为何实物是与周围场物质交换而存在?
为何实物是与周围场物质交换而存在? 陈叔瑄 陈葆俊
王:陈老师,科学史上涡旋观念是如何演变的? 陈:天体演变引入涡旋观念首推法国笛卡尔,他提出以太旋涡理论,认为以太是一种非常稀薄的连续流体,没有重量,物体作用是通过以太挤压来传递的,天体在以太中运行不会受到任何阻力。他想象一个粒子让出位置则被临近粒子所占有,而空出的位置又同时为第三个粒子所有。粒子不断调换位置,作循环的旋转运动,结果就形成了物质的涡流。太阳是一个大旋涡的中心,巨大的旋涡推动行星围绕太阳旋转。各个行星则是较小的旋涡中心。 后来德国康德与法国拉普拉斯吸收了牛顿引力理论发展成星云演化说。康德在《宇宙发展史概论》一书写道:“我把宇宙追溯到最简单的混沌状态以后,没有别的力,而只是用了引力和斥力这两种力来说明大自然的有秩序的发展。这两种力是同样实在,同样简单,而且同样基本和普遍”。“构成我们太阳系的星球—一切行星和慧星的物质,在最初时期都分解为基本粒子,充满整个宇宙空间”。密度较大而分散的一类粒子,凭借引力从它周围的一个天空区域里把密度较小的所有物质聚集(旋转)起来,但它自己又同所聚集的物质一起到密度更大的质点所在地方,并如此一直继续下去。 拉普拉斯又在《宇宙体系论》进一步发展。在开始只是存在着星云状物质,后来逐步演化发展到以旋转为主的天体,论证解释了太阳系的许多基本现象。旋涡又为许多天文学家所发展,但有些困难没有解决。 王:老师的《涡旋论》中的涡旋与笛卡尔、康德、拉普拉斯等天体旋涡演化说,究竟有何不同?有何发展? 陈:涡旋物性论观点不同于笛卡尔、康德、拉普拉斯等人观点,也不是直接引用他们的理论,而是从物质连续可入性、物质不灭性和运动变化性的观念及采用矛盾统一推理和辩证方法基础上,提出三条基本原理和若干推理,广泛地应用于天体、实物、粒子、量子运动的探讨。继承并发展了笛卡尔、康德、拉普拉斯的旋涡理论。在涡旋运动天体趋匀过程中,能密度趋于常量,要使涡旋体以同一角速度运动,必然在离中心愈近,质量密度愈大。当处于中心时,质量密度趋于无穷大,表明质量在涡旋运动中具有无限趋于中心趋势,这个趋势是万有引力存在根源,揭示了天体引力本源。 涡旋体中心的质量又不可能无穷大,因此其中心必定移动与向外弥漫,它与浓缩正反形成大量微涡旋。并且浓缩近中心高密度质量往往结成块状的质块,在高温粥状岩浆中趋心挤压运动,使天体在不同条件下形成辐射、喷射、膨胀、爆炸等等的天体现象。而后又再重新浓缩,构成天体周期性演化过程。绝不是爆炸说所以为那样,在某一时刻点状宇宙体突然爆炸引发出现有的宇宙。如果宇宙在有限时间里一次大爆炸中创生的,为何银河系里看不到一点爆炸的痕迹呢?其所谓宇宙氦丰度30%和宇宙边沿有近绝对温度背景等的根据,实际上证明不了宇宙有限时间里爆炸而成的。 王:老师为何认为物质正反运动是物质运动和变化真正动力? 陈:物质平动运动各向机会均等,即必存在正反平动流态,使其构成涡旋运动,而涡旋趋匀又必浓缩质量,若涡旋体是由两股相反流态在其接触面上构成涡旋的核心,形成两个对称涡旋臂趋向中心涡旋体,即有质量趋向中心的趋势。随着时间的推移,两个涡旋臂逐渐合拢,构成较密集的核心和旋臂较弯曲的涡旋体。再继续演化就会构成了扁椭圆形或铁饼形的涡旋体。这决定于两个旋臂合拢的演化环境条件。可见棒形涡旋是最初的相反流态星云的涡旋状态,随着时间推移旋臂愈来愈合拢,各种星云涡旋形状只不过是星云演化时期不同的历史见证。通常中心是移动的,前后沿和同反侧效果不一样,而出现椭圆盘形而很少是正圆盘形的。 涡旋流态形成高度浓缩的核心实体与周围质量密度稀薄的高速运动场物质态。核心涡旋体在角速度一定时并以此角速度作整体运动,这样仅有一个旋转实体及其外围场质的涡旋体称为单体。反之两个核心实体以上的系统称为多体,更多情况是旋涡体的各部分不一定都处于单一角速度的整体运动。在离中心不同位置上角速度可能不同,使得涡旋体形成除核心同一角速度的涡旋体外还分离成许多环。这些连续环流态以不同的角速度绕核运动。大涡旋体所构成许多环并逐渐形成新涡旋体,这些涡旋体又可再分离成更小的环并再逐渐变成小涡旋体。这样在平衡时可出现如太阳系那样,卫星绕行星公转,它们再一起绕太阳公转等的多层旋转体。如月球比地球多一层次,即使两者各种条件都一样,月球的内能也比地球低,温度也必然较地球低。 王:这样,涡旋运动是很基本的运动,老师可否进一步解释? 陈:连续涡旋流态趋匀或内在能密度趋匀中,若角速度一样则愈近中心,旋转速度愈小,质量密度愈高,中心点趋于无穷大,具有无限趋心的动力。但中心不可能质量无穷大,必定使中心移动或再向外弥散质量的过程。而在该涡旋平面外两侧空间的连续物质又处于高速运动状态。根据趋匀原理,旋涡平面两侧高速运动连续物质必趋于低速涡旋面而同时形成涡旋运动。愈近涡旋平面两侧的流态速度愈小,质量密度愈大。但趋于涡旋平面两侧流态又跟着旋转起来,即同时形成涡旋运动,使其愈近中心轴,速度愈小。也就是说涡旋质量密度趋势不仅与离轴距离r有关,还与离涡旋平面距离Z有关系。由于r趋势与z趋势不是完全一样的,故z前乘α常数,以表示z向趋势与r趋势的差别,称轴向差别系数或形状系数。当平衡稳定时,则构成球形、铁饼形、竖椭球形等。 物质粒子或实体或天体构成的基础是物质的涡旋运动,物质涡旋运动趋匀必使其浓缩质量。浓缩质量趋势是构成粒子或实物体周围万有引力的根源。而且实体中心速度愈低,物质质量愈大,其引力愈强。稳定时,万有引力跟赤道面半径和离赤道面距离平方成反比,而与质量成正比。多外层次所对应引力或引力质量则更加复杂。涡旋运动粒子或实物体或天体周围物质不仅具有径向向心运动趋势,而且还具有螺旋运动,愈近天体或粒子表面螺旋的切向运动愈强,使得周围径向强度较接近于常数,如地球表面的重力场强度接近常数。平衡时天体或实物体质量愈大意味着向里浓缩质量或引力愈强且向外辐射量子或能量也愈多。 王:天体涡旋运动具有无限浓缩质量趋势,又说其中心不可能存在无穷大质量有何根据?它跟天体内结构和高温状态、热源有何联系? 陈:宇宙间不存在绝对静止和质量无穷大的天体,这是事实。《物性论》的方法论一节提出宇宙间速度、密度、质量变化率都有上下限的结论。从而绝对静止不动的天体是不存在的,其中心必然移动的,且中心质量密度也不可能无穷大,必然向外弥散,构成了不断浓缩又不断弥散的正反运动或交换运动。这些正反运动构成天体内微涡旋,高速微涡旋则成为量子向外辐射,低速微涡旋则成高密而激烈运动的粒子和质块,如太阳黑子。愈近中心形成量子和粒子质量愈大,且运动、变化愈激烈而处于愈高温状态。 只要微涡旋或粒子、量子在源源不断地浓缩和弥散交换中产生或更新,就会不断地形成不规则热运动和热辐射,即天体的热源是无始无终的。但目前天体热源多半用原子核裂变或聚变来解释,而任何天体裂变或聚变的原子核毕竟有限的,终究要消耗完的,如何能解释天体无始无终的热源呢?按照已发表的《涡旋论》观点不仅热源可以在微旋化中源源不断地产生,而且原子本身也在微旋化中产生的。这样万有引力随涡旋体浓缩运动中而逐渐变强的直到涡旋体内微涡旋和辐射过程平衡时才构成稳定的引力状态。 王:涡旋是生成量子、粒子或天体的基础,高速涡旋构成的量子有何性质? 陈:涡旋中心的质量密度不可能无穷大,中心势必移动或向外弥散质量且构成周期变换状态或交换状态。对于中心高速运动的涡旋而言,其质量密度必然稀薄,范围极其窄小,这类涡旋体是量子形成的基础。如果涡旋体不断浓缩质量又不断弥散质量,使量子涡旋方向及量值周期性变换和以光速平动运动,这种情况下自旋或涡旋已失去单向性自旋意义,也失去单向性相应部分平动意义,这部分自旋周期性变换能量称为变换能,另一部分仍为平动能。从而量子可看成恒定光速平动能和周期性变换的变换能组成总能的粒子。这表明了相对论与量子论是从不同角度描述量子系统能量的,两者是同一事物的两面,相对论基本参量m乘c平方与量子论基本参量hν有机地联系起来了。其一半分别为量子的平动能和周期变换能,两者之和为稳定量子的总能。 王:《涡旋论》把场(或场物质)、量子、粒子、天体、实物等都看成物质的不同运动状态,老师能否进一步解释? 陈:《涡旋论》从物质连续性、可入性、不灭性和运动性作为出发点,而且速度愈高愈处于连续性物质状态,极限速度平动物质是最基本的连续物质状态。但由于趋匀原理,平动物质各向机会均等,即各向必存在正反运动状态,正反向运动的连续物质必然旋转起来,构成大量涡旋体。涡旋运动的趋匀又必浓缩成各种各样的粒子,高速运动的粒子便成量子,低速运动的粒子便成为原子、分子及其它实物粒子,甚至天体。把场、量子、粒子、实物、天体都看成具有质量和能量的不同物质形式和运动状态。 运动的连续物质可入性或可叠加性,使其运动叠加之后物质可浓缩或可弥散而改变运动状态。根据趋匀原理,平动速度愈大,则质量密度愈小,愈处于稀薄弥散状态。如两平动连续物质同向叠加,速度变大,质量密度变小,具有弥散趋势。反之平动或涡旋反向叠加,速度或角速度变小,且构成微旋化而具有浓缩趋势。由于物质速度极限时,加速度为零,物质加速度只能随速度变大而变小,从而物质同向叠加,加速度变大,而速度变小,具有浓缩趋势。反之加速度反向叠加,加速度变小,而速度变大,具有弥散趋势。可见加速叠加与速度叠加具有相反性质。 王:老师不再把物理粒子看成无体积、无结构的几何点,而是有结构的,跟周围场物质密切联系的且不断更新粒子的观念是否涡旋论观念的延伸? 陈:是的,物质粒子或实物构成的基础是涡旋运动。物质涡旋运动趋匀必浓缩质量,形成周围向涡旋体运动场质,即引力场质或引力场。涡旋体相邻一侧反向叠加又引起浓缩靠拢,而外侧则是它们叠加之和引起弥散,因此涡旋体质量愈大,即周围场质密度愈大,相应引力愈强。由于涡旋体中心不可能绝对静止或质量达到无穷大而向外扩散,构成了粒子或实物体周围交换物质运动,使得粒子或实物跟周围空间物质不可分割地联系着。粒子或实物质量愈大意味着向外扩散质量愈快,若其浓缩与弥散质量处于交换平衡,则交换频率愈大,即质量正比于交换频率。 对于微观粒子来说不仅存在着平动运动和自旋运动的形式,而且存在着跟周围交换而引起运动状态周期性变换,在粒子运动途径上其一运动峰值周期性变换,呈现出粒子波动。量子是高速运动的粒子,更具波动性。可见,物质基本运动绝不仅是静止或匀速直线运动,而是包含平动运动、自旋运动、周期性变换运动等。牛顿惯性概念是狭义的,而广义惯性应包含任何均匀、平衡、对称的稳定运动,尤其稳定的平动、自旋、周期性变换运动。 王:牛顿力学和相对论都没有考虑加速度随速度而变的问题,惯性质量狭义地定义为保持静止和匀速直线运动直至外力迫其改变为止。然而《物性论》如何解析变加速或周期性变换运动的作用效果? 陈:从作用角度来看,若光量子换成其他低速运动粒子,相对匀速直线运动参考坐标系所量度的平动能是不同的,而总能是一样的,但在同一力作用下加速度是相等的,作用力关系式是一致的。粒子加速运动的速度递增,达到极限时,平动能速度不可能再增加,意味着加速必减少至零,即同一作用力随速度递增而加速度减少,则通过惯性质量增加来补偿,以使牛顿力学关系式一致。这样爱因斯坦相对论惯性质量m’关系式,在速度近零时,等于牛顿力学惯性质量m,也等于《物性论》的质量m。但相对论为了避免出现光速时惯性质量无穷大,假设静止质量等零。实际上并非质量等零,而是加速度等零引起惯性质量无穷大的。这是相对论的牛顿力学关系式不变性本质所在(F=m’a=ma。式中a为变加速度,a。为低速时加速度)。实际上ma才是外力作用真正表达式。 量子实际上是场物质态周期性变换的高速运动的粒子,外力或介面对量子作用效果是周期性的,当其变换为场质,尤其极限速度场质作用近零或等零,从而在介面上滞留时间较长或最长,即量子动能改变量愈小,滞留时间愈长,其乘积为普朗克常数。普朗克常数就是周期性变换能量的量子稳定系统入射介面所受作用能量交换恒定性的因素或系数。它是入射量子速度改变量愈小,调整反射或折射中位移愈大,使反射或折射后量子相位较一致。还可解释为角速度改变愈小,调整反射或折射中角位移愈大,使反射或折射后量子偏振方位较一致。对于宏观物体来说质量很大,交换时间非常小且非常杂而失去波动性,接触滞留时间几乎等零。速度改变量与移位改变量积值近零,没有相位和调整问题。 揭示了量子变换能的频率关系本质,相对论的速度极限性,作用力关系式等全新的图像,这些发现很有意义的。系统能量趋匀、转化、变换、交换的效果量度通过平动能改变量为做功,平动能改变量对时间间隔比值为功率,平动能改变量对空间位移比值为作用力,平动能改变量对速度比值为冲量等来表达。此外,平动能改变量对时间间隔积也是有意义的量,如对周期性变换运动稳定系统中动能按正弦或余弦平方周期变化,任一时刻动能随时间在极大值到极小值间周期变化。同一作用系统交换能量应恒等的,那么动能改变量愈大,其交换作用时间愈短,反之动能改变量愈小而其交换作用时间愈长。可见,周期性变换能量的稳定系统,如量子入射光滑介面的动能改变量不同,只能通过停留介面时间来补偿,以保持能量交换恒定性。该关系具有相位和方位调整作用性质。 王:什么是场质和场?它与实物体不可分割地联系吗? 陈:连续流态物质或场质的各点都在运动,对于大量甚至无穷多个点运动描述起来相当难,采用欧拉描述法或场描述法较为方便,它以固定参考坐标系几何点上不断有场质点流经这点,而质点的速度、角速度、质量密度、能密度等参量反映在该几何点上。如果几何点上参量始终不变或有规律变化,这表明场质各质点按一定分布和规律运动的。然而场质往往跟中心实体不可分割地联系在一起,许多性质决定于中心实体运动情况和状态。因此场的参考系坐标原点设在实体中心,相对运动实体间参量关系通过坐标系间变换来实现。 实体周围交换场质正反流动必形成大量微涡旋在两种情况下保持稳定的,一种微涡旋转化为量子并辐射出去,另一种大量微涡旋中心沿轴移动的而使其上下连结成微螺旋线式紧密靠拢的场质状态,对实体周围坐标系空间各点则描述为场涡量,其密度可用磁力线密度表示,称磁感应强度。场涡量或磁力线密度愈大表示磁感应强度大,它对应于场质微螺旋线密度愈大。物理学至今把磁场设想为电流引起的,但电或电流又是什么则更加模糊。实际上并非电产生磁,而是磁产生电,磁是天体、实体、粒子等周围场质交换自然形成的磁场,它的运动跟电现象密切相关的。 王:场质平动、涡旋、周期性变换等基本运动有否典型例子? 陈:物质运动愈高速,运动形态通常愈简单,场质运动比粒子、实物体、天体要单纯、简单得多。如果万有引力场是极限速度连续场物质状态。电是趋心或背心场质圆周加速连续场物质状态。磁场是轴向连续运动微涡旋,即连续螺旋线(涡量)场物质状态。那么量子是周期性变换运动的场物质状态。量子实际是加速平动(电性)与微涡旋(磁性)周期性变换运动状态,是稳定物质运动的极限状态。由于高速场质作用加速度近零,不同运动状态场质之间叠加几乎不相干。因此万有引力场质、磁场质、电场质等速度都可能高于光量子速度,但不超过物质极限速度。 同类场质叠加则产生变换,引力场质反向叠加则产生微旋化,具有浓缩趋势,而同向叠加密度趋匀,具有弥散趋势。磁场质微涡量反向叠加再微旋化或量子化而浓缩趋势,反之微涡量同向叠加,则弥散趋势。电来源于物体得失(余缺)壳粒引起的交换不平衡,相应地在周围产生加速弥散型(带负电、电子)与加速浓缩型(带正电、空穴)场质。正负电相邻,趋于平衡而相吸或加速场质同向叠加,相应于速度变小而浓缩,外侧加速反向叠加,加速变小,相应速度变大而弥散,外侧趋于邻侧,即趋靠近或相吸。 王:涡旋体既浓缩又弥散而平衡时,可否将周期性变换或交换看成稳定物质的量子或粒子最基本运动? 陈:可以,粒子处于高速运动,交换作用变弱(相应于同一作用随速度提高,加速度反而减少)而主要体现为周期性变换运动,光量子就是典型单纯变换运动稳定的粒子,量子之间不相干。低速粒子比量子速度低而具有转化的交换能,使之粒子如元素原子、分子之间可以相互作用,并联结成体。可见周期性变换和交换是稳定物质基本运动状态。 量子和粒子周期性变换运动和周期性交换作用实际上比静止和匀速直线运动更为基本运动,静止是宏观物体内大量粒子交换叠加平衡的结果,而匀速直线运动是宏观物体内大量粒子的各种周期性变换和交换运动叠加的结果。因此物体交换能是用一个频率范围来定义的,物体愈窄小或愈高速交换能范围愈窄小、愈单纯。如微观元素原子易形成周期整数倍同步交换,它是原子允许轨道结构存在的本质。 王:按照老师说法,涡旋运动是形成天体、实物粒子、场质量子的基础,运动趋势和交换是作用基础,为何在地面物体看不到? 陈:物体是大量粒子周期性变换和交换叠加结果,在外观上只看到整体表面的静止或平动或转动或振动等运动状态。地面物体是由已浓缩形成内外交换平衡的稳定粒子,如元素原子、无机分子、有机分子等组成的,并处相对静止状态。地面物体相对地球静止,并跟着地球自转和绕太阳公转是一种已经形成的运动稳定状态,要改变其状态就得用外力从外面破坏其平衡状态,使其运动。但很快就被保持平衡或维持相对静止趋势所产生的摩擦阻力或重力作用,迫使其恢复相对静止或跟地球一起运动状态为止。 物体内部粒子间处于交换平衡状态,必需外加力矩,才迫使其转动,但力矩一旦解除,转动物体则受到摩擦作用,以趋于相对静止的平衡状态。因此已经处于内外平衡状态的地面物体运动趋势就是维持这种状态,除非外力破坏这种平衡状态。处于内外交换平衡的机械物体不会像原处于不平衡涡旋运动的物质,在趋势中浓缩质量和趋于交换平衡的过程。因此,天体自旋与机械的转动运动本质不同,不能用机械外力矩作用下转动来解释天体之自旋运动。 王:老师,那么又如何解释人造卫星、人造行星呢? 陈:不错,人造火箭、飞船、人造卫星、人造行星等都是根据机械力学设计制造的。因此,人造天体本质是机械,根本不同于宇宙物质或天体。它没有宇宙天体固有的自旋和浓缩质量的功能,而是地面已经形成的不同元素原子和分子所构成的物体材料重新巧妙组合而成的机械物体。只要其推动力足够克服重力和外表材料经得起在大气中摩擦生热而不会熔化,就可以构成人造机械天体。 人造天体外型任意的,可以方形、圆柱形、圆锥形、球形等形状,内部可以是空心的,或按需要安装成各式各样设备,大部分是用通讯和自动控制的各种电器设备。人造卫星电器能源来自于太阳能通过光电池吸收转化得到的,各种电器设备多半用于遥控操作和通讯,就像安装飞机的各种设备。完全不同于天然的涡旋体,其引力来自于元素原子涡旋体及其交换作用。 王:老师新见解使我想起十七世纪牛顿学派和笛卡尔学派争论,似乎老师理论更倾向笛卡尔学派? 陈:我没有读过笛卡尔学派著作,是从科学史上了解到这些争论。我是比较倾向于笛卡尔的观念,虽然本著与《物性论》没有直接引用笛卡尔学派理论,但可以说本著与《物性论》是在新的基础上发展了笛卡尔、康德、拉普拉斯的旋涡观念,不仅用以解决天体问题,而且加上变换、交换、递传观念,推广到整个物理领域,甚至化学、生命自然领域。牛顿质点、惯性、力等概念过于狭义,无法解决如此广泛问题。 王:老师,听了您的解答,思想有些开窍。谢谢!再见! 陈:再见!
__________________ chenshuxuan 陈叔瑄
|