上图中,我们将高斯球面中的一小块矢量面元Δs用ds表示。则:
ds = rdθ r sinθ dφ = r² dθ sinθ dφ = r²dΩ
2,质量的定义方程
质量的本质是什么?质量和引力场是什么关系?
由于质量的概念起源于牛顿力学,我们把以上统一场论引力场几何形式的定义方程A = - g k ΔnR/Ω r³,和牛顿力学引力场方程A = - g m R/r³相比较,可以得出物体o点的质量定义方程应该是:
m = kΔn/Ω
微分式为:
m = k dn /dΩ
上式k是常数。由于空间可以无限分割,所以,以上的n的微分,也就是dn 有意义的。
对上式右边环绕积分,积分区域在0和4π之间,则:
m = k∮dn / ∮dΩ =k n /4π
上式的物理意义是:
o点的质量m表示周围立体角4π内分布有n条空间位移矢量R = C t。
以上m = k dn /dΩ是质量的几何形式的微分定义方程。
在很多种情况下,我们将n设定为1,可以得到质量的简化定义方程:
m = k/Ω
二,电荷与电场的定义方程
1,电荷的定义方程
在统一场论中,电荷和质量都是质点周围空间以光速、以圆柱状螺旋式向四周发散运动的运动效应,二者有一个共同的起源——空间的光速发散运动。
设想质点o相对于我们观察者静止,一个空间点p在0时刻,离开o点以圆柱状螺旋式向外运动,由o点指向p点的位矢为R,我们以R的数量r作一个高斯球面s=4πr²包围o点。
R的端点p因为是以圆柱状螺旋式运动,其中的旋转运动会在高斯面s上画出一个立体角Ω。
前面指出,o点带有质量m可以表示为:
m = k(1/Ω)
质量m表示包围o点的立体角4π内,穿过了n条光速运动空间位移矢量R。
式m = k(1/Ω)是质量定义方程的简化,表示在单位立体角Ω上恰巧有一条R。
在统一场论中,质点o如果带有电荷q,q表示单位时间里、单位立体角上穿过的R的条数。也就是质量m随时间t变化的变化程度就是电荷,所以,有电荷的定义方程:
q = k’dm/dt = - k’k (dΩ/dt)/ Ω²
式中k’为常数。
以上就是电荷的微分定义方程,也可以认为是电荷的几何形式定义方程。
这个电荷定义方程,反映了电荷的大小与质点周围空间旋转运动立体角的角速度有关。
2,电场的几何定义方程
相对于我们观察者静止的o点,带有电荷q,在周围空间p点处产生电场E,我们用高斯球面s = 4πr²包围o点,p为s上的一个考察点,由o指向p的位矢为R,这样,R的数量为r。
由库伦定理给出的电场定义方程E = q R/4πε。r³中,4π ε。是常数,我们不需要考虑,R是空间位移矢量,r是高斯球面半径,唯一我们不清楚的是电荷q表示了什么意思。
一旦我们搞清楚了电荷q的几何意义,我们也就是彻底搞清楚了电场E的几何意义,所以,我们把电荷q的定义方程
q = k’dm/dt = - k’k (dΩ/dt)/ Ω²
带入到E = q R/4πε。r³中,就给出了静电场E的几何定义方程:
E = - k’k (dΩ/dt) R/Ω²4πε。r³
电场表示为单位时间里空间位移R穿过高斯球面s,在s上分布的密度,比起质量就是多了时间因素。
三,随时间变化的引力场产生电场
在统一场论中,引力场是母场,电场、磁场、核力场都是由引力场变化形成的,电荷是质量变化形成的。
反过来,电场、磁场、核力场的变化也可以形成引力场,但是,这种变化的形式要复杂一些,而引力场变化形成其他场,变化的形式要简单一些。
我们首先求出物体粒子o点相对于我们观察者静止时候,变化引力场产生电场。下一步,我们求出物体粒子相对于我们运动时候,引力场的变化产生了电场。
将引力场方程
A = - g m R/r³ = - g k(1/Ω)R/r³
中的(1/Ω)对时间t求偏导数,得到:
∂A/∂t = gk (1/Ω²)(dΩ/dt)R/r³
由以上的静电场几何定义方程
E = - k’k (dΩ/dt)R/Ω²4πε。r³
可以得到:
E = -( k’/g 4πε。)dA/dt
由于g, k’ ,4π,ε。都是常数,合并常数为f,则:
E = - f dA/dt
由此得到三个分量的关系式:
Ex = - f ∂Ax /∂t
Ey =- f ∂Ay /∂t
Ez = - f ∂Az/∂t
当带电的物体粒子o点以匀速度V【标量为v】沿 x轴正方向相对于我们直线运动的时候,用电场的相对论变换,加上引力场的相对论变换,可以求出运动物体电场和引力场满足的关系。
为了区分,我们用带撇的字母表示o点静止时候的产生的电场和引力场,不带撇的字母表示o点运动时候产生的电场和引力场。
o点静止时候的电场和引力场关系:
E’x = - f ∂A’x /∂t’
E’y = - f ∂A’y /∂t’
E’z = - f ∂A’z /∂t’
从相对论中的电场洛伦茨变换我们知道:Ex = E’x ,Ey =γE’y,Ez =γE’z,其中γ=1/√(1- v²/c²)。
由前面的引力场相对论变换,可知:Ax =γA’x,Ay=γ²A’y, Az =γ²A’z。
对相对论中的洛伦茨时间的逆变换【由于考察点o相对于我们观察者静止,我们观察者在s’系里变换到s系里】求偏微分,得到运动的时间延长了:
∂ /∂t’ =γ∂ /∂t
由以上可以求出o点运动时候,运动电场E和运动引力场A之间满足的关系:
Ex= - f∂Ax /∂t
Ey= - f∂Ay /∂t
Ez = - f∂Az/∂t
从计算的结果看,物体粒子静止和匀速直线运动的时候,电场和引力场之间的关系式是一样的。
四,匀速直线运动物体的引力场变化产生电场
以上指出,物体粒子o点相对于我们观察者静止的时候,引力场A’的散度为:
∇·A’= ∂A’x/∂x’ + ∂A’y/∂y + ∂A’z/∂z’
A’x ,A’y,A’z为A’分别在三个坐标轴上的分量。
当o点相对于我们以速度V【标量为v】沿x轴正方向匀速直线运动的时候,引力场A的散度为:
∇·A = ∂Ax/ ∂x + ∂Ay/∂y + ∂Az/∂z
对洛伦茨正变换
x’=γ(x-vt)
y’= y
z’= z
t’=γ(t - vx/c²)
求偏导数【注意,对洛伦茨正变换式子的右边,我们只是取其中一个变量,由此得到的结果和全导数是不一样的】,可以得到以下【以后可能用到】的偏微分算符:
∂x’/ ∂x = γ
∂x’/ ∂y = 0
∂x’/ ∂z = 0
∂x’/ ∂t = -γv
∂y’/ ∂x = 0
∂y’/ ∂y = 1
∂y’/ ∂z = 0
∂y’/ ∂t = 0
∂z’/ ∂x = 0
∂z’/ ∂y = 0
∂z’/ ∂z = 1
∂z’/ ∂t = 0
∂t’/ ∂x = -γv/c²
∂t’/ ∂y = 0
∂t’/ ∂z = 0
∂t’/ ∂t = γ
ds = rdθ r sinθ dφ = r² dθ sinθ dφ = r²dΩ
2,质量的定义方程
质量的本质是什么?质量和引力场是什么关系?
由于质量的概念起源于牛顿力学,我们把以上统一场论引力场几何形式的定义方程A = - g k ΔnR/Ω r³,和牛顿力学引力场方程A = - g m R/r³相比较,可以得出物体o点的质量定义方程应该是:
m = kΔn/Ω
微分式为:
m = k dn /dΩ
上式k是常数。由于空间可以无限分割,所以,以上的n的微分,也就是dn 有意义的。
对上式右边环绕积分,积分区域在0和4π之间,则:
m = k∮dn / ∮dΩ =k n /4π
上式的物理意义是:
o点的质量m表示周围立体角4π内分布有n条空间位移矢量R = C t。
以上m = k dn /dΩ是质量的几何形式的微分定义方程。
在很多种情况下,我们将n设定为1,可以得到质量的简化定义方程:
m = k/Ω
二,电荷与电场的定义方程
1,电荷的定义方程
在统一场论中,电荷和质量都是质点周围空间以光速、以圆柱状螺旋式向四周发散运动的运动效应,二者有一个共同的起源——空间的光速发散运动。
设想质点o相对于我们观察者静止,一个空间点p在0时刻,离开o点以圆柱状螺旋式向外运动,由o点指向p点的位矢为R,我们以R的数量r作一个高斯球面s=4πr²包围o点。
R的端点p因为是以圆柱状螺旋式运动,其中的旋转运动会在高斯面s上画出一个立体角Ω。
前面指出,o点带有质量m可以表示为:
m = k(1/Ω)
质量m表示包围o点的立体角4π内,穿过了n条光速运动空间位移矢量R。
式m = k(1/Ω)是质量定义方程的简化,表示在单位立体角Ω上恰巧有一条R。
在统一场论中,质点o如果带有电荷q,q表示单位时间里、单位立体角上穿过的R的条数。也就是质量m随时间t变化的变化程度就是电荷,所以,有电荷的定义方程:
q = k’dm/dt = - k’k (dΩ/dt)/ Ω²
式中k’为常数。
以上就是电荷的微分定义方程,也可以认为是电荷的几何形式定义方程。
这个电荷定义方程,反映了电荷的大小与质点周围空间旋转运动立体角的角速度有关。
2,电场的几何定义方程
相对于我们观察者静止的o点,带有电荷q,在周围空间p点处产生电场E,我们用高斯球面s = 4πr²包围o点,p为s上的一个考察点,由o指向p的位矢为R,这样,R的数量为r。
由库伦定理给出的电场定义方程E = q R/4πε。r³中,4π ε。是常数,我们不需要考虑,R是空间位移矢量,r是高斯球面半径,唯一我们不清楚的是电荷q表示了什么意思。
一旦我们搞清楚了电荷q的几何意义,我们也就是彻底搞清楚了电场E的几何意义,所以,我们把电荷q的定义方程
q = k’dm/dt = - k’k (dΩ/dt)/ Ω²
带入到E = q R/4πε。r³中,就给出了静电场E的几何定义方程:
E = - k’k (dΩ/dt) R/Ω²4πε。r³
电场表示为单位时间里空间位移R穿过高斯球面s,在s上分布的密度,比起质量就是多了时间因素。
三,随时间变化的引力场产生电场
在统一场论中,引力场是母场,电场、磁场、核力场都是由引力场变化形成的,电荷是质量变化形成的。
反过来,电场、磁场、核力场的变化也可以形成引力场,但是,这种变化的形式要复杂一些,而引力场变化形成其他场,变化的形式要简单一些。
我们首先求出物体粒子o点相对于我们观察者静止时候,变化引力场产生电场。下一步,我们求出物体粒子相对于我们运动时候,引力场的变化产生了电场。
将引力场方程
A = - g m R/r³ = - g k(1/Ω)R/r³
中的(1/Ω)对时间t求偏导数,得到:
∂A/∂t = gk (1/Ω²)(dΩ/dt)R/r³
由以上的静电场几何定义方程
E = - k’k (dΩ/dt)R/Ω²4πε。r³
可以得到:
E = -( k’/g 4πε。)dA/dt
由于g, k’ ,4π,ε。都是常数,合并常数为f,则:
E = - f dA/dt
由此得到三个分量的关系式:
Ex = - f ∂Ax /∂t
Ey =- f ∂Ay /∂t
Ez = - f ∂Az/∂t
当带电的物体粒子o点以匀速度V【标量为v】沿 x轴正方向相对于我们直线运动的时候,用电场的相对论变换,加上引力场的相对论变换,可以求出运动物体电场和引力场满足的关系。
为了区分,我们用带撇的字母表示o点静止时候的产生的电场和引力场,不带撇的字母表示o点运动时候产生的电场和引力场。
o点静止时候的电场和引力场关系:
E’x = - f ∂A’x /∂t’
E’y = - f ∂A’y /∂t’
E’z = - f ∂A’z /∂t’
从相对论中的电场洛伦茨变换我们知道:Ex = E’x ,Ey =γE’y,Ez =γE’z,其中γ=1/√(1- v²/c²)。
由前面的引力场相对论变换,可知:Ax =γA’x,Ay=γ²A’y, Az =γ²A’z。
对相对论中的洛伦茨时间的逆变换【由于考察点o相对于我们观察者静止,我们观察者在s’系里变换到s系里】求偏微分,得到运动的时间延长了:
∂ /∂t’ =γ∂ /∂t
由以上可以求出o点运动时候,运动电场E和运动引力场A之间满足的关系:
Ex= - f∂Ax /∂t
Ey= - f∂Ay /∂t
Ez = - f∂Az/∂t
从计算的结果看,物体粒子静止和匀速直线运动的时候,电场和引力场之间的关系式是一样的。
四,匀速直线运动物体的引力场变化产生电场
以上指出,物体粒子o点相对于我们观察者静止的时候,引力场A’的散度为:
∇·A’= ∂A’x/∂x’ + ∂A’y/∂y + ∂A’z/∂z’
A’x ,A’y,A’z为A’分别在三个坐标轴上的分量。
当o点相对于我们以速度V【标量为v】沿x轴正方向匀速直线运动的时候,引力场A的散度为:
∇·A = ∂Ax/ ∂x + ∂Ay/∂y + ∂Az/∂z
对洛伦茨正变换
x’=γ(x-vt)
y’= y
z’= z
t’=γ(t - vx/c²)
求偏导数【注意,对洛伦茨正变换式子的右边,我们只是取其中一个变量,由此得到的结果和全导数是不一样的】,可以得到以下【以后可能用到】的偏微分算符:
∂x’/ ∂x = γ
∂x’/ ∂y = 0
∂x’/ ∂z = 0
∂x’/ ∂t = -γv
∂y’/ ∂x = 0
∂y’/ ∂y = 1
∂y’/ ∂z = 0
∂y’/ ∂t = 0
∂z’/ ∂x = 0
∂z’/ ∂y = 0
∂z’/ ∂z = 1
∂z’/ ∂t = 0
∂t’/ ∂x = -γv/c²
∂t’/ ∂y = 0
∂t’/ ∂z = 0
∂t’/ ∂t = γ