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引力神话的根源——解释惯性力学三定律

时间:2006-11-23栏目:物理论文

为《相对论的意义》一书的最后就告诫想用量子力学解决引力问题的一些人:“……但是无人知道怎样获得这种理论的基础”。也就是说,没有引力与微观量子有关的经验事实基础,此企图是行不通的。


4、关于熵空间


牛顿绝对空间与熵空间及有重力场空间与负熵空间的区别是:负熵空间是具有复杂物理性质的空间,是我们科学要继续努力探讨的空间。熵空间在形式上(不是实质)有“各向同性”,负熵空间则没有“各向同性”。有无重力场空间仅是熵和负熵空间复杂物理性质中的一方面。一般的来说,有重力场的空间就是负熵空间,仅在恒星、行星及某些卫星周围存在。


5、关于参考系问题


参考系问题是力学的操作性问题,有一定的“人为性”。这是属于“科学共同体”约定的问题。我在此不进行抽象地长篇累牍地来说明。我仅仅举一个实际的例子。对“太空实验室”里的“失重”状态,有两种选择:一是把太空实验室里的任何物体(包括小微粒等)都看作是围绕地球公转的“物体”来对待,其参考系是地球,其背景是地球的重力场空间;二是把太空实验室里的空间及其“邻域”“当作”“绝对空间”,但是,此“绝对空间”的真实背景仍是地球的重力场空间。背景空间是“绝对的”(客观的)。不能把坐标系与背景空间混在一起。


(三)“重力场是产生出来”的事实根据


还有一个非常重要的问题。就是重力场的产生问题。此问题几乎在我的所有的文章里都提到了。我在此节补充了一个新的事实,就是我在杂志上发表的名为“引力是产生出来的”的文章里着重提到的一个被人们忽视的事实。(那篇文章之所以没有直接说“重力场是产生出来”,是因为当初我担心杂志的“编审”不能通过我的关于“引力”内容的第一次发表的文章。)
牛顿的“任何物体之间都有超距的引力”的认识有两方面的错误:一是任何物体[没有区分开有演化过程的天体物体(整体天体,见我以前的文章)与没有演化过程的物体(包括某些天体)];二是引力(由牛顿惯性的局限性产生的)。关于“引力”本身的错误我已经讲了。
牛顿的“绝对空间”是自然而然存在的;但是,重力场如果也是“自然而然”存在的,就会出现了难解决的新矛盾。在爱因斯坦那里,重力场(他说是引力场)的产生问题是被明确“搁置”的问题(见爱因斯坦的有关原著)。物体的“广义惯性”的不同表现问题仅是物体与其外部空间的关系问题,是一个相对于“重力场产生问题”的独立的问题。同时,爱因斯坦也试图把“自然而然”存在的“牛顿绝对空间”问题转化为“不存在”的问题,也就是说,当作“弯曲空间”的曲率半径无限大的极限情况。以此可以回避重力场的“来源”问题。
我之所以说有了牛顿的“任何物体之间都有引

力”结论,那么什么引力场概念或什么“等效原理”(低速的)及我的惯性力学三定律,都没有成立的必要。为什么?因为有了“引力”何必用“场”呢,(力与场的概念上的理解,我已经在我以前的文章里多次阐述过了)不是多余了吗。如果我们承认“引力场”概念,那么牛顿的“任何物体之间都有引力”结论就无形地转化为“任何物体(质量)周围都会‘自然而然’存在引力场”的结论。如此的推论,就会产生新的问题新的矛盾:用物体依其“广义惯性”在重力场里运动,那么,此物体本身的周围是否也有“引力场”?如果有,那么此物体本身的“引力场”与其不是本身的引力场有什么关系?是谁在谁的引力场里?那么物体本身的“广义惯性”有没有必要存在了?……。有人说什么:爱因斯坦说的,如果手里拿着一根铁棍,让它高速旋转,就会产生“引力波” (我也不知道此说法的出处)。如此的推论,不还是牛顿的前提吗。目前在此问题上的思维的混乱不是到处可见吗!我的结论是:牛顿的“绝对空间”是自然而然存在的;但是,重力场可不是自然而然存在的,是产生出来的。(于是,什么“引力波”存在的结论是没有根据的。既然是没有根据,为什么还要花巨资建造设备去企图发现根本就不存在的“引力波”。)那么,就必须取消“任何物体(质量)都可以‘产生’重力场”的结论。”问题的关键在于是不是所有的“物体(质量)都会‘有’重力场”。如果都会有,那还是回到牛顿的“引力”那里去吧,何必还要什么“引力场”、什么“等效原理”、什么惯性力学三定律等。如果“不”都会有,则必须有“事实根据”:哪些物体之间没有“引力”,哪些物体之间有“引力”。于是,问题就转化为“物体”上了。也就是说,客观物体必须有区别,也就是不仅仅都是有质量,就没有了区别,而是除了“质量”的共性以外,还有区别。此区别,我已经在我以前的文章里说过了。 
我现在列举两个观测事实:(我担心有的人没有看到我在杂志上的文章,我就在此重复叙述一下。) 
1、在“海洋中,按重力理论(注:是指牛顿引力理论)应该引起很大的负值重力异常,可是重力异常却接近于零。(注:在海洋面位置,地球的重力等势面与海洋面同一。在海洋位置的重力等势面的重力值是地球“整体”的“平均”值,也就是基准值或正常值。所谓的重力异常,就是偏离此正常值。而海洋的“质量”小于地壳固体的“质量”,按牛顿的“质量小引力也小”的理论,所以,应该引起很大的负值重力异常,但是,实际测得的结果是重力异常接近于零,说明地球的局部质量没有“引力”效应。)在山岳地区应该引起很大的正值重力异常(大于正常值),但实际所测得的结果往往小于正常值。”(摘自《物理通报丛书》,第二集,《近代物理学介绍》第236页,科学技术出版社,1959年版)(注:此在山岳地区实际测得的值也是说明地球的局部质量没有“引力”效应)
2、“发现了由喜马拉雅山的吸引力(是牛顿引力)对垂直线的影响,只占山应有的吸引力的三分之一。在南美洲及其他地区也发现了类似的现象。甚至有人测量因山的吸引力而发生的倾斜,不仅为零,有时还为负数。”(摘自李四光的著作,《天文、地质、古生物》第78页,科学出版社,1972年版。)(注:所谓的“应有的吸引力”是指在正常的山的质量按牛顿引力计算的值。此测量结果说明山的“质量”大小与“引力”无关。)对于此类测量结果,有人就提出了地壳均衡代偿假说来解释此现象。但是,李四光作为一位严谨的科学家,又指出了:“事实上,地壳各部分均衡代偿现象是极不均衡的”(该文的第80页)。也就是说,此假说也不成立。于是,只有一个解释,无论山的质量有大有小,都没有牛顿的引力效应。
总结以上的两个观测事实,地球上的局部质量没有牛顿的引力效应。而作为地球的“整体”才有“引力”效应。可想而知,卡文迪斯的实验结果应该是“虚假”的。也就是说,连山的“引力”都没有,何况是比山的质量小几个数量级的实验室里的两个小球!那么,就只有一个结论,仅是像地球一样的天体的“整体”才有重力场。可以说:我总结的惯性力学三定律是对前人成就的总结,没有给人们带来真正意义上的“新的知识”,那么,我又可以说,我的“仅是像地球一样的天体的‘整体’才有重力场”的结论,才给人们带来了真正意义上“新的知识”。惯性力学三定律与此结论在理论逻辑上有其自恰性。
关于进一步的“整体”方面的论述,我已经在我以前的文章里基本上叙述了。在此,我就不重复了。由于我在杂志上发表《惯性力学与整体科学体系》文章时受篇幅的限制,有一段关于“整体概念的哲学角度的定义”没有写上去,我在此文补充上。如下:
{哲学上的整体概念
整体这一词的内涵是:整体是若干要素以一定方式联系起来的统一体。以前哲学及日常概念中的整体概念往往与“总体”混在一起,总体概念没有“若干要素与联系方式”内涵。上面“整体自然观的本体论”一节所列举的整体就是整体概念外延的自然整体部分。所谓联系方式就是结构。整体有其本身要素所不具备的性质。整体观有联系观(结构)与发展观(变化的目的性与演化性)两大组成部分。当说到“世界是具有普遍联系的整体的时候”,这也是笼统的认识。只有整体观及整体的结构观才有其清晰的认识。 
从整体的组成要素角度,整体可分为基本整体与系统整体(系统整体这一词在具体运用时,可省略整体这一词)这两大类。基本整体的组成要素都是非整体;系统的组成要素含有两个以上基本整体;大系统的组成要素含有子系统。比如:地球的组成要素有地核、地幔、地壳、大气层,其中的每一个要素都不能构成独立的整体,所以,地球是基本整体;太阳系的组成要素是太阳与九大行星,其中的每一个要素都是整体,所以,太阳系是系统。又由于九大行星中有行星系这一子系统,太阳系又是大系统。在具体运用基本整体、系统与大系统这三个概念时,要限制在某一层次左右、某一种类的整体及有某种联系的角度的范畴,否则,容易造成表达涵义上的混乱。比如:当我们说地球整体的组成要素的时候,就不能说还有氧分子要素,因为氧分子属于微观层次。 
从整体结构形式的角度, 整体有两种基本结构,即中心式与耦合式。比如:地球、太阳系与细胞,就是中心式结构;而分子则是耦合式结构。比较高级与复杂的系统一般同时具备这两种结构。中心式系统的核心整体,在系统中往往具有决定系统整体属性的重要地位。}

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