Das Wesen der Gravitation

Das Konzept der Schwerkraft

Die Schwerkraft ist die Wechselwirkung zwischen zwei Teilchen und die treibende Kraft, die zwei Massen aufeinander zu beschleunigt. Es ergibt sich aus den Eigenschaften der Materialqualität.

Geschichte des Verständnisses der Gravitation

Das Konzept der universellen Gravitation wurde erstmals von Newton vorgeschlagen, der glaubte, dass universelle Gravitation die Kraft zwischen zwei Teilchen ist. Alle Objekte mit Masse haben eine gegenseitige Anziehungskraft, die sogenannte universelle Gravitation. Dies wird durch die Formel F=GMm/R² ausgedrückt, wobei R der Abstand zwischen den Schwerpunkten der beiden Objekte ist und die Wirkung der Schwerkraft ein Superdistanzeffekt ist. Diese Anziehung zwischen massiven Objekten ist nicht nur eine Kraft, die zwischen allen Objekten besteht, sondern die Übertragung dieser Anziehung erfolgt auch augenblicklich. Später verwendete Cavendish die Cavendish-Torsionswaage zur Messung der Gravitationskonstante G und bewies das Gesetz der universellen Gravitation. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Wissenschaft traten jedoch Unstimmigkeiten in Newtons Konzept der universellen Gravitation auf, wie etwa hinsichtlich der Ursachen der Fernwirkung, der Obergrenze der Lichtgeschwindigkeit, der Präzession des Merkurs usw.

Um die Theorie zu perfektionieren, verbesserte Einstein das Konzept der universellen Gravitation in der theoretischen Form der allgemeinen Relativitätstheorie weiter. Die allgemeine Relativitätstheorie geht davon aus, dass die Schwerkraft lediglich eine geometrische Eigenschaft der vierdimensionalen Raumzeit und eine Manifestation der Krümmung der Raumzeit aufgrund der Masse der Materie ist. Mit anderen Worten bezieht sich die Schwerkraft auf die geometrische Wirkung von Materie auf die Krümmung der Raumzeit. Die Gravitationsbeziehung zwischen Materie und Raumzeit ist Einsteins Feldgleichung: Rμυ - gμυR/2＝8πGTμυ/c^4. Diese Gleichung ist relativ kompliziert. Ein einfaches Verständnis davon ist die Beziehung zwischen der Verteilung der Materie und ihrem Bewegungszustand und der Krümmung des Raums. Aus dieser Beziehung geht hervor, dass die oben genannten geometrischen Eigenschaften dazu führen, dass sich der Raum durch Objekte krümmt und sich Objekte aufgrund der Krümmung des Raums entlang geodätischer Linien bewegen.

Gleichzeitig schlug die wissenschaftliche Gemeinschaft vor, dass Gravitonen Teilchen sind, die die Schwerkraft übertragen, und dass die Gravitationskraft zwischen zwei Objekten das Gravitationsfeld ist, das die Schwerkraft durch Gravitationswellen überträgt. Mit anderen Worten: Die Schwerkraft ist das Graviton, das die Gravitationskraft zwischen zwei Objekten durch Wellen überträgt. Einerseits wurde das Graviton jedoch noch nicht gefunden; Andererseits ist die Gravitationstheorie der Relativität zwar vollkommener als Newtons Konzept der Gravitation, weist aber auch einige unbefriedigende Aspekte auf, wie etwa das Singularitätsproblem, das Problem der Quantengravitation, das Problem der dunklen Energie usw. Um das Universum und alles in der Welt besser zu verstehen, könnten vollkommenere Theorien entstehen und aktiv an die Spitze der Wissenschaft aufsteigen. Dennoch ist die Relativitätstheorie in weiten Teilen immer noch hochwissenschaftlich.

Neues Verständnis der Schwerkraft

Die allgemeine Relativitätstheorie korrigierte Newtons Gravitationsmängel, war jedoch in ihrer Erklärung des Wirkungsmechanismus der Schwerkraft relativ implizit. Neng Ziyuan möchte dies hier auf der Grundlage seiner Erkenntnisse zum Ausdruck bringen. Der Artikel ist oberflächlich und bringt nur kurz persönliche Ansichten zum Ausdruck.

1. Die Natur der Schwerkraft

Obwohl Newtons Gravitationstheorie Mängel aufweist, hängt die Stärke der Schwerkraft zwangsläufig mit der Masse der Objekte und der Entfernung zwischen ihnen zusammen. Egal, ob es so klein wie ein Teilchen oder so groß wie ein schwarzes Loch ist: Je größer die Masse und je kleiner die Entfernung, desto größer ist die Gravitationskraft zwischen Objekten. Dies ist unbestreitbar. Obwohl auch Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ihre Unvollkommenheiten aufweist, ist es dennoch eine Tatsache, dass Masse die Krümmung der Raumzeit verursacht und dass die Krümmung der Raumzeit dazu führt, dass sich Objekte entlang von Geodäten bewegen. Obwohl das Graviton nicht gefunden wurde und die bestehende Theorie möglicherweise Unstimmigkeiten in ihren Annahmen über die Eigenschaften des Gravitons aufweist und der Mechanismus der Theorie zur Energieübertragung durch das Graviton möglicherweise ebenfalls überarbeitet werden muss, aber ich glaube, dass die Existenz des Gravitons auch ein unvermeidliches Ereignis in der Schwerkraft ist. Kombiniert man diese Faktoren, lässt sich die Schwerkraft folgendermaßen ausdrücken: Die Masse der Materie verursacht die Krümmung der Raumzeit, was dazu führt, dass sich Materie einander nähert. Durch die Masse der Annäherungstendenz können Objekte Gravitonen aufnehmen und so beschleunigt werden. Dies ist die Essenz der Schwerkraft.

Gravitation ist die Wechselwirkung aller Massen, die sich als Anziehung äußert. Unabhängig davon, ob es durch die Krümmung der Raumzeit verursacht oder durch das Einfangen von Gravitonen beschleunigt wird, hat es seinen Ursprung in der Masse und ist eine Eigenschaft der Masse selbst. Es ist nur so, dass diese Eigenschaft eine gewisse Auswirkung hat und eine Kraftrolle spielt, sodass es sich sowohl um eine Eigenschaft der Masse als auch um eine Kraft zwischen Objekten handelt. Wenn wir sagen, dass es eine Eigenschaft ist, beziehen wir uns auf das Objekt selbst. wenn wir von einer Kraft sprechen, meinen wir die Beziehung zwischen einem Objekt und einem anderen Objekt. Denn Newton sagte, dass Kraft die Wechselwirkung zwischen Objekten ist. Schwerkraft ist die Wechselwirkung zwischen Objekten mit Masse, unabhängig davon, in welcher Form die Masse vorliegt. unabhängig davon, ob es sich bei der Wechselwirkung um einen geometrischen Effekt handelt, Partikel beteiligt sind oder sie durch andere Faktoren verursacht wird, handelt es sich tatsächlich um die Wechselwirkung zwischen zwei Objekten, sodass die Schwerkraft eine Anziehungskraft darstellt.

2. Gravitationsmechanismus

Da die Schwerkraft eine Kraft zwischen massiven Objekten ist, stellt sich die Frage, wie sie funktioniert, das heißt, was ist der Mechanismus der Schwerkraft?

Erstens der Raum-Zeit-Effekt

Zu Beginn der Entstehung des Universums existierte Materie nur in Form von Energie, und es gab nur Energie im Raum und in der Zeit des Universums. Mit der kontinuierlichen Entwicklung und Ausdehnung des Raums und der Zeit des Universums erschien die Form der Masse im Universum, das heißt, Materie erschien im Raum und in der Zeit des Universums in Form von Masse. Materie tritt im Universum in Form von Masse auf und ist in Form verschiedener Objekte an verschiedenen Stellen in der Raumzeit des Universums verteilt, wodurch die Raumzeit des Universums in unterschiedlichem Ausmaß gekrümmt wird. Je größer die Masse des Objekts ist, desto stärker ist die Krümmung des materiellen Raums. Andererseits legen Objekte zwischen zwei Punkten im Raum nur eine kurze Distanz zurück. In der euklidischen Geometrie ist das Liniensegment zwischen zwei Punkten in derselben Ebene das kürzeste, d. h. das Liniensegment ist eine geodätische Linie, sodass ein frei bewegliches Objekt entlang der Länge des Liniensegments laufen muss. Die durch Masse gekrümmte Raumzeit ist eine nichteuklidische Geometrie, bei der die Ebenen gekrümmt sind und die Linien mit kurzer Reichweite ebenfalls zu gekrümmten Linien komprimiert sind. Mit anderen Worten: Die Raumzeit mit Masse ist eine gekrümmte Raumzeit, in der es keine nennenswerte Ebene gibt. Daher ist die Kurzstreckenlinie, auf der sich ein Objekt in einer gekrümmten Raumzeit bewegt, eine gekrümmte Geodäte. Daher geht die allgemeine Relativitätstheorie davon aus, dass die Schwerkraft ein Effekt der Raum-Zeit-Geometrie ist.

Zweitens die Qualität der Quelle

Gravitation ist ein Effekt der Raum-Zeit-Geometrie. Wenn sich zwei massereiche Objekte in der gekrümmten Raumzeit einander nähern, werden beide dabei beschleunigt. Je größer die Massen der beiden Himmelskörper sind, desto stärker ist die Raumzeit um sie herum gekrümmt; Je näher die beiden Himmelskörper beieinander liegen, desto größer ist der kombinierte Effekt der Krümmung des Systemraums. Auf diese Weise wird die universelle Gravitation natürlich deutlicher und verkommt zu Newtons Theorie. Sie ist die perfekte Verkörperung des Ausdrucks F=GMm/R². Je größer also die Masse der beiden Teilchen ist, desto kleiner ist der Abstand zwischen ihnen und desto größer ist die Gravitationskraft. Auch wenn dieser Ausdruck im Rahmen der Relativitätstheorie fehlerhaft ist, gilt unter gleichen äußeren Umgebungsbedingungen: Je größer die Masse der beiden Objekte und je geringer der Abstand zwischen ihnen, desto größer ist ihre Gravitationskraft. Diese Schlussfolgerung ist eine unbestreitbare Feststellung.

Obwohl die Schwerkraft geometrische Effekte hat, kommt dieser geometrische Effekt von der Masse und die Stärke der Schwerkraft hängt mit der Masse zusammen, also kommt sie von der Masse. und da der Gravitationsprozess einen Energieaustausch beinhaltet, ist er nicht auf geometrische Effekte beschränkt, sondern im Wesentlichen eine Eigenschaft der Masse. Bei der Gravitationskraft kommt es zu einem Energieaustausch, der auch mit einem Austausch bzw. einer Übertragung von Teilchen einhergehen dürfte. Lass uns darüber nachdenken. Unter dem Einfluss der Schwerkraft beschleunigen beide Objekte; wenn auch im Rahmen der Relativität, nimmt auch ihre Masse zu. Unabhängig davon, ob die Geschwindigkeit oder die Masse zunimmt, nimmt die Gesamtenergie der Materie zu. Woher kommt diese Energie und wie entsteht sie? Diese beiden Probleme betreffen zwangsläufig die Umwandlung von Energie und die Bewegung von Teilchen.

Drittens, Partikelmechanismus

Unter dem Einfluss der Schwerkraft nimmt die Energie der beiden Himmelskörper ständig zu. Diese Energie muss von anderen Orten übertragen werden, sonst gilt das Energieerhaltungsgesetz in der Schwerkraft nicht. Um das Forschungsproblem zu vereinfachen, erfassen wir diese beiden Himmelskörper nun als A bzw. B und isolieren dann das System, in dem sie sich befinden, vollständig vom Rest der Raumzeit im Universum. Auf diese Weise werden A, B und die Raumzeit, in der sie sich befinden, zu einem isolierten System, das keine Beziehung zur Außenwelt hat. In diesem isolierten System gibt es drei Arten von Substanzen, nämlich die Planeten A und B, das Gravitationsfeld von AB und das Raum-Zeit-Energiefeld, in dem sich AB befindet. Unter der Einwirkung der Schwerkraft nehmen die Energien von A und B zu. Gemäß dem Energieerhaltungssatz stammt die erhöhte Energie entweder aus dem AB-Gravitationsfeld, aus dem AB-Raum-Zeit-Energiefeld oder aus dem kombinierten Feld beider. Hier muss klargestellt werden, dass das Gravitationsfeld das durch AB verursachte Energiefeld ist. während das Raum-Zeit-Energiefeld das Energiefeld der materiellen Raumzeit selbst ist. Auch ohne AB existiert dieses Feld noch, es kann jedoch zu einigen Änderungen kommen, und das Raum-Zeit-Energiefeld existiert oft früher als Himmelskörper und Planeten.

Nehmen wir nun an, dass die erhöhte Energie von AB aus der reduzierten Energie des Gravitationsfelds von AB umgewandelt wird und dass für diesen Umwandlungsprozess ein sich ausbreitendes Teilchen erforderlich ist, und dieses Teilchen wird Graviton genannt. Andernfalls würde sich bei Vorhandensein der Schwerkraft die Energie von einem Ort aus dem Nichts an einen anderen Ort bewegen und dort umgewandelt werden, ohne dass dafür Teilchen transportiert werden müssten. Dies wird jedoch nicht passieren, wenn keine Schwerkraft vorhanden ist. Wenn Gravitationsenergie vorhanden ist, wird sie umgewandelt und es besteht keine Notwendigkeit für die Ausbreitung von Gravitonen. Wenn keine Gravitationsenergie vorhanden ist, findet keine Umwandlung statt. Dies ist ein unvorstellbares Ereignis. Daraus können wir ersehen, dass das Graviton die Energie des Gravitationsfelds trägt, sie dann auf A oder B überträgt und sie dann in die Geschwindigkeit (kinetische Energie) oder Masse von A oder B umwandelt. Auf diese Weise erhöht sich unter der Einwirkung der Schwerkraft die Energie von AB und die potentielle Systemenergie von AB verringert sich, und die verringerte potentielle Energie ist genau gleich der erhöhten Energie (der Summe aus kinetischer Energie und Massenenergie). Das Obige ist lediglich eine Annahme, da die erhöhte Energie auch aus der Energie des Raum-Zeit-Energiefelds oder seines zusammengesetzten Felds umgewandelt werden kann. Doch egal, um welche Situation es sich handelt, der Umwandlungsmechanismus ist ähnlich: Die übertragenen Teilchen können als Gravitonen bezeichnet werden, und die potentielle Energie wird während des Aktionsprozesses in die Energie des Objekts umgewandelt (diese potentielle Energie kann, sei es Gravitationspotentialenergie, Raum-Zeit-Potentialenergie oder zusammengesetzte Feldpotentialenergie, einfach als potentielle Energie bezeichnet werden). Der Natur der Materie entsprechend besitzt jede Materie die duale Natur von Welle und Teilchen, sodass die von Gravitonen im Systemfeld übertragene Energie wellenförmig ist und der Übertragungsprozess zudem zeitabhängig ist. Moderne wissenschaftliche Theorien zeigen, dass die Schwerkraft mit Lichtgeschwindigkeit übertragen wird. Die Aktualität der Gravitationsübertragung hängt direkt mit der Leistung der Gravitonen zusammen. Sobald wir die Leistung von Gravitonen herausgefunden haben, werden wir natürlich auch die Natur der Gravitationsgeschwindigkeitsübertragung verstehen. Wir versetzen das AB-System zurück in die gewaltige Raumzeit der kosmischen Materie. Obwohl die gewaltige Raumzeit mit dem kleinen System verbunden ist (Austausch von Materie und Energie), wird der Mechanismus der Schwerkraft durch die Rückkehr der Materie nicht versagen.

Zusammenfassend lässt sich das Wesen der universellen Gravitation wie folgt ausdrücken: Die Schwerkraft ist ein Masse-Energie-Effekt von Materie und Raumzeit. Es entsteht aus Masse, entsteht in der Krümmung der Raumzeit und vervollständigt den Energietransfer durch Gravitonen. Die Folge ist, dass zwei Massen schneller aufeinander zubeschleunigen oder sogar zu einer verschmelzen oder dass ein Himmelskörper mit großer Masse weiter kollabiert.

Alle Rechte vorbehalten bei Nengziyuan. Zuwiderhandlungen werden geahndet!