16.庄一龙论斥力子的存在及其意义《实践三个代表的楷模》
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论 “ 斥 力 子 ” 的 存 在 及 其 意 义<br />
庄 一 龙<br />
随 着 物 理 研 究 对 象 愈 来 愈 接 近 仪 器 观 察 的 极 限 , 理 论 思 维 在 研 究 中 的 作 用 变 得 更 加 重 要<br />
了 。<br />
一 提 出 斥 力 子 存 在 的 根 据<br />
(1), 哲 学 上 的 困 惑 : 吸 引 和 排 斥 , 这 一 对 古 老 的 矛 盾 , 物 理 学 理 论 至 今 还 是 个 哲 学 跛 子 。<br />
恩 格 斯 说 :“ 真 正 的 物 质 理 论 应 当 给 予 排 斥 和 吸 引 同 样 的 地 位 , 只 有 吸 引 为 基 础 的 物 质 理 论<br />
是 错 误 的 、 不 充 分 的 、 片 面 的 。”1 牛 顿 需 要 给 他 的 物 理 学 寻 找 一 个 第 一 推 动 力 , 否 则 世 界<br />
动 不 起 来 。<br />
(2), 牛 顿 万 有 引 力 定 律 与 爱 因 斯 坦 质 速 公 式 隐 含 着 矛 盾 。 物 体 运 动 状 态 改 变 时 同 时 所 显<br />
露 出 来 的 两 方 面 特 性 ( 速 度 增 大 , 万 有 引 力 减 少 ; 速 度 减 少 , 万 有 引 力 增 加 ), 正 好 反 映 了 运<br />
动 物 体 内 部 排 斥 和 吸 引 的 转 化 过 程 , 预 示 着 有 不 同 性 质 的 质 量 存 在 。<br />
(3), 牛 顿 认 为 : 苹 果 落 地 是 由 于 万 有 引 力 的 作 用 , 那 么 , 我 们 完 全 可 以 反 问 一 下 , 苹 果<br />
是 怎 么 跑 到 高 处 去 的 ? 万 有 斥 力 同 万 有 引 力 一 样 , 也 应 当 处 处 存 在 。<br />
(4) ,“ 力 ” 的 本 质 是 什 么 ? 至 今 仍 没 搞 清 。 牛 顿 说 它 是 物 体 运 动 加 速 度 的 量 度 。 但 这 不 过<br />
是 描 述 了 力 , 并 没 有 解 释 它 的 本 质 机 制 。<br />
(5), 辐 射 能 量 总 是 某 一 个 最 小 单 位 的 倍 数 , 是 否 可 以 看 成 一 种 实 物 粒 子 ? 光 辐 射 本 身 就<br />
具 有 波 动 、 微 粒 两 种 特 性 , 对 于 E = hυ, 普 郎 克 是 站 在 波 动 论 的 角 度 把 辐 射 能 量 看 作 常 数<br />
h 乘 以 频 率 υ; 我 们 如 果 站 在 微 粒 理 论 的 角 度 , 则 可 把 辐 射 能 量 看 成 由 υ 个 能 量 粒 子 h 组 合<br />
的 集 团 系 统 ( 当 然 它 们 的 量 纲 都 要 改 变 )。<br />
(6), 运 动 物 体 所 表 现 出 来 的 相 对 性 效 应 一 定 有 其 物 质 原 因 , 可 以 从 多 种 物 理 理 论 角 度 推<br />
导 出 来 , 而 狭 义 相 对 论 不 是 推 出 相 对 性 效 应 的 唯 一 理 论 。<br />
二 , 斥 力 子 假 设 和 推 导<br />
假 设 :<br />
(1), 存 在 着 一 种 具 有 排 斥 特 性 的 实 物 粒 子 ( 斥 力 子 )。<br />
(2), 物 体 运 动 状 态 改 变 是 由 于 吸 收 或 释 放 斥 力 子 的 结 果 。<br />
推 导 :<br />
在 经 典 力 学 中 , 当 V
E=mtVt 2 /2 形 式 ( 见 《 相 对 性 效 应 和 牛 顿 定 律 的 本 质 》 一 文 )。<br />
现 在 根 据 假 设 , 物 体 作 加 速 运 动 要 吸 收 斥 力 子 , 速 度 从 V0 变 为 Vt<br />
设 : 每 个 斥 力 子 的 质 量 为 @ , 能 量 为 h0<br />
物 体 吸 收 n 个 斥 力 子 后 , 质 量 增 量 Δm=n @, 故 m t=m0+Δm<br />
增 加 的 动 能 为 : ΔE=nh0<br />
有 : m t-m0=n@ ( 质 量 守 恒 )<br />
mtV t 2 /2-m0V 0 2 /2=nh0 ( 能 量 守 恒 )<br />
由 上 面 两 式 得 :<br />
m<br />
t<br />
2<br />
v0<br />
1−<br />
= m × 2 A<br />
0<br />
2<br />
vt<br />
1−<br />
2 A<br />
取 V0=0, 解 得 :<br />
m<br />
t<br />
= m ×<br />
1<br />
0 2<br />
v t<br />
1−<br />
2A<br />
( 1.0 )<br />
其 中 A= h 0 / @ 为 斥 力 子 本 身 的 能 量 和 质 量 之 比 , 是 个 常 数 , 称 为 质 能 当 量 , 也 就 是<br />
物 体 运 动 状 态 变 化 所 增 加 的 能 量 与 增 加 的 质 量 之 比 值 , 只 要 实 验 能 达 到 足 够 精 度 , 这 个 数 可<br />
以 用 实 验 测 定 。 也 可 以 通 过 斥 力 子 的 假 设 把 它 推 导 出 来 。 由 于 物 体 加 速 需 吸 收 斥 力 子 , 而 所<br />
吸 收 的 斥 力 子 的 排 斥 能 会 抵 消 物 体 内 部 的 引 力 能 , 所 以 , 物 体 吸 收 的 斥 力 子 的 质 量 极 限 只 能<br />
等 于 物 体 静 止 时 的 引 力 质 量 。 这 时 物 体 内 部 的 吸 引 和 排 斥 已 经 达 到 平 衡 , 对 外 已 不 具 有 万 有<br />
引 力 , 运 动 速 度 也 达 到 极 限 速 度 -- 光 速 , 而 物 体 质 量 值 正 好 等 于 2 倍 的 静 止 质 量 。<br />
即 : Vt →C m t =2 m0 代 入 上 式 , 可 解 得 A=C 2 , 于 是 得 到 一 个 重 要 质 速 关 系 式 :<br />
m<br />
t<br />
= m ×<br />
1<br />
( 1.1)<br />
v t<br />
1−<br />
2<br />
2<br />
c<br />
0 2<br />
把 (1.1`) 式 展 成 级 数 :<br />
m<br />
t<br />
2 4<br />
vt<br />
1vt<br />
= m0( 1+ + + ......)<br />
2<br />
2 4<br />
c 4c<br />
把 该 级 数 的 右 边 第 一 项 移 至 等 式 左 边 再 提 取 公 因 子 , 得 :<br />
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2<br />
2 4<br />
mv<br />
0 t<br />
vt 1vt<br />
mt<br />
− m0<br />
= ( 1+ + + ........)<br />
2<br />
2 4<br />
2c<br />
2 c 4c<br />
整 理 得 动 能 的 多 种 表 达 式 :<br />
E =<br />
1<br />
2 2<br />
2<br />
2<br />
( mt<br />
− m0)<br />
c = m0c<br />
( −1)<br />
= ∆mc<br />
= mv h<br />
2<br />
t t<br />
= υ<br />
0<br />
vt<br />
2<br />
1−<br />
2<br />
2c<br />
这 里 不 仅 包 括 具 有 相 对 性 效 应 的 质 能 关 系 , 而 且 包 括 从 宏 观 到 微 观 和 辐 射 的 各 种 粒 子<br />
的 动 能 关 系 。 可 见 , 运 动 物 体 所 具 有 的 相 对 性 效 应 可 以 从 不 同 的 理 论 角 度 把 它 推 导 出 来 。<br />
根 据 斥 力 子 假 设 推 得 : 以 光 速 运 动 的 物 体 其 质 量 等 于 静 止 质 量 的 两 倍 。 光 子 就 是 一 种 内<br />
部 吸 引 能 和 排 斥 能 相 等 的 运 动 粒 子 。<br />
有 人 会 反 驳 : 物 体 运 动 速 度 趋 向 光 速 时 质 量 等 于 2m0 的 结 论 同 实 验 数 据 直 接 矛 盾 , 如 何<br />
解 释 ? 其 实 , 问 题 不 是 在 实 验 本 身 , 而 是 在 方 法 上 。 我 们 一 般 不 能 直 接 测 定 粒 子 的 质 量 , 而<br />
是 通 过 高 速 运 动 粒 子 穿 过 电 场 的 轨 迹 先 测 出 其 荷 质 比 , 以 此 间 接 计 算 出 粒 子 质 量 。 这 过 程 中 ,<br />
把 电 荷 值 始 终 看 作 常 数 , 这 是 造 成 差 错 的 原 因 。 因 为 , 电 荷 值 是 常 数 仅 仅 是 一 种 信 念 , 并 没<br />
有 严 格 证 明 。 在 最 早 由 密 立 根 测 定 电 荷 值 的 油 滴 实 验 里 , 电 荷 是 处 在 相 对 静 止 状 态 。 但 是 ,<br />
在 高 速 运 动 时 , 电 荷 值 是 否 还 是 保 持 不 变 , 其 实 并 没 有 证 明 过 。 而 根 据 斥 力 子 假 设 , 电 荷 值<br />
随 电 子 运 动 速 度 增 加 , 电 荷 值 将 减 小 , 当 电 子 运 动 速 度 接 近 光 速 时 , 电 子 的 电 荷 值 将 趋 于 0,<br />
这 时 电 子 也 就 变 成 了 光 子 ( 电 光 子 )。 从 斥 力 子 假 设 推 导 的 电 荷 值 与 速 度 的 关 系 式 如 下 :<br />
2<br />
2<br />
V ⎛ V<br />
e = e −<br />
⎜<br />
0<br />
1 1<br />
2 −<br />
C ⎝ 2C<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
这 问 题 推 导 过 程 较 长 , 另 有 专 文 讨 论 ( 见 《 电 子 的 荷 值 随 电 子 的 运 动 速 度 而 变 化 》7,<br />
或 《 斥 力 子 物 理 论 》 网 页 :http://ylzcn.pc37.com), 这 里 仅 用 了 其 结 论 。<br />
如 果 把 电 荷 值 随 运 动 速 度 而 变 化 的 因 素 考 虑 进 去 的 话 , 实 验 结 果 将 支 持 以 光 速 运 动 的 物<br />
体 , 其 质 量 为 静 止 质 量 2 倍 的 结 论 。<br />
三 质 量 标 尺 的 运 用<br />
根 据 斥 力 子 的 两 条 假 设 , 我 们 可 以 画 出 一 把 质 量 标 尺 , 用 它 来 理 解 物 体 质 量 和 速 度 的 关<br />
系 是 很 有 用 的 。<br />
图 1: 当 V=V0=0<br />
○○○<br />
●●●—●●●●●●●●●●●●<br />
1<br />
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用 ● 表 示 引 力 子 , ○ 表 示 斥 力 子 。<br />
图 1: 物 体 由 斥 力 子 和 引 力 物 质 组 成 ( 它 们 质 量 大 小 不 一 定 相 等 , 引 力 物 质 质 量 可 以<br />
有 多 种 ), 一 般 情 况 下 , 物 体 内 吸 引 能 大 于 排 斥 能 , 物 体 对 外 表 现 出 万 有 引 力 , 引 力 质 量 为<br />
m 引 , 引 力 能 等 于 m 引 C 2 。 相 对 地 表 静 止 的 惯 性 参 照 系 来 说 , 物 体 具 有 惯 性 质 量 m0, 如 果<br />
物 体 相 对 该 惯 性 系 是 静 止 的 ,V0=0 , 则 m 引 = m0, 即 惯 性 质 量 等 于 引 力 质 量 。<br />
如 图 物 体 这 时 : 引 力 质 量 :m 引 =12 个 质 量 单 位 ;<br />
惯 性 质 量 : m0 = 12 个 质 量 单 位<br />
若 物 体 吸 收 了 3 个 斥 力 子 ○○○ 后 , 运 动 速 度 增 加 到 Vt, 即 12 m 引 + 3 m 斥<br />
图 2<br />
当 V=V1<br />
○○○ ○○○<br />
●●●—●●●●●●●●●●●●<br />
这 时 对 外 所 显 示 出 来 的 引 力 质 量 :<br />
m 引 = 9 个 质 量 单 位 ( 有 3 个 质 量 单 位 引 力 能 被 3 个 质 量 单 位 斥 力 子 能 抵 消 )<br />
物 体 的 总 质 量 : m 总 = =15 个 质 量 单 位<br />
物 体 的 惯 性 质 量 : m0 =12 个 质 量 单 位 (V0 = 0 的 参 照 系 没 变 )<br />
物 体 吸 收 的 排 斥 能 质 量 : Δm = 3 个 质 量 单 位 ( 从 V0 到 V1 的 质 量 的 增 量 )<br />
图 2: 当 物 体 吸 收 Δm 质 量 的 斥 力 子 后 , 物 体 运 动 速 度 为 V, 总 质 量 增 加 了 Δm = n @,<br />
由 于 地 表 参 照 系 没 变 , 所 以 有 :<br />
m0 不 变 , m t = m0+Δm ,<br />
m 引 =m0 –Δm<br />
因 此 , 物 体 运 动 速 度 增 加 , 它 的 总 质 量 也 增 加 ; 而 相 对 引 力 质 量 减 少 , 对 外 的 吸 引 力 也<br />
减 少 。<br />
当 吸 收 的 斥 力 子 数 等 于 物 体 的 引 力 质 量 时 , 物 体 的 运 动 速 度 就 达 到 了 光 速 :<br />
图 3 V = C<br />
○○○ ○○○○○○○○○○○○<br />
●●●—●●●●●●●●●●●●<br />
这 时 物 体 显 示 出 的 引 力 质 量 : m 引 = 0<br />
物 体 的 总 质 量 :<br />
m 总 = 24 个 质 量 单 位<br />
物 体 的 惯 性 质 量 : m0 =12 个 质 量 单 位 (V0 = 0 时 )<br />
物 体 吸 收 的 排 斥 能 质 量 : Δm = 12 个 质 量 单 位<br />
图 3 : 物 体 全 部 排 斥 物 质 量 等 于 吸 引 物 质 量 时 , 其 引 力 质 量 m 引 = 0, 这 时 物 体 运 动<br />
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速 度 达 到 极 限 —— 光 速 。 凡 是 以 光 速 运 动 的 物 体 都 具 有 内 部 吸 引 能 同 排 斥 能 相 平 衡 的 特 点 ,<br />
所 以 一 切 光 速 都 是 相 等 的 , 而 且 没 有 方 向 性 。 并 有 光 速 加 光 速 等 于 光 速 , 光 速 同 任 何 速 度 相<br />
加 仍 为 光 速 。 光 速 相 对 于 地 表 参 照 系 来 说 , 是 一 个 恒 量 ( 约 3 0 万 千 米 / 秒 )。 若 相 对 其 他 参<br />
照 系 说 , 光 速 C 仍 然 是 个 恒 量 , 只 是 它 的 数 值 不 等 于 地 表 观 测 值 。 就 是 说 , 光 速 与 光 源 的<br />
运 动 状 态 和 方 向 无 关 , 而 是 由 观 察 者 所 在 参 照 系 的 物 理 状 态 所 决 定 。<br />
设 相 对 地 表 静 止 的 参 照 系 中 光 速 为 C, 一 个 相 对 该 参 照 系 以 速 度 V 运 动 的 参 照 系 中 ,<br />
光 速 为 C1,<br />
因 为 :m01 = m 引 =2m0 - m t =<br />
2m<br />
2 2<br />
⎛ c −v<br />
⎜<br />
2<br />
⎝2c<br />
−v<br />
0× 2<br />
⎟ ⎞<br />
⎠<br />
则 有 : C1/C = m01/m0; 故 : c<br />
1<br />
2<br />
⎛ v<br />
c ×<br />
⎜1−<br />
2<br />
⎝ 2c<br />
− v<br />
=<br />
2<br />
⎟ ⎞<br />
⎠<br />
在 一 个 以 光 速 运 动 的 参 照 系 中 , 光 速 C1 等 于 0 。 另 外 , 速 度 是 时 空 的 组 合 , 由 于 光 速<br />
与 参 照 系 有 关 , 这 说 明 在 运 动 的 参 照 系 里 要 出 现 “ 尺 缩 ” 和 “ 时 间 延 长 ” 的 现 象 。<br />
L<br />
t<br />
2<br />
⎛ v<br />
= L × ⎜1−<br />
⎝ 2 c −v<br />
1 0<br />
2 2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
2<br />
⎛ v ⎞<br />
= t × ⎜1+<br />
⎟ 2<br />
2 2<br />
⎝ ( c −v<br />
) ⎠<br />
1 0<br />
即 相 同 时 间 内 光 走 的 距 离 短 了 或 走 相 同 距 离 用 的 时 间 长 了 。<br />
四 存 在 四 种 物 质 质 量 概 念<br />
运 动 物 体 具 有 四 种 不 同 意 义 的 质 量 , 它 们 分 别 对 应 着 四 条 物 理 定 律 。<br />
我 们 结 合 上 面 第 三 节 中 ( 图 1, 图 2 , 图 3) 来 分 析 , 可 以 看 出 , 物 体 在 运 动 状 态 改 变 时 表<br />
现 出 四 种 物 理 质 量 :<br />
(1), 引 力 质 量 m 引 : 物 体 内 部 的 吸 引 能 量 超 过 斥 力 子 所 具 有 的 排 斥 能 量 的 物 质 量 。 它<br />
是 物 体 对 外 具 有 引 力 的 根 源 , 所 对 应 的 吸 引 能 为 m 引 c 2 , 引 力 质 量 随 着 动 能 增 加 而 减 少 ( 实<br />
际 是 不 显 示 出 来 了 〕。 对 于 以 光 速 C 运 动 的 物 体 , 内 部 吸 引 能 量 被 斥 力 子 排 斥 能 全 部 抵 消 ,<br />
因 此 , 光 子 对 外 显 示 出 来 的 引 力 质 量 为 零 。<br />
2<br />
⎛ v<br />
引 力 质 量 同 运 动 速 度 关 系 为 : m 引 =m0 ⎜1−<br />
⎝ 2 c −v<br />
2 2<br />
引 力 质 量 对 应 万 有 引 力 定 律 : F = g (M 引 ×m 引 )/ r 2<br />
由 于 物 体 引 力 质 量 随 物 体 运 动 状 态 而 变 , 所 以 , 物 体 之 间 的 引 力 也 是 随 物 体 所 处 的 运 动<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
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状 态 而 变 化 的 , 并 不 是 仅 仅 随 距 离 而 变 。<br />
(2), 惯 性 质 量 m0 : 这 是 一 个 同 惯 性 系 联 系 着 的 量 , 我 们 平 时 所 说 物 体 质 量 , 实 际 都 是<br />
以 地 表 为 静 止 参 照 系 的 质 量 , 物 体 运 动 时 , 只 要 参 照 系 没 变 , 那 么 , 惯 性 质 量 m0 就 不 会 变 。<br />
这 样 , 当 V= 0 时 m 引 = m0 ; 当 V > 0 , m0 不 变 , m 引 < m0<br />
m0 对 应 牛 顿 第 二 定 律 :<br />
F = m0 a<br />
(3), 能 量 质 量 Δm = n @ 是 物 体 运 动 状 态 变 化 时 吸 收 或 释 放 的 n 个 斥 力 子 质 量 , 由 于<br />
它 对 应 的 能 量 就 是 Δmc 2 = n h0, 所 以 , 我 们 把 Δm = n @ 称 为 能 量 质 量 。.<br />
能 量 质 量 Δm 对 应 着 质 能 公 式 :<br />
Δmc 2 = n h0 = E<br />
(4), 总 质 量 mt : 物 体 运 动 过 程 中 相 对 某 一 参 照 系 所 具 有 的 惯 性 质 量 m0 和 所 吸 收 的 斥<br />
力 子 质 量 Δm 之 和 , 由 于 惯 性 质 量 m0 同 参 照 系 有 关 , 所 以 m t 不 是 真 正 等 于 物 体 的 物 质 总<br />
量 。 从 这 里 可 以 看 到 物 体 的 总 质 量 和 物 体 的 物 质 总 量 还 不 是 同 一 个 概 念 , 总 质 量 是 个 相 对<br />
量 , 物 质 总 量 是 个 绝 对 量 。<br />
物 体 的 总 质 量 mt 对 应 着 质 速 公 式 :<br />
m<br />
t<br />
= m ×<br />
1<br />
0 2<br />
t<br />
v<br />
1−<br />
2 c<br />
2<br />
把 运 动 物 体 具 有 四 种 不 同 意 义 的 物 理 质 量 区 分 开 来 是 斥 力 子 假 设 推 出 的 一 个 重 要 结 论 ,<br />
它 表 明 所 有 的 物 理 变 化 现 象 最 终 都 有 其 物 质 的 原 因 。<br />
六 力 的 本 质 和 牛 顿 第 二 定 律<br />
力 的 作 用 机 制 至 今 尚 未 搞 清 , 但 我 们 从 斥 力 子 的 假 设 中 可 以 把 它 推 导 出 来 。 因 为 , 物 体<br />
运 动 状 态 的 改 变 是 由 于 吸 收 或 释 放 斥 力 子 。 斥 力 子 在 物 体 之 间 转 移 不 会 消 灭 是 能 量 、 质 量 、<br />
动 量 守 恒 的 物 质 基 础 。<br />
斥 力 子 假 说 的 动 能 E = ΔmC 2 ; 这 就 是 物 体 所 吸 收 斥 力 子 的 全 部 排 斥 能 。<br />
根 据 动 量 定 义 有 : 动 量 P = E /C = ΔmC = n@C<br />
这 表 明 , 自 由 态 的 斥 力 子 运 动 速 度 应 该 是 光 速 。<br />
由 于 历 史 的 原 因 , 在 经 典 物 理 中 , 动 量 用 质 量 和 速 度 的 乘 积 表 示 , 所 以 物 体 的 动 量 为 mV,<br />
每 个 斥 力 子 的 动 量 为 @C 是 个 常 数 。 所 以 物 体 动 量 中 的 质 量 是 不 变 的 , 实 际 上 m 就 是 惯 性<br />
质 量 :m = m 0<br />
用 斥 力 子 概 念 表 示 的 动 量 和 经 典 物 理 中 的 动 量 应 该 是 同 一 种 东 西 ,<br />
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则 斥 力 子 的 动 量 关 系 为 : m0 ·ΔV = Δn · @ C<br />
物 体 的 动 量 增 加 就 是 物 体 所 吸 收 的 n 个 斥 力 子 的 动 量 。 动 量 守 恒 定 律 就 是 描 述 在 一 个 封 闭 系<br />
统 内 , 物 体 相 互 作 用 过 程 中 , 斥 力 子 的 动 量 可 以 在 物 体 之 间 转 移 , 物 体 增 加 的 动 量 值 等 于 其<br />
它 物 体 减 少 的 动 量 值 , 而 系 统 的 总 动 量 是 守 恒 的 。<br />
动 量 守 恒 定 律 可 写 成 :<br />
m10V10+m20V20+…mn0Vn0 = m10V11+m20V21+…mn0Vn1 = N@C<br />
可 见 动 量 守 恒 动 量 仍 然 成 立 , 而 后 一 个 等 式 则 表 明 了 动 量 守 恒 定 律 的 本 质 意 义 。<br />
极 端 情 况 时 有 : m0 ·ΔV = @c<br />
即 物 体 每 吸 收 一 个 斥 力 子 将 引 起 速 度 的 改 变 。 这 是 个<br />
最 小 动 量 作 用 因 子 。 所 以 , 力 作 用 因 子 必 须 大 于 等 于 一 个 斥 力 子 , 这 是 造 成 量 子 作 用 测 不 准<br />
关 系 的 原 因 。 可 见 对 于 微 观 粒 子 来 说 , 速 度 的 变 化 也 不 是 连 续 的 , 而 必 须 是 量 子 化 的 。<br />
由 斥 力 子 动 量 概 念 , 再 取 动 量 对 时 间 t 的 微 分 就 得 到 加 速 度 (dV /d t)<br />
因 此 , 牛 顿 第 二 定 律 F = m0a 可 写 成<br />
F = m0(dV /d t) = @ (dn /d t)C<br />
即 :<br />
加 速 度 × 惯 性 质 量 = 加 质 量 × 光 速<br />
或 表 述 为 : 物 体 运 动 的 加 速 度 与 质 量 的 变 化 率 成 正 比 , 与 惯 性 质 量 成 反 比 , 其 比 例 常 数<br />
为 光 速 C。<br />
七 惯 性 系<br />
惯 性 系 就 是 考 察 物 体 运 动 的 参 照 系 , 即 V0= 0 的 参 照 系 。 牛 顿 力 学 研 究 的 客 体 运 动 是 发<br />
生 在 欧 几 里 德 的 平 直 空 间 里 , 地 球 的 惯 性 系 是 和 它 的 分 布 是 一 致 的 。 根 据 这 点 , 我 们 又 可 以<br />
得 到 一 些 推 论 :<br />
(1). 地 球 的 惯 性 系 是 近 似 的 球 面 空 间 , 不 是 欧 氏 的 平 直 空 间 。 物 体 在 跨 越 等 势 面 运 动 时<br />
必 须 吸 收 或 释 放 斥 力 子 , 只 有 沿 着 等 势 面 作 匀 速 运 动 的 物 体 才 是 既 不 吸 收 也 不 释 放 斥 力 子 。<br />
这 也 可 以 解 释 原 子 内 绕 核 高 速 运 动 的 电 子 稳 定 的 缘 故 。 所 以 , 牛 顿 惯 性 定 律 的 表 述 应 该 是 :<br />
物 体 在 不 受 外 力 作 用 时 将 保 持 静 止 或 围 绕 引 力 中 心 匀 速 圆 周 运 动 的 状 态 。 只 是 由 于 地 球 半 径<br />
较 大 , 在 小 范 围 内 , 沿 地 表 的 圆 周 运 动 可 近 似 看 成 直 线 运 动 。 这 就 是 牛 顿 惯 性 定 律 成 立 的 近<br />
似 条 件 。<br />
(2), 同 物 体 的 引 力 场 分 布 特 征 一 样 , 惯 性 系 空 间 随 引 力 中 心 体 的 引 力 质 量 增 加 和 随 离 引<br />
力 中 心 体 的 距 离 减 小 而 收 缩 、 曲 率 增 大 , 只 有 在 离 引 力 中 心 体 遥 远 的 引 力 场 作 用 趋 近 0 的 地<br />
方 , 惯 性 系 空 间 才 近 似 平 直 的 欧 氏 空 间 。<br />
(3) 光 子 可 以 衰 变 为 普 通 粒 子 。 从 引 力 中 心 体 射 出 的 高 速 运 动 粒 子 要 释 放 斥 力 子 而 不 断<br />
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减 速 , 只 要 射 出 的 速 度 足 够 大 , 粒 子 就 可 以 脱 离 中 心 体 引 力 场 影 响 而 成 为 宇 宙 空 间 运 动 粒 子 。<br />
射 出 的 光 子 同 其 他 高 速 运 动 粒 子 一 样 , 在 克 服 引 力 场 以 及 与 弥 散 在 宇 宙 空 间 的 自 由 态 斥 力 子<br />
气 作 用 时 , 也 要 释 放 斥 力 子 , 不 仅 会 频 率 减 少 引 起 红 移 , 而 且 会 减 速 成 为 普 通 粒 子 。 哈 勃 常<br />
数 可 以 看 作 是 一 种 空 间 阻 尼 常 数 。<br />
而 由 各 种 运 动 物 体 释 放 出 来 的 斥 力 子 , 弥 散 在 宇 宙 空 间 构 成 了 宇 宙 的 背 景 热 , 什 么 是<br />
热 ? 热 是 排 斥 能 的 一 种 表 现 形 式 , 是 斥 力 子 的 紊 乱 运 动 。 斥 力 子 被 物 体 吸 收 后 , 物 体 运 动 速<br />
度 增 加 , 但 这 种 束 缚 状 态 的 斥 力 子 并 不 构 成 热 , 只 有 运 动 物 体 发 生 碰 撞 把 束 缚 状 态 的 斥 力 子<br />
释 放 成 自 由 状 态 的 紊 乱 运 动 , 热 才 显 示 出 来 。 温 度 是 斥 力 子 紊 乱 运 动 的 宏 观 表 现 。 可 以 用<br />
单 位 体 积 内 斥 力 子 的 平 均 能 量 密 度 来 度 量 。<br />
( 选 自 《 论 斥 力 子 的 存 在 及 其 意 义 》《 实 践 三 个 代 表 的 楷 模 》 中 国 广 播 电 视 出 版 社 2005.3<br />
652-655)<br />
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