摘 要:本文從多方面舉例并論證了物體的阻力根源于物體內(nèi)部阻力弧的狀況及其變化情況。
關(guān)鍵詞:存量 概念數(shù) 阻力弧 阻力原理(動(dòng)勢(shì)原理)
中圖分類號(hào):TU471.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)08(c)-0094-02
1 世界的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)
首先我們先從一個(gè)小故事入手。有一個(gè)兔子追烏龜?shù)男」适拢簽觚斣谕米忧懊?0米,兔子追烏龜,在兔子追上烏龜這50米多的時(shí)候,烏龜向前爬了5米,兔子再向前追了5米,這時(shí)烏龜又向前爬了5/10米,兔子又追了5/10米,烏龜又向前爬了5/100米,以此類推,5/1000米、5/10000米、5/100000米……以至無(wú)窮,得出兔子永遠(yuǎn)也追不上烏龜?shù)慕Y(jié)論。速度、時(shí)間、路程的關(guān)系小學(xué)生也會(huì)明白,而我們?cè)谶@里可以探討“無(wú)窮小”的問(wèn)題,按這個(gè)故事情節(jié)下去,這5/100米、5/1000米、5/10000米……無(wú)限推移,只要是分?jǐn)?shù)有個(gè)值,兔子和烏龜間就有一段距離,不管距離長(zhǎng)短有多少。但是“小”有極限嗎?如果“小”有極限,而我們確定的國(guó)際長(zhǎng)度單位的標(biāo)準(zhǔn)值“米”是絕對(duì)的,那么“無(wú)窮小”就有個(gè)值,兔子和烏龜間按速度、時(shí)間、距離關(guān)系式追上烏龜?shù)脑捄苋菀桌斫?。那如果“小”沒(méi)有極限呢?小可以無(wú)限的小下去,兔子追烏龜是無(wú)限的接近這個(gè)“小”呢?根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,時(shí)間失去了絕對(duì)性,那么兔子只能是無(wú)限的接近這個(gè)小,永遠(yuǎn)也趕不上了。而根據(jù)牛頓的絕對(duì)時(shí)空論,兔子確實(shí)是趕上了而且超過(guò)烏龜,但根據(jù)本文最新的物理理論,卻是錯(cuò)誤的。我們應(yīng)該把牛頓的絕對(duì)時(shí)空論和愛(ài)因斯坦的相對(duì)論結(jié)合起來(lái),才是正確的。正是由于時(shí)空的絕對(duì)性,所以兔子才能追上烏龜。兔子追烏龜?shù)木唧w過(guò)程已經(jīng)分解成很多小段,那么為什么人會(huì)有兔子追不上烏龜這樣的感覺(jué)呢,原因就在于每一段的時(shí)間是非均勻的,時(shí)空發(fā)生了曲變。實(shí)際上兔子追烏龜一開(kāi)始時(shí)空便發(fā)生了曲變。如圖1:注解由于兔子速度較烏龜快,所以曲率較大,與一般的生活常識(shí)恰恰相反。
圖1
而對(duì)應(yīng)于反映到人感覺(jué)、思維的時(shí)間則發(fā)生了裂變。所以我們的頭腦里會(huì)感覺(jué)兔子永遠(yuǎn)也趕不上烏龜。
牛頓曾提出絕對(duì)時(shí)空論,我們是不能完全否定的,完全否定則意味著否定了時(shí)空。而愛(ài)因斯坦的時(shí)空觀則認(rèn)為時(shí)空都是相對(duì)的,實(shí)際上否定了時(shí)空的絕對(duì)性,也失之于片面。我們只需把(絕對(duì)時(shí)空)作為一個(gè)理解的內(nèi)容加入到現(xiàn)實(shí)時(shí)空中,現(xiàn)實(shí)時(shí)空中蘊(yùn)含了(絕對(duì)時(shí)空),因此,我提出“兔子永遠(yuǎn)也趕不上烏龜”作為一個(gè)命題,也就不無(wú)道理。也就是兔子雖然在現(xiàn)實(shí)時(shí)空中趕上甚至超過(guò)烏龜,如果兔子和烏龜?shù)馁|(zhì)量相同,兔子的絕對(duì)量則永遠(yuǎn)也趕不上烏龜。所謂絕對(duì)量也就是物體的存量。我們以前有一個(gè)倒數(shù)的概念,兩個(gè)分?jǐn)?shù)相乘乘積為一的兩分?jǐn)?shù)互為倒數(shù)。這里我們提到一個(gè)新的概念,也就是兩分?jǐn)?shù)相加為一的兩分?jǐn)?shù)互為關(guān)系數(shù),(也叫概念數(shù)),在數(shù)學(xué)和物理學(xué)中我們常常要用到概念數(shù)(關(guān)系數(shù)),比如愛(ài)因斯坦相對(duì)論計(jì)算的物體的質(zhì)量隨速度的變化有一個(gè)計(jì)算公式里面的1-v2/c2就是計(jì)算v2/c2的關(guān)系數(shù)(概念數(shù))。以物體靜止質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)1,則物體的存量與物體的質(zhì)量增量的關(guān)系互為關(guān)系數(shù)(概念數(shù))。假定物體的靜止質(zhì)量為100,運(yùn)動(dòng)時(shí)物體的存量為20,運(yùn)動(dòng)時(shí)與靜止時(shí)比值為1∶5,那么運(yùn)動(dòng)時(shí)物體的質(zhì)量為100+20×4=180。如運(yùn)動(dòng)存量為80,則運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為120。鑒于以上所說(shuō),我想談?wù)剱?ài)因斯坦的狹義相對(duì)論中的鐘慢、尺縮效應(yīng),如圖2。
圖2
由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn),可見(jiàn)v1>v2,兩者相比之下,v1的時(shí)間絕對(duì)量坍縮,釋放時(shí)間有效量,在物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中,時(shí)間有效量予以補(bǔ)充。釋放的時(shí)間有效量是虛的,但在現(xiàn)實(shí)世界中卻有效用,是有效的。
t1=t絕對(duì)+t有效 t2=t絕對(duì)
為什么會(huì)釋放時(shí)間有效量呢,這里也有一個(gè)“趕不上”的問(wèn)題,“趕不上”是由時(shí)空彎曲造成的,因?yàn)闀r(shí)間中有絕對(duì)量,“趕不上”的話,就會(huì)由“時(shí)間有效量”予以補(bǔ)充。為什么會(huì)由時(shí)間有效量補(bǔ)充呢。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界的時(shí)間是統(tǒng)一的,時(shí)空是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式,沒(méi)有超時(shí)間,也沒(méi)有超空間,現(xiàn)實(shí)時(shí)空的法則必須在可能中予以實(shí)現(xiàn),在這里,時(shí)間有效量也可叫做時(shí)間空量。一般的話t1中的t絕對(duì)不可能大于等于t2中的t絕對(duì),只可能小于t2中的t絕對(duì),當(dāng)然這種小于是概念上的,其值隨兩物體的相對(duì)關(guān)系變化而變化。正是概念上的小于,所以t1中的t有效進(jìn)行補(bǔ)充。在現(xiàn)實(shí)時(shí)空中,當(dāng)t1中的t有效越大,那么t1中的t絕對(duì)較t2中的t絕對(duì)越小,或者說(shuō)小得更多,所以體現(xiàn)在時(shí)鐘上就是時(shí)鐘變慢了。從b到a的可以很短,v2=0,t2=0,直至為0,也就是處于靜止。而v1可以很大,一直大下去,大到v1=300000 km/s,也就是速度的極限,速度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的比對(duì),在現(xiàn)實(shí)時(shí)空中體現(xiàn)為時(shí)空的彎曲性。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論只看到了時(shí)間的相對(duì)性,沒(méi)有看到時(shí)間的統(tǒng)一性,也是不對(duì)的。像運(yùn)動(dòng)的火車(chē)與火車(chē)站的人相互之間的關(guān)系,實(shí)際上,由于時(shí)間的統(tǒng)一性,愛(ài)因斯坦計(jì)算的火車(chē)上的鐘變慢的時(shí)間比實(shí)際要大,因?yàn)榻y(tǒng)一的時(shí)間會(huì)中和一部分火車(chē)上時(shí)鐘變慢的時(shí)間。
同樣道理,尺縮效用也可以作如下解釋,尺子在一般時(shí)空(現(xiàn)實(shí)時(shí)空)是筆直的,如果速度較大,時(shí)空彎曲,空間絕對(duì)量坍縮了,釋放了空間有效量,以光速為標(biāo)準(zhǔn),尺子的速度多大,曲率就有多大,也就是尺子彎曲的曲率,尺子在彎曲,在人的眼中觀測(cè)猶如變短了,不難得之。按數(shù)學(xué)的觀點(diǎn),尺子也確實(shí)變短了。如果尺子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到光速,那么尺子曲率會(huì)極大,大到坍縮為一個(gè)點(diǎn),連長(zhǎng)度也沒(méi)有了。這很容易讓人想到“命運(yùn)”之類的東西。因?yàn)椤摆s不上”,所以就必然會(huì)出現(xiàn)“旋轉(zhuǎn)”,為什么呢?我們看看下面的路程、速度、時(shí)間的關(guān)系圖(見(jiàn)圖3)。
圖3
速度與路程是兩個(gè)相對(duì)立的概念,在現(xiàn)實(shí)世界中,速度×?xí)r間不可能大于等于路程,只可能小于路程,(或者可以說(shuō)是概念上的小于)但是現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一的時(shí)間要實(shí)現(xiàn)自己,就必然通過(guò)曲變實(shí)現(xiàn)自己,所以時(shí)空曲變,物質(zhì)運(yùn)動(dòng)得以“曲線”運(yùn)動(dòng),宏觀天體中的太陽(yáng)系九行星繞太陽(yáng)作橢圓運(yùn)動(dòng),電子繞原子核運(yùn)動(dòng),根本原因也在于此,不僅宏觀天體、微觀世界如此,地球上一切具體事物,例如一塊木頭,其內(nèi)部也是在不斷的旋轉(zhuǎn),我們可以給予一個(gè)專有的物理名稱或概念叫“阻力弧”,當(dāng)然這里不是說(shuō)其內(nèi)部的分子、原子在繞木頭中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)旋轉(zhuǎn),而是一個(gè)力的系統(tǒng)。如圖4所示。
圖4
這個(gè)力的系統(tǒng)既實(shí)也虛,“虛”的是木頭內(nèi)部分子、原子并不是實(shí)有的圍繞一個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的。“實(shí)”的話是指其阻力弧是一個(gè)力的系統(tǒng),這個(gè)力的系統(tǒng)與外界相關(guān)聯(lián)?,F(xiàn)實(shí)世界中的一塊木頭是一個(gè)力的系統(tǒng),一個(gè)氫分子是一個(gè)力的系統(tǒng),太陽(yáng)系是一個(gè)力的系統(tǒng),整個(gè)宇宙是一個(gè)大的力的系統(tǒng)。這樣阻力弧有何意義呢?下面我將闡述本文主要觀點(diǎn)。
2 阻力原理
太陽(yáng)系有九大行星以橢圓形式繞太陽(yáng)作有規(guī)律的運(yùn)動(dòng),相對(duì)而言行星運(yùn)動(dòng)位置不會(huì)發(fā)生太大的變動(dòng),為什么呢,這里牽扯到一個(gè)動(dòng)勢(shì)問(wèn)題。對(duì)于太陽(yáng)而言,行星位置越發(fā)生較大的變動(dòng)阻力越大,相對(duì)位置變化與阻力有比例關(guān)系,所以九大行星與太陽(yáng)相對(duì)位置基本恒定,這就是自然界的反動(dòng)勢(shì)原理。而對(duì)于人而言就不同了,恰恰相反,假如一個(gè)人有太陽(yáng)系那么大,他用手摁地球,最開(kāi)始的時(shí)候,地球偏離軌道很小,這時(shí)的阻力最大,越往下摁,阻力越小,摁下去的距離越大,阻力越小。同樣,相對(duì)位置變化與阻力也有比例關(guān)系,這就是動(dòng)勢(shì)原理,也就是我所說(shuō)的阻力原理。其實(shí)在生活中我們小時(shí)候玩陀螺,也有類似的體驗(yàn),在陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),一開(kāi)始去掰陀螺就需要較大的勁,越往下掰所用力越小是一個(gè)道理。那么有不有阻力為零的情況呢?是可能的。當(dāng)摁下去的地球到達(dá)一個(gè)極點(diǎn)阻力為零。我們知道的高鐵的原理就是超導(dǎo)材料在常溫下通電時(shí)電阻力為零的運(yùn)用。這是自然界的一個(gè)特定的情況。我們把阻力弧與太陽(yáng)系運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系加以理解,可以得出如下推論。
2.1 推動(dòng)木頭的內(nèi)部展示
我們?cè)谙蚰绢^水平方向施加一種推力,不論多小的力,都會(huì)是木頭內(nèi)部的“阻力弧”發(fā)生偏轉(zhuǎn),在發(fā)生較小偏轉(zhuǎn)時(shí)阻力很大,隨著推力的加大,內(nèi)部的阻力弧會(huì)發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)而阻力減小,基于此,當(dāng)木頭的阻力減小到與推力相等時(shí),木頭被推動(dòng)了,出現(xiàn)了木頭的勻速運(yùn)動(dòng),如果繼續(xù)加大推力,木頭內(nèi)部的阻力弧發(fā)生了更大的偏轉(zhuǎn),阻力變得更小,基于推力和阻力的比例關(guān)系,便出現(xiàn)了木頭的加速度。如果一開(kāi)始施加很大的推力,木頭內(nèi)部的阻力弧會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生很大的偏轉(zhuǎn),阻力迅速減小,基著推力與阻力的比例關(guān)系,便出現(xiàn)加速運(yùn)動(dòng)。如圖5所示。
圖5
這是根據(jù)阻力原理得出來(lái)的,和以往的物理學(xué)不同,以前我們認(rèn)為“阻力”是恒定不變的,而這里看,“阻力”是可變的。當(dāng)然我們也可以從木頭上方垂直向下施力,這時(shí)木頭內(nèi)部的阻力弧不會(huì)發(fā)生變化,變化的將是木頭的運(yùn)動(dòng)值(后面將會(huì)講到)。如果往上提,木頭內(nèi)部的阻力弧也不會(huì)變化,變化的也是木頭的運(yùn)動(dòng)值。像人類研制的原子彈也就是根據(jù)已有條件和物質(zhì)性質(zhì)制造出的超大運(yùn)動(dòng)值的武器。
2.2 探討滑動(dòng)摩擦力與滾動(dòng)摩擦力的區(qū)別和本因
在相同情況下,滾動(dòng)摩擦阻力都要比滑動(dòng)摩擦阻力較小,原因就在于在滾動(dòng)摩擦的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)下,物體內(nèi)部相對(duì)于滑動(dòng)摩擦的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu),載物內(nèi)部的“阻力弧”較易發(fā)生較大或更大的偏轉(zhuǎn),所以阻力較滑動(dòng)摩擦阻力較小。阻力緣于事物之間的關(guān)系,無(wú)關(guān)系則無(wú)所謂阻力,這在滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的區(qū)別和比較中可以得出。
2.3 摩擦力大小的比對(duì)
高中物理教科書(shū)提到:滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比,也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比,壓力一定,摩擦阻力也一定,而且恒定,不會(huì)改變。而實(shí)際上呢,阻力是會(huì)隨外部情況的變化而發(fā)生改變的。比如在冰面上比在水泥地上拖動(dòng)一個(gè)物體所需力較小,答案是放在冰面上的物體相對(duì)于水泥地上,其內(nèi)部的“阻力弧”更易發(fā)生了更大的偏轉(zhuǎn),所以阻力較小。我們站在冰面上會(huì)有一種異樣的感覺(jué),這種異樣的感覺(jué)不是擔(dān)心滑到,而是我們?nèi)俗陨韮?nèi)部的“阻力弧”發(fā)生了比地面較大的偏轉(zhuǎn),人敏銳地感覺(jué)到了這一變化。我們的思維不能局限停留在物體之間的接觸面上,阻力的大小雖與它有關(guān),但根本原因不是接觸面,而是物體內(nèi)部的“阻力弧”變化偏轉(zhuǎn)的結(jié)果。我們國(guó)家研制和開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)斗機(jī),速度更快,更靈敏,更省油,如果從阻力方面去考量,則是飛機(jī)與空氣的摩擦關(guān)系中,在動(dòng)力的推動(dòng)下,飛機(jī)內(nèi)部的阻力弧更易、更快的發(fā)生變化偏轉(zhuǎn)的緣故。
2.4 動(dòng)勢(shì)原理(即阻力原理)之“阻力弧”的特征
恒定性。一切物體(或一塊木頭),在沒(méi)有外力作用的情況下,“阻力弧”不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。能夠改變“阻力弧”狀態(tài)的是力?;貜?fù)性。具體物體(如木頭)“阻力弧”受到外力影響會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),外力消失后,內(nèi)部“阻力弧”會(huì)回復(fù)原狀。物體的慣性從根本上講,是由于物體內(nèi)部的“阻力弧”的存在和變化狀況。
2.5 根據(jù)動(dòng)勢(shì)原理(即阻力原理)和反動(dòng)勢(shì)原理,探討牛頓的萬(wàn)有引力定律
引力這一概念是不正確的,我們知道宇宙飛船中的宇航員是處于失重狀態(tài),宇宙飛船實(shí)際上等價(jià)于一個(gè)小天體、小宇宙,宇宙飛船與宇航員相互之間是不存在壓力關(guān)系的。那么地球上的物體之間以及地球本身呢?實(shí)際上也不存在壓力關(guān)系。比如地球上的一塊石頭,石頭的重量對(duì)地球來(lái)說(shuō)是沒(méi)有意義的,石頭的重量只對(duì)人或人類有意義,運(yùn)用反動(dòng)勢(shì)原理,阻力極小,小到為零。這時(shí)石頭的重量對(duì)于地球來(lái)說(shuō)沒(méi)有意義也就不難理解,而根據(jù)動(dòng)勢(shì)原理(也就是阻力原理),石頭的重量對(duì)人來(lái)說(shuō)是有意義的,前面通過(guò)移動(dòng)小木頭就已經(jīng)展示了。在太陽(yáng)系中,九大行星都是遵循阻力的極小值,反過(guò)來(lái)動(dòng)力值也是極小值,既然無(wú)所謂動(dòng)力又無(wú)所謂阻力,所以說(shuō)太陽(yáng)對(duì)九大行星的吸引力也為零。而牛頓根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算的地球?qū)κ^的吸引力即石頭對(duì)于地球的重力,并非石頭對(duì)地球的壓力,而是計(jì)算的是石頭的運(yùn)動(dòng)值。這個(gè)運(yùn)動(dòng)值是時(shí)空曲變?cè)斐傻模鴷r(shí)空曲變的根本原因是“趕不上”的緣故,而“趕不上”根源于絕對(duì)量(或存量)之間的相互關(guān)系或矛盾。例如相互間的速度關(guān)系。因此,萬(wàn)有引力定律中的引力概念和名稱表述都是不正確的,會(huì)阻礙物理學(xué)的發(fā)展。
3 結(jié)論
物體的阻力根源于物體內(nèi)部阻力弧的狀況及其變化情況?!白枇υ怼彼枷雽?duì)物理學(xué)界業(yè)已形成的一些本極的認(rèn)識(shí)和觀點(diǎn)將產(chǎn)生重大影響,在某種程度上可能顛覆我們過(guò)去對(duì)物理世界的原初的認(rèn)識(shí)和感知,從而使我們更加從本因的、更深的層面去理解分子運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)、現(xiàn)實(shí)世界的物理運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入一個(gè)新的境界。
根據(jù)前面愛(ài)因斯坦的鐘慢、尺縮效應(yīng),時(shí)空是統(tǒng)一的,鐘慢的話,實(shí)際上的話,鐘的時(shí)間延長(zhǎng),變大,而尺子的話,是空間量變小,由此而得之,時(shí)間和空間是對(duì)立的,但又是統(tǒng)一的,原子彈的爆炸就是時(shí)間轉(zhuǎn)化為空間。按理說(shuō)原子彈的爆炸的能量釋放應(yīng)該是呈幾何級(jí)增長(zhǎng),如果我們可知原子彈的爆炸能量總量,那么以時(shí)間秒(或者以更小的時(shí)間單位)為參考系,我們可以精確計(jì)算爆炸是以怎樣的幾何級(jí)增長(zhǎng)。當(dāng)然空間也可以轉(zhuǎn)化為時(shí)間,比如知識(shí)理論來(lái)源于空間,理論聯(lián)系實(shí)際,通過(guò)實(shí)踐把事業(yè)推向前進(jìn),便是空間轉(zhuǎn)化為時(shí)間的表現(xiàn)。
把科學(xué)簡(jiǎn)單化是科學(xué)的一個(gè)任務(wù),不光是物理學(xué),像本文便是把愛(ài)因斯坦的相對(duì)論簡(jiǎn)單化,過(guò)于復(fù)雜化不是科學(xué)的本質(zhì)要義,科學(xué)是遵循簡(jiǎn)單化原則的,思想的問(wèn)題只能由思想去解決?!半S風(fēng)潛入夜,潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”,讓我們共同期待物理學(xué)的又一個(gè)春天吧!
參考文獻(xiàn)
[1]千年十大思想家牛頓篇[M].安徽:安徽人民出版社,2010.
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