李政 李杰

◆摘? 要：暗物質(zhì)，暗能量是通過天文觀測和經(jīng)典物理計(jì)算得到的產(chǎn)物，是擺在物理學(xué)面前的兩片烏云之一。如果改用相對論重新計(jì)算一下，計(jì)算的結(jié)果有所不同。結(jié)論是：暗物質(zhì)，暗能量并不是真正物質(zhì)的質(zhì)量，而是由質(zhì)點(diǎn)距離導(dǎo)出的相對論效應(yīng)。

Abstract：dark matter is the product of astronomical observations and classical physics calculations. It is one of the two dark clouds in front of physics. In this paper， we use the theory of relativity to recalculate， and the results of the calculation are completely different. Dark matter is not a real substance， is a relativistic effect derived from the distance between particles.

◆關(guān)鍵詞：暗能量;暗物質(zhì);相對論;質(zhì)量變換方程

Key words： dark energy; Dark matter; Relativity; Mass transformation equation

尋找暗物質(zhì)多年了都是無功而返，其最大的原因是：在大尺度下仍然用經(jīng)典物理來解釋暗物質(zhì)暗能量是不夠的，也應(yīng)該有一個(gè)相對論的解釋。本文改用相對論的理論進(jìn)行了簡單計(jì)算，找回了這部分的質(zhì)量，也即找到了暗物質(zhì)，暗能量。以下是計(jì)算過程。

一、相對論計(jì)算

M=m/（1-v^2/c^2）^1/2;這是相對論的質(zhì)量變換方程，其中m是速度為0時(shí)的質(zhì)量，M是相對論質(zhì)量，V是天體的速度，C是光速也是一個(gè)常數(shù)。對其中的v^2/c^2進(jìn)行約分處理，那么v與c就可以是距離，也可以是一個(gè)數(shù)。這里把它當(dāng)作距離，這樣處理并不違反數(shù)學(xué)的原則。既然是距離，其中c與v就不再是速度了。由方程很容易就可以看出，質(zhì)量M隨著距離v的增加而增大，這就是所謂的暗物質(zhì)。它并不是真正物質(zhì)的質(zhì)量而是由質(zhì)點(diǎn)距離導(dǎo)出來的相對論效應(yīng)。同理，質(zhì)量M隨著距離v的繼續(xù)增加，M由正變負(fù)，這就是所謂的暗能量。M是一個(gè)虛數(shù)。給出其中c是量子化的。宇宙的收縮才是必然的。宇宙中各個(gè)大天體之間的力與原子分子之間的力非常相似，即既有引力也有斥力，引力與斥力是距離的函數(shù)。

分子間引力和斥力的變化情況：分子間引力和斥力隨分子間的距離的增大而減小，隨分子間的距離的減小而增大，且斥力減小或增大比引力變化要快些。分子間作用力實(shí)際上是一種電性的吸引力。

二、取向力

發(fā)生在極性分子與極性分子之間。極性分子的電性分布不均勻，一端帶正電，一端帶負(fù)電，形成偶極。當(dāng)兩個(gè)極性分子相互接近時(shí)，由于它們偶極的同極相斥，異極相吸，二個(gè)分子必將發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)。這種偶極子的相互轉(zhuǎn)動(dòng)，就使偶極子的相反的極相對，叫做“取向”。由于極性分子的取向而產(chǎn)生的分子間的作用力，叫做取向力。

三、誘導(dǎo)力

發(fā)生在極性分子與非極性分子之間以及極性分子之間。在極性分子和非極性分子間，由于極性分子的影響，會使非極性分子的電子云與原子核發(fā)生相對位移，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，與原極性分子的固有偶極相互吸引，這種誘導(dǎo)偶極間產(chǎn)生的作用力叫誘導(dǎo)力。同樣地極性分子間既具有取向力，又具有誘導(dǎo)力。

四、色散力

當(dāng)非極性分子相互接近時(shí)，由于每個(gè)分子的電子不斷運(yùn)動(dòng)和原子核的不斷振動(dòng)，經(jīng)常發(fā)生電子云和原子核之間的瞬時(shí)相對位移，產(chǎn)生瞬時(shí)偶極。而這種瞬時(shí)偶極又會誘導(dǎo)鄰近分子也產(chǎn)生和它相吸引的瞬時(shí)偶極。由于瞬時(shí)偶極間的不斷重復(fù)作用，使得分子間始終存在著引力，因其計(jì)算公式與光色散公式相似而稱為色散力。

五、結(jié)論

以上通過數(shù)學(xué)規(guī)則處理過的質(zhì)量變換方程得到的結(jié)論是：力是質(zhì)點(diǎn)距離的函數(shù)。根據(jù)原子分子之間的力得到的結(jié)論也是：力是質(zhì)點(diǎn)距離的函數(shù)（教科書早已證明）。根據(jù)普通實(shí)驗(yàn)也可以重現(xiàn)：力是質(zhì)點(diǎn)距離的函數(shù)，例如鵲橋衛(wèi)星。最后的結(jié)論是：暗能量暗物質(zhì)并不是真正物質(zhì)的質(zhì)量，而是由質(zhì)點(diǎn)距離導(dǎo)出來的相對論效應(yīng)。根據(jù)這個(gè)結(jié)論也可解釋星系旋臂的角速度為什么不變的問題。致謝：本工作是在華僑大學(xué)湯龍坤教授的幫助計(jì)算下完成，謹(jǐn)致謝意。

參考文獻(xiàn)

[1]張新民.粒子物理和宇宙學(xué)的兩片烏云[J].2011（01）：4-10

[2]物理學(xué)第五冊[M].人民教育出版社，1998（06）：128

[3]李政，春祥.宇宙，物質(zhì)與力的演變，科學(xué)導(dǎo)報(bào)，現(xiàn)代教育[N].2012（07）.

[4]褚圣麟.原子物理學(xué).高等教育出版社，1979（01）：250-256.

[5]LaddTD.jelezkoF.LeflammeR，etal.QuantumComputureJ.Nature，2010，464：45-46.

[6]馬文蔚，解希順.物理學(xué)第五版[M].高等教育出版社，2006，3：321-258.

[7]李艷旭.（110）長向GaAs/（Al，Ga）As量子井中電子自旋動(dòng)力學(xué)測量[D].太原：山西大學(xué)，2016：12-13.

[8]Meier F，Zakharchenya BP.Optical Orientation[M].Amsterdma：Elsevier Science Publshinq，1984：132-133 .

[9]電子實(shí)拍.物理學(xué)評論快報(bào)（PLR），2008（100）.

[10]楊福家.原子物理學(xué)[M].高等教育出版社，2013，387.

作者簡介

李政（1982—），男，漢，山西省定襄縣人，大學(xué)，教師，畢業(yè)于大同大學(xué)物理系，研究方向：教育、物理。