物体发出引力需不需要消耗能量?
现行的教科书物理原理,尚无法解释这个问题。按理讲,既然涉及引力,必然存在势能,既然有力作用,必然消耗能量。
于是,麻烦来了:地球一直发出重力,势能会消耗殆尽吗?似乎说不通。
那么,究竟什么维持地球引力?爱因斯坦说,实体的外围空间扭曲导致万有引力,已被实验证明,这个没有问题。
可是,空间为什么会扭曲?迄今没有直接答案。我试着解释,然后回答本题。
其一,太空中,有极其稀疏的显物质(天体),包括宇宙尘埃、等离子体。还有充塞的暗物质单子(dark matter monad)、引力子(graviton)、轴子(axion)、弦(string)、空间单子(spaton)、无形物质单元(invisible matter unit, IMU)。这些无法测量的东西,我觉得是同一种物质,不妨叫“暗量子”(dark quantum )。
其二,暗量子(d),总是簇叠成一个飘带或正弦波,简称“暗簇”,皆以光速运动。暗簇的能流密度,疏密不一,形成空间涟漪,或引力波。
其三,簇簇折叠(塌陷)形成中微子(v);中微子再收缩(卷积)形成高频光子(γ),再收缩形成低频光子(无线电波)(r);再收缩形成电子(e);电子再收缩形成质子(p)。整个无形到有形的变相过程是:d→v→γ→r→e→p。
其四,涟漪,有的平缓,有的急促。整个宇宙引力波分布,始终有涨有落,导致有形天体,既自转又公转,旋转生产向心力,这就是即万有引力的生成机制。
其五,因为涟漪涨落持续不断,提供实体旋转的取之不尽用之不竭的能源,因此,实体不断发出的引力势能,永远不会枯竭。
最后,我斗胆质疑万有引力之“万有”。引力定律只适合旋转的实体,只有旋转才有向心力或重力加速度。地球上的物体,作为地球系的成分,随着地球一起转,对外也有引力。但是,两个静止物体之间,没有自转就没有向心力,就不存在引力。公式F=Gm1m2/r²中的r,是引力作用半径(radius),意味着旋转,而不是两个质量之间的距离(d, distance)。
我不相信所谓的暗物质,我认为一切关于暗物质的探索都是无意义的!引力需不需要消耗能量?看引力做不做功。为什么相对论要把万有引力解释成质量对时空的扭曲,而不是引力?因为围绕大质量物体旋转的物体,如果是引力做功的话,都会消耗彼此的能量,而时空扭曲则不是。
暗物质是什么?用毛主席的话说,只有阳谋,没有阴谋。这句话,套用在宇宙身上,绝无偏颇。不仅如此,暗物质是一个太泛泛的概念,他不具备太现实的意义,他可能是独立的黑洞,可能是不可观测的流浪行星,也可能是暗淡的,不可观测的星系,也可能是被黑洞吸引住,围绕其旋转能量团。太多太多可能。
相对论可能有一天被推翻,但我坚信,质量扭曲时空是正确的,他是更高层次上对万有引力的更接近本源的解释
为何物体需要达到一定的速度才能脱离天体引力?
答:原因有两点:一是万有引力与向心力中距离的指数不一样;二是普通天体的万有引力势能为有限值。
只看以上两句,肯定有人不能理解,但是要理清原理,并不容易,我就来分析一遍!
我们先来看两个基本公式:
F引力=GMm/R^2;
F向心=mv^2/R;
利用微积分知识,很容易得到:一个质量为m的小物体,从无穷远处,开始受到大天体M的引力而加速,当距离大天体R时,小物体势能的变化为:
Ek=GMm/R;
很简单,就是万有引力公式去掉一个“R”,然后,开始我们的分析。
一、两个公式中距离R的指数不一样我们在坐标图上,分别表示出万有引力和向心力,对距离的函数图像。
在数学上,当速度v在一定范围内时,这两个函数,无论质量M和m如何变化,一定存在一个相交点,那么我们就可以讨论,速度v和距离R的关系,对物体m的影响。
速度是矢量,为了方便处理,我们假设v是所在位置,指向圆形轨道的切线方向,其中交叉点是:
v=√(GM/R);
这正是地球的第一宇宙速度计算公式。
1、若v=√(GM/R),说明当前轨道上,万有引力刚好提供向心力,物体做匀速圆周运动;
2、若v>√(GM/R),说明当前轨道上,万有引力不足以提供向心力,那么必定导致物体相互远离;
3、若v