和江宁大学城师生讨论圆柱状螺旋式运动空间
2024-03-24 06:37:17
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作者张祥前交流微信18714815159

《统一场论》【加本人微信可以获取电子版资料】基本假设:

宇宙中任何一个物体,周围空间都以物体为中心、以矢量光速C【本文大写字母为矢量,矢量光速方向可以变化,模是标量光速,c,c不变,】圆柱状螺旋式向四周发散运动。

如下图:

图片

设想在某处空间区域里存在着一个物体o点,相对于我们观测者静止,我们以o点为原点,建立一个三维笛卡尔直角坐标系x,y,z。

o点周围空间中任意一个空间点【为了描述空间本身的运动,我们把空间分割成许多个点,每一个点叫空间点】p在时刻t'= 0出发,经过一段时间t后,在t”时刻到达p点后来所在的位置x, y, z 。

也就是p点在t”时刻的空间位置坐标为x,y,z,由o点指向p点的空间位移失径【简称位矢】我们用R表示。

在圆柱状螺旋式运动中,可以分解为旋转运动矢量和沿旋转轴线的直线运动矢量。

注意,不能把位失和直线运动混淆,位失可以看成是旋转运动矢量和直线运动矢量的合成。

按照统一场论的基本假设,位矢R随着空间位置x, y, z和时间t变化而变化,所以有:

R(t) =(x,y,z)

给出了R(t) 和(x, y, z)的具体关系,是统一场论的时空同一化方程:

R(t) = Ct = x i+ y j + z k

i, j , k是x,y,z轴的单位矢量,

标量形式:r² = c²t² = x²+ y²+ z²

以上方程的一个特例,就是空间点p在0时刻从包含o点的x,y平面出发,沿z轴方向运动,可以用以下矢量方程表示,

R = Ct =r cosωt i+ r sinωt j + h t k

r是在0时刻由o点到p点的距离,注意,螺旋式运动的螺旋半径r不随时间t和空间位置x,y,z的变化而变化。

ω是由o点指向p点的位矢扫过的角速度, h 是空间点沿z轴的运动速度。

问:

根据你的描述,下图中一个质点o,o点周围任意3个空间点p1,p2,p3,我们把3个空间点的运动轨迹涂上颜色使我们能够观察到,根据您的理论,三个空间点都以圆柱状螺旋式运动。

图片

那么,就会有以下几个问题让我们感到困惑,希望您解释一下:

问:

我们考察p1点,当o点和我们观察者在一起,作为一个空间点,p1点应该以光速、以圆柱状螺旋式离开o点运动。这个螺旋式运动旋转的轴线方向是不是由o点指向p1?

答:

是的。

问:

既然p1点以圆柱状螺旋式运动,那么p1点运动的起始点不应该在o点和p1点的连线上。因为螺旋式运动的螺旋半径r不随时间t和空间位置的变化而变化。

请问,这个p1点的螺旋式运动到底是以那个线为轴线在旋转,这个轴怎么确定,总不能说这个轴就是o点和p1点的连线吧?

答:

以上图中的空间点p1的起始点就在o点上,这个轴就是o点和p1点的连线。

问:

P1点是空间中任意一个点,以圆柱状螺旋式在运动,是否有一个确定的轴线在旋转?是不是一个空间点就对应一个轴线?如果是的话,空间点就和旋转轴线重合了,也就是说空间点到旋转轴线的距离是无穷小,螺旋半径r是零?

答:

一个空间点对应一条轴线,螺旋半径是0到无穷大之间,问具体数值是多少米是没有意义的,就像我们问一个电荷周围到底有多少条电场线,是没有意义的。

在0时刻,x.y平面上所有的点,包括o点,以及和o点重合的p1点,都以z轴为轴线,以圆柱状螺旋式沿z轴正方向运动。

P1点的圆柱状螺旋式运动,可以看成是旋转半径r趋向于零的特例。

问:

这个空间点的光速螺旋式运动到底是轴向上光速,还是这个空间点的线速度是光速,还是xyz三个方向上速度的摸叠加起来是光速?。

答:

由o点指向p点的矢量位移R对时间t求导数而获得的矢量光速C,xyz上都可能有C的分量。

问:

图片

如上图所示, 设有平面x,y, 空间x,y,z, 质点o在xy平面的正中央, oz为垂直于xy平面的一个轴, 在xy平面上设有空间点p1和p2,另有轴o→p1和 轴o→p2。

根据之前的答复,一个空间点有且仅有一个旋转轴。

那么p1点严格的轴应该是轴o→p1,且旋转半径为0到无穷大。这里是不是设定p1点就在轴o→p1上,没有旋转,而是沿着轴o→p1在直线运动?

答:

我们把考察的平面设定为xy平面,从0时刻开始考察【0时刻以前,我们不去考察,可以设定为不知道】xy平面上所有的空间点,如果p1点恰巧和o点重合,则p1点沿z轴以光速正方向匀速直线运动,或者说是以旋转半径接近于零的圆柱状螺旋式在运动。这两种说法都可以成立,根本原因是空间是可以无限细分下去,空间点没有大小。

问:

针对答复 "一个空间点一条轴线,螺旋半径是0到无穷大之间,具体数值没有意义,就像我们问一个电荷周围到底有多少条电场线,是没有意义的"。 那根据这句话的表述,为啥不能理解空间点p1围绕oz轴做圆柱状螺旋运动?

比如我说 p1点围绕oz轴做圆柱状螺旋光速运动,且螺旋半径为op1,还是说,空间点p1点围绕o→p1轴做圆柱状螺旋运动,螺旋半径为无穷小?

答:在零时刻,如果p1点恰巧落在o点上,可以认为空间点p1点围绕o→p1轴做圆柱状螺旋运动,螺旋半径为无穷小。

在零时刻,如果p1点不是落在o点上,只是在xy平面上,离o点距离为op1,可以说 p1点围绕oz轴做圆柱状螺旋光速运动,且螺旋半径为op1。

问:

针对答复 "一个空间点一条轴线,螺旋半径是0到无穷大之间,具体数值没有意义,就像我们问一个电荷周围到底有多少条电场线,是没有意义的",产生了又一个疑问:

一个轴可以对应于垂直这个轴平面上的无穷个空间点,无穷个空间点都围绕这个轴旋转,那么螺旋半径大的空间点的线速度岂不是大于螺旋半径小的线速度,如果处于不同半径的空间点要维持矢量光速不变的性质,岂不是越靠近轴的空间点旋转速度越快,越远离轴的空间点旋转速度越慢?

答:

这个没有具体约束,唯一约束的是,矢量光速C【标量为c】在三个分量累加起来,C的模【也就是标量c】始终是每秒30万公里。

问:

根据前面的答复,你认为正确的认识是:我们从0时刻开始考察,所有的空间点是从一个平面开始运动,而不是全部都从质点o开始运动。

现在设有平面xy,空间xyz,质点o在xy平面中央,在xy平面内存在有点p1,p2,p3,根据前面描述的第一个图像,p1,p2,p3点都应该是从x,y平面出发,以z轴为旋转轴做圆柱状螺旋光速运动,且p1,p2,p3相对于质点o的矢量速度皆为矢量光速。

这里出现了问题:

现在因为是我们人为假设p1,p2,p3和质点o在一个xy平面,然后有个垂直于xy平面的z轴。那么如果我们描述的这个xy平面,比如往右倾斜一个角度,p1,p2,p3不动,结果p1,p2,p3不在xy平面上了,那么这个p1,p2,p3 还是在围绕原来的oz轴做旋转螺旋运动吗?

答:

三维坐标系是我们为了描述运动而人为构建的,我们只能构建一个三维坐标系,一切结果都以这一个三维坐标系为准,不能再构建另一个三维坐标系,两个三维坐标系给我们描述运动,带来混乱。

问:

接上一个问题,客观上p1,p2,p3 ,就是即使没有人观察和描述,怎么去界定p1,p2,p3是从哪个平面上开始运动?

如果不确定一个作为运动开始的平面,那么一个空间点岂不是有无数种可能存在于某个平面上,而非一个xy平面? 那么在无数种平面上的空间点,这个空间点需要绕垂直于这个平面的轴做旋转圆柱状螺旋运动? 岂不是有无数种可能性?这样空间的运动怎么会有一个确定的结果?

答:

在统一场论里,运动状态是人描述的,静止状态也是人描述出来的。如果没有人的描述,是运动状态还是静止状态是不能确定的。

我们只有先知道了p1,p2,p3分布在那一个平面上,才可以预言其运动的结果。如果我们不确定p1,p2,p3分布在哪一个平面上,是不能确定其结果的。

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