科技: 人物 企业 技术 IT业 TMT
科普: 自然 科学 科幻 宇宙 科学家
通信: 历史 技术 手机 词典 3G馆
索引: 分类 推荐 专题 热点 排行榜
互联网: 广告 营销 政务 游戏 google
新媒体: 社交 博客 学者 人物 传播学
新思想: 网站 新书 新知 新词 思想家
图书馆: 文化 商业 管理 经济 期刊
网络文化: 社会 红人 黑客 治理 亚文化
创业百科: VC 词典 指南 案例 创业史
前沿科技: 清洁 绿色 纳米 生物 环保
知识产权: 盗版 共享 学人 法规 著作
用户名: 密码: 注册 忘记密码?
    创建新词条
科技百科
  • 人气指数: 4881 次
  • 编辑次数: 1 次 历史版本
  • 更新时间: 2010-09-28
ltxsr
ltxsr
发短消息
相关词条
旋体理论
旋体理论
开源软件的知识产权问题
开源软件的知识产权问题
知识产权与信息自由权
知识产权与信息自由权
计算机软件盗版分析
计算机软件盗版分析
国际专利制度对发展中国家的影响
国际专利制度对发展中国家的影响
美国《版权法》对于计算机软件的保护
美国《版权法》对于计算机软件的保护
知识产权制度变革与发展的起跑线
知识产权制度变革与发展的起跑线
网络著作权合理使用制度研究
网络著作权合理使用制度研究
美国知识产权法中的公共领域研究
美国知识产权法中的公共领域研究
主权与知识产权全球化
主权与知识产权全球化
推荐词条
希拉里二度竞选
希拉里二度竞选
《互联网百科系列》
《互联网百科系列》
《黑客百科》
《黑客百科》
《网络舆情百科》
《网络舆情百科》
《网络治理百科》
《网络治理百科》
《硅谷百科》
《硅谷百科》
2017年特斯拉
2017年特斯拉
MIT黑客全纪录
MIT黑客全纪录
桑达尔·皮查伊
桑达尔·皮查伊
阿里双十一成交额
阿里双十一成交额
最新词条

热门标签

微博侠 数字营销2011年度总结 政务微博元年 2011微博十大事件 美国十大创业孵化器 盘点美国导师型创业孵化器 盘点导师型创业孵化器 TechStars 智能电视大战前夜 竞争型国企 公益型国企 2011央视经济年度人物 Rhianna Pratchett 莱恩娜·普莱契 Zynga与Facebook关系 Zynga盈利危机 2010年手机社交游戏行业分析报告 游戏奖励 主流手机游戏公司运营表现 主流手机游戏公司运营对比数据 创建游戏原型 正反馈现象 易用性设计增强游戏体验 易用性设计 《The Sims Social》社交亮 心理生理学与游戏 Kixeye Storm8 Storm8公司 女性玩家营销策略 休闲游戏的创新性 游戏运营的数据分析 社交游戏分析学常见术语 游戏运营数据解析 iPad风行美国校园 iPad终结传统教科书 游戏平衡性 成长类型及情感元素 鸿蒙国际 云骗钱 2011年政务微博报告 《2011年政务微博报告》 方正产业图谱 方正改制考 通信企业属公益型国企 善用玩家作弊行为 手机游戏传播 每用户平均收入 ARPU值 ARPU 游戏授权三面观 游戏设计所运用的化学原理 iOS应用人性化界面设计原则 硬核游戏 硬核社交游戏 生物测量法研究玩家 全球移动用户 用户研究三部曲 Tagged转型故事 Tagged Instagram火爆的3大原因 全球第四大社交网络Badoo Badoo 2011年最迅猛的20大创业公司 病毒式传播功能支持的游戏设计 病毒式传播功能 美国社交游戏虚拟商品收益 Flipboard改变阅读 盘点10大最难iPhone游戏 移动应用设计7大主流趋势 成功的设计文件十个要点 游戏设计文件 应用内置付费功能 内置付费功能 IAP功能 IAP IAP模式 游戏易用性测试 生理心理游戏评估 游戏化游戏 全美社交游戏规模 美国社交游戏市场 全球平板电脑出货量 Facebook虚拟商品收益 Facebook全球广告营收 Facebook广告营收 失败游戏设计的数宗罪名 休闲游戏设计要点 玩游戏可提高认知能力 玩游戏与认知能力 全球游戏广告 独立开发者提高工作效率的100个要点 Facebook亚洲用户 免费游戏的10种创收模式 人类大脑可下载 2012年最值得期待的20位硅谷企业家 做空中概股的幕后黑手 做空中概股幕后黑手 苹果2013营收 Playfish社交游戏架构

旋体理论概述

当今的物理学认为:自然界是由形态不同的物质所组成,物质的固有属性是运动,一切物质都在永恒不停地运动着,宇宙间一切现象都是物质运动的表现。物理运动学将运动分为:线运动和角运动两种形式。由于线运动更容易观察,因此我们的线运动理论是比较完善的。对角运动的观察主要集中在宏观物体的、低速的范围内,而对微观和宇观领域的高速角运动,因检测技术限制而难于观察分析,因此我们建立的刚体转动理论只是角运动规律的初步,与较为完善的线运动理论相比,角运动理论仅仅是个开始。
1. 旋体
对于一枚硬币的运动状态包括三部分:
1)将硬币视为一个质点,硬币的位移变化,即线运动。
2)以硬币圆心垂直线为轴的转动,简称心旋。心旋角速度用ωo表示。
3) 以硬币直径(不考虑硬币厚度)为轴的转动,简称径旋。径旋角速度用ωd表示。
径旋与心旋是相互垂直的。心旋角速度大小与外界无关,是物体的固有属性,又称内禀角运动;径旋角速度因外界的影响而不断变化,是个变量。
只有一种旋转姿态的角运动称作单旋运动;同时具有径旋与心旋的角运动称作双旋运动。如图一所示。双旋运动的物体中任何一点的运动轨迹都是一个球面的包络线,因此双旋的硬币看起来更像一个内硬外软、靠近径轴硬、远离径轴软的球体。这种球体特性,称作双旋球硬度特性。
没有角运动的物体称作质点体。不考虑内部运动的一般物体可以作为质点体;单旋运动的物体称作单旋体,双旋运动的物体称作双旋体,单旋体和双旋体统称为旋体。质点体的线运动理论称作线性理论。旋体的角运动理论称作旋体理论。
2. 旋体的线性化
在一定环境中,对于角运动稳定的旋体,可以将其角运动视为它的固有属性,这样用角运动和质量等固有属性建立的物理表达式,就成为一个恒定不变的物理常数,但这个物理常数与原有概念不同,因此需要建立新的概念来表示,称作线性化概念。这样旋体就变换为质点体。
这个物理常数概念建立的过程称作旋体的线性化,如将一般物体内部角运动忽略,而将其看作质点体,单旋的电子看作电荷质点体,双旋的光子等粒子看作质点体。当然旋体还具有其它不同于质点体的特性,因此需建立一系列的与线性化概念相协调的新概念,进而建立一套相应的理论体系,这钟线性化旋体的理论,简称线性理论。牛顿力学、电磁理论、量子理论等都属线性理论范畴。
旋体的线性化是一种方法和工具,在我们物理发展史上具有极其重要的地位。线性化方法最突出的优势在于:当我们对一些旋体的角运动因技术水平的限制而无法获得其准确数值(如电子角速度),或者无法穷尽(如一个物体的粒子数)时,只要旋体角运动稳定或遵循一定统计规律,就可以将其角运动参数与其它固有参数一起“打包”,进行旋体的线性化处理,进而建立一套相应的理论体系。
因为采用了旋体的线性化方法,我们才架构起了庞大的物理学理论体系,进而使得电能、核能等为人类所利用,从而带来了人类的空前发展与繁荣。
3. 线性理论
与旋体理论的概念具有普适性所不同的是,每个线性理论都有自己特定的概念和使用对象。如电磁理论中的电荷概念,其适用对象是电子。因此每个线性理论都自成体系,不同理论体系的概念是不能通用的。但可以通过建立不同理论体系概念间的某种等价关系,实现不同理论体系的衔接。
线性理论是以线性化物体为基础的,一旦线性化物体发生改变,该线性化理论将不再适用于该物体。如对于电子,角速度恒定的、单旋体的电子是电磁理论的适用范围;但在原子内,电子是双旋体,虽然心旋角速度仍然不变,但径旋角速度不断变化,这时的电子就不能再作为一个电荷看待了。在原子内电磁理论的线性化关系被破坏,因此电磁理论不适用于原子及其更微观领域中双旋体的电子。
和电子一样光子亦如此,就不再累述。因此,任何线性理论都有其严格的适用范围,这个适用范围就是:特定物体的特定运动状态,称作线性理论的特律。
4. 线性化的局限性
电磁理论取得的巨大成功在此就不必说了,并因此使人们对它深信不疑、甚至达到顶礼膜拜的程度,认为是放之四海皆准的理论。当人们的视线进入原子内部后,发现原子是由原子核和电子组成的。于是人们将电荷的概念引入到原子领域,但问题接踵而至。下面就电荷概念在原子研究中的应用情况作简单描述。
首先,根据电磁理论,绕原子核运行的电子因加速运动将不断地向外辐射能量,能量不断减少的电子会朝着核旋进,最终导致原子坍缩掉,但事实上原子是稳定的。
于是,人们不得不接受与电磁理论不相协调的“定态论”,进而建立了玻尔原子模型。更为遗憾的是基于氢原子建立的模型理论不适用于多电子原子,而且即使对氢原子也不能完整描述,因为无法解释氢原子谱线双重性或多重性性质。既便如此,如果用电磁理论建立所有原子的模型,需要定义若干定态才能解决。一个定态就是一个电子径旋角速度,而电子有无数个径旋状态。因此我们无法穷尽,这就是电子的电荷概念延展的局限性。
当然,人们还是吸收了玻尔的定态概念,并逐步建立起了量子理论。量子理论同样取得巨大成功,但因为背负电荷和波粒二象性两个沉重的包袱,发展到现在已经是举步维艰了。
线性化的本质是基于现象的统计学理论。比如力学中的万有引力常数、电磁学中的库伦力常数、量子力学的普朗克常数等,都是现象的统计计算出来的,它们的量纲缺乏明确的物理意义。
5.旋体的场
我们知道,转动的物体具有转动动能;环形电流会产生磁场,磁场是一种能量。实际上,任何物体的转动都会在转动轴线方向上产生一个场(但因内部粒子场的干扰、转速较低,而不易被发现罢了)。这个场有别与引力场、电磁场和量子场的概念,它是质量运动产生的,故称为质量场,用E表示。对于双旋体,它有心旋质量场和径旋质量场两个相互垂直的场(类似于电场和磁场)。为与当前物理理论定义相统一,尽量采用相关定义进行描述。
质量场的方向按右手法则定义。质量场被物体中心点的旋转面分割在两侧(见图二),场方向向外的区域称作阳场(南极场),对应的轴线与物体表面的交点位置称作阳极(南极),用S表示;场方向向内的区域称作阴场(北极场),对应的轴线与物体表面的交点位置称作阴极(北极),用N表示。阳场和阴场是大小相等、性质相反、同存共灭的。这如同道德经讲的“一生二”,即一个物体产生了两个场。
6. 质量场的特征
质量场类似电场,同样具有同性相斥、异性相吸和距离越近作用力越强特性。与电场不同的是,质量场并不是分布于整个空间,而是均匀分布在物体和其轴线附近的有限空间里,而且转速越高,在轴线上分布的长度越长。
物体转速一定的情况下,质量场的体积是恒定的。质量场的体积具有不可压缩性,因此质量场内的能量分布是均匀的。质量场满足叠加原理。
质量场的本质是能量,根据刚体理论,质量场的能量可以表示为:
E=Iω2/2                               (1)
其中: I 表示物体的转动惯量
      ω表示物体的转动角速度
因此,质量场的能量与转动惯量和转动角速度的平方成正比。因为质量场体积的不可压缩性,即质量场的密度为常数ρm,质量场的体积V可表示为:
V=E/ρm                      (2)
质量场的形状是由物体的形状和转动角速度决定的,通常可以看作在物体中心点的转动面上,两个底部相对的椎体。椎体的高度就是该物体的最大作用距离(当然,两个物体的最大作用距离就是它们各自最大作用距离之和),又叫作用半径,用rs表示。刚体转速越高,能量越高,体积越大,椎体高度越长。rs的表达式为:
rs=3Iω2/(2πr02ρm)                          (3)
其中r0为物体转动半径
如图二所示,在距离r位置的质量场面积Sr为:
Sr=πr02 (1-r/ rs) 2                           (4)
设质量场单位面积作用力为f0,在距离r位置的物体作用力公式为:
F= f0πr02 (1-r/rs) 2                          (5)
7. 物质作用原理
质量场的空间有限性,决定了物体之间作用的距离的有限性。即在绝对真空(没有光子的空间)中,物体间的场接触时才产生相互作用,否则不会发生作用。但在我们的实验条件下,是不存在绝对真空的,即使在真空中也存在大量光子。
当然,如果一个物体的质量场覆盖了另一个完全转动静止的物体,它们同样不会有相互作用,因为完全转动静止的物体没有质量场。
静止的普通物体虽然不存在整体的质量场,但存在内部粒子运动产生的、杂乱无章的、无数个粒子质量场,这些粒子的质量场溢出物体表面后,通过空间中的光子等粒子一级级向外延展(光子是具有质量场的双旋体)。这个一般物体内部粒子质量场通过光子延伸出来的空间,称作物体质量场的延展场。如图三所示。
物体的延展场就是我们通常称作的引力场。因为物体内部粒子运动是方向不定、杂乱无章的运动,因此引力场是万向场。正因为万向,使其每个方向上质量场都变得很弱;再加上光子的密度和运动,使场线始终处于一些场线在断开或缩短、另一些场线在形成或延长;还有阳场线与阴场线是相互交织在一起,一些阳场线与阴场线会形成环路;等等因素,使质量场进一步变弱,因此引力场是个极弱的、无极性的、远程的质量场。因此,即使距离很远,两个物体同样可以通过延展场线实现各自阴场和阳场的异性对接而产生相互引力作用。如图四所示。
对于电磁场,因为电子的规则运动,因此它的质量场非常强大;也正因为规则的运动才使其阳场和阴场两个场同时表现出来。对于强相互作用,因为粒子间距离极小,它们彼此的质量场相互覆盖而直接作用,一般不需要其他粒子的传递。因此强相互作用是极强的(但还不是最强的)。
因此,物体的相互作用是通过质量场传递的,同性相斥、异性相吸,作用力F的大小是由连接两物体的质量场的最小截面积S决定的,与质量和距离无关。这就是物质作用原理。其公式为:F = f0 S(f0为质量场单位面积作用力)。
因此引力场、电磁场、弱相互作用、强相互作用以及光子内的结合力,其本质都是符合物质作用原理的。
8.物体引力公式推导
对于物体的延展场即引力场,是由物体内每个粒子发散的场线的集合,一个物体发出的引力场线的条数n与物体的质量m是成正比的,即
n=k1m      (k为常数)                   
物体m1与物体m2阴场与阳场场线异性相交的条数,与物体B的场线条数成正比,设相交概率为,则物体A与物体B场线相交的条数为:
n= k2n1n2= k2k1m1k1m2=km1m2   (其中k=k2k1k1为常数)
不难求证物体周围引力线的密度与离开物体的距离r的平方成反比(见图三),在距离为r的物体m1与物体m2之间场线条数为:
n= km1m2/r 2                                          (6)
设场线的截面积为定值s,空间的光子场导率(类似真空磁导率)为μ0,物体m1与物体m2之间相连质量场的面积S为:
S= ksμ0 m1m2/r 2
于是,物体m1与物体m2的引力为:
F0= f0ksμ0 m1m2/r 2                                   (7) 
显然,f0ksμ0就是万有引力常数G的物理表达式。

9. 结束语
旋体理论下的宇宙是如此的和谐与完美、又是如此的简单与朴实!
旋体理论是基于当今发现的物理现象和实验数据为基础,抽象出来的理论。由于本人知识水平和时间所限,虽以科学严谨的态度对待,论述中也难免显露浮浅与错误,望读者批评指正。


刘泰祥
2010/9/26

→如果您认为本词条还有待完善,请 编辑词条

词条内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。
1

标签: 旋体 质点体 旋体理论 线性化 质量场 双旋体

收藏到: Favorites  

同义词: 暂无同义词

关于本词条的评论 (共0条)发表评论>>

对词条发表评论

评论长度最大为200个字符。