




摘要:對相對論而言,萬有引力是最基礎的概念之一。相對論中雖然指出了萬有引力與時空有關聯性,但并沒有給出對有引力更明確的說法。萬有引力是宇宙中最普遍的力,也是決定宇宙基本架構的力,是解開宇宙之謎最關建的鑰匙。萬有引力是一種最基礎的力。因此要了解萬有引力,要從更基礎的原理和更宏觀的視角著手。更基礎的原理是光速不變原理,更宏觀的視角是宇宙大爆炸視角。
關鍵詞:萬有引力;宇宙驅動力;來源;空間濃度理論
很明顯,我們的論點是否定萬有引力的存在。但我們并不否認萬有引力的力學效果。只是講萬有引力的力學效果并非萬有引力引發和造成,而是由其他機制產生,了解了萬有引力的力學效果真正的產生機制,對人類科技進步有實質影響。
本文在找到更確切,更基礎的概念前,“萬有引力”這個名詞暫時延用。
空間濃度理論是要解答比相對論更基礎的一些問題。但與相對論并不沖突,而是相輔相承。
空間濃度理論要解答時間是什么、空間是什么、物質是什么、宇宙大爆炸動力是什么、時空變化的機制是什么等問題。
在空間濃度定理建立之前,我們仍然使用相對論作為工具解答問題。但工具的使用,其實背后是空間濃度理論的引導。
在空間濃度理論建立后,返觀之前的解答,會有更清晰、更簡約的認知。
一、論萬有引力不是力和萬有引力效果產生的可能機制及其重大意義
(一)強引力時空的高速時空等效性
相對論告訴我們。在運動系高速運動時,特別是近光速高速運動時會產生尺短,鐘慢,質量增加的效應。這個運動系所在的時空,我們可以稱為高速時空。
相對論還告訴我們,運動系在強萬有引力的作用下會出現鐘慢效應。這個運動系所在的時空,我們可以稱為強引力時空。
相對論中的光速不變原理,是經過驗證的,適用于各時空的原理。光速不變原理是在各時空(運動系)中測量自身中的光速,光速不變。在時空(運動系)以外的外部時空觀測,則允許光速變化。依此,我們看一下運動系進入強萬有引力場的過程中的變化。
設一運動系W,豎直落入太陽萬有引力場,靠近太陽。如圖1,運動系中有兩點A、B 。AB間距離為SAB。A處有一光源,B處有一光感應器。由離太陽較遠的E處,落到離太陽較近的F處。E處光速V=C,在AB兩點間設置標尺,標尺長度為SAB。
設光由A到B,光感應器測得時間為tAB。在運動系W中,則SAB=Vt= CtAB
則
光速不變原理體現為在自身運動系W中觀測,光速C不變。鐘慢效應體現為由運動系外觀測光速C減小。
運動系W,自E處到F處的過程中,在運動系W內自行觀測。A、B間的長度SAB,本身就是長度標尺。
以運動系W內的標尺測量自身長度,數值必然不變,SAB數值必然不變。光速C也不變。
SAB = CtAB ?持續成立。
tAB是光信號觸發光感應器產生的計量數值,所以tAB的數值與觀測角度無關。無論是從地球還是其他參考系觀測,得到的都是光感應器產生的相同數值而已。
我們換一個角度,在運動系W外觀測,比如在地球觀測。在遠離太陽的E處,到靠近太陽的F處的過程中,以地球視角觀測。根據相對論,光速C會變漫。假設光速為C’。C’ 通過公式出S’AB = C’tAB,得到S’AB 因C’
由此可知,運動系W在接近太陽的過程中標尺在變短,也就是說,在萬有引力加強時,不但出現了由光速減小體現出的鐘慢,也體現出了尺短。
設在AB間有一無阻力勻速滾動的球體M。質量為m,速為Vm,動量為P。在E處到F處的過程中,動量P不變。由P=mVm得m= 。
在地球觀測,由于出現了鐘慢現象,所以Vm減小,因P不變遵守動量守恒定理。所以質量m增加。(后續本文會對動量守恒定理進行修正,證明并不完全守恒,但不影響此處推論。)
由此可知,萬有引力加強時,物體的質量m增大。也就是說質量增加現象出現。
由此可知,一個運動系自弱萬有引力場區域,進入強萬有引力場區域時,不但會出現相對論中明確提到的鐘慢現象,還會出現尺短和質量增加現象。
也就是說,增強萬有引力造成的時空變化,與提高速度造成的時空變化,是等效的。強萬有引力場對時空的影響,與高速度對時空的影響是等效的。
同理,減弱萬有引力場對時空的影響,與降低速度對時空的影響,也是等效的。會產生鐘快、尺長、質量減輕。
(二)論萬有引力不是力
可以認為萬有引力決定了宇宙的基本構架,支配了宏觀的宇宙體系。對萬有引力認知的進步,就是宇宙認知和研究的根本性進步。那么我們來了解萬有引力。
首先,我的結論很明確,萬有引力不是力。萬有引力的力學效果是由其他機制產生。也可以說萬有引力是不存在的,只是我們感受到了一種特殊機制產生的力學效果。雖然我們研究了“強引力時空的高速時空等效性”,但只是借萬有引力存在的傳統錯覺,以便利用傳統知識進行一些結論的推導而已,或者說是為了便于讀者理解。這些結論,也是為推翻萬有引力的存在作前提準備。
那么,我們來了解一下萬有引力為什么不是力?
首先我們知道,力是矢量,實體是標量。矢量可以在方向上進行合成,力是可以合成的。標量可以累加,實體是可以累計或累加數量的。
矢量在于,一個向左的力,與一個大小相同向右的力,作用在同一物體上或區域上,合力為零,力消失。
標量在于,左側放置一個實體,右側放置一個相同的實體,兩個實體都不會消失。
這就是力與實體的本質區別。
之前的科學研究發現,萬有引力可以合成,是矢量,也就一直認為萬有引力是力。
那么,如果我們找到萬有引力并非矢量的征據,也就證明了萬有引力不是力。剩下的就是研究萬有引力的力學效果是如何產生的。
如果證明了萬有引力并非矢量,不是力,又知曉了萬有引力的力學效果產生的原因,我們就解決了萬有引力問題。
萬有引力的標量特性,深深的隱藏在時空關系中。
通過相對論我們知曉,萬有引力與時空扭曲是相關聯的。
根據相對論,影響時間流速的因素有兩個,一個是萬有引力強度,一個是運動系速度。在同一運動系內,萬有引力越強,時間流速越慢,光速也就越慢。
也就是說,我們消除了兩個影響因素中的一個影響因素后,另一個剩余的因素,對時間流速以及光速變化,起到決定性作用。
可以得到推論:在同一運動系中,因速度影響被消除,萬有引力大小決定了時間流速。
進一步,也就是說,在萬有引力弱的地方,時間流速更快,光速更快。
更進一步,在同一運動系內萬有引力為零的地方,時間應當最快,光速也最快,并且各個萬有引力為零的
不同區域。日時間流速和光速當相同。
實際上,以上推論,在原有的相對論邏輯上是正確的,在現實的驗證中卻必然是錯誤的。
宇宙中存在兩種常見的萬有引力極弱甚至為零的區域。一個是星球中部,另一個是星球之間的拉格朗日點。
按照以上推論,地球中部的時間流速應當與太陽中部的時間流速相間,且都比表面快。甚至考慮地球圍繞太陽轉動的速度影響,應該比太陽中部時間流速更慢。
但事實上,太陽中部的時間流速比地球中部明顯更慢。地球、太陽中部的時間流速也并不比表面快。
這證明了推論的錯誤。
按照推論,星球間的拉格朗日點處,萬有引力為0。在同一運動中,拉格朗日點的時間流速應當最快且各拉格朗日點時間流速相同。
但實際上,太陽與水星間的拉格朗日點,與地月間的拉格朗日點,時間流速并不大相同。太陽與水星間的拉格朗日點區域的時間流速更慢。而且不但不是太陽系這一運動系中時間流速最快的區域,反而是太陽系中非常偏慢的區域。
這又證明了推論的錯誤。
綜上所述,在萬有引力合成力為零的拉格朗日點處,時間沒有出現加速,兩個拉格朗日點處的時間流速也不同。星球中心部也有相似問題。錯誤發生在哪里?
相對論中,影響時間流速的有兩個因素,一個因素是運動系速度,一個是萬有引力。案例中運動系是相對統一的,所以速度因素不再是干擾因素。因此影響因素只剩下萬有引力。但萬有引力的合力都是0,又都是一致的,時間流速卻出現了問題。
我們找一下矛盾的關鍵點。原來相對論中提及了萬有引力與時空的關聯性,但卻沒有進一步探究過兩個以及多個萬有引力的合成力與時空的關聯性。
那么結論就是,萬有引力的合力大小,并不能作為影響時間流速的因素。而是有其他因素影響了時間流速。
進一步,也就是說,根據相對論,萬有引力單力,對時間流速有明確的影響。現實中,萬有引力合力卻沒有明確的影響。甚至一點關聯性都沒有。
也能是說,萬有引力在對時間流速影響方面,矢量特性是失效的。失去了矢量特性,已經可以認定萬有引力不是力。
這說明,萬有引力背后是一種非力學的其它因素,只是這種因素體現了力學特征而已。說明非力學的其他因素才是影響時空的因素。
萬有引力的合力對時空的關聯性的失效,對原有的相對論體系是重大挑戰。因為宇宙中基本找不到單純的萬有引力單力。太陽的萬有引力,也是以銀河系整體合成的萬有引力環境為背景。銀河系以宇宙大環境萬有引力環境為背景。這造成原有相對論體系對時空與萬有引力的關聯性問題解答,大部分都不大精確。
(三)萬有引力的力學效果的形成機制
前面我們已經論證了萬有引力不是力,或者說萬有引力不存在。但萬有引力的力學效果卻是真實存在的。
我們需要漸近性的講解萬有引力的力學效果的形成機制。我們先基于現有的理論講解。雖然現有的理論只是一些近似的表像的機制,但會有助于理解。
應當注意,現有理論基礎畢竟存在數據或模型偏差。對于這些偏差,后續會通過更基礎的理論指出。
現在我們講解萬有引力力學效果的一種可能性形成機制或因素。
首先,我們站在宇宙大爆炸的宏觀視角。我們知道,星系間的距離在越來越遠。太陽系也在帶領著地球,遠離銀河系中心。
其次,我們在本文(一)中論述了強引力時空的高速時空等效性。知道了 “萬有引力”減小會引起鐘快、尺長、質量減小。
我們本文(二)中論證了萬有引力不是力,所以知晚,影響時空的是引發萬有引力力學效果的背后的機制。
銀河系中心具有強大的,由萬有引力引發機制產生的力學效果,并作用于地球。地球在遠離銀河系的過程中受到的萬有引力引發機制的影響減弱,萬有引力的力學效果也在減弱。并且可以大致認為是相對論中的單力效果。
因為萬有引力引發機制影響的減弱,地球發生鐘快、尺長現象。也就是說,地球會膨脹,地球時間會變快。
如果地球處于不停的加速膨脹的話,就自然而然的共有了重力加違度。也就自然而然的具有了重力,具有了萬有引力的力學效果。重力加速度不再是重力常數的等效,而是直接統一為一個概念。
銀河系的各星系都在遠離中心,也就所有物質都在遠離銀河中心,也就所有物質都在膨脹。只要都是一直保持加速膨脹,也就無論是宏觀的天體,還是微觀的物質,全都自然而然的都具有了萬有引力的力學效果。整個銀河系的完整的萬有引力體系都得以建立。
整個宇宙處于大爆炸狀態,各星系都在相互遠離,相互間的萬有引力引發機制成弱,引起所有物質膨脹,整個宇宙的完整的萬有引力效果體系都得以建立。
應當注意,物質膨脹是引發萬有引力效果的一個起因。引發物質膨脹的機制或因素才是核心,才是真正的萬有引力引發機制或因素。
那么問題來了。
1如果地球一直處于加速膨脹狀態,經過40多億年以重力加速度為數值的加速,老早已經超越光速。這顯然是荒謬的。
2如果以重力加速度為加速數值,萬有引力越強的星體,就要膨脹加速度越快,這會造成天體間體積失衡。如,黑洞會極速長大。這也是荒謬的。
我們現在來解答這兩個問題。
(1)先是問題1
我們已經知道,地球在加速膨脹,地球時間在變快,質量在減小。當然,這些現象基于相對論的“自然定律統一性原則”我們很難查覺。所以請不要因沒有查覺而奇怪。
基于地球加速膨脹、時間加速、建立模型如圖2。
地球半徑ra是已知固定值,也就是說,在Var=V ’br ,地球膨脹速度不變時,只要Var有一個合適的取值就會產生合理的重力加速度g的值。
進一步講:地球處于角速膨脹過程中也會產生重力加速度g。不必擔心地球膨脹速度因加速超光速的問題。其他具有重力場的天體也不必擔心同樣問題。這就解答了我們的問題①。
我們本文的目的并不在于求出地球到底膨脹速度是多少,而是證明萬有引力的效果具有可行的形成機制。也不是說只有這一種機制。
當然,我們也可以根據算式算一個大約的地球膨脹速度。
取地球半徑ra為7500千米,取g數值為10m/s2。得到Var 約為每秒58.6千米。萬有引力不需要存在只要地球每秒勻速膨脹約8.6千米,就會自然而然的產生10m/s2的重力加速度。
每秒8.6千米在宇宙中是并不高的速度。但這也是可怕的速度,這意味著每800多秒地球就會變大一倍。
我們并不應當否認是否宇宙對萬有引力的產生還有其他機制,致使實際上地球的膨脹
速度其實沒那么高。但是我尚未發現。我們先用這個速度看問題。
因為我們實際觀察中發現,各天體的體積變化比例很小,甚至不能發現。如果各天體等比例變化,是不是意味著宇宙也會800多秒膨脹一倍?當然不是。
看待地球時,我們不應只看地球時空。地球時空其實包含在銀河時空內。雖然宇宙不會800多秒膨脹一倍,但膨脹速度也是遠超科學家之前的推測。
這又意味著宇宙的半徑增長速度超光速。這不合常理。
既然是宇宙在加速膨脹,那又意味著天體會普遍產生朝向宇宙內心處的重力加速度。這也不合常理。
這兩個不合常理處,都合常理。我們在后續的“空間濃度理論建立”中會進行講解。
既然我們已經知道了萬有引力效果的這種形成機制,那么這一機制是否能作用于宇宙體系?當然可以
在理解這一機制在宇宙體系中的作用時,一定要將宇宙加速膨脹的行為考慮進去。這不是一個靜態宇宙,只是有些激的變化,因相對時空而難以察覺。
(2)我們來解答問題2
恒星是強力星體的代表。我們以恒星為例,看一下恒星會不會比地球膨脹速度更快。當然恒星也可以換為黑洞,或其體大質量天體。
假設恒星與地球的時空關系為,恒星流經1秒,地球流經n秒。由地球當時的時空,如a時空,觀測恒星。觀測到恒星上有一長度為L的物體。若地球固定在a時空不動,經歷1秒鐘,物體的長度L,變化為(1+θ)L。即變化(1+θ)倍。
基于光速不變原理,各時空的時間流速比例,應當與尺寸變化倍數比例相同。所以恒星自身觀測,物體的長度應為nL。地球1秒鐘時長,變化為(1+θ)Ln,恒星時間流經 秒。
因此,恒星觀測自身的物體長度變化速度為Vh。Vh= ? = ? = n2θL
也就是說,地球觀測恒星上物體長度增長速度為(1+θ)L-L,即θL時,由恒星自身觀測,其實是速度為n2θL,是n2倍。
另外地球在進行觀測時,自身也在膨脹。
設地球上有一把用于測量物體長度的標尺。標尺長度為L,與物體長度相等。
設地球的膨脹因數為x。地球流經1秒鐘,標尺的長度由L變化為(1+x)L。若地球標尺變化速度與所觀測到的恒星上物體的長度變化速度相同,則觀測不到長度變化。即觀測不到恒星膨脹。即:(1+x)L =(1+θ)L
即x=θ時,觀測為恒星不改變體積。
我們看地球的膨脹速度為Var,與恒星自身觀測膨脹速度Vhr之間的關系。
設地球半徑為ra,恒星半徑在地球觀測為rh,為地球的e倍,即rh=era。恒星自身觀測自身的半徑為rh’= nrh=n era。
將恒星上長度為L的物體,替換為恒星,將恒星半徑替換算式中的L,則得到恒星半徑變化速度Vhr,即Vhr=n2θrh= n2θera。
即當恒星或黑洞膨脹速度達到地球膨脹速度的n2e倍時,才觀測不到變化。當小于該速度時,觀測為減小;大于時,觀測為增大。
由上述推論可知,重力加速度快的天體,不是膨脹速度更快,所以并不必然造成天體間體積失衡。
但天體間的體積處于相對平衡狀態,卻是由宇宙的其他機制自行調節。
綜上所述,對于以上兩個問題的解答,證明沒有萬有引力,但具有萬有引力效果的宇宙體系,可以自然而然的穩定存在和運行。
(注:以上恒星變量的下標為含有h,不是n。以上內容中n是變量,不要弄混。圖2的外圍是圓。是兩個同心圓。只是畫的不精準。)
二、宇宙的驅動力來源
宇宙的運行離不開驅動力。對于宇宙運行的驅動力,科學界有些主流的聲音往往選擇視而不見。這造成了眾多的謎團無法解答,甚至謎團像雪球一樣越滾越大。
比如,推動地球內部運動的驅動力,不可忽視。這股力量,推動了大陸飄移,推起了高山,加熱了巖漿,激發了火山,讓木星、土星氣化。
比如,推動天體的驅動力不可忽視。這股力量,將月球推遠地球,將太陽系推遠銀河中心,使星云不能聚合。
比如,推動原子的驅動力不可忽視。這股力量,引發了量子世界的不確定性,使量子化物質,偶爾無緣由的獲取能量,跳出勢阱。
我們具體來看一下,這些宇宙的驅動力的來源。
(一)時空等效性推動地球大陸漂移及對地球和宇宙的非凡意義
強萬有引力時空的高速時空等效性,對地球和宇宙其他星體的內部活動的驅動,具有重要意義。對質量越大的天體意義越大。
我們知道,宇宙是在爆炸過程當中,星系間的距離越來越遠。其中包括太陽系與銀河系中心間的距離。
那么一個非常重要,但又易于被忽視的重大問題出現了。銀河系核心對地球的萬有引力效果勢必在不斷減小的過程中。萬有引力引發機制(影響物質膨脹或引起“尺長”的機制)在發生變化。
也就是說,地球處于一個持續的,由強萬有引力時空,向相對較弱的弱萬有引力時空遷移的過程中。
遷移的過程中會發生什么呢?
我們已經知道由弱萬有引力時空向強萬有引力時空遷移時會發生鐘慢、尺短、質量增加的現象。現在是遷移過程反轉過來,也就是說,地球持續處于一個鐘變快、尺變長、質量減小的過程。地球處于不停的膨脹當中。
不單地球,宇宙中的幾乎全部天體,都隨著宇宙大爆炸的進程,處于這樣的過程中。
我們繼續以地球為例。
根據相對論中“自然定律統一性原則”,電場力、磁場力,以及其他力和力的相互作用,同步變遷,所以時空遷移,對我們而言,不能查覺。既然不能查覺,那么是否就沒有實際意義?
現實中卻遠非如此!
原因在于,宇宙天體中的萬有引力場(或萬有引力引發機制)分布并不均勻。比如地球,地球的兩極萬有引力場更強,所以時間流速會更慢。雖然相差無幾,但從歷史的長時間軸上看,卻是意義非凡。
因為地球在持續膨脹過程中,而地球兩極的時間流速更慢,所以地球兩極的物質膨脹速度會更慢。
地球兩極以外的物質,因為膨脹速度更快,所以會向地球兩極擠壓并移動。地球兩極以外的物質,被擠壓到兩極附近處時,會對深處物質進行擠壓,進而使深處物質進入地心深處的巖漿。通過漿將物質輸送到地球各處,進行重新分配。周而復始。
按照以上推論,大陸極塊遷移是地球物質大循環的一個自然過程。這個過程永不停歇。由于赤道處時間流速最快,利于物質涌出,所以原始大陸形成在赤道附近。
由地球上的大陸分布可見,隨著原始大陸的遷移,已經在赤道附近形成了明顯的大陸分裂帶。一組大陸具有向南遷移的趨勢,另一組大陸具有向北遷移的趨勢,而兩組大陸之間留出了一個明顯的分裂帶。這個分裂帶在地圖上可以明顯看出。
這顯現了明顯的,原始大陸從赤道附近撕裂,分別向兩極遷移的動向趨勢。南極洲的海拔應該正在持續下降。我手頭沒有數據。有條件可以查找數據或測量驗證。
按照這一趨勢,若干年后,非洲將被撕裂成兩半,南極洲將被吞沒之后會有新大陸出現。
我們講到了趨勢,就應當考慮速度或周期。
我們這里所講的時間流速快慢,可并不是早一天,晚一天的問題。在時間軸上會持續積累出巨大的時間差。假設兩極與赤道的時間流速差是千億分之一,則十億年會相差百分之一年,40億年相差0.04年。數值上相差好像不大。但請結合我們在第一章第(三)節計算的地球膨脹速度Var。地球膨脹速度預估,可能達到8.6千米每秒。0.04年的時間差,夠地球自我翻新好幾輪了。
地球壽命已有40多億年。我們的原始大陸到目前約有不到10億年的歷史,也就是說地球大概有30億年左右是沒有大陸的。對于這史前30億年地球的無大陸空白期,應當表示懷疑這是不合理的。
地球在那30億年的時間長河中,不但有大陸,而且有可能不止一次出現大陸。大陸不停移動,和被兩極附近吞沒和在別處生成。
這種來自時空的驅動力,推動了地球內部運動。推動了大陸漂移,推起了高山,加熱了巖漿,激發了火山。這種時空驅動力可以強大到點燃恒星。恒星核聚變的起始有它的功勞。
由于木星和土星質量更大,這種驅動力更強,進而讓木星和土星維持氣化。這意味著行星的很多熱能不是來自于恒星,可以自行產生。這又意味著遠離恒星或無恒星的行星上,可以維持生命。外星生命可更廣泛。
我們順便關注一下我們的月亮。
月球處于一個比地球環境萬有引力效果小或萬有引力引發機制弱的環境,會造成月球時間流速更快,物質膨脹速度更快,物質質量減輕速度更快。
同樣,這里講的時間流速快慢并不是時差上的早一天晚一天的問題,而是流速問題。在時間軸上會持續積累出巨大的時間差。假設流速差是萬分之一,則一萬年會相差一年。40億年則相差40萬年。
又因宇宙是加速膨脹,計算的40萬年時差會造成年份更久的時差效果。這種時差效果造成的物質結構變化,會保存下來。這就造成了對月球年齡計算偏大的效果。
月球物質的膨脹效果,質量減輕效果,在帶入地球環境時會消失,但物質結構變化,部分被保留下來。
(二)宇宙打破能量守恒和動量守恒,為天體和量子世界提供驅動力
我們先不用強引力時空的高速時空等效性,而是用最經典的相對論知識解答能量守恒和動量守恒是如何被打破的。
根據圖3,先建立運動系模型,運動系W,由E處向F處方向豎直加速。一球體M自A向B做無阻力的勻速運動,速度為V。在加速過程中豎直加速方向,與A、B方向垂直。進而保證在經典力學上,球體M的動能E與動量P,不受豎直加速的進程影響。豎直加速的加速度可以為正,也可以為負,對下文的論述不造成影響。
在經典力學上,球體M的動能E和動量P是不變的,是守恒的。那么我們看一下在相對論體系下會發生什么。
由外部參考系觀察球體M的動能E與動量P的變化。
因運動系W加速度中質量m的變化量未知,所以用P=mV,代入動能公式消除質量m的變化影響。
由公式E= P· ?,可知,在外部參考系中的觀察中,V發生了變化,則必然引起其它,至少一個變量的變化。
當動量守恒成立,即P值不變時,公式E= P· ?,因V減小,則E減小。因此動能E在無外界力量施加的情況下發生改變。動能E不再守恒。
當動能守恒成立,即E值不變時,公式E= P· ,因V減小,則P增大。因此動量在無外界力量施加的情況下發生改變。動量P不再守恒。
因此在時空跨越時,從外部參考系觀察,動能守恒和動量守恒中,至少一個會被破壞。也存在一種可能性,動能和動量全部不守恒。
可能有人會覺得,我們并不跨越時空,這對我們有什么影響哪?
其實我們一直在不停的跨越時空。我們的太陽系在銀河系中速度并不恒定。我們的太陽系受到的銀河系中心的萬有引力效果或萬有引力引發機制]的影響也在變化。這都促使我們跨越時空。
那么,即使我們不停跨越時空,也不必去關心外部參考系或外星人的感受。我們只考慮我們自己運動系的感受就好了。但這個外部參考系可以是昨天或明天的我們自己。也就是說,這兩個不守恒,對我們的未來和過去都存在重大影響。
動能E或動量P,在時間軸上發生變化,造成變化的影響施加方是誰?這會在時間軸上,對運動系自身造成什么影響。
相對論中的時空變換不會破壞另一個時空的守恒。如果外部參考系觀測到不守恒,自身觀測也不守恒。造成的影響是運動系W觀測自身,也會出現實質的動能不守恒或動量不守恒。
我們之所以跳出自身運動系,用外部參考系觀測,就是要避免因自身觀測的局限性,而造成觀測或計算錯誤。
現在我們知道,我們原有的動能或動量守恒是建立在時空不變的前提下。這造成了我們自身觀測的局限性。但我們發現時空基礎錯了,我們的時空并不恒定。也就造成了動能或動量中至少一個不守恒,甚至可能造成能量不守恒。
我們根據找到的局限性,換一個視角進行審視。以自身運動系或自身時空觀測自身。
E=P· = mV· 在任何時空是恒成立的。只是參數會隨時空改變而改變。
在運動系W加速過程中,m會增大,但不會被察覺或檢測到。
質量m是一種獨立的值。是自身定義的自身。是用一種特殊的物體的質量為標準,通過比較得到其他物體的質量。
如果一個運動系或時空中,所有物質的質量,全部統一等比例變化,就不會有質量m的數值變化。因此物體的質量m數值,不會隨時空跨越發生變化。我們在自身運動系或自身時空觀測自身時,就有了一個不變的錨定數值質量m。
假設運動系W,自前一個時空變化到后一個時空。自E到F方向加速。
前一個時空的球體M的動能為E1,速度為V1,動量為P1,質量為m。
以前一個時空觀自身的公式為:E1= mV1· =P1·
后一個時空的球體M的動能為E2,速度為V2,動量為P2,質量不變為m。
以后一個時空觀自身的公式為:E2= mV2· = P2·
在前一個時空到后一個時空過程中,質量m始終不變,是錨定值。而根據前文可知動能E與動量P中,至少有一個發生變化。
我們退回到最基礎的兩個公式:P=mV;E= 。我們假設動能E、動量P中的任意一個發生變化。比如,假設動量P變化。則根據公式,速度V必然變化。假設動能E變化,也由公式得V必然變化。
因此在跨越時空時速度V在數值上必然發生變化。V發生變化,則動量P與動能E在數值上就都會發生變化。
因此,E1≠ E2;V1≠V2;P1≠P2。也就是說,在跨越時空時,運動系內的動能守恒和動量守恒都會被打破。又因在運動系內觀察自身內部,對于球體M,并沒有除動能以外的能量發生變化,所以球體M的總能量因動能改變而改變,能量守恒定律在運動系內被打破。
雖然動能守恒、動量守恒、能量守恒,都被打破,在經典力學上是難以接受的,但這是事實。雖然實際中對它們的打破并不十分明顯,但在運動系自身中,就足以觀測到。并且并不限于運動系模型中的勻速直線運動。只要跨越時空,所有運動都會受到影響。
如果影響因太微弱,在實驗室難以檢測,就抬起頭,仰望星空。
接下來,讓我們看看這些守恒被打破的秘密是什么?
我們關注到,球體M是在沒有外力施加的前提下改變了速度V。這是一切的起因。我們提到了能量守恒被打破,但只是講運動系W自身內部的能量守恒被打破,并沒有否定整體性的能量守恒定律。
我相信事情總有個起因,能量總也要有個出處。
那么,我們就再跳到外部參考系,從能量整體守恒角度審視問題。
球體M的質m,假設運動系W是做加速度為正值的加速運動。加速過程中,質量m的增加量為?m。球體M的能量增加為E?。E?=?mc2。
我們不應忽視,運動系W的加速必然是由外界花費能量驅動的。在加速運動過程中,運動系W會通過質量增加抵抗加速趨勢,這是相對論中所求證過的。球體M作為運動系W中的一部分,也會通過質量增加抵抗加速趨勢。
也就是說E?或?m,是以消耗外界驅動運動系W的能量轉化而來。
宇宙在通過時空抵抗加速趨勢時,有一個有趣的特點。這個特點為什么存在,我們后續再講。這個特點是:時空抵抗加速趨勢的效果是不可以用經典力學對速度進行分解的。
時空是對速度的整體抵抗。
如圖4,運動系W的速度為Vw,球體M在運動系中的速度為V。那么由外部參考系觀察球體M的運動,其實是Vw與V的速度合成,為Vm。
運動系W的加速度方向與Vw的方向一致,造成Vm也存在加速度。時空會抵抗Vm的加速度,但抵抗時并不再將Vm分解成V和Vw,再抵抗,而是整體混合抵抗。之所以講整體混合抵抗,是講對Vm的抵抗,既不是單純對Vw加速的抵抗,也不是等比例將加速度分解到V上進行分別抵抗。
是對Vw加速進行抵抗,但也對V存在抵抗。但抵抗不是線性比例關系。
因為球體M在運動方向上沒有推力,所以速度V遇到抵抗時會減小。也就在運動系W內將球體M的動能守恒、動量守恒、能量守恒,全部破壞。
在運動系W加速時,球體M的速度V會在運動系W內觀測到減小。動能、動量、能量都會減小。
所減少的能量,由外部參考系觀查,用于抵抗了加速,轉化到了球體M的質量增加當中。
請注意,球體M的速度V改變減小是在運動系W內可觀測的,并不是因為時間變慢造成的部分。
在運動系 W加速過程中,我們還體會不到這一宇宙特性的神奇。當運動系W在減速過程中神奇的事情就發生了。
球體M的速度V會在沒有外力作用的情況下增大,動能會增加,動量會增加,整體能量會增加,這都是在運動系W自身可以觀測到的。
如果一個近光速運行的運動系W,出于某種原因,處于減速狀態,而運動系W內部對整體的減速并不知情,那么運動系W內的觀測者,就會發現,運動的物體會自動加速。運動的物體的動能、動量、能量,都會無原由的自動增加。
至于推理,只要將加速過程的速度V減小的推理過程反過來就好了。不再詳述。
我們來看一下這些不守恒,對我們現實世界的影響。
在先已論述了“強萬有引力時空的高速時空等效性”,以及地球甚至整個宇宙物質,都處于萬有引力力學效果減弱或萬有引力引發機制減弱的進程中。也就是說地球甚至整個宇宙物質處于由強引力時空向弱引力時空過渡的進程中。那么就等效為,由高速時空向低速時空過渡的進程中。類似于運動系W由近光速運行狀態逐步減速。
那么宇宙中,什么類似于球體M哪?各種天體都類似于球體M。這些天體被如推動球體M的時空之力驅動。驅動月球遠離地球,驅動太陽遠離銀河中心,使星云不能聚合。
在地球上,沒有大質量高速運行的天體。時空之力對我們地球有什么實質性影響哪?
地球上并不缺乏極高速運行的物體,那就是電子,以及其他量子化物質。由圖4可知,速度越大,合成速度越偏向物體速度,受到的推動力,也就越大。也就是說,時空之力會為地球甚至整個宇宙中的電子,以及其他量子化物質提供驅動力。這股力量引發了量子世界的不確定性,使量子化物質偶爾無緣由的獲取能量,跳出勢阱。
接下來的問題自然是,宇宙背后的能量來自于哪里?能夠持續多久?我們后續講解。
綜上所述,我們知道,宇宙通過時空之力以兩種方式驅動宇宙的物質。而且在自身時空或運動系中觀測,是宇宙打破能量守恒,在無中生有的為物質無限的提供驅動能量。
時空之力產生的第一種方式,如本章(一),是通過物質的時間流速差提供驅動能量。
時空之力產生的第二種方式,如本章(二),是通過由強引力時空向弱引力時空過渡提供驅動能量。
第一種方式,可以強大到點燃恒星,第二種方式可以強大到驅動銀河。
接下來的問題自然是,宇宙背后的能量究竟來自于哪里?能夠維持多久?我們后續講解。
參考文獻
[1]萬有引力中的易混淆問題剖析[J].況建鋒. 中學生數理化(高一版).2010(03)
作者簡介:
李興文,1982,男,漢,籍貫:山東省濱州市,職務:工程師,學歷:本科,單位:上海科斗電子科技有限公司,研究方向:物理,單位所在省市及郵編:上海市,201499。