|
楼主 |
发表于 2018-12-4 22:49:57
|
显示全部楼层
跟胖哥学物理 反引力的存在
感谢悟空官方邀请,根据牛顿第三定律,力都是成对出现的,有作用力就一定存在一个反作用力,这两个力性质相同,它们同时产生同时消失。
大家都知道,世界的统一性在于物质性,物理学的统一性在于物质性,物质的本质是吸引和排斥,斥力与引力相互作用是物质的本质,也就是物理学的灵魂。动力学的统一性在于物质内在的矛盾性。斥力是切线力与法线力的矢量和。斥力以自己的速度和方向变化来反抗外力并与外力抗衡,斥力是非惯性运动力的表现。斥力是动能转化为位能的动力。斥力是研究质点在引力场内自由运动的条件下失重的原因,运动是物质的存在方式,偏斜运动本身就是速度变化和方向变化,是物质自在自为的矛盾运动。斥力与引力相互作用是自然界万事万物千变万化的终极原因。
首先,我们来看看什么是反引力?理论上说反引力,就是物体以自己的速度变化和方向变化来反抗外力,即物体在引力场内反抗引力对自己的约束所表现的动力。故称动力为万有斥力。在自然界中,强度随距离平方而减少的场有两种,一种是电磁场,一种是引力场。这种减少比较缓慢,所以就算很远的地方,也能发现这两种场的存在。因为,引力和反引力,基本也是针对这两种场而言的。
在电磁场中,引力和反引力(斥力)大家都是学习过得。因为在自然界中只有两种电荷:正电荷和负电荷。电荷分为两种,“正电荷”与“负电荷”。带有正电荷的物质称为“带正电”;带有负电荷的物质称为“带负电”。假若两个物质都带有正电或都带有负电,则称这两个物质“同电性”,否则称这两个物质“异电性”。两个同电性物质会相互感受到对方施加的排斥力;两个异电性物质会相互感受到对方施加的吸引力。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。不过不论是引力和反引力(斥力),都遵循相同物理规律,库仑定律。
库仑定律是静止点电荷相互作用力的规律。1785年法国科学家C,-A.de库伦由实验得出,真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同名电荷相斥,异名电荷相吸。
估计有些同学会想起跟电荷引力和斥力类似,分子也存在分子引力和斥力,分子之间既有引力又有斥力,两种力是否总会互相抵消呢?有分子间相距为某一距离 r 时,引力才等于斥力.r 的大小通常为百亿分 之几米,也就是以 10米来量度的.当分子间的距离小于 r 时,斥力起主 要作用;当分子间的距离大于 r 时,引力起主要作用.引力和斥力都随距 离的增大而减小,斥力减小得更快.当分子间的距离大于分子直径的 10 倍时,分子间的作用力就变得十分微弱,可以忽略了
不过这种力可以从分子带电性中发现产生的原因。子间作用力,又称范德瓦尔斯力。是存在于中性分子或原子之间的一种弱碱性的电性吸引力。分子间作用力(范德瓦尔斯力)有三个来源:①极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。②一个极性分子使另一个分子极化,产生诱导偶极矩并相互吸引。③分子中电子的运动产生瞬时偶极矩,它使临近分子瞬时极化,后者又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩;这种相互耦合产生净的吸引作用,这三种力的贡献不同,通常第三种作用的贡献最大。
通过高中学习,大家都知道任何两个有质量的物体之间,一定存在万有引力,潮汐就是地球和月亮等物质之间万有引力一个共同作用结果。万有引力定律物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r2,G称为万有引力常数。
既然物体之间有万有引力,根据物理普遍规律,一定也同时存在一个反引力存存。自然界中任意两个物体之间都有斥力,也就是反万有引力,反万有引力不随两个物体之间的距离变化而改变。反万有引力的大小与两物体的质量乘积成正比,与两个物体之间的平衡距离平方成反比。两个物体质量越大,这两个物体的平衡距离就越远。两个物体质量越小,这两个物体的平衡距离就越近。当两个物体之间的反万有引力和万有引力相等时,两个物体之间的距离,就是平衡距离。两个物体之间的距离大于平衡距离时,物体之间就会相互排斥。两个物体之间的距离小于平衡距离时,物体之间就会相互吸引。两个物体的反万有引力大小,和宇宙的物质密度成正比。宇宙的物质密度越大,两个物体之间的反万有引力就越大。宇宙的物质密度越小,两个物体之间的反万有引力就越小。如果宇宙中没有其他物质只有两个物体,那么这两个物体之间,就没有反万有引力。当物质密度等于宇宙物质密度,物质之间就会保持平衡状态。当物质的密度小于宇宙物质密度,物质之间就会相互排斥。当物质的密度大于宇宙物质密度,物质之间就会相互吸引。
其实反引力中反重力是爱因斯坦的广义相对论预言,不过他换了一个名词:引波存存,不过反重力一词最早出现在英国科幻小说作者威尔斯作品里,他描述反重力能够屏蔽重力影响,使宇宙飞船飞向月球。现在反重力已经成为人类一个多世纪的梦想。如果反重力是确实存在的,它必将改变整个世界。汽车、火车、轮船,所有你能想到的交通系统,都能通过从引力场中获取的能量驱动。这一定会改变世界科学界和航空航天界禁忌的反重力研究,有消息说世界上最大的飞机制造商波音公司正在探索一些新概念,这些新概念可能在将来某一天彻底改变一个世纪以来的推进技术。
根据一般规律,笔者以为既然重力是由引力产生的,大小等于物体质量乘以重力加速度g即G=mg,人并不能摆脱引力的作用。而所谓反重力系统就是给物体一个地面之外的作用力,与重力等大反向时,人即可处于悬浮态。我们有很多技术都可以实现这一点。飞机、火箭、磁悬浮,包括仍处在假想中以后有可能实现的引力波反重力装置,无非都是取代地面,为人类提供一个与重力等大方向反的作用力而已。
反重力进入物理研究视线,是美国马里兰大学的科学家韦伯首创用一根铝棒作为天线进行探测,并声称探测到了不能排除是引力波的信号,但其他科学家都没有得到这一结果,韦伯的结论没有得到公认。对引力波的研究方兴未艾,反引力或称反重力研究又提上了日程,这项研究可能获得的成果或许将彻底实现人类实现恒星际航行的梦想,科学家值得为这项研究投入毕生的精力和才华。中国科学家在这方面已经做了有价值的实验和研究。
2018年12月4日于宜昌市夷陵区吾同斋 |
|