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揭秘相对论质能方程背后的奥秘

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张祥前DS 发表于 2018-7-6 10:34 | 显示全部楼层

作者张祥前交流微信zhxq1105974776
相对论中最著名的是质能方程E = mc2
这个方程不但是原子弹、原子能的指导理论,还使人类认识到物体的质量和能量可以相互转化,物体静止的时候蕴含了巨大的能量。
但是,质能方程也使有些人认识上发生错误,很多人根据质能方程说物体的质量变成了能量,变得没有了。有人说空间具有无限能源,真空具有自由能源。
本文揭开质量和能量的本质,使人们对质能方程有更深的认识。
相对论没有解释质量和能量的本质,而统一场论【百度 张祥前新浪博客统一场论6版,可以搜到】彻底解释了质量和能量的本质。
统一场论认为:
能量是相对于我们观察者,物体在空间中运动程度或者物体周围空间的运动程度。
能量需要4个条件,1,存在物体。2,存在运动,3,存在空间,4,相对于一个明确的观察者,4个条件缺一不可,否则能量就失去了意义。
单独的空间不存在物体的情况下没有能量,一切真空能量和自由能源都是假的。
在麦克斯韦方程中的高斯定理也表明这一点,麦克斯韦方程中第一条高斯定理指出了“包围电荷外的空间的电荷积分为零。”
这个高斯定理也可以推广到引力场,“包围具有质量的物体周围空间的质量积分为零。”在统一场论中已经有了这种推广。
质量是相对于我们观察者物体周围光速运动空间的运动量。
质量的存在也是需要4个条件,1,存在物体。2,存在运动,3,存在空间,4,相对于一个明确的观察者,4个条件缺一不可,否则质量就失去了意义。
统一场论指出,宇宙真实存在的是物体和空间,其余统统不存在,其余只是我们观察者对物体运动和空间本身运动的描述。
为什么要认为物体周围空间本身也是在运动?
这样可以解释物体静止时候为什么具有质量,为什么具有静止能量。
质量和能量都能够反映出物体周围空间本身运动的运动程度,要精确的分清楚质量和能量,我们要借助于数学方程描述。
统一场论认为宇宙中任何物体【或者质点】静止时候周围空间以矢量光速C【本文大写字母为矢量,下同,统一场论中光速可以为矢量,矢量光速方向可以变化,但是,模不变】向四周运动,因而具有静止动量p’ =m’C
设想质点o以速度V运动的时候,由于光速不变,运动动量可以写为P = m(C - V)
标量式为:p= m√(c2-2C•V + v2)
由于光速不变性,光源以速度V运动的时候,不能够引起沿V方向光速的变化,但是可以引起V垂直方向的光速度的变化,所以C和V以及角度θ【θ为C和V之间的夹角】满足以下余弦关系:
cosθ = v/c
v是矢量V的数量,c是矢量C的数量,所以,式p= mc√(c2-2C•V + v2) 可以写为:
p= m√(c2 - v2) =  mc√(1-v2/c2)
统一场论认为质点的静止动量的数量和运动动量数量是相等的。
p= mc√(1-v2/c2)= m’c
m’为物体静止质量,m是物体以速度V【标量为v】运动时候的质量。
统一场论利用其基本假设:
“宇宙中任何物体周围空间都以光速度C辐射式运动”
给出了质量和引力场的定义方程:
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【为了描述空间本身的运动,我们把空间分割成许多小块,某一个小块叫几何点】p在零时刻以光速度C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。
我们让点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。
   o点周围的引力场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为比例常数。 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,以上的引力场方程A = k g n R /(4πr3/3) 可以写为:
    A = g m R  /r3
   统一场论给出的能量方程认为质点o静止时候具有能量m’c 2,以速度v运动的时候具有能量mc2-Ek,并且:
mc2 - Ek = m’c 2
其中Ek ≈(1/2)m’v2为o点的动能。
利用以上公式,可以求出动能和动量之间的关系,
把式mc2 - Ek = m’c 2中m’c 2用P2= m’ 2c2  换掉,有:
mc2 - Ek = P2/m’
对于光子,静止质量m’=0,以上公式是不适用的。
利用以上动量公式和能量公式,我们还可以导出动能和动量之间满足的另外一种关系:
把式mc2 - Ek = m’c 2中m’c 2用P= m’ c 换掉,有:
mc2 - Ek = Pc
由于m’ =0,式Ek ≈(1/2)m’v2 = 0,所以,上式进一步化简为:
mc2  = Pc
对于光子,其动量为p = mc
矢量式为P =mC
光子的动量p和能量e满足以下关系:
P = e/c
统一场论给出的能量公式和相对论有相同部分,有不同部分。
统一场论对能量的定义是依赖于对质量的定义。
从统一场论分析来看,质量和能量都起源于我们观察者对物体周围空间以物体为中心、以光速辐射式运动的描述。
质量和能量的共同特点都反映出物体周围空间光速运动的运动程度。
质量和能量所不同的是,质量描述了物体作为空间光速、辐射式运动的发散运动程度,通俗的将,就是宇宙任何物体中周围空间都以物体为中心、以光速发散运动,质量反映了这些发散运动几何点的条数,也可以说是光速运动空间的密度。
而能量反映了其中一条以光速运动几何点的矢量光速发生变化,在空间中的累积程度。能量是从局部空间运动情况用标量来推断整体运动程度的。
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