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物體的重力跟形狀的關系

生活 更新时间:2024-12-28 03:56:09
物體的自轉與力及力場是什麼關系?衆說紛纭,你信哪一種?

文/袁玉剛 圖/來自互聯網

小時候,我們都玩過陀螺。不打不拉,陀螺是不會自己轉的。

物體的重力跟形狀的關系(物體的自轉與力及力場是什麼關系)1

圖1 旋轉的陀螺

宇宙中有許多物體,絕大部分在不停地轉動。要問為什麼會轉動?教科書上的答案無非是萬有引力的作用或者是上帝踢了一腳。科學家們都承認,物體的轉動需要一個力,要麼是内力即萬有引力,要麼是外力即牛頓所定義的可以引起加速度的力。有了力自然要有一個力場,要麼是宏觀的物體引力場,要麼是原子内的電磁場,要麼是原子核内的強引力場。

物體在力的作用下,在力場裡運動,一定遵循着一些特定的規律。而科學家們就是努力尋找發現這些規律,指導人類利用或者改造大自然。牛頓發現了運動三定律,揭示了物體運動和外力的關系,開啟了用數學方式計算和預測物體運動狀态的先河。但他的關于力的定義也給物理學蒙上了一層陰影:力是物體之間的相互作用,力不能脫離物體而單獨存在。力是有了一個明确的定義,但物質的起源卻成了千古難題,物質的最小單元來源于哪裡?于是科學家們又提出了一個暗物質。

物體的運動有直線運動和曲線運動。曲線運動包括公轉、自轉、進動。誰使物體永無休止地運動呢?牛頓運動三定律告訴我們:除了直線運動以外,其餘運動都要受到外力的作用。當然,物體的曲線運動也一定是受到了外力的作用。

但是,自從牛頓發現引力定律之後,物理學界的認識發生了巨大變化:物體的曲線運動不再是外力作用的結果,轉而是物體内部物質的引力在操縱。于是,地球公轉和自轉的起因就成了太陽、地球自己内部物質的萬有引力的相互作用的結果。

物體的重力跟形狀的關系(物體的自轉與力及力場是什麼關系)2

圖2 地球

真的如此嗎?

衆所周知,在一般情況下,流體流動時,中間的流速大,周圍的流速小。于是在周圍産生旋渦。推而廣之,向前運動的物體的周圍都會産生旋渦。

物體的重力跟形狀的關系(物體的自轉與力及力場是什麼關系)3

圖3 飛機尾部的旋渦

看看這張飛機尾部形成的旋渦圖片,兩個旋渦裡的物質一定在自轉、公轉,它們承受的力也應該來自飛機前進的力。

你攪動碗裡的水和米,會産生旋渦。米會公轉、自轉。米自轉的原因不是你攪動的力,而是米的萬有引力的作用嗎?

失控的人造地球衛星一邊公轉,一邊自轉。難道不是當初火箭的推動力造成的,反而是人造地球衛星自己的萬有引力導緻的嗎?

那些在旋渦裡自轉、公轉的物體不管有多大,都一定受到了外力的作用。盡管有時你可能看不見有關旋渦的任何蛛絲馬迹。

物體的重力跟形狀的關系(物體的自轉與力及力場是什麼關系)4

圖4 旋渦裡的星球

據此,我們能不能推斷:月亮繞着地球轉,地球也在自轉,一定是地球系旋渦力在推動,不應該是地球自己的物質的萬有引力在起作用。同理,地球繞着太陽轉,太陽也在自轉,一定是太陽系旋渦力在推動,不應該是太陽自己的物質的萬有引力在起作用。太陽繞着銀河系中心轉,銀河系也在自轉,一定是銀河系旋渦力在推動,不應該是銀河系自己的物質的萬有引力在起作用。銀河系繞着巨引源轉,一定是巨引源的旋渦力在推動,不應該是銀河系自己的物質的萬有引力在起作用。

力都有一個作用範圍即力場。場就是具有物質的特定空間,就是人們聚集的地方。比如:操場、會場、市場、打谷場。場裡有物質,但場不是物質。場裡的物質也決定不了場的狀态即大小、強弱。物質和場也不能相互轉化。場挪走了,空間依然在那裡,隻是沒有了參照物,不好識别了而已。所謂“古戰場”,古人逝去了,當年的戰場不存在了,但那個空間依然存在。

我們知道,宇宙中有電磁場。麥克斯韋很好地解釋了電磁場的性質,宇宙中有引力場,浩瀚的宇宙被引力吸引在一起。但宇宙在不停地膨脹,應該還有一個力和引力一起起作用。這個力就是暗能量、斥力。暗能量類似于磁力。這樣,引斥力場就和電磁場類似了。原子核内有強引力場,也應該有強斥力場。正是這個強斥力場決定了原子核的裂變。這樣強引斥力場就和電磁場類似了。

可是,場被科學家們搞得太複雜了。相對論不僅把空間和物質混為一談,互相轉化,而且抛棄牛頓的時空觀,硬說物質可以扭曲時空。實際上,空間是空間,物質是物質。空間并沒有扭曲,扭曲的隻是物質的分布狀态。

物體的重力跟形狀的關系(物體的自轉與力及力場是什麼關系)5

圖5 時空扭曲圖

物體的重力跟形狀的關系(物體的自轉與力及力場是什麼關系)6

圖6 星系圖

星系中心部分的核球實際上就是所謂的空間扭曲,其質量和引力肯定比外圍的大。如果還想不通,就在圖5的地球上面再增加一個反着的網格看看。

量子力學更玄乎。對于經典場來說,最起碼還能知道某處的位置、場強、物體運動方向這些參數,以計算、推測另外的參數。量子場論可不管這些,每個時空點代表的是抽象的數學實體,是一些不确定區域的值,不是測量的結果。還美其名曰測不準。

不管是經典場還是量子場,都應該符合大自然,接地氣。如果虛幻到神仙的境地裡,那就不再是現實了。如果完全按照數學公式計算的結果解釋、推算宇宙的現象,不懂得“不合題意舍去”,那就不再是物理了。宇宙中沒有反物質,反物質“不合題意”,關于宇宙的理論就應該“舍去”反物質那一部分。

返璞歸真。各種力場隻是一個物質運動的場所。你可以用各種數學方法去計算它,但不應該故弄玄虛,以假亂真。

總之,宇宙中絕大部分天體和陀螺一樣都在自轉和公轉。自轉的天體一定受到了一個外力的作用。這個外力就是旋渦力。旋渦力的場就是旋渦力場,包括引斥力場、電磁場和強引斥力場。

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