對相對論主要方程的擴展和修改

2020-11-25 張祥前

本文大寫字母為矢量。

百度 張祥前新浪博客統一場論6版 可以看到統一場論原文。

一,物理、質點、物質的定義:

幾何世界是我們人對物體和空間的描述,而物理是我們人對幾何世界運動變化的描述。

為了描述物體在空間中的運動的方便,我們不考慮物體的形狀和線長度,把物體理想化,看成一個點,稱為質點。

注意,本文中如果要討論質點的體積和幾何長度是沒有意義的,因為違反了我們的約定。

物質是由物體和空間組成的,不依賴我們觀察者的描述而客觀存在的就是物質。

二,統一場論基本原理。宇宙是由質點和它周圍空間構成的,不存在第三種與之並存的東西,一切物理現象都是我們對質點運動和空間本身運動的描述。

除質點和空間外,其餘一切物理概念,像位移、時間、場、質量、電荷、速度、光速、力、動量、能量、熱、聲音、顏色-----都是我們觀察者對質點在空間中運動和質點周圍空間本身的運動所描述出來的一種性質。

三,如何描述空間本身的運動?我們把三維空間分割成許多小塊,每一小塊叫空間幾何點,簡稱幾何點,或者叫空間點。幾何點運動所走過的路線叫幾何線。描述這些幾何點的運動,就可以描述出空間本身的運動。

四,統一場論基本假設;

宇宙任何物體【包括我們人的身體】周圍空間都以光速度C【統一認為光速可以為矢量,矢量光速方向可以變化,模不變,用大寫字母】、以觀察者為中心輻射式的運動。

五,時間、光速的物理定義。

時間是觀察者周圍空間以觀察者為中心、以光速發散運動給觀察者的感覺,時間的量與我們觀察者周圍空間幾何點以光速度C走過的路程成正比。

光速反映了時空同一性,即時間的本質就是光速運動空間。光速可以是矢量,矢量光速方向可以變化,模不變,標量光速不變。

六,三維螺旋時空方程 以相對於我們靜止的物質粒子o點為原點建立坐標系oxyz,oxyz系中任意一個幾何點p,在時刻t』從o點出發,經過一段時間t後,在t」時刻到達p點所在的位置x,y,z, x,y,z是時間t的函數,由o點指向p點的失徑為R(數量為r) 。 R(t)=(x,y,z,t)

R(t)=(a sinωt)J + (bcosωt)l + Ct

ω為角速度,J和L是單位矢量。o點靜止時候

(a sinωt)J + (bcosωt)l= 0

七,,時空同一化方程

由於時間與幾何點以光速c運動走過的路程成正比,所以: R(t) =ct【r】= xi+yj + zk 如果認為光速在某種情況下可以為矢量,則: R(t) =Ct= xi+ yj + zk r =ct=x+y + z

八、空間的運動具有波動性。 r/x + r/y +r/z

= (r/t)/c. ▽ R

= (R/t)/ c.

波動速度是光速。

九、場的定義。 相對於我們觀察者,由質點指向周圍空間中任意一個空間幾何點的位移矢量隨空間位置變化或者隨時間變化,這樣的空間稱為場,也可以叫物理力場。

十,引力場的幾何定義。 質點o相對於我們觀測者靜止,周圍空間中任意一個幾何點p在零時刻以光速度C從o點出發,沿某一個方向運動,經歷了時間t,在t'時刻到達p所在的位置,讓點o處於直角坐標系xyzo的原點,由o點指向p點的矢徑為R =C t = x i+ yj + z k 我們以 R =Ct中R的長度r為半徑作高斯球面s =4πr【內接球體體積為4πr/3】包圍質點o。 o點周圍的引力場A表示o點周圍在體積4πr/3內有n條幾何點的位移矢量R =Ct, A =k g n R /(4πr/3) k為比例常數。 g為萬有引力常數。

十一,質量的幾何定義。 以上質點o的質量m就表示在高斯球面s = 4πr【內接球體體積為4πr/3】內,包含幾何點矢量位移R =Ct的條數n和立體角度4π的比值。 m= 3 k n /4π

我們引入立體角Ω概念,把質量方程m = 3k n /4π寫成普遍形式: m = k n /Ω 中n和Ω可以是變量,相應的有比較普遍的引力場方程: A =g m R /r = g k nR/Ωr 十二,變化的引力場產生電場。 上式中o點在周圍空間產生的引力場A = gk n R/Ωr中,質量m= k n /Ω隨時間變化產生電場

E = gk【d(kn/Ω)/dt】R/Ωrg =k』 【dm/dt】 R/Ωr

其中g, k』為常數。

十三,電荷的幾何定義

以上的質點o如果具有電荷q,則:q = 4πε。k』g(dm/dt)= 4πε。k』g [kd(n/Ω)/dt]

其中ε。為介電常數。

電荷也是周圍空間圓柱狀螺旋式運動造成的,圓柱狀螺旋式包含了旋轉運動和旋轉平面垂直方向的直線運動。

正電荷周圍空間的直線運動部分是以光速、以電荷為中心輻射式發散運動。正電荷周圍空間旋轉運動部分是逆時針旋轉。

負電荷周圍空間從無限遠處以光速、向電荷收斂運動。負電荷周圍空間是順時針旋轉。

十四,變化的電場產生磁場。

以上的電荷o點相對於我們觀察者以速度V運動的時候,可以引起V垂直方向的電場E的變化,變化的部分我們可以叫磁場B , B = 常數乘以(V× E),統一場論和相對論都認為這個常數為c ,所以有 B =V× E/c

十五,統一場論動量公式物體靜止時候周圍空間以矢量光速C運動,因而具有靜止動量P』=m』C

物體以速度V運動的時候,由於光速不變的限制,運動動量

P = m(C- V)

標量式為:p= mc√(1-v/c)

相對論和牛頓力學動量方程只是統一場論動量方程中矢量光速C=0的特例。

十六、力的定義和統一場論動力學方程。 力是物體在空間中運動狀態或者物體周圍空間本身的運動狀態的改變程度。

F = dP/dt = Cdm/dt - Vdm/dt +mdC/dt-mdV/dt

(C-V)dm/dt為加質量力, Cdm/dt 是電場力,Vdm/dt是磁場力,mdV/dt牛頓慣性力,也是萬有引力,mdC/dt 是核力。

相對論動力學方程只是統一場論動力學方程中Cdm/dt = 0,mdC/dt = 0的特例。

牛頓力學動力學方程只是統一場論動力學方程中Cdm/dt = 0,mdC/dt = 0,Vdm/dt 0 的特例。

十七、能量的定義和統一場論能量方程 能量是物體在空間中【相對於我們觀察者】運動程度或者物體周圍空間本身運動的運動程度。

統一場論能量方程為:

e = mc√(1- v /c) = m』c =常數

m』c為o點靜止能量,mc√(1- v /c)為o點以速度v運動時候的能量。

把式√(1- v /c)用級數展開為√(1- v /c)≈1- v /2c······,這樣式mc√(1- v /c)可以表示為:

mc√(1- v /c)≈mc- mv /2······

上式中ek ≈ mv/2為經典力學的動能公式。

相對論能量公式為:

靜止能量e靜 = m』c,和統一場論一致。

以速度v運動時候能量為e動 = mc,其中運動質量m和靜止質量m』滿足關係:m = m』/√(1- v /c)。這個和統一場論不一樣。

經典動能ek ≈ mc - m』c,這個和統一場論一樣的。

十八,動量和能量關係式

統一場論動量[標量形式]p = mc/√(1- v /c)和能量e = mc√(1- v /c)滿足以下關係:

e = p c

相對論給出了不同的關係:e = pc+m』c

十九,光子模型。

光是加速運動的負電荷產生了反引力場,抵消了附近【或者自身】電子的靜止質量,電子靜止質量和電荷消失處於激發狀態,靜止在空間中【空間時刻光速運動】以光速運動。

電子受到了加質量的力F = C dm/dt(電場力)- V dm/dt(磁場力)的作用而質量消失,處以激發狀態已光速運動。C是矢量光速,V是電子的運動速度。

運動光子的動量P = m C

m是光子運動質量,C是矢量光速。光子模型一種是兩個激發電子繞一個軸線旋轉運動,又在旋轉平面的垂直方向上以光速運動。一種單個激發電子以柱狀螺旋式在運動。

光的粒子性是因為光子是激發電子,波動性是因為光子靜止在空間中隨空間波動而運動,光的波動性是因為空間本身的波動,空間本身的波動速度是光速。

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