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能量守恒定律不是绝对的真理  

2010-01-04 15:30:17|  分类: 科学探索 |  标签: |举报 |字号 订阅

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作者  李新民

摘要:能量守恒定律是有适用范围的,在原子中不严格成立。

关键词:能量守恒定律,空间平移不变性

 

一  物理学赖以生存的基础

      物理规律每有一种对称性,就相应地存在一个守恒律,称为诺特(E.NOETHER)定理,物理学规律主要是在此基础上建立的

                                            时间平移不变性-----能量守恒定律

                                            空间平移不变性-----动量守恒定律

                                           空间转动不变性-----角动量守恒定律

 

以上三种变换是可以连续进行的,物理学上还存在着几种分立(不连续)变换的对称性或称反演不变性,要有三种变换和相应的守恒律

                                           空间反演不变性-----P守恒律

                                           时间反演不变性-----T守恒律

                                           电荷共轭 不变性-----C守恒律

二   空间的真实性

     空间是客观存在的,它是能摸得着和能感觉到的东西,空间是能量的空间也是能量形成的,没有能量就没有空间,宇宙空间是由 1物质释放的能量,如光,热辐射和电磁波等各种有温度,有膨胀的能量.2,温度等于2.7K的宇宙背景能量,3,没有温度和频率的,产生空间收缩力的能量组成的。空间不变性是理想空间的产物,即把空间看成是绝对空无的真空,把空间看成是物质运动的场所,没有将空间的运动特性考虑进去,能量是不断运动的,空间也是不断运动的。空间是由能量形成的,能量的运动决定了空间的运动,空间是能量空间,能量空间时刻都在运动之中。物质释放出来的能量,如光和热,随时间不断的膨胀,最后消失在宇宙2.7K的背景能量中,,宇宙背景能量又不断的转化为基态能量,基态能量又不断的被物质吸收转化为物质的热辐射等能量。这样,在物质结构中,和天体结构中及附近,根本不存在空间的不变性。在宏观中,空间的能量运动对物体的存在和运动作用几乎很难被人察觉,能量的运动可以忽略不计,将能量空间抽象为绝对空无的理想真空,使物理规律在为简化。牛顿力学就是在这样的理想空间中建立起来的,在宏观世界中,它能很好的反映客观的规律。但是,将牛顿力学用到复杂的天体运动,天体的内部运动,热力学和微观世界时,它就显得无能为力,甚至认为牛顿力学是不可靠的。

      物质释放的能量,或系统吸收和释放的能量是有温度,有频率和有膨胀的能量,这种能量存在于物质分子内,分子间的空间中。特别是气体分子比较明显,一定温度和体积的气体,随时间膨胀,最后气体分子间的能量膨胀到外界,气体温度下降。热力学就是描写有温度有频率和有膨胀的能量运动规律的学科,也就是,热力学在不考虑宇宙背景能量和宇宙基态能量的影响下建立客观规律,在热力学范围内这两种能量的影响是可以忽略不计的,这样从根本上说明了,为什么动力学及动力学方程具有空间和时间不变性,为什么热力学有运动规律的方向性,得上所述,物理学基本方程都具有时间和空间反演不变性,所以物理学还没有跳出经典理想化的空间,还没有真正进入宇观世界和微观世界。

三   能量守恒定律不是绝对的真理

      对以上的6个守恒规律,只说明能量守恒不是绝对正确的,其余的可以类推。 能量守恒定律被认为是物理学的基石,放之四海皆准的真理。能量守恒的定义为:能量既不能创生,也不能被消失,只能从一种形式转化为另一种形式。

     经典的和现代的物理学将能量看成是物质运动所具有的动能和势能,含糊其辞的说什么真空能量,暗能量,最后还是将这些能量认为是暗物质所表现的能量。除了人们对动能和势能可以理解外,物理学提及的是其他能量人们根本无法理解,物理学也没有给出定义。化学能是什么?燃烧能是什么?核能是什么?人们根本不知道,只知道这些能量可以用来做功,物理学不能将化学能解释为分子力的释放,核能量是核力释放而不了了之.能量没有确切的定义就将能量守恒定律,动量守恒定律和角力量守恒定律做为物理学基础的三大基石,可想它是危危可及的。能量分客观存在的能量和物质运动所携带的能量,客观存在的能量是真实存在的能量,物质携带的能量不是绝对存在的量,它是依参考系的选择而不同。在牛顿力学空间中,机械能守恒定律成立,动力学能量守定律恒在热力学空间全部失效.

1 在热力学中

       能量守恒定律的数学表达:热力学的整函数,内能U,在态2与态1间的内能差

                                               U2-U1=Q-W                                                              (1)

表示系统与外界交换的热量(能量),当热量(能量)注入系统,Q取击号,W表示对外做功,如果经历一个循环,回到初态,那么Q=W.若系统不从环境(外界)吸收热量,就不可能对外做功,即否定了永动机的存在.(注:在热力学系统中否定了永动机的存在,并不可推广到全宇宙,这个问题要慎重对待)。内能U就是系统存在多少能量的度量,当系统从外界吸收能量(热量)Q时,U1的能量密度就变成U2,如果系统不膨胀,可将膨胀的能量(热量)对外做功。 因此,在不考虑系统的热辐射或热吸收导微观情况下,热力学系统能量守恒定律成立.能量是客观存在的,膨胀是它特有的特性,这个特性是不变的,能量的膨胀力是可以用来做功的,能量空间的能量密度和膨胀力是成正比例关系的,这就是能量守恒的实质。热力学实质是描写客观能量膨胀规律的学问,如果将物质运动放在热力学空间中,别说能量不守恒了,就连运动都无法考究了。

 2微观世界中

      在原子,分子系统中,分子和原子都处在运动的平衡态中,这时系统的温度等状态是稳定的,分子,原子,电子和质子都有稳定的基态速度,虽然系统都充满了一定客观的能量,但在系统中,如果不改变系统中的能量密度,或不改变系统的温度,系统中,原子,电子和质子之间的动势能可以相互转化,能量守恒定律成立(近似);如果系统有能量交换,分子,原子,电子和质子运动的基态速度将改变,能量守恒定律不成立。能量守恒定律是建立在空间平衡不变性基础上的,在微观世界和宇观世界,空间根本不存在对称性,物质运动所遵循的能量守恒定律失效。只有客观能量严格的遵循能量守恒定律,宇宙中最基本的守恒定律是:物质释放的动能量等于动能量转化为基态能量的量,也就是阴阳能量互补,阴阳互动,宇宙生生不息。

 

标签:背景辐射   能量守恒定...   


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