【作者 张祥前】
设想在真空中,有两个质量为m1和m2的物体,处于y轴上,相距一米远,中间用纸壳挡住,纸壳的强度刚好能够挡住两个物体因万有引力而相互靠拢。
观察者甲相对于两个物体静止。
观察者乙相对于两个物体以速度v沿x轴正方向匀速直线运动,发现两个物体相对于自己有一个运动速度v。
根据相对论质速关系,m1和m2都增加了一个相对论因子√(1- v²/c²)。
按照牛顿万有引力公式F = G m1 m2 / r²,计算出两个物体相互的万有引力F增加了一个相对论因子(1-v²/c²),观察者乙认为纸壳要破损。
而观察者甲认为两个物体相互万有引力没有增加,所以,纸壳不会破损。
我们再把纸壳换成铁皮、塑料,或者其他东西,都存在着这个矛盾。
怎么解决这个矛盾?这个需要统一场论【百度统一场论6版】动量公式、动力学方程和能量方程。
如果定性、定量地解决了这个问题,就可以获得诺贝尔奖。现在寻求有资格发论文的网友,和我合作,一旦论文能够在主流期刊发表,获得诺贝尔奖几乎是百分之百的。
下面是解决这个问题的思路。
在物理学中,动量守恒和能量守恒是基本规律。但是,现代物理学认为在某些情况下,动量和能量是不守恒的。
例如,一个质量为m的火车相对于我们地面的观测者以速度V【本文大写字母为矢量,V的数量为v】直线运动,地面的观测者认为这个火车有动量mV和动能 mv²/2【属于能量的一种】。
而火车上的观测者认为火车的速度为零,因而动量、动能为零。
所以讲,现代物理学认为动量、动能相对于不同的参考系是不守恒的,一个物体具有的动量、能量在不同的观测者看来是不一样的。
我们把以上动量、能量只是在有限范围内才守恒,称之为弱守恒,统一场论扩展了动量、能量守恒的范围,认为相互运动的观察者发现一个物体的动量和能量仍然是守恒的,我们把动量、能量这种不随参考系改变的守恒称之为强守恒。
统一场论认为,一个物体具有的动量、能量在相互运动的观测者看来,数量是一样的,动量、能量对于不同的参考系仍然是守恒的。不同的观察者看到的只是质点运动形式有所不同,而质点总的动量、能量的数量是不变的。
统一场论的基本假设认为:宇宙中任何一个相对于我们观测者静止的质点o点,都不是真正的静止,其周围空间以o点为中心、以光速度C【统一场论认为光速为矢量时,其方向可以变化,模不变】辐射式运动。
因而任意一个相对于我们静止的质量为m’的质点o,统一场论认为都有一个静止动量m’C,当o点相对于我们观测者以匀速度V直线运动的时候,质量为m,相对论和统一场论都认为,o点周围空间的光速运动在V的方向上不变,但是,在V的垂直方向上,光速率c变成了√(c²- v²),
写成矢量形式是C - V, 并且C-V和V满足相互垂直的直角三角形函数关系。
以上的统一场论矢量动量公式:
P = m(C-V)
其标量形式为:
p = m’c = mc√(1- v²/c²)
m是o点运动时候的质量。
以上矢量动量方程和标量动量方程是一个普遍的动量方程,相对论和牛顿力学动量公式,只是上式中光速等于0的特例。
特别是动量标量方程p = m’c= mc√(1- v²/c²)指出,一个静止质量m’的物体静止时候总的动量m’c和以速度V运动的时候总的动量mc√(1- v²/c²)数量是相等的。
以上反映了动量的强守恒性。
对上式方程p = m’c = mc√(1- v²/c²)
两边乘以光速率c,就是统一场论能量方程:
e = m’c² = mc²√(1- v²/c²)
m’c²为o点的静止能量,这个和相对论的看法一致,mc²√(1- v²/c²)为o点以速度v运动的时候的能量,这个和相对论的看法稍稍不同。
相对论认为o点以速度v运动的时候能量为mc²,这样相对论认为o点静止时候的能量m’c²和以速度v运动的时候能量mc²是不一样的。
而统一场论认为,o点以速度v运动的时候能量为mc²√(1- v²/c²)和静止能量m’c²是相等的。
统一场论这种看法表明,质点能量的量必须相对于一个确定的观察者才有意义,没有观察者或者不指明哪一个观察者,谈论能量是没有意义的。
m’c²是相对于o点静止的观察者测量的,mc²√(1- v²/c²)相对于o点以速度v运动的观察者测量的。而无论哪一个观察者都不会测量出o点具有能量mc²。
统一场论强调了不同的观测者,看到了能量有不同的表现形式,而总的能量的数量与观测者无关,这个就是能量强守恒的表述,这种观点应该比相对论的观点要合理一些。
统一场论能量方程和经典力学的动能公式有什么关系呢?经典力学认为,一个质量为m的质点o点相对于我们观测者以速度V【数量为v】运动的时候,在我们观测者看来,具有动能 Ek = 1/2 mv²。
将统一场论能量方程
e = mc²√(1- v²/c²)
中√(1- v²/c²)用级数展开为1- v²/2c²-•••••
略去后面的高次项,
e ≈ mc²- mv²/2
由e = m’c²可知m’c²≈ mc²- mv²/2,
mc²- m’c²≈ mv²/2,
这个表明经典动能是物体以速度v运动的时候引起静止能量发生变化的变化量。
对于光子,相对论和统一场论都认为光子动量为P = mC,光子能量为e = mc²
但是,相对论能量方程对光子的动量和能量的来源解释是混乱的,逻辑上讲不通,而统一场论动量方程和能量方程很容易解释光子的动量和能量。在统一场论动量方程P = m(C-V)中,当光子静止质量为零,其静止动量也是为零。光子运动动量mV = mC,这个表示光子运动速度达到了光速。
统一场论能量方程e =mc²√(1- v²/c²)用级数展开为:
e = m’c² = mc²(1- v²/2c²-•••••)
当光子的静止质量为零,静止能量也是为零。光子运动能量 mc²= v²/2c² •••••),这个表示光子动能为mc²,光子只有运动能量了。
一个相对于我们观测者静止的质点质量为m’,相对论认为有一个静止能量E = m’ c²,意思是指这个质点周围n条几何点的光速的平方,n的大小取决质量m’。
【作者简介】
张祥前,安徽庐江县一个农民,初中水平,在1985年夏天去一个高度发达的外星球旅行了一个月时间,不但了解了他们的日常生活情况,还了解了他们许多超前的科学技术,以及与宇宙核心秘密有关的方程。特别是他们的人工场扫描技术,可以取代我们地球上流行的电能,是电的升级产品,一旦被我们社会所重视,立即可以引起人类天翻地覆的变化。人类将迅速地进入光速、虚拟时代。
代表作:《果克星球奇遇》(新版)、《统一场论6版》。
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