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万有引力的本质和性质  

2010-07-19 07:20:36|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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万有引力的本质和性质
       牛顿万有引力应用和计算的成功,已使之成为物理学的一条基本定律。从数学形式来看牛顿万有引力公式,它只不过是一个带有固定物理量的算术表达式,并没有给我们提供引力的更多信息。牛顿对万有引力的物理机制,未加任何说明;而且,人们认为平方反比定律形式,又显示了这种引力的超距作用特征。这意味着万有引力的传递既不需要时间,也不需要传递媒质。在力学理论的演变中,以势函数代替保守力,这是一个关键性的发展。重力势是由伯努利在研究流体力学时引进的,弹性力势来自欧拉,拉格朗日引进万有引力势,给出了万有引力正比于引力势梯度的负值,随后,拉普拉斯给出拉普拉斯引力势方程。泊松将拉普拉斯方程推广到有物质存在的区域,称泊松方程。
      爱因斯坦从一个全新的时空观来研究引力问题,并于1916年创建了广义相对论。广义相对论的基本原理之一是等效原理:在引力场中,在时空的任何一点都可以找到一个局部惯性系,物理规律在这个局部惯性系中与没有引力场时完全相同。广义相对论采用了几何的语言,用时空(几何空间)2弯曲来描述引力的,并认为:引力的根源是物质,物质的存在会造成时空弯曲,广义相对论的弱场近似可以回到牛顿万有引力定律。
      到目前为止,人们对引力的认识程度,远远落后于对电磁相互作用的认识。目前取得巨大成功的标准模型理论并不包括引力相互作用,而且人们不能解释为什么引力与其他三种力相比如此之弱?为了实现四种基本力的大统一,近年来人们突破原有经典理论的框架,提出了弦理论和额外维度等概念。
        开普勒利用第谷积累了20年的天象资料及自己的观察结果,发现了行星运动的三定律。牛顿的万有引力公式正是在开普勒定律的基础上提出来的。牛顿的万有引力公式,不是从原理,性质和定律推导出来的,从万有引力的产生和形式看,万有引力的的确确是一个经验公式;它只能告诉我们万有引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比,比例系数(引力常数)靠实验测定。从这两点看,万有引力公式同工程技术中的经验公式如出一辙,因此可以断定:牛顿万有引力定律和公式不是理论定律和公式,它除能告诉我们引力的大小外,别的什么也告诉不了我们,更不可能告诉我们引力和空间的物理图像;同时她也没有告诉我们引力是超距作用的。拉普拉斯方程,泊松方程将引力描述成引力势负梯度的引力场,初步给出了引力的物理图像。牛顿万有引力公式的距离平方反比例关系的几何图像是:对于质量为M的引力分布是以M为中心的,球对称的到无穷远引力势下降,每一个球面是等势能,即势能梯度是负的。将这种物理图像抽象为几何空间,就是广义相对论时空弯曲的空间的几何图像。
       广义相对论是将引力空间抽象,概括为非欧几何空间,这种抽象和概括不是从物理机制出发的,而是从万有引力公式和方程出发来抽象和概括的,它只是提供了一个计算引力的几何图形,并没有告诉我们引力的本质和性质。
    从物质运动的绝对性和客观不存在匀速直线的惯性运动来看,物质的微观运动都是真空的力的作用或能量的作用产生的,物质不停地运动,物质就不停靠真空提供能量,同时,物质又不断的对外有热辐射的现象表明:真空是能量的海洋,这种能量经物质运动后释放就是热能,再者,从宇宙微观背景2.7K不变的温度看,物质释放的电磁波等热辐射,最后终会转化真空能量。
        物质吸收真空能量,真空能量就会形成球对称的向物质的流动,就会作用于物质,也就形成了有引力,世界上所有的引力都应是由此形成的,而斥力是热膨胀的结果。
       真空能量收缩形成了万有引力,由于真空能量密度是有限的,真空能量收缩也是有限的,万有引力也是有限的,不能无限相加,万有引力存在一个最大值,超过这个值的引力是不存在的,物质结构中的微观粒子运动必须存在一定的活动空间,用以吸收真空能量,它们不可能紧紧的靠在一起,由以上两点来看,中子量,黑洞等致密天体根本不存在,真空能量收缩应是局域性的,即万有引力的作用距离是有限的,它的作用距离和质量的大小,真空的性质有关,万有引力的性质是:
    性质1 万有引力的作用距离有限
    性质2  万有引力不能无限相加,它存在一个最大值,超过这个值,再多的质量也不会产生更多的引力。
    由以上引力两个性质来看现代天体物理学,它把天体结构,组成及宇宙的结构完全描写错了。太阳不是热核反应,太阳表面丰富的氢元素是热膨胀作用于物质形成的,不是热核反应材料。
     真实的物理空间与物理学描述的几何空间不同,前者是客观真实的反映,后者是将客观空间数学化的抽象。由于空间是物理性质的,将空间转化为几何空间进行定量化的描述,必然损失定性化的物理性质信息。广义相对论将空间的物理力学性质转化为非欧几何进行描述,将等值不等质的等效原理来研究空间的几何性质,肯定会得出非常接近实际的引力值,远离了真实的物理空间。爱因斯坦开创性的利用空间的几何性质,来计算和描绘引力,虽然他没有得出几何空间弯曲的物理本质,但是他的方法对宇宙新理论发展起了奠基作用。
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