守恒論

孟憲德

（環縣第一中學 745700）

守恒論

孟憲德

（環縣第一中學 745700）

守恒是自然界的特性，從能量守恒到動量守恒，這難免讓人們想到是否還存在其他形式的守恒。由特殊到一般的這中邏輯推理，再通過數學證明，筆者驗證了自己的猜測。

相對速度不變

星空浩瀚，宇宙無窮。在浩瀚無垠的空間中，運動物體無時無刻都在碰撞。從動量守恒到動能守恒，碰撞過程中無不在遵循著這樣的規律，從而展現出一幅生動和諧的宇宙圖景。在宇宙中守恒是物質的一種基本屬性，對于不同形式的守恒，從自然的統一性來講，它們闡述的應是同一本質的不同表現形式。由三維的mv2守恒到二維的mv守恒，讓人不免懷疑是否存在一維形式的守恒。

于是筆者大膽推測：彈性碰撞過程中，兩物體在碰撞前后的相對速度不變，即有相對靠近速度等于相對遠離速度。（vb1-va1=va2-vb2）

表1

實驗數據表明，相對速度似乎存在這種守恒關系，為了進一步證明，筆者借用了動能定理和動量定理：

在彈性碰撞中由動能定理有：

（2）～（4）得：va1+va2=vb1+vb2→va1-vb1=vb2-va2

即物體碰撞前后速度不變，相對靠近速度等于相對遠離速度。

證明（方案二）

當然我們可以另選參考系再研究，如將實驗中A物體看做參考系，則A物體的速度始終為“零”站在A物體觀測B物體運動狀態，可以得到系統初動量為mb（vb1-va1）；末動量應該為mb（vb2-va2），由動量守恒有：mb（vb1-va1）=mb（vb2-va2）→vb1-va1＝va2-vb2即物體碰撞前后相對速度不變，相對靠近速度等與相對遠離速度。

由三維形式的守恒到二維形式的守恒，再到一維形式的守恒，這種遞變規律讓人們對宇宙的理解更加深刻。然而，人們的求知欲望總是無窮盡的，藏在宇宙內心的秘密到底還有多少。以牛頓為代表的經典力學中，人們的研究始終在三維世界的魔賬之中，而巧合的是人類探索到物質遵循的最高級的守恒也是三維形式的，這無疑在啟示我們，是否當人類的研究深入到四維，五維甚至到十一維的空間中時，人們也會得到四維形式，五維形式，甚至十一維形式的守恒？愛因斯坦提出的四維時空就是在三維的基礎上引入的時間這個參量，結合他給出的質速關系：m=m0/相對時間的間隔關系：可得出四維形式的守恒（即在三維形式的守恒中引入時間這一參量）：

即四維形式存在守恒，筆者稱之為“遷能守恒”，即能量與時間乘積守恒（遷能是比能量高一個級別的物理量，是研究時空的一重要物理量）。

四維形式守恒的發現，讓我們聯想到是否也存在“0維守恒”。筆者認為“0”維守恒實質是“質點守恒”。在相對論中提出提出，當觀測者與運動物體在同一慣性系時，觀測者測得物體某些量會隨著速度的變化而變化，而當觀測者與物體處于同一慣性系時，物體的任何一個量都是不變的，這就可看做是“質點守恒”。

不斷發現和認識新現象，進而理解事物的本性，這是一切科學發展的必由之路，每一個新思想的引出，都有可能成為科學探究中的一個新的轉折點！

O412.1

A

1004-7344（2016）03-0304-01

2016-1-11