| 摘要:在牛顿的质点概念中是根本不讲物质体系的旋转运动地,这一点必须纠正.
近百年来人类已经发现并测定了天体、分子、原子、粒子等的自旋频率;这促使人们去推理:组成天体、分子、原子、粒子、等更小的质体也具有自旋——并为其定名“旋子”。这样,我们就可以说:宇宙中所有的物质体系都在旋转着,它们都是由“旋子”组成的“旋转场”,宇宙中充满着大小、强弱各不相同的旋转场。且它们无不在相互重叠作用着;稍加分析即可得知:自旋同向的旋转场重叠作用将产生相互排斥力;反之将产生相互间的吸引力。这种“旋吸、斥力”的大小和强弱将随着参与作用旋转场的大小和强弱而变化,这就造成了在全宇宙产生电、磁、万有引力、原子核力、弱作用力、潮汐力等多种多样力的“旋吸、斥”现象;在这些力的综合作用下,必然要导致宇宙中各种物质体系的产生和衰变。这就是宇宙万物生、息不止的根源。很显然,“旋吸,斥”原理的发现与运用其意义是巨大的。首先,它统一了产生各种力的场物质——皆为由旋子组成的旋转场;同时也统一了组成各类物质体系的基础材料——皆为具有自旋的旋子;还统一了质能转换的最小载体——旋子;由此物理学中物质与反物质.显物质与暗物质.有重物质与非重物质等重大问题将在原理上得以顺利的解释,这将大大简化人类对自然界的认识,加速人类科学技术的发展。在实用上人类将可依据旋吸、斥原理通过改变物质体系的自旋频率等要素去实现:新材料、新能源、新的航空航天.改变天体轨道等技术的开发与应用。
关键词:旋子、旋转场、(旋吸、斥力)、物质结构、力的大统一
一.问题的提出
几千年来,人类早已习惯了日常所见的山川大地、衣食万物,眼见它们独立的存在着,是互不相干的。然而牛顿却发现它们之间存在着引力,并于1685年证明一个具有引力的物质组成的球吸引它体外的物体时,和所有质量都集中在中心时一样。从理论上允许把太阳、月球、地球都当作一个个质点,使问题大大简化……提出了著名的万有引力定律。这一概念三百多年来一直被人类所采用,为人类航空、航天技术的发展作出了重要贡献,并有效地推动了物理学的发展,这是全人类所难忘的。但是随着人类科学技术的不断发展和相应设备、仪器在科学研究中的应用,人类已经可以用大量非可见光手段对物质世界进行观测,从而一方面逐步使人类认识到牛顿力学作为经典理论揭示了物质之间力作用的规律,为人类认识物质世界起到了开路先锋的作用,同时,也越来越感到牛顿力学还不是人类认识物质世界的终极,尚有不少问题困惑着我们。
从牛顿万有引力计算公式F=G(m1m2/r2)来看,万物之间的引力只与其质量、间距相关,而和它们的形状、大小、转动毫不相关。对此提出如下质疑:
1、 我们已经测知m1、m2等所有的物质体系的实体及其场物质都在旋转着,都有着确定的角动量(见参考书目)。而牛顿时代还未发现这一角动量,使质点概念完全丢掉了物体的转动,万有引力计算公式中,没有考虑到角动量的重要作用
2、 在万有引力计算公式中,是把相作用的质量m1、m2当作它们的全部质量都参与相互作用的,但这种机会极少有。多数情况为一个物质体系处于另一个物质体系之中,即其中较大物质体系只是部分物质参与作用,不应以其全部质量参与作用进行计算。
3、 在万有引力计算公式中,m1、m2之间距r可为任意值,但实际不然,m1、m2的半径都是有限的,间距r理应不会超过二者最大作用半经之和,而牛顿却根本不考虑其作用半径的影响,这个问题不符合自然存在。
4、 当m1、m2之间距趋于零时,二者之间的作用力F将趋于无穷大,此时F将无限制地将其周围的物质吸引至体内,直至其质量趋于无穷大,这显然也不符客观存在。
5、 相作用的二物质体系之间距无论有多大,其间的力作用总是瞬时传递地,这更是令人无法理解.
6、 万有引力计算公式从经验上近似的解决了引力计算问题,但当时的条件限制了人们对万有引力的研究,使人们至今未能认识万有引力的产生原理.蠋
二.对牛顿力学的新认识:
在牛顿力学研究方法的指引下,带着牛顿力学中一些感到困惑的问题,经过几十年来的潜心研究,作了一些实验,这使我们对牛顿力学中几个提出质疑的问题产生以下几点认识:
1. 物体的“质点”模型应由物质体系的“旋转场”模型来代替:因为由于近百年来人类科学技术的迅猛发展,已经从原来以可见光对物体的观测过渡到了以无线电、红外、可见光、紫外、X及γ射线等全波段对各类物质体系的观测、实验、研究阶段,人类已经准确地测知:各类星系、分子.原子、粒子及其场物质皆为一个个旋转着的物质体系,它们皆具有角动量,它门的作用都是以”旋转场”出现的,无论如何再也不能把它们当作僵死的”质点”去对待,而必须代之以活生生的”旋转场”,这些皆为牛顿时代所无法认识得到的问题。
2. 从组成万物的粒子.电子、质子、中子来讲,在它们内部实际上已经划不出物质实体和其场物质的界限,只是越靠近中心其场物质密度越大,越近边沿其场物质密度越小,直至再向外它们就再也带不动场物质质点旋转为止。这样实际上它们就成了名副其实的由场物质组成的“旋转场”。那么,由它们所组成的更大的旋转着的物质体系自然也可被视为更大的“旋转场”了。每个旋转场都有着确定的旋向、旋频、质量和物质密度。它将比牛顿的质点概念更符合客观实际。牛顿时代”质点”间的原始关系就完全以”旋转场”之间的原始关系所代替.
3. 由大量的观测成果可知:所有旋转着的物质体系——即旋转场,它们或为更大体系的组成部分,或本身是由更多小的物质体系所组成。它们的场物质无不在互相重叠作用着。这样就彻底改变了过去认为物体之间互不相干的概念。
4. 由分析(见物质的旋吸、斥原理示意图)可知,旋转场的重叠作用必然产生当相作用的二者自旋同向时相互排斥,自旋异向时相互吸引。即物质体系之间的力作用方向并非牛顿所发现的只相吸、不相斥,它严格的决定于相作用物自旋的异、同向问题;而其作用力F的大小则与相作用物二者的旋频f1f2的高低、参与作用质量Δm1Δm2的多少、物质密度ρ1ρ2的大小相关,其函数式为:F=f(f1.2,Δm1m2,ρ1ρ2),从图中还可看出作用力F的大小还将随着相作用物质体系转轴之间的夹角α成余弦函数关系发生变化。即这里认为:宇宙万物体系之间只有在相互作用时才产生一种旋转场的重叠作用力——旋吸、斥力.它们自身原本并不存在对力天然的超距、瞬时传递能力。
5. 旋吸、斥力的发现导致物理学的四个大统一:
a.力的大统一:电、磁、万有引力、原子核力、弱作用力、潮汐力等它们皆为物质体系间场物质的旋转、重叠作用现象——即皆为物质体系间的一种旋吸、斥力,其区别仅在于参与作用物质体系旋频的高低、参与作用质量的多少、物质密度的大小(各种力本质问题将另文发表)不同而产生了不同特性的力作用现象。
b.物质结构原理的大统一:在空间物质的扰动下,宇宙中任何大小物质漩涡的生成,只要其旋频足够高,该漩涡的母体与其组成的场物质质点之间,在其旋吸、斥力的作用下,与母体同向自旋的子体终将被自旋同向旋斥力排斥到母体之外,反之则被(异向旋吸力)吸引到母体之内。使母体中心区的物质密度迅速增大,甚至生成物质实体,自中心向外物质密度则逐步减小……就这样一个新的物质体系生成了。但在空间物质的阻尼作用下,其旋频终归要慢下来,并最终变为零,使母、子之间失去了旋吸力而导致子体逐步离母体而去,使母体不断的分化瓦解而走向消亡。这就是物质体系结构原理的大统一。
c.质能转换原理的大统一:爱因斯坦指出并验证了E=mc2的质能转换关系,但当时还无法说明其原理。当我们认识到场物质质点是当今人类所认识的最小质点(据前述推理它也是旋转着的物质体系)而与其母体异向自旋相旋吸时,它必然要接收母体所施加的引力势能,又将因母体衰老“减频”使其对子体旋吸力减弱时子体会离母体而去,将势能转化为动能,使自己成为能量的最小载体——即成为质能转换的最小单位。这就是质能转换原理的大统一。
d.场物质的大统一:它是建立在物质结构及各种力的大统一的基础上的,当我们深知各类物质体系皆由场物质质点组成为规模大小、强弱不同的旋转场,而当这种旋转场的重叠作用产生各类力作用时,便一目了然是场物质质点组成了旋转场,旋转场之间的重叠作用才产生了各类力,没有场物质质点,组不成旋转场,各种力成了无源之水。单一的场物质的“几何点”是不会产生任何力作用的。只有其群旋重叠作用才能产生各种不同的力作用。这和万有引力子、传递核力的粒子等有着本质的不同。这就是场物质的大统一概念。
6. 对物理学中几个重大问题的新认识:
a. 物质和反物质:母体与其组成旋子的自旋同向时二者互为反物质,它们因互相旋斥而不能共存;反之,则皆为物质,因其自旋相反而相互旋吸得以生存.物质和反物质因其自旋相反而相互旋吸导致相淹灭.
b. 显物质和暗物质:当由旋子组成的旋转场中旋子的密度足够大时将呈现为显物质,而其外围的旋转场部分则因其旋子的密度较小而成为有重暗物质,旋转场之外的旋子通称为非重暗物质.
c. 光红移和大爆炸:据前述所有旋转场的演化史中其自旋频率都将经历由低到高.再由高到低直止消亡的变化,而其体积也将相应由大变小;再由小变大.这样,作为发射光谱的原子就会同样因其衰老.减频.体积增大而导致其发射光谱的红移.当测者处于比较年轻的太阳系时(其标准光谱偏紫),被其所观测的太阳系以外的发光天体就会显出其光谱的红移.这说明有了光红移就不一定都是大爆炸造成的.
三.结论
人类经过几千年探索,终于将自己的视野由可见光扩大到全波段,使人类能透过物体看到了各类物质体系的内部,从而发现各类物质体系皆为大小、强弱各不相同的旋转场。当这些旋转场重叠作用时,必然要产生:若二者自旋同向则互相排斥,反之则互相吸引。这种旋吸、斥力的发现实质上揭开了电、磁、万有引力、原子核力、弱作用力、潮汐力的共同本质,实现了力的大统一,进而发现在这些力的作用下各类物质体系的产生及消亡原理、质能转换原理以及场物质的大统一原理。至此,旋吸、斥原理对牛顿力学的一些困惑已初步得到解决;人类对自然界的认识将被大大简化,人类将通过对物质体系自旋频率的控制:降低其旋频将使母体对子体的旋吸力减弱,子体将可加速质能转换而离开母体——使其成为新型可控质能转换装置;若提高母体的自旋频率,将使母体对子体的旋吸力加强,这将有利于某些高强材料的生成,甚至有利于热核聚合反应……总之,物理学.化学等将面临一场理论上、实践上的革命性变化,物理学更加光辉、灿烂的时代即将到来。人类生产力的发展将由此踏上一个崭新的阶段。
主要参考书目
赵凯华、罗蔚茵编,力学——新概念物理教程,高等教育出版社1995年7月出版。
钟兆娴、罗里能编,基础物理手册,广西人民出版社1983年8月出版。
敬仕超、余庚耆主编物理学导论上、下册,成都科技大学出版社1995年6月出版。
朱荣华著物理学基本概念的历史发展,冶金工业出版社1987年11月出版。
爱因斯坦文集第一、二卷,范岱年、赵中立、许良英编译1977年3月第一版。
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