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万有引力成因分析

陈孝明
  
领域媒体号
2022年14期
南京恒天伟智能技术有限公司 210039

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摘要:在宇宙自然力的恩慧下,生命在地球上自我繁衍的存活着。地球生命体系从细菌开始,经历了亿万年的岁月演化后,由人类登上了生命食物链的顶端。现实世界都是物质在运动中的自然组合。天体星系普遍存在着物质间相互作用的聚合力,物理界称它为万有引力。它的成因一直是个迷,想要认识宇宙必须深入理解它的成因。本篇用统计数学球体网格化公式对地球做相应的区位划分,在前人物理试验基础上得出运动物质的阴阳规律,找出了万有引力相对应的等效团聚关系,相关内容供感性趣的学者们参考。

关键词:引力与动力;网格化;

1 人类对万有引力的认识

1.1 生命适应万有引力的现象

万有引力是宇宙秩序的维护者。造就地球生命的大自然应当比人类更有智慧,对天体引力具有深隧的理解。它们根据生命存活的环境,让生命活体具有克服引力困扰,获取存活能量的肢体功能。植物根茎的毛细组合能克服引力,将土壤养份输送到枝体绿叶的效果,在阳光雨露作用下促就了植株果实的生长,树木及植物就能够完成种子传代任务。动物的蹄爪、飞鸟的翅膀、水生物的鱼尾鱼鳍,灵长类手臂腿脚等,都是自然造物主为活体生命造就的肢体工具。生物体系在自然景观中的千姿百态,也是为了克服地球引力束缚,在风霜雨雪的环境中获取营养及食物的形体表现[1]。

1.2 人类克服引力做功的方法

生命在地球经历了漫长时间演化后,逐渐由人类认识到地球结构是由不同物质组成。地球能够将不同比重物质有层次的聚合在她的怀报,是一种力的作用,社会知识界把这种物理现象称作万有引力。人类对克服地球引力的认识很早,光滑油润的轮轴与轮套配合,可将重力改变成摩擦力,在平坦的路上用动力滚动车轮,就能把超重物体省力的移向远处。独轮推车、驴骡牛马车、自行车、汽车、火车等都是为了克服引力约束,在道路上运输物资的载乘工具。轱辘的力臂拉绳效应,可以省力的获取较重的井水或深井卤水。齿轮葫芦的力臂变比,能省力的拉起较重物体。地球引力能让高低不平的液体流动,自动寻找最低水平点。水塔储蓄的高势能水位,用管道输送到千家万户就是自来水。水位势能可以推动水轮机发电和灌溉农田。利用单位体积比重不同的沉浮道理,人类学会了造船运物。借助风力的长帆破浪,便利了江河流域和海洋地区的商品物资交流。商品交换中使用的标准称,是鉴别物体所含质量多少的衡器。人类利用地球引力来鉴别物体质量的大小,也是杠杆力臂平衡的计量方法。人类利用引力做功的天平方法很多,本文就不做太多的索道滑行过河描述了。

1.3 人类对万有引力的试验认识

从二千多年前亚里士多德对抛物落体蒙眬描述,到伽利略自由落体的近代试验,开起了地球物理本质研究的先河。人类对星轨观察的资料垒积,为开普勒发现天文三大定律提供了帮助,天文三大定律也为牛顿推导万有引力物理计算公式创造了条件。万有引力公式的发现及经典力学体系的建立,更为人类物理实践提供了理论基础。它的应用范围很广范,包括天体规律的力学研究,都要有万有引力计算方法的支持,才能深入理解天体星球相互作用的关系。

2统计数学球体网格化公式推导(必要的数学知识)

2.1 球面网格化的演示划分

图1是用CAD制图软件对半径为637mm球体表面做角度网格分割的半球示意图。比地球半径6370自然数小十位。考虑到制图的示意效果,只对球体周角及周长做20等分。从分割图形上看,球面网格形态和尺寸是不一样的。在最顶部是个球面弧圆四等分的弧扇形,其它的都是弧台形,随着球体面积增大,分割角度的细化,形态接近方形。在0至360度的三维球面四等分区域内,它的球面网格数是从球顶部1开始,一直到球径都是自然数的累加。假设球体做3600的周角等分,0至90度的三维球面八分之一区域,就有统计数学中的(90+1)*90/2网格数,一个球体网格分割的上下半球共有8个90度的区域。设球体总网格数为E,周角等分数为N,N≧360,当N≥360时,要求N能被4整除。球面网格微元总数E用统计数学求出,E=8(N/4+1)*(N/4)/2=4(N/4+1)*(N/4)=(N/4+1)*N=N^2/4+N,这就是球面分割数的计算式。角度分割圆的半径为Rn,Rn=COSα*R,分割圆与球体圆心高Hn=SINα*R。假如球体是在三维坐标的圆点,就有表1的计算过程。分割圆的中心位置会延着三个轴向变化,出现分割圆坐标位置的H1,H2....H(N/4)的高度及分割圆半径的R1,R2…..R(N/4)的计算过程。当N大于360,现有三角函数0至90度的分辨精度不够,根据需要可以提高(本篇不做深度分析)。

分割圆中心高度和半径都是绝对值,在三维坐标中,高度有(X,0,0)(0,Y,0)(0,0,z)的相限定义,分割圆半径确定后圆周轨迹方程通式:R^2=(X-X0)^2+(Y-Y0)^2+(Z-Z0)^2

2.2 球体网格形态分析

当球体圆周角被大于360的N等分,在半径区域的球表面网格就接近正方形,这是球面被网格微分后的意义所在。当角度等分数N足够大,球表面划分的方格数就越多,单位方格面积会越小,细化分割的球体表面网格具有方形微元数码效应。图2是以球体为中心,沿半径角度分割的示意图,主体以球面底正棱锥的结构形态存在。单个的契形拟似帝王陵的法老金字塔,中国古典葬礼的棺材钉。地球能有今天,是无数生命前赴后继的努力,应当向创造和维护地球生态圈的生命灵魂致敬。

2.3 球体统计数学公式推导

A球体统计公式网格面积导出:分割的球体网格面积S网=周长/N*周长/N=π^2D^2/N^2,这个公式是球体网格面积沿球直径的取样,以球的直径区域为准的半球效应。公式中的D—球直径,N—球体周角分割数,原则上是大于360,能被4整除的偶数。网格总数E已做过推导,E=N^2/4+N。球网格面积数乘单个网格面积,就是直径球体面积数。以球直径D=1274,周角等分的N=360时,面积计算公式如下:S=(π^2D^2/N^2)*E,S=(π^2D^2/N^2)*(N^2/4+N)=π^21274^2(1/4+1/360)=4049277.058,推导出的公式有误差,常数项需要调整。

B球体统计公式误差调整,公知公式面积的计算:S=4*πR2=4*π*6372=5099043.638,二个公式计算结果的误差比例系数=5099043.638/4049277.058=1.259247901,统计数学面积公式调整,S=1.259247901*π2D2(1/4+1/N)。单个网格平均面积=球体面积/E =1.259247901*π2D2(1/4+1/N)/ E。用符号表示S网均=S球面积/E网格数(公式中的N是可变数,对计算球体总面积有一定的影响,当N大于360以上,变化不是很大)

C统计公式体积推导:V= S R/3=1.259247901*π2D2(1/4+1/N)*D/(2*3)=0.20987465π2D3(1/4+1/N)=1.678997202π2R3(1/4+1/N)。下面是对球体直径1274自然数的体积计算,V=0.20987465π^2D^3(1/4+1/N),=0.20987465π^2*1274^3(1/4+1/N)=1082696931

公知公式的球体积计算,V=4/3πR3=4/3π*6373=1082696932。

两个计算结果的比值=1082696932/1082696931=1.000000001,基本上没有什么误差。

网格分割的平均体积用Vn表示,Vn=球体积/E,对直径1274自然数球体做360周角等分,E=N^2/4+N =360^2/4+360=32760,

V网均=1082696931/32760=33049.35687

这就是球体作拟似契形分解的平均体积。球体各区位块实际面积和体积,因各个分割带面积有差异,只做近似计算推导。球顶部区位块近似计算公式:S顶区=1/4*π*(L分割长度)^2,各角度区位面积计算公式:S区=2 πCOSα*R/n*(L周分割长度),球径区面积计算公式:S径区=(L周分割长度)2,R=球半径,N=球直径的圆周分割数,n=区位圆的圆周分割数,L=球周长/N,l=区位圆的周长/n,各区位的体积为V微区, V微区= S微区R/3,这些公式为近似计算。

例题:地球平均直径12740公理,对地球用统计数学做网格分割 ,延赤道线做0.5米左右周长分割,求以下结果:1求地球总面积和体积。2求网格总数E。3求平均网格面积。4求平均网格体积。5求地球二极顶点区位块网格面积和体积,6求纬度45度网格面积和体积。7求赤道区域网格面积和体积。

设:地球中心角度沿赤道均分数为N,分割的网格总数为E,分割平均面积为Sn,总面积为S,均分网格的体积为Vn总体积为V。

解:把地球平均直径换算成米, N=π* D/0.5=π*12740*1000/0.5=80047780.81,取被4整除的数,应当是80047780,是个千万级近亿的地球周长分割数。周分割长度=π* D/80047780

=0.500000005。E=N^2/4+N=80047780^2/4+80047780=1.601911851*10^15。 S=1.259247901*π^2D^2(1/4+1/N)=1.259247901*π^2*12740000^2(1/4+1/80047780)=5.043010442*10^14,

Sn= S/E=5.043010442*10^14/1.601911851*10^15=0.314811981

V=0.20987465π^2D^3(1/4+1/N)=0.20987465π^2127400003(1/4+1/N)=1.070799216*10^21

Vn=V/E  =1.070799216*10^21/1.601911851*10^15=668450.7737米^3

S顶区=1/4*π(L周分割长度)2=1/4*π(0.5)2=0.19634954米2 V顶微区= S顶微区R/3=0.19634954*6370000/3=416915.5251米^3,S45度微区=2 πCOS45度*R(L周分割长度)/n=2π*0.707*6370000*0.5/(80047780/2)=0.35355339米^2 V45度微区= S45度微区* R/3=0.35355339*6370000/3=750711.6994米3,S赤微区=L2周分割长度=0.5米2=0.25米^2, V赤微区= S赤微区*R/3=0.25*6370000/3=530833.3333米^3

答:1地球总面积为5.043010442*10^14米^2,总体积为1.070799216*10^21米^3。    2网格总数为1.601911851*10^15,3网格平均面积0.314811981米^2,4网格平均体积668450.7737米^3。5地球二极顶点区位块网格面积为0.19634954米^2体积为416915.5251米3。6纬度为45度区位块面积为0.35355339米^2体积为750711.6994米^3。7赤道区位块网格面积为0.25米^2,体积为530833.3333米^3。2.4 球体统计数学网格化公式推导的意义

它是一种数学移植的过程,得到的是球体单个网格拟似形态的平均面积和体积。导出这些数学公式的目的,我们面对大自然的球体,就有了统计方法的网格单元数学算法。在网格化的球体中,二个半球之间都能找出对应的镜像网格关系,为星球万有引力的成因分析,有了一分为二哲学思维的数学分析手段。

3万有引力等效分析

3.1 引力与动力

万有引力是物质聚合的基本力,与它相矛盾的就是动力。动力可以排斥引力场的束缚,达到某物质在空间状态的运动平衡。物质在空间的形态由自然力决定。物体受力场作用会产生能量,自然力对物质的持继作用造就了现实世界。物质世界有了能和力,也就有了持继运动的时间规律世界。我们理解的能量,由自然产生也在自然物理运动过程被中和。宇宙必须具备造就能量和消耗能量的物理场才叫宇宙。引力是星球整体能量存在的自我表现,无论人和物体处在地球表面区域的何处,都会被指向地球中心的一种永恒魔力吸附。垂直落体每秒9.8米的重力加速度,按照微积分的说法,在地球表面是处处有导,牛顿给出了这种魔力的计算公式是F=GMm/R^2。牛顿第三定律同时指出:两物体之间的作用力和反作用力同在一条直线上,大小相等,方向相反。在以上定律下我们对引力作进一步分析。

3.2 引力子的抽象论述

地球物质始终受到引力的作用,除了物体在地球不同位置因自旋速度不同发生微量变化外,基本是一种均衡团聚力。这种隐身的牛皮筋背力效应,造就了地球物质聚合成形的根本,也是宇宙实体物质在空间存在的首要条件。谈物理必须要说出自然力的本质,图3给出了引力子的等效示意图。它是一个实体物质的虚像,通过地球中心的弹力弦线,与地球彼岸的实体物质相联系,注(弹力弦线也称引力线、幽灵线、隐力线,引力子也可称幽灵子或引浮子,它是不在人的正常视觉范围内的隐身易流物)。当你站在北半球时,会有一个和你一样的隐身兄弟,在南半球通过引力线与你相伴,二人是永不见面的互动。你往天上去,他向天上冲,你往地下钻,他也向地下去,始终通过引力线与你纠缠。与你同步的向上向下向左向右向前向后,相互间始终保持1800的弦线关系,虚拟的依附在南半球的实体物质中。特征:引力子总是在对应位置产生拔河效应的牛皮筋平衡力,对实体物通过圆心做引力线收缩,保持物体在地球的静态存在。引力子在产生向心力的同时,总有相伴的离心力自行调整质量物体相互间的比重差异,达到物质间相互作用的位置平衡。

3.3 物质虚实相的偶合性

球体具有中心对称的几何均衡性,我们用易经阴阳鱼水观对地球做物理分析,图4表示AB二物均衡对称分析示意。南北区域实体对称物AB始终受到地球引力子限制,只能随地球整体一起运动。图中的阴阳物是均衡偶合在一起的理想状态,实体A物均衡吸附着B物的引力子,同理B 物均衡吸附着A物的引力子。这就是地球实体物质南北二极引力对称的偶合性,它们具有对星球整体物质团聚的阴阳关系。图5更进一步给出了地球物质的组态,引力弦线通过地心让南北二极物质相互偶合,受引力团聚作用的地心物质将接受高温高压的洗礼,造就了不同比重的元素周期规律。地球表面南北半球区域的阴阳物是老死不相往来的同登彼岸,因为它们被地狱高压高温物质隔开了。

4星球引力对应关系

引力是星球对称物间的弦关系,南北极相偶合的质量物体,它们的受力是相等的。根椐统计数学球体网格化公式推导,就可找出球体南北引力子的对应关系。图6是南北二极区位编码分析,顶视图的北极区位码用自然数表示,底视图的南极区位码用负数表示。南北二极引力子的区位对应关系就是相同数的正负等效关联。当北极区位定义为正数的顺时针正数后,南极就有逆时针区位顺序的负数相对应。

5全力场公式推导

受全电路欧姆定律的启示,用万有引力公式结合牛顿第三定律,对全力场进行推导:F引=- F引,G*m1*m2/R2=-G*m1*m2/R2,物理数学公式应当是F =-F,移项后得2F=0。二个不同方向的力相互抵消,打破了1+1=2的数学运算法则。认识万有引力的成因,必须要有新的数学思路。用1=-1,X=-X,移项得2X=0, ∞=-∞,2∞=0的数学运算。宇宙物质的成因,是一种平衡对应关系的归零法,更是物质在时空持继存在的本能。简单的说,造物主在打造这个世界时,用神不知鬼不觉的方法,把自身也隐藏在这个世界里了。在这个基础上,全势能公式:E全势=(mgh=- mgh),E全势=2 mgh。全动能公式:E全动=(1/2mv^2=-1/2mv^2)= mv^2,E全动= mv^2。注:全势能全动能公式是由经典力学公式结合整体物理效应推导得出。由元素周期律合成的质量物体作最快的火箭运动,它的速度与光频速率相差甚远,星球的运动速度与光频速率同样相差甚远。因此全动能公式与相对论E= mc2的能量公式,在现实中没有物体质量乘以光速平方的关联。

6全力场与万有引力公式的区别

牛顿万有引力公式在实际运用中没有问题,因为工程计算并不需要考虑全力场的应用。建高楼只考虑地基的承重力和安全系数,在一定范围内承受台风地震的冲击就行。而人类认识宇宙规律需要全力场的等效力学分析,基本上就是对经典力学的补充与完善。

7万有引力成因分析

7.1 万有引力初步理解

对物质具有层次组合能力,形成不同温度、密度的物质聚合体,造就了大比重高温成核的物质规律,这种星球聚合力称万有引力。本质是物质内部(温差、比重)产生的的电场势能效应。

7.2 质量物体的本能

人类生存在由物质组合的质量世界里,质量世界就是能量世界。宇宙是由物质能量规律组合而存在的世界,世界就是物质团聚力与运动力胶合在一起的能量运动。绝对静止的物质在现实中无法认识,人类认识的天际物质也没有哪个是绝对静止的。

7.3 运动物的阴阳关联

物体无论在地球表面的何处,都将受到万有引力的约束。运动物质的存在都有对应的阴阳关联,本文用地球南北二极阴阳关系做了区域块的偶合联系,这种说法并非孤立存在。地球自旋的昼夜温差就是冷暖平衡的阴阳关系。图7是前人真空放电物理试验,在高电压点燃的真空玻璃管内,就存在阳电辉,阴电辉。同时存在的还有法拉弟暗区和克鲁克斯暗区。电辉区为阳域,暗区为阴域,电子场能就是阴阳物质运动关系的表现。大科学家开尔文曾做过汤姆逊效应试验。在图8的铜棒中心用酒精灯加热通直流电,出现了铜棒二极吸热区和放热区,这个绝对零的K氏温度发现者,他的本意是模仿地球内部高温的导体试验。假如铜棒通入的是地球年度频率的交流电,会出现南北二极吸热放热轮变的物理现象。同时也证明了冷暖关系存在着电场的正负电子能量运动。地球的气象变化就是温差潮湿度的正负电子场能平衡运动。

7.4 物质的温差团聚效应

物质的存在有它的本质规律,质量物体的本性是团聚。小质量的天体总是围着大质量的天体运转,这种天象就是质量物体自团聚的本能。南极帝企鹅在极夜寒天焐蛋育雏,采用的是抱团取暖的热效应。团聚会让群体中心温度升高,中心过度受热的企鹅会往外动,外围受寒企鹅往里钻,这种阴差阳错的自行调整,成就了帝企鹅群聚保暖的育雏运动。

7.5 引力产生的原因分析

我们并不能象说故事那样说出宇宙物质的起源,却能通过各种物理手段对自然现象进行分析。星球实体在太空运动,就是物质聚合与运动的矛盾统一。地球就是物质自行聚合随天体运动的实体,形成物质团聚的自然力就是万有引力。产生万有引力物理现象的物质元素,是由原子组合的分子态。根椐牛顿万有引力公式的全力场分析,地球中心物质将受到外层冷态团聚物的挤压,由气态方程可以得出压力产生高温的物理规律。比重轻的低温物会自动聚合到大比重高温物质周围,形成了全力场的质量团聚效应。不同层次的压力,形成了不同层次温度的质量物体,地壳内部的高温高压引发了物质在不同层次的原子核的聚合与裂变,不同层次的压力形成了不同元素在同温层的相聚,元素周期规律就是星球物质受不同引力作用挤压成形的合成元素。地球体积比重最大元素是锇,应当是地心高温高压锻造的结果。每个元素的存在都是自然力洗礼的结果,每个元素内核都蕴藏着受自然力作用的天炉能量[2]。

8万有引力分析小结

宇宙是物质的世界,物质存在都有本质规律。星球成核的条件:必须具备物质温差效应的引力团聚本能。由引力子造就的团聚力在星球内部不平衡时,会通过地质塌陷、泥石流、火山爆发、地震做沉浮调整。球体内核中心物质受压产生的高温原子聚合与裂变,会通过导体传输、微粒子运动把能量向外层发散。地球会通过地震、水流、海啸、龙卷风、风流、自行调整大气层的温差。万有引力是物质间强相互作用的综合效应,实体物质间的温差会产生电场运动,会有电荷力、电磁力,极光相伴。万有引力也是实体物质在太空自我能力强弱的表现。现实宇宙就是物体按比重及层次组合的质量引力世界,更是天体有规律运动的能量本源。宇宙就是由质量物质的运动组合,万有引力就是天体物质能量化的形为表现。每一个阳性物质都有与它对应的阴性伴侣,宇宙物质的本能就是阴差阳错的团聚与运动的合成。

9 结束语

自然规律是由物质的本能决定的,团聚是物质间相互依赖能量共存的本质。物质组合的基本力是万有引力,也是物质总体能量大小的魂魄表现。没有他生命就失去灵魂,理解他才是人类认识宇宙的起点。以这个静态万有引力的等效分析为起点,天体怎么运转就可以待叙了。

参考文献:

[1]樊映川等编著:《高等数学讲义》人民教育出版社。1978年7月

[2]盛祥耀等编著:《数学手册》清华大学出版社2005年

[3]陈惟蓉等编著:《电磁学》清华大学出版社1994年6月

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