电中性粒子各引力封闭系统的运动规律

1.     物理学“粒子”概念的基本根据

    一切物体基本上有电中性和带正、负电的2类。

    一切物体都有质量，带电物体还有带电量。

从物体中心到边缘R(3)，各处的质量，无论如何分布，都可当作其全部质量m都集中于其质量中心的一点，则，其本身尺度实为R(3)的物体，就可当作其全部质量m都集中于其质量中心的一个点的“粒子”处理。

于是，该物体在坐标系的运动就可当作其质量中心一个点的运动。

  从带电物体中心到边缘R(3)，各处的带电量，无论如何分布，都可当作其全部带电量q都集中于其带电量中心的一点，则，其本身尺度实为R(3)的带电物体，就可当作其全部带电量q都集中于其带电量中心的一个点的带电“粒子”处理。

于是，该带电物体在坐标系的运动就可当作其带电量中心一个点的运动。

    每2个物体或带电物体的相互作用，就可当作，以其一的质量或带电量中心为坐标中心，另一的质量或带电量中心的距离r(3)为2者的距离。

2.     引力及其运动方程

引力势(3Mm)[标量]=kMm[标量]/r(3Mm)

=kMm/(r(3Mm)j^2,j=1到3求和)^1/2，

其中，r(3Mm)[1线矢]是以M的质量中心为坐标中心，到m的质量中心的距离。

量纲：[M][L]^(2) [T]^(-2)

k的量纲：[M]^(-1)[L]^3 [T]^(-2)

引力(3Mm)[1线矢]=引力势(3Mm)的梯度(3)(1线矢)

=偏分(3)引力势(3Mm)(1线矢)

={偏(kMm/(r(3Mm)j^2,j=1到3求和)^1/2)[基矢j]/偏r(3Mm)j,j=1到3求和}

=kMm{r(3Mm)j[基矢j],j=1到3求和}/(r(3Mm)j^2,j=1到3求和)^(3/2)}，

量纲：[M][L] [T]^(-2)

引力势、引力，都仅为3维空间的物理量。

k是引力常量约=6.685x10^(-8) [厘米]^3/([克][秒]^2)

=6.685x10^(-38) [千亿米]^3/([千克][秒]^2)，    

c是真空中光速约=3x10^5[千米]/[秒]，

m粒子运动力方程：

mg(3Mm)[1线矢]

=kMm{r(3Mm)j[基矢j],j=1到3求和}/(r(3Mm)j^2,j=1到3求和)^(3/2)}

=kMm[1线矢]/r(3Mm)^2，有：

M=g(3Mm)r(3Mm)^2/k，

g是m粒子质量中心距M粒子质量中心为r(3Mm)时，m粒子受M粒子的引力加速度。

g的量纲:  [L] [T]^(-2)，

3.     电中性各粒子，两两间引力运动方程及其解

引力只是3维空间的力。

若引力封闭系统内(即：相互引力作用不可忽略的各粒子)仅有质量分别为M、m的2个粒子，以M的质量中心为坐标原点， m质量中心的位置为r(3)[1线矢]，则m粒子的运动方程为：

md^2r(3Mm)[1线矢]/dt^2

=kMm{{r(3Mm)j[基矢j],j=1到3求和}/(r(3Mm)j^2,j=1到3求和)^(3/2)}，即：

d^2r(3Mm)[1线矢]/dt^2=kM[1线矢]/r(3Mm)^2，

d^2r(3Mm)/dt^2=g(3Mm)，是m粒子质量中心距M粒子质量中心为r(3Mm)时，m粒子受M粒子的引力加速度。

g(3Mm)的量纲:  [L] [T]^(-2)，

r(3Mm)j维的解，都是相应的椭圆，j=1,2,3，

m粒子的运动轨迹是相应椭球面上有相应进动角的椭圆曲线。

   只是对于仅有2个粒子的引力运动方程，才可以简化为2维的坐标系：

md^2r(2Mm)j[基矢j]/dt^2

=kMm{{r(2Mm)j[基矢j],j=1到2求和}/(r(2Mm)j^2,j=1到2求和)^(3/2) }，j=1和2，即：

md^2r(2Mm)1/dt^2

=kMm{r(2Mm)1 /(r(2Mm)1^2+r(2Mm)2^2+)^(3/2)

+r(2Mm)2 /(r(2Mm)1^2+r(2Mm)2^2+)^(3/2)}，

md^2r(2Mm)2/dt^2

=kMm{r(2Mm)1 /(r(2Mm)1^2+r(2Mm)2^2+)^(3/2)

+r(2Mm)2 /(r(2Mm)1^2+r(2Mm)2^2+)^(3/2)}，并有：

r(2Mm)1/dt=v(2Mm)1，r(2Mm)2/dt=v(2Mm)2，

d^2r(2Mm)1/dt^2=dv(2Mm)1/dt=a(2Mm)1，

d^2r(2Mm)2/dt^2=dv(2Mm)2/dt=a(2Mm)2，

    当令：r(2Mm)1、r(2Mm)2、v(2Mm)1、v(2Mm)2、a(2Mm)1、a(2Mm)2,分别依次为，1元6次不可约代数方程，

x^6+b5x^5+b4x^4+b3x^3+b2x^2+b1x+b0=0，的各解：

r(2Mm)1=x1、r(2Mm)2=x2、v(2Mm)1=x3、v(2Mm)2=x4、a(2Mm)1=x5、a(2Mm)2=x6,

即可由方程各系数由光解的关系式 ，求得各解。

这就必须用到本人创建的重要博文“任意不可约方程的根式解”

    http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1178696.html 

4.     太阳系，太阳，及其9大行星，和地、月，两两间引力量级比较

K=6.685x10^(-38)

                    K乘日质量=1.33(-7)

K乘地质量=4.00(-13)

    以(n)标志：乘10^n, 两两间距离只是粗略的“平均距离”粗估计算。

行星距日 距地  质量    距日^2 距地^2   与日引力   与地引力

  千亿米千亿米 千克                      千克千亿米/秒^2

太阳       15.0  1.99(30)   

月3,84(-4) 7.35(22)       1.47(-7)          2.00(14)

水 5.80  9.20  2.99(23)  3.37(1) 8.46(1)  1.18(15)    1.25(7)

金 10.8  4.20  4.90(24)  1.17(2) 1.76(1)  5.59(15)     3.45(5)

地 15.0        5.98(24)   2.25(2)         3.53(15)

火 22.8  7.80  6.58(23)  5.20(2) 6.16(1)  1.68(14)     2.95(7)

木 77.   62,8  1.90(27)  5.93(3) 3.94(3)  4.26(17)    1.94(9)

土 143  128   5.69(26)  2.04(4) 1.64(4)  3.71(15)     1.39(8)

天 287  272   8.73(24)  8.24(4) 7.40(4)  1.41(13)    4.72(6)

海450  435   1.03(25)  2.03(5) 1.89(5)  6.75(13)    2.18(5)

冥591  576    1.47(22)  3.53(5)  3.32(5)   5.54(9)       1.77(2)

（此处尚未列出其它行星的卫星的有关资料，但它们都与各自的行星距离很近，质量与行星相比可以忽略。）

5.     太阳系的引力封闭系统(即：包括全部相互引力作用不可忽略的各粒子) 的运动方程

由第5节粗估计算结果，可以看到，举例日、地、月(地球的唯一卫星)，所示，它们各两两间，以及各行星与各自各卫星的引力量级比较，表明：除冥王星与其各卫星的，而外，都不可忽略，即：引力封闭系统必须全部包括：日、各行星，两两间，以及各行星与其卫星间，的相互引力。

    太阳系的引力封闭系统(即：相互引力作用不可忽略的各粒子)就应是，太阳粒子与它的9大行星(包括各行星与它们各自的卫星)粒子，的系统。

就必须计及每个粒子受其它各相应粒子的引力作用，才能确定其各运动方程。

因此，此引力封闭系统的运动方程应是：

m(s)d^2r(3Ss)[1线矢]/dt^2

=kM(S)m(s){r(3Ss)j[基矢j],j=1到3求和}/(r(3Ss)j^2,j=1到3求和)^(3/2), S=0到9求和,s=1到9求和}

+k m(s)m卫(n) {r(3sn)j[基矢j],j=1到3求和}/(r(3sn)j^2,j=1到3求和)^(3/2), s=1到9求和,n=1到Ns求和}，

S=0到9分别为：日、水、金、地、火、木、土、天、海、冥，

s=1到9分别为：水、金、地、火、木、土、天、海、冥，

Ns是第s个行星卫星的个数。

这确实是一个非常庞大的系统。

如果将各待求值转变为1元不可约代数方程，则其次数高达数百余，就更只能用到本人创建的重要博文“任意不可约方程的根式解”http://blog.sciencenet.cn/blog-226-1178696.html ，才能解决。

   类似的其它各种实际科学问题，还很多，但是，仅此一例，已足见，任意不可约方程的根式解，的必要性与重要性。

     欢迎大家，特别是有关专家，积极参与讨论，共同创新、发展。

任意不可约方程的根式解2018-9-2.docx