场论动力学(二)

来源:科普中国

场论新概念

场论概念最先由麦克斯韦在描述电磁现象的时候提出,后来发展到张量场以及量子场论等等。到现在为止,场的理论也不尽完美,不是理论与现实有偏差,就是有研究领域的局限性。本文能子源通过学习先人的智慧,想到一种物质时空质能场,简称质能场。其实在以前的文章中也有相关的渗透,现在就质能场详细介绍,能力有限,难免有不足之处,在此衷心地希望见者献智!

一、质能场

第一,场的概念

规定:质能场中的质指物质,能是能量,质能场是指具有能量的物质以场的方式存在于客观自然中。场是一种由场源和场域组成的物质,场中充满了质能,且对进入其中的关联物质存在相互作用,故称之为质能场,简称场。场中的质能包括物质和能量,其中物质是能量的承载者,能量是物质的表达或者说天性。质能来源于场源,并向外延伸形成场域;场域虽然源于场源,但可以脱离场源独立存在。脱离场源的场域在没有外部干扰下可以存在;但一般情况下由于不可避免地受到外部环境的干扰,所以独立的场域很不稳定,常常被别的物质俘获或消失。场源和场域是一个整体,每一个物质都是一个场源,场源必然在周围或大或小地形成一个场域;一个独立的场源在自由时空中,形成的场是涡旋的、递减的。场由于具有能量,所以对置入其中的物质有作用,但这种物质一定要和场有相关性;如果置入的物质和场没有相关性,场就对置入的物质不产生作用。

场论理论规定,宇宙中的每一个物质都是一个场。宇宙万物都有其能量,物质又是运动的物质,所以宇宙中的任何物质都是一个能量旋涡场,这个旋涡场既是物质旋涡场,也是能量旋涡场,更准确地说它是一种时空物质旋涡能量场,简称质能旋涡场或质能场,所有质能场统称场。质能场由场源和它周围的场域组成,场源是场的核心,它决定场的性能;场域是场源向外延伸的时空能量物质,一般情况下它随着与场源距离的增大,向外逐渐递减;且在自由时空中,静止的场具有均匀递减性、各向同向性。场源和场域是一个整体,他们是彼此关联、相互依存的质能场的一份子。宇宙时空中的物质,大天体有大的质能场,小粒子也有小的质能场,即使最最基本的粒子,它也有一个质能场,即只要是物质就有能量,就能形成一个质能场。

第二,场的分类

其一,按照场的分布分为均匀场、梯度场和一般场。均匀场的能量分布处处相等,场线是等距平行线。梯度场的能量分布按离场源距离的增大而逐渐递减。一般场当然是纷繁多样的。其二,按照场拓展方式分为漩涡场和非旋涡场。其三,按照场的方向性分为标量场和矢量场。标量场只有数量的大小,没有方向性;矢量场不仅有数量的大小,还有方向性,它符合矢量的叠加性和平行四边形法则。

第三,场的性质

这里只对质能点在自由时空中形成的场的性质进行介绍。所谓质能点,是指只有能量而没有大小的物质,它类似于力学中的质点。质能点在自由时空中形成的场,是以质能点为场源中心向周围辐射,是各向同性的中心场,称其为中心场。

梯度性:中心场的能量随着场源中心向外均匀递减。

旋涡性:中心场具有旋涡性,且由内向外旋涡逐渐变缓、变慢、变疏。

作用性:所有场都对置入其中的相关物质有作用,中心场对置入关联物质的作用与场源中心的距离平方成反比,与场的相关性能成正比。用一个等式表示为:F=YΨ1Ψ2/R²,Y为常数,Ψ是场源的某种性能。如引力场中Y表示引力常数G,Ψ表示质量m。

二、质能场的传播

第一,波粒二象性

质能场的场源可以是微观粒子,也可以是天体星系;场域中充满了能量或粒子。场在传播能量的时候以波的方式完成,场在传递力的过程中用媒介粒子完成。例如电磁场中,以光子为媒介传递电磁力,以电磁波的形式完成能量传播。根据德布罗意的物质波知,所有物质都具有波动性,宏观物体也有波动性,只不过其波动性太微弱。所以不仅场的传递具有波动性和粒子性,而且场本身也具有物质的粒子性和波动性,即场具有波粒二象性。

第二,场强度自由时空中静止的中心场,场域以场中心向外逐渐递减形成层状闭合曲面,其强度与中心场源的距离平方成反比,即场强强度表示为:E=YΨ/R²,其中Y为常数,Ψ为场的某种性能,R为场域中某点到场中心点的距离。场强强度E既有大小又有方向,是矢量。

第三,场势物质在中心场中是否受场做功,只与场势有关,只有在不同场势之间运动,场才对运动的物质做功。自由时空中,如果规定无穷远处为零场势,则独立静止的质能点的场势只与场源有关,即场势φ=YΨ/R,场势只有大小没有方向,是标量。场势表征场域中的能量势的大小,能量势大的地方,时空丰度就高,反之则低。能子源版权,违之必究(包括图片在内)!

关键词: 波粒二象性 一般情况下 能量分布

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