时空可变系多线矢世界分享 http://blog.sciencenet.cn/u/可变系时空多线矢主人 演绎矢算研究高速运动且有相互作用的问题所不可缺少!

博文

表达“质量”方式的发展

已有 1825 次阅读 2018-10-25 08:38 |个人分类:物理|系统分类:论文交流

 

表达“质量”方式的发展

1,“质量”的通常表达方式

“质量”是物体惯性的物理量,通常被表达为:物体的重量除以重力加速度,F(地球引力)/g,或 物体的运动力除以加速度,F(运动)/a

这只在分别知道,这2种力时,才能分别确定。

 

2. 运动质量与静止质量

相对论,由时空动量的变换,导出:该粒子的运动质量m为:

m=m0/(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)

    该粒子的时空动量 mv(4)为:

mv(4)=m0v(4)/(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)v(4)=((ict)^2+v(3)^2)^(1/2)

    因此,3维空间的经典物理学,与速度无关的常量的“质量”,在4维时空相对论物理学中,就成为速度函数的变量的,运动质量和静止质量。

    一切物体都有质量,不是光子的所有物体的3维空间速度v(3)都小于光速c,因而,它们的运动质量m,和静止质量m0,就都不能=0

    因物体粒子的运动质量m必为有限值。

光子的3维空间速度模长v(3)=c,因而,光子的静止质量m0() 必然是=0

但仍然必须有运动质量m()=0/0,其数值须由大量同种光子统计形成光频率表达为:

质量m()=h频率()/c^2,能量E()= h频率(),动量模长P()= h频率()/ cc是所在介质的3维空间光速模长

3维空间光速v(3)[1线矢]=c[1线矢]={cj[j基矢], j=13求和}

4时空光速v(4)[1线矢]={cj[j基矢], j=03求和},时轴分量模长c0=ic

 

光子可在3维空间真空中运动,在真空中3维空间光速模长c*c= c*n()n()是所在介质的光折射率。

其实,这只是物体的信息是由光子传送,即其位置矢时轴分量模长ict的情况。

类似地,当物体的信息是由声子传送的,其位置矢时轴分量模长 就应是iat

物体粒子的运动质量m()就应为:

m()=m0()/(1-v(3)^2/a^2)^(1/2)

    该粒子的时空动量模长m() v(4)为:

m()v(4)=m0() v(4) /(1-v(3)^2/a^2)^(1/2)v(4)=((iat)^2+v(3)^2)^(1/2)

就得到:声子也是静止质量m0()=0的粒子。

其运动质量m()=0/0,其数值须由大量同种声子统计形成声频率表达为:

m()=h频率()/a^2,能量= h频率(),动量模长= h频率()/ aa是所在介质的声速模长

3维空间v(3)[1线矢]=a[1线矢]={aj[j基矢], j=13求和}

4时空光速v(4)[1线矢]={aj[j基矢], j=03求和},时轴分量模长a0=ia

 

声子不能在真空中运动,以标准大气状态,p0v0T0,条件下的声速模长a*a= a*n()n()是所在介质的声折射率。

物体的速度v(3)可以大于声速a

超声速3维空间模长v(3)=MaM是马赫数。超声条件下,物体的运动质量为:

m(超声)=m0()/(1-(Ma)^2)^(1/2)

    该粒子的时空动量模长m(超声) v(4超声)为:

m(超声) v(4超声)=m() v(4超声)/(1-(Ma)^2)^(1/2)

=m()((iat)^2+(Ma)^2)^(1/2)/(1-(Ma)^2)^(1/2)

3维空间超声速v(3)[1线矢]=Ma[1线矢]={Maj[j基矢], j=13求和}

4时空超声速v(4)[1线矢]={Maj[j基矢], j=03求和},时轴分量模长Ma0=iMa

可见,超声速粒子的时空动量模长,和相应超声”的运动质量,等等,都显著地大于亚声速粒子的相应各物理量,而且,随马赫数,M,的增大,而急剧增大。

 

这正是物体在超声运动时,产生、声障、声爆等现象的缘由。

因此,在4维时空相对论物理学中,光、声、超声,的静止质量都=0,但是,它们的速度、运动质量,等等,就都有所不同。

因而,还必须特别注意:它们与静止质量不=0物体有不同的运动、演变规律,应分别具体推导解决。

 

3. 各种“波”的形成,静止质量不=0粒子的产生

只有能产生不同的能级,静止质量不=0的,电中性或带电粒子,能跃迁于不同的能级,而相应的大量粒子就分别集体表现为振动波或电磁波,并分别辐射出静止质量=0的声子(或超声子)或光子,经时空“相宇”的统计,得到的最可几分布函数,就是,也才是,统计几率的,声波(或超声波)、光波。

相对论给出了4维时空位置1线矢,却没能扩展相应的时空矢算,现有理论仍仅局限于4维时空的矢量,就不能给出各类多线矢。

特别是,不能区分,具有力的量纲的,4维的运动力、6维的电磁力、12维的强力、弱力,以及它们相应的弹性力

时空自旋力(即:3维空间的运动力+离心力)、电磁力(包括电力和磁力),的运动方程都能形成不同的能级;

各维弹性力的解,都是时空谐和函数,都表现为弦、膜,和相应维的振动态;

因而,相应的静止质量不=0的粒子就能,也才能,在其间跃迁,大量带电、电中性粒子的集团表现,才分别形成电磁波、振动波,

电中性或带电粒子的动能或位能突变的韧致辐射.

并分别发射静止质量=0的光子、声子(或超声子)

基本粒子,在强力作用下,结合成新的激发态粒子、经一定的驰豫时间,在弱力作用下,放出相应频率的光子,成为非激发态的该粒子;

光子、声子时空“相宇”的统计,才分别形成光波、声波(或超声波)

 

4.物体3维空间动能的增加=时轴结合能的减少

按相对论,4维时空运动3维空间分量应是:

[F(3)]=d[p(3)]/dt={Fj)[基矢j],j=13求和}

     =m0d{v(j)[基矢j],j=03求和/(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)}/dt

=m0((dv(3)()/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)

+(v(3)(dv(3)/dt)/c^2)v(3)()/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2)),      

 

     4维时空运动3维空间分量[F(3)]r(3)1r(3)2做功:

W(3)={[F(3)] (点乘)dr(3)(),r(3)=r(3)1r(3)2积分}

=(m0((dv(3)()/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)

+(v(3)(dv(3)/dt)/c^2)v(3)()/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2)))dr(3) 

,r(3)=r(3)1r(3)2积分)

仅计及沿3维空间距离所做的功是:W(3)={m0((dv(3)()/dt)/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)

+(v(3)(dv(3)/dt)/c^2)v(3)()/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2))

(点乘)dr(3)(),r(3)=r(3)1r(3)2积分}

={m0(dv(3)()/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)

+(v(3)dv(3)/c^2)v(3)()/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2))

(点乘)dv(3)(),v(3)=v(3)1v(3)2积分}

={m0((vdv)(1-(v/c)^2)^(1/2)

+(vdv/c)^2/(1-(v/c)^2)^(3/2)) ,v=v1v2积分}

={m0(d(v^2/2)(1-(v/c)^2)^(1/2)

+(dv^2/(2c))^2/(1-(v/c)^2)^(3/2)) ,v=v1v2积分}

={m0(dv(3)^2/2)/(1-(v(3)/c)^2)^(3/2) ,v(3)=v(3)1v(3)2积分}

={m0d(1/(1-(v(3)/c)^2)^(1/2)) ,v(3)=v(3)1v(3)2积分 }c^2

    注意:此处的r(3),v(3)=dr(3)/dt,分别只是3维空间的距离、速度。

W(3)r(3)1r(3)2增加的动能。

 

 (因对于4维时空或3维空间的距离矢,都有dr()/dt=v(), dv()/dt(点乘)dr()=dv()(点乘)dr()/dt=vdv)

这就是爱因斯坦的 E=mc^2的公式,可见它只是表明:作功4维时空运动3维空间分量做功W(3)计算得到的动能的增加=运动质量乘c^2的增加,并非通常错误理解的:能量与质量互相转换。

 

其实,对于经典物理学,就会导出:E=mv^2/2.,可见,得出E=mc^2的结果,表明:只是将位置矢量由3维空间矢量表达改变为4维时空矢量表达的结果,还应注意:动量矢量在不同参考系不变产生的作用

这也充分说明:时空观念的发展对科学认识的重要作用。

 

时轴的动量

[p0]=m[v0] =md[ict]/dt=m{ic)[基矢0]

=m0{ic)[基矢0]/(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)

4维时空惯性力的时轴分量应是:

[F0]=d[p0]/dt=F0)[基矢0]

=m0d{ic[基矢0] /(1-v(3)^2/c^2)^(1/2)}/dt

     4维时空惯性力做功的时轴部分

W0={ [F0]点乘icdt,t=t1t2积分}

=-{dm ,m=m1m2积分}c^2

= -{m1-m2}c^2,

   联系到运动3维空间分量做功W(3)计算得到的动能的增加=运动质量乘c^2的增加,和运动力做功的时轴部分= -{m1-m2}c^2=运动质量乘c^2的减少就得到:

4维时空运动力做功3维空间动能的增加=时轴部分该物体结合能的减少。

 

其实,4维时空运动力做功的时轴部分= -{m1-m2}c^2=运动质量乘c^2的减少这只是信息是由光子传送的情况。

对于信息是由声子传送的情况,4维时空运动力做功的时轴部分就应该= -{m1-m2}a^2=运动质量乘a^2的减少

  这样,就可以用物体3维空间的动能、或物体的结合能(因光子或声子传送的ca,都是常量),表达其质量。

 注意:这只是由运动”作功得出的结论,对于4维时空其他各种力作功的情况,就还需具体推导求得。




https://blog.sciencenet.cn/blog-226-1142664.html

上一篇:关于我国高超音速飞行器和导弹研发的建议
下一篇:基本粒子运动力演变结合能变化规律的2种利用
收藏 IP: 123.114.32.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (1 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-9-19 16:31

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部