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伍岳明 (wuyueming001@hotmail.com) 2007.09
第五节 “共旋起电”的电量计算
伍岳明 曹明富合著 谨以此书献给2005——世界物理年!
我国先哲的太极图启示我们:物质与运动不可分割,也就是说,物质通过运动展现在我们面前。仰望天空、斗转星移;俯视大地、动植走飞,无不如此。“共旋引力波”假说认为:引力、引力能不可能来之“天赋”,也不是“质量体引起时空弯曲的结果”,是自激振荡系统存在一种物理机制,可用
范•德•波耳
(Van der pol)方程进行数学求解
,认为大自然中自旋系统质点的向心力存在自我复制功能,引力、引力能均由此产生。“
共旋起电”实验告诉我们:导电物质在一种“共旋”运动状态下(
具有相同振荡角速度)
会表现出电的性质,电场波、电能的产生机制也是旋转系统各质点的非线性自激振荡所致。其机理相同,它们的合振幅均用
公式描述。不同的是物质的结构,导体与非导体物质它们的阻尼系数β值是不同的。它们都是可以定量计算的。沿着这条思路,我们以地球为例,细说如何推算“共旋起电”的电量。
“共旋引力波”假说认为:引力波的产生机制是星球各质点在自转过程中非线性自激振荡。认为一个匀角速度自旋的系统,系统中每个质点均会产生向心力,该力在此是作为受迫振动强迫力,使系统共振,稳定的共振状态的自旋系统会从自转轴中心发出频率与自旋频率相同,引力振幅为
的引力波。式中 为自转星球的质量; 为各自转星球的引力函数,其值为:
;式中
R为自转星球的半径;ω为系统自转角速度; 为各自转星球的内禀阻尼系数,不同物质结构星球的
值是不同的。物体之间相互作用力的传递是通过引力波,实现相互作用的。各星球发出的引力波是不同的,不同自转角速度的星球发出不同频率的引力波。引力波为球面简谐波。球面引力波的波动方程为:
(1.51)
其中:r为引力波传播到某处离自转轴中心
O的距离;ω为系统自转角速度;c为引力波传播速度,即光速;
t为时间; 为球面引力波的波动振幅, 意味着质点的位移,即引力势能函数的自变量
r代表点的位移,不难看出离轴心r远的球面是引力场的等势面。即:
(1.52)
因标量场 的梯度 是相应力场(引力场)的表现形式,
的模与引力
F的模相等,只不过方向相反。即:
(1.53)
现以地球为例,由于地球的自转速度非常缓慢,自转角速度ω很小,
;又  , 
这样(1.53)式可写为: (
1.54)
故可认为经典牛顿定律是共旋引力波假说中的一个特例。
自旋的地球也从地心始发出波长为:
的引力波。引力波波谱在超长波段,因此人们误认为地球引力有超距作用。引力波为球面简谐波。离地球轴心不同
r远的引力位能是不同的,原始地球在冷却过程中,正是在引力位能不同的情景下出现重力分异、形成核、幔及壳层的圈层结构,是重金属导体地核的“共旋起电”使地球进入新一轮的演化运动。
“共旋”是怎样使地球获得电能的,“共旋起电”假说是这样认为的:
十九世纪四十年代,伟大的物理实验学家法拉第说过这样的话:“有一个古老而不可改变的信念,即自然界的一切力都彼此有关,有共同的起源,或者是同一种基本力的不同表现形式。这种信念常常使我想到在实验上证明重力和电力之间的联系的可能性。”1901年3月,伟大的物理学家爱因斯坦也深信宇宙是一个单一的有意义的整体,因而探索自然界的统一性支配了爱因斯坦的整个科学研究的生涯。爱因斯坦所倡导的统一场论,仅是要统一电磁场和引力场。从二十世纪
20年代以来,爱因斯坦为了取得几何统一场论的成功,几乎耗费了他的后半生的全部心血。令人极其遗憾的是,他没有获得所期望的成功。在临近晚年的时候,他不无感慨的说:“我完成不了这项工作了。它将被遗忘,但是将来会被重新发现,历史上这样的先例很多。”从二位科学家的天才预言可断言:引力和电力之间,自然界的一切力之间都彼此有关,有共同的起源,或者是同一种基本力的不同表现形式。笔者认为“共旋”力,就是遵循这条思路而被发现的。
笔者在第三节“共旋起电”假说对电本质的探索
中认为:自转的系统能否“共旋起电”,关键在组成该系统物质的阻尼系数
值,
值大的自转系统产生引力波,
值趋于零的自转系统不仅产生引力波而且在系统内不同时空位能产生不同的电位
,引力场振幅和电场力振幅均用: 来描述。因引力振幅: ;式中:
为自转星球的质量;其值为:
;不论是否起电,其质量是不变的,而自转星球的实际引力常数为:
;式中
R为自转星球的半径、ω为系统自转角速度,它们也是不变的;而 为各自转星球的内禀阻尼系数,它是动态变化的。“共旋起电”状态下的自转星球内禀阻尼系数
应是共振状态自转星球的内禀阻尼系数。由于不同物质结构星球的内禀阻尼系数
值是不同的,即便同一星球的内禀阻尼系数
也是动态变化的,故测定
的值是困难的,不过可以根据由实验总结出的牛顿引力定律来推算。根据式(
1.54):单位质点m在引力场中受力为: ;及通过实验得出的库仑定律:单位检验电荷
q在电荷Q所产生的电场中距离为r远处所受到的库仑力
F为: 有:
;有:
(1.55);
根据牛顿引力定律,有:
(1.56);
分析上述公式,在起电与不起电的二种情况下
值是不同的,组成该系统物质的量未变;∵
;
∴ 在起电的情况下有: ;
在不起电情况下,有: ;故同一星球在起电与不起电的二种情况下有如下关系:
;
故有: ; 和
;
(1.57);
将
和
代入式(
1.57)可得:
;
(1.58);
从式(1.57)和式(
1.58)可知:同一导体的物质,“共旋起电”的电量与质量有一定的比例关系;对整个“共旋”系统来说,仍旧呈电中性,只是“共旋”时,此时系统中若是金属物质,内部的电子将脱离原子核的束缚,在趋附金属表面的同时使不同的时空位置呈现不同的电位;若是等离子体物质,根据转动惯性系中惯性离心力的作用,在自转星球面的不同卦限,呈现出不同的电荷性质(如太阳风刮出的高能粒子,在不同时间、不同地点有不同的电荷性质)。以地球的地核为例,地球是固体星球,地核又是重金属导体,地球自旋时,它不仅从轴心向外始发引力波,由重金属导体物质组成的地核,会因“共旋起电”从轴心向外始发出电场波,“共旋起电”理论认为:由于“共旋起电”,会在重金属导体地核面上的不同时空位置产生不同的电位;由
高斯定理:在静电平衡时,导体所带的电荷只能分布在导体的表面
。因而会显现如同我国先哲画的“太极图”那样,重金属导体中的带负电的电子会聚到地核面的一边,而地核面另一面却显示带正电的高电位。对整个系统而言呈电中性。由于地核面上强大的电场作用
,使正负电荷会发生湮灭,从而将电能转变成热能,使外核熔融为液态,使热能集中在核幔边界。金属地核一方面“共旋起电”,在核面活泼的电子电荷与金属原子核正电荷分离,另一方面,在核面上的正负电荷又在不断湮灭。它们不断产生又不断湮灭,与时俱进的同时,由于只局限于核面,所以核面还应有一定数量的负电荷,若以地核半径
以经地震波测得的古登堡面为半径
,则R=3.48× ,地核密度ρ,按教科书:
;进行计算:则地核面应有: =-1.9769 C;库仑的负电荷数量;活泼的
负电荷会向地球空间泄漏,
以至于地球表面的电场强度还有
。
由此可见共旋起电在自然界,我们身边随处可见,大到太阳
(恒星)、地球(行星
)的自旋起电。小到雷雨云对流发生共旋引起的雷电。以及,“乾道成男,坤道成女,二气交感”也会产生生物电,听说有人将男女媾合时,产生的磁场作为课题进行研究。
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