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引力的本質

說引力,必須先說質量。質量是對質量場內因空間對稱彎曲所蘊含的空間彎曲勢能大小的度量。一、質量場具有保持空間對稱彎曲及空間大小不變的屬性,稱為慣性。二、質量場追求並保持其周圍

說引力,必須先說質量。

質量是對質量場內因空間對稱彎曲所蘊含的空間彎曲勢能大小的度量。

一、質量場具有保持空間對稱彎曲及空間大小不變的屬性,稱為慣性。

二、質量場追求並保持其周圍空間彎曲對稱的過程,稱為引力作用。

第一句話講的是質量場的屬性,即點對稱有限空間,就是封閉空間。最明顯的特征就是空間等密度面的半徑與空間彎曲曲率半徑大小相同。質量密度分佈規律遵從廣義相對論引力場方程史瓦西解,即

D(ρ)=ρ²/8πGμ。ε。

其中

D——空間質量密度

ρ——空間彎曲曲率

G——引力常量

μ。——真空磁導率

ε。——真空介電常量

意味著任何無旋不帶電的質量場的空間性質都是相同的:

1.質量場的質量大小與對稱彎曲封閉的空間的大小相對應,即質量場的質量與質量場的空間尺寸是同一等價的。換句話來說,質量場的質量不變,則質量場具有的空間不變;質量場具有的空間大小不變,則質量場的質量大小不變。

2.無旋不帶電的質量場的空間內部結構和形態是完全相同的,即空間質量密度分佈規律遵從D(ρ)=ρ²/8πGμ。ε。

這是一個球對稱空間結構,幾何中心點的空間彎曲曲率無窮大,質量密度無窮大;視界面處空間彎曲曲率小,質量密度小。質量密度從視界面向中心奇點連續增大。

換句話來說,質量場的質量不是集中在中心奇點處,而是按照D(ρ)=ρ²/8πGμ。ε。分佈的,即按照與空間彎曲曲率二次方成正比的規律分佈在視界內的整個空間。

因此在沒有外部質量場疊加完全重合的情況下,質量場的空間是無法增大的,即空間永遠不會膨脹;同樣,在質量場對稱封閉性沒有破缺的情況,質量場的空間是無法減小,即空間永遠不會收縮。

換句話說,空間的變大是因為有別的空間的加入,即聚合;而不是空間會無中生有地膨脹。空間變小是因為空間破缺被一分為二,即分裂,而不是空間會無故收縮。大白話就直接挑明瞭說:任何宇宙膨脹或加速膨脹的假說都是反科學的。

3.質量場的封閉特性是由其質量空間的質量密度分佈規律來體現的。這句話不太容易被理解,可以嘗試著用質量空間空間彎曲面與空間質量密度的等密度面是等價同一的。即,任意空間彎曲曲率半徑與空間等密度面的半徑大小相同的。稍後會在引力場中會提及引力空間彎曲曲率半徑與空間等密度面的半徑大小不同;即質量空間的質量中心與任意位置空間彎曲弧面的弧心是重合的,是同一個點。

用質量場的光學特性來解釋就是進入質量場的光線永遠無法逃離質量場。這也是區分質量空間與引力空間的標志。

當光線沿質量場等密度面的切線方向傳播時,因會發生連續不斷地全反射,光線始終在等密度面上傳播,即光線每一段彎曲弧線的弧心與質心重合。

當光線沿等密度面法線方向向視界面傳播時,空間的真空密度逐漸減小,光線的波長逐漸增加,在沒有度規擾動條件下光子將在永遠抵達視界面的途中。在度規微擾作用下,將會偏離法線方向發生連續折射。

當光線在逃離質心時與法線方向存在夾角時,光線傳播路徑上的真空密度逐漸減小,光線發生折射,折射角將會逐漸增加,直至與法線方向垂直,在沒有度規擾動條件下將沿等密度面繞質心傳播。在度規微擾作用下,偏離等密度面進入質心方向的質量密度逐漸增大的空間內發生連續折射現象,折射角連續增大,直至與法線方向重合,被質心捕獲。

由此可見:在質量場未發生破缺的條件下,質量場是不會發射出任何光線的,但是來者不拒,進來瞭就逃不掉。

第二句話說的是引力場,首先要分析是誰的引力場?當然是某一具體特定質量場周圍的引力場。

用大白話來解釋就是某一具體質量場外的全體空間,就是該質量場的引力空間。接下來就要確定該引力空間的大小及性質。

在此必須引入宇宙新監察假設

(待續)

宇宙新監察假設原理是表述為:

對在任一連同空間內的觀測者而言,必然存在且僅存在唯一的裸奇點,在度規微擾作用下呈現為空間視界。

宇宙新監察假設證明

假設宇宙空間質量密度分佈規律遵從廣義相對論引力場方程嚴格真空解,即:

D(ρ)=ρ²/8πGμε

且宇宙存在唯一中心奇點。

則:宇宙中心奇點是裸奇點,且在度規微擾條件下呈現為宇宙視界。

這個證明已經在第一句話的解釋中做過詳細的折射原理闡述,就是在度規微擾作用下逃離宇宙中心的光線偏離法線後,產生連續折射現象,最終從宇宙視界方向進入人類觀測視野。在此隻解釋人類目前觀測到的宇宙的模樣:宇宙中心呈現為宇宙微波背景輻射,這僅僅是視覺中的宇宙,是宇宙的光學顯現:哈勃觀測到宇宙空間內所有的星系都在向宇宙視界方向加速墜落。而蓋亞衛星通過測量,力學的宇宙呈現為所有的星系都在加速向銀河系盤面背後205.6億光年的位置上的一個點墜落。這是本人依據蓋亞衛星公佈的第三批數據計算得出的宇宙中心具體的位置。蓋亞衛星公佈的數據顯示太陽系相對宇宙絕對空間的加速度為0.23nm/s²,矢量方向指向銀河系盤面背後方向,以及3000顆作為參考背景的類星體的加速度矢量方向共同指向這一點。

(待續)

宇宙中心作為宇宙空間的唯一裸奇點呈現為宇宙視界,宇宙中心在吞噬星系物質的同時發出輻射及射線,為新的星系誕生提供源源不斷的物質。新的物質在遠離宇宙中心的等勢面上聚集並開始墜落,新的星系逐漸形成,越靠近宇宙中心的星系越古老墜落速度越快。

言歸正傳,以上不是為瞭普及宇宙空間的知識,而是確定引力空間的具體性質。目的在於讓大傢明白引力場是形成和產生是在宇宙空間質量場上的; 而這個場是廣義相對論空間,這個空間不是平直的。任何質量源周圍引力場之間的疊加首先是質量源的質量場與宇宙空間質量場的疊加。

有人會說:不必如此故弄玄虛吧!宇宙空間是平直的還是彎曲封閉有什麼區別呢?

答案是:區別非常大!

區別在於:

在討論分析宇宙空間同一等勢面上的兩個質量場所形成的引力場之間的相互作用時,可以近似認為宇宙空間是平直的,空間質量密度是均勻分佈的。兩個質心之間運動規律遵從萬有引力定律。

在討論分析宇宙空間不同等勢面上的兩個質量場所形成的引力場之間的相互作用時,不可以近似認為宇宙空間是平直的,空間質量密度不是均勻分佈的。兩個質心之間運動規律不遵從萬有引力定律,而是遵從哈勃定律。

確切地說哈勃定律是宇宙空間內不同等勢面上星系之間自由落體運動的粗略表達;是星系與宇宙質量中心之間嚴格遵從萬有引力定律的視覺呈現。

用大白話來解釋就是:宇宙空間內同一等勢面上的星系之間相互聚集,比如銀河系與仙女座星系就位於宇宙空間的同一等勢面上,因此萬有引力定律發揮作用,星系之間相互聚集;而銀河系與室女座星系分佈位於宇宙空間不同等勢面上,因此宇宙質心與星系之間的萬有引力定律發揮作用,距離宇宙中心近的受到的引力加速度大,墜落的速度快;距離宇宙中心遠的受到的引力加速度小,墜落的速度慢;因此銀河系與室女座星系之間相互退行。

由此可見,銀河系與室女座星系之間相互退行並不代表萬有引力定律失效的,而是人類忽略瞭宇宙質量中心點對二者的引力作用。

在理順瞭引力空間的背景後,我們再討論兩個質量場之間的引力作用時,就可以選擇討論位於宇宙空間同一等勢面上的兩個質量場之間的相互作用,或者是討論一個質量場相對於宇宙質量中心點之間的相互作用。

雖然內在的作用完全不一樣,但呈現出的引力作用效果完全相同。

先選擇討論一個小的質量源與宇宙質量中心之間的引力作用。

(待續)

引力作用是兩個質量場相互疊加後,因質心不重合分別產生瞭兩個不對稱的場。質量場保持對稱並追求對稱的過程就是引力作用過程。

小的質量源形成的質量場是疊加在宇宙局部空間的,空間彎曲的,這個彎曲是與宇宙的質心對稱,疊加後與小質量源的質心是不對稱的。小質量源質量場范圍內質心與宇宙質心連線上一側區域內空間的彎曲方向相反,疊加後彎曲曲率變小,依據D(ρ)=ρ²/8πGμε可知空間質量密度也隨之變小。小質量源質量場范圍內質心與宇宙質心連線上延長線遠離宇宙中心的一側一側區域內空間的彎曲方向相同,疊加後彎曲曲率變大,依據D(ρ)=ρ²/8πGμε可知空間質量密度也隨之變大。因此疊加後的小質量源的質量場的空間密度就變成靠近宇宙中心一側的質量密度小;遠離宇宙中心的一側質量密度大。

廣義相對論的本質和精髓是質量場在做加速運動時(會使周圍的空間彎曲,彎曲的結果就是質量場質心的加速度矢量方向一側的質量密度增大,相反一側的質量密度變小;使因疊加後的不對稱質量場恢復並保持對稱)是適應時空彎曲的結果。

因此小質量源在宇宙質量場中為保持並追求其質量空間的對稱性,即保持質心周圍的空間質量密度分佈對稱性,就必須保持對宇宙中心相應的加速度。而宇宙空間內距宇宙中心不同距離上的星系之間的加速度差使星系之間產生加速退行現象,而不是宇宙空間的加速膨脹。

換句話說,加速上升的電梯使光線彎曲的原因不是引力的作用,而是使隨電梯一起加速運動的觀測者周圍的空間質量密度分佈產生瞭變化,使光線發生折射現象。

再換句話說,當人類對一個物體施加力使之產生加速運動時,就是改變瞭該物體周圍空間質量密度分佈的對稱性,使得該物體質心加速度矢量方向的空間質量密度增大;相反方向的空間的質量密度變小;產生的密度差與所受力的大小成正比,與質量場的空間大小成反比。

這是牛二定律的廣義相對論的闡釋。

再討論宇宙空間同一等勢面上的兩個質量源之間的引力作用。

首先假設宇宙空間是平直的,彎曲曲率半徑無限大,忽略二者相對於宇宙中心的加速度。即每一個質量源產生的質量場都是對稱的,而依據史瓦西半徑公式得知兩個質量源的質量空間都非常小,因此兩個質量源的質量場根本不會產生疊加作用,產生疊加作用的是質量源周圍的引力場。

前面分析中曾經指出,任何一個質量源周圍的引力場所占用的空間是整個宇宙質量空間。質量源除保持質量場內部的空間對稱彎曲,同時還具有使外部引力空間產生彎曲對稱屬性。換句話來說:引力源無其周圍外部引力空間保持彎曲對稱的能力和屬性,僅有產生對稱彎曲的能力的屬性。一定還有許多人不能理解其中的含義,揉碎瞭說吧:質量源僅僅具有使自己本身質量場所在的質量空間內的保持及追求對稱彎曲的本事;對自身質量空間之外的引力空間沒有這樣的本事,但是必須要湊個熱鬧,把自己對引力空間產生的那一份對稱彎曲的本領貢獻出來。

敲黑板:

質量源在質量空間內產生的對稱空間彎曲曲率半徑等於該空間位置到質心的距離,是封閉的球面。

質量源在引力空間內產生的空間彎曲是不連續的弧面,弧心在弧面與質心的延長線上。

以地心引力場為例,將整個地球的物質全部簡並為純真空態,則地心質量場隻有直徑1.8cm的空間范圍。

地表彎曲曲率半徑R平均是6371km; 而地表處的空間彎曲曲率半徑r約為4585×10¹²km,這是地球質量以地心為中心對空間產生的對稱彎曲所做出的貢獻,對蘋果產生的引力加速度為9.8m/s²

我們將光線彎曲曲率半徑大於某質量源的引力場等勢面半徑的空間范圍稱為該質量源的引力空間;將光線彎曲曲率半徑等於某質量源引力場等勢面半徑的空間范圍稱為該質量源的質量空間。

因此每一個質量源對其周圍引力空間產生的彎曲作用,是改變的是宇宙空間質量場的空間彎曲曲率,即改變瞭宇宙空間的質量密度。另外一個質量源的質量場與被改變瞭宇宙空間質量密度的質量場疊加後發生瞭不對稱變化趨勢,該質量源為保持空間質量密度分佈的對稱屬性產生加速運動。

機翼弧面上的氣流以及火箭發動機加速噴射的氣流,均是空間質量密度分佈的變化。

通過空間場傳遞給質量場的一切力都是宇宙空間質量密度(空間彎曲曲率)變化的結果。

引力作用是兩個以上的質心不重合的質量場疊加後(產生空間質量密度不對稱分佈)追求並保持空間質量密度對稱分佈(D(ρ)=ρ²/8πGμε)的過程。

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