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引力到底是由引力子还是空间弯曲产生的?有什么依据吗?
引力,物质,质量引力到底是由引力子还是空间弯曲产生的?有什么依据吗?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
广义相对论认为,如果宇宙空间中不存在物质,那么空间将是完全平坦的,可以用欧氏几何描述,而如果存在物质,那么物质就会使时空发生弯曲,就得用非欧几何进行描述,当然宇宙中是不可能不存在物质的。爱因斯坦的广义相对论,提出了引力产生的更深层次的原因,即时空的扭曲,并且已经被诸多实验来验证出空间扭曲和光线偏折的正确性,因此从目前来看,广义相对论是对引力的产生根源的主流观点,通过广义相对论,爱因斯坦预测了黑洞和引力波的存在,后来都被科学家们所证实。
但是,我们仍然要看到,广义相对论的时空扭曲,也是建立在质量基础之上,这与万有引力“同出一辙”,而针对质量为何会产生时空的扭曲,即这种质量效应产生的再深层次根源方面还无法进行论证,因此,即使广义相对论取得了巨大成绩,但与量子力学还是不相容,引力和电磁力相互统一的目标,始终像有一道鸿沟难以逾越一样。因此,如何实现引力量子化,将是统一4种基本作用力、从更深层次解释引力本质的终极目标,这将是科学家们下一步努力的方向。
回答于 2019-09-11 08:43:50
引力应是宇宙自然力的合力。正负能量相互牵引产生。
回答于 2019-09-11 08:43:50
多谢 @悟空小秘书 信任邀答。
弯曲时空的假说,就算了吧:就凭祂否定真空场而认为场介质是虚无,就站不住脚。另外把无穷大宇宙设想为一个黎曼球模型,也与嵌套结构的漩涡系有进动自相矛盾。
万有引力的存在性,是毋容置疑的。这就涉及引力的发生机制与传递机制的定性与定量,两个基本问题。对于定量分析而言,引力子是不可或缺的范畴。先来分析引力子的动因。
引力究竟源于何处?仅用20161014LIGO引力波检测公告,说源于超大质量中子星剧烈碰撞融合,即“双子合并”的解释是远远不够的。
既然是万有引力,就应该有个普适性的解释机制。这还得从实验公式F=Gmm'/R²...(1)的四个要素分析入手,毕竟实验是弥足珍贵可靠可信的。
显然,万有引力涉及四大要素的追究:①引力常数G=6.67e-11,几乎打了1万亿倍的折扣,究竟与什么有关?②质量m,m',究竟取决于什么因素?③质量乘积mm',究竟意味着什么矩阵效应?④引力场半径平方反比1/R²,究竟是什么物理蕴涵?
质量m或m',意味着核子质量(p)总和。
我们知道,物体质量是原子的总和,核外电子与中子内电子的质量占比极小可忽略,质子极稳定,本文用n个质子(p)代表物质核子总数。
用“(p)”表质子质量,避免与动量“p”混淆。即:(p)=1.73e-27kg,而引力方程中两个质量,m=n(p),m'=n'(p)....(2)。
笔者认为,经典力学原理同样适合基本粒子,包括费米子与玻色子。有粒子物理学的支撑。
基本粒子是光速自旋的漩涡体。根据牛顿第二定律,质子以光速自旋,轴向两极产生强大的真空引力场,相当于胶子结合力,即所谓的核力F*或质子引力:F*=(p)a=(p)c²/r...(3),此强核力,也是等效表达的质子点电荷的库伦力:F库=ke²/r²...(4)。
因此有:F*=F库,(p)c²/r=ke²/r²...(5),可轻易求得质子自旋半径:r=1.5e-16m。代入(3)求得1个核子核力:F*=1e16N...(6)。
按(2)可求核子引力势能:Ep=F*·r=(p)c² =1.6e-10J=938MeV/c²...(7)。
根据粒子物理学,质子的质量(p)与引力势能Ep,是等当表述的质子维持自我存在形式固有的参量。
环境温度或压力,只能改变质子进动速度或震荡动能,不能改变质子到质量或引力势能。这与爱氏质能方程的物理逻辑,截然不同!
笔者认为,弱弱的万有引力(1),次弱的弱核力,较强的电磁引力(4),都来自核子引力(3)(6),是不同真空场引力在空间的梯度分布。
质量乘积mm',意味着两个核力叠加
根据上述(2)有:mm'=nn'(p)²...(8),而:(p)=F*/c²,有:mm'=(nn'/c²c²)F*²...(9)。
式(9)表明:质量乘积的本质,是两个核子核力的乘积,是两个核力场之间的叠加效应。
半径平方反比1/R²,意味着球面场梯度
将(1)改写成:F=4πGmm'/4πR²...(10),表面积A=4πR²,暗示引力场辐射的是球面波。
把m'看着试验质量,则表示m引力场在m'质心处的引力势能,即:Ep=Gmm'/R...(11)。
常数G,是核子无序对核力的屏蔽系数。
核力,固然强大,但因为核子的无序分布,大量高能密场量子或引力子,在核子之间发生错综复杂的撞击而散射,大大削弱了核力场,最终表现为极弱的万有引力。
结合(1)(6)(9):F=G(nn'/c²c²)F*²/R²,有:F=G(nn'/c²c²)1e32/R²=G'nn'/R²,整理得:
引力机制公式:F=G'nn'/R²...(12),引力屏蔽系数:G'=(G/c²c²)1e32=8.23e-13...(13)。
公式(12)表明:万有引力,其本质是被极度屏蔽的强核力,与两物系所含核子数乘积成正比,与引力场半径平方成反比。
▲嵌套结构漩涡系的熵增加行为的一个图景
引力子g的基本概念
引力子的定义:
引力子是核子自旋1周,辐射1个自旋角动量,进而激发的1个真空场量子。
引力子的质量
离开1~2fm短程核力,考虑1个核子无序化进程被屏蔽,又考虑万有引斥力,1个核子惯性离心力对应1个受激场量子吸引力,1个核子的正质量对应1个引力子的负质量。可设定:
引力子质量:g=G'(p)=1.42e-39kg...(14)。
引力子的基本性质
性质1:引力子是因核子自旋角动量激发的有序推涌的受激场量子。
性质2:引力子,与场量子一样,以光速自旋,以光速进动。区别是:场量子以光速做无序震荡,引力子以光速做有序推涌。
性质3:引力子质量恒为:g=1.42e-39kg,场量子质量恒为:g0=1.26e-39kg。几乎相等。
性质4:引力子是漩涡体,基态引力子的自旋半径与场量子半径几乎相等,r0=1.17cm...(15)。
性质5:引力子波长频率积:c=λν...(16)。引力子的可变半径:rg=λ/2π...(17)。
▲引力子,与光量子一样,也是不断衰减的。
场量子的概念与参数推导
定义1:真空场介质的量子单元,作为宇宙中最小的物质单元,简称场量子。
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