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我读《相对论》
高维良
GW111718@tom.com
相对论是物理学的基础理论之一,是关于运动与时间、空间关系的理论。这个理论是爱因斯坦在20世纪初,在通过总结经验的基础上提出的,它建立了物理学新的时空观念,特别是它揭示了高速运动物体的运动规律,对以后物理学的发展起到了划时代的意义。
为什么要发表这篇文章呢?在此之前我发表了一篇文章,题目是:《万有引力不存在》。在文章中我讲过,如果万有引力不存在,那么建立在万有引力基础上的其它理论就要重新认识。这就是对相对论理论中有的问题为什么要重新认识的原因。万有引力能解释什么问题?苹果落到地上;人造卫星围绕地球运动;九大行星围绕太阳运动。万有引力真的能解释这些问题吗?在《万有引力不存在》这篇文章中已经作了否定的回答。而爱因斯坦是牛顿以后出生的人,受其思想的影响肯定是存在的,而爱因斯坦又不否定万有引力,在万有引力是否存在的讨论中又涉及到这个问题,这就是要发表这篇文章的第二个原因。在本篇文章中讲的问题有的是《相对论》文章中讲的,有的是针对在相对论理论基础上发展起来的理论。
一、时间
什么是时间?《现代汉语词典》有一个解释:“物质存在的一种客观形式,由过去、现在、将来构成的连续不断的系统。是物质运动、变化的持续性的表现。”因此,时间是对物质存在过程的具体化的一种描述。时间是物质存在的“表现”,时间不是物质。如果没有时间,物质的存在就是抽象的,有了时间物质的存在就具体化了。我们举一个例子:两棵树相距1公里,从这棵树到那棵树用时20分钟,如果没有时间的概念,你如何去描述这个事件?你只能说,这两棵树就离那么远,从这棵树到那棵树走多大一会?你就会说一会就到。说走多长时间行不行?不行。因为这里有时间这个字样。一会多长?一会就是一会。那么这样描述事件就非常抽象。如果说两棵树相距是1公里,用时是20分钟,对这个事件的描述就具体化了。相对论是研究运动与时间、空间关系的学说,有了时间这个概念,在研究运动、时间、空间关系的时候就有了准确的标准。
时间有什么样的特征?
1、时间是唯一的。这个唯一性就表现在不可逆性。时间如流水,一去不复返。唯一性还表现在不可重复性。2008年就有一个,除非重新纪时。唯一性还表现在时间只有地球时,没有宇宙时。我们是用地球时去描述宇宙。
2、时间的绝对性。绝对性表现在不可变性。物质在空间的运动,物质在空位置的描述必须有一个固定的标准。这个标准是不变的。这个标准就是地球时。地球围绕太阳运动一周就是一年。长了短了都不是一年。地球围绕太阳运动一周就是365.2422日。一日的确定是地球“自转”一周。时、分、秒的确定,是地球在“自转”一周时所对应的宇宙中的恒星位置。也就是说,时间是以地球运动为根据制定的。这是个标准。如果说这个标准变了,你有你的标准,我有我的标准,就会使我们在研究物质在空间的运动、位置造成混乱。
3、时间是一个物理量,如:伏特、安培、卡、焦耳等等 ,这些都是人为设定的,是物理学理论确定的要素标准,是描述物质在空间运动和位置的要素,它不是物质。物质可以变化,这些要素(时间)是不能变化的。
爱因斯坦在这个问题是什么态度呢?“首先他将两个同一构造且相对于园盘保持静止的时钟放在园心及园盘的边缘”,当圆盘转动起来以后,“园盘边缘的时钟永远比园盘中心的时钟走得慢”,“因此,在园盘上,或者说在每一个引力场中,时钟走的快慢与否要看时钟(静止)所放的位置。”时钟走的快慢与时钟所放的位置有关这是对的,但有人就提出时间延缓的说法是不对的。还有人说,你坐在飞机上顺着地球转动方向飞行就可以获得零点几秒的增寿。有的人还说,你在宇宙中用光速飞行几十天,在地球上就是几十年。真的能这样吗?在这里我们要强调的是:
钟可能走的慢,但时间不能慢。时钟是记录时间的工具,它记录的是时间,但时钟不是时间。在园盘边缘的时钟,在“某种因素”的作用下,可能走的慢,按通俗的话说,是钟走的不准了,不是时间慢了。
有的时钟走的非常非常的准确,只能说它所记录的时间非常非常的准确。这是个标准,标准是不能变的。在零下几十度情况下的时钟和常温下的时钟比,走的肯定慢,你能说是温度使时间变缓了?提出时间放缓是概念上的错误。爱因斯坦在《相对论》中说的很清楚,“时钟走的快慢与否要看时钟(静止)所放的位置”,这里只是说时钟走的快慢,并没有说时间放缓。钟表不是时间,它只是记录时间。
如一天的时间。地球转动一周的时间是23小时56分,可地球上一天的时间是24小时。天文学上选太阳过子午线,也就是说当地球上一点正对着太阳做标准,太阳这一点经过子午线,到下一次经过子午线的时间就是一天,这中间所需要的时间定为24小时。在这里有一个非常重要的概念就是地球时,时间是以地球运动为根据而制定的,说时间变缓了是说两次经过子午线的时间长了。能是这样吗?在圆盘边缓的时钟走的不准了,就可以使地球运动一周的时间就慢了?或者说地球上物体运动的速度能影响地球转动的速度,能是这样吗?
在爱固斯坦时代,还没有电子钟,只有机械钟。时钟的构造都有钟摆或游丝,它在离心力的作用下,摆的的正常运动就会被打乱,在这种情况下摆就会停下来。有的钟没有摆但也有游丝,游丝是很灵敏的,只要有小小的力,就可以使它的形态发生变化。在园盘的边缘,离心力较大,在离心力的作用下游丝的正常工作状态发生了变化,这是时钟走慢的原因。如果你把钟的外壳去掉,用手在空中快速挥动,这时你观察时钟的游丝就会看到,游丝在运动中形态发生了变化。这是离心力造成的,不是引力使之发生了变化。地球的引力是向心的,园盘是水平放置的,引力不会影响钟走的快慢。有人会说,引力使游丝的形态发生了变化,但在静止的情况下,游丝的形态是不变的,它是在地球引力存在的情况下调整好的。这里有个问题:是引力和速度的作用使时钟走的慢,还是离心力造成游丝的形态变化影响了时钟。在正常精度和环境下,时钟走的快慢只与游丝调整的形态有关,制造精度有关,与其它因素无关。不管物体运动有多快的速度,它只能影响时钟走的快慢,不会影响时间。说时间放缓是说时间可以倒退。
如果说时间不是以地球的运动为根据的话,人造地球卫星运动的周期都在1小时30分以上,在一天的时间内,它要围绕地球运行16圈。我们站在地球上,只运行了一圈。按上述的说法,时间可以发生变化,我在地球上运行的一圈是一天,在空中的16圈,也就是16日。那就是说在地球上的一天,等于在空中的16天。能是这样吗?不能。在前文中我们说过,时间是绝对的,这个时间就是地球时。地球运行一圈为一日,不是卫星运行一圈为一日。你站在地球上运行了一天,卫星也运行了一天,只是运行的圈数不一样。如果说这个标准变了,一个卫星假设是以光的速度运动的话,地球表面的周长是4万公里,设卫星的轨道周长是16万公里,在1秒钟内卫星围绕地球运行了4圈。
在1分钟内:4×60=240;
在1小时内:240×60=14400;
在一天的时间内:14400×24=345600;
这个345600圈就是地球的345600日。一年365日。是多少年?
345600÷365=946年。
能有零点几秒的增寿?飞行不到几个小时人就死了。在这里有一个很重要的概念,一切都要以地球时为根据。只是在一天的时间内人运行了一周,卫星运行了345600周。时间是不能变化的,这就是标准。从时间上来看,卫星运行了345600周也是一天,我们也运行了一天。因此我们说时间是不能变的,这就是时间的绝对性。之所以不能变就因为时间不是物质,物质可以发生变化;时间只是一种物质存在的“表现”,概念变了就出现了上文中出现的情况。如果说速度真的能使时间发生变化的话,它不能延缓,只能加快。一个伟人提出的理论有一点点的错误,对以后理论的研究就会产生不可估量的错误后果。差之亳厘,距之千里。
在易洪波、李智谋先生编译的《相对论》中有这样的论述:“相对论的提出使时空的穿越成为可能。但是如果一个人可以自由地改变过去,则他会遇到矛盾:假设一个人回到以前,当他的先祖父还是小孩的时将他杀死,这个人还会出现在以后吗?”在这里我要说一句,他的先祖死了火化了,他只能见到灵魂,是不可能见到肉身的,那只能说在宇宙中还存在一个上帝的世界。他的先祖父杀死他的可能性不大,但如果发生了交通事故死了有这个可能,那么他如何回来?或者说让死去的人在光的速度下复活,人已经火化了,人这种物质已经转化成了其它物质,通过什么方法能使其转化过来,身体又是如何复原的,而且又复原到原来的形态?
形容一个人聪明,总爱说的一句话是:爱因斯坦大脑。
二、距离
距离和长度基本上是一样的。什么是距离?在空间中两点间的相隔。距离有三种:一是以光的速度测量到的两点间的距离,也就是光速距离,这是“真正”的直线距离;二是在引力作用下的距离,因为在引力作用下的距离不是直线距离,因为物质在引力下的运动都不是直线运动。有什么样的速度就有什么样的距离。这个距离是可以变化的,速度可以改变它。这是因为在引力的作用下,物质的运动都是曲线运动,速度越快弧度越小,距离越短。三是实际距离。这个距离应用于地球上,是用一般的测量工具丈量出来的。
以上三个距离可以用这种方法去论述。光速距离和实际距离:有两棵树,我们用电子的方法和光学的方法测到的距离是10公里。如果你用较精确的米尺去丈量就可能大于10公里。为什么?用仪器测到的是电子和光的运动速度在两点间的距离,基本上可以说是直线。你用米尺去丈量,因为地球表面是个曲面,它们之间的距离就会大于10公里,这就是实际距离。比如说天文单位,是以地球到太阳之间的距离为根据的;又比如说光年,是光在地球运动一年中走过的距离,这也是光速距离,我们可以认为是直线距离。其它的距离我们可以认为是曲线距离。
为什么要提出引力距离?因为物质在宇宙中的运动都不是直线,而是一条曲线。这条曲线是在引力和速度作用下形成的。如:我们测量到的月球和地球之间的距离是38万公里,要以11公里/秒的速度飞往月球只需要:
380000公里÷11公里/秒=34545秒
换算成时:
34545秒÷60÷60=9.6小时。
可事实并不是如此。为什么?卫星在地球引力下走的不是一条直线,而是一条曲线,这个距离就不是38万公里了。为什么是曲线?我在《万有引力不存在》这篇文章中说过,是地球磁场磁力线推动和引力的结果,使卫星走的不是直线而是曲线,在这里不在重复。以光的速度到达月球只需要1秒多钟。在这里我们可以看出,是速度改变了距离,也可以说是速度改变了时空,是速度将二者之间的距离缩短了,但又是引力的作用拉长了两点间的距离。这就是爱因斯坦提出的“距离概念的相对性”。
爱因斯坦广义相对论预言:“沿本身长度方向以速度 V移动的刚性米尺的长度------,因而刚性米尺在运动时比静止时短,而且进行越快速度运动的刚性米尺就越短。”在上述的论述中我们可以看到,物质的运动轨迹可以缩短,这是速度的原因。在二维空间中,AB两点间的距离是一条曲线,在三维空间中AB两点是的距离就是一条直线。但刚性物质的长度是否能缩短,还没有理论的根据。
人造卫星的发射我们可以看出,在发射的过程中产生了超重,是物体在运动中有加速度的原因,引力又使物体在支撑物的作用下形成压力,它可以使物体在压力的作用下缩短,但这种压力必须有支撑物,刚性米尺的支撑物是什么?是什么原因使米尺的长度缩短了?谁能说得清。这只能是一种预言吧。
之所以运动中的刚性米尺长度缩短,只能是米尺的运动方向和引力方向相反,在二者共同作用下产生的。在地球上向空中运动的物体,大多数都和引力方向有一个角度,如果说是这样的话,引力和尺就会有一个倾角作用于整个米尺,而不是垂直作用于在米尺的长度方向。圆周运动的物体的速度方向和引力方向在某一点上是垂直的,引力又是向心的,米尺就会在向心引力的作用于下使物体弯曲,那么物体的长度只能伸长,而不能收缩。
物体之所以有一定的形状,是因为有刚性。什么是刚性?刚性是指物体在外力的作用下不会产生变形的性质。在外力和支撑力的共同作用下,当外力大于刚性时,物体才能够压缩。运动中的刚性米尺,在引力和速度共同作用于下所产生的力,能大于物体的刚性吗?物体能压缩,除了有作用力,还要有反作用力,也就是支撑力,运动中的刚性米尺的支撑力在哪?什么是重量?重量是地球引力的结果。地球对物体的引力就是物体的重量。刚性米尺只有2mm厚,宽度只有40mm,长度只是1米,其重量是:
2mm=0.002米
40mm=0.04米
0.002米×0.04米×1米×7.85t/m3=0.000628t
=0.628kg=628g
这就是地球对刚性米尺的吸引力。根据宇航中的实践我们知道,会产生超重。超重是物体飞行中加速度产生的惯性力和重力的合力大于重力产生的。这和刚性米尺长度缩短的道理是一样的。空间探测器在飞行的过程中,不管是发射还是返回,也只是产生10个G的超重,也就是说在这种情况下运动的刚性米尺,在速度和引力的共同作用下所产生的作用力也就是6000多克,能使刚性米尺的长度缩短吗?在100个G的超重的情况下所产生的作用力也就是60000多克,也就是60公斤多,也不能使刚性米尺的长度缩短。在1000个G的超重的情况下也就是600多公斤,能将截面积80平方毫米的米尺压缩吗?钢的抗压强度单位是公斤/mm2,但查了多个手册没查到这个值,这是因为铸铁有抗压强度,当达到一定压力时,铸铁就会被压碎,而钢不会被压碎,只会压扁。网上有人说抗压强度和抗拉强度差不多。我们就以普通碳素钢为例(在这里要说明的是刚性米尺的材质要比普通碳素钢的硬度要高),其抗拉强度在34—75左右,我们取中间值50。也就是说,普通碳素钢的抗拉强度是50公斤/mm2。截面积是80mm2的米尺的抗拉强度是多少?
80mm2×50公斤/mm2=4000公斤
这只是个参考值,因为拉力试验使用的是标准试样。有可能这个值是拉断的值,拉伸的值是多少?考虑多种因素,我们取这个值的二分之一,也就是2000公斤。要在多大超重的情况下才能使刚性米尺的长度缩短?我们可以通过计算看一看:
2000KG÷628KG=3.18倍
3.18× 1000G=3180G
也就是说要在3180个G的超重情况下,才能将钢做成的刚性米尺拉断。在这里2000公斤这个值不应看作是拉抗的值,而应该看作抗压的值,这是因为抗拉强度和抗压强度差不多。在前文中我们已经将其值从4000公斤缩小到2000公斤,留有了很大的余地。何况米尺的材质一般是不锈钢的,其抗拉强度是比普通碳素钢的抗拉强度要大一些,其最小值在60公斤/mm2。抗拉强度是普通碳素钢的1.2倍。要想把刚性米尺拉断要有多少个G的超重产生的力才能实现:
3180G×1.2=3816G
在上文中我们说过,抗拉强度和抗压强度差不多,要想使刚性米尺长度缩短,现在看就需要就需要3800多个G的超重所产生的作用力才能够实现。即使是在光速下的运动也不会产生这么大的超重,因此说运动中的刚性米尺长度缩短是没有根据的。而且个值还是保守的值。一是:一个物体在一定力的作用下使之拉伸,如果再维持这个力,物体就会被拉断。因此说拉伸和拉断基本上是一致的。二是:3800G的超重,只是截面积80mm2的刚性米尺所承受抗压力的二分之一。
超重现象只是在地球表面200公里左右的高度内存在,在此基础以上的高度是失重。在《万有引力不存在》一文中,在发表个人看法时有的学者说过,在整个太阳系中都存在失重。那么,刚性米尺的长度又是怎么缩短的?在宇宙中虽然有磁场的吸引力,在《万有引力不存在》一文中我们说过,物体只能在磁场中运动,不能在磁场的吸引场中运动。磁对磁性物质的吸引力是和被吸引物体的体积有关的,刚性米尺和星体比只是苍海一粟,这个引力是很小很小的,况磁力线是分层次的,两层磁力线之间对物体的引力又在某种程度的抵消,即使在光速下的运动,速度虽然很快,但引力很小,也不可能使刚性米尺长度缩短。即使是木头和竹子做的米尺长度也不会缩短。
运动中的刚性米尺长度缩短,这种说法是没有科学根据的,只是一种猜想。如果说这种说法是错误的,那么建立在这个理论基础上的其它理论都经不起推敲。什么质量已不是和其它因素无关的量,它与速度有关,速度越快质量越大,当速度达到光速时,其质量就会无穷大。如果说我的上述论证是正确的,原有的那些理论就是不正确的。
三、时空
在时空概念中有二维空间、三维空间、四维空间。二维空间构成的只是一个长宽的平面;三维空间构成的是一个立体的平面;四维空间就是在三维空间的基础上加上一个时间这个虚数值轴。加上时间这个虚数值轴有什么用?空间是一个抽象的的概念,又是一个具体的概念。比如说在一秒的时间内有多种的速度,就会有多种样的时空。有7.9公里/秒的速度物体就可以围绕地球园周运动,我们说这个时空是园的;大于7.9公里/秒这个速度时空就是一个椭圆;有11.2公里/秒的速度就可以飞出地球这个时空;有16.7公里/秒的速度就可以飞出太阳系。现在看来时空的形成与时间无关,它只能确定物体的运动在每一时刻在空间的位置和形态,它决定不了空间的形态。
时空不管是几维的,以前的时空理论解决不了时空是如何形成的。根据以上的说法,是速度决定了时空,那么四维空间X、Y、Z、T,就应该是X、Y、Z、T、V;V:是速度。时空就是五维的。而时空的弯曲是由引力造成的,那么这个空间就是六维的。设引力为F,六维空间就是X、Y、Z、T、V、F。三维空间决定时空的形态;四维空间决定每一时刻的形态;六维空间解决的是这种时空形成的原因。
磁场的作用力是如何将时空弯曲的,在《万有引力不存在》一文中已经论述过,有必要在这里重新论述一下。人造卫星围绕地球运动,有人说是向心力和速度的平衡。向心力和速度能保证这种平衡吗?我举了两个事例:一是同步卫星;二是椭圆运动的卫星。同步卫星运行的高度36000公里,速度3公里/秒,围绕地球运行一周24小时。地球在轨道上运行的速度是30公里/秒,同步卫星运动一周是24小时,在24小时内地球在轨道上运行了250多万公里。谁能画出在引力和速度作用下,卫星是如何运动的,谁能画出这个运动的平衡图来?二年多时间也没有人能画出来。卫星又是如何运动的?我们知道,卫星都是顺着地球转动的方向发射的。地球存在一个磁场,地球是运动的,地球磁场也是运动的;地球是转动的,地球磁场(包括磁力线)也是转动的。磁力线有引力(参看《万有引力不存在》一文),也有推力。同步卫星在入轨点时的速度必须是3公里/秒,这和地球磁场磁力线在此点的转动速度是相同的,磁力线又是有引力的,这时的卫星好象粘在磁力线上一样,就有了和地球转动的同步速度。不管地球运行到什么位置,总能保持一种同步的状态。这种同步的运动状态是磁力线引力和推力作用的结果。这就是我们要把速度和引力加入到时空中的原因。
椭圆运动的卫星。卫星之所以是椭圆运动,也是磁力线作用的结果。卫星在发射的过程中,只要达到了一定的速度,就有一定的运动的轨迹,不是卫星有一个什么装置,控制它的运动状态。为什么运动的轨迹是椭圆而不是直线运动?卫星顺着地球转动的方向发射,转动着地球磁场磁力线的引力和推力,就使卫星的运动改变了方向,运行的是一条弧线。在层层磁力线的吸引下,卫星的速度越来越慢,这就是卫星为什么在远地点速度慢的原因。在速度慢到一定时,又在地球磁场的吸引作用下被吸引回来,又在转动着的地球磁场磁力线的吸引和推动下,又运行了椭圆的另一部分。越接近地球引力越大,速度也就越大,又防止了被地球吸引到地面上来。又在地球磁场磁力线的推动下,飞离了地球。在这里我们又可以看出,这个椭圆时空的形成,还是磁场引力作用的结果。在宇宙中不存在真正的直线运动,人造卫星如此,九大行星也是这样,其它星体还是如此。即使是双曲线和抛物线慧星,在地球上我们看它是双曲线和抛物线的,但在更大的时空中我认为它还是一条闭合的曲线。这些都是引力作用的结果。这又是我们要把引力和速度加入到时空中的原因。
从这里我们可以看出,时空的形成只与两个因素有关,那就是速度、引力。至于说时空是几维的,是对时空如何描述和认识的问题。不管是三维时空还是四维时空,都是时空形成以后的描述,现代科学技术的以展,不只要求我们事后描述,而是事前预知,人造卫星的发射就是如此。因此,必须要解决时空是如何形成的这一问题。
从上述的论述中我们可以看到,时间放缓并不是在穿越时空,它只是让我们回到过去,且这种穿越时空的方法又不可能实现。现代科学技术的发展,它要求我们对更广大的宇宙进行深入的探索,但在光速运动的情况下到达有的星体需要多少万年,如何来实现,有的人就提出了时空折叠的理论。时空能折叠吗?不管是三维时空还是四维时空,都是一个立体的空间,只是差一个时间。在立体空间中,XY轴是垂直的,Z轴和和XY轴又是垂直的,时空折叠以后,三个轴还会是垂直的吗?太阳系也是个时空,你能将太阳系折叠吗?用不着你来操作,只说出方法就可以了。折叠后的太阳系九大行星又是如何运动的?如果说太阳系的时空是圆的,你用一个钢丝做的圆圈代替这个时空,把它折叠后,是一个什么样的形状?太阳是什么形态?太阳折不折叠?再看一看折叠后行星是怎么样运动的,折叠后的时空行星运动的平衡又是是如何保持的?太阳系能折叠,太阳系就毁灭了。征服宇宙需要光的运动速度,你能将光折叠吗?宇宙探索的实践告诉我们,宇宙的力量只能将光弯曲,还没听说能将光折叠的。人的力量能超过宇宙吗?但也能折叠,一束光照射过来以后,你用一面镜子就可以把它折叠了。
还有“虫洞”的理论,只能说是一种想象吧。那么穿越时空的方法只能是速度。二是借助宇宙的力量。如飞往太阳和冥王星的探测器,就是借助木星的引力作用而使其加速的。可能会有其它的方法,但目前还需要探讨。
四、质速质能关系
狭义相对论的理论预言:“物体的质量不再是与其运动状态无关的量,它依赖于物体的运动速度;当物体的运动速度大于光速时,物体的质量就会无穷大。”质量和速度有关吗?没有。只能说运动中的物体在速度和引力的作用下收缩,使其密度增大,上文中已经说过了,不可能。以前的理论讲质量是惯性的体现,质量大,惯性就大;我们现在讲质量大惯性力就大。在一定质量的前提下,速度大惯性力就大,速度小惯性力就小。所以这句应说:当物体的运动速度大于光速时,其惯性力就会无穷大。之所以不讲惯性而讲惯性力,是因为质量是不能变的。二是物体的运动在引力的作用下,不可能维持原有的运动状态。惯性力的大小和质量有关,和速度有关。其关系式是:
F=M V
F:惯性力;M:质量;V:速度
从上文的论述中我们可以看出,M是个定量,不是变量。按照一般的道理,质量大、速度小产生的惯性力是X,质量小、速度快也可以产生X大的惯性力。如果说M的大小和V有关,就否定了质量大、速度小和质量小、速度大能产生同样惯性力的说法。
还有一个原因,我在〈〈万有引力不存在〉〉一文中说过:在地球上惯性是重量的惯性,不是质量的惯性。惯性是保持自身原有运动状态的性质,而在地球上在引力的作用下任何物体都保持不了自身原有的运动状态,一是运动轨迹要改变,二是最终要静止下来。这就是不讲惯性而讲惯性力的另一个原因。
讲质能关系不能不讲爱因斯坦的质能公式:其公式是:
E=M C2
式中的E:能量;C:速度;M:质量。
这个公式说明了,能量只与速度和质量有关。有多大的速度和质量就有多大的能量。但实践告诉我们,在相同的速度下一公斤的水和一公斤的铀产生的能量可以肯定的说是不一样的。那么这个公式就不是普遍适用的公式。这对于某些物质适用,但对大多数的物质是不适用的。普遍适用的公式应该是:
E1=E0 M C2
式中的E1是:产生的能量;E0是本身具有的能量。
爱因斯坦在《相对论》中说,“质量守恒”和“能量守恒”,而“质量守恒是以物质不吸收、也不释放能量为前提的”。现在看来,吸收的不是能量而是物质。物体的运动当到达到光速时,物质是如何吸收物质的?它不吸收物质质量是如何无穷大的?只能说它在速度的作用下产生的能量无穷大。
对质能公式本人一直很困惑。公式的内容讲的是什么问题?在这里有两种解释:
1、一个质量是M的物体,在光的速度运动时,产生的能量是E;
2、本人对这个公式还有另外个说法:实践告诉我们,一个质量是M的物体,要想在光的速度下运动,必须要有E这么大的能量(力)才能使之运动。。
这两种说法哪个对?我说都对。如果说把两种说法综合起来,那就是说:一个质量是M的物体,要想在光的的速度下运动,需要E的能量;在这种速度的作用下,又产生了E这样的能量。其公式就是用能量产生能量。这个公式有什么意义?讲能量是不具体的,因为物体的运动必须要有外力。具体的说是力而不是能量,是力转化成了能量。这个公式讲的是需要能量,还是产生能量?我认为是前者。首先要有能量,然后才能运动;在有了运动速度以后才能又有了能量。
有人说E代表的是物体静止时所含的能量。我认为,一切物体的运动都需要能量(力),没有能量(力)物体是不能运动的。这可以从牛顿的定律中得到解释。质量和速度产生力,力通过转化才能变成能。因此说这种能量产生的前提是质量和运动,通过转化形成的,不是本身具有的。如果说静止的物体也有能量,如发电机的发电,是一种力转化为能。它不运动,不通过转化就能产生电能?因此我认为这个公式讲的是,一个质量是M的物体,在一定速度下的运动,需要的能量(力)。在这个公式中讲的是光速,使一个物体在光速下运动需要很大的能量(力),那么这个公式讲的不是产生能量,而是一个物体在光速运动下所需要的能量。
上述的两种说法哪个对?速度和质量是如何产生能量的?产生的是作用力还是能量?我们知道一定的质量在速度的作用下产生作用力,还没有听说产生能量的。如水力发电,利用水的冲击力使发电机发电,这是力通过机械转化或者说产生电能;电动机转动,是通上电以后使电能转换成一种动力。也就是说,力要是转化成能或能转化成力必须要有一种方法和方式。从原子弹的爆炸来看,铀是在一定速度下产生的作用力的作用下而爆炸的。铀块在这里是静止的,不是铀这种物质在速度下产生了能量,是外力使铀本身能量的释放。从本文的论述中也可以知道,能量是守恒的。因此爱因斯坦的质能公式是应改为作用力的公式:
F=M V
F:作用力;M:质量;V:速度。
作用力的大小和质量有关,和速度有关。M在这里是个常量,速度是个变量。在相同质量的前提下,速度越快,产生的作用力就大。运动着的物体并没有吸收能量因此能量不会增大,而是产生的作用力随着速度的增大而增大。
质能公式讲的是不是能量。从爱因斯坦的质能公式还可以看到:E:是能量。能量有电能、磁能、热能、化学能等。当然还有个势能。势能讲的是“势”还是能?准确来说讲的是力,力要经过转换才能变为能。这个公式里E的单位是什么?质量的单位是:T 、kg、 g;光速的单位是米/秒、公里/秒,E的单位就是:kg km/t?这就是能量单位吗?如果说是的话,那只能是爱因斯坦的能量单位。因此说:力要经过转化, M C2(V)=F=∧=E ,∧:代表转化的意思。而力不经过转化是F=M C(V)≠E。
如果说质量和速度的共同的作用产生的是作用力的话,那么kg km /t就可以是力的单位。它表示的是1千克的物质,在每秒一米的速度下产生的作用力。有人会说,上边说的爱因斯坦的能量公式的单位也可以呀!但是我们说, 它不是能量的单位。
在这里我们要说明的是,质量在《现代汉语词典》中有一个解释;“质量是物体所含物质的量”。这个“所含物质的量”如何能增大?只是它在速度的作用下作用力大了。在一种物质中,通过外力的作用密度大质量也不会大,它只能是在吸收了物质以后才能使质量增大。如一公斤的棉花一大堆,压缩以后一小块,但它还是一公斤。但吸收的物质不能是光、电、磁这种物质,而是本体的物质。即使是吸收了光、电、磁这种物质质量也不能无穷大。在光速的情况下本体的物质是如何吸收的?那个人能说得清。 在宇宙中任何物质的运动速度没有超过光速的,因此也就没有超过光速的运动,提出“当物体的运动速度大于光速时,物体的质量就会无穷大”,提出这样的理论有什么用?光也是一种物质,光这种物质的质量在每秒30万公里的速度下,不能无穷大也是相当大,当一束光照在你身上时,你能感受到一种力存在吗?为什么达到光速时物质的质量不是无穷大,而超过了光速时就无穷大?谁能说出其中的原因?物质也能吸收物质,如海绵吸收水、充电器充电、工业上金属表面渗碳等。但这都是有极限的,因此说只能是一种程度上的增大,这种增大并不是在光速下的增大,也不是速度的原因使其质量增大的。
在论述质能关系时有人就会提到原子弹的事例。有人说原子弹就是根据E=MC2这个公式制造出来的。铀棒是其有了速度后能量的增大,还是在外力的作用下产生的“核裂变”?初期爆炸的原子弹,有一个爆炸方法就是枪击法。把小块的铀放在枪管中,用发射产生的速度撞击大块的铀,使之爆炸。在这里:一是速度产生的作用力;二是铀本身具备了这种能量。这是一种在外力作用下的本身能量的释放,铀本身的质量并没有增加,能量也没有增加。因为铀棒是静止的。从E=MC2我们可以看出,能量和速度有关,但铀并没有速度啊!你把一块小的石头放在枪管里,撞击大块的石头能产生核爆炸吗?
有人说这是在速度的作用下“临界”和“超临界”的关系产生的核裂变。。为什么铀这类物质有临界,而相当多的物质不存在“临界”质量?地球上海水那么大的质量,为什么不存在“临界”?岩石那么多,也没有临界质量?黑洞的密度非常非常大,为什么不存在临界?黑洞是恒星死亡后塌缩形成的,地球上存在铀这类物质,在恒星上也可能存在这种物质,黑洞为什么不爆炸?只能说是铀原子中的质子数和电子数达到了临界。在元素周期表上,铀的原子序数是92。铀能自然的存在于自然界中,铀以后的元素几乎都是人造的。如:镅、锔、锎、锿、钔等。它们都是核爆炸后的产物。也就是说,在自然界中铀原子中的电子数和质子数是一种临界的状态。也可以说是饱合状态。如果说达到了“超临界”就产生了爆炸,在元素周期表上200多元素,当它们达到“超临界”时,都产生核爆炸吗?也有人会说只有铀这类物质存在“超临界”,但工业上的电器短路爆炸也没有“超临界?电器上的短路是正负电荷的碰撞,原子核带正电,电子带负电,也是正负电子的碰撞,也是核爆炸。铀是自然界中最重的元素,说明了它的密度最大,确切的说它的电子数和质子数最多,达到了极限,因此铀原子不可能吸收再吸收其它的电子和质子。“超临界”的说法和基础理论相矛盾。从元素周期表中可知,原子序数是一个挨一个,它是说明原子中的电子数和质子数量的多少,多一个少一个元素化学性质就会发生变化,如果说原子的质量存在“超临界”,它就转化为其它的元素。原子量在相邻两个原子序数间的元素其值相差不多,如果说它超过了这个界限也会变成其它的元素。因此说,原子中正电荷的吸引力和电子的相斥力是一种平衡的状态,在外力作用下铀的电子和原子核相碰撞产生的核爆炸。铀的质子和电子多,碰撞产生的能量就大。为什么达到临界就会发生爆炸?理论根据是什么?核爆炸产生的能量是一种什么样的能?正负电子碰撞产生的核爆炸,我们的理论根据是,原子核带正电,电子带负电,核爆炸产生的能量就是电的能量。不管核爆炸的原因是什么,正负电子的碰撞是不可避免的,也就不可避免的产生能量。如果说这种说法不正确,那你能说出来核爆炸产生的能量是一种什么样的能量吗?有人只会说是核能,那么核能又是一种什么样的能?就如我们在日常生活中修理电灯一样,不小心将正负两极碰在一起,就会产生爆炸和火花。工业上高电压大电流的短路,其能量也是很大的。原子弹是装在一个密闭的容器中,而高电压大电流产生的爆炸是在空气中。工业上的高电压大电流的短路,烧断的只是保险丝,其质量也只是铀棒质量的几百分之一。如果说保险丝的质量是铀棒那么大,又装在密切、坚实的容器中,其爆炸的威力也是相当大的。但其爆炸产生的威力不会超过铀棒,因保险丝本身不具备这么大的能量;而铀棒的爆炸,它具备了这么大的能量,又是在密闭、坚实的容器中。如果说保险丝具有铀那么大的能量,其爆炸也可以说是一颗原子弹。
短路是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路。在这里关键的是电流直接接通,只要是金属的、导电较好的,都能使之成为导线。它就告诉我们,这种爆炸不但可以在铅、锡上进行,也可以在铁、钢、铜、铝、银等元素上进行。这种爆炸是金属的爆炸还是正负电荷的爆炸?你不会说是金属的爆炸。那么铀这种物质的爆炸和上述我们说的爆炸不是同一个道理吗?正负电荷的碰撞使保险丝爆炸,那么正负电子的碰撞就会使铀这类物质爆炸。如果说你把保险丝换成铀丝,那不就是铀爆炸吗!而这种爆炸不是在“超临界”的状态下进行的,说明了这些物质不存在“超临界”。同时也说明了,原子能这种能不只是产生在铀中,也可以产生于其它的金属物质中。
原子弹的爆炸方法还有内爆法。用普通的炸药放在铀的周围,用爆炸产生的压力使之正负电子对撞产生核爆炸。不管是什么样的方法,其原理都是通过破坏铀的正负电子的平衡状态的方法来实现正负电子的碰撞。枪击法裂变是由某一点到整体逐渐完成的,裂变的速度慢,产生的能量小;内爆法裂变是整体进行的,速度快,产生的能量大。压缩能使物质的质量发生变化吗?只能说使物体的密度发生变化,不能使物体的质量发生变化。因此说超临界的说法是没有根据的。速度是产生能量的原因,但不是绝对的原因,根本的还是本身能量的大小。铀原子中的质子数最多,产生的能量就大;石头中原子的质子数少,产生的能量就小。从上述的论述中我们可以看到,这和爱因斯坦的质能公式没有多大的关系。原子弹的质量并不大呀,为什么能产生这么大的能量,为什么石块就不能产生这么大的能量?一是在速度作用下产生的力的作用下,二是本身具备了这种能量,三是原子中质子和电子数最多,碰撞产生的能量就大。当然能量和质量、速度有关,但它是在外力作用下经过转换,本身能量的释放。
核裂变时,是一个大原子分裂成两个小原子。铀的原子序数是92,是说明铀的原子中电子数和质子数都是92,而电子数和质子数决定了元素的化学性质。如果说一个大的原子分裂成两个小的原子,就有三种可能:
1、那么这个小的原子中的电子数和质子数还是92的话,小的原子中的电子和质子就需要补充。如何补充?电子和质子从哪里来?“枪击”法可以补充,但只是一小部分。“内爆”法又如何补电子和质子?它装在坚实密闭的容器中。
2、如果说这个大的原子分裂成两个小的原子,其电子数和质子数变成46,46的原子序数是钯,也就是说铀这种物质在裂变时转变成了钯。继续再裂变就成为了钒23。再分裂原子序数就11.5,继续分裂原子序数就是5.75,----事实能是这样吗?原子序数有小数的吗?
3、原子中的所有电子和质子从本体上均一分为二。92个大电子分裂成180个小电子;92个大质子分裂成180个小的质子,然后小的电子再围绕在小的原子核周围运动。我们认为不可能将电子和质子本体一分为二,只能是电子数和质子数一分为二。那么分裂后的小的原子中的电子是如何聚集在小的原子核的周围?如果说分裂后的单个电子和质子,以小的原子状态存在的话,小的原子中的电子和质子的半径变了,电子的轨道也变了,电子和质子的相互作用力也就变了,原子量当然也就变了,那还是铀这种元素了吗?看来核裂变不可能是大的原子分裂成小的原子,因此原子弹的爆炸是核裂变的说法是站不住脚的。
从电器短路爆炸我们可以看出下列几个问题:
1、电器短路的爆炸是正负电子的碰撞,如果说这种对撞是在瞬间大电流作用下的对撞,它也可以引爆原子弹。讲这话的目的并不是为了战争,是因为原子能没有得到充分的利用。
2、电器短路爆炸就是正负电子对撞机。有人会认为这是异想天开,不是的。这是在研究对撞机为什么几十年对撞都没有成果的前提下想到的。提出这个问题的前提是,电器短路就是正负电子对撞。你能说不是吗?如果说短路爆炸是正负电子的对撞,电器短路爆炸有两个明显的特征:一是高温;二是爆炸。民用电器一般的电压在220伏左右,电流只有10来个,短路时可以将被褥家用木器点燃,它的温度不会低于700度。北京对撞机的功率12.5万KW,电流和电压会相当高,短路产生的温度不会低于1000度。对撞机在对撞时产生了这么高的温度了吗?电器短路也会产生爆炸,这种报导数量不少。这种爆炸我也亲自看到过,380伏电压产生的爆炸像打雷一样,使100多米的钢结构厂房产生了震动。正负电子对撞机在对撞的时候产生爆炸了吗?如果说产生了,那么高的电压,那么大的电流,又在接近光速下对撞,对撞机就上天了。因此说对撞机没有进行真正意义上的对撞。我认为短路爆炸就是最简单真正光速意义下的正负电子对撞。爆炸后进行影像分析、光谱分析。也只有正负电子对撞产生爆炸,才能使电子和质子分解。
3、正负电子对撞产生能量,一切物质都是由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,那么一切金属物质都可以产生原子能。在这里之所以强调金属物质,是因为金属的导电性,为正负电子的对撞创造了条件。
还有一个问题,从E=MC2中我们可以看出,能量的大小只与质量有关,与光速的平方有关。没有达到光速或没有达到光速平方时能量就不产生吗?难道能量只与光速的平方有关,与速度无关吗?根据一般的原理,速度大产生的能量就大,速度小产生的能量就小,这是一般的常识。因此说能量只和光速的平方有关是没有道理的,这个公式也是存在问题的。不管是“枪式结构”还是“内爆法”,枪击的速度和爆炸的速度都没有超过光速,原子弹为什么发生爆炸?
在这里使我们想到一个问题,原子弹的爆炸所产生的能量不是在光速下产生的,原子弹的爆炸又是正负电子的碰撞,那么正负电子的对撞就不一定要在光速下进行。只是速度的快慢决定了产生的能量的大小。其次,原子的直径很小,只有10-10m,围绕原子核运动的电子的运动速度不可能太快。其原因就是引力大环绕速度就快。原子的直径很小,引力不大,其环绕速度不大,不需要很大很大的力,就可以使电子脱离轨道。
在《万有引力不存在》一文中我们说过,围绕黑洞运动的伴星它的环绕速度必须超过光速,根据以前论述它的质量就会无穷大,在这里我们不是说黑洞的吸引力,而是说伴星在速度作用下的体积的增大,它就可能将黑洞吸引过来,不是伴星围绕黑洞运动,而是黑洞围绕伴星运动。有人说黑洞能吸引宇宙的一切物质,它为什么不吸引伴星?
如果说物质的运动速度超过光速时质量无穷大是密度增大,我在《万有引力不存在》一文中说过,地球的引力是电场的吸引力,宇宙中的引力是磁场的吸引力,在宇宙中物体是处在一种失重的状态,使物体质量增大的原因又是什么?物质的密度可以增大,那是因为分子间存在间隙,这可以通过压缩来实现。当分子间的间隙不存在了,继续压缩只能是原子压缩原子。在原子中原子核的吸引力和电子的相斥力是一种平衡的状态,因此电子的轨道是是固定的。电子的轨道半径大了,原子核吸引不住电子它就会成为自由电子;电子轨道半径小了,继续压缩的结果有可能是正负电子相碰撞。不管原子弹是如何爆炸的,原子核和电子的碰撞是不可避免的,碰撞的结果必产生能量。
速度能将质量增大吗?光也是一种物质,虽然它的质量非常非常的小,但达到了光的速度以后,它的质量就非常非常的大,当它射向星体时,星体就不会在原来的位置上了。速度能将质量增大,那还存不存在“临界”这个问题?从这里的论述中我们可以看到,物质的运动速度超过光速时质量可以无穷大,这种说法是不对的。
五、速度相加定理
在《相对论》中,爱因斯坦列举了这样一个事例。“假设我们的老朋友在火车的车厢以恒定的速度V在铁轨上行驶,并且有一个乘客在车厢里以速度W沿行驶的方向从车厢的一头走到另一头”,“在一秒钟里前进了一段距离V”,“因而在所考虑的这一秒钟里该乘客总共相对于路基走了W=V+W;”。“如果一道光线沿路基发出”,车厢行驶的方向和光线相同,“于是光线相对于车厢的传递速度就出现了小于的情况”。其公式是:W=C-V;“但是该结果与本章第五节的相对性原理相抵触。”如何去解释这个问题呢?爱因斯坦说:“但保留相对性原理是仔细阅读上述论述的读者几乎一致的意见”。这些话讲的是什么意思呢?爱因斯坦说经典力学中的速度相加的定理是错误的,但读者不同意。那为什么爱因斯坦还要把这个论述写进去?那是因为爱因斯坦讲不出来理来。如果说你们认为我举的这个事例是正确的话,作为你们今后研究的内容。
但我还是要劝一下大家,没有这个必要。因为爱因斯坦本人也说了:“理论物理学的发展不必继续这个进程”。这是其一。其二:这个事例是错误的。人对于车厢,车厢是一种载体,人在载体上运动,这个速度就是车厢运动的速度加上人运动的速度。光沿着车厢的运动方向运动,车厢不是光的载体。这是两个个体的运动。因此说不要对经典力学中的速度相加的定理产生怀疑。
一个在高速公路上行驶的汽车,它的速度是120公里/小时;一个在铁路上运行的火车,它的时速是250公里,你能说火车相对汽车它的速度小了吗?只能说沿同一方向运动的光的速度大于车厢的速度;沿同一方向运动的汽车的速度小于火车的速度。或者说在同一距离到达的时间不一样。
六、经典力学
经典力学的基础是牛顿的运动定律。有人说牛顿对物体的运动提出了三大规律:
1、物体之所以运动或静止是由物体的本性造成的;
2、物体质量越大,惯性越大,保持原有运动状态的本领就越强;
3、力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的因素。
以上三个规律的总结,爱因斯坦是什么态度,我们不清楚,我们不完全赞成以上的三个规律。
物体之所以运动或静止是物体的本性决定的,是这样吗?牛顿的第一定律讲的是:“一切物体在没有外力的作用下,总是保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力改变这种状态为止。”从地球上来看,物体之所以静止,是地球引力的结果,不是物质本性决定的。在没有引力的状态下,物体是处在一种漂浮的状态,不一定是静止 。我在《万有引力不存在》一文中讲过,第一定律讲了三个问题:一、一切物体在没有外力的作用下总是保持匀速直线运动状态;二、一切物体在没有外力的作用下总是处于静止状态;三、只有在外力的作用下物体才能改变匀速直线运动状态和静止状态。也就是说,静止的物体(在引力作用下的静止)在外力的作用下才能运动,运动的物体在外力的作用下才能改变匀速直线运动状态或运动方向。在这里牛顿讲的很清楚,物体的运动是在外力的作用,改变这种运动状态也是外力的作用。从这里我们可以清楚的看到,第一定律不是惯性定律,运动和静止也不是物质的属性。但有的人为什么说物体的运动不需要外力?这就是质量的提出。质量是惯性的体现,惯性运动就是匀速直线运动,运动是物质的本性,因此这才有了物体的运动不需要外力的说法。从人造卫星围绕地球运动的实践可以看出,不管卫星是同步运动,还是椭圆运动,没有磁力线的引力和推力,卫星能继续运动吗?力不是维持物体运动的因素,这种说法对吗?一架在空中飞行的飞机,没有外力的维持,只是惯性还能在空中继续飞行吗?飞机是在地球的引力场中运动,行星是在宇宙的引力场中运动,都是在引力场中运动,一个需要外力,一个就不需要?我在《万有引力不存在》一文中讲到九大行星的运动,讲的也是磁力线的引力和推力的结果。因此我们可以说,不管是在宇宙中运动的物体,还是在地球上运动的物体,没有外力是不可能运动和继续运动的。因此说,力是改变物体运动状态(包括静止)的原因的说法是对的,不是维持物体运动的因素的说法是错误的。牛顿的第一定律不但在地球上成立,在宇宙中也成立。关键是如何去认识这个定律。根据以上的论述,我们说牛顿的定律没有“失效”。关键是如何理解牛顿的第一定律。造成错误认识的原因,我认为还是质量的提出。我在〈万有引力不存在〉一文中讲过,在地球上质量和重量是大小相等、方向相同,因此M=G。在地球引力的作用下,所有物质的质量都是以重量的形式存在的。在引力的作用下,任何物体的运动在没有外力的作用下,都不能保持原有的运动状态。因此在没有外力的作用下,物体是不可能继续运动的。力是改变物体运动的原因这个说法是对的,不是维持物体运动的因素的说法是错误的。
七、惯性质量和引力质量
爱因斯坦在《相对论〈重力场〉》一文中说:“而且在同一个引力场下,加速度总是相同,那么引力和惯性质量的比对于一切物体而言也是一样的。”
在以前的理论中,人们认为这两种质量在可测的精度内相等,但还没有理论将二者统一起来。我认为二者是可以统一的,但基础理论中有的问题要重新认识才能解决。要说清楚这个问题,必须要知道什么是惯性质量,什么是引力质量。在这里我们要强调的是质量是守恒的,是不能改变的。惯性质量:以牛顿第二定律表现出来的质量为惯性质量。第二定律讲的是:“物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。”因此说第二定律是加速度的定律,不是惯性定律。加速度是合外力作用下的运动,不是惯性运动,因此说在加速度运动中不存在惯性质量。按以前的说法,质量和速度有关,而惯性运动和加速度运动是两种不同形式的运动,因此说不会有相同的质量。惯性是物体保持自身原有运动状态的性质。惯性是在外力作用后的运动,不需要再有外力,而加速度运动是继续运动后又有外力的运动。那么以“牛顿第二定律表现出来的质量为惯性质量”的说法就是错误的。因为,加速度下的运动是“合外力”作用的结果,它不是惯性运动,因此这不能说是惯性质量。以万有引力定律表现出来的质量称为引力质量。万有引力讲,有质量就有吸引力,引力的大小和质量乘积成正比,和距离的平方成反比。我们不讲这个定律讲的对不对,首先我们要搞清楚引力下的运动是一个什么样的运动。这可以从自由落体中来说明,自由落体运动它是一个加速度的运动。而第二定律也是加速度的运动。二者是相同的。这就是惯性质量和引力质量相同的地方。
我在《万有引力不存在》一文中说过,在地球上在引力的作用下,一切物体都是以重量的形式存在的,只有质量没有重量的物体是不存在的。什么是惯性:物体保持自身原有运动状态的性质。在地球上,在引力的作用下哪些物体的运动能保持自身原有的运动状态?一是运动的轨迹要改变,二是最终要静止下来。因此说这个惯性是重量的惯性,而不是质量的惯性。因此说引力质量就是重量。在地球上重量是引力的体现,在宇宙中可以说是质量,但这个质量也是在引力作用下存在的。爱因斯坦在文章中提到了引力场,不但指的是地球引力场,也指的是宇宙中的引力场。万有引力下的运动是加速度的运动(在自由落体运动中论述),牛顿第二定律讲的也是加速度的运动,这就是它们统一的地方。所不同的是,引力下的运动有时是直线运动,如自由落体运动;有时不一定是直线运动,人造卫星的运动、抛物线运动就说明了这个问题。惯性作用下的运动是匀速直线运动,引力下的运动是加减速运动、曲线运动。
从上文中我们可以看出,二者是相互矛盾的,也是统一的。统一就统一在都是加速度的运动。在自由落体运动中,我们可以把这种运动看作是某个物体在静止状态下的引力运动,是引力的作用才使物体的运动有了加速度。矛盾的地方这是重力加速度,它不是惯性的结果。惯性的作用它不会是加速度的运动,而是匀速直线运动。地球引力是持续的,离地球越近,引力越大,速度也就越快,因此才有了加速度,就是二者统一和矛盾的地方。这个事实说明了,引力作用下的运动必是加速度运动。按爱因斯坦的说法,在加速度运动中的质量是有变化的,因为速度越快质量越大,按第一定律讲是匀速直线运动,质量是不会发生变化的,二者不能统一,不能是“一样的”。如果说加速度的质量和引力质量是一样的,就说明了质量是不能变化的。物质的运动大于光速时其质量就会无穷大的说法就是错误的。正确的说法应该是:引力下速度是加速度的,第二定律的速度也是加速度的。在这里不管是哪种运动其质量是不会发生变化的,也就不存在引力质量和加速度质量的区别。
八、重力场
为什么要提出重力场这个问题?我在“万有引力不存在”一文中提到,地球的引力不是万有引力,是电场的吸引力;宇宙中的引力也不是万有引力而是磁场的吸引力。爱因斯坦在“重力场”一节中讲到:“‘如果我拾起一块石头,然后放开手,为什么石块会落地呢?’通常人们的回答是:“‘这是因为地球的引力的缘故。’但是,现代物理学对这个问题则有不一样的解答其理由在于:对电磁现象更仔细加以研究后,我们可以看到,如果没有某种中介媒质起作用,超距作用是不可能实现的。”
在这里爱因斯坦讲到了一个问题,那就是媒质。以波的传递为例,因为波的传递也是力的传递。水波的传递的媒质是水;声波传递的媒质是空气,因为声音是空气的震荡;机械波的传递是机械;电磁波的传递是电磁场。万有引力的传递就不需要媒质吗?从上述的事例可以说明,波的传递的媒质就是物质的本体。万有引力的传递的本体是什么?它不可能是电磁这种物质,因为那不是万有引力,而是电磁的吸引力。这种引力的传递的本体只能是星体的物质。如果说这种物质存在的话,万有引力只有吸引力没有相斥力,在万有引力的作用下,在星体的周围就会形成一个广大的无物质的空间,就无法解决引力的传递问题。两个物体之间存在引力,它们之间存在什么样的物质?如果说存在物质,这种物质又是如何传导这个引力的?谁能说得清。
那么对这个问题的解释只有“暗物质”和“以太”。暗物质我们在“万有引力不存在”一文中说过,这里不再论述。现在说一下“以太”。提出这个问题主要是为了解决力的传递问题。如果说力的传递是通过“以太”和“暗物质”传递的,那么就出现了下面的问题:
1、在宇宙中广泛的存在“以太”和“暗物质”,那么在星体的周围的“以太”和“暗物质”就会被星体所吸引,形成一个很广大的无物质的空间,引力又是如何传递的?
2、如果说“以太”和“暗物质”是以很微小的颗粒存在的话,它们之间的存在是否有空隙?如果说有,引力又是如何传递的?
3、如果说“以太”和“暗物质”这些很微小的颗粒是以一种密实度很大的形式存在,那么空间探测器是如何超越“以太”的,探测器需不需要有维持继续运动的能量?如何解决摩擦产生的热量?
4、“以太”是力的传递的媒质,“以太”就应该和星体是同一种物质,有什么根据能证明吗?我在《万有引力不存在》一文中,在论述“暗物质”时说过,在太阳系中充满着磁,磁的引力是万有引力的1038倍,万有引力即使存在的话也不会起作用,起作用的还是磁场的吸引力。
如果说在星体的周围不存在“以太”和“暗物质”,引力又无法传递,那么这种引力就不是万有引力。有质量就有吸引力的说法,是万有引力的概念,因此重力场的说法也就站不住脚了。
“暗物质”和“以太”这两物质在地球上存在吗?在太阳系中存在吗?如果说存在,引力又是如何传递的?它们在太阳系中又起什么作用?看来在地球上,这种引力不可能是万有引力,因为它不可能传递引力。我们说在地球上存在一个电场,在《万有引力不存在》一文中,我们讲到电场的吸引力也可以吸引地球上的所有物质。如果说地球上的引力是电场的吸引力,电场就起到了这种引力的传递作用。不存在什么“超距”的作用。如果说在宇宙中是磁场的吸引力,磁力线又是一个闭合的回路,就可以解决引力的传递和“超距”的问题。
重力场的提出是建立在万有引力的基础上的,万有引力不存在这种场就不存在。在证明重力场存在的论述中,经常会看到这样一个事例,那就是扭力天平探矿。扭力天平就是扭称的一半。有人讲地球的引力是向心的,扭称测的是水平方向的力,它不是万有引力,而是分子间的力。因而,所说的重力场探矿这种说法就没有理论根据了。为什么扭力天平会指向比重比较大的金属矿呢?我们知道,金属矿藏都是分层次分布的,一层金属矿一层岩石,这样就形成了一个电容器的构造,在大地电流的作用下,在这个构造中就有了大量的电荷的存在,因而就产生了一个局部的强电场,就使得此处的引力大于其它地方的引力。根据尖端放电的原理,物体所带电荷的多少和物体的形态有关,扭称是一个两端带有一个大于杆的园球,因此就带有更多的电荷,才有了更大的引力。我们说,电场的吸引力也可以吸引地球上的所有物质,这样就使得扭力天平发生了扭转。
有的资料讲,你在北极装一顿的物质,拉到赤道附近时就不是一顿了。为什么?是因为重力场发生了变化的结果。而卫星对地球探测的结果表明,地球是一个倒放的鸭梨,北极高出地面18.9米,是个尖形的,这就说明了北极的质量要比赤道大,引力也大。为什么在北极重量大,在赤道重量就小了?这不是重力场的问题,是电场的作用。我们知道,在条形磁铁上,两极的磁场强度大,在中间处强度就小一些。磁和电是可以转换的,磁场强度强就可以产生强电场,就有了较强的吸引力;在赤道附近磁场强度小,产生的电场吸引力就小一些。这就是为什么在北极是一顿的物质,到南极以后重量就小了的原因。
九、自由落体运动
有人说,广义相对论的另一条基本原理:引力的作用可以用加速系来抵消,在这一加速系中引力的作用将不会存在。如在引力场中运动的物体,在自由下落的过程中而消除了重量。
引力的作用可以用加速度来抵消是不对的,在《万有引力不存在》一文中说过,自由落体运动不产生失重,因此在自由落体运动中并没有“消除了重量”。人造卫星的发射是一个加速度的过程,引力的作用抵消了吗?没有。引力的作用和加速度的作用是以超重的形式存在的,消除了就不会有超重的存在。在地球上,在加速度运动的过程中如果说引力的作用可以抵消,物体的运动就是直线的,但实际情况告诉我们它是一条曲线。之所以是曲线,是因为地球有引力的结果。
我们说,自由落体运动不产生失重。重量是地球引力的结果,没有地球的引力还会有自由落体运动吗?自由落体运动的特征就是它的初速度为零,只受地心引力的作用,不受其它力的作用。
对自由落体运动我们要进行如下几个方面的认识:
1、自由落体运动是向着地心的。以前有人说过,这种运动是竖直向下的,现在看来是不正确的。因为在地球上不存在上和下的的问题,你不能说美国在下边,中国在上边,只能说是向着地心的。
2、自由落体运动在地球上是真正的直线运动,因为它和引力的方向相同。其它形式的运动都要在引力的作用下改变方向。
3、自由落体运动是加速度的运动。引力的大小和距离有很大的关系,距离越小引力越大,因此说自由落体运动中的引力是递增的,速度也是递增的,这就是重力加速度。自由落体运动和人造卫星的返回就是例证。它们都是加速度的运动。
4、自由落体运动是从静止开始的运动,因此说在静止下的两个物体的引力(包括星体)作用下的运动就是自由落体运动的状态。
5、在加速度的运动中,引力的作用没有消除,因为在自由落体运动中我们可以看到,引力的作用是持续的,才有了加速度;在其它加速度的运动中,引力的作用也没有消除,它使物体的运动方向改变了。重量也没有消除,因为引力没有消除,重量是地球引力的结果。
6、在其它形式运动中,引力在加速度的过程中也不会消除。不管是在地球上运动的物体,还是在宇宙中运动的物体,运动的轨迹都不是直线而是曲线,就是引力的结果。人造卫星在发射的过程中就是加速度的过程,但它的运动轨迹就不是直线的。在这里我们要说的是:在引力的作用下,速度越快,运动的轨迹越平直;速度越慢,运动的轨迹越接近自由落体运动。
在自由落体运动中,重量消除了吗?重量是球引力的结果,没有地球引力还会有自由落体运动吗?你手里拿一个物体,当你把手松开以后,没有地球引力物体能落到地面上来吗?速度“消除”了重量这个值,这个值为零,而没有消除引力,也就是说没有消除重量。这个值为什么被消除是地球的支撑力不存在了。在静止的状态,地球对物体有一个引力,地球对物体又有一个支撑力,在这个支撑力的作用下我们才能称出物体的重量;而在自由落体运动中,地球的引力是存在的,地球的支撑力不存在了,我们称不出物体的重量,称不出物体的重量不能于说物体的重量不存在,物体没有重量是说地球的引力不存在了。质量是惯性的体现,它只能保持自身的原有运动状态,不会产生加速度。引力可以产生加速度,但它的质量并没有增大,只是惯性力大了。在《万有引力不存在》一文中我们说过,惯性力的大小和速度、质量无关的说法是站不住脚的。在这里也可以看出在引力的作用下,物体的运动不会保持原有的运动状态,就因为引力的存在,有引力就有重量,因此我们说重量没有消除。
十、相对性的同时性
在这个个问题上,爱因斯坦举了这样一个事例:“我们假设有一列很长工的火车以等速V-----在轨道上行驶。火车上的乘客把火车当做刚性物体来观察一切事物。”这时有闪电击中铁轨的AB两点,如果我们站在AB两点的中间位置M处看闪电就是同时发生的。如果我们坐在车厢上以一定的速度前进,那我们就会先看到B处的闪电。为什么?爱因斯坦说:“相对于路基是同时的事件,对于火车并不同时”。这就是爱因斯坦提出的相对性的同时性。为什么?这就是相对论提出的物理概念要以观察到的事实为根据。
首先我们说这个事例不成立。闪电击中铁轨是瞬间的事,闪电传到我们的眼中也是瞬间的事,不可能先看到B点处的闪电。现代科学已经证明,人眼在某个视觉消失以后,仍可以使该物体影像在视网膜上滞留0.1—0.4秒的时间。电影就是根据这一原理发明的。如果你要看到第二个物像,只能是在0.1秒之后。在0.1秒的时间内,光运动了:
30万公里/秒×0.1秒=3万公里
除非两地的距离在3万公里以外,不然的话他不可能先看到B处的闪光。地球是圆的,他又怎么可能看到?爱因斯坦在《相对论》中为什么多次提出了这样的例子?
物理学的概念要以观察到的事实为根据,在这里爱因斯坦提出的问题就没有事实的根据,只是一种想象。关键的问题是我们在观察问题时要有一个标准,不能以你个人的意志为转移,你说不是同时的就不是同时的?你之所以说不是同时的,是你站的位置不同,看到的结果就不一样。假如说AB两点的距离很远,你又站在AB这条直线外的很远的一点上,问你闪电是同时击中了AB两点,还是不同时,你就要经过分析或经过计算来确定。问你在运动的火车上,闪电是同时击中了铁轨,还是不同时,那就会有两种可能:一是如爱因斯坦所说的那样,不同时;二是有的人就会在经过思考以后说,这就要从表面的现象中看事物的实质,不能为表面的现象所迷惑,实质就是同时击中了铁轨。在地球上日食的发生,不是地球上每一个人都能看到的,你没看到就说日食没发生?日食的发生对A点是绝对的,但对某B点来说不一定看得到。日食到底发没发生?发生了。这就是存在。没看见就没存在?这不是唯心论吗?存在是不以某个人的意志为转移的。地球上的物质对地球来说是静止的,这是绝对的;但对太阳系来说就不是静止的,这是相对的。这就是绝对性中存在相对性;相对性中存在绝对性。这就是辩证的看问题。这就是“一分为二”和“合二而一”的关系。伽里略讲的是绝对时空,爱因斯坦在强调相对性的时候忽视了绝对性。爱因斯坦是从一个极端走向了另一个极端。卫星有7.9公里/秒的速度运行的轨迹就是一个园,你能说不是园形的?当然不一定是绝对的园。大于7.9公里/秒 的速度就是一个椭圆,你能说不是?太阳和行星的距离因行星运行的轨道都是椭圆,它就会有无穷多个值,我们用那个值?只能用平均值,但这个距离不是绝对的。如果说不是这样,还怎么去计算?平均值就是标准,没有了标准我们就无法去研究宇宙。爱因斯坦在这里的说法是一种极端的相对论,他是在强调相对性的同时,否定了绝对性。
但穿越时空的说法是对的。哪就是速度可以改变时空,也就是说速度可以改变距离。有7.9公里/秒的速度卫星运动的轨迹是一个园,如果你用这样的运动速度飞往月球的话,飞往月球的时间就长,距离就大。如果说你用大于这个速度飞往月球的话,就缩短了这个距离。如果说运动速度要达到光的速度,就可以用几秒的时间就飞到了月球。因此说穿越时空的唯一的办法就是速度。提出三个宇宙速度就说明了这个问题。
十一、电和磁
在爱因斯坦的《相对论》中,电和磁的论述很多,但没有解决电和磁的相互关系和实质问题。电和磁是什么关系,我认为磁就是电。这种提法主要有两方面根据:
一是安培的电子假说。安培认为,磁就是运动着的电荷。
二是为什么切割磁力线就会产生电流?物理学认为磁和电是两种不同性质的物质,一种物质转换成另一种物质是化学的过程,切割磁力线只是一种物理的过程。解释只有一个,那只有磁就是电的情况下切割磁力线才能产生电流。也说明了电流来源于磁力线。导线相当于无线电中的天线,天线接收的是电磁波,导线截获的是电流。
在这里就有了一个如何认识电流的磁效应问题。物理学的理论认为,导线通有电流以后就产生磁,这就是电流的磁效应。之所以提出这样的问题,是因为有试验的根据。一根导线在通有电流以后,把一个磁针放在上面或下面,磁针偏转的方向相反。物理学的理论认为在导线的周围就产生了磁场,而且是一个螺旋磁场,才使磁针偏转的方向相反。可试验证明你把一个磁针放在磁铁的附近,磁针一头总是指向磁铁,并没有发生偏转方向不同的现象。你把导线放在磁铁的上方和下方,磁针虽然有偏转那是同性相斥、异性相吸造成的。一个线圈通电以后为什么不产生磁,只有加入了铁心以后才有磁?为什么没有电磁铜、电磁铝?看来导线通有电流以后并不产生磁,而是其它的原因。
磁为什么能吸引磁性物质?磁是铁这类物质分子结构有规律的排列,这样就为自由电子的流动建立了一个有序的通道,使自由电子形成了一个电子流束,而且是在本体外的循环流动。我在《万有引力不存在》一文中说过,你把铁粉撒在磁铁上,铁粉就会集中在磁力线的周围,形成铁粉条束。这是因为铁粉在靠近磁力线时,铁粉被磁化,就会为电子流动形成一个有规律流动的通道,形成电子流束。铁粉中的原子失去电子以后,就会有吸引力;铁粉中的原子在失去电子以后,就需要电子来补充,铁粉又接近磁力线,磁力线又是不可改变的,这种吸引和补充,就使铁粉“吸”在磁力线的周围。就像我们把一块大的铁放在小磁铁的附近,小块的磁铁就会被“吸引”到大块铁上一样。磁力线的形态又是不容易改变的,这种吸引的作用就使铁粉集中在磁力线上。金属物质都有自由电子,为什么磁只能吸引铁这类物质,而不能吸引其它金属物质?还是那句话,铁分子是有规律的排列,能形成电子流动的通道和流束,其它金属物质不能形成电子流动的通道和流束,而其它金属物质这种电子的流动,只能是在物质本体的原子和原子中进行,电子并没有丢失,原子仍保持中性,就不会有吸引力。我们知道,磁可以穿透一切物质,这种穿透现在说是电子的穿透,磁的电子流束在金属物质中是无规律的通过。
那么放在导线上下的磁针为什么会有不同方向的偏转,这不是螺旋磁场而是螺旋电场。因为电子不可能在导线中直线通过,如果说是直线通过就可能穿透原子核,它只能是在原子和原子的间隙中通过。电子又是围绕原子核运动的,在电子环绕运动的作用下,使电流呈螺旋形式的向前运动。如果说产生的是螺旋磁场,那么导线的两个磁极在哪?磁的性质是从N极出来到S极,是一个闭合的回路,螺旋磁场形成不了闭合的回路,只能螺旋的前进,从N极出来永远回不到S极。在论述螺旋磁场这个问题时还有一个试验:在一个纸板上垂直穿过一根导线,在纸板上撒满铁粉,通电后这时的铁粉就会在导线的周围圆周排列。有人说这就是螺旋磁场的作用。如果说这是螺旋电流,电场的吸引力也可以吸引一切物质,因为电流是螺旋运动的,在这种引力的作用下,铁粉也可以这样的排列。假设螺旋电流是一个弹簧,根据投影学的原理,一个弹簧在平面上的投影就是一个圆。
那么磁针偏转的原因是什么呢?我们知道,电流是电子的流动,磁是电子流束,电子力是相斥的力,磁针放在导线的上方和下方,在这种螺旋相斥力和电子流束的相斥力的相互作用下,就会有不同方向的偏转。这里还要说明的是,你用一个铜针或用纸板做的针放在导线的上方和下方,就不会发生偏转,这是为什么呢?原因就是铜和纸都不产生电子流束,这种相互的相斥的力就不存在。电虽然有吸引力,那是正电荷的吸引力,铜和纸是中性的,而相斥的力是同时作用在铜和纸板针的整体上的,这就是它们不发生偏转的原因。
在这里我们还要提出这样一个问题,那就是同性相斥、异性相吸的问题。磁性附合这样的原理,但电性并不遵循这样的原理,原因就是原子是中性的。这个中性是原子核的吸引力和电子的相斥力是一种平衡的状态。那么电性就遵循这样一个性质:
正+正=正
负+负=负
正+负=零
这里所说的零是一种平衡的状态,不是真正的零。如果说不遵循这样一个原则,你就不能解释原子是中性的。如果说异性相吸,这种相吸的力是正电荷的作用,你就否定了电子的相斥的力。还有一个问题,原子核被一种强力束缚在一定的线度内。由于质子带正电,根据库仑定律,质子间的排斥作用会使原子核爆裂,但原子核中有一种力,把质子和中子束缚在一起,这种力就是核力。在一定距离内,核力远远的大于静电力,克服了带正电质子的排斥的力。如果说核力远远的大于静电力,原子核的带正电的性质是如何体现出来的?那么原子核对电子的吸引力,就是核力的吸引,而不是质子的吸引。或者说是质子和核力的共同作用。如果说这种作用力体现在正+正=正这个原则,质子结合在一起的作用力就是本身的作用,而不是核力的作用。根据电流相加的原理,总电流I=I1+I2+I3----,如果说是同性相斥的话,电流就不能相加。因此我们说核力不存在。
那么磁为什么同性相斥,异性相吸?因为磁力线是电子流束,是相斥的力,它从N极出来是一种向外扩张的力,回到S极后是一种向内收缩的力。如果说N极和N极放在一起,两个相斥的力的相互作用,就不可能使之吸引。如果说是异性相吸,就可以使两个磁体之间实现从N极出来到S极的循环。这里指的是两个磁体间的循环。就是这种收缩的力,和失去电子的吸引而产生的异性相吸。如果说我的论述你看不明白,在纸上画一个图就看清楚了。
物理学的理论告诉我们,两根平行的导线通有相同方向的电流就会产生吸引力,通有相反方向的电流就会产生相斥的力。如果说导线通有电流就会产生磁,两根导线的电流方向相同就会有相同的磁极,根据同性相斥的原理,两根导线就会相斥而不是相吸。这也说明了,导线通有电流以后产生的不是磁。为什么两根平行的导线通有电流以后会相吸,这还是电的作用。我们说,电流是螺旋前进的,产生的电场也是螺旋的,电场在旋转的过程中产生了一个相互向内收缩的力。就如把两个旋转方向相同的弹簧,用力拧在一起,只要你把两个弹簧塔上一个边,拧来拧去就拧在了一起。为什么两根平行的导线通有相反方向的电流,就会产生相斥的力?这是因为电流的方向相反,电场的螺旋方向相反。你在纸的正面按顺时针画一个箭头,你在纸的背面也按顺时针的方向画一个箭头,迎着阳光就会看到两个箭头的方向是相反的。电流是电子的流动,在两个相斥力的作用下使之两根导线分离。这也附合负+负=负的原理。
有人说迈克斯伟的电磁理论说的是,变化的电场和变化的磁场总是同时存在。也就是说有磁就有电,有电就有磁。我曾做过这样的试验:用一个高强磁铁,它可以把1000g的铁吸引上来,但你用它去吸引其它的物质就吸引不上来。如只有1mm2的纸片也吸引不上来。我们知道电场的吸引力也可以吸引地球上的一切物质,在磁铁的周围如果说有电场存在的话,它为什么不能将纸吸引上来?我认为它需要“激发”。磁转换成电,需要切割磁力线;电转换成磁,需要将铁心磁化。所以说电和磁可以同时存在,但是要有条件。
从上面的论述中我们可以看到,磁就是电。磁是电的另外一种存在形式,因此说电子是世界上一切物质存在的基本因素。
如果说磁就是电,那么引力力学就可以实现真正的统一。组成原子核的力是核力,现在看就是质子的吸引力,原子核带正电,原子核的组成就是电的作用;组成原子的力是电磁力,也是静电的作用;组成分子的力是电性的作用,也是静电的作用;物质和物质的吸引力不是万有引力,而是电场的吸引力;磁又是电,就为引力力学的统一打下了一个基础。只要原子和原子的结合力也是静电的作用,引力力学的统一就可以统一在电的作用力上。
有人说,原子和原子的结合力是静电的“短程”作用。我认为这种说法是不对的。如果说是“短程”作用,你就否定了原子是中性的,原子核的吸引力和电子的相斥力是一种平衡的状态。这就是原子的中性。也说明了原子是个带电体。那么原子和原子之间的吸引力是不是静电的作用呢?是。我在《万有引力不存在》一文中说过一个很重要的概念,就是引力场的范围。原子的引力场也是有范围的。两个原子的结合不可能是在引力场的边缘结合,因为在此处的引力为零。两个原子的结合只能是在电场范围之内,连环式结合。电子的相斥力又阻止这种环式结合的深入。原子和原子的结合是在引力场之内,又处在边缘,引力是很小的,这就是我们说原子和原子的结合力是弱力的原因。两个相临原子中的电子的运动方向是相反的,价电子的运动方向是8字形的。这样,即解决了原子是中性的,又解决了原子和原子是如何结合在一起的,又解决了价电子的运动。
在引力是如何统一这个问题上还有一个说法:“引力场则是两个中性物质间存在静电作用的剩余效应”。不管是剩余效应还是什么效应,就是静电的作用。中性物质间有静电作用吗?如果说有的话,所有的物质都是带电体。那么,所有的物质都可以吸引其它的物质。如果说物质和物质之间的引力是静电的作用,物质和物质之间的引力就不是万有引力,而是电场的吸引力。万有引力还能存在吗?这些问题的提出,关键是在基础理论上不敢突破。可惜呀!如果说思想再解放一些,就会取得更大的成果。
本人的水平低,只能在基础理论上进行论述。但我认为更高深的理论经不起基础理论的检验,它不是真正的理论。而基础理论的突破,首先在于解放思想,因为基础理论是建立在十七世纪那个时代的,那时的科学技术还不那么发达,何况在长期的实践中又产生了一些问题,有必要对有些基础理论进行重新的认识。而基础理论的突破它又能使科学技术可以实现跨越式的发展。但愿有的人都能真正意思到其意义。
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