王老师
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物质间为什么会有万有引力
赵丰军
牛顿发现了万有引力的存在,并且用一个简单的数学公式,给人们描述出来了万有引力间的数学关系,这是一个了不起的成就,牛顿真是一位伟大的人.但是牛顿没有说明为什么,物质之间会有万有引力,并且万有引力的大小与物体的质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,特别是这个常数 G ,由于万有引力的数量级非常小,不容易测定,过了一百多年,才让另一位科学家卡文迪许,通过多方面的努力,对库仑扭秤进行多方面的加工,增加多方面的精度,才将万有引力常数测出.
人们都知道,爱因斯坦是一代物理大英雄,他在生活的几十年中,同样要思考这个本质问题,为什么物质间会有万有引力,特别是在他的晚年,进行了力场的统一研究,尽管在物理科学的统一研究上没有过多成绩,必定是做了一定的工作,给后人的研究带来一定的启示.特别是爱因斯坦的相对论,为了说明物质质量与能量间的关系,建立了质能方程,为了说明自然界的光速为极限速度,他假假设了自然界存在的光速度是极限速度,没有比这个速度更大的速度,当物质速度叠加的时候,相对速度不会超过光速,并且速度越大,物质的质量越大,这个系统称为爱因斯坦的狭义相对论；为了说明物质间存在万有引力,爱因斯坦认为宇宙就相当于一个网,一个物质的存在,都会将这个网压得变型,使物质周围的时空发生弯曲,从而让另一个物质存在相对运动的趋势,这个运动趋势相当于存在的这个物体对它的作用力,这个称为广义相对论.
爱因斯坦的相对论,非常高深,能够听明明白的人很少,能够理解的人更是少之甚少.今天我们用光子是物质的基本粒子,来进一步说明,物质间存在万有引力是一个很简单的问题,它变得非常轻松,理论上容易理解.因为自然界的存在本来就是非常简单的事,是因为人类的社会属性,让人类变得与自然界不同,并且由于人类的思想、听觉、文明、文化,长期过着人类的社会生活,让人类忘记了自然界的共同语言,让人类失去了与自然界直接交换全面光子信息的能力,而只交换频率范围非常窄的光子信息,让人类自己走上了极端,是人类自己变得复杂,反倒对自然界不容易理解.
我们知道,由光子是物质的基本粒子来看,物质的构成本身没有意义,如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用,它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界,自己就是以纯暗物质的形式存在,尽管自己的寿命表现为无限长久,但是对环境、对自己没有意义,只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量,才能将自己的能量、质量表现出来,自己的光子信息才能变化,自己才能由生长到死亡,才能有自己存在的意义；这就是说任何物质,只要它存在,它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用,这样,物质的存在,各种作用力的存在,事实上,是通过自己周围的光子信息场完成的.
例如,物质 A 存在,是物质 A 不断与环境作用光子信息能量,而表现自己的质量,当物质 B 存在的时候,由于 B 也要不断与环境的光子信息相互作用,这 B 就不同程度地影响了 A 周围的光子信息内容,从宏观的角度来看,是 B 挡住了来自 A 周围的光子信息,改变了 A 周围的光子信息场,从大的方面来看,是来自于左方的光子信息能量要多一些,来自于 A 的右方光子信息能量要少一些,宏观表现为 B 对 A 有一个作用力,这个作用力,是所有物质共有的,称为万有引力.
也可以说成是,由于 B 的存在,导致了 A 周围的光子信息力场的形状发生了变化,这个力场的形状发生了变化,本来没有 B 的时候,物体 A 是一种平衡状态,有了 B 以后,光子信息的力场发生了变化,物体 A 的作用力,由于平衡变成了不平衡,人们自然会说,这是物体 B 存在的结果,是物体 B 对 A 的作用力.
由于物质质量的存在,是由于物质与环境作用光子信息能量的结果,物质质量越大,单位时间内,物质与环境作用的光子信息能量越大,这种表现越是明显,理论上应该能够证明万有引力,与两个质量的乘积成正比,这就不自然地将,牛顿运动定律的惯性质量,与牛顿的万有引力定律的引力质量统一起来了.物质的质量越大,单位时间内与环境作用光子信息能量越多,自己保持原来运动的性质越强烈,也就是惯性越大.同样物质的质量越大,单位时间内,它与环境作用的光子信息能量越多,它对环境的影响越大,对另一个物质的万有引力越大.事实上万有引力质量与惯性质量是同一个物理量,难怪科学家们无论从哪一个方面都找不到它们的差别.
为什么万有引力会和物质间的距离平方成反比,这个容易理解,就是以半径为 R 的球面,其表面积是 4ñR2 的结果,就是物质与环境作用的光子信息能量,以是 4ñR2 为减少的.
通过爱因斯坦的能量方程,同一个物质的速度越大,它的质量越大,事实上,物质的速度越大,单位时间内,它对环境光子信息的影响越大,表现出的引力质量越大,这只是一种表现,它自己质量增加量非常少,也就是说它单位时间内与环境作用的光子信息能量,增加的并不是很多.这里我们不给出万有引力的数学证明,在统一场中,我们再证明物质间的万有引力的表达式.
