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一条贯通热力学和动力学的桥梁

已有 4202 次阅读 2014-10-20 06:05 |系统分类:论文交流|关键词:wulihang| wulihang

 一条贯通热力学和动力学的桥梁

吴力航

1. 前言

 爱因斯坦在二十世纪初创立狭义相对论时就不无遗憾地感到,狭义相对论仍然存在着两个无法使他满意的内在缺陷。一个是狭义相对论还不得不保留惯性系的优越地位;第二个是不可能以自然的方式把引力理论同狭义相对论联结起来。他认为:“更令人满意的应该是这样一种理论,它从一开始就不区分任何特别优越的运动状态。” 为了弥补这种内在缺陷,他又进一步创建了广义相对论。以两者互为补充的方式实现了这一目标。但无可否认,相对论几乎是无法直接进入到应用技术领域中来的。一种更为理想、更为基础的理论应该是,在可以对尽可能广泛的自然规律做出统一解释的同时,又可以在应用领域中获得直接应用。  

同样是描述能量与物质运动关系的热力学和经典力学动力学在当今科学体系中被划分成了两大联系松散的部分,这是因为它们是源于人们对物质世界极不相同的观察角度。它们各自得出的科学论断和定律经常是难以贯通的,它们之间仅仅在能量守恒定律下若即若离地联结着,这种状况同样是可疑的。既然都是描述物质运动与能量之间关系的理论,为什么会存在如此巨大的差异呢?从物质的自然本性上讲,热力学和动力学果真应该有如此大的差别吗?它们是否可以更加广泛的联系、甚至完全统一起来呢?即问题又成了:对狭义相对论那两个内在缺陷的完善,是否只有建立广义相对论这一条出路?是否可以直接在狭义相对基础之上,将其正确的时空观放到正确的时空参照点上来消除它的两大内在缺陷呢?

本文针对狭义相对论的两个内在缺陷,提出了对实际物质微观结构状态(热力学状态)的速度表达,扩展了运动速度的物理含义,建立了绝对速度轴模型━━ $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!$ 轴。所谓 $J$ 轴是以“理想气体”的物质状态作为其静止端点以“理想晶体”的物质状态作为其光速端点而构成的一条速度轴。它是一条用速度表达的、描述了物体微观结构状况的数轴。形象地说,通过改变普通速度轴上静止端点物理意义的方法,就有可能消除狭义相对论的两大内在缺陷,从认识观到具体技术方法上全面贯通热力学和动力学提供了一种能的路径

 主题词:相对论;热力学系统;绝对速度;静止能;广义绝对时空观

2. 经典力学、相对论力学与热力学之间的脱节现象

热力学关于物质和能量的认识观比之经典力学和相对论力学对物体作了刚体假定要客观得多和合理得多。因此它可以指出:对于任何一个实际过程,由环境输入系统的能量流(功 $W % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGxbaaaa!3FFD! \]$ )一定会随着过程的进行,被系统分裂成属性不同的两个能量部分:自由能 $G % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGhbaaaa!3FED! \]$ 和束缚能 $TS % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGubGaam4uaaaa!40D2! \]$ (热力学第二定律)。这正是一切实际过程都是不可逆过程的基本原因。但是,热力学存在着方法论上的先天缺陷:它对物质系统间能量交换规律确切定量的描述都只能是在“可逆过程”的假定之下的。在假定下,一切过程都蜕化成了无限慢过程而与实际过程大相径庭。而在这点上,经典力学和相对论力学却不存在这种速度上的限制。因此,这三大理论(本质上是两类)在对物质模型的认定和对于过程特征的适用性上出现了互为短长的脱节现象。这是它们无法贯通的表现之一。相对论力学建立后,对运动学和动力学的最大贡献之一就是把关于速度的描述从牛顿、迦利略时空观的偏见中解脱了出来,使得对速度的准确描述由宏观静止一直扩展到了光速,即一切真实的速度范畴。试想,如果把相对论时空观的科学性和热力学对能量以及物质模型认识的科学性结合起来将会出现什么样的情况呢? 

细想一下不难明了,象经典力学那样对物体采用了刚体假定,就关上了相对论力学与热力学相互贯通的大门。因为刚体是无内部结构、因而是无热力学性质可言的。这就造成了描述能量与运动关系的热力学无法将它的广普适用性与相对论原理的科学性结合起来。它们都只能在各自的大门之内徘徊。因此,采用了不客观的物质模型是制约相对论原理获得更广泛运用的根本原因之一。用热力学中定义的物质模型替换相对论力学的物模型一定会使得相对论的科学性更多更广的发挥出来。这样,物体的热力学特性也成了动力学问题中必须考虑的重要因素了。

热力学和动力学另一个重要的脱节点是在关于能量参照零点的认定上。作为一门描述能量与运动关系的理论,选取何种物质状态作为理论中的能量参照零点(基础能态) 显然是十分重要的,因为那会得到关于物质性质的不同判断。经典力学只考虑物体的宏观运动,对宏观静止状态下物体能量状态不作考虑。或者说宏观静止是作为经典力学的能量参照零点出现在其理论中的。热力学则对宏观运动本身不作考虑,一切关于能量的运动都是物质微观运动的结果。只有在绝对零度下,物质的运动(系统基本单元子的热运动)才告停止。显然,热力学是把绝对零度的物质状态作为其能量参照零点的。由此可见,经典力学和热力学的能量参照零点是“风马牛不相及的两回事”。虽然表面上看起来以温度标定的能量参照零点与宏观运动问题似乎毫无关联,后面会看到其实它们是紧密相连并本质上相通的,这正是由热功当量定律所揭示了的自然本性。

相对论力学突破了经典力学的思维框框,通过建立一种正确时空观的途径推导出了关于静止能的结论,革命性地把经典力学的能量观向着热力学能量观的认识方向上推进了一步。在特征上与热力学似乎达成了一致。但是,相对论力学仍然带有着它由之脱胎出来的经典力学的特征,仍然是以宏观静止作为基本参照点的(优越惯性系)。所以,由性质恒定不变与具体物质无关的物模型(刚体)加上具有上极限的速度范畴(光速 $c % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!$ 得出的静止能必定是一个与具体物质无关的、确定可知的能量值: ${E_0} = m{c^2} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGfbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaOGa % eyypa0JaamyBaiaadogadaahaaWcbeqaaiaaikdaaaaaaa!44A4! \]$ (静止能公式)这与热力学认为一个静止物体(热力学系统)所具有的内能( $U % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB! \]$ )是一个无穷的不可知值是不同的,但它们又显然都是在指着同一个物体讲述着同样一件事情。为什么会存在这样的令人无法满意的情况呢?

不难明了,选取宏观静止作为能量参照零点,就是默认了“宏观静止”是一个比其它运动状态更为优越的运动状态。(当年爱因斯坦直觉思维把他导向了由基于匀速运动的狭义相对论推广到基于加速度运动的广义相对论的思索路径上,即借助加速系来消除惯性系优越地位的缺陷。可以想象,这是一种再自然不过的思维逻辑,但却并不一定是解决问题的唯一途径!)另一方面,宏观静止这种能量参照零点是无法将一切物质的共性揭示出来的。这种情况就象热学中的摄氏温标,由于是以“人为”选定的水的三相点来作为零点温度的,在这种零度下,物质世界仍然是万千气象的,是看不出不同物质之间的本质差的。而在热力学中导出的绝对温标 $K % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!$ ,则“天为”地将温度轴的零点确定在了绝对零度。在这种零度下,所有的物质都具有同一的物质状态━━理想晶体。因此,这种温标才是与物质微观结构、即与物体能量状态紧密相关的。基于它才能真正标定物体的能量状态,也才会产生出热力学中最为精采、最为广普适用的热力学三大定律来

由上面的分析看出,经典力学、相对论力学和热力学之间有着极为鲜明的互为短长的互补特征。其实这种状况正是一种最有利的条件。即,只要能找到一个共同的、可以将它们之间的共性揭示出来的物理参量,就有可能从理论上和技术方法上实现两大类理论的贯通。 

3.绝对速度轴模型 

  宏观运动速度 $u % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWG1baaaa!401B! \]$ 经典动力学基本参量,相对论效应的神奇性质也是借助于它推导出来的。在热力学中,物质微观结构状况则是一切物质的所谓热力学性质的决定因素。一种直观的思考使得我们来考查一个物体当它以宏观速度 $u % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWG1baaaa!401B! \]$ 运动时,它的微观结构相对于静止系(观察者)究竟会呈现何种状况例如,考察一团水蒸汽团相对我们运动时的情况。由于运动的相对性,我们在气体团中穿行和气体团相对我们运动是等价的。该气体团就相当于是被考察的某个运动物体。假设我们乘坐一驾与水分子尺度大小相当的“分子飞机”在一团水分子气体中穿行,那么我们会看到周围水分子的排列形式呈现何种变化情景呢?由于微观世界的量子化特征以及所有粒子的同质性,根据量子力学的全同性原理,我们并不会去追踪某个具体水分子的运行轨迹,而是仅对这些水分子在空间中可能出现的那些位置(阵点)所构成的几何图形、以及分子出现在这些位置上的几率大小感兴趣。随着穿行速度越来越大,我们将会看到周围的水分子越来越向我们聚拢过来(相对论长度缩短效应)。由于是量子化行为,所看见的这种聚拢过程不是连续的,而是跳跃式的,结果使得我们并未察觉出自身的运动,而只是看见周围的那个空间构型在不断地被水分子填满着。使得我们依次看见了静止时在水中、冰中所能看见的分子排列情景。最后,看到全部水分子紧密地列成了沿穿行方向上的刚性直线━━此时我们已十分接近光速 $c$ 了。由此不难想见,一个相对我们运动的物体,它的微观结构其实已不是当它相对我们静止时被我们感知的那个结构了。随着 $u$ 的增大,物体的微观结构也随之变化,最后会变成它的理想晶体━━所有物质的终点站。

那么从宏观的意义上来看上述情形又会是怎样的呢?当我们从刚才那架分子飞机上下来,又重新回到宏观世界中来时,结果发现,在我们周围,平时已习以为常的、那些结构和性质千差万别的“静止”物体其实只不过是它们此时具有各不相同的“速度” 而已。气体的速度低而理想晶体的速度最高。将这种与物质微观结构直接对应的速度定义为物绝对速度,并用字母 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 来表示它。按照晶体学理论,所有的物质最后都可归结为七大晶系、十四种布喇菲点阵。所以,任何一种类型的物质结构都将唯一的对应着一个确定的绝对速度 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 的张量。

以上讨论指出:改变物的微观构型并只有早已熟悉了的热力学操作(向系统传入或导出热量),使其产生宏观运动的动力学操作(向系统输入正功或负功)也同样可以改变物体的微观构型。无论是向系统输入热量还是功,最终都可以落实到对物体的微观构型的改变量、即 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 值的变化量上来。这种性质就是热功当量定律的物理本质:系统与环境之间交换能量,无论被交换的是热量还是功,只要交换的能量相等,所引起的系统 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 值增量的绝对值就相等。对系统输入功使得 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 值增大;输入热量使得 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 值减小。

现在来对普通速度轴进行改造。将普通速度轴上表示宏观静止的 $A % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGbbaaaa!3FE7! \]" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 点向着与表示光速的 $C$ 点相反的方向延伸到一个表示“绝对静止” $O$ 点,如下图所示。这样就得到了一条由 $O$ 点到 $C$ 点的绝对速度轴,简称 $J$ 轴。

                                      $O" style="text-align:center;$                             $A % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGbbaaaa!3FE7! \]" style="font-family:微软雅黑;text-align:center;text-indent:32px;$                                         $C" style="font-family:微软雅黑;text-align:center;text-indent:32px;$

                                      ---------------------●━━━━━━━━━━━━━━━━━━━●

                                绝对静止                     宏观静止                 光速

                                                                 绝对速度轴

所谓 $O$ 点所代表的绝对静止,是指把构成某物体那个热力学系统的基本单元子分离到各自相距无穷远时所对应的物质形态。此时,一切物体的体积都是无穷大,一切宏观力学参量都不再存在,功和热量的差别消失了。而在 $J$ 轴的另一端, $C$ 点,一切物质都以理想晶体的状态存在,系统的热力学参量不再变化,功和热量的差别也消失了。显然,获得这两种物质状态所需要的能量同样都是无穷大。由此,我们得到了一条两端都是具有绝对性意义而不可超越的物质形态、中间则是仅具相对性意义的物质形态所确定的速度轴。

在这个新的速度轴上,原来都是位于 $A$ 点的一切物体都将离开 $A$ 点,在整个 $J$ 轴上重新进行分布,重新占据一个新的点 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 表示某物质的物体在宏观静止时所具有的绝对速度值)。由于物质结构千差万别,因此这些新的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 点一般而言并不重合,是随物质不同而异的。这个新的静止点 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ ,既包含了速度的全部含义又表现了物体在宏观静止时的微观结构状况。所以,不同物质的物体,之所以热力学性质千差万别,不过是因为它们“原始气体”中的“分子”不同以及它们的绝对速度 $J$ 值不同而已。

对于一个不惊动系统基本单元子的过程,物质性质的变化只是它的绝对速度 $J$ 的单值函数。而系统基本单元子发生分解、聚合则意味着该物体的“原始气体”已经发生了变化,此时的物体已经质变成了具有另一种“分子”的新的物质了,将有另一个新的关于 $J$ 的量变规律。另外不难想见, $J$ 轴模型是建立在认为相对论长度缩短效应该是一种真实物理效应的认定上的。关于这一点的分析将在另一篇文章长度缩短效应的真实性中专门讨论在此只是提示,从 $J$ 上来看长度缩短效应应该是真实的、具有物理实在意义的,不再仅仅是爱因斯坦说的,只是一种“观察效果”。    

4.由 $J$ 模型产生的认识观 

4-1. $J$ 模型对狭义相对论的一点补充                   

 由第3 $J$ 轴的引入易于明了,从物理量纲、刻度、以及时空属性上看, $J$ 轴与普通速度轴毫无不同。因此原来在普通速度轴上的一切自然规律在 $J$ 轴上的函数形式仍然不变,最多只是因静止点的定位不同只有函数数值上的差别。 $J$ 轴所做了的只是将普通速度轴上的静止点平移了一下,由原来的相对静止的静止点移动到了具有绝对性意义的、表现了物质共同自然本性的物质状态点上。但就是这一点移动,使得我们在无数个等价的、仅具运动学意义的惯性系的系中找到了一个唯一具有双重意义的参系,这个参照系同时既具有运动学意义又直接与物质的微观结构始终联系着。因而它是一个具有绝对性意义的唯一参,其它一切参系都是仅具相对意义的参系。

另外,绝对速度 $J$ 的建立扩大了运动速度的物理含义,我们将不再是象以往那样仅从纯粹的运动学角度去看待所谓的静止问题和运动问题,而是从更深入和更广泛的意义上来看待宏观运动与物质性质之间的深刻联系。因此,这里的绝对静止不仅仅指运动学意义上的静止,更是代表着对物质状态的一种认定。无论仅仅表现运动学意义上的绝对静止的以太系是否已被试验证实了它的存在,这种由 $J$ 模型指出了的、表达了物质形态意义上的绝对静止都是必定存在并且有着物理实在意义的。一切动力学和热力学事件都可以被包含在由绝对速度轴 $J$ 指定的范畴之内。

在只有普通速度轴的当今理论体系中,实际上几乎一切热力学事件都被禁锢在了普通速度轴的宏观静止点 $A$ 上,无法向着 $A$ 点以外的区域中伸展,那些 $A$ 点以外的速度区域,只是“纯净的”动力学的固有领地。但应该清醒的是,普通速度轴只不过是人们用来观察物质世界的一个带片面性的工具。它就象用平面的照像手段去试图反映三维的实物形状一样,结果对三维情况的了解被无情地限制在了只能想象的思维范畴内而根本无法对它进行直接的实际测量。因此,站在普通速度轴上,热力学问题和动力学问题永远只能是部分相交的两大物理事件的集合,它们是不可能从实用技术层面上全面贯通的。 $J$ 轴使得我们转换了一个角度来看问题,原来被普通速度轴投影成了一个点的全部热力学事件,也将全部展开在整个速度轴上。使得热力学在同样作为描述运动和能量关系的理论的意义上与动力学统一了起来甚至可以达成“无缝接轨”。可以想象,利用这个新的工具,将会产生出一大批现在还无法实现甚至无法想象的实用技术来。

本人在《长度缩短效应的真实性》文中提到,根据绝对速度 $J$ 推导出来的关于绝对静止点的热力学性质,与物理学观测到的 2.7 $K$ 的宇宙背景微波辐射的现象是极其吻合的(尽管本人当时在进行这个推导前根本没有考虑这个问题)因此说明这个结果是一个丝毫未受到先验性导向的、纯粹理论推动的逻辑结果,同时也是 $J$ 理论合理性的可能的佐证之一。

由一个相对性的参系去观察其它的参,这就是狭义相对论的认识特点,也是它否定了以太参系后的必定结果。但是,它在成功地打破了相对以太静止的参系的优越地位的同时,却又使自己陷入了新的困境中━━无法使自己从那种相对性中脱离出来,必须保留惯性系的优越地位。因为抛弃了具有绝对意义的静止点也就丧失了自然规律的一种共同参照的标准,相对论只好借助惯性系来作为一种无可奈何的“新型”的共同参标准。所以说它的时空观是一种相对的相对时空观。不得不悲观地承认,“保留惯性系优越地位”这一理论缺陷,在受限于普通速度轴的前提下,是不可能由狭义相对论以自我完善的方式来自行解决的。同时,仅限于从运动学意义上着眼,试图去寻找运动学意义上的真实的绝对静止参考系,其努力恐怕也会是徒劳的,至少在目前是十分困难的。

现在,情况有了改观, $J$ 轴的获得使得狭义相对论有可能实现自我完善了。相对论原理实际上告诉了我们,由某一个惯性系中得出的自然规律其函数形式是广泛适用的,在跨越不同时空所体现出来的不同只是关于时空的基本度量。形象的说,相对论对经典力学所作的最大贡献,就是把迦利略、牛顿绝对时空观中的速度 $v$ 用相对论时空观的速度 $u$ 进行了一个代换,原有的函数形式保持不变。同理,将任何经典理论中的 $v$ 用绝对速度 $J$ 进行代换,就使得原来运行于普通速度轴 $v$ 上的自然规律转而在 $J$ 轴上运行了。表面看来用 $J$ 的代换与相对论所作的 $u$ 代换无甚不同,其实这里有着一个质的改变。首先,它把一切关系到运动和能量的自然规律都放到了一个共同且唯一的参照零点上来了,这就象用绝对温标 $K$ 对摄氏温标 ${}^0C % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaadaahbaWcbeqaaiaaicdaaaGccaWGdbaa % aa!40DB! \]$ 改造的意义一样。其次,它由此还带来了一个新的、等价的、在狭义相对论方法中所没有的解决问题的新线索:由于 $J$ 与物质结构的紧密相关性,使得 $J$ 值直接与在过程的进行中系统向环境吞吐的能量联系起来了。由此,除了用速度变换法则这种数学手段来了解不同时空之间的差别之外,还多了一条以实际测量为依据的途径━━可以通过考察系统与环境之间的能量吞吐情况来了解某个系统在跨越不同时空时发生的改变。只要确定了某系统在经历某个过程(无论是热力学过程还是动力学过程)时的 $J$ 值的改变量(这个改变量是基于观察系获得的实际测量值),就无须再借助另外建立一个惯性系的手段可以直接揭示出物质状态的相对论性改变的情况。

不难想象这条带有“绝对静止”含义的速度轴 $J$ 似乎使我们重新回到了100多年前的“以太”时代,满足以太系的麦克斯韦-洛伦兹理论再也不会受到非以太系的所谓惯性系的干扰而有可能广普适用了,因为绝对速度 $J$ 轴的“刻度”规则正是按照相对论法则建立的,使用它来描述自然规律自然也就包含了相对论的变换内涵了。狭义相对论必须保留惯性系优越地位的缺陷被 $J$ 轴模型以极自然的方式消除掉了!显然,这里是采用了与爱因斯坦不同的途径━━建立合理的静止参照点和依照相对论的刻度规则建立速度轴来消除的。也就是说,重新找到的具有绝对性意义的静止点和速度轴,使得丢弃依赖属于普通速度范畴的惯性系来作为自然规律的共同参标准成为了可能。

惯性系优越地位的消除也就极自然地消除了狭义相对论的第二个内在缺陷━━“无法自然地描述引力。”由于引力是属于加速度运动范畴的自然现象,因此,建立在讨论匀速运动基础上的狭义相对论对它无法讨论。而 $J$ 轴是一条再自然不过的速度轴,用它来讨论问题丝毫不会受到是匀速还是匀加速甚至变加速的限制。在此,引力只不过是由牛顿第二定律的 $J$ 形式 $F = {{m(dJ} \mathord{\left/ {\vphantom {{m(dJ} {dt}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {dt}}) % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGgbGaeyypa0ZaaSGbaeaacaWGTbGa % aGzaVlaacIcacaWGKbGaamOsaaqaaiaadsgacaWG0baaaiaacMcaaa % a!4877! \]$ 所描述的一个力而已,与一切基于惯性质量和加速度运动的力学力并无本质上的不同。所谓加速场与引力场等价、惯性质量与引力质量相等显然也就是必然的事情了。通过后面几篇专门讨论引力问题的文章将会更加明了,加速度运动产生的力学力和万有引力其实只不过是同一个 $J$ 的加速度场 ${{dJ} \mathord{\left/ {\vphantom {{dJ} {dt}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {dt}} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaadaWcgaqaaiaadsgacaWGkbaabaGaamiz % aiaadshaaaaaaa!42D1! \]$ 的两种不同的运动方式的结果,它们的力学属性是完全相。在 $J$ 模型的意义下,万有引力和力学力(弹力)都可以用牛顿第二定律来描述,它们本质上都是使物体产生了 ${{dJ} \mathord{\left/ {\vphantom {{dJ} {dt}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {dt}} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaadaWcgaqaaiaadsgacaWGkbaabaGaamiz % aiaadshaaaaaaa!42D1! \]" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 的加速度(结构变化)。惯性质量和引力质量当然是相等并同质的,所不同的只是产生引力和产生弹力 ${{dJ} \mathord{\left/ {\vphantom {{dJ} {dt}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {dt}} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaadaWcgaqaaiaadsgacaWGkbaabaGaamiz % aiaadshaaaaaaa!42D1! \]" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 具体物运动方式不同罢了。用 $J$ 的语言来说就是:产生于物体内部全体积范围的、均匀一致 ${{dJ} \mathord{\left/ {\vphantom {{dJ} {dt}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {dt}} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaadaWcgaqaaiaadsgacaWGkbaabaGaamiz % aiaadshaaaaaaa!42D1! \]" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 的力为弹力;产生于非均匀的、局部区域的结构涨落方式的 ${{dJ} \mathord{\left/ {\vphantom {{dJ} {dt}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {dt}} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaadaWcgaqaaiaadsgacaWGkbaabaGaamiz % aiaadshaaaaaaa!42D1! \]" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 的力为引力。关于这一点的详细描述请参看本人的《万有引力的产生━━结构涨落》。

$J$ 模型使我们站到了一个绝对意义的参系上,因此在 $J" style="text-indent:32px;$ 轴上运行的相对论就具有了绝对性的特征。它是由一个具有物理实在的绝对性的静止点去看世界的,与迦利略、牛顿仅从运动学意义上定义的绝对时空观有着本质的区别,但又具有着相同的特征。由这个绝对静止的参照点去描述自然规律将会具有更加真实和简洁的结果。可以说运行于 $J" style="text-indent:32px;$ 轴上的相对论是一种具有绝对性特色的相对论。这样,我们由迦利略、牛顿的狭义绝对时空观,经过了爱因斯坦的相对时空观,进入到了更新层次的广义绝对时空观。由 $J" style="text-indent:32px;$ 模型对自然规律进行的描述就自然地抹平了由狭义相对论和广义相对论联结所带来的生硬感觉。可以认为,对普通速度轴上静止端点的那个小小的一移有可能消除掉狭义相对论百年来的困惑。 

4-2三种速度轴的对照 

对速度轴如何定义最能反映某种理论的时空观特征,综上所述,可以对照三种速度轴的特点来归纳对比一下经典理论时空观、相对论时空观、 $J$ 模型时空观之间的关系和区别。用字母 $v$ $u$ $J$ 分别表示与经典理论、相对论、 $J$ 模型所对应的速度轴,则可以说,仅就速度轴的刻度而言,这三条速度轴完全相同它们三者之间的关系则是以相对论速度变换法则相联系的。它们三者在认识观上的差别除了在关于速度轴的高速端(真空中的光速)外,更为重要的是在关于静止点的认识上。 $v$ 轴的静止点是不真实的以太绝对静止点(其实它是个相对静止点,或者说只是纯运动学意义的静止点); $u$ 轴的静止点是惯性系中的相对静止点; $J$ 轴的静止点是表现了万物同一的物质状态的绝对静止点。 $J$ 轴是一条由起点到终点、与物质世界中的一切物质形态完全一一对应的、具有物理实在意义的闭合区域。它的两个端点代表了物质的两种极限状态━━理想气体和理想晶体。由以上对比,不难看出由经典理论到相对论再到 $J$ 模型理论的认识特征。

速度轴 $v$ 是一条从0点到无穷的数轴,经典力学就是用这条无穷长的速度轴来描述所有的物理事件的。经狭义相对论改造后的 $u$ 轴把原来对应于无穷速度范畴中的所有的物理事件“压缩”进了从0到光速的有限范畴里。可以想见,如果认为 $v$ 是一条刻度始终不变的“刚性”直尺的话,那么 $u$ 就不再可能是一条刚性的直尺,它是一条随着速度值的增大刻度值在不断减小的“弹性”直尺,这样才能容纳原来的所有物理事件。而其刻度减小的规律就是由洛伦兹因子决定的规律。显然,由于 $v$ $u$ 轴都是以宏观运动的静止为0点的,因此它们都无法容纳除了动力学事件之外的、属于热力学范畴的物理事件,它们的“所有的物理事件仅仅是动力学范畴的那些事件”。 $J$ 也是用有限长度容纳所有物理事件的,但由于它把静止点移动到了万物同一的绝对静止点,因此这个所有的物理事件也将所有的热力学事件纳入了进来了,它对应的才是真正意义上的所有的物理事件。

另外,不难发现,在我们早已熟悉的那条常規速度轴上,存在着这样一个现象:几乎一切实际的物理事件不是聚集在紧靠“静止”的一端就是聚集在紧靠近光速的一端。似乎那是一条中间地段为一片荒漠,极难捕捉到具有物理实在事件的速度轴!这种“中间速度空缺”的现像总会让人不由自主地产生出一种不解,难道上帝确实忘记了对物质世界作一种更加符合逻辑的安排、给我们提供一条均匀密实的速度轴了吗?现在,我们看到,其实当自然界中的一切物质在 $J$ 轴上重新分布开来以后,所形成的将是一条均匀密实的速度轴。因为自然界中的物质,从物质形态上讲,应该是一条从理想气体到理想晶体之间的任何一种中间状态都确实存在的、真实的物质链。在 $J$ 轴上,“中间速度空缺”的荒漠被消除掉了! 

4-3 $J$ 模型的能量━━时空观 

  速度是一个由时间、空间参量组合成的因子,在动力学中它起着标定物体(热力学系统)能量状态的作用。相对论指出,对于一个速度 $u$ 就对应了一个时空,也就对应了一个确定的能量状态。由 $J$ 模型对速度含义的扩充易于想见,一种物质结构实际上本身就是一个时空,当然也对应了一个确定的能量状态、一个可以由热力学定义的热力学状态。因此,物体的 $J$ 值与它的能量状态有着一一对应的关系。这里所说的能量是包括热量在内的广义的能量。 

  在关于静止物体静止能的认识上,狭义相对论为什么会得出与热力学不一致的判断呢?这是因为狭义相对论是依据“光速不可突破”这个单方面的绝对性来表述相对性的,手中并没有掌握另一个方面的依据━━关于“静止”的绝对性。(当年,狭义相对论正是经过了一番痛苦挣扎才从静止问题的束缚中最终解脱了出来,揭示出了自然规律的相对性由于光速不可突破这个绝对性是正确的,是自然界在至少我们最感兴趣的这个范畴内所必须遵循的物质共性。所以,狭义相对论指出的相对性时空规律是正确的。在严格的数学逻辑导引下必然会指出“静止”端的物质属性━━静止能的存在!或者说,狭义相对论其实告诉了我们这样一个事实:宏观静止其实并不静止!但是,狭义相对论却赋予了这个相对的静止以绝对的意义。所以,它虽然正确地认识到了“静止其实并不静止”这个事实,但却使用了一个并不应该为零的零速度值代入了相对论总能公式 $E = m{c^2} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGfbGaeyypa0JaamyBaiaadogadaah % aaWcbeqaaiaaikdaaaaaaa!43B4! \]$ 那个正确的函数形式,从而得到了一个错误的“函数计算值” ${E_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGfbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D1! \]$ ,因而产生了片面的判断。这是狭义相对论在仅有一个方向绝对性保障的条件下,却又向着另一个无绝对性保障的静止方向作出了绝对性推论时产生的必然结果。  

$J$ 轴上,速度轴的两端都具有绝对性保障。这种两个方向上的保障使得由 $J$ 模型而产生的判断更加符合自然本性的要求。在这个意义下,绝对速度轴 $J$ 和绝对温标轴 $K$ (那个也是具有两个方向的绝对性保的、因而可以正确标定物质状态的温度轴)完全同一了。所以, $J$ 模型赋予了动力学以更严谨的、与热力学认识观完全相同的能量观,使得它们各自得出的关于能量运动的科学规律将完全可以互通使用。在 $J$ 模型的认识观中,所谓牛顿动能就是物体作了某个 $J - {J_0}$ 的时空越迁后所具有的能量差。从量值上讲,与同一个物体在发生了相应的 $T - {T_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGubGaeyOeI0IaamivamaaBaaaleaa % caaIWaaabeaaaaa!42A6! \]$ 的温度越迁时向环境吞吐的热量完全相等。而所谓的静止能 ${E_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGfbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D1! \]$ 就是物体在具有 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 的绝对速度时的总能。与相对论力学认识观点不同的是,这个 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 是一个与具体物质有关的量,不是常数(显然,在相对论力学中实际上是把它认作了是与物质无关的常数)。进而,由绝对静止的 $O$ 点到 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 点,对于任何“静止质量”不为零的物质系统,所对应的能量仍然是无穷大,仍然是一个不可知值,因而所谓静止能当然只能是一个不可算知的无穷值。这就与热力学关于物体内能( $U$ )的认识观完全统一起来了。

由此可见, $J$ 模型改进了动力学问题中的静止点。指出了宏观静止本质上不过是运动速度为 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 的一种“运动状态”而已。因此,对于宏观静止问题(通常是热力学的领地)完全可以用动力学方法去讨论。同时,它又在热力学问题中引进了宏观运动的意义。指出了宏观运动其实只不过是具有某个 $J$ 值但在宏观上静止着的物质状态而已,因此对于运动问题也就完全可以用热力学方法去讨论了。所以, $J$ 模型使得运动问题和静止问题、热力学问题和动力学问题达成了统一。作为这个统一的基础定律是能量守恒定律(热力学第一定律)和热功当量定律。为了更进一步看清楚这个意义,来考查一下相对论质能关系的微分形式。

将原来用 $u$ 表达的运动物体的质能关系相对论质量 $m$ $J$ 表出,即

                                        $E = m{c^2} = \frac{{{m_0}{c^2}}}{{\sqrt {1 - {{{J^2}} \mathord{\left/ {\vphantom {{{J^2}} {{c^2}}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {{c^2}}}} }}$                                                      (1)

  在此, ${m_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGTbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40F9! \]$ 是物体在宏观静止时的质量。显然,此时物体的运动速度 $u$ 就是动、静两个参照系之间的相对速度, ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 是动系中的速度(对于凝聚态物质,一般而言 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ >> $u$ ), $J$ 是静系中看到的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 的大小。故 $J$ ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 的关系由相对论速度变换法则的逆变换形式给出

                      $J = \frac{{{J_0} + u}}{{1 + {{{J_0}u} \mathord{\left/ {\vphantom {{{J_0}u} {{c^2}}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {{c^2}}}}}$                                                               (2)

  其中 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 是物体在宏观静止时物体的绝对速度值,它可以通过试验和物质的绝对熵的数据确定,所以在这里的讨论中认为它是个已知量。

  对(1)式的两边取微分,考察系统在宏观静止点 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;$ 处能量对绝对速度变化的增量,得

                                    $dE = \frac{{2{m_0}{J_0}dJ}}{{\sqrt ( 1 - {{{J_0}^2} \mathord{\left/ {\vphantom {{{J_0}^2} {{c^2}}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {{c^2}}}{)^3}}}$                                                       (3)

由于此时物体宏观静止,显然,这里的物体总能的增量 $dE$ 应该是热力学中物体内能的增量 $dU$ 因此可以将3式写成热力学第一定律的微分形式

                                  $dU = \delta Q - \delta W = dE = \frac{{2{m_0}{J_0}dJ}}{{\sqrt {{{(1 - {{{J_0}^2} \mathord{\left/ {\vphantom {{{J_0}^2} {{c^2}}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {{c^2}}})}^3}} }}$                         4

热力学关于功和热量的符号规定指出:向系统输入热量 $Q$ ,符号为正;向系统输入功 $W$ ,符号为负。由功和热量对物质微观结构有序程度的不同影响以及绝对速度 $J$ 的物理意义知,输入功将使得系统的 $dJ$ > $0$ ;输入热量使得 $dJ$ < $0$ 同时看到,在热力学第一定律表达式中必须被区分为两项的功增量和热量增量,现在由于功和热量的增量最终都可以体现在物体的绝对速度 $J$ 的增量 $dJ$ 上来,所以在用 $J$ 表达的热力学第一定律形式(4)中,两项分立的表达形式成了一个单项的表达形式了,这也就充分体现了热功当量定律的物理内涵。

热力学系统与相对论中的第14节,提出了关于熵 $S$ 的动力学方程,建立了 $S$ - $J$ 的关系式。指出,通过对物体与环境之间的能量吞吐量的测定,并由热力学和统计热力学中获得的物质的绝对熵值 ${S^0}_{298} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGtbWaaWbaaSqabeaacaaIWaaaaOWa % aSbaaSqaaiaaikdacaaI5aGaaGioaaqabaaaaa!4357! \]" style="text-indent:32px;$ 就可求出物体的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 进而就可以根据2求出物体作宏观运动下 $J" style="text-indent:32px;$ 值。由此,就殊途同归的从方法上达成过去只能借助一个优越惯性系才能进行速度变换。

前面提到,绝对速度轴 $J$ 与绝对温度轴 $K$ 一样具有双向绝对性的保障,因此,它们都可以对物质的能量状态以及能量━━时空性质作出客观而准确的表述。显然, $J$ 轴和 $K$ 轴的零点刚好是相反的, $K$ 轴的零点是 $J$ 轴的光速端点。统计热力学正是利用这个物质状态点作为分子能态的计算零点的。因为在这一点处,所有的物质都是理想晶体,分子热振动停止、分子能态为零。由此可见,相对论原理中的“光速不可超越”和热力学第三定律的“绝对零度不可达到”其实描述的是物质的同一个自然本性。这两种看似完全不同的科学定律,其实只不过是针对着“理想晶体这种极限的物质状态不可达到”这一个物质共性所作的两种形式不同表述罢了“光速不可超越”和“绝对零度不可达到”实在是同一个自然规律!同理,真空中的光速不随惯性系而变化说明绝对零度也同样与惯性系的改变无关。因为与之对应的理想晶体已经是物质的终极状态,不可能再随着惯性系不同而变。但是,对于绝对零度以上的任何温度,温度的测量值都将具有相对论效应而与惯性系有关。因此进一步认为,宏观运动速度与同样表现了运动速度含义(分子、原子的微观运动)的温度之间必定存在着深刻的内在联系。在《热力学系统与相对论》文中对此进行了论证和对 $T$ - $J$ 关系式的推导。在此仅借助前面提到过的那个乘分子飞机在水分子气体团中穿行的假想例子作一个简要叙述:当我们处于那架分子飞机上并看见周围的水分子在不断地排列成水、冰、理想晶体的变化时,如果未被特别告知,其实我们并不知道到底是我们正在相对这个气体团作相对运动呢,还是该气体团正在被环境不断地抽出着热量因而它的温度在不断地下降着呢即,无论采用动力学手段还是热力学手段对一个物体系统实施能量的输入或输出,仅就对系统微观结构的改变而言,其作用是本质相同的,是可以直接进行定量的对比的(热功当量定律)。

4-4.模型将使得相对论科学原理直接进入到日常应用技术领域中来

狭义相对论在 $J$ 轴上的运用将使得运动和静止、热力学和动力学获得统一。这是因为自然界中的任何能量形式最终都可归结到不是属于热量就是属于功这两个最基本的能量形式上来,而在热功当量定律和能量守恒定律的意义下,能量的变化又可归结到系统的微观结构改变、即 $J$ 值的改变量上来。由此看到,动力学功和热量都只不过是引起系统 $J$ 值变化的一个方面的因素而已,它们最终将在系统与环境交换的能量相同、 $J$ 值移动量的绝对值就相同的意义下等量地统一起来。而热量和功的不同属性将表现为使得物体 $J$ 值的移动方向刚好相反。详细的叙述请看本人的《热力学系统与相对论》。

根据 $J$ 模型的物理意义易知,它在应用上的最大意义就在于使得相对论所揭示的“相对论效应”可以在“日常速度”范畴中表现出来了。在普通速度轴上,按人们一贯以来的认为,只有对于象电磁波、电子之类的高能粒子运动的场合,由于它们的运动速度接近光速,才能明显地表现出相对论效应来。在日常速度范畴里,是感受不到任何相对论效应的。但是,由 $J$ 轴上来看则是另一幅情景了由于宏观静止着的一个固体物体实际上已经具有了接近光速的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ ,所以使该物体发生具有任何日常速度的运动,在 $J$ 轴上看已不再是经验告诉我们的“速度是线性增减变化的”,而是“速度是以近光速端的非线性方式变化的”。线性变化的日常速度 $u" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 映射到 $J$ 轴上以后成了非线性的绝对速度 $J$ 的变化。一种“眼光”上的换使得我们可以看到相对论效应其实每时每刻都在我们的身边发生着,并支配着我们的日常活。

从4-3节最后面的叙述并结合(2)式还可以得到一个有趣的认识,我们居然完全可以使已经宏观静止着的物体进一步减速! 因为对这个宏观静止的物体输入热量就意味着降低了该物体此时的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 值。不难理解,对物体进行热力学操作改变的是 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 值,进行动力学操作改变的是 $u$ 值,这也就是说,在一个用绝对速度 $J$ 表达的动力学方程中,完全可以选择对物体进行热力学操作或是动力学操作来改变它的“速度”。对于那些动力学不可行的试验就可以转而用热力学方法试验;反之亦然。1994年在维也纳大学召开的纪念玻尔兹曼诞辰150周年的学术会上,本人曾当面向李政道博士讨教了这个问题: 对于发射一颗具有第三宇宙速度的飞行器所需动力规模现代力学是可以精确计算的,但是还不能对此进行试验验证,因为当前的科学技术还无法把一个这样的物体加速到具有第三宇宙速度。那我们如何才能知道这个动力学的计算是正确的呢?现在有可能有办法对此问题进行试验验证了,这就是可以通过降温并测定热量来评估发射这样一颗飞行物所需的动力规模究竟为何。

介质中的光速随着介质的不同而不同、并且恒小于真空中光速这一物理现象,由 $J$ 模型来理解就变得十分简单明了。考虑一束光由真空射入某介质,因为任何介质都已经具有了一个“速度” ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ ,所以确定一个宏观静止介质中的光速,实质上是确定一个以 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 速度匀速运动的运动系中同向运动的光速问题,此时的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 可以看作是运动系相对静止系的相对运动速度,所谓介质中的光速 ${c_m} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGJbWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqaaaaa % !4127! \]" style="text-indent:32px;font-family:微软雅黑;$ 就是把运动系中的光速 ${c_m} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGJbWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqaaaaa % !4127! \]" style="text-align:justify;text-indent:32px;font-family:微软雅黑;$ 用静止系中的光速 $c$ 表出,故在此要使用速度变换法则的正变换形式

                                                      ${c_m} = \frac{{c - {J_0}}}{{1 - {{c{J_0}} \mathord{\left/ {\vphantom {{c{J_0}} {{c^2}}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {{c^2}}}}}$                                                (5)

式中的 ${c_m} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGJbWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqaaaaa % !4127! \]" style="text-indent:32px;font-family:微软雅黑;$ 是介质中的光速; ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 是该介质宏观静止时的绝对速度; $c" style="text-indent:32px;$ 是真空中的光速。由于 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 是恒大于零的数,因此 ${c_m} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGJbWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqaaaaa % !4127! \]" style="font-family:微软雅黑;text-indent:32px;$ 恒小于 $c$ 另外,由于热量的输入输出可以改变介质的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 因此温度将会影响介质的折射率而影响介质中的光速。例如,液体的折射率一般与温度成反比,意味着升高温度由于降低了液体的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]" style="text-indent:32px;$ 值,结果使得高温液体中的光速高于低温时的。由 $J$ 轴模型带来的这种处理问题的方式就是运动问题和静止问题统一后给我们带来的便利。

5式的另一个重要的意义是,可以由它并根据对 ${c_m} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGJbWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqaaaaa % !4127! \]$ 的试验测定来确定该介质的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]$ 值。这样,除了前面提到了的,可以由物质的绝对熵值 ${S^0}_{298} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGtbWaaWbaaSqabeaacaaIWaaaaOWa % aSbaaSqaaiaaikdacaaI5aGaaGioaaqabaaaaa!4357! \]$ 计算出它的 ${J_0} % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGkbWaaSbaaSqaaiaaicdaaeqaaaaa % !40D6! \]$ 值的方法以外,又有了一种可以通过试验来定物质 $J$ 值的方法。同时,对这两种方法的对比验证也将从理论和试验上验证 $J$ 模型理论的合理性与否。

4-5. 由 $J" style="text-indent:32px;$ 理论看“热寂说”

随着十八、十九世纪中的能量守恒定律、热功当量定律和热力学第二定律的建立,人们也曾一度为能量的守恒性和能量的衰败性(热力学第二定律)而忧心仲仲,担心总有一天宇宙中可资利用的能量(自由能)将会彻底枯竭。由 $J" style="text-indent:32px;$ 模型的认识观知,这种担心实际上是把在物质变化进程中,某一个局部阶段的表现错误地推论到了全范围所形成的误解。 $J" style="text-indent:32px;$ 模型告诉我们,物质世界是密实地分布于 $J" style="text-indent:32px;$ 轴的静止端到光速端之间的,一切与能量变化相关的物质行为都始终是沿着 $J" style="text-indent:32px;$ 轴运行的,是毫不脱轨的。在 $J" style="text-indent:32px;$ 轴的两端,都对应于能量为无穷值的物质状态,并且功和热量的差别不存在。这两个端点构成了物质的起始的源和终结的阱,永远不会因为中间状态的物质发展行为而尚失它们的功能。它们以源源不绝地运动保证着我们需要的这个中间状态的物质世界的存在。由于它们能量的无穷性,所以整个物质形态范畴而言,能量是无法确定其具体数值的,因而言及什么能量守恒是毫无意义的。即,通常所说的能量守恒,绝不是指整个物质形态范畴而言的。

但是,由于物质的发展进程是严格地沿着 $J" style="text-indent:32px;$ 轴进行的,因此在一个局部的 $J" style="text-indent:32px;$ 值变化的阶段上,一个有限质量的物系统只可能与有限的能量变化相对应,这时才有所谓的能量守恒的概念这种守恒性表现为在 $J" style="text-indent:32px;$ 轴上移动的距离相等。同样,也只有在这个物质进程的中间阶段,能量才表现出了热量和功的差别,因而也才有了所谓的热力学第二定律,才出现了所谓的能量退化性问题。这种退化性就表现为在 $J" style="text-indent:32px;$ 轴上移动的方向相反。由此可见,即使是将热力学第二定律放到几何意义上的整个宇宙空间来考虑,实际上在物质状态的意义上它仍然是一个局部问题,仍然是不会出现所谓“热寂”情况的。整个物质范畴是不存在热寂的、是一个生动活泼的世界!

在仅有普通速度轴 $J" style="text-indent:32px;$ 和绝对温度轴 $K$ 的现今科学体系里,对于仅具局部意义的能量守恒定律、热功当量定律和热力学第二定律的描述,实际上采用的就只有这两条毫不相干的物质状态轴,因而无法深刻地揭示它们之间的紧密关系。宏观运动的动力学和宏观静止的热力学被这种表达方式的局限性无情地割裂开来了。 $J$ 轴的建立将改变这一状况,对这种发生在物质局部进程中的行为作出统一表述。

5. 结论

狭义相对论是为了解决牛顿经典力学与麦克斯韦理论之间存在着速度无限还是有限(光速 $c$ )的矛盾发展起来的。这种限于运动学意义上的论战直到今天仍然十分激烈。其实仔细分析起来,牛顿与麦克斯韦的矛盾,严格说来,属于来自不同范畴的概念,虽然表面看起来它们都是针对着“速度”这个运动学问题出现了分歧。牛顿力学时空观中的速度概念是运动学意义的逻辑上是数学的;而麦克斯韦理论中的光速不变,实质上是物质结构有限性的反映逻辑上是物理的。逻辑上合理的无限运动性和实际上有限的物质结构性构成了牛氏和麦氏的基本矛盾。相对论仍然只是直接从运动学意义上着手解决这一矛盾的。无可否认,虽然相对论仍然存在许多问题,但就仅从运动学意义上着手,去解决本质上起源不同的上述矛盾而言,采用建立相对时空观的方法可能是一种最佳的选择,这恐怕是相对论屹立百年不倒的根本原因。

本文提出的绝对速度 $J$ 概念,跳脱了纯运动学的限制,从物质结构的意义上着手来分析运动学问题,从逻辑基础上与麦克斯韦和洛伦兹的基础同一了。把无限的运动性置于了实际物质结构有限性的框架之中。换句话说就是,将逻辑上可以取无限值的速度中实际上以虚数形式存在的部分切除掉了,保留下了与实际物质属性相适应的实数的部分。 $J$ 模型使得我们可以在所有的惯性参照系中到了一条与实际物质结构直接相关、同时又具有运动学意义的绝对静止参照系。在这样的坐标系上运行相对论,就有可能既消除牛氏与麦氏的矛盾,又同时解决牛氏理论在高速范畴中的适用性问题。

$J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 理论的可应用性上来看,通过改进力学中物体的物质模型和统一动力学和热力学的能量参照零点而建立起来的绝对速度轴 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 使得相对论的广泛科学性有可能突破“宏观静止”的阻隔,直接进入到极为广泛的应用技术领域中来。这样,相对论将不再是仅能在极少数的极端状况下找到应用的、理论上的科学瑰宝,而将有可能成为一门适用面最为广泛的应用理论。其中最有意义的是有可能从应用技术的角度为对引力问题的研究找到一条新的途径同时可以看到用 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 模型来处理万有引力问题具有非常简单明了的特点。本人后面的几篇文章就是关于这个方面的讨论的。

 

[注]:在热力学系统与相对论一文中专门讨论了绝对速度 $J % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGvbaaaa!3FFB!" style="text-indent:32px;$ 和绝对温度 $T % MathType!MTEF!2!1!+- % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHbl7mZLdGeaGqiVu0Je9sqqr % pepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs % 0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-xfr-xb9adbaqaaeGaciGaai % aabeqaamaabaabauaakeaacaWGubaaaa!3FFA!$ 之间的关系,并结合热力学中的卡诺循环模型和动力学中的物体动能模型推导出了 $J$ $T$ 之间的函数关系式




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3 陈楷翰 杨新铁 樊京

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