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磁元论物理篇

2019-08-05  物理网文

陈忠儒

klhj_cg@china.com.cn 

2004,6公布于潜科学网站

物理篇

磁元论自然原理,以物理语言,演绎理论物理,形成物理篇。

自然原理

守恒原理

磁元独立不改,周行不殆:磁运化不灭,称守恒原理。

磁乃自然永恒原始的动力之源,谓之磁元。磁孕育天地万物,又称磁母。

时空原理

磁同化路径形成空间,电变化频率产生时间:二者构成电磁时空,称时空原理。

H s = eν

磁力线集约化为量子磁圈H s,圈面电时间效应eν形成电力线,简称E线。电就象气一样没有大小和形状,以磁空间量子化衡量,才显示出电性。磁旋向对应磁圈正反圈面,右旋向为正面,左旋向为反面。正面旋动产生正电效应,反面旋动产生负电效应,旋动惯性体积空间表现为物质:形成正反电子。

物质原理

左右旋向磁圈聚为磁心,圈面对应阴电阳电,二者围绕磁心运转:形成经纬磁电物质漩核体系,称物质原理。

(2 k MQ ω = B

B为体系经线磁场,k MQ为质电结构,ω为纬线运转特性。子无磁不聚,称为磁子。物质原理描述的磁子等价于E线旋转一周:正面右旋形成正磁子,磁矩与自旋方向相同;反面左旋形成反磁子,磁矩与自旋方向相反。正反磁子称为正反物质。

磁电方程

以数学时空描述时空原理表达的直观图象和物理过程,形成状态化磁电方程。磁力线演变以磁场方程描述,电力线演变以电场方程描述。

▽×H = ? D/ ?t (经线)磁场方程

▽×E = ? B/ ?t (纬线)电场方程

(上面公式中的问号应当是偏微分符号,下同--编辑)

磁场方程:磁力线H旋转集约化为磁圈,圈面电效应即电面密度D的时间变化率,形成电流。反过来,电流效应产生磁圈扩散分布形成磁场,电面密度与磁场强度相互对应,即安培环路定律。电场方程:电力线E旋转集约化为电圈,圈面磁效应即磁面密度B的时间变化率,形成磁流。反过来,导线与磁场相对运动切割力线,切下的磁力线段重联成小磁圈储存于导线中,圈面电气具有沿导线两端扩散的趋势,形成电势,即法拉第电磁感应定律。

时空原理以磁为空间,电为时间。磁电方程把二者当作对等的状态量描述。H为磁扩散状态, B为磁聚集状态,μ为磁聚集系数。E为电扩散状态,D为电聚集状态,ε为电聚集系数。存在磁电状态方程:

μH = BεE = D

状态方程产生磁电介质概念。μ描述磁介质特性,空间越小,磁越聚集,就磁体而言,又称磁导率。ε描述电介质特性,频率越小,电越聚集,就导体而言,又称电介系数。磁场方程和电场方程,考虑相互转化部分,通过数学时空变化,产生电磁波动概念。电磁介质时空特性

C = (εμ) 1/2

磁力线和电力线相互垂直,同步变化。矢量S = H×E为磁电扩散方向,矢量T = B×D则是磁电聚集方向。

质能方程

以数学时空描述物质原理表达的直观图象和物理过程,形成状态化质能方程。矢量S = H×E演变为能量方程,矢量T = B×D演变为物质方程。

▽·(H×E) = ?ρE/ ?t (经纬)能量方程

▽·(B×D) = ?ρm/ ?t (经纬)物质方程

(上面公式中的问号应当是偏微分符号--编者)

ρE为能量密度;ρm为质量密度。物质和能量是磁电结构聚散状态:聚则为物质,散则为能量。物质方程和能量方程导出质能关系

E = m C2

质能转化系数C即电磁介质时空特性,为物质和能量界限。狭义相对论以“真空”光速为界限,超过真空光速的能量范畴,狭义相对论不能描述,称为暗能量。能量化磁电矢量S = H×E沿曲率扩散的方向产生排斥力场;物质化磁电矢量T = B×D沿曲率聚集的方向产生吸引力场。广义相对论物质场方程,运用能动量张量的力学语言,描述引力为物质时空曲率。能量斥力场因真空光速不变的假设,以宇宙常数存在于方程之中。超过真空光速的物质范畴,广义相对论不能描述,称为暗物质。

力学定律

磁元论三个自然原理,演绎形成三个力学定律。

守恒定律

物质和能量聚散状态层层嵌套,每一层次向内是吸引,向外是排斥,维持吸引与排斥的平衡。能量化磁电矢量S = H×E产生排斥力f;物质化磁电矢量T = B×D产生吸引力,形成磁元论第一定律──守恒定律

f + fˊ ≡ 0

吸引和排斥永远保持平衡。吸引和排斥抽象为作用力与反作用力,则转化为牛顿力学第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

时空定律

物质方程描述的磁电结构当作粒子,能量方程描述的磁电结构当作波,产生波粒二像性观念,形成德布罗意物质波理论。物质或粒子的运动变化,正是外在能量化电磁场作用的结果。描述物质波状态变化与描述物质粒子运动变化一致。

能量方程与电磁热辐射的辐射发射率定义一致,普朗克以此得到能量量子化概念。矢量S = H×E形成的电磁能量,产生力学空间效应和作用力元f,能量定义为力对空间位移的积累,形成磁元论第二定律── 时空定律

hν = f r

h为能量子,ν为量子频率,r为空间位移矢量。能量子h以量子频率ν均匀振荡,产生量子力线空间延伸。抽取时空动力要素,则理想化为牛顿力学绝对时空:时间均匀流逝,永不停息;空间均匀分布,无限延伸。

作用定律

物质原理描述的完整物质体系结构,若分开为作用力与物质运动变化两个方面,则表达为

B = kmq ω

转化为洛仑兹电磁作用力,形成磁元论第三定律── 作用定律

F = m a

作用力F为电磁力,加速度a为向心加速度,质量m为引力质量。若以惯性定律取代时空定律,则引力质量抽象为惯性质量,电磁力抽象为物质间简单作用力,作用定律自然转化为牛顿力学第二定律:力与物质质量和加速度之积成正比。

作用定律与万有引力定律结合,描述天体系运动。引入电的概念,与库仑定律结合,描述原子体系运动。深入磁的概念,以磁矩精确描述微观物质体系结构,则构成磁电质的完整结合,还原为物质原理。

哈勃红移

哈勃观察宇宙太空,发现遥远星系光谱存在普遍红移,且红移与距离成正比,称为哈勃红移或宇宙红移。时空定律或时空原理描述的时空动力要素变化特性,同宇宙红移相互一致。

时空定律

物质体系经纬磁电时空结构,介质化为质量方程和能量方程描述。则物质体系或星系曲率离心方向,电磁介质时空特性形成梯度分布,电磁速度递增而电磁能量递减。电磁能量量子化为量子力线f对空间位移r的积累,以时空定律描述

hν = f r

Cf = νr

保持能量子h和量子频率ν不变,则力线强度f随空间位移r递增而减弱,观测得到的量子能量递减,谱线颜色逐渐变浅,不断向红端移动,紫外线变成可见光,可见光变成红外线,至微弱强度汇聚成微波背景,产生谱线红移。力线速度Cf随空间位移r增大而递增,速度与空间位移成正比。好象遥远星系都在系统地离我们而去,且空间距离越大,远离速度越快,产生哈勃趋势。

时空原理

抽象的力学定律还原为形象的自然原理。时空原理描述的电磁时空,电量子e以量子频率ν均匀振荡,产生磁力线空间扩散,形成磁力线谱,谓之时空连线。

eν = H s

C H = νs

磁力线谱包含谱线强度H,空间路径s,量子电量e,时间频率ν和谱线速度C H 。光无磁不明,称为磁光。磁力线谱表现为光谱,光的颜色决定于谱线强度。

意志思维演绎着自然原理,电磁时空的演变与意志思维相互一致。微小的电时间即意志电量,就能以微弱的磁力即想象力,想象无穷无尽的空间。生命体系或天体系,作为经纬磁电时空结构。内部纬线电量活动形成经线磁场,表现为意志向远方想象或星光向远方延伸。保持电量子e和时间频率ν不变,磁力线谱强度H随空间路径s递增而减弱,谱线颜色逐渐变浅,不断向红端移动,紫外线变成可见光,可见光变成红外线,至微弱强度汇聚成微波背景,产生谱线红移。谱线速度C H随空间路径s增大而递增,速度与空间路径成正比。好象遥远星系都在系统地离我们而去,且空间范围越大,远离速度越快,产生哈勃趋势。

两个物质体系或粒子之间发出的力线同化,形成共同时空连线,称为“同谋粒子”。同谋粒子或子系统之间,存在部分力线同化交叉而相互联系在一起。联系强弱或关系以谱线强度决定,依靠时空连线传递变化的状态或信息。当二者分开,因时空连线的存在而“藕断丝连”。粒子内部活动电量保持不变,空间范围递增,谱线强度递减,则联系减弱。空间到达一定范围,谱线强度和背景强度一致而联系消失。当二者接近,则联系加强。若体系内部无电量活动产生力线,或电量活动产生的力线不接触,则互不相关。

不论是抽象的力学定律还是形象的自然原理。以体系自身发出的力线时空特性变化解释宇宙红移,则任何一点的观察者都会看到完全一样的力线延伸,任何一个星系的力线都以它为中心向四面散开。空间范围越远,远离速度越快,力线强度越弱,产生哈勃趋势和谱线红移。时间的量子间断性和空间的力线连续性,决定相互作用的瞬间性和同时性。遥远星系与地球之间以力线联系,则是一瞬之间,而不是象光速一样需要千百万年。若以多普勒效应表象地解释谱线红移,则产生星系间相互加速远离,形成复杂的宇宙图景,就象托勒密的本轮均轮和哥白尼的日心学说解释天体运行一样。

宇宙图景

物质原理描述的物质体系经纬磁电时空结构,磁电质形成完美而和谐的统一。若磁电质分开,以磁矩概念,电量概念,质量概念分别描述物质体系基本结构和运转,则产生核磁强力,库仑电力,质体引力的区别,自然解释开普勒天体运动定律。物质原理无微观宏观之分,天体运动定律适合于微观体系的描述。

轨道定律

物质体系经纬磁电时空结构

(2 k MQ ω = B

以磁空间角度,经线看到体系磁心发出磁力线,自北极辐射环绕至南极回归;以电时间角度,纬线看到虚的电气运转。经线磁场空间和纬线时间轨道,形成经纬动态平衡的自然时空结构。经线强度随空间增大而递减,形成磁场梯度分布,对应纬线轨道能级结构。纬线轨道能量量子化

h ω/2π = μQ B

μQ = (Q/2M)h/2π

μQ即为磁子,磁子振动为声,称为磁声,hω为声量子。Q/M取值“电子”荷质比,h取值普朗克常数,则μQ即玻尔磁子,描述原子体系的结构。

行星或电子以物质原理的形式存在自旋磁矩,磁矩受体系磁心发出的经线核磁强力作用,沿纬线时间轨道公转和进动。平衡结构与纬线轨道形状和周期无关,理想轨道为圆周或椭圆── 即轨道定律或开普勒第一定律。

面积定律

电乃磁感应产生。天体系磁心发出的磁场经线,表面介质存在相对运动而切割力线,切割的磁力线段重连成小磁圈,圈面电效应分布于体系表面。表面电荷分布抽象为中心点电荷Q形成的电场。电场以E线描述,E线表面空间看是磁圈排列的磁管,表现为光线,就象太阳星星光芒四射。依据电场方程或电磁感应定律,电势表达为

(dΦ/dt) = Q/4πεr

行星与天体之间连线扫过的面积变化率

dA/dt = Q/4πεrB

磁场梯度与径向距离成反比。行星与天体之间连线扫过的面积变化率相等── 即面积定律或开普勒第二定律。库仑定律将物质经纬磁电结构,转化为球形对称点电荷形成的电场,不能精确描述原子体系的运动。

调和定律

电量概念转化到质量概念,则体系经纬磁电时空结构,抽象为中心质点M形成的引力场。依据荷质比k QM =(4πεG)1/2 G为质体引力系数,蕴涵磁电介质特性。则电势转化为质势

k QM (dΦ/dt) = GM / r

不考虑行星运动偏心率,结合物质原理自然导出

2 r 3/T2 = GM

行星圆周运动半径三次方与周期平方之比为常数。纬线轨道推广到椭圆或一般情况── 即调和定律或开普勒第三定律。万有引力定律将物质经纬磁电时空结构,完全抽象为物质质点,天经地纬不复存在。产生星体各个方向运行的可能,与天体系经纬垂直而分明的稳定运行结构不一致,乃引力定律的局限。

宇宙以磁母为核心,局部形成无数大大小小的漩核体系,整体则构成边缘无限的宇宙经线大磁场。空间处处含磁。无数大大小小的漩核体系,具有经纬磁电自然时空结构,依经线磁数和形态变化,形成无限多样的形状,运转于磁场之中,行为或命运千差万别。磁合电聚而壮大,磁分电散则弱小。物质化磁电剧烈转化为能量化磁电扩散,就宏观天体而言,则为大爆炸。物质体系能量越大,密度越密,越容易发生爆裂。最剧烈的爆炸使物质几乎全部化为H线,而后H线演变为E线,再演变为能量和物质粒子,乃至宏观天体。体系分合聚散,聚而后散,散而后聚,此消彼涨,此起彼伏,周而复始,生生不息。

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