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黑洞_另一幅物理图像

已有 583 次阅读 2019-4-15 08:58 |个人分类:时空认知|系统分类:科研笔记

黑洞——另一幅物理图像

 

(1)最近关于黑洞照片的讨论很多,本文给出相关问题的另一幅物理图像。

(2)在之前的博客文中,讨论过两体问题。传统观念下,两个物体M和m围绕彼此转动,相互间的作用力(作用力等于反作用力)为,

不过分别求两者的向心力,则是,

所以传统方式下看待万有引力和两体运动,是内在有问题的。

3)仍然在之前博客文中提及,将两体看作是围绕质心做旋转运动,则两者的向心力为,

两个向心力相等,都等于两体之间的“万有引力”,就没有问题了。

4)扩展到更多体的问题,仍然关注多体系统的质心,则求质心的公式为,

该公式两端对时间求导,如果认为坐标系原点固定在质心处,或者取质心做惯性运动的坐标系,则左端为0或者常数,右端为各质点动量的和;换言之,求质心公式自身蕴涵着动量守恒定律。

5)取3个物体,构成常见的三角形布局吧,质心处于三角形三顶点的中间部位,尽管质心在此处,真正的物体是在三个顶点处的,质心处确实没有物体、没有质点。

6)按照这里的观察角度,对于一个螺旋星系吧,存在着这样的可能性:几个旋臂围绕星系中心旋转运动,但是星系中心可能什么都没有,星系中心仅仅是全星系的质心而已。

7)对于星系这样的客体对象,按传统的方式,既然那么多天体都围绕中心运动,则中心部位一定存在一个大质量体;如果实在观测不到这个大质量体的话,受到欢迎的一种说法是,那是一种暗物质——别指望观察到它了。另一种受到欢迎的说法是,那里有一个黑洞

8)但是本文关于引力中心为质心,质心处不必有物质体的考察角度,显然提供了有关的、另一幅物理图像。这个图像是否正确,显然还需要更多的意见;不过至少逻辑上,并无不妥之处。

9)将星系转盘比作地球的赤道面,如果有一个三维的球体位于星系的中心(质心处),则巨大的引力作用,将在赤道面方向上将这个球体的半径进行压缩,一切两半;两半球体分裂后,沿北极和南极方向各自离开赤道面(仍然遵循动量守恒);所以令转盘面=赤道面=X-Y平面的话,第三个维度Z,提供了物体逃逸的路径。如果这种机制的确起作用的话,星系的中心,确实可能是什么都没有的。

(10)始终存在一种科学兴趣,就是要探究“引力起源”。在传统观念下,引力起源于(大的)质量,在大质量质点周围,空间是弯曲的。而在本文如此强调的质心观念下,单一具有较大质量的质点,本身未必是引力源,必需存在两个以上的质量体(多个质点的体系),也才谈得上质心;即便是空间弯曲的话,也不是发生在质点A或者质点B处,而是在二者之间的质心处。

(11)分子动力学方法是用来研究系综的,尽管借用了牛顿力学的大量术语、概念,但这个方法本质上重要的是多体之间的作用势。两体势,三体势,EAM势,LJ势,等等,并不单纯就是“万有引力/引力场”。分子动力学方法已经产生过非常多的有用结果,应当承认该方法的有效性。讨论“引力起源”,还不如讨论这些不同的势的起源,更加深刻一些。

尽管仍不清楚这些势的起源,但是可以隐约指出:假定多体的质点系存在一种“久期分布”,则对这种“久期分布”的任何偏离,都足以造成回归“久期分布”的势。各种势,在数学本质上应是统计,在物理本质上应是统计力学(热力学)性质的。

 



 

 

 




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1 魏焱明

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