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標題: 引力的本质究竟是什么？ [打印本頁]

作者: fdcling 時間: 2024-7-4 08:35
標題: 引力的本质究竟是什么？
引力的本质究竟是什么？
袁玉刚
1687年，牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出了引力定律，解决了物体如何在时空中运动的问题，揭示了日月星辰运行的内在奥秘。牛顿虽然发现了星球之间存在的引力，并且用几何方法做了定量分析，但是，却没有揭示出引力的本质。他坦率地写道：“迄今为止，我以引力作用解释了天体及海洋的现象，但还没有找出这种作用的原因。它当然必定产生于一个原因，这个原因穿越太阳与行星的中心，而且它的力不因此而受丝毫影响。”
英国天文学家哈雷利用牛顿的引力定律预言了哈雷彗星的回归周期，法国天文学家勒维耶则利用引力定律推算出了海王星的存在。牛顿的引力定律取得了极大的成功，成为人类理解和认识世界的重要基石。
牛顿说：“我并不想装作知道什么是重力的原因，而是想用更多的时间去思考它。”
牛顿在一封信中写道：“重力必定是由某种动因引起的。而这种动因总是依照某些规律来发生作用。至于这种动因是物质的抑或是非物质的，我只能留待读者去思考。”
旋涡理论是当时占据宇宙科学主导地位的理论。主要人物是笛卡尔。
创立原子论的留基伯认为虚空中的原子在旋涡中运动，轻的被抛到旋涡外的虚空中，重的聚集到旋涡中心，形成一个原初的球形系统，继续旋转。久而久之，就形成了地球。同理，也形成了星星。
德谟克利特进而认为：宇宙中的旋涡产生无限的原子及其混合物━━火、水、气、土，而后产生万物。
笛卡尔认为：巨大的流体或以太旋涡带着行星围绕太阳旋转。新的恒星、太阳系和行星可以从运动着的旋涡，这一物理宇宙永恒的运动中形成。
牛顿反对笛卡尔的旋涡理论。
康德是支持牛顿的“万有引力”，反对笛卡尔的旋涡理论的。他认为引力和斥力不仅来自物质质量，同时来自物质运动，并在运动中增强。又说，“吸引力是运动的源泉”。但他的星云学说却无疑是属于旋涡理论的。
1895年，牛顿的“万有引力”统治了科学界，成了金科玉律。“宏伟的旋涡纲领回归为毫无生息的数学了”。引力成了物质的内在秉性，物体具有引力，“万有”引力又吸聚物体、还能使物体运动，是不是陷入了逻辑循环的怪圈？；很多疑难接踵而来，特别是“万有”思想彻底堵死了物质起源的研究之路。试想：既然引力是“万有”的，引力又聚集物质，那物质就是永恒的，宇宙也是永恒的。还研究什么物质的起源，宇宙的起源？
牛顿本人并没有完全相信引力“万有”。他穷其一生都在“思考”引力的本质，试图找到第一推动力，但是没能如愿。无奈，只好归功于上帝。
那个万能的上帝是谁？显然，不是耶稣。因为耶稣是在地球上生活过的。只能是那个生活在天堂里的、冥冥之中的自然界的主宰。说他是神就是神，因为他确实创造了万物。说他不是神也确实不是神，因为我们编不出关于他的神话。
引力的本质是什么呢？后人也在“思考”，并且从未间断。
十九世纪末，以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的经典物理大厦已经建成，只剩下一些修饰工作了。但美丽晴朗的天空却笼罩了两朵乌云：第一朵乌云是迈克尔逊实验结果和以太漂移说相矛盾；第二朵乌云是黑体辐射与“紫外灾难”。
1905年，勇于“思考”，善于 “思考”的爱因斯坦提出了狭义相对论，其基本原理是：1、相对性原理：物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式（源于伽利略相对性学说），否定了“以太说”和绝对空间。2、光速不变原理：在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C（源于麦克尔逊—莫雷实验结论）。
根据狭义相对论，时间与空间联系起来了，每个事件都拥有一个四维的刚性连续时空即明可夫基里平直时空。质量和能量联系起来了，质量可以看做其能量的量度，即E=MC2。
1915年，爱因斯坦又建立起了广义相对论，基本原理是：1、所有参考系在描述自然定律时都是等效的。2、光速在任意参考系内都是不变的。3、惯性质量完全等同于引力质量。根据广义相对论，平直四维时空变成闵可夫斯基四维时空（弯曲的黎曼几何）。引力质量完全等同于惯性质量了。
广义相对论认为：如果不存在物质，空间就是平直的，用欧氏几何就可描述。当空间存在物质时，物质使时空发生了弯曲，就要用非欧几何。而且宇宙中不存在没有物质的空间，就算有也永远无法发现。这样就避免了绝对时空和“万有”引力的问题。
爱因斯坦效法法拉第引入磁场的做法，引入了引力场。地球在周围产生引力场，苹果在引力场作用下下落，没有超距作用。
引力的本质是什么呢？爱因斯坦认为不是“万有”，是时空扭曲。但时空扭曲的原因是物体的质量效应，还是“万有”的翻版，依然没有跳出“万有”的窠臼。1916年，爱因斯坦由广义相对论推导出引力波。
爱因斯坦的广义相对论取得巨大成就，但却与哥本哈根学派创立并发展的量子力学不相容。爱因斯坦派和哥本哈根派的论战直到现在都没有停止，也没有结论。爱因斯坦倾尽余生探索统一场论，试图把“万有”引力和电磁力统一起来，但困难重重，无法实现。
回愚哥物语：你说的“空间因为质量的存在而被弯曲”，“以质量为中心建立周围空间的园周弯曲力”也是洋腔啊！既然“空间因为质量的存在而被弯曲”，那么，质量何来呢？总不会是固有的吧！好好想想。
2016年2月11日，LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布：2015年9月14日，他们利用高级LIGO探测器，首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号。
2016年6月16日，LIGO科学合作组织宣布：2015年12月26日，美国汉福德区和路易斯安那州的利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号。
2017年10月16日，人类第一次直接探测到来自双中子星中，两颗质量分别为1.1倍以及1.6倍太阳质量的中子星合并产生的引力波以及伴随的电磁信号，既“听到”也“看到”了引力波。
技术突飞猛进。人类进入智能时代。人类的视野越来越大，大到茫茫宇宙；人类的探针却越来越小，小到光子和引力波。大也好，小也好，人类的认知越来越精准，越来越接近真理。
根据相对论，科学家们提出宇宙可观察的物质只占全部物质的4%，暗物质占23%，暗能量占73%。暗能量就是斥力，就是爱因斯坦的宇宙常数。这无疑告诉我们，引力并不是宇宙的主宰，那些暗能量比具有质量的物质多得多，也强大得多。如果引力是“万有”的，斥力来自哪里呢？难道也是“万有”的！
引力的本质究竟是什么？人类已经开始“思考”越雷池了。
现在，回过头来重新“思考”一下两个物体相互吸引的现象背后的真相吧！
引力是客观存在。月亮围着地球转，地球围着太阳转，太阳围着银河系中心转。我们想飞到月亮上去异常艰难。这说明星球上确实具有引力。但是，这个引力是星球本身具有的还是星球之外的？如果引力不是“万有”的，而是星球之外的呢？如果地球和太阳都处于一个旋涡中，旋涡的力量会使地球和太阳都向旋涡中心旋进。结果，太阳被旋进中心，地球就只有围绕中心的太阳旋转了。
众人寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。
2008年，《旋涡里的宇宙》一书出版。它阐明了旋涡的形成和发展的机理，指出引力只是旋涡涡面上的一种旋聚力，另外还有两极的斥力。而引斥力场里的物质就类似于流体。并且以此解释了众多宇宙现象。旋涡力使物质的分布呈弯曲的涡面状。爱因斯坦说时空弯曲了，也是不错的。但不是物体的质量或者引力使时空弯曲，也不是时空弯曲产生了引力，而是旋涡场就是这个样子，既有引力场，也有斥力场。说白了，旋涡场就是时空中的旋聚物质的力场。电磁力也是一种原子旋涡力，电磁场也是一种原子旋涡力场。物体或者物质就是在旋涡中生成、演化的。

量子力学研究微观，直指物质最小微粒和物质的起源。当然它专注于事物的整体。于是薛定谔方程就是描述旋涡侧面的最好的工具。物质粒子的运动是波浪式的或者叫螺旋式的，星球的运动也是波浪式的或者叫螺旋式的。阿基米德螺旋线是旋涡横断面的特征体现。物质粒子和星球的绕心运动都是这种旋转运动。引力就是这种绕心运动的力。它的大小只与旋涡的自转角速度有关，与旋涡里的介质质量有关。与旋涡拖拽的物体质量没有直接的关系。当然拖拽的物体质量越大，也就证明旋涡力越大。
引力在旋涡里找到了老家。它还有个兄弟叫斥力。虽然两人各司其职，互不干扰，但暗地里的斗争时时在进行。引力想把旋涡里的全部物质都旋聚到中心去。而斥力则把旋涡分成几个壳层，把物质分隔在各自的壳层里；有时，还把已经旋聚到中心的物质又从两极喷发出去，撒向整个涡面。
至此，我们回答了引力的本质问题：引力就是旋涡里的一种旋聚力，一种能够产生物质，进而旋聚成原子和星球的旋聚力。

在恒星系旋涡里，旋涡力把太空中的原子旋聚在一起。在旋涡中心形成恒星。在旋涡外围形成行星系。恒星高速旋聚，把原子主要是氢压缩、摩擦，旋聚成氦以及其它重元素，同时产生部分高能粒子，主要从两极喷发出去。这就是引力的力量。
在原子旋涡里，旋涡力把旋涡里的物质旋聚在一起。在旋涡中心形成原子核。在旋涡外围形成电子层。这就是电磁力的力量。
在原子核里，旋涡力把物质旋聚在一起，形成与电子层排列相反、质子与电子互相纠缠的核子层。这就是强力的力量。
详见《旋涡里的宇宙》、《旋涡悠悠》、《科学中国人》。
先讲台风如何形成。
布拉德肖（P.Bradshaw）1971年提出旋涡的“家谱图”，惟妙惟肖地描述了紊流状态时旋涡的形成机理和过程。一个大的旋涡会生成两个小旋涡、四个更小的旋涡。我发现了旋涡的四维二进制，一个旋涡有两条旋臂，又可以分裂成四条旋臂，再分裂成八条旋臂。与无极生太极，太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦的二进制如出一辙。流体都遵守这个规律。地球、木星、金星上都有旋涡。海水温度高了，只能增加台风的威力，但决定不了起不起台风。
再说台风的形成。
凡是流体，都有中间部分和两翼。两翼受到阻力必定滞留，于是流体拐弯，形成旋涡。这就是河流两岸多旋涡的原因。地球被一个巨大力量推着，赤道地区速度最大，向两极速度变小。于是在南北两半球产生旋涡。站在赤道上看，旋涡南半球向右转；北半球向左转。站在南极向北极看，都是向右转，与地球自转方向一致。但要记住，旋涡是外力形成的，不是水的万有引力形成的，也不是地球自转形成的。
台风的形成是必然又是偶然的。主要是海上的水汽多，于是推波助澜，愈演愈烈。
台风为什么不跟着地球向东走，反而向西走呢？那个科里奥利力干什么去了？这是由于台风内部的密度比正常大气高，外力推动时，大气走的快，台风走得慢，看起来，台风向西走。实际上还是向东走。到了西风带，更得向东走。
台风一登陆为什么就减弱？主要是陆地的阻力大。
旋涡的“家谱图”
布拉德肖（P.Bradshaw）1971年提出旋涡的“家谱图”更是惟妙惟肖地描述了紊流状态时旋涡的形成机理和过程。一个大的旋涡会生成两个小旋涡、四个更小的旋涡。我发现了旋涡的四维二进制，一个旋涡有两条旋臂，又可以分裂成四条旋臂，再分裂成八条旋臂。与无极生太极，太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦的二进制如出一辙。
相对论说：时空弯曲是大质量物体引起的。也就是说，在大质量物体周围才会出现时空弯曲。而大质量物体是有万有引力的。矛盾不矛盾？
电子的电性是电子挣脱原子的旋涡力的体现。也就是说，在原子旋涡里，旋涡力就是静电力和磁力。电子的能力大于静电力，才能逃逸。地球受到的引力和静电力是一类力，叫法不同而已。

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