試論阻力原理

摘 要：本文從多方面舉例并論證了物體的阻力根源于物體內部阻力弧的狀況及其變化情況。

關鍵詞：存量 概念數 阻力弧 阻力原理（動勢原理）

中圖分類號：TU471.8 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）08（c）-0094-02

1 世界的運動結構

首先我們先從一個小故事入手。有一個兔子追烏龜的小故事：烏龜在兔子前面50米，兔子追烏龜，在兔子追上烏龜這50米多的時候，烏龜向前爬了5米，兔子再向前追了5米，這時烏龜又向前爬了5/10米，兔子又追了5/10米，烏龜又向前爬了5/100米，以此類推，5/1000米、5/10000米、5/100000米……以至無窮，得出兔子永遠也追不上烏龜的結論。速度、時間、路程的關系小學生也會明白，而我們在這里可以探討“無窮小”的問題，按這個故事情節下去，這5/100米、5/1000米、5/10000米……無限推移，只要是分數有個值，兔子和烏龜間就有一段距離，不管距離長短有多少。但是“小”有極限嗎？如果“小”有極限，而我們確定的國際長度單位的標準值“米”是絕對的，那么“無窮小”就有個值，兔子和烏龜間按速度、時間、距離關系式追上烏龜的話很容易理解。那如果“小”沒有極限呢？小可以無限的小下去，兔子追烏龜是無限的接近這個“小”呢？根據愛因斯坦的相對論，時間失去了絕對性，那么兔子只能是無限的接近這個小，永遠也趕不上了。而根據牛頓的絕對時空論，兔子確實是趕上了而且超過烏龜，但根據本文最新的物理理論，卻是錯誤的。我們應該把牛頓的絕對時空論和愛因斯坦的相對論結合起來，才是正確的。正是由于時空的絕對性，所以兔子才能追上烏龜。兔子追烏龜的具體過程已經分解成很多小段，那么為什么人會有兔子追不上烏龜這樣的感覺呢，原因就在于每一段的時間是非均勻的，時空發生了曲變。實際上兔子追烏龜一開始時空便發生了曲變。如圖1：注解由于兔子速度較烏龜快，所以曲率較大，與一般的生活常識恰恰相反。

圖1

而對應于反映到人感覺、思維的時間則發生了裂變。所以我們的頭腦里會感覺兔子永遠也趕不上烏龜。

牛頓曾提出絕對時空論，我們是不能完全否定的，完全否定則意味著否定了時空。而愛因斯坦的時空觀則認為時空都是相對的，實際上否定了時空的絕對性，也失之于片面。我們只需把（絕對時空）作為一個理解的內容加入到現實時空中，現實時空中蘊含了（絕對時空），因此，我提出“兔子永遠也趕不上烏龜”作為一個命題，也就不無道理。也就是兔子雖然在現實時空中趕上甚至超過烏龜，如果兔子和烏龜的質量相同，兔子的絕對量則永遠也趕不上烏龜。所謂絕對量也就是物體的存量。我們以前有一個倒數的概念，兩個分數相乘乘積為一的兩分數互為倒數。這里我們提到一個新的概念，也就是兩分數相加為一的兩分數互為關系數，（也叫概念數），在數學和物理學中我們常常要用到概念數（關系數），比如愛因斯坦相對論計算的物體的質量隨速度的變化有一個計算公式里面的1-v2/c2就是計算v2/c2的關系數（概念數）。以物體靜止質量為標準1，則物體的存量與物體的質量增量的關系互為關系數（概念數）。假定物體的靜止質量為100，運動時物體的存量為20，運動時與靜止時比值為1∶5，那么運動時物體的質量為100+20×4=180。如運動存量為80，則運動質量為120。鑒于以上所說，我想談談愛因斯坦的狹義相對論中的鐘慢、尺縮效應，如圖2。

圖2

由b點運動到a點，可見v1>v2，兩者相比之下，v1的時間絕對量坍縮，釋放時間有效量，在物體的相對運動中，時間有效量予以補充。釋放的時間有效量是虛的，但在現實世界中卻有效用，是有效的。

t1=t絕對+t有效 t2=t絕對

為什么會釋放時間有效量呢，這里也有一個“趕不上”的問題，“趕不上”是由時空彎曲造成的，因為時間中有絕對量，“趕不上”的話，就會由“時間有效量”予以補充。為什么會由時間有效量補充呢。因為現實世界的時間是統一的，時空是物質運動的形式，沒有超時間，也沒有超空間，現實時空的法則必須在可能中予以實現，在這里，時間有效量也可叫做時間空量。一般的話t1中的t絕對不可能大于等于t2中的t絕對，只可能小于t2中的t絕對，當然這種小于是概念上的，其值隨兩物體的相對關系變化而變化。正是概念上的小于，所以t1中的t有效進行補充。在現實時空中，當t1中的t有效越大，那么t1中的t絕對較t2中的t絕對越小，或者說小得更多，所以體現在時鐘上就是時鐘變慢了。從b到a的可以很短，v2=0，t2=0，直至為0，也就是處于靜止。而v1可以很大，一直大下去，大到v1=300000 km/s，也就是速度的極限，速度和運動狀態的比對，在現實時空中體現為時空的彎曲性。愛因斯坦的相對論只看到了時間的相對性，沒有看到時間的統一性，也是不對的。像運動的火車與火車站的人相互之間的關系，實際上，由于時間的統一性，愛因斯坦計算的火車上的鐘變慢的時間比實際要大，因為統一的時間會中和一部分火車上時鐘變慢的時間。

同樣道理，尺縮效用也可以作如下解釋，尺子在一般時空（現實時空）是筆直的，如果速度較大，時空彎曲，空間絕對量坍縮了，釋放了空間有效量，以光速為標準，尺子的速度多大，曲率就有多大，也就是尺子彎曲的曲率，尺子在彎曲，在人的眼中觀測猶如變短了，不難得之。按數學的觀點，尺子也確實變短了。如果尺子的運動速度達到光速，那么尺子曲率會極大，大到坍縮為一個點，連長度也沒有了。這很容易讓人想到“命運”之類的東西。因為“趕不上”，所以就必然會出現“旋轉”，為什么呢？我們看看下面的路程、速度、時間的關系圖（見圖3）。

圖3

速度與路程是兩個相對立的概念，在現實世界中，速度×時間不可能大于等于路程，只可能小于路程，（或者可以說是概念上的小于）但是現實的統一的時間要實現自己，就必然通過曲變實現自己，所以時空曲變，物質運動得以“曲線”運動，宏觀天體中的太陽系九行星繞太陽作橢圓運動，電子繞原子核運動，根本原因也在于此，不僅宏觀天體、微觀世界如此，地球上一切具體事物，例如一塊木頭，其內部也是在不斷的旋轉，我們可以給予一個專有的物理名稱或概念叫“阻力弧”，當然這里不是說其內部的分子、原子在繞木頭中的一個質點旋轉，而是一個力的系統。如圖4所示。

圖4

這個力的系統既實也虛，“虛”的是木頭內部分子、原子并不是實有的圍繞一個點運動的。“實”的話是指其阻力弧是一個力的系統，這個力的系統與外界相關聯。現實世界中的一塊木頭是一個力的系統，一個氫分子是一個力的系統，太陽系是一個力的系統，整個宇宙是一個大的力的系統。這樣阻力弧有何意義呢？下面我將闡述本文主要觀點。

2 阻力原理

太陽系有九大行星以橢圓形式繞太陽作有規律的運動，相對而言行星運動位置不會發生太大的變動，為什么呢，這里牽扯到一個動勢問題。對于太陽而言，行星位置越發生較大的變動阻力越大，相對位置變化與阻力有比例關系，所以九大行星與太陽相對位置基本恒定，這就是自然界的反動勢原理。而對于人而言就不同了，恰恰相反，假如一個人有太陽系那么大，他用手摁地球，最開始的時候，地球偏離軌道很小，這時的阻力最大，越往下摁，阻力越小，摁下去的距離越大，阻力越小。同樣，相對位置變化與阻力也有比例關系，這就是動勢原理，也就是我所說的阻力原理。其實在生活中我們小時候玩陀螺，也有類似的體驗，在陀螺轉動時，一開始去掰陀螺就需要較大的勁，越往下掰所用力越小是一個道理。那么有不有阻力為零的情況呢？是可能的。當摁下去的地球到達一個極點阻力為零。我們知道的高鐵的原理就是超導材料在常溫下通電時電阻力為零的運用。這是自然界的一個特定的情況。我們把阻力弧與太陽系運動相聯系加以理解，可以得出如下推論。

2.1 推動木頭的內部展示

我們在向木頭水平方向施加一種推力，不論多小的力，都會是木頭內部的“阻力弧”發生偏轉，在發生較小偏轉時阻力很大，隨著推力的加大，內部的阻力弧會發生較大的偏轉而阻力減小，基于此，當木頭的阻力減小到與推力相等時，木頭被推動了，出現了木頭的勻速運動，如果繼續加大推力，木頭內部的阻力弧發生了更大的偏轉，阻力變得更小，基于推力和阻力的比例關系，便出現了木頭的加速度。如果一開始施加很大的推力，木頭內部的阻力弧會在短時間內發生很大的偏轉，阻力迅速減小，基著推力與阻力的比例關系，便出現加速運動。如圖5所示。

圖5

這是根據阻力原理得出來的，和以往的物理學不同，以前我們認為“阻力”是恒定不變的，而這里看，“阻力”是可變的。當然我們也可以從木頭上方垂直向下施力，這時木頭內部的阻力弧不會發生變化，變化的將是木頭的運動值（后面將會講到）。如果往上提，木頭內部的阻力弧也不會變化，變化的也是木頭的運動值。像人類研制的原子彈也就是根據已有條件和物質性質制造出的超大運動值的武器。

2.2 探討滑動摩擦力與滾動摩擦力的區別和本因

在相同情況下，滾動摩擦阻力都要比滑動摩擦阻力較小，原因就在于在滾動摩擦的運動結構下，物體內部相對于滑動摩擦的運動結構，載物內部的“阻力弧”較易發生較大或更大的偏轉，所以阻力較滑動摩擦阻力較小。阻力緣于事物之間的關系，無關系則無所謂阻力，這在滑動摩擦和滾動摩擦的區別和比較中可以得出。

2.3 摩擦力大小的比對

高中物理教科書提到：滑動摩擦力跟壓力成正比，也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比，壓力一定，摩擦阻力也一定，而且恒定，不會改變。而實際上呢，阻力是會隨外部情況的變化而發生改變的。比如在冰面上比在水泥地上拖動一個物體所需力較小，答案是放在冰面上的物體相對于水泥地上，其內部的“阻力弧”更易發生了更大的偏轉，所以阻力較小。我們站在冰面上會有一種異樣的感覺，這種異樣的感覺不是擔心滑到，而是我們人自身內部的“阻力弧”發生了比地面較大的偏轉，人敏銳地感覺到了這一變化。我們的思維不能局限停留在物體之間的接觸面上，阻力的大小雖與它有關，但根本原因不是接觸面，而是物體內部的“阻力弧”變化偏轉的結果。我們國家研制和開發的戰斗機，速度更快，更靈敏，更省油，如果從阻力方面去考量，則是飛機與空氣的摩擦關系中，在動力的推動下，飛機內部的阻力弧更易、更快的發生變化偏轉的緣故。

2.4 動勢原理（即阻力原理）之“阻力弧”的特征

恒定性。一切物體（或一塊木頭），在沒有外力作用的情況下，“阻力弧”不會發生偏轉。能夠改變“阻力弧”狀態的是力。回復性。具體物體（如木頭）“阻力弧”受到外力影響會發生偏轉，外力消失后，內部“阻力弧”會回復原狀。物體的慣性從根本上講，是由于物體內部的“阻力弧”的存在和變化狀況。

2.5 根據動勢原理（即阻力原理）和反動勢原理，探討牛頓的萬有引力定律

引力這一概念是不正確的，我們知道宇宙飛船中的宇航員是處于失重狀態，宇宙飛船實際上等價于一個小天體、小宇宙，宇宙飛船與宇航員相互之間是不存在壓力關系的。那么地球上的物體之間以及地球本身呢？實際上也不存在壓力關系。比如地球上的一塊石頭，石頭的重量對地球來說是沒有意義的，石頭的重量只對人或人類有意義，運用反動勢原理，阻力極小，小到為零。這時石頭的重量對于地球來說沒有意義也就不難理解，而根據動勢原理（也就是阻力原理），石頭的重量對人來說是有意義的，前面通過移動小木頭就已經展示了。在太陽系中，九大行星都是遵循阻力的極小值，反過來動力值也是極小值，既然無所謂動力又無所謂阻力，所以說太陽對九大行星的吸引力也為零。而牛頓根據萬有引力定律計算的地球對石頭的吸引力即石頭對于地球的重力，并非石頭對地球的壓力，而是計算的是石頭的運動值。這個運動值是時空曲變造成的，而時空曲變的根本原因是“趕不上”的緣故，而“趕不上”根源于絕對量（或存量）之間的相互關系或矛盾。例如相互間的速度關系。因此，萬有引力定律中的引力概念和名稱表述都是不正確的，會阻礙物理學的發展。

3 結論

物體的阻力根源于物體內部阻力弧的狀況及其變化情況。“阻力原理”思想將對物理學界業已形成的一些本極的認識和觀點將產生重大影響，在某種程度上可能顛覆我們過去對物理世界的原初的認識和感知，從而使我們更加從本因的、更深的層面去理解分子運動、天體運動、現實世界的物理運動而進入一個新的境界。

根據前面愛因斯坦的鐘慢、尺縮效應，時空是統一的，鐘慢的話，實際上的話，鐘的時間延長，變大，而尺子的話，是空間量變小，由此而得之，時間和空間是對立的，但又是統一的，原子彈的爆炸就是時間轉化為空間。按理說原子彈的爆炸的能量釋放應該是呈幾何級增長，如果我們可知原子彈的爆炸能量總量，那么以時間秒（或者以更小的時間單位）為參考系，我們可以精確計算爆炸是以怎樣的幾何級增長。當然空間也可以轉化為時間，比如知識理論來源于空間，理論聯系實際，通過實踐把事業推向前進，便是空間轉化為時間的表現。

把科學簡單化是科學的一個任務，不光是物理學，像本文便是把愛因斯坦的相對論簡單化，過于復雜化不是科學的本質要義，科學是遵循簡單化原則的，思想的問題只能由思想去解決。“隨風潛入夜，潤物細無聲”，讓我們共同期待物理學的又一個春天吧！

參考文獻

[1]千年十大思想家牛頓篇[M].安徽：安徽人民出版社，2010.

[2]千年十大思想家愛因斯坦篇[M].安徽：安徽人民出版社，2010.