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地球重力场是由于地球的辐射和自转形成的

投稿时间:2013-04-20 21:27 投稿人:韩永全 【字号: 访问量:

我在本栏目发表的《地球的质量在减少》一文指出,地球的质量由于本身的辐射在减少。其实辐射不仅是地球的质量在减少,而且是地球形成重力场的主要原因(辐射的质量形成重力场)。我们知道,爱因斯坦推导质能方程时指出,辐射的速度是光速,并且推出质能方程的表达式:E=mc2,c是光速。所以我们可以说,如果引力场是由于辐射形成的,那么引力的作用也应该是光速,即引力波是电磁波的速度——光速。

一、地球引力场形成的分析

引力是由于空间的弯曲形成的,产生引力的空间(即引力场)是由于物体的辐射形成的。众说周知——地球是辐射的,并且是自转的。正是由于地球的这一特点,导致地球形成的辐射是弯曲的,即地球的引力空间(引力场)是弯曲的。地球由于辐射、自转形成的引力空间的弯曲程度是地球引力场大小的量度。

引力场形成的条件:1、辐射,2、自转,缺一不可。辐射是任何一个物体都具备的,也就是说,两个物体如果能相互吸引,至少有一个物体是自转的。自转的物体产生引力场——弯曲的引力空间,弯曲的引力空间通过作用存在引力场之内物体的辐射产生引力,即弯曲的引力空间“下压”存在引力场的物体,其实就是是向心,向心的原因是因为离转动中心越近引力空间的弯曲程度越大,和万有引力论述的两个物体的引力和距离的平方成反比是一致的。

我做了一个类似实验:用一个圆形器皿盛有一定量的水,从器皿的中央使水旋转起来,造成器皿中央的水旋转的角速度大于边缘水的角速度,即造成中央的曲度大于边缘的曲度,水中的悬浮物向中央(曲度大的方向移动)移动,应该从侧面说明了引力是由于空间的弯曲形成的,下面我再从理论论述这一观点。

我总结的辐射规律:任何物理都在辐射,辐射使物体的质量减少。物体由于辐射减少的质量与物体的密度、热力学温度、表面积、时间的乘积成正比。数学表达式,m = B × ρ × T × S × t ,其中B是比例常数,ρ 是物体密度, T是热力学温度,S 是物体表面积,t 是物体辐射的时间。由辐射的数学表达式得出:温度大于热力学温标零度的物质都会辐射。(这一论述被美国物理学会2013年四月会议录用,录用链接地址:http://meetings.aps.org/Meeting/APR13/Event/192515、三、四月会议是美国物理学会中重要的两次会议。)说明辐射的强度和物体本身的质量、密度、温度、表面积、时间有关,换句话说,引力的大小也和这些因素有关。分析辐射的表达式可知,对一般物体来说,影响物体辐射强弱的主要因素是:质量、密度(密度越大、表面积越大,质量就越大)——这一结论也和万有引力论述的两个物体之间的引力和质量成正比相吻合。对于宏观物体并且密度不太大,而质量的变化范围较大,这就是质量能决定引力大小的主要原因,这方面牛顿做得好,总结出万有引力定律。

作为质量标准的模型,118年质量消失50 微克。下面我们根据这一客观事实粗略推算一下比例常数 B。由于作为千克标准的模型是:高和直径都是约39毫米的圆柱,我们容易推算出它的密度和表面积,ρ = 21475,S = 0.0072,为了方便,取T = 300k,推算出:t = 372124800,m = 0.00000005(都是国际标准单位制),进而计算出:

B = m / ρ·T·S·t = 0.00000005 / 21475×300×0.0072×372124800 = 2.9×10-21

其实,在宏观世界,密度不太大、密度的变化也不太大的情况下,引力大小质量能作为引力主要因素,可以舍去其他因素——近似处理。在微观世界,由于质量很小、变化范围也不大,导致质量不能成为引力形成的主要因素,而密度较大,且密度的变化远大于质量的变化,质量的变化已不能制约引力的变化,此时密度的变换能制约引力的变化,密度可以作为引力形成的主要因素代替万有引力定律表达式的质量。所以在微观世界,我们用密度作为引力的主要因素,舍去其他次要因素,仍然应用万有引力定律的逻辑规律计算引力,这种合理变化使得万有引力规律还能应用到微观世界,并且能解释原子核的构成,即密度引力大于静电力,从理论上统一万有引力、强相互作用、弱相互作用。密度、质量作为引力的因素计算引力,都是对引力大小的近似处理。
解析为什么引力表现为和两个物体的质量成正比和两个物体之间的距离平方成反比:由辐射方程的规律可以看出,质量越大(密度越大、表面积越大,质量就越大)辐射越强,引力场作用的是辐射,所以质量越大引力越大,表现为和质量成正比;由于自转离辐射中心越近,弯曲的程度越大,即两者越近引力也大,表现为和距离的平方成反比。
二、尝试准确描述引力场
尝试准确描述引力、引力场,地球辐射和自转的过程是形成引力场的过程。推广到一般,所以要准确描述引力、引力场的大小必须考虑辐射和自转。引力形成引力场的重要因素是辐射、自转,由辐射的数学表达式可知,物体辐射的强度和物体的密度、温度、表面积有关,形成引力场的另一个因数是自转。由上述分析可知,万有引力定律的逻辑描述是正确的,即描述引力的制约方式是正确的,但是确定引力的制约因素是物体的质量不准确。有上述分析可知,应该用物体的辐射强度和自转角速度的乘积代替万有引力定律中的质量。引力的表达式为:F=G(B × ρ1 × T 1× S1×ω1)(B × ρ2 × T 2× S 2×ω2)/R2,所以引力场强的大小的表达式是:E=G(B × ρ × T × S×ω)/R2,其中,R是距辐射源中心的距离,ω是辐射源自转的角速度,G是引力恒量(不是万有引力恒量)。特别地:不自转的物体不能形成引力场,表达式因没有速度V这一因素,但是它可以受到引力场的作用,和产生引力场的物体相互吸引(因为他虽然不自转,但是它仍然辐射)。这样的描述不仅适用于宏观世界的普通物质,也适合宏观世界密度较大的天体,还适用于微观世界的微观粒子,例如质子和质子由于密度较大,它的引力也大于静电力,轻松解决原子核的组成问题,而不需要引入强相互作用。这样的描述不仅考虑到物体的质量,还考虑到物体的密度等因素,较为全面地、准确地反应了引力形成过程的本质。
结论:其实,引力的本质是引力空间的弯曲形成的。
关于密度和引力的关系及计算参考链接:http://www.docin.com/p-154191250.html,该文章发表在《青年科学》2010年4月上半月。
参考文献:本栏目发表的《地球的质量在减少