物理科学探疑-网友天空-宇宙的观念-一种新的宇宙模式
一种新的宇宙模式-----循环模式
李凯飞
一切的存在都是有限的,一切有限的存在都是可以被认知的,这是科学的最高准则。
一. 能基本的性质和原理
二. 量与物质
三. 宇宙模型
质疑人们已经接受的事物,努力拓展知识的疆界,得到从未有人获取过的信息,是对一个人想象力的挑战,你绝不会知道你将取的什么成就,从平凡的到最出人意料的,都有可能。
——皮埃尔.迪昂
概论
本文第一节先说明物质和能量所必然遵循的性质和原理,包括相反同在,动态平衡,循环性,存在性这些在经典物理学和近代物理学中并不曾提到而对物质和能量的变化又及其重要的性质.而第二节的内容则
是建立在这样一个假设之上:能量是一中可以独立于物质的存在,同物质一样也有其运动性,并且所有物质的存在都是建立在与之相适应的能量系统之上.能量系统的改变会迫使物质改变其存在状态.接下来又说明了温度与能量之间的本质联系,揭示了物质之所以会有不同的温度存在状态是因为当温度发生改变时,物质的结构也随之发生改变.接着又用能量系统的相反同在性引出了物质的相互作用,揭示了物质的相互作用并不总是建立在“同性相斥,异性相吸”之上,而是取决于能量系统的变化.
物质的某些相互作用会导致物质的湮灭,当一个系统中的物质完全湮灭时,这个系统就是一个中性能量系统,而中性能量系统又因为其特殊的性质会生成物质.这些由物质和能量之间的转化又引出了第三节宇宙的循环性.宇宙在其本质上是物质和能量的集合.在这一节主要说明了物质在其基本性质下的存在与演化.第四节说明了两种基本的稳定平衡方程,一切永恒的存在都处于一种稳定的平衡系统之中.最后一节用一个方程说明了宇宙的统一性,对称性.本文大大受益于传统的哲学著作<<易经>>,我深深的被它里面那些朴素的哲学思想所折服,在宇宙模型里就借鉴了易经里的“道生一,一生二,二生三,三生万万物”和“周而复始,方能生生不息”以及“相生相克”等.本文仅仅是将中国古典哲学和现代科学相融合方面的一次小小的尝试,我坚信中国古典哲学的复兴将会像十六世纪意大利文艺复兴一样给现代科学带来飞速的发展.
2003年12月3日
一.基本的原理和性质
第一节 运动性
基本原理一
空间中能够产生相互作用的被称为存在,存在可分为两类:一类是物质,一类是能量。空间中的存在总是在不停的运动,这就是存在的运动性原理。
第二节 相反同在性
基本原理二
一切系统中总是同时存在两种完全相反的运动形式,当一种运动形式不存在时,与之相反的另一种运动形式也同时不存在,这就是相反同在原理。
第三节 相互作用性
基本原理三
存在的变化总是通过两个或两个以上的存在相互作用产生的,在一个系统中相互作用的存在越多,则系统越稳定,这就是相互作用原理。
第四节 动态平衡性
基本原理四
运动的存在都处于动态平衡中,一个动态平衡系统是由一个或多个相反同在系统组成。存在达到稳定平衡的状态叫动态平衡态,当改变平衡的一个状态平衡系统就会自发的向能够减弱这种改变的方向移动,近而达到新的平衡态,这就是动态平衡原理
第五节 守恒性
基本原理五
一切的存在都不能被创造,也不能被消灭,只能由一种存在转移到一种存在,或由一种存在转化为另一种存在,在转移或转化的过程中存在的总量不变,这就是存在守恒性原理。
第六节 循环性
基本原理六
一切演化着的存在都处于这样的变化模式中:
起源 发展 终结
起源 ……
这就是循环性原理。
第七节 互逆性
基本原理七
如果在一定系统内在一定条件下存在变化由A到B,则在这一系统中在某个条件下一定存在变化由B到A,这就是互逆原理。
第八节 存在性
基本原理八
避免被改变和减弱这种改变是存在系统的一种天性,当系统内发生某种改变时,系统自身会自发地建相应的机制阻碍这种改变,这就是系统的存在性原理。
二.能量与物质
宇宙中的存在可以分为两类:一类是能量,一类是物质。能量是一种可以独立于物质的客观存在。和物质一样能量也具有作为存在的各种性质,包括运动性,相反同在性……。本章第一节叙述了有关能量的一些性质,以及能量与温度之间的本质联系,以及能量在这些性质下的各种特性,接下来又引出了能量作为物质存在基础的必然性。第二节首先通过物质和能量之间的互相转化性,引出了能量生成物质的过程,又由生成过程引出了能量作为物质结构的存在基础。接下来又由能量和物质的性质引出了相互作用的本质。
第一节有关能量的基本性质
(1) 能量势
提到能量人们立刻就会想到温度,认为温度高就是物质放出的能量多,其实温度只是表征能量的一个特性。由第一节可知运动是存在的一种天性,是无处不在的。因此存在于空间的能量也是在不停的运动的。为了表征能量变化的快慢就要引入一个新的物理量——能量势。能量变化的快慢与相互作用密切相关。
能量势用“Qi”表示,单位是乔,符号“Ao”
我们定义在单位时间内,单位的能量流过单位的体积时的能量势为单位能量势则:
Qi=V*E/t(Qi:能量势,V:体积,t:时间,E:能量) 乔=立方米*焦耳/秒
含义:单位时间内流过一定体积的能量越多,则能量势越高,反之则能量势越底。
(2) 能量势的衰减
假设一个能量势为Qi的系统存在于空间则该能量势会以球面的形式向空间衰减。能量势的衰减与温度密切相关。能量势的衰减有一定的空间性。
能量势的球面衰减模型:
假设一个能量势为Qi的物体(关于由物体形成的能量势将在下一节详细说明。物质的存在使能量势的衰减成为可能,且只有有物质存在的系统才会有终极衰减)存在于空间,则会以Qi为中心向空间以平方数衰减且能量势的衰减不会无穷衰减会有一个终极衰减半径。
能量势的衰减与中心能量势的大小无关,仅与空间环境有关,则衰减系数由空间环境决定。
(1)⊿△Qi=k△r^2 B
如图2-1所示,若A的能量势为Qi则
距A r处B的能量势Qi1为:
(2) Qi1=Qi-kR^2
当 Qi-Kr^2=0 时 图 2-1
Qi=KR0 ^2
(3) Qi=KR0 ^2
R0 为终极能量势半径。
(3)能量势的衰减与温度
物体的温度与能量势的衰减有关,在单位体积内能量势的衰减越大,则温度越低,反之则越高。
△Qi=Qi-Qi1
G/T=△Qi/V
T=GV/△Qi (T 为开尔文)
在空间能量变化越快,则空间温度越低。
(4)能量系统
首先假设一个只有能量的系统,并称之为中性
能量系统。中性能量系统中只含有能量而没有
物质.因为运动是无所不在的,所以能量作为
一种存在也是运动的.而运动又是相反同在的
所以中性能量体中也必然存在着两种完全相反
的能量运行方式,按其导致的结果可以分为两
类:该系统向外界放出能量和该系统从外界吸
收能量。把这两种变化的速率分别用Xm和Kf
表示,其中Xm表示能量的放出速率,Kf表示能
量的吸收速率.
在一个能量系统中必然存在这吸收和放出两
运动形式,把这两种变化速率的叠加称为能量
等效变化速率.
(1) 几种不同的能量系统:
1) 一般的,若一个系统内的能量吸收速率大
于放出速率,则称这个系统为负性能量系统.
“Xm<Kf”
2) 一般的,若一个系统内的能量吸收速率小
于放出速率,则称这个系统为正能量系统.
“Xm>Kf”
3) 一般的,若一个系统内的能量吸收速率等
于放出速率,则称这个系统为中性能量系统.
“Xm=Kf”
(2)中性能量系统具有这样的性质:
1) Xm=Kf=v
2) vR^2=G (R为速率为v时的能量体半径G为常数)
3) 体积不断缩小,能量密度不断增大.体积的缩小会导致能量密度的增大,而能量密度的增大会导致
(5)约束空间
根据基本原理十避免改变和减弱这种改变是存
在的一种天性。同所有的存在一样能量系统也有
其自我保护机制。当一个非中性能量系统存在与
空间时,系统会自发的建立三个不同的但又相互独立的约束空间,使能量始终被约束在这些空间内而不会散失。系统的约束空间的大小与系统的中心能量变化速率有关,当速率变化时,约束空间也随之变化。非中性能量系统的约束空间有其一定的物质基础。中性能量系统的约束空间为一个相反等速率的单一约束空间。
非中性能量系统的约束空间为:
初级约束空间: R1^2=G1(Xm-Kf)
次级约束空间: R2^2=G2(Xm-Kf)
终极约束空间: R3^2=G3(Xm-Kf)
中性能量系统的约束空间:
R^2=G*Xm(Kf) Xm=Kf
附:有关能量的几个原理
基本原理 一
一般的,处于一定系统内的能量总是以一定
的速率更新着空间各处的能量,设该系统为C,
若系统A和系统B的存在使系统C内某处的能
量更新速率减慢,则系统A和系统B表现为排斥,反之则表现为吸引,这就是空间系统
间的相互作用原理。
基本原理二:
一般的,处于一定系统内的能量总是以一定的速率更新着空间各处的能量,设该系统为C若系统A的存在使C内某处的能量速率减慢,则系统C会自发的使A向能使这一处能量更新速率加快的方向运动,这就是系统内能量运行原理。
基本原理三:
一般的,当一个能量体存在于某一系统时,总是以顺时针或逆时针旋转,当正性能量体和
负性能量体处于同一系统时,其能量的等效旋转方向总是相反的,而同性能量体的等效旋转方向相同,这就是系统内变化着的能量的存在原理。
基本原理四:
一般的,当一个能量体存在于某一系统时,正性能量体在放出能量的同时也吸收能量,只是放出大于吸收,负性能量体在吸收能量的同时也放出能量,只是吸收大于放出,这就是能量的相反同在原理。
基本原理五
一般地,在一个相对空间静止的系统中,存在与系统C等能量势的系统A,系统A内所蕴藏的能量全部被更新一次所用的时间叫这个系统的能量更新周期,能量的更新周期与系统内所含的物质的多少有关,物质的绝对质量越大时,能量的更新周期越长,这就是静止时系统内能量更新原理。
当 Xm=Kf=v 时
M=k*T (M为物质的绝对质量,T为能量更新周期)
物质的内能:
E=T*v
物质的绝对质量在下一节介绍。
第二节 有关物质的基本性质
(1) 质能互换性
物质在发生某些相互作用时会从空间湮灭而放出巨大的能量,根据互逆性原理必然会存在能量在一定条件下会生成物质。
由于能量是最单一最本源的存在,所以可以说物质是能量的另一种表现形式。
质能互换定理:
物质是能量的另一种表现形式,是能量在强相互作用下产生的,物质在一定的条件下可以完全释放出来这就是质能互换定律。
(2) 物质性质的结构基础
有一点是毫无疑问的:物质的结构决定物质的性质。物质的任何一部分结构都能独立表现这一部分的性质与其他物质的存在与否无关。物质的结构也有其存在基础,物质的某一特定结构并不是在所有的情况下都能存在,就象冰不能在十摄氏度的环境持久存在一样。在第三章物质的生成的文章中会详细说明:物质是中性能量体在自动收缩时其能量变化速率达到某一值时的产物,物质所存在的空间的能量变化速率必须永远大于这个值,当空间的能量变化速率小于这个值时,所有的物质都不能存在。当空间的能量势发生变化时,物质会自发的通过组合或分离来适应新的能量环境,也就是说空间的能量变化速率决定了存在其空间的物质结构,而物质结构又决定物质的性质。
存在于空间的物质总是以吸收和放出两种相反的形式更新这空间的能量。物质是非中性能量系统存在的基础。
(3)非中性能量体的物质基础
能量在空间的转移总是从能量势高的地方向能量势底的地方转移。
①绝对能量势:
使物质吸收能量速率等于其放出能量速率时的能量势叫物质的绝对能量势。
②相对能量势:
相对能量势由两部分组成:一部分是外部空间的能量势,另一部分由物质间相互作用所释放出来的能量所建立的能量势。相对能量势会会随着这两部分的改变而改变。
不同能量系统的物质基础
1)
当物质的绝对能量势等于其相对能量势时,物质吸收和放出能量的速率相等,即中性能量系统。
2)
当物质的绝对能量势大于其相对能量势时,物质等效的放出能量,即正性能量系统。
3)
当物质的绝对能量势小于其相对能量势时,物质等效的吸收能量,即负性能量系统
一切的非中性能量系统都是因为物质的存在所致,物质是非中性能量系统存在的基础。
(4)相互作用的本质
相互作用是指物质与物质,物质与能量及能量与能量之间的相互影响。
相互作用按其所造成的结果可分为相互吸引和相互排斥。根据空间系统间的相互作用原理,使空间某处的能量的变化速率减慢的两个系统是相排斥的反之则是相吸引的。
假如系统A和B存在于系统C中
(1) A和B都有正性能量系统
由图可知A和B使E处的
能量变化速率减慢,所以
A和B系统是相斥的。
F=G(Xm-Kf)A(Xm-Kf)B/R2
(2) A和B都为负性能量系统:
由图可知A和B使E处的
能量变化速率减慢,所以
A和B系统是相斥的。
F=G(Xm-Kf)A(Xm-Kf)B/R2
(3) A为正性能量系统,B为负性能量系统
由图可知A和B使E处的
能量变化速率加快的,所以
A和B系统是吸引的。
F=G(Xm-Kf)A(Xm-Kf)B/R
统一相互作用方程:
F=G(Xm-Kf)A(Xm-Kf)B/R
R为系统间的几何距离,G为常量。
(4) 相互作用的特例
一个重要的原理
不共存原理:
一般地,若存在系统A和B,当系统A与系统B的初级约束空间共存于同一空间时,系统的双方会自发的使对方的等效能量旋转方向发生倒置,这就是初级约束空间不共存原理。
从前面的相互作用我们似乎可以得出这样的结论,两个相同的能量系统之间是排斥的,两个相异的能量系统之间是吸引的,即所谓的同性相斥的,异性相吸。但我们忽略了一个重要的方面根据能量的基本原理三正负性能量系统的等效旋转方向总是相反的,而同性质的能量体等效旋转方向相同。如果没有这个基础则前面的相互作用方程就不可能得出,而由于不共存原理当两个初级约束空间相遇时等效旋转方向发生倒置,则是同性相吸,异性相斥的,在两个原子核发生急速碰撞时,结合成一个就是这种情况的特例,而不是所谓的核力。
⊙相互作用的两种情况:
1, 能量体初级约束空间不共存时
同性相斥,异性相吸。
2,能量体初级约束空间共存时
同性相吸,异性相斥。
第三篇 宇宙模型
第一节 存在模型
首先看一下中性能量体的性质,所谓的中性能量体就是纯能量系统。(让能量独立于物质作为一中存在是整个理论的基础,也是本理论最大的设想。)
1 Sm=Kf=v
2 R2v=G(G为常数 R为速率为v时的能量半径)
3 体积不断缩小,能量密度不断增大。
中性能量系统是一个自收缩系统,因为运动的永恒性所以能量也是运动的,又因为运动的相反同在性所以能量系统也必然是相反同在的,而这两种运动形式又是相互吸引的,就导致了中性能量系统体积的缩小,体积的缩小又导致能量密度的增大,近而导致两种运动形式的加剧。因而中性能量系统是一个不稳定的自收缩系统。
当中性能量体的变化速率达到并超过某一值时,能量会自发生成两种性质完全相反的物质,这两种物质都极不稳定。用——和……表示这两种性质完全相反的物质,其中把——叫平子,把……叫开子。全由——构成的物质叫绝对正性物质,全由……构成的物质叫绝对负性物质。绝对正性物质在其约束空间是绝对释放能量的,绝对负性物质在其约束空间是绝对吸收能量的。由……和——结合而构成的物质叫中性物质,中性物质有极强的稳定性,由于中性物质释放能量的速率和其吸收能量的速率相等,因而可以无损耗的传播能量。物质结合的基础是相互作用。
物质生成的下一步就是物质的演化。
二 宇宙的存在模型
宇宙在其初期是没有物质的,只是一个非常大的能量体,即只有能量,宇宙中物质的生成遵循物质生成模型。物质的组合和物质的演化是一个非常复杂的过程,但物质的演化有一个终极目标就是更多的物质能量化,物质的演化就
是物质间通过相互作用能量化的过程,当物质完全能量化后就回到中性能量系统,这样我们就得到一个宇宙的循环模型。这就是宇宙的简易循环模式。
一切永恒的存在都是通过循环来维持其存在性的。
周而复始,方能生生不息。
三 有限却无止境
如果一定要探询一个宇宙究竟有多大的问题,先来分析这个式子:R2v=G,v在不同的宇宙发展阶段是不同的,而因为运动是永恒的,所以v不会等于零,所以R不会无限大,所以宇宙是有限的,但我们有不知道v会小到什么程度,所以R是无止境的,所以宇宙是无止境的。
有限却无止境,这就是对我们宇宙的描述。
我们仅仅能算出能量变化速率为某一值时的宇宙的大小。
四 物质性质的描述
下面是描述物质性质的几个量:
(1)绝对质量 M
任何稳定的物质都同时含有绝对正性物质和绝对负性物质,把这两者之和叫物质的绝对质量。物质的绝对质量精确的反映了物体内所含物质的多少,用大写字母M表示。
绝对质量与物质的能量更新周期呈正比:
M=T0K (K为系数)
(2)相对质量 Ma
同上把物质内绝对正性物质和绝对负性物质的叫物质的相对质量,物质的相对质量精确的反映了物体的绝对能量势的高低。
绝对能量势是指使物质的能量释放速率等于其能量的吸收速率时的能量势的大小与相对质量的大小呈正比。
物质的绝对能量势与物质的等效能量变化速率密切相关,因此也影响物质间的相互作用。
Ma=K1Qi
中性物质不能与物质产生等效不接触相互作用。
(3)等效引力质量 m
等效引力质量是描述处于同一系统中能量的等效变化速率的,它与系统的能量势有关,会随不同的能量环境或系统的加速减速而改变。可以方便地描述处于同一系统时物质间相互作用的情况。
我们在地球上用天平称出两个不同组成的物质质量相等是指等效引力质量相等。
m=K3(Xm-Kf)
物质一切关于运动方式改变和被改变的量都与物质的等效引力质量有关。
(5) 力和运动
力和运动的复杂性是不言而喻的,在此只想说明一下力对物体速度的改变情况,施予物体上的力所产生的加速度并不与物体内所含物质的多少有必然的反比关系,而与物体的能量等效变化速率有关。实际上传统的F=am在高速运动中并不适用。
物体的加速度与物体所受的外力的合力成正比,与物体的能量等效变化速率成反比。
F=a(Xm-Kf)
第二节 演化模型
存在的发展方式:
在使存在守恒的前提下,通过相互作用破坏原有的平衡态,近而破坏物质原有的结构,使物质结构重新排列,建立新的平衡态,然后在通过相互作用……
发展方向:
最多的存在能量化。
动态平衡会阻碍存在的演化,但不会阻止。
物质为了其稳定的存在,而尽量使其复杂化,而复杂的系统又需要更高能量环境,这又加剧了物质的能量化。
(第一篇完)
关于两种稳定平衡方程和大统一方程,由于还不太完善,以后在发表.
由于本人不会WORD公式和画图所以文章中难免有表达不清的地放,如有疑问可用电子邮件交流.
lkfnn@sina.com
作者: 李凯飞
西安外事学院 电话: 13096904411
2004年7月30日
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物理科学探疑