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时空参悟-3

2023-04-14  作者:原始人

摘要:光速运行的物体,内部动能为0,则其温度为绝对零度。作者:冬瓜哥
关键词:光速质能方程

第三部分:能量和转化


光速时代


达到光速物体会坍缩成一个密实的质点,这种坍缩的原因是内部的全部粒子全神贯注的向前行进,“无暇顾及”维系各种组织框架所需要的逻辑运动。假设有某种技术,或者新的元素,其可以抗坍缩,那么就不需要无穷大的力来让物体达到光速了,力做的功全部转化为速度。

假设该物体已经达到接近光速的某个速度,内部耦合度已经非常高,具有对应的动量mv,所受外力为0。这样一个物体想要减速,可就不是靠自身能做到的了,这也正如加速到如此大的速度也不能靠自身做到一样,依据前文所述,推进器自身也是靠运动来喷出燃料从而加速飞行器的,但是推进器自身也要随着飞行器向前运动,也在消耗其他方向的分量,当速度足够快的时候,推进器自己的运动就会力不从心,喷不出足够燃料,整体速度也就无法继续增加,也就是说,对任何靠自身推力前进的物体,都有个极限动量,无法达到光速。在这个动量临界点处,飞行器是可以慢慢减速的,但是因为是临界点,很容易偏离到追求了更高速度,但是再也无力回天的地步(推进器再也转动不了,或者转的非常缓慢),此时就完全无法控制了,只能依靠外力减速,比如另一艘飞行器反方向推动(理论上不可能,除非撞在一起,否则需要先同步飞行,这就矛盾了),或者其他星体的反方向引力,这就完全无法控制了,因为飞行器当前只能沿着直线飞行,飞到哪里去并不能控制。但是此时飞行器尚未达到光速,也就是说还是可以有其他方向运动分量可供消耗的,此时其内部的宇航员也依然可以运动,只不过对静止的观察者看来,他们运动的非常缓慢,以至于可能100年之后手都没有动1厘米的地步,但是可能在经过一百亿年之后,宇航员终于成功让反方向推进器转了起来,成功实现了减速,前提是飞行器一直没撞毁。


另外,高速飞行阶段,想转个弯估计都不容易,因为内部推进系统此时会非常“僵硬”,需要提前计算好转弯出发时间,从而提前转弯,计算这个时间时也需要考虑计时装置的“僵硬度”。


靠引力推进的物体,自身不需要消耗任何非整体运动方向的任何运动分量,引力的方向也是速度的方向,这种物体便可能达到光速,只要这个引力大到能够连基本粒子态的物体都拉得动,只要能拉动一个普朗克长度,那么就可以继续加速前进,因为此时力的做功将全部转化为动能,不会再转化为耦合质量,因为耦合质量已经达到了最大值。


可以靠外力顺利减速,比如受到了反方向的引力。减速过程与加速过程不同,物体内部的耦合度可能并不会随着整体运动速度的下降而下降,也就是说,物体坍缩之后,可能不会复原,因为没有这种势能,它并不像弹簧、气球等,被压扁之后有弹回来的势能。而且物体自身也不会记录其被拆解时候的路径,然后做可逆的回复,基本粒子自身也不会携带自己之前的相对坐标。也就是说,一个物体被光速运动坍缩之后,不会复原。该物体就是最原始的初始状态,没有任何高级结构,百废待兴。


但是这个被坍缩之后的物体,其耦合质量依然很大,对其加速会很缓慢,需要很大的力。那么其一旦落地,便很难移动了。所以人类准备好光速时代了么?我看完全没有。


可以推断,当人类能够掌握从基本电磁粒子直接造出任何高层结构的物质的话,包括生命体,那时候人类才能够驾驭光速飞行。但是即便人类能够造出任意物体,也不意味着人类就是上帝了,因为人类造不出电磁基本粒子,也可能永远不会清楚电磁基本粒子的前世今生,也跳不出当前维度,人类还是在上帝的掌控之中。


另外,如果存在某种“抗坍缩”的物质,也就是这种物质不管在什么时候,其内部都不存在任何运动,就可以维系当前的结构,即便是让其光速运动,由于在静止的时候它也不消耗任何运动分量,所以它的结构在光速时也可以保持不变。即便是人类发现或者发明了这种物质,恐怕也不知道怎么用它来保证生命体不被坍缩掉了。


参透质能方程


动量定理告诉大家,FΔt=mΔv。由于m其实也是个变量,那么Ft这个冲量,不见得只能冲成v,可能会冲成m,确切的说是冲成m中的耦合度部分,也就是说,物体受力之后,可能会出现速度不变而耦合度却增加了的情况。这个过程很有可能出现在物体向光速加速阶段中,前文中提到过,加速过程分多个阶段,需要换挡,比如从分子拆散成原子,耦合度变大,原子拆散成质子中子,耦合度进一步变大,每次耦合度的改变,速度会保持恒定一段时间,完成了耦合度的变化后,速度继续增加。也就是外力做功不一定改变速度,可以转变为耦合度,也就是m中的一部分,那么也就是说这个物体利用耦合度增高的方式,吸收了“能量”,其动能没有变化,如果让它撞上其他物体,依然符合动能守恒,但是其所谓“内能”却增加了,储存了能量。一切还是守恒的。内能有两部分组成,也就是物体内部粒子的在非整体运动方向上的动能以及粒子的耦合能。


在物体从静止被加速到光速过程中,外力做功,一部分变为耦合质量,另一部分用于改变物体速度,同时物质内部其他方向的运动逐渐停止,假设能量依然是守恒的,那么可以得出,外力做功+物体静止时的内部粒子动能+物体静止时的内部耦合质量+物体静止时的物质含量=物体光速时的物质含量+光速时物体的耦合质量 + mc2/2。物体静止时的内能=物体静止时的内部粒子动能+物体静止时的内部耦合质量。


我们算一笔账,假设有这样一堆基本电磁粒子,以光速杂乱无章的朝着各个方向运动,它们的总质量为M,则这堆粒子的总能量为Mc2/2,如果让它们万全停止运动,则它们要对外做功,将Mc2/2这么多能量传递给其他物体。有另外一种方式让这些粒子停止光速前进,看到这大家应该明白,那就是让它们之间耦合在一起,纠缠抱在一起谁也翻转不了,那么此时它们没有对任何物体做功,外界也没有对它们做功,是它们自己把自己禁锢住的,它们不再前进,原地锁死,形成“物质”,那么Mc2/2这些能量哪里去了?很显然,被禁锢在了所形成的“物质”里了。


如果还是不能理解,那就试着想像一下,两个相向同速率运动的球碰撞在一起会发生什么,当然是碰到一起然后各自被弹开,然后各自反方向远离对方运动,碰撞时产生能量损失,包括变成少许热量和振动波(响声)。那么想象一下,如果这两个球体碰到一起后再也分不开,比如各自做上一个弹簧,碰到以后弹簧卡在一起,会发生什么?这可能是高中物理的课后题,亦或是现在高中物理课后题比这个“高深”的多。但是我想大家都能回答出来,那就是动能转化为弹性势能,压缩弹簧,然后势能再转化为动能,如此往复。两个球,利用弹簧的伸缩开始“震荡”。那么如果不用弹簧,换成伸缩性更差的东西,比如硬卡扣,或者强力胶,或者其他“某些”方式。这样两个球碰撞之后,会静止不动,动量守恒,但是动能哪里去了?高中课本会告诉你,动能转化为两个球的“内能”。但是课本中对“内能”讲的确是极度模糊,没有深入去思考。如果使用应卡扣等,那么动能一样会转变成弹性势能,但是这股势能会传遍整个物体,也就是把两个球“压缩”了,动能会各自传递到对方内部的粒子,让它们加速运动。粒子内部运动变快,内能变大,这体现为另一个物理量——温度。如果把这两个球放到真空中,用隔热层包裹,用磁力牵引,然后不停的对撞,则撞击后的震动由于真空,则无法传递出去形成响声,由于隔热,则无法将热能传出去,则这两个球的温度会越来越高,发热发红最后融化。


基本电磁粒子之间也可以这样禁锢自己,把光速动能转化为内部的这种耦合势能(耦合质量),但是这堆自由的电磁粒子是杂乱无章的运动,它们无法自己就把自己禁锢起来的,这就像包住一堆小球,必须有一种外力将它们包在一起,也就是外力必须对其做功。也就是说,这堆电磁粒子被某种外力禁锢形成物质之后,其禁锢起来的总能量应该为其原有的动能,加上外力对其做的功。


根据E=mc2,有理由推断,外力对其做的功也等于mc2/2,至于具体如何做的功,需要模型和量化分析。这就是E= mc2所揭示出来的本质,所谓“质量就是能量”,“能量就是质量”,看似无法理解,但是理解了“物质”的本质和“质量”的本质,以及物质的形成方式和过程,就很好理解上面两句话了。


所以,物质就是禁锢起来的电磁场,禁锢起来的能量,锁死的场。


质能转换


然而,上帝似乎不是个好编织手。他编织起来的物质,不太稳定,亦或是故意留有后门,动不动就会放射出一些失去禁锢的电磁粒子,正因如此,留给了人类突破口,从而一步一步逼近真相。元素衰变,放出电磁波,电子跃迁,放出电磁波。这些放射波就是那些逃脱了禁锢的电磁粒子,物质也损失了耦合势能,也就是耦合质量。


核裂变的真相


人类终于在寻找真相的路上迈出了一大步,质能方程并不是儿戏,人类在不断挑战着上帝的忍耐底限。核裂变,用中子轰击重核,分裂成多个轻核和中子,值得一提的是,整个过程中,质子和中子的总数量不变,也就是核子数守恒,但是“质量”却不守恒。这很难让人理解。人们确实也发现了这个规律,人们测算了每种元素的质量和核子数,然后两者相除,发现铁元素的平均每个核子占的质量最小,这很难理解,难道质子和中子还有不同的变种?比如轻质子,重质子?如果有人这么假设,或许他会一直照着寻找轻质子的方向研究下去,并且可能终生无果最后抱憾而终。但是另一条路似乎更加通畅一些,就是认为不同元素,其耦合度是不同的,虽然组成物质的粒子是一样的,但是耦合质量不同,其质量也就不同。

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再来看核裂变或者核聚变,反应前后,物质的含量是没有变化的,也就是物质本身没有湮灭,那么能量从哪里来?能量便来源于损失的那部分耦合质量。上帝好不容易将这些很不听话的电磁场编织起来,对其做了功,而人类就这样把它拆开了,上帝做的功,转化为电磁辐射、粒子动能,上帝很生气,但是人类似乎还是个婴儿,婴儿撕破一张纸,并不算什么,但是婴儿若去触碰插座,上帝应该是要来管管的。


冷热和温度


物体静止时的内能=物体静止时的内部粒子动能+物体静止时的内部耦合质量。内部粒子动能的大小,直接体现为温度,如果用手去触碰,会感觉到这个温度,那是因为该物体把动能不断地传给你,它降温了,你升温了,你也可以把你的内部动能传递给它。生命体不是只禁锢了一堆能量就叫生命体的,它需要运动,分子间相互作用,DNA解螺旋,生成蛋白质,所以其需要有一定的动能,所以需要保暖隔温。


光速运行的物体,内部动能为0,则其温度为绝对零度。

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