起的。”,不知你是从哪里看到的?

 

黄德民

 [4楼]  作者:柳岸花铭  发表时间: 2007/05/27 11:15 
 [5楼]  作者:柳岸花铭  发表时间: 2007/05/27 11:16 
 [6楼]  作者:柳岸花铭  发表时间: 2007/05/27 11:19 

同意黄德民的说法,我也没听过牛顿说什么。
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
[楼主]  [7楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 11:45 

好像是二十年前我从一位美国物理学家著的《现代物理导论》(有上下两册)?写着对马赫和牛顿惯性起源的说法
不过,说“拖曳”也许他们误解了牛顿的观点,牛顿著名的水桶实验分析绝对运动实际上属于从水分子占有空间重新调整探讨!但至少马赫、爱因斯坦“诬蔑”牛顿惯性起因是空间“拖曳”——这可能是一种假象,因为我上面的文字中明确阐明,正是由于牛顿空间对物体没有拖曳,才形成真正意义上的不变,不变与变形成矛盾,形成惯性与力!
我以为比惯性和力更基本的是运动,匀速的运动和变速的运动分别来源于同一的空间和各异的实物,是同一导致不变,是各异导致变,这种“变”与“不变”导致运动的趋向,而“趋向”导致惯性与力!
惯性和力是一对矛盾,没有光子的惯性,恐怕引力也不存在,电磁力也不存在!同样,衡量一个物体的惯性有多大,必须通过物体之间的力!
比惯性与力更根源的是运动,比运动更根源的是空间的同一性和实物的各异性。世界是空实二源组成,惯性与力是空实二源性质导致的!
惯性与力是一对矛盾,在社会科学科学可以探讨苦乐、美丑、公私...
以上是我的观念,这是二十余年思考的,对于我来说,远远比相对论、量子力学思考的久、投入的大!
另外,关于牛顿、马赫惯性的起源的引据,我在一个笔记本上摘抄着,我现在出差在外,回去找到可以告你。
 [8楼]  作者:柳岸花铭  发表时间: 2007/05/27 11:50 

这里确实发帖不方便,每次都要输名字和密码,刚刚现实发帖失败,却出现又3个。
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
[楼主]  [9楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 11:51 

关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
 [10楼]  作者:柳岸花铭  发表时间: 2007/05/27 11:56 

我觉得你的说法还不如承认以太,我个人是不支持以太,不否定以太。
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
[楼主]  [11楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 12:00 

我是反对以太的,以太空间是作用于物体的,而上述空间是不作用!
麦克斯韦一生在寻找以太的力学结构,因为他深信:以太又是在牛顿空间中运动的粒子海!
[楼主]  [12楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 12:02 

可以自己修改,把多余的连同标题删掉,就不存在了!
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
[楼主]  [13楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 12:10 

德民:你可能没有细看我的文章,我是反对外界影响导致惯性,我认为马赫、爱因斯坦曲解了牛顿,或者那位美物理学家误解了牛顿
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
 [14楼]  作者:柳岸花铭  发表时间: 2007/05/27 12:14 

我知道你不支持以太,我们也有很多相似的观点,但对于你用惯性与运动解决力的起源的思路,我认为不如以太起源说。
我知道你不支持以太,我们也有很多相似的观点,但对于你用惯性与运动解决力的起源的思路,我认为不如以太起源说。
[楼主]  [15楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 12:18 

惯性与力是并存的,不能彼此解释,我用的是“空实二源”,你用以太解释惯性,搞不好走到马赫的路上去了!
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
 [16楼]  作者:马国梁  发表时间: 2007/05/27 15:17 

张先生,我的质量是指物质多少!轿车里每加一个人惯性总要大一点,怎么能与质量无关?
关于惯性起源,历史上有两种理论,现重作探讨——这可能澄清广义相对论问题,也含有陀螺、傅科摆解释
 [17楼]  作者:马国梁  发表时间: 2007/05/27 15:53 

我再说一遍:没有物质的空间背景,无所谓运动不运动、变速不变速、惯性不惯性!
请认为“惯性无外界无关”的人们仔细想想吧!这不仅是因为无法观测的问题,而是因为物体在绝对孤立的环境中它的作为将没有意义!
这也是重大的哲学问题!我已经举过鱼的游动和水的关系。另举几个通俗的例子:一个离开社会的人,有政治才能怎么样,无政治才能又怎么样?离开了战争或准备战争,武器的性能再好又有什么用,难道不是摆设吗?字如果离开了纸或其它背景那还成字成文吗?唐僧师徒离开了地面还会有九九八十一难吗?如来为什么不让孙悟空直接去取呢那多省事!总之一个物体的对外性能、行为价值必须通过其它物体才能表现出来。
我说这些,我估计黄德民还听不懂,但崇安先生不知怎么样。
[楼主]  [18楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 18:44 

空和实是并存的,就如中国的阴阳哲学!离开力谈惯性和离开惯性谈力都是不完整的!你的说法并非没有道理!
空间-实物不相互作用,但是恰恰给了实物运动的一个均匀的、巨大的、经久的背景,与实物-实物的作用形成运动变化形成明显对立!这就同时产生了惯性和力!而究其实质,惯性与力是运动的结果,惯性是均匀、不变的度量,力是变的度量!
惯性和力在人学里应用最广的就是私和公的对立统一!私来源于对人惯性的维护,公来源于对人力的改变,这也是内因和外因的统一!私和公永远是一对矛盾!如果有一天实现了共产主义,只有“公”了,“私”不存在,那么,公也就失去了意义。所以,单纯在理论上,我以为:共产主义不符合物理原理!恐怕需要修正。
所以,马国梁说“ 没有物质的空间背景,无所谓运动不运动、变速不变速、惯性不惯性!”也未必没有道理!不过,也许大家强调的侧重点不同!你说德民“听不懂”,我看你误解德民了!
[楼主]  [19楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/27 18:56 

是啊!惯性确实与质量大小成正比!但是,惯性如果离开对称空间恐怕也成为无米之炊!所以惯性应该和物质的多少、空间的对称都有关
由于物体的质量只描述物体的内在,没有涉及物体运动的空间,所以,单纯用质量来解释惯性是说不通的!你楼上的一段实际上已经显示了这个结论!
[楼主]  [20楼]  作者:张崇安  发表时间: 2007/05/28 04:42 

卢鹤绂先生95年发表的文章好象是探讨光子惯性的起源,题目为“马赫原理的一个直接检验”
卢鹤绂的光子惯性起源观可能是赞同马赫的观点!

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