萬(wàn)有引力定理的拓展

萬(wàn)有引力定理的拓展胡良摘要：宇宙天體的質(zhì)量是一個(gè)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(shí)，就只能處于從屬地位。麥克斯韋方程組在洛倫茲變換之下，是保持協(xié)變的。但是，麥克斯韋方程組在伽利略變換之下，卻是非協(xié)變的。萬(wàn)有引力常數(shù)是萬(wàn)有引力的核心邏輯；最大的信號(hào)速度（真空中的光速）是相對(duì)論的核心邏輯；而普朗克常數(shù)則是量子力學(xué)的核心邏輯。關(guān)鍵詞：天體，質(zhì)量，萬(wàn)有引力，協(xié)變性原理，坐標(biāo)變換，波粒二象性，萬(wàn)有引力常數(shù)，卡文迪許扭秤，測(cè)量，光子，電子，質(zhì)量，能量，動(dòng)量，相對(duì)論，量子力學(xué)，電磁學(xué)，普朗克常數(shù)0引言宇宙天體的質(zhì)量是一個(gè)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(shí)，就只能處于從屬地位。例如，衛(wèi)星的質(zhì)量小于行星，因此，衛(wèi)星圍繞行星運(yùn)行；行星的質(zhì)量小于恒星，因此，行星圍繞恒星運(yùn)行。顯然，當(dāng)小質(zhì)量天體遇到大質(zhì)量天體的時(shí)，就會(huì)被其引力捕獲為其附屬天體。例如，在引力作用下，月球圍繞著地球旋轉(zhuǎn)；地球又圍繞著太陽(yáng)系旋轉(zhuǎn)；太陽(yáng)又繞著銀河中心轉(zhuǎn)。由于整個(gè)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)。這意味著，宇宙中的天體之間的運(yùn)動(dòng)總是圍繞一個(gè)共同的質(zhì)心進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。1協(xié)變性原理與量綱任何一個(gè)物理量都具有量綱，協(xié)變性原理就是指物理量的量綱保持不變。從廣義的角度來(lái)看，就是物理規(guī)律在坐標(biāo)變換下形式保持不變（協(xié)變性是相對(duì)于某一個(gè)具體的坐標(biāo)變換而言的）。假設(shè)有一個(gè)坐標(biāo)變換（S），如果是協(xié)變的；則具有如下的特征：

第一個(gè)特征，只要其在一個(gè)坐標(biāo)系中所有的物理學(xué)分量都是零，則經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換（S）變到任何一個(gè)坐標(biāo)系中，所有的物理學(xué)分量也全都是零。

第二個(gè)特征，如果其在一個(gè)坐標(biāo)系中所有的物理學(xué)分量不都是零，那么經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換（S）變到任何一個(gè)坐標(biāo)系中，所有的物理學(xué)分量也不都是零。第三個(gè)特征，在任何情況下，物質(zhì)的量綱都是相同的，相同的物理屬性的量綱也都是相同的。

反之，非協(xié)變具有如下的特征：第一個(gè)特征，在一個(gè)坐標(biāo)系中所有的物理學(xué)分量都是零；而經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換（S）到另一個(gè)坐標(biāo)系（N）時(shí)，其物理學(xué)分量可能不是零。

第二個(gè)特征，在一個(gè)坐標(biāo)系中所有的物理學(xué)分量不都是零，那么經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換（S）到另一個(gè)坐標(biāo)系（N）時(shí)，其物理學(xué)分量有可能全是零。

顯然，如果表達(dá)一個(gè)物理規(guī)律方程中所涉及到的所有的物理量都是保持協(xié)變的；則整個(gè)方程在坐標(biāo)變換（（S）下，方程的形式就保持不變了（具有協(xié)變性）。例如，麥克斯韋方程組在洛倫茲變換之下，是保持協(xié)變的。但是，麥克斯韋方程組在伽利略變換之下，卻是非協(xié)變的。總之，從物質(zhì)的內(nèi)稟屬性來(lái)看，總是協(xié)變的（體現(xiàn)為量子化屬性）；而從物質(zhì)與物質(zhì)相互之間的相對(duì)屬性來(lái)看，則是非協(xié)變的（體現(xiàn)為連續(xù)化屬性）。2物理學(xué)的質(zhì)心系質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)心含義，第一點(diǎn)含義，是指質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)量中心；質(zhì)量中心是指物質(zhì)系統(tǒng)上被認(rèn)為質(zhì)量集中在此的一個(gè)假想點(diǎn)（質(zhì)心）。第二點(diǎn)含義，表征質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量分布；該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量等價(jià)于質(zhì)點(diǎn)系的總質(zhì)量；而該質(zhì)點(diǎn)上的作用力則等于作用于質(zhì)點(diǎn)系上的所有外力平行地移到這一點(diǎn)上；質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)跟一個(gè)位于質(zhì)心的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式相同。

假如用，m1,m2,...,mi,..用,r1,r2,...,ri用,rc,表達(dá)質(zhì)心的矢徑用,M,則有,rc=m從另一個(gè)角度來(lái)看，則有，xc=miximi=m更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，用,V1,V2,...,Vi,,Vn,分別表示各質(zhì)點(diǎn)的矢量速度;用則有，Vc=m用,α1,α2,...,αi,,αn,分別表示各質(zhì)點(diǎn)的矢量加速度;用則有，αc=m值得一提的是，d2rcdt其中，F(xiàn)i(2萬(wàn)有引力的經(jīng)典內(nèi)涵對(duì)于一個(gè)孤立量子體系（）與另一個(gè)孤立量子體系（）之間聯(lián)系來(lái)說(shuō)：兩個(gè)孤立量子體系之間的相對(duì)萬(wàn)有引力（F）來(lái)說(shuō)，可表達(dá)為：F=Gmn?mmL(2)=G=fp從另一個(gè)角度來(lái)看，相對(duì)萬(wàn)有引力（F）可表達(dá)為，F(xiàn)romanotherpointofview,therelativegravitationalforce(F)canbeexpressedas,F=Gmn?mmL(2)=14πε0=mn?αn=mn?[Vn(2)=mm?αm=mm?[Vm(2)/λbn而And.,，and.及，。其中，L，該兩個(gè)孤立量子體系之間距離，量綱是，>[L^(1)T^(0)]<；，的相對(duì)加速度，量綱是，>[L^(1)T^(-2)]<；，的相對(duì)加速度，量綱是，>[L^(1)T^(-2)]<；，的內(nèi)稟一維空間速度（內(nèi)稟屬性），量綱是，<[L^(1)T^(-1)]>；，的內(nèi)稟一維空間速度（內(nèi)稟屬性），量綱是，<[L^(1)T^(-1)]>；，表達(dá)的背景空間頻率（來(lái)自于），其量綱是，>[L^(0)T^(-1)]<；，表達(dá)的背景空間頻率（來(lái)自于），其量綱是，>[L^(0)T^(-1)]<。，表達(dá)背景空間波長(zhǎng)（來(lái)自于），其量綱是，>[L^(1)T^(0)]<；，表達(dá)背景空間波長(zhǎng)（來(lái)自于），其量綱是，>[L^(1)T^(0)]<。2量子三維常數(shù)理論與萬(wàn)有引力根據(jù)量子三維常數(shù)理論，該兩個(gè)孤立量子體系之間一定存在一個(gè)平衡支點(diǎn)（O），從該兩個(gè)孤立量子體系輻射相同頻率的光子到平衡支點(diǎn)（O），則該平衡支點(diǎn)（O）收到的光子頻率完全相同。該平衡支點(diǎn)（O）Itisworthnotingthattheremustbeanequilibriumfulcrum(O)betweenthetwoisolatedquantumsystems;Thephotonsofthesamefrequencyareradiatedfromthetwoisolatedquantumsystemstotheequilibriumfulcrum(O),thentheequilibriumfulcrum(thereceivedphotonshavethesamefrequency).值得注意是，該平衡支點(diǎn)（O）不一定處于該兩孤立量子的平分點(diǎn)。類似于，對(duì)于杠桿平衡來(lái)說(shuō)，杠桿的支點(diǎn)（O）并不一定要求在中間。Itisworthnotingthattheequilibriumfulcrum(O)isnotnecessarilyatthebisectorofthetwoisolatedquanta.Similarly,forleverbalance,thefulcrum(O)oftheleverdoesnotnecessarilyneedtobeinthemiddle.從另一個(gè)角度來(lái)看，杠桿的支點(diǎn)（O）體現(xiàn)了物理學(xué)的核心邏輯；從廣義的角度來(lái)看，萬(wàn)有引力的底層邏輯是杠桿平衡；能量守恒定理的底層邏輯也是杠桿平衡。Fromanotherperspective,thefulcrum(O)oftheleverembodiesthecorelogicofphysics;fromabroadperspective,theunderlyinglogicofuniversalgravitationisleverbalance;theunderlyinglogicofthelawofconservationofenergyisalsoleverbalance.此外，當(dāng)該兩個(gè)孤立量子體系之間距離（L）發(fā)生變化是，相應(yīng)的萬(wàn)有引力（F）大小也發(fā)生變化。該兩個(gè)孤立量子體系之間存在平衡支點(diǎn)（O）的位置也跟隨相應(yīng)變化。Inaddition,whenthedistance(L)betweenthetwoisolatedquantumsystemschanges,thecorrespondinggravitationalforce(F)alsochanges.Thepositionoftheequilibriumfulcrum(O)betweenthetwoisolatedquantumsystemsalsochangesaccordingly.根據(jù)量子三維常數(shù)理論，真實(shí)的萬(wàn)有引力（F/）F/=Gmn?mm[Ln=14πε0其中，Lno，孤立量子體系（）到平衡支點(diǎn)（O）的距離，量綱，>[L^(1)T^(0)]<；Lmo，孤立量子體系（）到平衡支點(diǎn)（O）的距離，量綱，>[L^(1)T^(0)]<；值得一提的是，L=Lno+Lmo，表達(dá)該兩個(gè)孤立量子體系之間距離，量綱，>[L^(1)T^(0顯然，當(dāng)，Lno則有，F(xiàn)/=G(Vn=fp?N?這意味著，兩個(gè)孤立量子體系之間的真實(shí)萬(wàn)有引力（F/）比相對(duì)萬(wàn)有引力（F）3量子三維常數(shù)理論與宏觀物體的波粒二象性根據(jù)量子三維常數(shù)理論，假設(shè)，宇宙中，只有二個(gè)孤立量子體系；第一個(gè)孤立量子體系是地球（A）；第二個(gè)孤立量子體系是月球（B）；該兩個(gè)孤立量子體系之間一定存在一個(gè)平衡支點(diǎn)（O），從該兩個(gè)孤立量子體系輻射相同頻率的光子到平衡支點(diǎn)（O），則該平衡支點(diǎn)（O）收到的光子頻率完全相同。假設(shè)以該平衡支點(diǎn)（O）為觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)），并且，該觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）保持靜止?fàn)顟B(tài)。從另一個(gè)角度來(lái)看，觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）就是質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)心（O）。則，該兩個(gè)孤立量子體系相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的運(yùn)動(dòng)方式，就體現(xiàn)為波粒二象性。第一種情況，第一個(gè)孤立量子體系（例如，地球）及第二個(gè)孤立量子體系（例如，月球），同時(shí)，向觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生碰撞（假設(shè)是，彈性碰撞），然后，再反彈；由于萬(wàn)有引力，必然，又會(huì)重新落向觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）；依此循環(huán)。這意味著，第一個(gè)孤立量子體系（地球）及第二個(gè)孤立量子體系（月球）相到于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）都發(fā)生上下方向的周期運(yùn)動(dòng)。顯然，孤立量子體系具有粒子屬性。值得注意的，相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)），兩者振動(dòng)的周期相同，但兩者振動(dòng)的幅度不一樣（因?yàn)椋瑑烧叩馁|(zhì)量不同）。第二種情況，第一個(gè)孤立量子體系（地球）及第二個(gè)孤立量子體系（月球），同時(shí)，相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）作圓周運(yùn)動(dòng)（屬于周期運(yùn)動(dòng)）。這意味著，第一個(gè)孤立量子體系（地球）及第二個(gè)孤立量子體系（月球）圍繞觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）作圓周運(yùn)動(dòng)（屬于周期運(yùn)動(dòng)）。孤立量子體系體現(xiàn)了波動(dòng)屬性。值得注意的，相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)），兩者運(yùn)動(dòng)的周期相同，但兩者運(yùn)動(dòng)的周長(zhǎng)不一樣（因?yàn)?，兩者的質(zhì)量不同）。第三種情況，由第一種運(yùn)動(dòng)方式（粒子屬性）與第二種運(yùn)動(dòng)方式（波動(dòng)屬性）疊加在一起。體現(xiàn)了，孤立量子體系的粒子運(yùn)動(dòng)屬性疊加孤立量子體系的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)屬性。第一個(gè)孤立量子體系（地球），向觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)；從左邊（或右邊）通過(guò)觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）后，再?gòu)挠疫叄ɑ蜃筮叄┓聪蜻\(yùn)動(dòng)；同時(shí)，第二個(gè)孤立量子體系（地球），向觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)；從右邊（或左邊）通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)后，再?gòu)淖筮叄ɑ蛴疫叄┓聪蜻\(yùn)動(dòng)。依此循環(huán)。相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）來(lái)說(shuō)，體現(xiàn)為波粒二象性。從形象的角度來(lái)看，平衡支點(diǎn)（O）類似于杠桿的支點(diǎn)（O）；但值得注意是，杠桿的兩端的物體可朝向平衡支點(diǎn)（O）往返運(yùn)動(dòng)（周期性往返）；杠桿的兩端的物體又圍繞平衡支點(diǎn)（O）作圓周運(yùn)動(dòng)（周期性圓周運(yùn)動(dòng)）。從另一個(gè)角度來(lái)看，第一個(gè)孤立量子體系（例如，地球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的離心力等于第二個(gè)孤立量子體系（例如，月球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的離心力。第一個(gè)孤立量子體系（例如，地球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的離心力(F1)F1其中，F(xiàn)1，第一個(gè)孤立量子體系（例如，地球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）量綱，<[L^(3)T^(-1)]>*>[L^(1)T^(-2)]<；m1，第一個(gè)孤立量子體系（例如，地球）的質(zhì)量，量綱，<[L^(3)T^(-1)]r1，第一個(gè)孤立量子體系（例如，地球）到達(dá)觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）量綱，>[L^(1)T^(0)]<；ω，孤立量子體系（例如，地球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的角速度，量綱，>[L^(0)T^(-1)]<第二個(gè)孤立量子體系（例如，月球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的離心力(F2)F2其中，F(xiàn)2，第二個(gè)孤立量子體系（例如，月球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）量綱，<[L^(3)T^(-1)]>*>[L^(1)T^(-2)]<；m2，第二個(gè)孤立量子體系（例如，月球）的質(zhì)量，量綱，<[L^(3)T^(-1)]r2，第二個(gè)孤立量子體系（例如，月球）到達(dá)觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）量綱，>[L^(1)T^(0)]<；ω，孤立量子體系（例如，月球）相對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的角速度，量綱，>[L^(0)T^(-1)]<顯然，F(xiàn)1=m或，m1根據(jù)量子三維常數(shù)理論，萬(wàn)有引力更深層的邏輯是：F1=m1?=G(Vn?fn)=14πε0更進(jìn)一步來(lái)看，根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)理論，F(xiàn)=Gmn?mmL(2)=14πε0(Vn值得一提的是，SL=4πL(2)=4πr1(2)+4πr2其中，F(xiàn)，經(jīng)典萬(wàn)有引力，量綱，<[L^(3)T^(-1)]>*>[L^(1)T^(-2)]<；L，兩個(gè)孤立量子體系之間的距離，量綱，>[L^(1)T^(0)]<；r1,第一個(gè)孤立量子體系到觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的距離，量綱，>[L^(1)T^(0)]<r2,第二個(gè)孤立量子體系到觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的距離，量綱，>[L^(1)T^(0)]<SL，球面的面積（半徑是L），量綱，>[L^(2)T^(0)]<值得一提的是，r1=Lno;r2=Lmo；L=r而，假設(shè)以該平衡支點(diǎn)（O）則真實(shí)的萬(wàn)有引力（F∕）F∕=f=（其中，F(xiàn)∕，真實(shí)的萬(wàn)有引力，量綱，<[L^(3)T^(-1)]>*>[L^(1)T^(-2)]<r1,第一個(gè)孤立量子體系到觀測(cè)點(diǎn)（坐標(biāo)原點(diǎn)）的距離，量綱，>[