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由“长度收缩”效应引发的猜想

2018-01-25 22:09:19   作者:王军礼   来源:大科技·科学之谜   分享:扫描到手机

由“长度收缩”效应引发的猜想, “长度收缩”是一种相对论效应,它是指高速运动的物体在运动方向上的长度会缩短。由于,在物体运动的方向上的这种“长度收缩”,导致物体的体积减小,又因为

王军礼由“长度收缩”效应引发的猜想

 “长度收缩”是一种相对论效应,它是指高速运动的物体在运动方向上的长度会缩短。由于,在物体运动的方向上的这种“长度收缩”,导致物体的体积减小,又因为此时还有质量增大的相对论效应,因此,此时物体的密度一定增大。引力场是能量的聚集效应,物体密度增大从而使该物体产生的引力场增强。

在广义相对论中,加速度与引力场是等价的。如果物体以很高的初速度做加速运动,那么除了“长度收缩”而引起的引力场增强之外,还有由于加速度而附加的引力场。因此,一个以很高的速度做变速运动的物体所产生的引力场来源于速度(要求速度数值很大)、速度的变化(加速度)以及物体静止时所固有引力场。

正如电流(定向运动的电荷)和电流的变化(运动电荷整体的加速度)都能产生磁场,稳恒电流产生稳恒磁场,变化的电流产生变化的磁场,引力场也与之类似,高速与加速度都能形成引力场。但是引力场还有一种来源:物质质量的聚集。反过来猜想一下,电荷的定向速度和加速度能形成磁场,那么电荷的聚集能否也像物质聚集形成引力那样而形成磁场?换言之,电荷周围是否有可能既存在电场又存在磁场呢?

高速运动的物体一旦具有加速度,就会使由于“长度收缩”而增强了的那部分引力场按照同样的变化率变化,加速运动的物体周围伴随着引力场同样的加速运动,也就是伴随着变化的引力场,如果从电场、磁场互相激发的角度来类比引力场,那么在这种变化的引力场中很可能还存在一种能够与引力场互相激发的未知场。而这种未知场与引力场互相激发就形成一种引力波与未知波正交振动的复合波。根据电场、磁场、引力场以及物理规律的对称性可以推测出这种未知场的一些性质:这种未知场是一种非保守场,即由未知场产生的未知作用力是一种耗散力,稳恒的未知场是一种有旋无源场。

倘若这种未知场的确存在,那么引力就与由未知场产生的未知作用力相统一了,统称为引力未知相互作用。当引力场与未知场其中一个变化时,它们就会互相激发,形成引力波与未知波正交叠加后的复合波向周围空间传播开来。

这样以来,引力场与未知场复合后形成的引力未知场就与电磁场的规律完美的对称了。现代物理学理论已经预言了引力波的存在,但是引力波极其微弱,需要在超大质量天体附近测量,很难用现有的方法和设备检测出来。有朝一日,引力波一旦被确凿的证实存在,我想它不仅仅单纯的是引力波,而是引力波与未知波的复合体。到那时,就会形成电磁相互作用、引力未知相互作用、弱相互作用以及强相互作用的完全大统一。我坚信引力波与这种未知波都是存在的,自然界的规律是对称的、和谐统一的。

本文首发于《大科技·科学之谜》2014年第4期。

作者简介:王军礼,微科普创始人、名誉主编,中国科学院国家天文台《中国天文快讯》主编,未知场猜想提出者,系中国科普作家协会会员,中国科技新闻学会会员,中国物理学会会员,中国科学技术史学会物理学史专业委员会会员,中国科学院国家天文台LAMOST项目宇宙驿站站长成员,新浪微博专家委员会专家,中科院《科学智慧火花》、科技新报等多家平台专栏作者。致力于通过信息技术进行“科学与人文并重”思想和知识的传播。

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