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万有引力指存在于一切物体间的相互吸引的力。这一发现,是17世纪自然科学最伟大的成果之一,也变成了大部分物理科学的理论基石。该定律揭示了天体运动的规律,在天文学上和宇宙航行计算方面有着广泛的应用。
任何两个物体之间都存在这种吸引作用。物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小,称为万有引力。 万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。物体的质量越大。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。
万有引力只是一种错觉,它其实并不存在吗?
万有引力产生原因分析: 1. 已知认识:磁场力的产生是因为电荷之间的相对运动才出现磁场力,与第三者状态无关,不能被屏蔽,与万有引力特性符合,计算公式结构一样,力的大小都与距离的平方成反比,只是常数值不一样。 1.1. 电荷的相对运动包括带电粒子间的粒子自旋运动产生的速度差。 1.1.1. 带电粒子间的粒子自旋运动产生的速度差,包括同向的旋转速度差和逆向旋转速度差及旋转轨道面夹角造成的旋转速度差。 1.2. 万有引力是带电粒子间的粒子自旋速度差产生的磁场力。 1.2.1. 带电粒子是指带有电荷的粒子及包含正负电荷对的粒子(如粒子、中子;中子是一个包含质子和电子的结合体)。 带电粒子质子和电子及不带电粒子中子图
2. 带电粒子(如:电子或质子)的磁矩P值与方向仅提供粒子自旋QV值的计算和运动方向。 2.1. 磁场力的计算是以粒子相互运动的速度差为原则计算。 2.2 根据洛伦兹力的计算公式,同性电荷粒子间的相互运动,都将产生相斥的洛伦兹力,异性电荷粒子间的相互运动都将产生相吸的洛伦兹力。 2.2.1. 中子相当于质子与电子的组合体,因此分析质子与电子、电子与电子及质子与质子之间相互运动产生的磁场力,也能证明中子与中子、中子与电子(质子)间相互运动的力的关系。 3. 根据物理知识,2带电粒子Q1、Q2在空间相互运动产生的洛伦兹力 F=μQ1Q2V1V2/4πL (1) μ:真空磁导率,4π×10N/A V1V2/:按(ΔV/2)计算,即[(V1+V2)/2 ] L:带电粒子的距离 磁矩P=QVr/2 (2) P:带电粒子磁矩,电子Pe=-9284.764×10焦耳/特斯拉 质子Ph=+14.106067×10焦耳/特斯拉 Q:带电粒子电量,电子电量为e,质子电量为+e r:带电粒子半径,电子re:8.0×10m 质子rh:2.81794092×10 m 氢分子的2核距离L:2.3×10 m 氢粒子半径R:0.53×10 m 电子质量Me:9.1093897×10 kg 质子质量Mh:1.6726231×10kg 由(2)式得 QV=2P/r (3) 3.1. 现分析电子与电子之间相互运动产生的磁场力(或叫洛伦兹力),如图1, A/C组合是同步状态,ΔV=0,则F=0,斥力最小 B/D组合是反向状态,ΔV=2Ve 根据式(1)和(3) F=μPe/πreL 由于带电粒子的自旋轴可以在空间绕X轴和Z轴方向的任一角度出现,见图4,对于一个宏观物体,它是由大规模数量的带电粒子组合而成,因热运动的随机性,带电粒子的自旋轴可以在空间绕X轴和Z轴方向的任一角度出现几率式相同的,则电子与电子之间相互运动产生的磁场力的平均值 Fee=μP e/2πreL (4) 3.2. 同理,见图3,质子与质子之间相互运动产生的磁场力的平均值 Fhh=μP h/2πrhL (5) 3.3. 电子与质子之间相互运动产生的磁场力,见图2,B/D组合是反向状态,Fhe1吸力最大,由于V1V2按(ΔV/2)计算,即 V1V2=(ΔV/2)=[(Ve+Vh)/2 ] (6) 根据式(3),得 V=2P/Qr (7) 根据式(1)、(6)和(7),得 Fhe1=μ(P e rh+P h re+2P h Pe rh re)/4πLrh re (8) 电子与质子之间相互运动产生的磁场力,见图2,A/C组合是同步状态,Fhe2吸力最小,由于V1V2按(ΔV/2)计算,即 V1V2=(ΔV/2)=[(Ve-Vh)/2 ] (9) 根据式(1)、(9)和(7),得 Fhe=μ(P e rh+Ph re-2P h P e rh re)/4πLrh re (10) 则电子与质子之间相互运动产生的磁场力的平均值 Fhe=(Fhe1+Fhe2)/2 (11) 根据式(8)、(10)和(11),得 Fhe=μ(P e rh+P h re)/4πLrh re (12) 3.4. 现在分析2个氢原子的同位素氕粒子之间的磁场力关系,见图5,先假设电子e1与质子H2及电子e2与质子H1之间的距离为L,则2个氕粒子之间的磁场力 F=Fee+Fhh-2 Fhe (13) 根据式(4)、(5)、(12)和(13),得 F=0 (14) 3.4.1. F=0计算的前提是假设假设电子e1与质子H2及电子e2与质子H1之间的距离为L,而实际情况是,电子e以氕粒子半径R绕核质子H旋转,见图5,电子与质子之间的距离是由库仑定律决定的,因此,e1和e2之间的平均距离保持在L值范围,绝对不会出现距离在L-2R的状态,而电子e与质子H间的距离平均值是L,但实际是电子e与质子H间的距离在L-R与L+R状态之间运动,因此式(12)应该改为 Fheg=[μ(Pe rh+P h re)/4π(L-R)rh re+μ(P e rh+P h re)/4π(L+R)rh re]/2 由上式得 Fheg=[μ(P e rh+P h re)/4πrh re]×[1/(L-R)+1/(L+R)] /2 (15) 式(12)改写为 Fhe=[μ(P e rh+P h re)/4πrh re] ×1/ L (16) 根据图5,L>2R, ∵[1/(L-R)+1/(L+R)] /2>1/L (17) 根据式(14)、(15)和(16) ∴ Fheg>Fhe (18) 由式(13)、(14)和(18)可知 2Fheg>Fee+Fhh (19) 由式(19)可知,2个氕粒子之间的磁场力为吸力 由式(15)、(16)和(17)得,2个氕粒子之间的吸力 Fx=[μ(Pe rh+P h re)/4πrh re] ×[1/(L-R)+1/(L+R)-2/ L] (20) 3.5. 万有引力公式 F=GM1M2/L (21) G:万有引力常数6.67259×10 Nm/(kg)(测量计算得出) M1 ,M2:物体质量 kg L:物体间距 m 把式(20)以(21)结合推算Gx,则 G x=[Lμ(P e rh+P h re)/4πrh re M1M2] ×[L/(L-R)+L/(L+R)-2] (22)3.5.1. 把氕粒子相关数据代入式(22),则 G x=1.678711733231542846 8445978848531×10 Nm/(kg) (23) (上述Gx在粒子尺度L=0.53×10 m计算值) 如L=100m代入式(22),则 G x=2.32256096181×10 Nm/(kg) (24) 4. 由式(23)和(24)说明,G x的计算值虽然与目前测量的G值不同,但计算条件L的数据变化后,G x数值可以产生10倍的变化,表明L的变化及粒子数目的变化,都将影响G x的理论计算值。 4.1. 不管理论计算的Gx值与目前测量的G值相差多少,宏观物质的内部粒子相互之间的相互磁场作用力表现为吸力,见式(19),引申到相互分离的稳态物质之间也是一样,即稳态物体之间在空间相互作用力表现为吸力。 4.2.由于带电粒子的自旋轴可以在空间绕X轴和Z轴方向任一角度出现,见图4,对于一个宏观物体,它是由大规模数量的带电粒子组合而成,因热运动的随机性,带电粒子的自旋轴可以在空间绕X轴和Z轴方向的任一角度出现几率式相同的,式(4)、(5)、(12)、(16)及(20)都是以平均值计算,在空间可以有任一方向出现,而且粒子间的磁场力与第三者状态无关,无限个方向的磁场力的平均值,反而成为无极性的力。 4.3.以上论述表明,万有引力就是带电粒子间自旋产生的磁场力。
万有引力是什么概念?
万有引力定律(law of universal gravitation)物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r?,G称为万有引力常数。
牛顿的万有引力定律很好地解释了地面上物体所受的重力、海洋的潮汐和行星与天体的运动,把天上的运动和地上的运动统一了起来,具有非常重要的意义。但让牛顿感到遗憾的是,他一直没能解释清楚两个有质量的物体之间为什么会有引力?这个问题被爱因斯坦的广义相对论很好地解决了。
广义相对论实际上就是关于万有引力本质的理论。它认为,一个有质量的物体,会使它周围的时空发生弯曲,在这个弯曲的时空里,一切物体都将自然地沿测地线(也叫做“短程线”)运动,而表现为向一块靠拢。我们看不到时空的弯曲,只看到物体在互相靠拢,就认为它们之间存在着一种“万有引力”,实际上物体之间表现出来的这种万有引力,并不是一种真正的力,而是时空弯曲的表现。
四维时空的弯曲我们不好想象,但是可以降一维(在二维平面上)做个比喻。设想有一块布把它悬空展平,上面放一个小球,它就会把布压弯,在另一个地方再放一个小球,它也会把它周围的布压弯。我们看到,这两个小球就会自然地向一块靠拢,这是它们在沿各自的测地线运动的结果。我们看不到布的弯曲,只看到小球在向一起靠拢,就说它们之间有个引力存在,其实它只是时空弯曲的表现而已 。
物体间由于质量而引起的相互吸引力。这种力存在于地球万物之间。地面上物体所受到的地球对它的吸引力,就是万有引力。牛顿在开普勒定律和自由落体定律的基础上,经过长期的研究发现:自然界中任何两个物体之间存在着一种相互的引力,称为万有引力。1687年牛顿发表了万有引力定律:自然界中任何两个质点都以一定的力互相吸引着,这个力同两个质点的质量乘积m1·m2成正比,同它们之间的距离的r的平方成反比。即
式中G是万有引力恒量,G=6.67×11-11牛顿·米2/千克2,即等于两个质量都是1千克的质点相距1米时的相互作用力。万有引力的方向沿两质点的连线。万有引力定律只适用于质点,即当相互吸引的两个物体的大上跟它们之间的距离相比是很小时,万有引力定律才正确地成立。如果不满足这样的条件,就必须把两物体分割成许多可以看作质点的体积元,对每一对体积元应用上式,然后由力的合成法求出两物体间的万有引力。当计算两个均匀球体间的万有引力时;可直接用上式计算,式中的r是两球心之间的距离。一般物体与物体间的万有引力很小,可以忽略不计。但对质量大的天体,万有引力是很大的。例如地球和太阳之间的吸引力大约为3.56×1022牛顿,这样大的力如果作用在直径是9000千米的钢柱两端,可以把它拉断。万有引力定律的发现奠定了天体力学的基础,揭示了天体运行的基本规律。从而解释了极多的地面现象和天体现象,例如哈雷彗星、地球的扁形。预测了海王星、冥王星的发现等。它也是宇宙航行计算的基
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