设为首页收藏本站

UFO探秘网

 找回密码
 网站注册

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 2015|回复: 0

张祥前解释牛顿力学

[复制链接]
张祥前DS 发表于 2015-6-1 13:31 | 显示全部楼层

【本文大写字母为矢量】
牛顿力学表述为:
1,任何物体试图保持匀速直线运动或者静止状态,直到有外力改变为止。
    2, 物体受到的作用力F和这个物体的速度V随时间t变化率(就是加速度)A = dV/dt成正比,和这个物体的质量m成正比。
F = mA
3,一个物体受到另一个物体的作用力时候,总会对另一个物体施加反作用力,两个力大小相等,方向相反。
4,宇宙中任何两个物体(质量分别为m, m’)都是相互吸引的,吸引力F于他们的质量成正比,与他们的距离r的平方成反比。
F = g m m’/r2
式中g为万有引力常数。
牛顿力学的核心是质量概念,由质量概念,又产生了动量概念,借助于动量概念,以上牛顿的1, 2, 3定理可以改写为:
1,任何一个物体,都具有质量m,当这个物体相对于我们观察者以速度V运动时候,具有动量:
P = mV
2,物体受到外力F的作用,可以通过这个物体的动量随时间t的变化而体现出来。
F= dP/dt = d (mV )/dt = m  d V/dt = mA
牛顿力学中认为质量m为不变量。
3,相互作用的物体的动量是守恒的,一个物体所得到的动量是另一个物体失去的,失去的动量和得到的动量大小相等,方向相反。
     下面我们从一个基本假设出发来解释牛顿力学:
基本假设:
宇宙中任何一个物体【包括我们人的身体】周围空间都以光速辐射式运动,空间这种运动给我们观察者的感觉就是时间。
我们把三维空间分割成许多小块,每一小块叫空间几何点,描述这些几何点的运动,就可以定性、定量的去描述空间本身的运动。
借助几何点概念,我们可以认为:时间与观察者周围空间光速运动的路程成正比。
设想有一个质点o相对于我们观测者静止,周围空间中任意一个空间几何点p在零时刻以光速度C【在这里认为光速可以为矢量】从o点出发,沿某一个方向运动,经历了时间t,在t'时刻到达p所在的位置,让点o处于直角坐标系xyzo的原点,由o点指向p点的矢径为R = C t =  x i+ y j + z k
R是空间位置x,y,z的函数,随x,y,z的变化而变化,记为:
    R = R(x,y,z,)。
    我们以 R = Ct中R的长度r为半径作高斯球面s = 4πr2【内接球体体积为4πr3/3】包围质点o。
    注意,r和R虽然数量相等,但是二者是有区别的,r是几何点的位移R长度的数量,是高斯面s的半径。把运动空间看成是水流,R就是水流沿某一个方向流动的长度,而r如同我们随着水流测量的卷尺的刻度。
o点周围的重力场A表示o点周围在体积4πr3/3内有n条几何点的位移矢量R = Ct,
    A = k g n R /(4πr3/3)
    k为常数。 g为万有引力常数。
    而质点o的质量m就表示在高斯球面s = 4πr2【内接球体体积为4πr3/3】内,包含几何点矢量位移R = Ct的条数n和立体角度4π的比值。
    m = 3 k n /4π
    这样,以上的重力场方程A = k g n R /(4πr3/3) 可以写为:
    A = g m R  /r3
   牛顿万有引力定理指出,质点o周围空间p处【由o指向p点的矢径为R,o点到p点的距离,也就是矢量R的数量为r】产生的重力场为a = g m/r2,矢量式:A = g m R/r3。
   以上的重力场方程和牛顿力学重力场方程吻合。
利用牛顿第二定理,可以得到:
如果在p点存在着一个质量为m’的质点p ,则p点受到o点的作用力F可以用p点的惯性力m’A表现出来。
F = m’A = g m R  /r3
以上正是万有引力公式。
质点o相对于我们观察者静止的时候,周围空间的运动量可以表示为m C ,可以认为m C为o点的静止动量。
当o点相对于我们以速度V匀速直线运动的时候,由于光速相对论不变性, o点周围空间几何点相对于o点的运动速度【在我们观察者看来】可以表示为矢量(C-V), 和V合成后【(C-V)+V = C】的仍然是光速C,相应的o点的运动量应该为:
P = m(C-V)
这个是比牛顿动量公式更普遍的动量公式,注意,P 、C、V是矢量,
从上式可以看出,相对论、牛顿力学的动量公式P = m V是这个动量公式P = m(C- V)中的一个分量。
   我们应该合理的认识到,一个物体的静止动量m’C【为了区别,用m’表示静止质量】和运动动量m(C- V)的数量应该是相等的,不同的只是方向。
   | m’C | =  | m(C- V) |
   由于在相对论中,V只能引起V垂直方向的光速的变化,使V垂直方向的光速变成√(c2- v 2),所以C- V的数量为√(c2- v 2),这样:
   (m’c)2 = m2c2- m2v2
   m’ = m√(1- v 2/c2)   
v是速度V的数量,c是光速度C的数量,上式就是相对论中质速关系。
我们也应该合理的认识到,物体静止时候有静止能量m’c2,运动的时候有能量mc2- mv2,二者的数量是相等的,也就是:
m’c2 = mc2- mv2,
这种看法和相对论基本吻合。
    电磁力和万有引力、核力表面看是物体之间的相互作用力,本质上都是物质点在空间中相对于我们观测者运动形成的,都可以表现为惯性力,都可以用动量P = m(C- V)随时间t的变化率来表示。
    F = dP/dt = Cdm/dt - Vdm/dt + mdC/dt - mdV/dt
   (C- V)dm/dt =  Cdm/dt - Vdm/dt是质量随时间变化的力,简称加质量力,本质上是电磁力,其中Cdm/dt 是电场力,Vdm/dt是磁场力,mdV/dt牛顿第二定理中的惯性力,也是万有引力(或者叫重力场力),mdC/dt 是核力。
由于字数的限制,以上的数学推理要涉及到电磁场本质几何形式的认定,这里省略,有兴趣的网友百度“统一场论5版”可以看到详细论证过程。
以上引出的空间以光速运动,大家可能觉得光速的提出是画蛇添足,实际上认为空间以光速运动产生时间,可以解释相对论中的光速不变。
如果认为宇宙中任何物体【包括人身体】周围空间以物体为中心点,以光速c辐射式运动,而光是静止于空间中被空间这种运动带着向外跑的,空间这种运动给观察者的感觉就是时间。
这样说来,时间的量与光速运动空间的位移量成正比。
光速是一个分式,从数学中我们知道,分式有分子和分母。光速中的分子----空间位移和光速中的分母-----时间是一个东西,是我们人为的把一个东西叫成两个名字。比如,张飞,又名张翼德,虽然是两个名字,但是,指的是同一个人。
所以,光速的分子------空间位移如果有什么变动,光速的分母------时间一定会同步变化,这样光速的数值始终不变,这个就是光速不变的原因。
比如说,我们看到了张飞胖了,体重增加了5斤,我们马上就可以断定张翼德体重肯定的增加5斤,因为两个名字指的是同一个人。
张飞和张翼德的体重在增加,但是,张飞的体重和张翼德的体重的比值始终不变。
当光源相对于我们以速度v运动的时候,引起了光速的分子----空间位移的变化,光速的分母------时间一定会同步变化。因为光速的分子---空间位移和光速的分母---时间本质上是同一个东西,是我们人叫成两个名字,如同张飞和张翼德。
从以上可以推理出,光源相对于我们观察者无论是匀速还是加速运动,光速始终不变。这个表明广义相对论基本正确。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 网站注册

本版积分规则

联系我们|UFO探秘网 ( 蜀ICP备12014248号-1渝公网安备 50011302000820号|网站地图  

GMT+8, 2019-6-20 08:50

Powered by UFO探秘网

© 2010-2014 UFO 外星人 麦田怪圈

快速回复 返回顶部 返回列表