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2024.8.8
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侯工:《煮茶品宇宙》(7)——速度与能量
著名科学家爱因斯坦
老张略低着头,右手搁在桌子上,手掌捂住半边脑袋,活象一个沉思中的“思想者”,突然他的眼睛闪出智慧的灵光,以富有哲理的口吻说:
“宇宙是永恒的,而人只是一个匆匆过客,当你沉缅于声光犬马酒色财气之中,只是一个快活的猴子。有一天当你觉得老了,突然醒悟:来到这个世界几十年,竟然对这个世界不甚了了,甚至连宇宙是个啥样都不知道,就要和它拜拜了,这跟一个普通的动物有什么区别呢?”
“我们煮茶品宇宙,不正是为了不要留下遗憾吗?”
“所以我对你的宇宙新论就特别感兴趣。你的宇宙原速论已经突破了爱因斯坦的相对论。”
“爱因斯坦对科学的贡献是非常巨大的,因为对‘理论物理’的贡献,特别是解释了‘光电效应’而获得1921年诺贝尔物理学奖。他是现代物理学的开创者、奠基人,相对论——“质能关系”的创立者。他认为世界是统一的,宇宙4基本力应该产生于一个统一场,并且为此奋斗了30年,付出了毕生精力,可惜未能突破。”
“这是由于他没有发现宏观运动与微观运动的内在关系,就被卡在这个瓶颈上了。”
“关键问题不是这里,而是他找不到宇宙运动确定的参照系,他认为所有的运动都是相对的,也就是说所有参照系也是相对的。比如说你昨天提到的问题:《狭义相对论》认为速度增加,质量就会增大,速度接近光速时,质量趋于无穷大,其实并不符合客观实际。现在就分析一下,看问题出在哪里。
“物体质量增大无非包含二层意思:
“(1)物体增加了物质粒子;
“(2)物体受力作用产生加速度;
“质量就是物体包含物质粒子的数量。对于(1),物体速度增大不会增加物质粒子,因此不会增大质量;对于(2),物体受力作用产生加速度,物体表现出质量增大,但是当力的作用平衡以后,加速度消失后物体形成匀速运动,质量又回复到原来大小,物体增加了动能并没有增加质量。”
“对了。你昨天说过,力只能改变物体外显速度与内隐速度的比例,并不能增加物质粒子。”
“还有一种情况,物体外显速度增加了,物体的内隐速度减小了,内能也随之减小,于是物体的密度增大了,只能说物体的单位质量增大了,而物体的整体质量并没有增大。但是,爱因斯坦说的质量增大,并不是指物体的密度增大。”
“你可以举例说明吗?”
“可以。例如宇宙射线就接近光速,宇宙射线是很小的物体,难道宇宙射线的质量达到无限大吗?由于物体内每一个部分都要遵守宇宙原速,因此,当物体的速度达到一个定值的时候,物体各级自然速度的总和就到达临界点,这时候如果再增加速度,总和就会超过宇宙原速,唯一的办法就是减少自然速度的级数,这意味着物体必须分裂成小块,从而使自然速度总和遵守宇宙原速。物体宏观速度越大,分裂得越小,当它分裂成亚原子时,就成为接近光速的宇宙射线。而当宇宙射线分解为能量粒子时,质量就随之消失,其速度也达到了宇宙原速。显然,物体的速度接近光速时质量就会减少,达到光速时,质量就会消失。显然,相对论这一结论是不符合客观实际的。”
“老吴,我一直以为物体的速度是由外力产生的,听你说了宇宙射线速度的来源以后,现在觉得好象不对了?”
“当然不对啦!所有物体的固有速度都是由宇宙球面赋予的,物体得到这个速度后就永远不会改变了,也就是说,任何外力也不能增加或者减少物体的固有速度;外力只能改变物体外显速度与内隐速度的比例。一个物体对另一个物体施加力,其实是通过两个物体接触,互相改变对方的外显速度与内隐速度的比例——外显速度增大或减小,内隐速度相应减小或增大,由于物体的固有速度是不变的,所以物体的外显速度与质量无关。同时,也就是互相改变对方外能与内能的比例——外能增大或减小,内能相应减小或增大。”
“能量是什么?”
“能量是物体包含能量粒子的数量。”
“何解?”
“你还记得圆的分割原理吗?”
“记得——任何空间都可以被无数不同大小的圆交叉分解。”
“圆的分割原理说明圆构成了人类极尽想象中的一切,是构成包括宇宙在内任何环境唯一的‘形’。因此,假如宇宙有来源的话,据此也可以得到很好的解析。宇宙是怎样形成的?它是从哪里来的?无非是说:宇宙是怎样从一个无穷大的‘空间’中生出来的?但是,包括任何空间连所谓‘形成宇宙的背景’也是由圆构成的,因此宇宙来源于‘有形’,或者说宇宙形成于‘有形’。换言之,宇宙无论来源于何种环境,连这个环境也是由圆构成的,也属于宇宙,根本不存在宇宙‘以外’的东西。”
“宇宙诞生时有没有一个大环境?”
“假如宇宙未诞生之前只有一个大的环境——如人们想象中的大空间,那么这个环境是由而且只能由无数圆构成。由于圆的动态性,所以这个环境也是动的。而动必然有载体,这个载体就是最小粒子,或者称为能量粒子。所以,在宇宙诞生时就赋予能量粒子充当载体的使命,也就是说赋予它充当能量载体的使命,使它成为能量之源。再说,能量粒子是一个0半径的单圆,由于它的圆周与半径的不确定关系,所以它是个天然动态圆,这是它具有能量载体的天然条件。也正是由于它是能量的根源,所以叫做能量粒子。”
“宇宙粒子是如何体现它是能量之源的呢?”
“当宇宙处于由纯能量粒子构成的‘实体’时,很明显,对于宇宙初始实体来说,由于球面对半径的不确定关系,产生了不一样的粒子运动速度,于是便形成不同的速度层。这个实体变成了无数多的不同速度层面。这就出现了一个非常重要的两难问题:由于没有绝对空间,所以宇宙粒子实际上是靠在一起的;但靠在一起的粒子的速度并不一样,而根据共存同速原理,速度不一样的粒子是绝对不可能靠在一起的;这就是宇宙悖论。”
“大自然是如何处理这个悖论的呢?”
“由于宇宙的能量粒子的总数是个恒量,所以必然有一个大家都认可的速度,这个速度就成为宇宙的标准速度即宇宙原速,其它速度层都向这个球面看齐,这个球面就是原速球面。构成这个由能量粒子构成的球面就是宇宙能量之源,宇宙力的根源也就在这里了。这就是宇宙原速产生的原始机理。”
“那么,物体的能量是怎么来的呢?”
“能量粒子没有质量,它的能量通过力的形式使物体具有宇宙原速,也就是物体的固有速度。这种固有速度就是物体的固有能量。物体的固有速度分为外显速度和内隐速度两部分,同理,物体的能量也分为外显能量和内隐能量,由于物体的固有速度守恒,所以物体的能量也守恒。外力只能改变物体外能与内能的比例,不能改变物体的总能量。”
“什么是外能?什么是内能?”外能是人类能够直接观测的能量,如物体的动能和势能等等,内能是人类不能直接观测的能量,是贮存在微观粒子里的能量。如微观粒子的动能,核能等等。”
“宇宙原速与能量有什么关系?”
“能量是宇宙原速的不同表现形式。”
“力是什么?”
“能量是力的来源,力是能量的表现形式。”
“功是什么?”
“功是力改变物体运动状态的结果——是改变物体外能与内能比例的结果也是改变物体外显速度与内隐速度比例的结果。”
“我还是希望你举个例子说明一下。”
“就拿宇宙飞船来说吧。燃料使飞船的外显速度增大,同时又使它内隐速度减小,增大部分等于减小部分,使飞船保持宇宙原速。燃料的能量使飞船的外能即动能增大,由于内隐速度减小导致它的内能减小,外能增大部分也等于内能减小部分,使飞船的总能量守恒。当飞船回到大气层时,空气使它外显速度减小,即外能减小,它的内隐速度就相应增大,即内能增大,从而导致飞船发热。当它降落地面以后,又恢复到原来状态。”
“有人根据狭义相对论,认为物体有静止质量和运动质量之分,我觉得好象不对。”
“肯定不对啦。自然界根本不存在静止的物质,又何来静止质量呢?”
“《狭义相对论》又说,速度增加,时间就会变慢,你认为是这样吗?”
“首先你要了解时间是什么。空间是指宇宙物质的范围和量值,时间是指空间的变化。我们所在的时间和空间是一个实时球面,时空是一体的。由于速度是空间变化快慢的程度,而宇宙时空球面是以物体固有的速度即宇宙原速膨胀的,其变化快慢的程度也是恒定的,因此可以将宇宙原速看成为空间的变化;又由于时间也是空间的变化;因此也可以将宇宙原速看成为时间,也就是说,在原速球面上,时间、空间和宇宙原速是三位一体的。实际上时间是以宇宙原速为背景的,宇宙原速是不变的,所以时间也是不变的。显然,所谓时间是相对的结论不符合客观实际。”
“可是,有资料证明,在高速飞行器上,原子表的时间变慢了。”
“我曾经讲过,物体的宏观速度增大,微观速度就会相应减小。由于高速飞行器的宏观速度增大了,所以在高速飞行器上的原子速度就会减慢。如果你的手表是一般机械表,时间不会有明显变化,如果是原子表,由于原子速度变慢而导致其时间变慢,这就是所谓的时间变慢,根据时间的定义:时间是空间的变化,爱因斯坦的时间相对性在局部范围内还是对的,但是在全局范围内就不对了。其实,原子表变慢,仅仅是微观粒子的自然速度变慢的反映,微观粒子速度变慢了,可是它的载体的宏观速度却变快了——物体由于总自然速度不变,所以时间不会变慢。”
“今天,你使我懂得了力只能改变物体的外显速度与内隐速度的比例,不能改变物体的固有速度即宇宙原速,物体的固有速度也就是它的固有能量,固有速度守恒,就是能量守恒。由于时间是以宇宙原速为背景的,由于宇宙原速是唯一的,所以时间也是唯一的,又由于时空一体,所以空间也是唯一的,那么相对论认为长度即空间是相对的也是不符合客观实际的了。”
“你总结的很好,所以时间不是相对的,空间也不是相对的,当然长度也就不是相对的了。”
“现在应该讲讲时间与空间问题啦!”
“这是一个大问题,今天讲不完的,明天吧。”