诠释万有引力定律(2006-10-31 12:41:34)转载自大彻大悟的人

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诠释万有引力定律(2006-10-31 12:41:34)转载标签： 杂谈  




物理学需要数学语言来表述，这似乎是界内的规矩，如果提不出数学公式来，那么，任何物理理论都将失去生机，这正是爱因斯坦的广义相对论所述的两条基本原理之一，即所谓“物理的数学化”。经过对“质量”和“电场”的比较研究，我发现，万有引力定律并不错，它只是电场引力定律的一个综合式。如果我们明白了他用的“质量”其实就是“重量”的代名词，那么，许多人都会恍然大悟！

现在，我们把重力与电场力作以比较。

（一）重力和电场力使用同样的计算公式。

电场力的计算使用库仑定律，可以用公式表示为：

F＝K·Q1Q2╱R2

重力的计算使用牛顿的万有引力方程式：

F＝G·M1M2╱R2

两个公式如出一辙，两个力都遵循平方反比定律，这不是巧合，而是表明两种力具有共同的本质。

二者的最大区别，是比例常数值的区别，也就是上面两式中的K和G的区别，K＝9×109 牛·米2／库2 ，G＝6.67×10－11 牛·米2／千克2。

万有引力的比例常数和库仑定律的比例常数为什么不同呢？

库仑定律是单纯的两个电场力的关系，作用力不受其它因素的影响，因而这种作用力很大。

万有引力所指的“引力”是多个电场力之间的合力关系。因为物质中都有正负两种电场，物质间产生引力的同时也有极大的斥力。大部分引力被斥力抵消，这造成了牛顿所使用的比例常数与库仑定律中比例常数的巨大差异。

至于电量Q和“质量”m之间的关系，我们还须从原子的构成去分析：原子是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子内部的“正负粒子对”越多，“质量”越大。也就是说，“质量”和“正负电含量”有着正比关系，在一定的参照系内，“质量”可以作为物质所隐含的两种电荷量的标志。其实，万有引力公式中的“质量”，就是重量的代名词。

（二）重力和电场力都具备“万有作用”特性。

早在中国西汉末年就已有“碡瑁（玳瑁）吸偌(细小物体之意)”的记载；1600年，英国物理学家吉伯发现，不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体，而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质，他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。为了表明与磁性的不同，他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的”。

多年的实验表明，电场力对所有的中性物质微粒起作用。为此我们可以引入一个最简单的物理实验：将一个橡胶棒与毛皮摩擦，它会吸引轻小的中性物体（灰尘、纸屑、毛发等）。这是因为，经过摩擦的绝缘体表面带上了电荷（得到或失去了电子），也就是产生了电场，这种电场会吸引任何中性物质的微粒，也就是说电场具有“万有作用”特征。

重力场和电场一样，对所有的中性物质都有作用力，在对中性物质的作用力的问题上都具有普遍性，可以说是“万有”的，这也是电场力与磁力最本质的区别。中性物质能被电场吸引。这是为什么呢？这要充分理解法拉第的观点，即电场具有叠加性质。带有正、负两种电场是所有中性物质的共性，也就是“万有”特征。在外加电场的作用下，中性物质的电场平衡被破坏，原子领域的正负电荷被叠加后与外电场发生作用力。这就是中性物质能被电场吸引的原因。

（三）在重力场和强电场中都有气体电离现象和放电现象。

强电场会使它周围的一些气体电离，并常有放电现象产生，这是物理学早已证实的。

重力场中有雷电现象也有电离现象产生。对流层雷电现象每24小时约800万次，向太空放电的雷闪，每24小时发生10万次。

地球空域存在约二百多公里厚的电离层，约占地球表面三百公里厚度的气体空间的70％，由内至外分为D、E、F层，而且最外层的电子密度最大，最内层的电子密度最小，这种电子密度的层次结构就蕴藏着重力本质的重大秘密。多年来，人们一直以为这个电离层的产生是因为太阳射线（紫外线等）与地磁场的作用引起的。其实不尽然，因为在夜空中，在没有阳光照射的空域，这个厚厚的电离层仍然存在。

太阳发出的射线虽然可以很大程度地影响电离层的电离度（比如：白天F层可分为F1和F2层），但不是电离层的主要成因。

科学探测表明，磁层和电离层是行星的普遍现象，行星普遍存在磁场和电场。

（四）重力和电场力作用的延伸性相同。

重力可以延伸到很远的地方，就连远在38万公里以外的月球也在这个力的作用半径内。而太阳的“重力”（引力）更大，作用的距离甚至远在冥王星的轨道之外。

电场力如果足够大，也可以延伸到很远的地方，电场力的作用距离与其电场源的电能大小成正比。

不同的电场能量源，使这个引力的作用半径也不相同，源电量越大，作用距离越大。电量越小，作用的距离越短，在微观领域的“短程力”与电磁力并不矛盾。

（五）重力和电场力做功的特性相同。

重力为保守力，做功只与起点和终点的位置有关，而与路径无关。

比如：一个人把重物从甲地扛到乙地（甲乙两地处于重力场的等势面上），即使两地相隔万里，重力也没有做功；把重物从地上搬起再放回原地上，重力所做的正功和负功互相抵消，也等于没有做功。

静电场力也是保守力，其做功同样只与起点和终点的位置有关而与路径无关。

比如：将两块充电的电容极板相对拉开，再移回原处，电场力没有做功；将电场中的电荷沿等势面移动，电场力也不做功。

而所谓的“静电场”只是相对于参照物而言的，绝对“静止”的电场也是不存在的。

（六）重力和电场力都可以叠加。

电场力因电场（电荷）的叠加而叠加，重力因受力物质的“质量”增加而叠加，而在同一参照系中，物质的“含电量”与物质的“质量”又有着密切联系的“电——质比”。物质的共有属性是都由原子构成。每个原子都隐含着两个电场，原子核的正电场被核外电子的负电场所环绕。在没有外加电场的情况下，正负电场力互相抵消，物质不显电性，但物质中的电场却不会消失，在原子领域两种电场是时时刻刻都存在的——核外电子有负电场，核内质子有正电场。

由于中子是由质子和电子结合而成的，而且二者并没有因结合而“湮灭”，所以中子同样是正、负电场的结合体，其两种电场会在更小的范围内（夸克之间）并存。在一定条件下，中子会衰变成带正电场的质子和带负电场的电子，这就是最好的证据。因此，一个中子也隐含正负两个电场，在外电场作用下，它也遵循“极化”和“叠加”规律。

由此可见，中性物质（包括光子、中微子等中性粒子）普遍隐含着正负两个电场。这两个电场中的任何一个在受到与它异号的外电场的作用力时都会表现出来。这两种电场的大小与物质的“质量”成正比，所以，“质量”的增加其实可以看成是中性物质隐含的两种电场的叠加。

由此，可以得出结论：重力是地内电场与中性物质之间的相互作用力，也就是复杂的电场力。

所以，其表达式应为：

F重＝F引－F斥＝K·|Qq1|/R12  － K·Qq2/R22  

上式中，Q是地电场的电量，q1是中性物质中正电电量；q2是中性物质中负电电量；R1是地电场源到中性物质中正电场源的平均距离；R2是地电场源到中性物质中负电场源的平均距离。

在这个公式中，如果F斥＞F引，那么，重力为负值，表现为“反重力”。

上述表达式与万有引力定律的表达式在地球附近应用，是等效的，这两个公式的计算结果相近。由此，我们就明白了为什么“万有引力定律”是模拟的重力理论。

万有引力定律的缺陷在于：它不能表述斥力。

相对于地电场而言，引力比斥力的绝对值只大了极其微小的一点。然而，就是这微小的差别，才使地表的物体具有适当的重量。如果没有斥力的作用，物体将“重”得让我们无法想象。如果没有斥力，那么整个宇宙真的要收缩到“奇点”之中去了。

看来，解开各种自然科学之谜的钥匙，就是辩证唯物论，它在宏观世界和微观世界中处处通行。