物質(zhì)間為什么會有萬有引力
趙豐軍
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力的存在,并且用一個簡單的數(shù)學(xué)公式,給人們描述出來了萬有引力間的數(shù)學(xué)關(guān)系,這是一個了不起的成就,牛頓真是一位偉大的人.但是牛頓沒有說明為什么,物質(zhì)之間會有萬有引力,并且萬有引力的大小與物體的質(zhì)量的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比,特別是這個常數(shù) G ,由于萬有引力的數(shù)量級非常小,不容易測定,過了一百多年,才讓另一位科學(xué)家卡文迪許,通過多方面的努力,對庫侖扭秤進行多方面的加工,增加多方面的精度,才將萬有引力常數(shù)測出.
人們都知道,愛因斯坦是一代物理大英雄,他在生活的幾十年中,同樣要思考這個本質(zhì)問題,為什么物質(zhì)間會有萬有引力,特別是在他的晚年,進行了力場的統(tǒng)一研究,盡管在物理科學(xué)的統(tǒng)一研究上沒有過多成績,必定是做了一定的工作,給后人的研究帶來一定的啟示.特別是愛因斯坦的相對論,為了說明物質(zhì)質(zhì)量與能量間的關(guān)系,建立了質(zhì)能方程,為了說明自然界的光速為極限速度,他假假設(shè)了自然界存在的光速度是極限速度,沒有比這個速度更大的速度,當(dāng)物質(zhì)速度疊加的時候,相對速度不會超過光速,并且速度越大,物質(zhì)的質(zhì)量越大,這個系統(tǒng)稱為愛因斯坦的狹義相對論；為了說明物質(zhì)間存在萬有引力,愛因斯坦認(rèn)為宇宙就相當(dāng)于一個網(wǎng),一個物質(zhì)的存在,都會將這個網(wǎng)壓得變型,使物質(zhì)周圍的時空發(fā)生彎曲,從而讓另一個物質(zhì)存在相對運動的趨勢,這個運動趨勢相當(dāng)于存在的這個物體對它的作用力,這個稱為廣義相對論.
愛因斯坦的相對論,非常高深,能夠聽明明白的人很少,能夠理解的人更是少之甚少.今天我們用光子是物質(zhì)的基本粒子,來進一步說明,物質(zhì)間存在萬有引力是一個很簡單的問題,它變得非常輕松,理論上容易理解.因為自然界的存在本來就是非常簡單的事,是因為人類的社會屬性,讓人類變得與自然界不同,并且由于人類的思想、聽覺、文明、文化,長期過著人類的社會生活,讓人類忘記了自然界的共同語言,讓人類失去了與自然界直接交換全面光子信息的能力,而只交換頻率范圍非常窄的光子信息,讓人類自己走上了極端,是人類自己變得復(fù)雜,反倒對自然界不容易理解.
我們知道,由光子是物質(zhì)的基本粒子來看,物質(zhì)的構(gòu)成本身沒有意義,如果物質(zhì)不能夠與環(huán)境中的其它光子信息相互作用,它就不能將自己的能量、存在形式、表達(dá)給自然界,自己就是以純暗物質(zhì)的形式存在,盡管自己的壽命表現(xiàn)為無限長久,但是對環(huán)境、對自己沒有意義,只有它不斷與環(huán)境的其它光子信息相互作用光子能量,才能將自己的能量、質(zhì)量表現(xiàn)出來,自己的光子信息才能變化,自己才能由生長到死亡,才能有自己存在的意義；這就是說任何物質(zhì),只要它存在,它就會不斷地與環(huán)境中的其它光子信息相互作用,這樣,物質(zhì)的存在,各種作用力的存在,事實上,是通過自己周圍的光子信息場完成的.
例如,物質(zhì) A 存在,是物質(zhì) A 不斷與環(huán)境作用光子信息能量,而表現(xiàn)自己的質(zhì)量,當(dāng)物質(zhì) B 存在的時候,由于 B 也要不斷與環(huán)境的光子信息相互作用,這 B 就不同程度地影響了 A 周圍的光子信息內(nèi)容,從宏觀的角度來看,是 B 擋住了來自 A 周圍的光子信息,改變了 A 周圍的光子信息場,從大的方面來看,是來自于左方的光子信息能量要多一些,來自于 A 的右方光子信息能量要少一些,宏觀表現(xiàn)為 B 對 A 有一個作用力,這個作用力,是所有物質(zhì)共有的,稱為萬有引力.
也可以說成是,由于 B 的存在,導(dǎo)致了 A 周圍的光子信息力場的形狀發(fā)生了變化,這個力場的形狀發(fā)生了變化,本來沒有 B 的時候,物體 A 是一種平衡狀態(tài),有了 B 以后,光子信息的力場發(fā)生了變化,物體 A 的作用力,由于平衡變成了不平衡,人們自然會說,這是物體 B 存在的結(jié)果,是物體 B 對 A 的作用力.
由于物質(zhì)質(zhì)量的存在,是由于物質(zhì)與環(huán)境作用光子信息能量的結(jié)果,物質(zhì)質(zhì)量越大,單位時間內(nèi),物質(zhì)與環(huán)境作用的光子信息能量越大,這種表現(xiàn)越是明顯,理論上應(yīng)該能夠證明萬有引力,與兩個質(zhì)量的乘積成正比,這就不自然地將,牛頓運動定律的慣性質(zhì)量,與牛頓的萬有引力定律的引力質(zhì)量統(tǒng)一起來了.物質(zhì)的質(zhì)量越大,單位時間內(nèi)與環(huán)境作用光子信息能量越多,自己保持原來運動的性質(zhì)越強烈,也就是慣性越大.同樣物質(zhì)的質(zhì)量越大,單位時間內(nèi),它與環(huán)境作用的光子信息能量越多,它對環(huán)境的影響越大,對另一個物質(zhì)的萬有引力越大.事實上萬有引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量是同一個物理量,難怪科學(xué)家們無論從哪一個方面都找不到它們的差別.
為什么萬有引力會和物質(zhì)間的距離平方成反比,這個容易理解,就是以半徑為 R 的球面,其表面積是 4ñR2 的結(jié)果,就是物質(zhì)與環(huán)境作用的光子信息能量,以是 4ñR2 為減少的.
通過愛因斯坦的能量方程,同一個物質(zhì)的速度越大,它的質(zhì)量越大,事實上,物質(zhì)的速度越大,單位時間內(nèi),它對環(huán)境光子信息的影響越大,表現(xiàn)出的引力質(zhì)量越大,這只是一種表現(xiàn),它自己質(zhì)量增加量非常少,也就是說它單位時間內(nèi)與環(huán)境作用的光子信息能量,增加的并不是很多.這里我們不給出萬有引力的數(shù)學(xué)證明,在統(tǒng)一場中,我們再證明物質(zhì)間的萬有引力的表達(dá)式.