为什么引力质量等于惯性质量?
如果我手里拿着一个物体,时而是圆形,时而又是长方形,会不会感到很奇怪?其实,我拿的只是一块小孩子玩的圆柱形积木。
从不同的角度看,该积木显示的图形是不同的。当我们把该积木不同角度的图形排列起来,并逐一观看,该积木就会在我们的视觉中转动起来,从而展现了该积木的全貌。
引力质量和惯性质量也是这样,它们只是物质在不同的情况下反映空间影响的能力。
根据有机的量子景观,宇宙是由量子构成的。离散的量子构成空间,由高能量子组成的封闭体系成为物质。由于光速是光子为维持其相对于空间势能的速度,是关于空间效应的参变量。于是,结合质能公式(其中含有光速),质量是对被封闭能量关于其空间效应的度量。
引力质量描述的是,因为物质的存在,使量子空间产生热的梯度分布,致使空间量子对另一物质产生不对称碰撞,从而显现出了空间效应;
惯性质量则描述的是,因为物质的加速运动,导致空间量子对该物质前后碰撞的不对称,从而显现出了空间效应。
由此可见,类似使物体转动来展示其全貌,借助于量子碰撞的物理机制,将质量的本质展现了出来,引力质量和惯性质量分别为被封闭的能量在不同的情况下,引起空间量子不对称碰撞的度量。
因此,引力质量和惯性质是同一事物在不同情况下的展现,它们在本质上是等价的,都是对被封闭能量关于空间效应的度量。
物质是金属氢聚合形成的。
引力质量与惯性质量等效,是物理学没有掌握“物质”的特性之表现。
什么是引力?
引力用在道德经解释为“冲气以为和”,气是指空间中的自由基本粒子和比基本粒子更小的粒子,气代表空间中的自由粒子。两个相邻物体之间的空间自由粒子相对缺乏,形成真空度使物体之间产生万有引力现象。
无名有名,此两者同出而异名,同谓之玄。玄之又玄,众妙之门。
观测不到形态的空间与观测得到形态的物质,这两者的构成成分是相同的,只是形态不同而已。空间与物质的构成成分都是旋转的“气”,旋转的气相互缠绕旋转又构成其他旋转气量子,这是微观粒子世界的标准模型。
气聚为物,物散为气。物质会吞噬空间中的微小自由粒子而成长变大,物质原子吞噬空间微小粒子的能力,在宏观世界表现为质量;当物质原子核中心的真空遭到破坏时,原子核失去了内外的压力差,物质就会分解成为微小的粒子,空间膨胀释放能量。
圆周率的值在不同曲率的弯曲空间中是不一样的?那引力场方程中的π在计算时取什么值?
谢邀。
确实,圆周率的数值在不同曲率的弯曲空间中是不一样的。在欧几里得几何中,也就是在平直空间中,圆的周长与直径之比是恒定的常数——圆周率π,这是一个无理数,为3.1415926…。但在非欧几何中,圆周率就不是一个常数。
非欧几何中的圆周率根据爱因斯坦的广义相对论,我们并非生活在欧氏空间中。由于空间中存在物质和能量,这会引发空间弯曲。质量密度越高的物体,所造成的空间弯曲程度越大,表现出的引力越强。
在弯曲的空间中,我们可以把圆的直径定义为连接圆上两点的最大测地线距离。取圆的周长与直径之比,结果不为欧氏几何中的π,而且也不是一个常数,与空间曲率有关。
根据黎曼几何,如果在曲率为正的空间中,例如,闭合的球体,圆周率会小于π,并且曲率越大,圆周率越小。另一方面,如果在曲率为负的空间中,例如,开放的马鞍面或者双曲面,圆周率会大于π。
事实上,还有比上述复杂得多的几何学,圆周率取决于圆在空间中的方向。正因为如此,曲率是由张量来衡量的,而不是一个简单的数字标量。在广义相对论中,表示曲率的是里奇张量。在平直时空中,里奇曲率张量等于0。
既然圆周率与曲率有关,那么,引力场方程中的π是常数吗?该如何取值?如前所述,在弯曲空间中,圆的周长和直径之比并非一个常数。如果要定义这种圆周率的符号,显然需要引入一个张量符号,而不是像π这样的标量符号。
事实上,引力场方程中的π就是数学中欧氏几何的π,是一个完全确定的常数。在计算时,只要代入3.1415926…即可,无需考虑曲率,因为这里的π不是因为空间曲率而引入的。
那么,引力场方程中为什么会出现π呢?
从数学上可以证明,在弱场的情况下,上述的引力场方程可以退化成牛顿引力方程。牛顿的万有引力定律公式如下:
根据高斯定律,牛顿引力方程的泊松方程如下:
为了让引力场方程的弱场近似与万有引力定律的形式保持一致,需要把爱因斯坦引力常数κ(爱因斯坦张量与应力-能量张量的比值)定义为如下的形式:
这样,可以让引力场方程在弱场的情况下直接转变为万有引力定律,两种引力理论中的万有引力常数G都是通用的。
当然,也可以重新定义常数G,让比例系数κ中的π消失。只是这样做,会使得引力场方程和万有引力定律的转换需要绕个弯子,导致两者之间的联系没有那么直接和明确。
由于弱场极限满足高斯定律,而这会涉及到球的面积,所以必然会引入π。其实牛顿引力方程可以写成这样F=G'Mm/(4πr^2),其中G'=4πG。
总结π的存在是为了让引力场方程在弱场下变成牛顿引力方程的形式F=GMm/r^2。如果不这样,爱因斯坦场方程经过弱场近似处理之后,得到的牛顿引力方程的分母中会出现π,不是我们所熟悉的形式,这样还需要重新定义G。
空间没有不同曲率,曲率只是人类唯心思想的产物,是人类主观对宇宙大自然客观几何的故意歪曲。因此圆周率在那里都是相同的!