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斥力子论

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斥力子假说

时间:2016-05-11 21:52来源:未知 作者:庄一龙 点击:
本文把普朗克量子当作一种具有对抗引力的实物粒子引入物理学,并由此出发,同样成功地推出了相对性效应的全部结论。并解释了当代物理学、宇宙学、哲学等领域中的一些重大理论问题,同时推导出了若干新结论。

运动物体所显示出来的质量、时空变化的相对性效应是自然界本身就存在的,它可以通过物质的相互作用来解释。

一,斥力子假设和推导

假设:

1,普朗克量子是一种具有对抗引力特性的实物粒子--斥力子。

2,物体运动状态改变是物体吸收或释放斥力子的结果。

推导:

在经典力学中,当V<< C时,运动物体动能的近似表达式为:E=m0V2 /2

m为变量时,利用子区间匀加速运动取极限的方法,可以证明动能表达式仍为

E=mtVt2/2 形式,

 现在根据假设,物体作加速运动要吸收斥力子,速度从V0Vt

设:每个斥力子的质量为 @ ,能量为 h0尔格(它实际就是普郎克能量子h,由于把它当作一种实物粒子,所以量纲不同。)

物体吸收n个斥力子后,质量增量 △m=n@,故mtm0+△m

 增加的动能为: △E=nh0 

 有: mtm0=n@        (质量守恒)            

    mtV2t2m0V202=nh0  (能量守恒)

解得:

              

其中A h 0 / @ 为斥力子本身的能量和质量之比,称为质能当量,也就是物体运动状态变化所增加的能量与增加的质量之比值,只要实验能达到足够精度,这个数可以用实验测定。也可以通过斥力子的假设把它推导出来。由于物体加速需吸收斥力子,而所吸收的斥力子的排斥能会抵消物体内部的引力能,所以,物体吸收的斥力子的质量极限只能等于物体静止时的引力质量,这时物体对外已不具有万有引力,运动速度也达到极限速度--光速,而这时质量值正好等于2倍的静止质量。

即: Vt C mt =2 m 代入(1 . 0 ) 式,可解得 AC2 ,于是得到一个重要的质速关系式( 1 .1 ) ,该式具有类似于洛仑兹变换的功能。通过它可以推出相对性效应的其他关系式。

         

v << c 时,这两公式都有mt =m0 ,当v < c / 2时,这两公式还近似得很好,当VtC时,(1.1)式收敛于2 m。,而 ( 1 .2 ) 式发散为无穷大。 对于任意速度Vt,我们可以利用(1.1)的级数求出物体的动能表达式,把该级数的右边第一项移至等式左边再提取公因子,得:

 

 

此式就是与爱因斯坦相对论具有相同意义的相对性效应的质能关系。可见,运动物体所具有的相对性效应可以从不同的理论角度把它推导出来。

二,根据斥力子假说理论可以进一步推出一系列重要结论:

1,由“斥力子”理论推出的物体质量随速度变化的相对性效应如关系式(1),当物体运动速度趋向光速时,物体质量不可能趋向无穷大,而是等于静止质量的两倍。以往的实验结论之所以对爱因斯坦狭义相对论的质速关系式有利,是由于在利用测量荷质比推算电子质量时,把电荷值看成随运动速度不变的错觉造成的。(当年密立根利用油滴电荷测量时,电荷是相对静止的。而电荷高速运动时,电荷值不变并没有证明过,仅仅是一种信念。)若把电荷值变化这个因素考虑在内,则修正后的实验数据将支持新的关系式。

 1.1

(注:总质量mt ; 静止质量m0 ; 速度V ; 光速 c;静止电荷值 e 0 普朗克常数h;频率 υ;波长 λ;)

2,运动物体存在着四种不同意义的物理质量,即物体对外显示万有引力的引力质量;相对参照系静止的惯性质量;吸收了多少斥力子的能量质量;原来的引力质量与吸收的斥力子质量加起来的总物质量,它们分别对应着四条物理定律,即万有引力定律、牛顿第二定律、质能关系式、质速关系式。以往在物理学中,没有把四种质量明确区分开来,影响了物理学的发展。事实上,对于光子来说,仅仅是光子的引力质量为0,而光子的静止质量为m0 ,总质量等于2m0

3,由斥力子理论的质速关系式可推导出在相对性效应状况下,物体动能的表达式有下面几种:

这几个动能表达式(包括质能公式)把宏观物体、微观粒子及光子的运动统一起来了。

4,物体运动速度达到光速时,物体的引力和斥力达到平衡,所以,光速是极限速度,而且,由于光子具有吸引和排斥“平衡”的特点,对观察者来说,一切光速都是相等的,同光源的运动状态和方向无关。并有光速同任何速度相加都恒等于光速的结论。这就是“光速不变原理”的物理基础。

5,光速是一个参变常数。在确定的惯性系内,相应的光速是个常量,与光源的方向和运动状态无关,即光速不变原理成立;对于地球上的观测者来讲,测得的光速为C3×10 10厘米 /秒,因此,所有的光速都等于这一数值。而观察者在不同的惯性系内,斥力子理论推出光速C: 

这个值虽然同地表惯性系的光速值不等,但是,在每个与其相对应的惯性参照系内,仍然是个常量。光速随参照系的运动速度增加而变小。在以光速运动的参照系内,光速C为零。现代物理理论认为,一个在匀速运动的密闭小室里的人不能判断自己的运动状态;但是根据斥力子理论,小室里的人可以通过测量光速值来判断自己相对地表的运动速度。

6,速度是时空的组合,在运动的参照系内由于光速值会改变,会出现“尺缩”和“时间延长”效应:

7,惯性系由引力场造成,就是物体的引力质量等于惯性质量的参照系,就是初速度V0=0的参照系。对于地球来说,以地球引力中心为原点的引力场空间就是个绝对参照系。它由向外扩展的一系列同心球面,即引力等势面组成。半径相同的球面上的点有着相同的惯性能量。物体作穿越等势面的运动要吸收或释放斥力子,只有沿着同一个等势面作匀速运动的物体才不会改变能量。所以,不受外力作用的物体只能是静止(在地表)或沿等势面作匀速圆周运动。在远离引力中心的无穷远处,引力场的空间可看作平直的欧氏空间,因此,沿等势面的运动就成为直线运动,也就过渡为牛顿惯性定律:即不受外力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态。

8,在引力场内,物体加速运动时要吸收斥力子,不论其速度方向如何,都具有对抗引力脱离其引力中心的趋向,这表明地球上存在一个绝对参照系,这使相对性原理不能成立。否则,托勒密体系同哥白尼体系就没有区别了。

9,自由态斥力子弥漫在宇宙空间形成斥力子气,相当于“以太”,它构成了宇宙的微波背景辐射热,热可以用斥力子的平均密度来衡量。

10,光子不是一般的基本粒子,而是基本粒子运动速度达到光速时的一种粒子状态。普通实物粒子加速到光速就可以成为光子,光子经过减速也可衰变为实物粒子。在斥力子理论看来,宇空内的各种辐射,其实都是些以不同速度运动着的各种质量的实物粒子。这些粒子中,只有以光速运动的粒子才是真正物理意义上的光子,光子经过与空间斥力子气的长距离作用,就象子弹穿过空气一样,速度和频率都会降低,成为具有引力质量的实物粒子,并出现频率红移现象。哈勃常数的本质就是光子运动的空间综合衰减系数。在实物粒子与光子之间没有不可逾越的界限,以往的界限是人为设置的,它来源于狭义相对论的质速关系式。

11,同相对论的结论相反,从斥力子理论推出,物体的引力随速度增加而减少,故高速运动的实物粒子都是微重力物质,它们和光子(引力质量为零)、斥力子(反重力物质)、共同构成了宇宙中占物质总量90%的非重力暗物质。

12,电子电荷值随运动速度而变化,利用新质速关系和考夫曼实验数据可反推出荷速关系,当电子运动速度趋向光速时,电荷值趋于0,成为光子。

 (荷速关系)

13,运动粒子的波动频率等于粒子所吸收的斥力子数(可理解为超弦粒子振动的叠加),故从动能公式.

可推出波动频率随运动速度增加而增加的频速关系式。当实物粒子运动速度达到光速时,波动频率也达到极限值,成为相应的光波频率。

     (频速关系)

V<时,实物粒子的波动频率式变成为:

VC时,用代替υ,该公式变化为德布罗意波公式:

V = C时,波动频率达到极限值 υ = m0 c2 h

这时普通实物粒子就转化成了光子。反之,光子运动受到阻碍减速时,光子的波动频率减少而衰变成为实物粒子。这个公式把普通实物粒子,电子,光子的波动统一起来了。

“斥力子假说”在目前还是一个很粗糙的自然哲学思维,由于该理论跳出了目前物理学的引力论框架,所以从“斥力子”理论推出的有些结论同目前物理学的结论直接发生冲突,在这种情况下,提出斥力子假说的观点是需要很大勇气的。

参考文献:

① 恩格斯:《自然辩证法》1971年 221;

②《爱因斯坦论著选编》上海人民出版社 1973年 23 ;

③ A.C.康帕涅茨:《理论物理学》高等教育出版社 1960年 88-90;

④申先甲等:《物理学史教程》 1987;

⑤ W.C.丹皮尔:《科学史》 商务印书馆 1975年;

⑥ J。伯恩斯坦:《A.爱因斯坦》 科学出版社 1980年 86;

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