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(科技论坛专贴)原子引力说初步

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  • 2017-12-07 10:00:14

原子引力说初步

陈宝群

(陕西师范大学地理科学与旅游学院,西安710062

引力(Gravity),又称重力相互作用(GravitationalInteractions),是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势,也是自然界的四大基本相互作用力之一,另外三种相互作用分别是电磁相互作用力、弱相互作用力及强相互作用力,万有引力是上述相互作用中作用力最微弱的,但是在超距上仍然具有吸引力的作用。在经典力学中,万有引力被认为来源于质量的力。在广义相对论上,万有引力来源于存在质量对时空的扭曲,而不是一种力的作用。引力也是人们最早认识的基本相互作用,“黄河之水天上来,奔流到海不复回”表明在李白所处的中国唐代已经对引力相互作用有了实际的认识。牛顿、法拉第与爱因斯坦都曾深入思考或者研究过引力的来源问题,很可惜都没有取得成功。

在量子引力中,引力微子被假定为重力的传送媒介。郝斌政、陈相松对于引力子自作用研究发现了万有引力的引力项和斥力项。对于引力子自作用实际证据的查找提供了认识万有引力的新思路。以两个原子为例,原子由带正电的原子核和带负电荷的核外电子构成,正负电荷电磁场相互作用形成一个原子,在两个原子之间,任何一个原子核都对另一个原子的核外电子有吸引力,表现为万有引力的“引力项”,而两个原子核都带正电荷表现为万有引力的“斥力项”,这种作用是牛顿式超距的,并且与恒星演化晚期原子外层电子挤压到原子核内形成中子星认识并不冲突。

张晓宇对原子场与原子间广泛引力进行了比较具体的研究,认为万有引力是原子间广泛引力的一种表现形式,但又认为中子并不参与万有引力的形成,这点并不符合惯性质量与引力质量一致的结论。这样,中子势必成为万有引力库仑力模式的最大挑战,但这一问题目前是可以解决的。众所周知,单独存在的中子是不稳定的,平均寿命约为16分,它将衰变成质子、电子和反中微子,这一衰变称为β(beta)衰变。研究表明,β衰变是可逆的,称为逆β衰变。这样原子核内的中子可以以β衰变和逆β衰变的方式赋予电荷,加入到库仑力模式中。万有引力电磁场本质是个人的一种认识,目前也很粗糙,科学问题的解决需要更为确凿的证据以及精确的计算,这样一个认识要想得到大家的普遍认可非常困难,但可以结合产生引力的中子衰变与逆中子衰变这一假设机理做出一个大胆推断。中子衰变和逆中子衰变成为万有引力发生机制的一部分会导致万有引力并不是一个恒定量,而是一个变量,出现引力震荡现象。

中子和其它常见的次原子粒子最大的分别在于中子因其下夸克和上夸克之电荷互相抵消,本身不带电荷。令它穿透性强,无法直接进行观察,也令它在核转变中成为非常重要的媒介物。这两项因素使得它在次原子粒子发现历史的较后期才被发现。中子的电中性让它不仅很难侦测,也很难被控制。电中性使得我们无法以电磁场来加速、减速或是束缚中子。自由中子仅对磁场有很微弱的作用(因为中子存在磁矩)。中子存在磁矩这点也很重要,如果原子核内部不是以中子衰变与逆中子衰变的平衡以库仑力方式产生(万有)引力,还可以以磁力的方式产生万有引力,质子和电子可以规划合并为磁矩,这一方式并不改变万有引力是电磁力叠加态的总体结论。很多人可能并不习惯这种生拉硬拽的讨论方式,但是我们目前除了量子引力说的“引力子”之外,只有电磁力可以考虑的。

从原子物理角度讨论万有引力的电磁场本质是一个独立的自由探索项目,而从卡文迪许扭秤测量万有引力常数的著名实验来看,我们就会发现微观粒子角度探讨万有引力是极其明智的。重力异常是由于地球质量分布不规则造成的重力场中各点的重力矢量g和正常重力矢量γ的数量之差,这是万有引力微观属性的又一典型例证。如果万有引力和电磁场是完全不同的两回事,广义相对论预言并且获得证实的引力红移发生势必是个难题。大爆炸宇宙学说提出了一个总体框架,无论如何万有引力是一个对大爆炸极其不利的因素,从万有引力的电磁场本质来看。宇宙大爆炸过程中,可能经历了一个没有任何电学属性的中子化阶段。天文观测的中子星依然可以通过中子衰变与逆中子衰变产生电学特性,从而维持中子星内部的万有引力性质。万有引力电磁场本质目前没有什么特别有力的证据,宇宙微波背景辐射作为万有引力场的天文观测结果是可行的。

原子引力说与1913年爱因斯坦提出的万有引力场论存在较大的认识差异,万有引力场论要给万有引力一个精细解释至少需要把引力子吃大锅饭式地平均分配到质子和中子这一层级。对于吃大锅饭式的平均分配引力子,原子引力说较为便利。原子引力说基本观念认为引力场的实质是复合电磁场,而我们也都知道同样距离条件下,质量更大的物体会有更大引力,或者说引力场是无法屏蔽的,原子引力说通过复合电磁场的叠加效应来解决。这可以得出一个推论,无论采用何种技术,电磁场是无法完全屏蔽的,屏蔽物体最多只能吸收部分电磁波。以日常生活的WIFI为例,电磁场非阻断性或者常说的穿透性是由电磁场不依赖于任何介质的特点决定的,这点同样适用于引力场。高温天体的广泛存在是原子引力说必须面对的现实,尤其是高温条件对于电磁场的影响是我们必须充分考虑的。2013124日中新网消息,据美国福克斯新闻网(FOX)报道,美国宇航局(NASA)一架小型太空望远镜日前在太阳外气层观测到令人惊异的超热物质辫子状磁场,这项发现有助于解释太阳神秘的热日冕。太阳日珥温度高达400万开尔文,磁层辫子的存在说明高温不是电磁场活动的限制性因素。由于磁场力受到各种物理条件的限制,库仑力叠加态是万有引力最具可能性形式。

附记:原子引力说认识的最大特色就在于,其认识框架可以由卡文迪许扭秤实验直接推导得出。卡文迪许用两个质量一样的铅球分别放在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很好的钢丝系在支架上,钢丝上有个小镜子。用准直的细光束照射镜子,细光束反射到一个很远的地方,标记下此时细光束所在的点。用两个质量一样的铅球同时分别吸引扭秤上的两个铅球。由于万有引力作用。扭秤微微偏转,但细光束所反射的远点却移动了较大的距离。他用此计算出了万有引力公式中的常数G。此实验的巧妙之处在于将微弱的力的作用进行了放大。我们可以依据卡文迪许扭秤实验进行一个思想实验,思想实验不受现实条件限制,下面开始实验:

如果我们把卡文迪许扭秤实验中的四个铅球切割一下成两半,大家可以理解卡文迪许扭秤实验应该同样可以测得万有引力常数G。科学家比较善于干细活不像我这种粗人,让他们去慢慢切割好了,切到最后四个铅球成了四个铅原子。由于思想实验不受实际限制,卡文迪许用四个铅原子“测出”了万有引力常数G。这,这,这怎么和原子引力说认识一样一样的啊。据说爱因斯坦最会搞思想实验,没怎么搞过,学着搞一回,蛮有趣的。

相关参考文献:

[1]王永久,唐智明,沈有根.一种标量—电磁—引力的统一场论[J].科学通报,1991,(19)1460-1462.

[2]郝斌政,陈相松.引力子自作用的研究[J].四川大学学报(自然科学版),2006,436):1305-1309

[3]金日光.四种作用力的大统一场论已近在眼前[J].科学中国人,2006,12):96-106.

[4]吴鑫基,温学诗.现代天文学十五讲[M].北京:北京大学出版社,2005195-220221-243.

[5]张晓宇. 原子场与原子间的广泛引力[EB/OL].北京:中国科技论文在线[2006-08-07].http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200608-59.

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网友回复

陈某人终生不与研究物理认交流纯属个人自由。

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回复  chenbaoqun00 的帖子:你的“原子引力说初步”是什么?不就是电子n、s极磁漩涡场吗?所谓原子核就是磁场漩涡的n、s两个磁极,电子围绕着n、s极旋转也就如同地球磁场!电子的n、s极和漩涡磁场的n、s极同极相斥、异极相吸互相吸引就样指南针的n、s能指南北构磁场形成引力原子磁场!你的“正、负电荷论”会怎么能和原子构成引力呢?

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陈某不与研究物理认交流不阻碍别人与他的交流,纯属个人自由。

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欢迎朋友交流讨论。

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原子引力说在国内要打中国牌、原创牌,是中国原创的引力起源理论,原子引力说如果能有朝一日走向世界,应该是从中国走向世界。

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出口转内销对已经成型的工业化产品有效,学术主张却不是这样,认识性的东西关键在于研究者和读者之间的彼此信任,国内稍微容易些。

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原子引力说在网络媒体的交流应该可以维持原子引力说在国际国内的比较优势,影响力范围主要局限于国内,虽不能令人满意,总算得过且过。

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回复研究物理认的帖子:有意思,电磁旋涡可通过指南针在受到一个电磁场力作用固定指向后,又受到另一个较强的电磁场干扰而产生旋转来分析,两个或两个以上的外部电磁场,对一个相对静止的电磁场产生扰动作用时,就会在这个电磁场表面形成纠缠作用的电磁旋涡。

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欢迎讨论原子引力说。

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尽快尽好构建稳态宇宙说、地幔侵蚀说、原子引力说的生态圈是一项重要工作,有利于学说的可持续发展,这样才能做到后继有人而又欣欣向荣。

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稳态宇宙说、地幔侵蚀说、原子引力说缺的是人才,缺的是队伍,而不是钱,能用钱解决的问题都不是问题。

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明确提出稳态宇宙说、地幔侵蚀说、原子引力说的现实意义在于,无论别人是否同意,我们已经做过这方面研究。

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极个别人屡屡攻击谩骂稳态宇宙说、地幔侵蚀说、原子引力说,结果却是屡战屡败,这对提高读者认识信心是有利的。

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如何抓住互联网时代机遇积极开展工作,可能不需要每个人都去重视,但至少值得陈某人高度重视。

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稳态宇宙说、地幔侵蚀说、原子引力说公开交流八年了,怎么说呢,网络时代算是有了自己的立足之地吧。

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网络媒体时代创造了公开交流的良好条件,不同意见可以公平竞争啊,怕什么?

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欢迎讨论原子引力说。

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学术主张是大家说好才是真的好,自己说好不叫好。

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原子引力说在网络媒体上开始拥有了自己的生存空间,这是值得庆贺的一件大事。

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回复  chenbaoqun00 的帖子:一个普通老百姓哪能有时间和一个拿国家薪水会耍二面三刀的博士相比!一没资金投入二没时间上网实难与你陈宝群来此浪费时间争高低。

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