引力就是一種時(shí)空性質(zhì),任何有質(zhì)量的物體無(wú)法脫離這樣的時(shí)空!
導(dǎo)讀:本文摘自獨(dú)立學(xué)者靈遁者物理宇宙科普書(shū)籍《變化》。旨在幫助大家了解物理宇宙科普知識(shí)。引力就是一種時(shí)空性質(zhì),任何有質(zhì)量的物體無(wú)法脫離這樣的時(shí)空!
我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了時(shí)空是時(shí)間,物質(zhì),空間一體化組合。且引力的本源就是時(shí)空!也就是說(shuō)引力是時(shí)空性質(zhì)。
那么據(jù)此就很明顯了,四種基本力【引力,電磁力,強(qiáng)力,弱力】中最根本的是引力!
之前所有的理論都不曾論述四種基本力誰(shuí)是最重要的,最根本的。也就是說(shuō)在我的理論中引力是最根本的,最重要的力。
除了引力,其他三種力都已經(jīng)被統(tǒng)一在規(guī)范場(chǎng)論理論內(nèi)了。但其實(shí)引力在量子領(lǐng)域依然對(duì)粒子是有作用的。只是我們通常在量子力學(xué)范圍內(nèi)認(rèn)為這種引力作用微乎其微,所以忽略不計(jì)。
我認(rèn)為這種忽略不計(jì)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。而且認(rèn)為宇稱(chēng)不守恒,不確定性原理,自發(fā)性破缺等都與引力是有關(guān)系的。引力扮演了一種“擾動(dòng)”的角色。( 文章閱讀網(wǎng):www.sanwen.net )
這就是說(shuō)明了引力是宇宙中根本性的力,是一種時(shí)空性質(zhì)。還有比這個(gè)更廣的力嗎?沒(méi)有! 也就是其他三種力在時(shí)空范疇內(nèi),而時(shí)空性質(zhì)的根本體現(xiàn)就是引力。
從哲學(xué)角度來(lái)說(shuō),在處理各種力的關(guān)系問(wèn)題的時(shí)候,我們往往要以引力為主要矛盾來(lái)分析各種現(xiàn)象和狀態(tài)。另外三種力作為次要矛盾來(lái)考慮。
從最新的研究作為切入點(diǎn)開(kāi)始。我們先來(lái)看看什么是引力波,引力又是如何被發(fā)現(xiàn)的。先來(lái)看看下面這張關(guān)于引力波的圖片說(shuō)明。圖片是我在百度百科找到的,非常詳細(xì),是一張長(zhǎng)圖。但在word不知道怎么全部顯示。
通過(guò)圖片我們知道了,引力波是一中時(shí)空漣漪。通過(guò)波的形式從輻射源向外傳播,這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年 ,愛(ài)因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對(duì)論洛倫茲不變性的結(jié)果,因?yàn)樗肓讼嗷プ饔玫膫鞑ニ俣扔邢薜母拍?,即光速。相比之下,引力波不能夠存在于牛頓的經(jīng)典引力理論當(dāng)中,因?yàn)榕nD的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用傳播是速度無(wú)限的。
在2016年2月11日,LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測(cè)器,已經(jīng)首次探測(cè)到了來(lái)自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。
2016年6月16日凌晨,LIGO合作組宣布:2015年12月26日03:38:53 (UTC),位于美國(guó)漢福德區(qū)和路易斯安那州的利文斯頓的兩臺(tái)引力波探測(cè)器同時(shí)探測(cè)到了一個(gè)引力波信號(hào);這是繼 LIGO 2015年9月14日探測(cè)到首個(gè)引力波信號(hào)之后,人類(lèi)探測(cè)到的第二個(gè)引力波信號(hào)。
為了詳細(xì)讓大家了解我后面要給大家講述的理論,就有必要對(duì)引力波的具體探測(cè)工作有了解。我們以上圖中劉博洋博士的論述來(lái)作文字展示。
兩個(gè)質(zhì)量分別是26和39太陽(yáng)質(zhì)量的恒星級(jí)黑洞?;ハ嘈D(zhuǎn),最后合并。黑洞合并產(chǎn)生了非常大的碰撞,所以我們遙遠(yuǎn)的地球觀察到了引力波。
這個(gè)過(guò)程分為三個(gè)階段。
第一個(gè)階段: 兩個(gè)黑洞的引力波頻率從30Hz開(kāi)始,這在引力波天文學(xué)中是比較低的頻段,但這意味著黑洞是15Hz軌道頻率。再具體點(diǎn)就是這兩個(gè)黑洞分別是30和36太陽(yáng)質(zhì)量。每個(gè)半徑大概是100公里左右,距離是1000公里左右。每秒種互相轉(zhuǎn)15圈。
第二個(gè)階段:到兩個(gè)黑洞合并的時(shí)候,引力波頻率達(dá)到100Hz,軌道頻率50Hz,就是每秒轉(zhuǎn)50圈。這個(gè)時(shí)候兩個(gè)黑洞已經(jīng)快成一體了,兩個(gè)黑洞“中心”的距離大概是200公里。
第三個(gè)階段:這個(gè)合并的黑洞繼續(xù)扭曲震蕩,形成一個(gè)新的,旋轉(zhuǎn)的黑洞。這個(gè)黑洞的質(zhì)量是63個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。其中有三個(gè)左右的太陽(yáng)質(zhì)量在碰撞中消失,以引力波的形式向外擴(kuò)散!
再回到我的引力的本源理論——引力是時(shí)空性質(zhì)。時(shí)空是能量的時(shí)空。所以在沒(méi)有大質(zhì)量天體擾動(dòng)的情況下,時(shí)空漣漪是很難被探測(cè)到的。雖然我們就處于在時(shí)空中。有種“不識(shí)廬山真面目,只緣生在此山中”的感覺(jué)。
在這里再次強(qiáng)調(diào)引力不是時(shí)空彎曲產(chǎn)生的,引力是時(shí)空性質(zhì)——是時(shí)空產(chǎn)生引力!
彎曲是假象。因?yàn)闀r(shí)空背影是彎曲的,引力可以使得時(shí)空彎曲!但不是時(shí)空彎曲產(chǎn)生了引力!是時(shí)空能量,是時(shí)空產(chǎn)生了引力!這就是為什么只要是具有質(zhì)量的物體都具有引力。因?yàn)橐褪且环N時(shí)空性質(zhì),任何有質(zhì)量的物體無(wú)法脫離這樣的時(shí)空法則。從宏觀到量子層面都是這樣的。
所以就很明顯了,引力波是時(shí)空的漣漪,那么什么是引力場(chǎng)? 時(shí)空就是引力場(chǎng),很顯然這樣的引力場(chǎng)是全域場(chǎng)。這和現(xiàn)有的引力場(chǎng)定義有根本區(qū)別。
其實(shí)不難理解,引力是時(shí)空性質(zhì),引力場(chǎng)自然也是時(shí)空性質(zhì)。它們的區(qū)別就是時(shí)空在線,面,體的不同表現(xiàn),但都是出于同一時(shí)空性質(zhì)!
所以引力場(chǎng)的定義就是:引力場(chǎng)是一種全域性的時(shí)空性質(zhì),其場(chǎng)強(qiáng)度和能量物質(zhì)分布及運(yùn)動(dòng)速度成正比關(guān)系。
關(guān)鍵詞:全域性,物質(zhì)能量分布,運(yùn)動(dòng)速度,正比關(guān)系。
所謂全域性是指從理論上來(lái)講引力場(chǎng)是整個(gè)時(shí)空的性質(zhì),那么它的廣度就是時(shí)空所在處必然存在引力場(chǎng)。
物質(zhì)能量分布該怎么理解,在整個(gè)時(shí)空中物質(zhì)能量的分布是不均的,引力場(chǎng)強(qiáng)度自然就是不同的。雖然是理論上是全域性的場(chǎng),也就是彌漫整個(gè)宇宙。但是從微分思維出發(fā),由于這種的物質(zhì)能量的不均性,我們可以把全域場(chǎng)劃分為N個(gè)局域場(chǎng)。
但要清楚這種劃分是人為的,是為了更好的研究引力理論而設(shè)想的。
那么局域場(chǎng)與局域場(chǎng)之間的關(guān)系是咋樣的?很明顯是與物質(zhì)能量的分布成正比,與它們之間的距離的平方成反比。
這里提醒大家,引力和引力場(chǎng)作用的傳遞速度都是光速。這個(gè)已經(jīng)在前面章節(jié)中論述過(guò)了。
很多人可能會(huì)問(wèn),為什么不在引力場(chǎng)的定義的中加入“與距離平方成反比”這樣的描述,而在局部引力場(chǎng)中就加入了這樣的描述。 我上面說(shuō)了,引力場(chǎng)是全域場(chǎng),是一種時(shí)空性質(zhì)。只有當(dāng)你去測(cè)量具體物體,具體天體,具體星團(tuán)的引力的時(shí)候,可以區(qū)分他們的距離——即物體之間的距離。也就是至少有A和B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。
這樣我們把牛頓引力定理就引了出來(lái):任意兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)有通過(guò)連心線方向上的力相互吸引。該引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學(xué)組成和其間介質(zhì)種類(lèi)無(wú)關(guān)。
數(shù)學(xué)公式表述為:F= GMm/ r^2。G為引力常數(shù),等于G=6.67×10?11 N·m2/kg2。
顯然牛頓的理論是一種“靜態(tài)”引力理論,是一種絕對(duì)時(shí)空理論。愛(ài)氏的廣義相對(duì)論是一種“動(dòng)態(tài)”的引力理論,是一種相對(duì)時(shí)空理論。這是愛(ài)氏先進(jìn)的地方。
也就是說(shuō)牛頓的引力理論有局限性,不適于高速運(yùn)動(dòng)的物體。因?yàn)橄鄬?duì)論效應(yīng),高度運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量會(huì)增大。如果牛頓認(rèn)為質(zhì)量是不因運(yùn)動(dòng)速度變化的,那么自然就不會(huì)認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)。
這也是我為什么重新定義質(zhì)量。就是將質(zhì)量回歸能量的本質(zhì)。然后用能量來(lái)定義質(zhì)量。即:質(zhì)量是物體在相對(duì)時(shí)空中的一種物理屬性,物體所蘊(yùn)含能量的多少是物體質(zhì)量的量度。
這樣就把質(zhì)量始終放在相對(duì)論時(shí)空下的質(zhì)量了。 那么牛頓萬(wàn)有引力定理錯(cuò)誤了嗎? 其實(shí)不能說(shuō)錯(cuò)誤了,是不夠究竟,和不準(zhǔn)確。這在人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙世界過(guò)程中必須要經(jīng)歷的。
引力場(chǎng),引力的本源都是時(shí)空。引力波就是時(shí)空的漣漪。在這里要提出電磁波的概念。引力波和電磁波是不同的。引力波是時(shí)空的漣漪,電磁波是電磁場(chǎng)產(chǎn)生的。他們的關(guān)系我們會(huì)在后面詳細(xì)剖析和論述。
現(xiàn)在有一個(gè)最大的問(wèn)題是引力場(chǎng),引力,引力波的本源都搞清楚了。那么我們問(wèn)了:引力子存在嗎??
上面給大家介紹了引力波被探測(cè)到的過(guò)程。黑洞在合并的過(guò)程會(huì)損失若干個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量,這些太陽(yáng)質(zhì)量以能量的形式震蕩開(kāi)來(lái),被我們檢測(cè)到,即引力波。
就是說(shuō)時(shí)空也是能量時(shí)空,引力和引力場(chǎng)的本源就是能量時(shí)空。它是一種時(shí)空性質(zhì)。引力波就是時(shí)空的巨大變化引起的,不像電磁波那樣。
引力的傳播不需要介質(zhì),也就是說(shuō)引力波的傳遞不需要介質(zhì)。時(shí)空是一種能量時(shí)空,能量的傳遞不需要介質(zhì),這就是為什么引力和引力波的傳遞不需要介質(zhì)。但它們傳播的速度是光速,不是超光速!
否則一個(gè)反問(wèn)就把我們自己困住了,這個(gè)反問(wèn)是:如果引力,引力波的傳播是超距作用,也就是說(shuō)傳播不需要任何時(shí)間,那么人類(lèi)還可以檢測(cè)到引力波嗎?? 顯然是不可能的!
既然引力,引力波,引力場(chǎng)的本源都回歸于能量時(shí)空,那么所謂的引力子就是能量的最小單位——能量子。
那么最小單位的能量是什么,存在嗎?就目前的研究是不存在的!就是說(shuō)沒(méi)有最小能量單位的說(shuō)法,沒(méi)有這個(gè)定義!
所以說(shuō)引力子這個(gè)東西的探究需要謹(jǐn)慎,極有可能竹籃打水一場(chǎng)空。因?yàn)橐κ菚r(shí)空性質(zhì)。時(shí)空是能量時(shí)空,所有的一切都是構(gòu)成能量時(shí)空的物質(zhì)。
也就是說(shuō)所有的量子力學(xué)體系下的粒子也屬于能量。那么如此,愛(ài)氏的廣義相對(duì)論更應(yīng)該可以與其他三種基本力融洽。也就是說(shuō)我們需要建立一個(gè)“能量場(chǎng)論?!?這個(gè)我們還要再下一章詳細(xì)講。
最后再給大家強(qiáng)調(diào)這樣一點(diǎn),其實(shí)既然所有的物質(zhì)東西都是能量。那么其實(shí)統(tǒng)一理論的現(xiàn)有描述已經(jīng)出來(lái)了。那就是能量守恒定律:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,只能從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體,而且能量的形式也可以互相轉(zhuǎn)換。
在不同的領(lǐng)域有不同的表達(dá),如下文:
1、保守力學(xué)系統(tǒng)
在只有保守力做功的情況下,系統(tǒng)能量表現(xiàn)為機(jī)械能,(動(dòng)能和勢(shì)能)能量守恒具體表達(dá)為機(jī)械能守恒定律。
2、熱力學(xué)系統(tǒng)
能量表達(dá)為內(nèi)能,熱量和功,能量守恒的表達(dá)形式是熱力學(xué)第一定律(熱量可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,也可以與機(jī)械能或其他能量互相轉(zhuǎn)換,但是在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,能量的總值保持不變)。表達(dá)式為Q=△U+W.
2、相對(duì)論理論
在相對(duì)論里,質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)變。計(jì)及質(zhì)量改變帶來(lái)能量變化,能量守恒定律依然成立。歷史上也稱(chēng)這種情況下的能量守恒定律為質(zhì)能守恒定律。
4、流體力學(xué)
在流體力學(xué)中有一種邊界層表面效應(yīng),又稱(chēng)"伯努利效應(yīng)“。是指流體速度加快時(shí),物體與流體接觸的界面上的壓力會(huì)減小,反之壓力會(huì)增加,伯努利效應(yīng)是流體力學(xué)中的能量守恒定律。伯努利因發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象并成功解釋它而創(chuàng)立的流體力學(xué)。
5、電磁學(xué)
根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化,這種阻礙的結(jié)果就使得電磁感應(yīng)的過(guò)程中將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,感應(yīng)電流形成回路,再將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。 也就是說(shuō),楞次定律所揭示的感應(yīng)電流與原磁場(chǎng)的關(guān)系本質(zhì)仍然是能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,即能量守恒定律。
6、化學(xué)
質(zhì)量守恒定律:在化學(xué)反應(yīng)前后,參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這就叫做質(zhì)量守恒定律
7、經(jīng)典力學(xué)
諾特定理把對(duì)稱(chēng)性跟守恒量聯(lián)系起來(lái)了,非常有用。是指對(duì)于力學(xué)體系的每一個(gè)連續(xù)的對(duì)稱(chēng)變換,都有一個(gè)守恒量與之對(duì)應(yīng)。對(duì)稱(chēng)變換是力學(xué)體系在某種變換下不變。
8、電磁學(xué)
電荷既不會(huì)創(chuàng)生,又不會(huì)消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過(guò)程中,電荷的總量保持不變,這就是電荷守恒定律,也就是說(shuō):在與外界沒(méi)有電荷交換的一個(gè)系統(tǒng)內(nèi),總電荷量不變(電荷的代數(shù)和不變)。電荷守恒定律是物理學(xué)的基本定律之一。
表述:對(duì)于每個(gè)局部作用下的可微對(duì)稱(chēng)性,存在一個(gè)對(duì)應(yīng)的守恒流。
上述命題中的“對(duì)稱(chēng)性”一詞精確一點(diǎn)來(lái)說(shuō)是指物理定律在滿(mǎn)足某種技術(shù)要求的一維李群作用下所滿(mǎn)足的協(xié)變性。物理量的守恒定律通常用連續(xù)性方程表達(dá)。
定理的形式化命題僅從不變性條件就導(dǎo)出和一個(gè)守恒的物理量相應(yīng)的流的表達(dá)式。該守恒量稱(chēng)為諾特荷,而該流稱(chēng)為諾特流。諾特流至多相差一個(gè)無(wú)散度向量場(chǎng)。
諾特定理對(duì)于所有基于作用量原理的物理定律是成立。它得名于20世紀(jì)初的數(shù)學(xué)家埃米·諾特。諾特定理和量子力學(xué)深刻相關(guān),因?yàn)樗鼉H用經(jīng)典力學(xué)的原理就可以認(rèn)出和海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理相關(guān)的物理量(譬如位置和動(dòng)量).
所以看了上面的表述,大家知道其實(shí)在宏觀上能量守恒是一個(gè)常識(shí)性定律。回歸量子層面,也應(yīng)該這樣的。我們只是需要建立一個(gè)不守恒下的“守恒萬(wàn)有場(chǎng)理論”,即把愛(ài)氏的廣義相對(duì)論,也納入到規(guī)范場(chǎng)論中來(lái)。該處的“不守恒”指的是弱相互作用下的宇稱(chēng)不守恒。
而且絕對(duì)零度不可達(dá)到,就說(shuō)明一切物體具有能量!這一點(diǎn)知識(shí)所深刻表達(dá)的內(nèi)容是引力是永恒存在的,時(shí)空是永恒存在的。所以愛(ài)氏和霍金的宇宙有限論是不可靠的。
同樣這個(gè)觀點(diǎn),我在反對(duì)韋爾蘭德熵引力假說(shuō)中提到過(guò)。這也是一個(gè)絕對(duì)的理論。 最后的結(jié)尾語(yǔ)是——你永遠(yuǎn)不知道明天會(huì)發(fā)生什么? 好好活著,好好期待!
摘自獨(dú)立學(xué)者靈遁者物理宇宙科普書(shū)籍《變化》
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