第三章 力 學
力,“形之所以奮也”(墨子語)。“形”物體也;“奮”,運動也。這就是說,力是物體運動的原因,動因。這動因究竟是怎樣産生的呢?查遍天下物理學文獻也難得出正確答案。
物理學力學中的運動學,表達的是路程、時間、速度和加速度之間的關係法則;動力學表達的是質量,加速度和力之間的關係法則;功和能表達的是質量、速度和動能之間或質量、距離、重力加速度和勢能之間的關係法則;萬有引力定律表達的是兩物體的質量、距離、引力常數和萬有引力之間的關係法則;剛體運動表達的是力矩、轉動慣量和角加速度之間的關係法則……等等等等,整個物理學統統都是關係法則。都是研究物體運動現象得出的物理量的數學關係法則。力學研究至今,還遠未涉及到力的本質。所以,今天的力學理論對很多力學現象産生的原因皆不能作出正確的解釋。譬如:
爲什麽物體會具有慣性,慣性力緣何而生?
爲什麽物體之間會存在引力?
萬有引力、電磁力是怎樣産生的?
物體間存在“超距”斥力否,“超距”斥力緣何而生?
爲什麽流體流動會對管壁産生負壓力?
爲什麽流線體在流體中阻力會最小?
爲什麽太空船在“真空”空間飛行仍舊可以獲得推動力?
…… 等等等等,力學從不過問,或者根本無力過問。不過問者,以爲現有的力學的數學關係法則已經足夠技術上運用了,問之何益;無力過問者,有以爲運動是物質的自然本性,原本如此的。唯物主義者便是。有以爲物質運動是上帝的最初一擊的。唯心主義者便是。由於對物質運動的動因無力過問,便出現了原本是唯物主義的科學家變成了上帝信徒的“兩極相通”的現象。如牛頓等一些西方科學家便是。可見,弄清力的本質在科學和哲學上具有何等重要的意義了。
力學,一向被視爲整個物理學的基礎。力學這個基礎的統一,是物理學統一的前奏。十九世紀下半葉電動力學産生之後,曾出現過電動力學不同於經典的機械力學的議論。那當然是不懂得力的本質産生的誤解。但長期以來,機械力學、電動力學、熱力學、分子動力學和流體力學等等各自獨立,互不相干的現象,也是對力的本質不瞭解的表現。弄清力的本質的意義可謂大也,只有弄清了力的本質,才能對各種力的表現形式具有深入本質的統一認識,從而才會對各種物理現象具有深人本質的認識。倘若不把力的本質弄清楚,整個物理學各學科的知識,就永遠是現象科學的知識。各自獨立,互無聯繫,別說要求對整個物理學的統一,就是對科學家們盼望已久的“四種力”的統一也是不可能實現的。
愛因斯坦後半生對電磁場和引力場所做的統一工作,即對電磁力和萬有引力所做的統一工作之所以成效甚微,正是由於他對力的本質不瞭解之故。他的廣義相對論之所以是失敗的理論,就因爲廣義相對論賴以建立的一個重要基礎——等效原理就是在不瞭解萬有引力的本質的情況下,把宇宙空間的引力平衡場錯誤地假定爲“無引力場”之故。這個錯誤的假定炸毀了他的整個廣義相對論體系。讀者已經從《論二十一世紀物理學的方向》和《相對論必將成爲歷史》兩篇論文中看出,愛因斯坦在不明白力的本質的情況下臆想出來的能量慣性定律的質能分離論、宇宙有限論,以及由這些怪論發展而來的宇宙大爆炸說,統統都將在宇丹質論揭示的力的本質面前化爲灰燼。
愛因斯坦等科學家的實踐已經證明,如果不瞭解力的本質,物理學的研究工作必然會陷入迷網,必然會想入非非地弄出些“非非科學”來。現在的弦理論、超弦理論、時空可以變成物質的理論、有陰間和陽間存在的理論,以及愛因斯坦的引力波和引力子理論,統統都是脫離物質,脫離力的本質的“非非科學”理論。這些理論最終必將陷入絕境。
那麽,什麽是力的本質呢?
宇丹質論認爲,力的本質就是具有陰陽二極的宇宙基源——宇丹質微粒同極相斥,異極相吸,和宇丹質連射線同向相斥、反向相吸的基本性質表現出來的動因。
一切物質的構造力學,一切物體間的關係力學,皆是宇丹質微粒由微觀到宏觀的表現形式。從宇丹質連射線的構成和性質,到熱子、光子和電子的構成和性質;從質子、中子的構成和性質,到原子、分子的構成和性質;從生物細胞的構成和性質,到生物的構成和性質;從天體的構成和性質,到宇宙的構成和性質,莫不源於宇丹質微粒的基本性質。
宇丹質論的研究方法與現代科學的研究方法截然不同,它不是孤立地研究力,也不是孤立地研究物質結構,它總是把力和結構的研究“不二”地緊密結合起來。讀者從《光學》和《電學》兩章中已經看到,筆者對光現象和電現象的剖析,總是把光子和電子的結構,同光子與電子之間的相互轉化,和光子之間,電子之間的相互作用緊密地聯繫起來的。
宇丹質論認爲,一切力學現象都不能脫離物質結構。象正負光子之間,正負電子之間之所以會相互吸引,正是因爲正光子和正電子中的宇丹質微粒的排列,與負光子和負電子中的宇丹質微粒的排列,其宇丹質極的方向是相反的。由於宇丹質極的方向相反,因而發射的引力線的導前的宇丹質極的方向相反,相反相吸,由異極吸引而連接的正負光子之間和正負電子之間的同向引力線便相斥,引力線相斥而向外鼓曲才産生出正負光子之間和正負電子之間的引力來的。又如原子之間的引力比正負電子之間的引力要小的原因,那是由於原子的殼層電子發射的電力線與原子核發射的磁力線,在距離很近的情況下大量連接成了引力線,只有剩餘的少量磁力線可以從殼層電子之間穿出,與別的原子的殼層電子發射的電力線,連接成密度較小的引力線之故。再如分子之間的范德華力很小的原因,那是由於除分子之間有少量引力線相連接産生很小的引力外,主要是分子外層電子的宇丹質尾巴之間,因旋動的方向相反而産生的較小的引力。所以范德華力比原子間的引力要小得多。
上述例子說明,力學現象是絕對不能脫離物質結構而獨存的。當我們明白了這個道理之後,把物質結構與力的本質聯繫起來分析力學現象,萬有引力。電磁力、強核力和弱核力,乃至於慣性力、慣性離心力和科裏奧利力這些貌似不同性質的力的共同本質就會昭然若揭。
(一)論四種力的關係和區別
所謂“四種力”,指的是萬有引力、電磁力、弱核力和強核力。
“萬有引力”一詞的本意是說,一切物體之間皆存在引力。這個詞産生於兩百多年前牛頓證明引力定律那個時代。到了二十世紀物理學對微觀的電磁力、弱核力和強核力進行探索的時候,萬有引力就成爲專指宏觀物體間的引力了。現代物理學把這四種力分開來研究,就其引力強度不同而言是正確的。因爲,其餘三種力比萬有引力大得多,是不能用萬有引力公式直接計算的。但現代物理學以爲萬有引力與其餘三種力有本質的不同那就錯了。
宇丹質論認爲,萬有引力與電磁力、弱核力和強核力是有內在聯繫的,它們的本質都是具有陰陽二極的宇宙基源——宇丹質微粒同極相斥、異極相吸産生的動因的表現形式。萬有引力、弱核力和強核力皆是磁力線和電力線相連接表現出來的引力,只是引力線密度不同而已。而電磁力則不同,它是電子在導線上旋進,其尾巴以宇丹質陽極導前,二電子尾巴同向相斥、反向相吸表現出來的斥力或引力。
要弄清四種力的關係和區別,就必須從宏觀物體的構成和結構談起。現代物理學告訴我們,宏觀物體由微觀的分子、原子、原子核和電子構成。構成宏觀物體的最小物體是正負電子。但對於正負電子由什麽構成,核子由什麽構成,現代物理學就無力過問了。這正是現代物理學不瞭解四種力的關係,區別和實質的根本原因。
宇丹質論對力的研究,總是從宇丹質的性質和物質結構出發。筆者將中國“不二”哲學和物理學成果結合起來,證明了宇宙基源——宇丹質的存在並發現了宇丹質的性質之後,便從“有序成物”的“序”的觀點出發,把力與物質結構聯繫起來,認定在一切物體中引力強度最大的電子是宇丹質結構最有序的物質微粒,進而探索到了正負電子的宇丹質結構。同時,從宇宙“實空不二”的哲學觀點出發,認定宇丹質無處不有,空間的自由宇丹質微粒要與正負電子表面的宇丹質微粒異極相吸,向外空間發射磁力線和電力線。電力線與磁力線相連接的引力線,由於同向相斥而鼓曲,便産生了正負電子之間的引力。引力強度的大小,取決於引力線的密度,而引力線的密度又取決於距離所決定的引力線構成的立體角的橫切面積的大小。正負電子距離越近,相互連接的引力線束構成立體角的橫切面積越小,引力線密度就越大,引力也就越大[⑩]。倘若我們將萬有引力公式
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中的r2與引力線構成的立體角的橫切面積聯繫起來,由於立體角的橫切面積與r2成正比,便不難理解萬有引力定律所描述的實際上是引力線密度隨r2因而隨立體角的橫切面積成反比例變化的規律。這個規律對正負電子之間産生的強核力和弱核力的引力線密度的變化仍然實用。
爲了正確認識強核力的實質,就必須弄清楚核子的構成。下面讓我們來證明核子(質子和中子)是由正負電子有序構成的。
原子物理學告訴我們:
一、中子失去電子轉化爲質子,質子得到電子就轉化爲中子;
二、
光子是由正負電子偶轉變産生的;
三、天然放射性元素的衰變皆要放射出正負電子偶轉變産生的
光子來;
四、特別是1H1+0n1——1D2+hv的(n、
)型反應中,質子(1H1)和中子(0n1)産生出氘(1D2)的過程,電荷數並未改變,卻放射出了由正負電子偶轉變産生的
光子(hv)來。
上述實驗事實完全可以證明,核子由正負電子有序構成。
因此,宇丹質論認爲,不僅原子核中核子之間是由強核力結合著的,核子中正負電子之間也是由強核力結合著的。
由此看來,所謂強核力,實際上就是正負電子緊緊靠攏,中心距離爲10-14釐米數量級下,正負電子間引力線密度最大表現出來的引力。
那麽,弱核力是怎樣産生的呢?弱核力是質子中正負電子偶合之後剩下的一個正電子發射的磁力線,與殼層電子發射的電力線相連接的引力線相互排斥産生的引力。這種引力是在正負電子相距10-8釐米數量級下産生的。而10-8比10-14大了l06倍,從立體角來看,産生弱核力的引力線密度比産生強核力的引力線密度小了1012倍,這就是強核力比弱核力要大1012倍的原因。
由強核力比弱核力大1012倍,便知在弱核力情況下正電子發射的磁力線與殼層電子發射的電力線,有(1012-l)倍的巨大數量沒有相互連接。假若原子的殼層電子是靜止的,這些未遮罩住的巨大數量的磁力線,就會吸引周圍(1012-l)個電子,這樣,原子就不成其爲原子了。但是,殼層電子並不是靜止的,而是以3×108cm/秒的高速度繞原子核旋轉著的,即殼層電子以1016周/秒的頻率旋轉著。所以,正負電子間的引力線是以驚人的速度瞬斷瞬接著的,原子核中正電子發射的磁力線,大量被這種驚人的引力線的瞬斷瞬接作用屏蔽住了。殼層電子對質子的正電子發射的磁力線的屏蔽作用的大小,與殼層電子數和電子層數,以及電子軌道的分佈狀況相關。象氫元素之所以特別活潑,就因爲氫原子只有一個殼層電子軌道,屏蔽能力很低,核中正電子發射的磁力線外漏得特別多之故。氦元素之所以是惰性元素,就因爲氦原子有兩個相互垂直的殼層孤電子軌道將大量磁力線屏蔽住了之故。用宇丹質論關於殼層電子對核發射的磁力線的屏蔽原理,可以很好地解釋原子的電負性——元素的原子在化合物分子中把別的原子的電子吸引向自己的本領的實質。在元素周期表中,同周期元素的原子的電負性隨核電荷增加而增加的原因,是由於核發射的磁力線的密度隨正電子數增加而增加,而在同周期情況下,對磁力線起屏蔽作用的殼層電子的層數並未增加,即屏蔽能力的提高遠小於磁力線密度增加之故;而電負性隨周期數的增加而減小的原因,則是由於凡增進一個周期便增加四條電子軌道八個殼層電子,即屏蔽能力的提高大於磁力線密度增加之故。這種屏蔽能力隨電子殼層數增加而急劇增加的原理,正是元素隨周期數增加而化學性質越來越不活潑的原因,也是重金屬元素的原子不可能構成化合物分子的原因。
有了上述宇丹質論的概念,我們就來討論由正負電子一級一級地結合成核子、原子核、原子、分子、宏觀物體的過程中,質子的正電子發射的磁力線是如何一級一級減少,最後向外空間發射的萬有引力線密度最小的原因。
宇丹質論認爲,中子之所以對物體具有很強的貫穿本領的原因,是由於中子內部正負電子數相等,其正電子發射的磁力線與負電子發射的電力線幾乎全部內接,向外發射的力線極少,故在貫穿物體過程中,中子不與它所穿越的物體中的原子和電子産生引力之故。這一事實證明,正負電子在核子中由於緊緊靠攏,它們的磁力線和電力線是按正負電子數量相等而相“抵銷”——全部相連的。
所以,在原子核中只有質子中的正負電子偶合後剩餘的一個正電子可以向外空間發射磁力線。質子的正電子發射的磁力線,大量被高速運轉的殼層電子以引力線瞬斷瞬接的方式屏蔽住了。這是核發射的磁力線的第一級損失。未被屏蔽住的質子發射的磁力線與別的原子的殼層電子發射的電力線相連接,産生“電負性”而構成分子中原子間的引力或晶體中原子間的晶格力。這是核發射的磁力線的第二級損失。構成分子後剩餘的磁力線,與別的分子的外層電子發射的電力線相連接而形成范德華力的一部份。這是核發射的磁力線的第三級損失。當原子和分子構成宏觀物體或天體之後,由於宏觀物體或天體(如地球)表面存在大量自由電子,所以,在分子間形成范德華力和在晶體中形成晶格力之後,剩餘的質子的正電子發射的磁力線,就要與物體或天體表面自由電子發射的電力線相連接。這是核發射的磁力線的第四級損失,也是最後一級損失。這一級損失之後向外空間發射的磁力線與別的物體或天體表面的自由電子發射的(未與本物體或本天體內部磁力線相連接而“抵銷”的)電力線相連接,就形成了萬有引力線而産生了萬有引力。
按照筆者在《論二十一世紀物理學的方向》一篇中的計算,強核力比萬有引力大8.6×1079倍的數量級,即核中質子的一個正電子發射的磁力線密度,比與電子同樣大小的宇丹質結構低序的産生萬有引力的微粒發射的磁力線密度要大8.6×1079倍的數量級。這個8.6×1079倍的磁力線密度,在原子殼層電子作用的第一級損失中,就減少了1012倍,而降至8.6×1067倍。然後再經過三級損失,磁力線密度便降到1而成爲萬有引力線密度。
這裏必須指明,核中質子的正電子發射的磁力線密度,在逐級降至萬有引力的磁力線密度的過程中,與電磁力是無關的。
關於電磁力,筆者在前文多次指出,電磁力無非是電子分別在兩條平行直導線上作螺旋推進,其尾巴以宇丹質陽極導前,二電子尾巴的磁力線同向相斥或反向相吸,表現出來的斥力或引力。電磁力主要存在于原子結合成晶體,分子結合成大分子團的結構中。電磁力是原子間構成晶格力的重要成份,是分子間形成范德華力和所謂氫鍵的主要成份。電磁力也是氣體(或液體)分子之間磁力線瞬吸瞬斥地表現出分子的布朗運動的原因之一。
由此可見,電磁力與強核力、弱核力和萬有引力的不同之處,在於後三種力是磁力線和電力線相連接成引力線産生的,而電磁力則是宇丹質陽極導前運動著的電子尾巴的磁力線之間,因方向異同而相吸相斥表現出來的力。後三種力之不同,僅在於正負電子間引力線密度之不同。但是,這四種力的本質都是具有陰陽二極的宇丹質微粒同極相斥、異極相吸産生的動因的表現形式。
這四種力在引力強度上是有一定比例關係的。
物理學定義兩個點電荷相距一釐米的靜電引力爲一達因時,其電荷爲1 CGSE(絕對靜電單位制),並測得電子的電荷爲 4.8×10-10CGSE。故正負電子相距一釐米的靜電引力爲4.8×10-10達因。而兩個電子在平行直導線上旋轉,其電子尾巴間産生的電磁力,經筆者計算爲4.6×10-33達因。兩相比較,靜電力比電磁力大 1.04×1023倍。而正負電子相距一釐米的靜電引力,比相距10-8釐米的弱核力小 1016倍,故弱核力比電磁力要大1.04×1039倍。又由電磁力比萬有引力大 8.3×1028倍,強核力比弱核力大1012倍,故四種力從大到小的比例關係爲:8.6×1079:8.6×1067:8.3×1028:1.
(二)論萬有斥力
重視引力的研究而不重視斥力,這是經典物理學和現代物理學的通病。物理學發展到今天,充其量對物體間接觸和碰撞産生的斥力進行過現象規律的探索,對所謂超距作用的斥力就無力過問了。如果說物理學對引力現象一知半解不明本質,那麽,對斥力則是完全無知的。這就是物理學對物體相互作用的許多現象無法解釋的根本原因。例如
物體的彈性斥力究竟是怎樣産生的?
同性電子之間的斥力究竟是怎樣産生的?
磁鐵同極斥力是怎樣産生的?
殼層電子爲什麽不會落到原子核上去?
地球爲什麽不會落到太陽上去?
這些現象皆表明,字宙中處處存在斥力,存在萬有斥力。
“萬有斥力”是否是筆者首先提出,尚不清楚,但這決非無知妄說,筆者將用事實證明萬有斥力存在。知道萬有斥力存在的意義可謂大也。我敢說,由相對論發展而成的宇宙大爆炸說,正是由於不知道萬有斥力的存在,不知道斥力的實質,不知道引力與斥力的內在聯繫,才臆想出有白矮星、中子星和黑洞存在,才推斷出恒星和宇宙會坍縮的怪論來的。那不用說,這是極端哲學導致的物理學在力學研究中,將引力與斥力截然分割開來産生的後果。
宇丹質論則完全不同,它總是用“不二”哲學的觀點看待一切事物。在力的研究上,宇丹質論認定宇宙中的一切相互作用皆是“吸斥不二”的,引力中含有斥力,斥力中含有引力,不可能有單獨的引力或單獨的斥力存在。既然存在萬有引力,就必然存在萬有斥力。“不二而有分”,只不過在物體的相互作用中,表現出引力還是表現出斥力罷了。下面,筆者就通過對力皆是“吸斥不二”的論證來證明萬有斥力的存在。
萬有引力、弱核力和強核力皆是“吸斥不二”的力,是引力線相斥的表現。筆者在《論四種力的關係和區別》一文中闡明,這三種力具有共同的性質,只存在引力線密度的不同。它們的共同性質是,皆是由核中正電子發射的磁力線,與不同層次的負電子發射的電力線相連接的引力線表現出來的引力。那麽,這引力是怎樣産生的呢?我們知道,這些引力線的宇丹質極的方向皆是一致的,根據宇丹質連射線同向相斥的性質,這些引力線就要相互排斥而鼓曲。這種引力線相互排斥而鼓曲是産生引力的直接原因。如果沒有引力線之間的斥力,正負電子之間的引力便不存在。這就證明,萬有引力、弱核力和強核力皆是“吸斥不二”的力。
電磁力也是“吸斥不二”的力。二平行直導線通以同向電流相吸,通以反向電流相斥,即引力和斥力皆是電磁力的表現。我們已經知道,電磁場是在導線上旋進的電子的宇丹質螺旋尾巴的表現。每個電子的螺旋尾巴,皆是由宇丹質極的方向相同且相互排斥的引力線構成,其中每條引力線皆是由宇丹質微粒相互吸引構成。所以,電磁力無論表現出引力還是斥力,其中皆有斥力和引力,故電磁力是“吸斥不二”的力。
下面,讓我們通過對磁鐵兩極之間磁力線分佈狀況的分析,來進一步認識力皆具有“吸斥不二”的性質。
誰都知道,磁鐵的N極與S極之間具有引力,這種引力是通過磁力線連接産生的。但究竟是怎樣産生的呢?由YL(28)圖可以看出,N極與S極之間的引力是通過磁力線向外鼓曲産生的。磁力線之所以會鼓曲,就因爲這些磁力線方向一致,磁力線之間存在斥力。倘若不存在斥力,N極與S極之間便不會有引力存在。
由YL(29)圖可以看出,同一條磁鐵的N極與S極之間的磁力線也是向外鼓曲的,也表明同向磁力線之間存在斥力。
這一事實證明,磁鐵異極間的引力,是由同向磁力線之間的斥力産生的,磁力是“吸斥不二”的力。
認識到力具有“吸斥不二”的性質,認識到萬有斥力的存在,對於認識力的本質和來源,以及宇宙的力學現象將大有助益。有了這種認識,才會明白原子的殼層電子不會落到核上去的道理,才會明白地球不會落到太陽上去的道理,明白整個宇宙之所以和諧運行而不會坍縮的道理。
是啊,如果從單純的引力論角度來看,地球就應該以螺旋運動的方式逐漸向太陽奔去,殼層電子也應該以螺旋運動方式逐漸向原子核奔去,整個宇宙的物質實體終將合而爲一,那當然就有坍縮的可能了。但宇宙的本來面目並非如此。殼層電子的自旋,地球的自旋,太陽的自旋,以及整個銀河系的自旋,在所有天體皆同向運行和同向自旋的情況下,它們與自己的中心天體之間的引力線皆要彎曲成“ ”的形狀而儲有彈力。這種彈力就形成了殼層電子與原子核之間、天體之間的“超距”斥力,使得所有天體之間,殼層電子與核之間得以在“吸斥不二”的力的作用下和諧運行。
通過對力具有“吸斥不二”的性質的論證,證明了萬有斥力的存在,人類從此發現了萬有斥力與萬有引力共存是宇宙和諧運行的動因。
(三)論物體的慣性
牛頓第一定律認爲:任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態,直到其他物體的作用迫使它改變運動狀態爲止。物體的這種性質叫做慣性。慣者,習慣也,即物體習慣於保持靜止或勻速直線運動狀態。於是有慣性系統之名,即物體在其中保持靜止或勻速直線運動的系統,叫做慣性系統。
牛頓所描述的慣性定律,只涉及到慣性的物理現象,而未觸及慣性的本質和産生的原因。按照牛頓的觀點:慣性是物體的質量固有的性質。
牛頓的觀點當然是片面而錯誤的。他的錯誤在於始終堅持“超距作用”的觀點。因此,他雖然證明了萬有引力定律,卻不知道萬有引力是怎樣在物體之間産生作用的。他認定地球運動是上帝的“最初一擊”就是證明。牛頓離我們兩百多年了,由於認識的歷史和時代局限性,他的錯誤觀點誠可諒解。但是,對於早在一百多年前法拉弟就提出力線理論來打破了“超距作用”理論之後的今天,科學家們仍舊堅持“超距作用”的觀點,仍舊認爲慣性是質量固有性質的表現,那就未免太遲鈍了。
其實,靜力學早就告訴我們,物體之所以能保持靜止狀態,就在於合力爲零,即從四方八面作用於物體上的力都相互抵銷了。如果把靜力學知識與力線理論聯繫起來,只要想到引力線象橡皮筋一樣具有彈性且具有瞬斷瞬接的性質,不就會突破牛頓的舊觀念而認識到慣性産生的真實原因了嗎?
宇丹質論從力線概念出發,認定物體皆會以立體角形式向四面八方發射出引力線,認定這些引力線在宇宙空間交織著。當物體處於遠天體的空間時,它與來自四面八方相連接的引力線的密度是基本均等的,因而四面八方對它的引力是基本均等的。該物體所處的空間,宇丹質論把它稱之爲引力平衡場。
處於引力平衡場中的物體,如果不存在初速度,當然是靜止的;如果存在勻速度,由於引力線勻速地瞬斷瞬接,因而物體運動前方和後方引力線的曲率不變,所以對物體産生的阻力和拉力是不變的,這就是物體在引力平衡場中可以保持勻速直線運動的原因;如果處於引力平衡場中的物體存在加速度,物體運動前方和後方的引力線就要加速度地瞬斷瞬接了。因而前方鼓曲的引力線,由於曲率驟然增大,就要對物體産生阻力。後方鼓曲的引力線,由於曲率驟然減小,就要對物體産生拉力。由於阻力和拉力方向是一致的,它們的合力就對物體産生了向後的所謂慣性力。這就是物體在引力平衡場中加速或減速運動産生慣性力的原因。負加速運動産生慣性力的原理與加速運動相同,只是方向相反而已,由讀者去自行分析。
因此,宇丹質論認爲:
慣性是引力場的平衡性。而不是物體的質量固有的性質;
慣性力是引力場不平衡(或者引力平衡場局部失衡)表現出來的引力。而不是物體的質量固有的性質的表現;
物體在引力平衡場中加速度運動,就會破壞引力平衡場的局部平衡;
不外加機械力的物體,在引力不平衡場中加速運動,正是引力不平衡的表現形式。
當我們對慣性和慣性力有了正確認識之後,對於現代物理學中諸如慣性質量和引力質量,慣性系統和加速系統,加速場和引力場等等錯誤觀念就可以逐一批判了。我們知道,這些對立的東西,都是愛因斯坦在建立廣義相對論時弄出來的,都是愛因斯坦對引力缺乏認識的表現。
宇丹質論認爲,質量是宇丹質質量的表現形式。引力是宇丹質固有的兩種力之一的表現形式。慣性是引力場的平衡性。慣性力是引力場不平衡表現出來的力。可見,慣性、慣性力與引力是不可須臾分離的,它們皆統一於宇丹質的性質。
因此,宇宙中根本不存在慣性質量和引力質量的區別,只存在宇丹質的質量。將質量分離爲慣性質量和引力質量,是愛因斯坦將引力平衡場誤認爲“無引力場”而得出的錯誤結論。這充分表現了他對引力缺乏認識。他完全不知道慣性力是引力的表現形式。關於質量不可分離的問題,我們可以通過平抛物體運動來揭示。在平抛物體的運動中,水平分運動是勻速直線運動,即物體的慣性運動,按舊觀念的說法,其質量爲慣性質量;而豎直分運動是加速運動,是在地球引力作用下的運動,按舊觀念的說法,其質量爲引力質量。但這慣性質量和引力質量卻是同一個物體的宇丹質質量表現出來的。可見,慣性質量和引力質量並不是兩個不同的東西。那麽,慣性運動和加速運動又是不是物體具有慣性和引力這兩個截然不同的性質的表現呢?也不是。由於水平方向的場是四面八方天體的引力線織成的引力平衡場,所以,物體沿水平方向的慣性運動,只不過是在引力平衡場中的運動而已,仍是引力的作用。這樣,舊觀念認定的慣性質量,實際上就是舊觀念認定的引力質量。可見,慣性質量與引力質量並不是兩個東西,也不是物體具有慣性和引力這兩種不同性質的表現。因爲慣性並不是物體固有的性質,而是引力平衡場的表現形式。
所謂慣性系統(或加速場)和加速系統(或引力場)之區別,實際上就是引力平衡場與引力不平衡場的區別。而加速場和引力場的提法皆是錯誤的。因爲物體在引力平衡場中加速運動産生的慣性力,並不是加速運動單方面就可以産生的,而是加速運動與引力平衡場局部失衡下共同産生的。而引力場的提法的錯誤在於把引力平衡場當成“無引力場”而排斥在引力作用之外,錯誤地認定宇宙中存在無引力的空間。“加速系統”實際上是近天體空間的引力不平衡場,是引力線密度即引力強度隨r2 反比例變化的引力不平衡場。“慣性系統”則是遠離天體空間的引力平衡場,在那裏,四方八面的引力基本均等。對於地球沿水平方向(無水天體沿球切面方向)而言,四方八面外天體沿這個方向發射的引力線,與地球(無水天體)本身在水平面(球切面)切點附近以立體角散射出去的引力線,是基本垂直的,所以,外天體引力線在地球水平面(無水天體球切面)方向形成的引力平衡場,與地球(無水天體)本身在水平面(球切面)的切點附近發射的引力線形成的引力不平衡場,是互不相關的。這就是平抛物體運動沿水平方向(球切面方向)要作勻速直線運動,而在豎直方向要作加速運動的道理。
按宇丹質論的觀點看,牛頓第二定律F=ma中的ma,與重力公式W=mg中的mg,皆是慣性力,皆是受天體引力作用的表現。只不過牛頓第二定律中的作用力F,被人爲地認定爲機械牽引力,且加速度不爲定值;重力W這個加速度“一定”[11]的引力不被認爲是牽引力就是了。其實,如果把牛頓第二定律中的機械牽引力換爲衡定的磁力來牽引即引力來牽引,第二定律照樣成立。反之,如果讓物體沿水平面以g的加速度,無摩阻力地用機械牽引著運動,照樣可以得出與 W=mg計算的同樣結果。這就證明機械牽引力 F與重力 W,同樣可以認定是對物體運動的牽引力。
順便指出,現代物理學和天文學認爲“太陽系實際上是一個十分精確的慣性系統”的觀點是錯誤的。因爲,對九大行星而言,皆是被太陽吸引著不斷改變運動方向,且在作橢圓運動過程中與太陽時遠時近。這就證明九大行星皆處在太陽周圍的引力不平衡場之中。關於太陽未把九大行星吸引到太陽上去,且要時遠時近的問題,那是由於太陽和九大行星皆在同向自旋,它們之間的引力線變得彎曲而産生了斥力之故。倘若沒有這種斥力,九大行星皆會被吸引著以螺旋運動落到太陽上去。這個問題筆者將專門在《宇丹質天文學》中論述,此不贅述。然而,我們不會否認太陽系存在著引力平衡場——“慣性系統”,但這種真實的“慣性系統”,只能存在於太陽與行星之間和行星之間引力平衡的空間。
通過對物體的慣性的討論,我們應當建立以下概念:
1.宇宙中不存在“無引力場”,所謂“無引力場”實際上是引力平衡場;
2.慣性是引力場的平衡性,而不是物體的質量固有的屬性;
3.慣性力是引力場不平衡或引力平衡場局部失衡表現出來的力,即運動物體前後方引力線驟然改變曲率産生的力。而不單單是加速度産生的力。
(四)關於慣性離心力和科裏奧利力
E’
在建立了物體慣性的正確概念之後,我們來討論剛體轉動産生的所謂慣性離心力和科裏奧利力就變得容易了。
E
什麽叫慣性離心力呢?就是從轉動著的剛體的中心沿半徑方向指向外面的力。如YL(30)圖中的力f1和
;便是。
什麽叫科裏奧利力呢?就是在剛體轉動半徑上與慣性離心力相互垂直,且指向與剛體旋轉方向相反的力。如 YL(30)圖中的力 f2和
便是。這個力是爲了紀念法國數學家科裏奧利而命名的。
這兩個力,現代物理學至今認爲是慣性質量的慣性的表現。當然,也有少數科學家認爲是恒星的引力。愛因斯坦也曾試圖用與引力相當去解釋。但他們都失敗了。失敗的原因當然是由於不明白引力的來源,不承認有以太和“以太微元”的存在。所以,他們雖然猜到了可能是引力的原因而無法證實。現在,筆者不僅證明了“以太微元”——宇丹質微粒的存在,而且已經探索到了它的各種性質,並在前文用它來揭示了諸多光學、電學和力學現象的本質。現在,筆者就用宇丹質連射線的性質來揭示所謂的慣性離心力和科裏奧利力的本質。
爲簡便起見,我們只就遠恒星發射的引力線中一條引力線來討論。YL(30)圖上虛線E----E’表示這條萬有引力線——宇丹質連射線。當剛體O未轉動時,它是以直線與剛體發射的宇丹質連射線相連接的。當剛體旋轉時,它便被弄彎了,弄彎了便儲有彈力。這彈力産生的張力,如YL(30)圖F和F’所示。這一對指向相反的張力,力圖使宇丹質連射線伸直。它們沿旋轉剛體半徑的分力f1和
,就是所謂的慣性離心力;沿旋轉剛體圓周切線方向的分力f2和
,就是所謂的科裏奧利力。可見,所謂的慣性離心力和科裏奧利力,原來是萬有引力線——宇丹質連射線彎曲産生彈力,彈力産生的張力在不同方向産生的分力的兩種表現形式。皆是宇丹質性質的表現。這就很容易教讀者明白,原來所謂的慣性離心力和科裏奧利力並不是什麽慣性質量的慣性表現。
此外,現代物理學認爲,這種所謂的慣性離心力與汽車轉彎時的所謂離心力不同。而且申稱“不容混淆”。但在宇丹質論看來,所謂的慣性離心力與離心力皆是宇丹質連射線性質的表現。筆者已經在前文用宇丹質連射線的性質解釋了加速直線運動産生所謂慣性力的原因。至於曲線運動産生的所謂離心力,宇丹質論認爲,它與剛體旋轉産生的所謂慣性離心力是有相同之處的。見YL(31)圖所示。
我們假定物體W在其重心軌迹
上作曲線運動。我們仍舊只對遠恒星發射的一條引力線進行討論。設這條引力線爲L----L’。當物體W在A點時,恒星的引力線L----L’直穿物體W的重心而過,在物體W的重心點與
軌迹相切,且與物體W的直徑a——b相重合。當物體W運動到A’點位置時,它上面的直徑a——b轉了一個角度,於是恒星自下而上穿過物體W的宇丹質連射線L----L’,便在A’點被弄彎了。讀者不難看出,宇丹質連射線在YL(31)圖上A’點的彎曲狀況,與在前面YL(30)圖中宇丹質連射線的彎曲狀況是一樣的。這就證明,剛體旋轉受到的所謂慣性離心力與作曲線運動的物體所受的離心力的性質存在相同之處。
宇丹質論認爲,離心力與慣性離心力有著必然的聯繫。只要將物體作曲線運動與作直線運動相比較,便知二者的區別僅在於:作曲線運動的物體産生了旋轉運動,而且被重心軌迹曲線所在的豎直弧面分成了質量不相等的兩個部份。其中,沿豎直弧面的法線指向的一部分質量較大。這質量不等的兩部份分別産生的慣性離心力分別沿豎直弧面的法線方向的合力的指向是相反的,這兩個合力之差,就是離心力。(重心)軌迹的曲率越大,物體被其豎直孤面分割的兩部份的質量差也越大,因而離心力也越大。反之亦然。因此可以說,離心力是慣性離心力之差産生的。
通過對所謂慣性離心力、科裏奧利力和曲線運動的離心力的分析,我們明白了這些力的本質,皆是遠恒星與物體相連接的引力線彎曲産生的彈力,彈力産生的張力的表現形式。由此觀之,凡是物體在運動中有旋轉運動,都會産生所謂的慣性離心力和科裏奧利力。因爲,只要物體旋轉,都會使遠恒星發射的與物體相連接的引力線,變得彎曲而産生彈力,産生張力。
(五)流體力學現象産生的原因
流體力學的實驗證明:“流線體”的物體在流體中阻力最小。這究竟是什麽原因呢?
液體動力學認爲,那是由於“流線體”側面附近液體的“流線”——液粒的運動軌迹密度大,因而流速快所産生的負壓強造成的。
證明此種理論的實驗依據,就是液體流過橫切面不等的連通管,會在小切面處産生負壓的現象。
但是,如果進一步問:液體流過連通管的小切面處爲什麽會産生負壓呢?
這個問題,別說液體動力學不能作答,就是現代的分子物理學也不可能作出正確的解釋。這個謎底,唯有用宇丹質論關於宇丹質連射線性質的理論才能揭開。爲了揭示這一現象的本質,我們必須清楚地認識到:液體具有流動性是由液體分子或原子會發射出大量磁力線來的性質所決定的。
因此,我們必須首先弄清楚液體分子會發射出大量磁力線來的道理。我們在《論四種力的關係和區別》一文中,討論過由強核力到弱核力再到萬有引力的形成過程,以及在這個過程中,核中正電子發射的磁力線是如何一級一級地損失的。其中,磁力線的第三級損失是分子間形成范德華力來構成分子團的過程。這就告訴我們,由原子核到了分子階段還要向外發射磁力線。
象構成液體水的 H2O分子,它是兩個氫原子和一個氧原子構成的。由於H原子只有一個殼層電子軌道,這種軌道對核中正電子發射的磁力線的屏蔽能力是很低的,漏出的磁力線特別多。這就是氫元素特別活潑的原因。據中央電視臺新聞報道,最近西方科學家發現了H2O3分子的存在。筆者以爲,H2O3的分子結構中,原子的排列應是“O—H—O—H—O”的形式。這種排列形式很好地證明了H的電子軌道兩側漏出大量磁力線,是H元素特別活潑的原因。而對H2O的水分子來說,它的排列形式是“H—O—H”,因此處於這種排列形式兩端的H原子,向外漏出的磁力線約占一半左右。由於H2O分子中的O原子的最外層電子是繞核運轉著的,所以,殼層電子發射的電力線,只有很少一部分可以與別的水分子中H原子漏掉的磁力線相連接來形成水分子之間的引力。因此,H原子漏出的大量磁力線都是一端自由的——不與液體分子相連接的。這就是水分子之間聯繫不牢固而具有流動性的根本原因。
關於水分子會發射大量一端自由的磁力線的問題,人們可以通過形成雷電的巨量負電子附著在雲層的水分子上,以及海潮現象即月球對海水有很大引力的自然現象來證實。
當我們通過引力線的分析,找出了水分子發射一端自由的磁力線,是水分子之間聯繫不牢固而具有流動性的根本原因之後,便可推定,一切流體包括金屬汞在內,其分子或原子皆要發射出大量一端自由的磁力線。有了此種認識之後,我們就可以通過宇丹質連射線的性質來分析流體力學現象産生的原因了。
A、流體在管中的降壓原理:
下面,我們以水爲例來討論流體在管中流動,對管壁的降壓原理。
YL(32)圖是一段水管中液體流動産生壓強變化的力線分析圖。圖中:“1”表示滯流區;“2”表示流動區;“X——X’”表示壓強變化界線;“J”表示降壓區;“Z”表示增壓區;“Q”表示前壓區,“Os”表示水分子;“·——”表示磁力線;“G·”表示管壁原子或分子;“ ”表示水分子被管壁原子吸引住了;“P1”表示增壓區磁力線之間的總斥力強度;“
”表示增壓區對管壁的壓強;“P2”表示流動區磁力線對滯流區磁力線總引力的強度;“f”表示流體對管壁産生的引力強度——負壓強。
現在,我們來分析流體是如何對管壁降壓的。當流體水進入管中時,管壁上的原子就要吸住近處的水分子。於是,管壁附近就形成一層不流動或流動很緩慢的水分子滯流層。該層水分子相對于流動區的水分子是反向“流動”的,所以,滯流層水分子發射的磁力線,在“流動”中要彎向後方,與流動區水分子後方的磁力線的宇丹質極的方向相反。根據宇丹質連射線相反相吸的性質,流動區水分子後方的磁力線與滯流區水分子後方的磁力線之間皆要相互吸引。由於流動區的水分子是以速度V運動著的,速度V越大(如連通管小切面部位),它後方的磁力線就向後方彎曲得越厲害,它的磁力線就越加向它運動的軌迹線——“流線”靠攏。這樣,它被滯流區水分子的磁力線吸住了的磁力線,也會向流動區方向靠攏。於是就要吸引著滯流區水分子的磁力線也向流動區方向移動。這種移動,就要給滯流區的水分子以引力。由於滯流區水分子是被管壁上原子吸引住了的,所以,這種磁力線移動的引力,就要傳遞給管壁上的原子。這樣,管壁上所有原子都受到一個向流動區方向的引力,這些引力的總和就形成總引力強度P2。總引力強度P2對管壁的引力作用,就形成了管壁的負壓力強度f。這就是磁力線相互作用使管壁降壓的過程。可見,磁力線的相互作用才是流體對管壁降壓的真正原因。
B、流線體阻力最小的原理:
在理解了流體對管壁的降壓原理的基礎上,對流線體阻力最小的原理就容易理解了。我們把YL(33)圖分爲三個區:
前區,流線體上H原子或水分子向前方發射的磁力線,由於其宇丹質極的方向相同而相互排斥,整個磁力線組猶如一把尖錐開路。由於這一組磁力線與流水分子發射的磁力線方向相同,所以這把“尖錐”對周圍的水分子起排斥作用,便對流體産生了壓強P1。這是流線體前方阻力小的原因之一。
中區的流線體前部是負壓區。其形成負壓的原理與流管同。主要是流體中水分子在該區以先近後遠的運動形式對流線體上H原子産生引力形成負壓強的。這也是流線體前方阻力小的原因之一。
中區的流線體後部是正壓區。因爲流線體後部附近水分子“Os2”是以先遠後近的運動形式,向流線體尾部流去的。即“Os2”是順著尾部流去的,所以,它不會對流線體上原子産生有脫離趨勢的引力。反之,随著“Os2”水分子運動速度減慢,它後面的磁力線向周圍擴張,這種擴張就對流線體後部産生了壓強P3。P3的一個分壓強是指向流線體前方的,所以,流線體後部周圍P3的這個分壓強之和,就産生了推動流線體向前方運動的效果。
可見,“尖錐”開路、流線體前部形成負壓區和後部壓強P3的分壓強産生的推力的共同作用,是流線體在流體中阻力特別小的根本原因。
C、關於噴流的動力學原理
二十世紀中葉以來,隨著火箭技術和自動控制技術的發展,噴流技術得到了廣泛的運用。這是因爲噴流可以産生降壓和動力作用。降壓原理我們已經討論過了,現在來討論噴流的動力學原理。
物理學對火箭獲得動力的原因有兩種看法:一種認爲,火箭運動是靠噴射氣體獲得反向動量來推進的;另一種認爲,火箭運動是以火箭質量隨時間而減少來獲得速度的。
用減少質量來獲得速度的理論依據,是牛頓第二定律中外力F不變而質量逐漸減少的原理。在實踐中,一輛滿載的汽車速度不大,如果沿途不斷卸貨,它的速度就可以越來越大就是這個原理。但問題是,火箭到了大氣層以外的“真空”空間,不變的外力從何而來呢?所以,此種理論對“真空”空間是行不通的。
用獲得反向動量來推進的理論依據是動量守恒定律。這種理論,對於“真空”空間來說,如果把火箭和它噴射的氣體當成一個封閉系統來看待,是可行的。我們知道,一個處在靜水中船上的人,他和船就可以視爲一個封閉系統,如果他從船頭跑到船尾,船就會前進一些。要是把火箭的連續噴氣比作船頭的人不斷向船尾跑去,火箭在“真空”空間中不斷噴氣,火箭是可以前進的。但這種理論的問題是,火箭在引力平衡場中,由於慣性力的存在,以及噴氣質量比起火箭和運載的飛船質量來非常之小,而且它不可能從封閉系統以外獲得反向動量,所以,火箭只能保持勻速運動的速度。但這與火箭的飛行實踐發生了矛盾,因爲火箭在“真空”空間的引力平衡場中飛行,確實是可以獲得很高的加速度的,它可以使自己的速度由第一宇宙速度,上升到第二宇宙速度甚至第三宇宙速度。這可不是用封閉系統中動量守恒可以解釋得了的。當然,現代物理學可以用丟掉一級一級的尾部火箭去解釋,但也存在不能自圓其說的問題。就算在“真空”中是以前方火箭噴氣衝擊後方廢了的火箭來獲得加速度的,這個加速度也不能達到上百米/秒2。要是驟然間達到上百米/秒2,飛船上的科學家們就會因慣性力的作用而血肉飛濺的。就算你能達到上百米/秒2 的加速度,但驟然加速之後只不過使原來的勻速度增加了而已,飛船仍舊以較高的速度勻速飛行。按每次驟然沖去一級火箭可以獲得百米/秒2的加速度計,由第一宇宙速度上升到第二宇宙速度,就需要三十三節火箭。世界上曾經有過如此多節火箭的太空船嗎?當然沒有。而且,太空船可以減速,可以轉彎,可以在別的星球上著陸,這可不是用沖掉廢火箭的方式可以辦到的。可見,火箭的動力問題絕不是用簡單的動量守恒定律可以解釋得了的。
宇丹質論認爲,現代物理學在研究噴流動力學的過程中,未考慮到一個特別重要的力,那就是空間萬有引力線——宇丹質連射線産生的推力。
筆者在前文指出,慣性力産生的原因是加速度驟然改變引力線曲率的結果;慣性離心力産生的原因是剛體旋轉使引力線變得彎曲的結果;流管降壓的原因是分子或原子發射的磁力線相互作用的結果。因此,在研究噴流動力學原理時,我們也必須承認宇宙空間處處存在著宇丹質立體網络,認定火箭噴流的氣體分子發射的磁力線,會與宇宙空間的引力線發生作用。宇丹質論認爲,這種引力線的相互作用使空間萬有引力線産生振動,是引力線對火箭産生推動力的根本原因。
下面,我們就按YL(34 )圖和YL(35)圖來分析
噴流對火箭産生動力的原理。
YL(34)圖是處在飛行狀態中的火箭圖。圖中“H”表示火箭;“P”表示火箭尾部噴口;“C ”表示宇宙空間四面八方的萬有引力線;“B——B’”表示火箭周圍沿火箭運行方向的萬有引力線;“OA”表示由火箭尾部噴流出來的氣體分子;“·——”表示氣體分子發射的磁力線。
當氣體分子噴出後,它前方磁力線的宇丹質陽極指向前方,後方磁力線的宇丹質陽極指向後方,而火箭周圍沿火箭運行方向的萬有引力線的宇丹質的陽極,有指向前方,也有指向後方的。因此,運動著的氣體分子的磁力線便會吸引宇丹質極與其方向相反的萬有引力線,而排斥與其方向相同的萬有引力線。由於氣體分子是運動著的,所以,它對萬有引力線吸引和排斥的部位是瞬變的。又由於萬有引力線具有彈性,所以,氣體分子磁力線的運動就會使萬有引力線以高頻率來回振動。這種振動使萬有引力線彎曲而産生彈力,彈力産生張力,這張力的一個分力就對火箭尾部産生了推力。
YL(35)圖表示氣體分子的磁力線吸引萬有引力線而産生推力的情況。圖中“F”表示沿“B——B'”萬有引力線上K點切線方向産生的張力;“f1”表示張力F的分力。f1是指向火箭飛行前方的,所以,f1對火箭尾部就産生了推力作用。
由於萬有引力線的振動頻率是由氣體分子的磁力線對萬有引力線的吸斥次數決定的,而吸斥次數又是由流過分子的個數決定的,流過分子的個數則是由流速決定的。頻率越高推力越大。所以,噴流速度越快,火箭所受的推力就越大。這就是火箭可以用噴射氣體來獲得動力的根本原因。
通過對流體力學中流管降壓原理、流線體阻力最小原理和噴流動力學原理的闡釋,充分證明,宇丹質及其性質是産生一切力學現象的根本原因。