萬有引力公式的拓展

1、7量子三維常數(shù)理論 萬有引力公式的拓展胡良深圳市宏源清實業(yè)有限公司摘要：宇宙天體的質(zhì)量是一個重要的物理學(xué)量，當(dāng)小質(zhì)量天體遇到大質(zhì)量天體的時，就只能處于從屬地位。衛(wèi)星的質(zhì)量小于行星，因此，衛(wèi)星圍繞行星運行；行星的質(zhì)量小于恒星，因此，行星圍繞恒星運行。顯然，當(dāng)小質(zhì)量天體遇到大質(zhì)量天體的時，就會被其引力捕獲為其附屬天體。關(guān)鍵詞：萬有引力，萬有引力常數(shù)，質(zhì)量，距離，萬有引力定律拓展作者，總工。1引言宇宙天體的質(zhì)量是一個重要的物理學(xué)量，當(dāng)小質(zhì)量天體遇到大質(zhì)量天體的時，就只能處于從屬地位。衛(wèi)星的質(zhì)量小于行星，因此，衛(wèi)星圍繞行星運行；行星的質(zhì)量小于恒星，因此，行星圍繞恒星運行。顯然，當(dāng)小質(zhì)量天體遇到大質(zhì)量天

2、體的時，就會被其引力捕獲為其附屬天體。2質(zhì)點系的質(zhì)心質(zhì)點系的質(zhì)心具有深刻的內(nèi)涵，第一層內(nèi)涵，質(zhì)點系的質(zhì)量中心是指物質(zhì)系統(tǒng)上被認(rèn)為質(zhì)量集中在此的質(zhì)心（一個假想點）。第二層內(nèi)涵，表征質(zhì)點系的質(zhì)量分布，該質(zhì)點的質(zhì)量等價于質(zhì)點系的總質(zhì)量；而該質(zhì)點上的作用力則等于作用于質(zhì)點系上的所有外力平行地移到這一點上；質(zhì)點系的質(zhì)心運動跟一個位于質(zhì)心的質(zhì)點的運動方式相同。顯然，假如，用，m1,m2,.,mi,.,mn,分別表達(dá)質(zhì)點系中各質(zhì)點的質(zhì)量;用,r1,r2,.,ri,.,rn,分別表示各質(zhì)點的矢徑;用,rc,表達(dá)質(zhì)心的矢徑;用,M,表示質(zhì)點系的總質(zhì)量。則有,rc=mi rimi = mi riM 。從另一個角度

3、來看，則有，xc=mi ximi = mi xiM ; yc=mi yimi = mi yiM ; zc=mi zimi = mi ziM 。更進(jìn)一步來說，用,V1,V2,.,Vi,.,Vn,分別表示各質(zhì)點的矢量速度;用,Vc,表達(dá)質(zhì)心的矢量速度;則有，Vc=mi Vimi = mi ViM。用，1，2，.,i,.n,分別表示各質(zhì)點的矢量加速度;用,c,表達(dá)質(zhì)心的矢量加速度;則有，c=mi imi = mi iM。這意味著，d2 rcdt2 = Fi(O)M，其中，F(xiàn)i(O)，表達(dá)作用于質(zhì)點系上的所有外力的矢量和。3萬有引力定律的內(nèi)在邏輯對于兩個物體共同構(gòu)成一個質(zhì)點系來說；因此，該質(zhì)點系一定存

4、在一個質(zhì)心（O）。該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）在兩個物體的連線（直線）上；但是，該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）并不一定正好在連線（直線）的正中間；類似于，對于杠桿平衡來說，杠桿的支點（O）并不一定要求在正中間。第一個物體相對于該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的離心力(F1)可表達(dá)為：F1F1=m1(2)r1;其中，F(xiàn)1，第一個物體相對于該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的的離心力；m1，第一個物體的質(zhì)量；r1，第一個物體到達(dá)該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；，第一個物體到達(dá)相對于該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的角速度。第二個物體相對于該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的離心力(F2)可表達(dá)為：F2=m2(2)r2;其中，F(xiàn)2，第二個物體相對于該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的的

5、離心力；m2，第二個物體的質(zhì)量；r2，第二個物體到達(dá)該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；，第二個物體到達(dá)相對于該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的角速度。顯然，F(xiàn)1=m1(2)r1=F2=m2(2)r2;或，m1r1=m2r2。值得一提的是，從該兩個物體輻射相同頻率的光子到達(dá)該質(zhì)點系的質(zhì)心（O），則該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）收到的光子頻率完全相同。4經(jīng)典萬有引力定律表達(dá)式從經(jīng)典萬有引力定律來看，對于一個物體（AN）與另一個物體（AM）之間聯(lián)系來說： 兩個物體之間的萬有引力（F）來說，可表達(dá)為：F=Gm1m2L(2) = m11= m22 ；其中，F(xiàn)，萬有引力;G，萬有引力常數(shù)；m1，第一個物體的質(zhì)量；m2，第二個物體的質(zhì)

6、量；L ，該兩個物體之間距離；1，第一個物體的的加速度；2，第二個物體的的加速度。根據(jù)經(jīng)典萬有引力定律，兩個物體之間的萬有引力（F）也可表達(dá)為：F=Gm1m2L(2) =（4G）m1m24L(2)=（4G）m1m2SL=（4G）m1m24(r1+r2)(2)=（4G）m1m24r1(2)+r2(2)+2r1r2=（4G）m1m1Sr1+Sr2+4(2r1r2)值得一提的是，SL=4L(2)=4(r1+r2)(2)=4r1(2)+r2(2)+2r1r2=4r1(2)+4r2(2)+4(2r1r2)=Sr1+Sr2+4(2r1r2)。其中，F(xiàn)，經(jīng)典萬有引力；L ，該兩個物體之間的距離；r1,第一個

7、物體到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；r2,第二個孤立量子體系到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；SL，球面的面積（半徑是L ）；Sr1，球面的面積（半徑是r1）；Sr2，球面的面積（半徑是r1 ）；5萬有引力定律的拓展之一在萬有引力作用下，由于月球的質(zhì)量遠(yuǎn)小于地球，所以，月球圍繞著地球旋轉(zhuǎn)；由于地球的質(zhì)量遠(yuǎn)小于太陽，所以，地球圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)；由于太陽的質(zhì)量遠(yuǎn)小于銀河中心，所以，太陽圍繞著銀河中心旋轉(zhuǎn)。這意味著，宇宙中的天體之間的運動總是圍繞一個共同的質(zhì)心進(jìn)行運動。由于，質(zhì)量大的物體與共同質(zhì)心的距離總是更近；因此，質(zhì)量大的物體總是處于質(zhì)心系的中心。由于整個宇宙都在不停地旋轉(zhuǎn)當(dāng)中，因此，宇宙具有核式結(jié)構(gòu)。

8、假設(shè)，月球與地球的質(zhì)量大小完全相同，則月球與地球?qū)⑾嗷ダ@行。假設(shè)，月球比地球的質(zhì)量大很多（月球就類似于太陽），則地球?qū)@月球運行。觀測結(jié)果表明，經(jīng)典萬有引力定律成立的條件是，質(zhì)量較小的物體圍繞質(zhì)量較大的物體運行。萬有引力定律有必要進(jìn)行拓展，根據(jù)質(zhì)點系的質(zhì)心（O）內(nèi)涵及物理學(xué)對稱性原理，兩個物體之間真實的萬有引力（F/）應(yīng)該表達(dá)為：F/=Gm1m2r1(2)+r2(2)=4Gm1m24r1(2)+r2(2) =（4G）m1m2Sr1+Sr2 ；其中，F(xiàn)/，真實的萬有引力；G,萬有引力常數(shù)；r1,第一個物體到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；r2,第二個物體到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；Sr1，球面的

9、面積（半徑是r1）；Sr2，球面的面積（半徑是r2）。第一種情況，質(zhì)量較小的物體圍繞質(zhì)量較大的物體運行；此時，r2r1，r1L；顯然，r1(2)+r2(2)/(r1+r2)(2)1，真實的萬有引力（F/）可表達(dá)為：F/=Gm1m2r1(2)+r2(2)=（4G）m1m24r1(2)+r2(2) =（4G）m1m2Sr1+Sr2 （4G）m1m24(r1+r2)(2)=（4G）m1m24L(2)=G m1m2L(2) = F ；這意味著，質(zhì)量較小的物體圍繞質(zhì)量較大的物體運行時，經(jīng)典萬有引力定律成立。換句話說，質(zhì)量較小的物體圍繞質(zhì)量較大的物體運行時，真實的萬有引力（F/）約等于經(jīng)典萬有引力（F）。

10、第二種情況，兩個具有完全相同質(zhì)量的物體相互繞行時；當(dāng)，r1=r2，時，r1(2)+r2(2)/(r1+r2)(2)=r1(2)+r2(2)/r1(2)+r2(2)+2r1r2=1/2，或，2r1(2)+r2(2)=(r1+r2)(2)；真實的萬有引力（F/）可表達(dá)為：F/=4Gm1m24r1(2)+r2(2) = （8G）m1m242r1(2)+r2(2)= （8G）m1m24r1(2)+r2(2)+2r1r2= （8G）m1m24(r1+r2)(2)=（8G）m1m24L(2)=2G m1m2L(2) =2 F；這意味著，兩個具有完全相同質(zhì)量的物體相互繞行時，真實的萬有引力（F/）是經(jīng)典萬有

11、引力（F）的兩倍。值得一提的是，庫侖定律，就屬于這種情況；這也是庫侖力大于經(jīng)典萬有引力的原因之一。總之，真實的萬有引力（F/）總是大于經(jīng)典萬有引力（F），即，F(xiàn)/F。5庫侖力定律對于一個正電荷及一個負(fù)電荷之間的庫侖力來說，F(xiàn)e=140q1q2L(2)=140q1q2(r1+r2)(2)=140q1q22r1(2)+r2(2) = 180q1q2r1(2)+r2(2) = fp8q1q2r1(2)+r2(2);其中，fp,普朗克頻率；0，真空介電常數(shù)；q1，q2，單位電荷；r1,第一個電荷到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；r2,第二個電荷到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；L ，該兩個單元電荷之間的距離。

12、6萬有引力定律的拓展之二物體質(zhì)量密度也影響萬有引力，這意味著，兩個物體之間的拓展萬有引力（Fnm）可表達(dá)為：Fnm=（fnm/8）m1m2r1(2)+r2(2)=fnmm1m28r1(2)+r2(2)=fnmm1m22Sr1+Sr2 =（fnpfmp）m1m28r1(2)+r2(2) =（fnpfmp）m1m22Sr1+Sr2=（fnpfmp/8 ）m1m2r1(2)+r2(2) ；其中，fnm=fnpfmp，引力耦合系數(shù)；Fnm，拓展萬有引力；m1，第一個物體的質(zhì)量；m2，第二個物體的質(zhì)量；Sr1，球面的面積（半徑是r1）；Sr2，球面的面積（半徑是r2）；fnp=1,第一個孤立量子體系（物

13、體）的質(zhì)量密度，或，第一個孤立量子體系（物體）的內(nèi)稟頻率；fmp=2,第二個孤立量子體系（物體）的質(zhì)量密度，或，第二個孤立量子體系（物體）的內(nèi)稟頻率；r1,第一個物體到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離；r2,第二個孤立量子體系到該質(zhì)點系的質(zhì)心（O）的距離。這意味著，物體的質(zhì)量密度越大，相互之間的萬有引力也越大。顯然，萬有引力常數(shù)（G）實際上并不是物理學(xué)常數(shù)；萬有引力常數(shù)應(yīng)該稱為萬有引力系數(shù)。值得一提的是，由于，fpfnm;這是庫侖力遠(yuǎn)大于經(jīng)典萬有引力的主要原因。fp,普朗克頻率；fnm=fnpfmp，引力耦合系數(shù)。例如1，質(zhì)量較小的物體圍繞質(zhì)量較大的物體運行；此時，r2r1，r1L；顯然，r1(2)

14、+r2(2)/(r1+r2)(2)1；Fnm=（fnm/8）m1m2r1(2)+r2(2)=fnmm1m28r1(2)+r2(2)=fnmm1m22Sr1+Sr2 =（fnpfmp）m1m28r1(2)+r2(2) =（fnpfmp）m1m22Sr1+Sr2=（fnpfmp/8 ）m1m2r1(2)+r2(2) （fnpfmp/8 ）m1m2(r1+r2)(2)=（fnpfmp/8 ）m1m2L(2)例如2，兩個具有完全相同質(zhì)量的物體相互繞行時；則有，F(xiàn)nm=（fnm/8）m1m2r1(2)+r2(2)=fnmm1m28r1(2)+r2(2)=fnmm1m22Sr1+Sr2 =（fnpfmp）

15、m1m28r1(2)+r2(2) =（fnpfmp）m1m22Sr1+Sr2=（fnpfmp/4 ）m1m2(r1+r2)(2) =（fnpfmp/4 ）m1m2L(2)；7兩個孤立量子體系之間的能量屬性根據(jù)量子三維常數(shù)理論，兩個物體之間的能量（Enm）可表達(dá)為：Enm=fnpfmp (Vnfnp)(Vmfmp)L=fnpfmp (Vnfnp)(Vmfmp)r1+r2 =fnpfmp mnmmL =fnpfmp mnmmr1+r2 =1/npmp mnmmr1+r2，其中，Enm，能量(相對于質(zhì)點系的質(zhì)心），量綱是，*L(2)T(-2)，；mn，第一個孤立量子體系（物體）的質(zhì)量，量綱是，；mm

16、，第二個孤立量子體系（物體）的質(zhì)量，量綱是，；np，第一個孤立量子體系（物體）的介電常數(shù)，量綱是，；mp，第二個孤立量子體系（物體）的介電常數(shù)，量綱是，；L，兩個孤立量子體系(物體）之間的距離，量綱是，L(1)T(0)L(1)T(0)L(1)T(0)。從另一個角度來看，1/Enm=1/fnpfmp Lmnmm=1/fnpfmp r1+r2mnmm=r1fnpfmp mnmm+r2fnpfmp mnmm=1(fnpfmp mnmm）/r1 + 1(fnpfmp mnmm）/r2 =1En + 1Em =Em+EnEmEn Enm，總個孤立量子系統(tǒng)相對于質(zhì)心（總系統(tǒng)的質(zhì)心）的能量，量綱，*L(2)

17、T(-2)；En，總個孤立量子系統(tǒng)相對于第一個孤孤立量子體系（物體）的能量，量綱，*L(2)T(-2)；Em，總個孤立量子系統(tǒng)相對于第二個孤孤立量子體系（物體）的能量，量綱，*L(2)T(-2)。顯然，Enm=EnEmEn+Em 。當(dāng)，En=Em，時；Enm=（1/2）En=（1/2）Em；當(dāng)，EnEm,EnmEm .此外，Enm=(1/2)fnpfmp (Vnfnp)(Vmfmp)L=(1/2)fnpfmp (Vnfnp)(Vmfmp)r1+r2 =(1/2)fnpfmp mnmmL =(1/2)fnpfmp mnmmr1+r2 ，換句話說，1r1+r2 = Enm(Vnfnp)(Vmfmp

18、)fnpfmp = Enm（mnmm）fnpfmp ；當(dāng)，r1r2，時， 1L=1r1 = Enm(Vnfnp)(Vmfmp)fnpfmp = Enm（mnmm）fnpfmp ；當(dāng)，r1L(1)T(0)L(-1)T(0)r2，時， 1L=1r1 = Enm(Vnfnp)(Vmfmp)fnpfmp = Enm（mnmm）fnpfmp ；值得一提的是，對于黑洞來說，史瓦西半徑(R)邏輯是：V=GMR，其中，V,天體逃逸速度,量綱，L(1)T(-1)L(0)T(-1)；M,天體的質(zhì)量，量綱，；R,天體質(zhì)心與被吸引物體質(zhì)心的距離，量綱，L(1)T(0)r2，時， 1L1r1 = Em(Vnfnp)(Vmfmp)fnpfmp = Em（mnmm）fnpfmp = Em（mnmm）fpfp = mmVm(2)mp（NVpfp)（MVpfp)fp=(Vmfmp)Vm(2)mp（NVpfp)（MVpfp)fp； 8兩個孤立量子體系之間的能量-動量