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有关“量子”的系列论述(9)
本集将总结给出,各基本量子,时空矢量(以及其时轴分量可忽略的3维空间矢量的相应情况),微分、积分,变化形成的,各物理量,的物理和几何,特性,以及各种坐标系(正交系、仿射系、晶体元包)、各种坐标(平直坐标、曲线坐标、极坐标、复变指数函数),的表达式,的有关规律
1.正交系,平直坐标,4维时空[1线矢]:
A(4)[1线矢]={iA(4)0[0基矢]+A(4)j[j基矢]
,j=1到3求和},量纲:[L],模长:
A(4)={-A(4)0^2+A(4)j^2,j=1到3求和}^(1/2),
dA(4)[1线矢]={idA(4)0[0基矢]+dA(4)1[1基矢]
+dA(4)2[2基矢]+dA(4)[3基矢]},
dA(4)={-dA(4)0^2+dA(4)1^2+dA(4)2^2+dA(4)3^2}^(1/2),
其积分,需确定,各维的,初始、终止,各值。
2.曲线坐标表达为:曲时空
正交系,曲线坐标,4维时空[1线矢]:r(4)[1线矢]
=ir(4)cosψ0[0基矢]+(r(4)sinψ0cosψ1)[1基矢]
+(r(4)sinψ0sinψ1cosψ2)[2基矢]+(r(4)sinψ0sinψ1sinψ2)[3基矢]
=r(4){icosψ0[0基矢]+sinψ0[(cosψ1)[1基矢]
+sinψ1((cosψ2)[2基矢]+( sinψ2)[3基矢])]},
dr(4)[1线矢]=dr(4)cosψ0{idψ0[0基矢]+r(4)cosψ1[dψ1[1基矢]
+cosψ2dψ2[2基矢]]},
其积分,各维的,初始、终止,各值,都已自然地确定,但须注意:时轴,与空间轴连接处,角度=0和π,是不连续的,须扣除,这2个点。
Ψ2由~0积分到~π,r(4)由a3变到a2;ψ2由~π积分到~2π,r(4)由a2变到a1, ψ2由~2π积分到~3π,r(4)由a1变到ia0,ψ2由~3π积分到~4π,r(4)由ia0变到a1;
Ψ1由~4π积分到~5π,r(4)由a1变到a2;ψ1由~5π积分到~6π,r(4)由a2变到a3,ψ1由~6π积分到~7π,r(4)由a3变到ia0,ψ1由~7π积分到~8π,r(4)由ia0变到a1;
ψ0由~8π积分到~9π,r(4)由a1变到a2;ψ0由~9π积分到~10π,r(4)由a2变到a3,ψ0由~10π积分到~11π,r(4)由a3变到ia0,ψ0由~11π积分到~12π,r(4)由ia0变到a1;
Ψ2、Ψ1、Ψ0,积分都是相应椭圆的周长,r(4)积分,为双曲线长度,
4维时空积分长度=5π(a1^2+a2^2+a3^2-a0^2)^(4/2)/4,
当r(4)不变(r(4)^4=(a1^2+a2^2+a3^2-a0^2)^(4/2)),积分近似为(双折时空)间时空积=5πr(4)^4/4,(仅,缺,角度=0和π,2个点)
r(4)[1线矢] ^2是相应各面积,r(4)[1线矢] ^3是相应各体积,r(4)[1线矢] ^4是相应的时空积:
相应ir(4)0、r(4)(3),双曲线的微分面积:
12面:r^2sinψcosψdψcosθsinθdθcosφ
23面:r^2cosψ^2sinθcosθdθcosφsinφdφ
31面:r^2sinψcosψdψcosθ^2sinφdφ
01面:irdrsinψcosψdψcosθ
02面:irdrcosψ^2sinθdθcosφ
03面:irdrcosψ^2cosθsinφdφ
如此地积分(参看,长度和时空积的积分),分别得到各相应的积分为双曲线间面积
=π(a0^1+a2^2、a2^2+a3^2、a3^2+a1^2、-a0^2+a1^2、-a0^2+a2^2、-a0^2+a3^2)/2,(各,仅缺,角度=0和π2点)
当r(4)不变r(4)^2=( a0^1+a2^2、a2^2+a3^2、a3^2+a1^2、-a0^2+a1^2、
-a0^2+a2^2、-a0^2+a3^2),
积分为2直线(双折面)间面积=πr(4)^2,(仅,缺,角度=0和π,2个点)
整个双曲线表面的面积=π(a0^1+a2^2+a3^2-a0^2),(仅,缺,角度=0和π,2个点)
当r(4)不变(r(4)^2=a0^1+a2^2+a3^2-a0^2),
积分为2直线(双折面)间面积=πr(4)^2,(仅,缺,角度=0和π,2个点)
各相应体积的体积分别是:
123体:r^3sinψcosψ^2dψsinθcosθ^2dθcosφsinφdφ
012体:ir^2dr sinψcosψ^2dψcosθsinθdθcosφ
023体:ir^2drcosψ^3sinθcosθdθcosφsinφdφ
031体:ir^2drsinψcosψ^2dψcosθ^2sinφdφ
如此积分(参看,长度和时空积的积分),得到各自相应的体积分别为:
=4π(a1^2+a2^2+a3^2、-a0^2+a1^2+a2^2、-a0^2+a2^2+a3^2、
-a0^2+a3^2+a1^2)^(3/2)/3,
当r(4)不变(r(4)^3=( a1^2+a2^2+a3^2、-a0^2+a1^2+a2^2、
-a0^2+a2^2+a3^2、-a0^2+a3^2+a1^2)^(3/2),积分近似为2直线(双折体)间体积=4πr(4)^3/3,
整个双曲线整体的体积:
=4π(a1^2+a2^2+a3^2-a0^2)^(3/2)/3,
当r(4)不变(r(4)^3=(a1^2+a2^2+a3-a0^2)^(3/2),积分近似为2直线(双折体)间体积=4πr(4)^3/3:
=r(4)^3dr(4)cosψ0^2sinψ0^2dψ0cosψ1^2sinψ1dψ1cosψ2^2dψ2,
由此可见,在既非r(4)0<<r(4)(3)远程,r(4)0可忽略,又非r(4)0>>r(4)(3)近程,r(4)(3)可忽略,的一般条件下,粒子的运动轨迹是3维椭圆型,1维双曲线螺旋组合的棒状曲线。
而且,各量子,实际上,都是,相应封闭系统包含的相应时空矢量,的量子团组合,这就表明:生物体“基因”DNA螺旋体结构,形成的物理机理。有重要的基础理论意义与实际应用。
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当r(4)0<<r(4)(3c)的远程条件下,经典物理学3维空间,r不变,的特例,r^3=(a^2+b^2+c^2)^(3/2),积分,成为圆球体积=4πr^3/3,
这正是任何2个物体的封闭系统,在相应各3维空间力作用下,都是围绕其质量中心或电荷中心,作椭圆,特例为圆,的空间轨迹运动,例如:各行星与相应恒星的运动轨迹、氢原子与其电子的运动轨迹;任何3个以上物体的封闭系统,在相应力作用下,都是围绕其质量中心或电荷中心作椭球,特例为圆球,的空间轨迹运动,例如:各行星与相应的卫星、恒星的运动轨迹、各原子与,其各电子的运动轨迹,的根本原因。
3. 各时空[多线矢]和反时空[多*线矢]的,叉乘、点乘,(参看本系列,第6集,第2段,和第8集)以及各自在其时轴分量可以忽略条件下,各表达式的各相应微分、积分
都可类似地,分别给出。
4. 各量子时空矢量,在各坐标系(正交系、仿射系、晶体元包)、各坐标(平直坐标、曲线坐标、极坐标、复变指数函数),的表达式
4.1.极坐标,可统一表达各种坐标系和坐标复杂几何结构的各[矢量]。
参看本系列第6集第3段。
4.2.复变微分指数函数,相加,=相应各维微分矢量,相乘,给出了,各量子,几何、与,数类,特性,的相应关系,和重要用途。
参看本系列第6集第3段和第4集。
(未完待续)
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