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满足了殿下 发布于2018-04-23 17:29
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经典力学补完计划:看完“生命之花”之后有感而发之作

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有图片的链接: https://pan.baidu.com/s/1vvLweRHJKcefLs5c4Z_0WQ 密码: xey9
物质论

  
前言

 
机械是人类一切技术发展的基础物质形式。时至今日,人类迈入电磁时代,各种电器组件的制造依旧是依赖于机械,电器组件也属于机械的一种形式.
 
机械由一块或多块零件构成,零件之间--零件与外界间通过力的作用来联系,零件无论大小一律是三维环境中的几何体。本书把宇宙做为机械系统来分析,期望提供一种脚踏实地的方法,使人们能像理解机械中零件运作一样严谨而轻松地理解宇宙中物体的运作,以此使本理论系统能较之于当前主流理论系统更进一步服务于技术的进步。
 
本书将视具体情况的发展进行补充修订。
 
在“意识---物质---技术”的次序上,本书着重对物质---技术范畴的问题进行解决,其次是意识---物质范畴的问题。
 
 
 
一、             概述

 
1、  边界

 
机械由零件构成,零件是三维环境中的几何体,这些几何体是物体,因此把宇宙看作一个机械系统,那构成宇宙的零件也只能是物体。人类之所以能生产和利用机械,是因为构成机械的零件和人体一样,都是物体,它们之间就会产生名为的互动事件,名为的事件仅产生于不同物体之间,它是改变物体运动和形态的唯一事件。
 
物质是宇宙中所有物体的统称。物体在《机械化物质论》的背景下,只能是三维环境中的几何体。总之一句话,是物体组成了我们这个宇宙中的物质世界。因此,在本思想中除物质”“物体外的一切其他概念,都是用来描述这两个概念的,这与现在的《机械设计》是相通的。
 
在机械设计中,每个零件做成三视图或屏幕中的3D模型,这样才便于加工和装配,在分析机械工作过程的时候,也是根据零件的材料力学性质和三维几何外形来阐述的,由此可以事先给出机械物质论要解决的问题范围,主要包括---宇宙由何种材料构成、构成宇宙的材料具有哪些力学性质、“材料”在三维环境中的几何形态、材料构成的零件是如何相互配合联系的。
 
人类为了更好的进行机械设计制造,在计算机技术的基础上发明了三维建模应用软件,我们可以使用这些软件,把预想生产的零件以直观的三维几何形态事先展现在电脑屏幕上,这样做对机械设计的好处不言而喻……但我们还可以从中得到一些理论方面的启示,之于《机械化物质论》而言,该启示在于向我们传达了一种物质体具有边界的信息,边界是不同物体进行个体区分的主要依据。通过观察可以得出,“边界”具有如下特点:
 
a、直观性
通过人类的视觉或触觉可以直观感受到边界的存在,人类的物质头脑可以完全读取并有效处理这个信息。
 
b、自立性
对于不同的几何体,它们的边界是互相断开的。对于单个几何体对像,其边界是完美包裹的。对于任何一个可以单独拿出来与其他同类进行区分的物体,我们永远看不到“断开的边界”“有缺损的边界”“错位的边界”
 
c、绝对性
边界的厚度是无穷小的,它和外部空间保持了明确的区分,无论把边界处放大多少倍,总是无法观察到边界对外部空间的干涉。
 
d、双极性
边界具有正面负面,如同数学中的正和负。但是对于任何边界而言,由于它是无数个点组成的,而点是没有正面和负面区别的,是两者的均衡混合体,因此,最原始的边界,既是正面也是负面,除非给定一些条件,使其锁定为正或负。这些条件会在下面详细解释。

2、  接触
 
在给出了物质体的边界特点后,就能继续向深层发展概念。既然物质体具有边界,且一切物质的运动和形状的改变都要通过的方式来达成--------那么这个事件是在什么情况下才发生的呢?本书给出的回答是接触接触的概念是建立在边界概念上的,接触发生的前提是物质体具有边界。因此对于接触的定义如下:
 
物体A和物体B,它们的边界相交于一点,图2所示,可理解为两个绝对刚性球的接触,无论这两个绝对刚性球有多么庞大,在接触时,其接触面积总为无穷小,可以把这个无穷小的面积看作两球几何边界的重合点,即接触交点”,简称触点

 
当然,接触发生时不一定产生力,但是不接触一定不会产生力,这里涉及到一个几何组合逻辑上的自然规则问题,在下面的内容中本书会做详解。
 
3、  形状
 
根据上述铺垫,现在能进一步给出物体的形状。众所周知,在相对现实的三维物质世界中,物体的几何特征是各异的,什么形状都有,但在《机械物质论》中本人还是要提出-----宇宙中无论什么物质形态,全部由基本物体构成。在上面已经提过,物体是三维环境中的几何体,在这个前提下,基本物体若要作为构成全部物体的通用物体,在《机械物质论》中它也只能是三维环境中的几何体。
 
我相信,唯有最完美、最简洁、最平衡---为各种物理可能性提供均等机会的几何体才能但此重任。具有这种特点的几何体毫无疑问是“球面体”,这就是为什么在上述图示中采用球面投射来做说明的原因。
 
4材料的力学性质。
 
 
互相侵彻:不同物体的边界在接触后,互相浸入到对方中,产生共同拥有的相交部分。
 
互相阻隔:不同物体的边界在接触后,互相阻止了原本的惯性运动,它们的边界互相隔离于触点。
 
对于两个绝对刚性球面而言,互相侵彻后,它们的相交部分是圆环。
 
 
由此可以看出,这是两个截然相反的结果,也可以分别对应01,但是这个字符是建立在基础字符01上的更高一级的字符。
 
5、运动
4节中又可以得到一个问题---是什么因素造成物质体在接触后的受力又分两种运动情况?这就是本节要解释的运动问题。谈到运动,必然涉及速度,本思想中的速度完全遵守《机械设计学》中的认定,即只能是互相参照的。在此基础上,一个速度值决定了物质体在接触后的行为,因为还没有更多的新实验证据支持,所以目前暂且认定此速度值为光速值。
 
a、当物体发生接触时,如果在接触时的相对速度低于光速值,那么两物体间的受力关系即为运动隔挡。
b、当物体发生接触时,如果在接触时的相对速度高于光速值,那么两物体间的受力关系即为穿越运动。
c、在现实中不会发生两物体以等于光速的速度相互接触的情况,它们只能无限接近于光速,光速值是可以精确到小数点后无穷位的。
上述规则使用说明:对于不同个体的球面来讲,它们在接触后,不论之前的相对速度如何,都将发生穿越不受力行为。所以上述规则ab只适用于三个球面相交得到的点与两个球面相交得到的交线这两种结构关系的接触行为。至于为什么要这样设定,我在后面写到磁场问题的时候,再细加解释。在后面写到电磁场问题的时候,我
在概述的第二节中已经提到,不同的物体必须通过接触才会产生力……这只是给出了产生的条件,单靠此条件是远无法完整描述相对现实中物质世界的,所以接下来还要给出的是,材料本身的力学性质。
 
众所周知,在现代物理学中有两大物像支柱----粒子和场。《机械物质论》认为,这两个概念反映的是材料的边界性质-----不同物体的边界在接触后,会发生两种可能性----互相侵彻互相阻隔
还要把此概念继续深化发展,届时我们将会发现,相对速度为光速值只是物体在接触后运动区分的条件原因之一,还存在另一个条件。
 

3:两个绝对刚性球面相交

4:两球面的相交部分外形

5:三个绝对刚性球面相交

6:三个球面相交部分的外形
 
6、组装
上面五个小节已经基本给全了概念,现在进行组装步骤。
首先,我要给出球面的最小尺寸。
人类目前借助太空望远镜可以观测到距离银河系达几百亿光年的星系,而我们通过上文可以总结出构成宇宙的最基本物质体的性质,通过这些性质可以得出这么一个结论----不管距离多么远,不管是什么力的作用形式,只要对方物质体把力传递过来作用于我们,那就说明对方物质体构成其自身的某部分物体与构成我们自身的某部分物体发生接触了(接触的概念上面已经提到),由此可以推出,球面的最小可能直径达到人类目前最远的观测距离,而球面的真实直径,是介于正无穷与最大观测距离之间的。也就是说,这个球面的直径长度至少是几百亿光年。
    现在,让我们在头脑中先入为主的建立一个三维场景(如图两球面相交)。可以看到,两个球面在相交的时候会出现一条交线,然后再加入一个圆(如图:三个球面相交),这时就会出现两个点(在图示中的另一个位于下部的点被遮挡住了,现在只能看到上面的一个)。那由三个球面相交得到的点,就是光子的本体结构。如果谁对此有疑问的话,先暂且一放,我也不急着现在就让这个点扮演光子的角色,所以先暂时把这个点称为三面交点。我想借此说明的是,宇宙中的一些最简单的粒子是由这些球面直接相交形成的(比如光子);对于那些复杂粒子,则是这些最简点的微范围聚合,聚合的稳定方式完全遵守于球面和球面间相交结构的力学性质(比如中子、质子、原子)。
 
用机械化宇宙的眼光来看,粒子分为如下几种:
自由粒子、不自由粒子、自旋粒子、不自旋粒子
 
自由粒子:由两个或两个以上三面交点聚合而成的三面交点集合
不自由粒子:三个球面或三个以上数量的球面相交形成的点
 
一切宏观物体都是自由粒子的聚合态。虽然粒子的整体构造非常庞大,但却因为高速的旋转运动和构成自身的球面力学性质,致使隔挡态只产生于一个相对于人而言的非常小的区域中。    
这意味着,自由粒子的自旋速度越大,其隔挡区域越小,反之亦然。按照目前人类的主流物理认知来讲,这意味着自由粒子自旋的速度决定了自身的大小,速度与大小成反比。
 
 
二、拓展
一个球面,包含有内表面和外表面,球面与球面间的力关系,只发生在相交结构外表面上。
 
1、三球面的相交
“三球面相交”是机械化宇宙中构造最简单的受力系统。在已经形成的一个独立“三球面相交”系统上,它们的相交部分外形(图6)会在外力的作用下越来越细,越来越短,直至缩小为一个点。这个变化是靠该系统的两个交点之间的相向受力完成的。
三球面的相交还可以细分为三种(上文指“三球面过相交”):
A、伴相交

7
三球在向心动态中处于该状态时,它们之间是没有力作用的,从图中可以看到,三球在这种情况下,在中心位置形成一个空隙。
 
B、点相交

8
三球在动态中达到“点相交”情形时,它们之间会出现“穿越阻滞”。
穿越阻滞:
三球在向心动态中,由“伴相交”过渡到“过相交”的时候,会出现三球的向心运动受到阻碍的情况。这个情况的发生,对应了本节第一段所讲的“过相交的相交部分”受力特点和外形变化特点--------是这两个特点的推导。
当三个球发生这种“阻滞”的时候,它们在之前的“伴相交”状态时在中心位置所确立的三个内交线是向心扩大的。
如果扩大的速度相对于对面低于光速,那三球达到“点相交”状态时是隔挡关系,就是说它们无法突破中间的点,然后继续向着中心移动;
如果扩大的速度相对于对面高于光速,那三球达到“点相交”状态时是穿越关系,就是说它们可以突破中间的点,然后继续向着中心移动;
 
 
C、过相交

9
“过相交”的特点上文已经给出。
D、偏相交

10
图中的左右两球的相交部分是锥饼型,锥饼的边缘是个较小的圆,中心的球面与锥饼的边缘可以相交于一点。在中心球面向上运动的情况下,中心球面在与锥饼边缘形成交点后,中心球面的运动就会受到阻挡。原因为,当球面与锥饼边缘形成交点,该交点就要受到一个向下的力,这个力会通过该受力点的作用,把三个球面同时向下推动,这与中心球面的初始运动方向相反。
 
2、单球面与“三球面过相交结构”的关系

11
 

12
12中的中间图形,就是图10所指的。三球在过相交的时候,会形成两个交点ab,对于交点a来讲,会面临两种典型的情况------------A和球B与它的接触(运动方向如图示)。
 
A与点a的接触:
A与点a在接触前,球A要先与三个球面发生相交-------这是球A与点a接触时会有力产生的条件。在这种情况下,把图中的中心球去掉,还会有力的产生(点相交)。
B与点a的接触:
B与点a在接触前,球B要先与三球相交部分的边缘线相交-------这是球B与点a接触时有力产生的条件,在这种情况下,把图中的中心球去掉,还会有力的产生(偏相交)。

13
以球心的方向为标准,在球面向着a点运动时,只在由BC确定的上下两个圆锥区域中,球面与a点的接触才会产生力。产生力的接触就是“有效接触”。
一旦在接触中有“力”发生,则不管球面运动方向如何,结果一律是等效的。可以这样比喻:把三面交点比作收费站,把球面比作车辆,只要车辆按照规定好的各个路线通过收费站,则不管车辆从什么方向进入,都得缴纳相同的费用。就是说,自由球面在有效接触后,每穿越一个三面交点,就得损失一个等于光速值的相对速度。所以,如果球面相对于三面交点间的速度低于光速的话,球面就无法通过三面交点,或者说是三面交点无法通过球面。
由此可以看出,所谓“力”的实质是“阻挡”。球面与三面交点的有效接触,就是最简单的“阻挡事件”,力的大小只与一个物体上同时发生的最简“阻挡事件”的数量有关,同时发生的最简“阻挡事件”的数量与力的大小成正比。
 
3、粒子

14
14描绘的是一个最简单的基本粒子,在忽略外界环境隔挡影响的情况下,此粒子为不自旋的稳定存在自由粒子(红点处)。
从图中可以看出,该粒子由三个“偏相交”单元构成,粒子整体结构的最大直径达到三个“最大观测距离”级别。
要注意的是,这个粒子在宇宙中实际上并不存在,因为它不自旋而且是自由粒子,因此必然与环境中的其他自旋粒子产生“隔挡受力”,此粒子会因此而解体。所以,要避免这种情况的发生,只有使它自旋起来,这意味着要继续向该粒子中添加更多的球面来形成自旋结构。

15
把图14展示的中心部分单独提取出来,就是图15的主体结构。这时可以在锥饼的一面上添加两个球面,让两个球面与一球面在蓝点处相交,就会得到一个推力。可以把这个结构在其余两个锥饼上复制,最后就会形成三个令粒子结构围绕中心旋转的“桨”。(图中两个小圈在蓝色交点位置不变的情况下,代表了和外面同等大小的球面)
 
 
4、
“场力”是由某自由粒子的“隔挡区外部结构”或自身相对其他粒子的超光速运动以“接触”作用于其他粒子的“隔挡区边界点”上实现的。
宇宙中粒子的数目无法准确计算,而且每个粒子的整体结构(隔挡区外部+隔挡区内部)都是宇观规模的,这些粒子的“隔挡区外部结构”在空间中运动时互相交错叠加,会因此产生许多临时的共交点(虚粒子),在极短时间内,目前最大观测距离内的所有自由粒子的“隔挡区外部结构”会因粒子的自旋而在宇宙的某一个点上全部通过一遍。对于一个自由粒子而言,这意味着在其隔挡区边边界处会在极短时间内承受外界超乎想像巨大的全范围全方向的连续冲击。
对于一个稳定的自由粒子而言,在不受外界破坏性打击的情况下,这种极端猛烈的冲击非但不会造成自身稳定结构的破坏,反而会联合该粒子所形成的均衡受力结构把粒子给非常稳定的保存起来。但是对于一些在自身稳定结构上有先天缺陷的自由粒子而言,效果是相反的。大家都知道核爆炸,为什么原子在结构被破坏时会产生那么强烈的反应呢?答案就在这里。原子被破坏时,会造成构成原子的稳定自由粒子的结构破坏,这些稳定自由粒子本身就是由由“不均衡受力”结构相互抵触来产生的稳定平衡,一旦这种平衡在某一点上被打破,那就会造成自由粒子的整体瓦解,而组成该自由粒子的各“不均衡受力”结构就会在外界场环境的冲击下被加速,在极短的时间内其速度就可以相对于爆心处以0值提高到一个非常吓人的数值。只要此类现象在同一时刻达到一定规模,那这些“不均衡受力”结构在接触到外界其他自由粒子时就会对它们产生显著的推力。所以说,核爆炸的原理其实和普通炸弹爆炸的原理并无根本性的不同,只是诱爆因素产生的微观层次等级和“爆炸碎片”加速机理的不一致。
 
核爆炸产生的“不均衡受力”结构(粒子)碎片只有一个命运,那就是相对于爆心在极短时间内被加速到超过光速,相对于此时正静止于爆心处的物体而言,这些“不均衡受力”粒子为“场粒子”。这些粒子是不自旋的,它们是最简单的三面交点,其稳定存在的原因是“球面结构间受力”逻辑的最基本推导(见图10)。
在图10中,三球面偏相交结构的交点会受到向下的推力,但这个推力并不会造成这三个球面当前结构关系的破坏。
首先:左右两球面相交形成的锥饼(图4)不会因外界的各种影响而缩小。
其次:三球面偏相交交点不会因外界对组成它的其余部分的影响,而改变运动方向或被隔挡住
最后:尽管三球面偏相交结构不会被外界影响,但它会对外界产生影响
 
上述三条结论,是经得住“球面受力逻辑”检验的(这个逻辑辩证可以单独成文)。
 
从此可以看出,目前普遍意义下的“真空”中,实际上是包含有大量物质体的,这些物质体分为两种,一种是相对于被描述物体超过光速的粒子,一种是构成粒子“隔挡区外部结构”的单个球面和多个球面的相交点结构(被粒子固定住的)。
 
5、惯性
对于一个宏观物体而言,它的惯性成因与“真空”中的物质环境有关。在此我要先提出一个假说:
在穿越受力的情况下,一个物体M在“真空”中表现出的惯性特点,对应了------在同一个坐标系中,环境中的物体相对于匀速直线运动物体M在某一时刻的位置是作匀加速运动的。(如图16)这使得物体A和物体B在接触到质点物体M时,它们相对于质点物体M的速度是相等的,而且是同时接触。

 
16
质点物体A和质点物体B相对于参考点M,在初速度相等的情况下以相同的加速度向着参考点M运动;质点物体M向着左侧做匀速直线运动。
线段AM为路程S1,线段BM为路程S2
质点物体A的初速度为,质点物体B的初速度为
质点物体A在接触到质点物体M时刻,相对于参考点M的速度为,质点物体B在接触到质点物体M的时刻,相对于参考点M的速度为
质点物体M从参考点M处一直向A点作匀速直线运动,相对参考点M的速度为
质点物体A的加速度为,质点物体B的加速度为
质点物体A和质点物体B运动到参考点的时间为
 
根据假设条件,质点物体A和质点物体B在同时接触到质点物体M的时候,经过的时间同为;且
[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image045.png[/img]
再根据加速度公式[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image047.png[/img]
则有
[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image049.png[/img]
由上面的条件可以得出
[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image051.png[/img]现在要证明此公式在假设条件下是有效的,除[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image053.png[/img]外,其他量可以自设参量带入,比如[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image055.png[/img][img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image057.png[/img][img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image059.png[/img][img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image061.png[/img]
 
经过计算就可得出[img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image063.png[/img][img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image065.png[/img],所以这是个有效公式。但要注意,不能随意的给这个公式各参量胡乱取值,必须在假设的前提下,结合实际情况来使用,否则这个公式计算出的结果会出现无意义的情况。实际上该公式所涉及到的取值条件,也说明了“真空”环境是个加速环境。
 
最后可以得出,假设是成立的。然后还可以继续推导假设:
A
在其他各条件满足上述假设的前提下,如果令质点物体M向着左侧做匀加速或变加速运动,则质点物体M在和质点物体A接触时的速度要大于和质点物体B接触时的速度,而且和两者发生接触的时刻不是重合的,A在前B在后。
B
在其他各条件满足上述假设的前提下,如果令质点物体M向着左侧做匀减速或变减速运动,则质点物体M在和质点物体B接触时的速度要大于和质点物体A接触时的速度,而且和两者发生接触的时刻不是重合的,B在前A在后。
 
对于上面两个假设的数学证明,有兴趣的可以试一下。
 
三、实际现象与实验
在这里,主要是解决从上述内容推广到实验时遇到的困难部分。
 
1、光的干涉
之前说过:一切粒子都是由球面相交形成的交点构成的。
把这个结论推广到解释“光的干涉”现象时遇到了不小的阻力,因为从上述结论所直接推出的光子,只能是组成自由粒子的球面在“隔挡区”外部形成的许多“伴交点”,这些交点会因自由粒子的自旋而围绕自由粒子快速旋转,也就是说,这些交点是不自由的--------这种模型是无法解释干涉现象的。所以,为了解决这个问题,就要把上面的模型做一点有限的修改。
 
修改内容:
球面是处于不断变化中的,这种变化不是指本身发生了形状的改变,而是指一个球面从诞生开始,就处于不断的矢量扩大状态中,一个新球面诞生的条件,是“旧球面”受力穿越“三个旧球面交点”。一个刚刚诞生的新球面,是趋于无穷小的,但是一秒钟后,这个球面就会在“真空”环境中扩大成一个直径为光速值的球面,且每过一秒钟,这个球面的直径就会扩大一个光速值单位。一个球面扩大的速度,是指球面上一点相对于该点与球心确定的另一端的点。刚诞生出来的球面是自由的,它的质量为“1球面”,但它不具有惯性。
 
新球诞生时的球心初速度为绝对零值,之后则会被最先接触到的“隔挡部分”在0时间内被加速。我的意思是一个自由球面的被动加速度总是无穷大的。
 
在作出了这项修改之后,光的波性问题遍应刃而解。从中还可以导出一个对于未来技术发展的很重要的结论-----物质是不断产生的,如果可以把新产生的物质给控制起来,那人类就会发展出从“虚无中”制造自由粒子的技术,这项技术的最高水平是“虚中造物”。就是在目前意义下的真空中,无中生有的制造出可被人类利用的物质化的自由粒子出来,比如质子、中子,甚至氢原子、铁原子等。把制造出来的大量粒子再做进一步的聚合加工,就可得到实用的宏观物体。
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BadboyFly 发布于2018-04-24 10:25
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有的图片好像没有上传得到。。
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满足了殿下 发布于2018-04-24 11:02
板凳F
BadboyFly:有的图片好像没有上传得到。。回到原帖
图片太多,所以附带完整版的百度下载
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feng_hust 发布于2018-05-20 20:29
地板F
挺有意思的还
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