基本介紹
- 中文名：引力場理論
- 外文名：Theory of Gravitational Field
- 表達式：En=MnVn^2/2
- 提出者：愛因斯坦
- 提出時間：1916年
- 套用學科：天文學
- 適用領域範圍：物理領域
- 拼音：yinlichanglilun
基本定義,動力,引力場,驗證計算,引力場方程,物體重力,行星向心力,常數,萬有引力公式,結論,理論見解,總結,本質,
基本定義
引力場定義：引力場是一種全域性的時空性質，其場強度和能量物質分布及物質運動速度成正比關係。
關鍵字：全域性，物質能量分布，運動速度，正比關係。
所謂全域性是指從理論上來講引力場是整個時空的性質，那么它的廣度就是時空所在處必然存在引力場。
物質能量分布該怎么理解，在整個時空中物質能量的分布是不均的，引力場強度自然就是不同的。雖然是理論上是全域性的場，也就是瀰漫整個宇宙。但是從微分思維出發，由於這種的物質能量的不均性，我們可以把全域場劃分為N個局域場。
動力
科學家們一再通過各種的觀測和計算證實，暗能量在宇宙中占主導地位，約占73%，暗物質占近23%，我們所熟悉的物質僅約占4%。所以宇宙的運動不是由我們所熟悉的物質來推動的，而是由暗能量來推動的。太陽系和銀河系的運動都是旋渦型的，所以，暗能量必定以一種旋渦運動的形式存在，以便推動它們的這種運動。結果，在暗能量運動的範圍內就會形成一種旋渦場，我們稱之為暗能量旋渦場，簡稱為旋渦場。
旋渦場存在如下三種狀態：膨脹、收縮和平衡。當太陽系旋渦場處於膨脹狀態時，所有的行星都會遠離太陽而去。當太陽系旋渦場處於收縮狀態時，所有的行星都會向太陽靠近。當太陽系旋渦場處於平衡狀態時，行星繞太陽運動的狀態就會保持不變。就如今的情況來看，太陽系旋渦場處於平衡狀態。在這種狀態下，太陽系的暗能量將全部轉化為太陽和行星運動的動能。換言之，太陽系的暗能量和太陽系物質運動的總動能是相等的。我們以En來表示太陽系的暗能量，以Ep來表示太陽系物質運動的總動能，則En=Ep。
引力場
既然太陽系的運動是由暗能量來推動的，那么，當暗能量為零時，太陽系將失去運動的動力，它將會象一盤散沙，而不會連結成一個整體。所有的行星都不會繞太陽運動。在這種情況下，將不會存在太陽的引力，即太陽與行星之間不存在引力。所以，太陽的引力是由暗能量和太陽的質量共同產生的。由於暗能量總是以一種動能的形式出現，所以，我們可以用一條動能的公式來代表暗能量：En=MnVn^2/2。該公式中，Vn代表暗能量的平均速度，Mn代表暗能量的虛擬質量。經此簡化，我們就可以認為，太陽的引力是由虛擬質量Mn和太陽的質量共同產生的。
Vn與太陽系中暗能量的分布有關，它等於4293.40米/秒。由於太陽系旋渦場處於平衡狀態，所以，En=Ep1=1640.189×108×M0焦耳，公式中，Ep1代表太陽系運動的總動能，M0代表地球的質量。詳情請看“暗能量的衰退”。把數據代入動能公式，可求得太陽系中暗能量的虛擬質量：
Mn=2En/Vn^2=2×1640.189×10^8×M0/（4293.40）^2=17796×M0
計算結果表明，太陽系中暗能量的虛擬質量是地球的17796倍。而太陽的質量卻是地球的337691倍。
驗證計算
引力場方程
下面讓我們來建立太陽系引力場方程。我們用R來表示太陽系引力場中任何一點到太陽系中心的距離，用M來表示太陽的質量，用Mn代表太陽系中暗能量的虛擬質量。用F來表示太陽系引力場的引力。則可以得到如下公式：
F=G1MnM/R2=G3/R2 …………⑴
G3=G1MnM
公式⑴中，G1是引力場的引力常數，它與萬有引力常數G的值不相同。公式⑴的意思是：太陽系引力場中某一點的引力與虛擬物質的質量Mn和太陽的質量Mp的乘積成正比，與該點到太陽系中心的距離R的平方成反比。在太陽系引力場，G1、Mn、M三者都是恆定值，G3也是一個恆定值。但對於不同的引力場，G3值是不同的。所以，公式⑴實際上就是關於引力F和距離R的關係方程式，稱之為引力場方程。相應地，我們稱G3為引力場方程的常數。
引力場中的引力與物體的質量無關。這個道理很明顯，因為引力場不是由這個物體產生的。例如，在離地面100米的A點處，不管A點處是否有物體，它都存在地球引力場的引力，而且A點處的引力值是不變的。A點處的引力並不因為物體的不存在而消失。只要地球不消失，地球引力場就會永遠存在。
當物體在旋渦場內運動時，物體的質量相對於星體來說要小到忽略不計。如果物體的質量很大，它的運動對旋渦場的動力平衡產生很大的影響，那么，旋渦場就會發生收縮或膨脹。在這種條件下，虛擬質量Mn和引力F都會發生變化，公式⑴不適用。
我們可以做一個實驗來檢驗公式⑴的正確性。實驗方法如下：在真空狀態下，兩個質量不同的物體處於同一高度，讓它們自由落下地面。如果它們同時到達地面，那么，就可證明自由落體到達地面所需的時間只與引力場有關，而與物體的質量無關。同時，它也證明了星體引力場的引力與物體的質量無關。
很顯然，實驗的結果是支持上述理論的，即支持旋渦場理論，而不支持萬有引力理論。
物體重力
物體的重力是在引力場的作用下才產生的。沒有引力場，物體就不存在重力。所以，重力不是物體本身的屬性，但它也不是引力場本身的屬性。物體本身不會產生重力，引力場本身也不會產生重力。物體的重力是引力場中的引力和物體的質量共同作用的產物。萬有引力理論實際上把重力和引力等同了起來，它把物體的質量也當做了產生引力場的主要因素，從而分不清楚什麼是引力，什麼是重力。換言之，它無法解釋物體的重力現象。我們可以用如下公式來計算物體的重力：
P=G2mF …………⑵
公式⑵中，P代表物體的重力，m代表物體的質量，F代表物體在旋渦場中所處的位置的引力，G2是一個重力常數。
公式⑵的意思是：物體的重力與物體的質量和引力場的引力的乖積成正比。
行星向心力
我們以太陽係為例來說明行星的向心力。太陽系引力場中的引力可按照公式⑴來計算。行星在太陽系引力場中的重力P可按公式⑵來計算。把公式⑴代入公式⑵，可得如下公式：
P=G2mF=G1G2mMnM/R2 …………⑶
在太陽系引力場中，行星重力的方向是指向太陽的，所以，行星的重力又可以稱為行星繞太陽運動的向心力。所以，公式⑶就是計算行星繞太陽運動的向心力公式。
常數
地球繞太陽運動的平均速度用V1來表示，它的平均軌道半徑用R1來表示。則有V1=29790米/秒，R1=1.49597870 × 10^11 米，地球的質量為M0。根據地球繞太陽運動的向心力等於它的離心力的原則，可得如下公式：
G1G2M0MnM/R2=M0V1^2/R1
R1V1^2 1.49597870 ×10^11×（29790）21 2.209146×10^10
G1G2=———=————————————=———————
MnM （17796M0）×（337691M0) M0×M0
地球的質量M0=589×1024kg，代入上式，計算後得：
G1G2=6.36786×10^-38…………⑷
引力F的單位為kg/m2，它的意思是引力場中的引力是按高度的平方來遞減的。引力單位中不能有時間的單位，因為引力場中的引力與時間無關。G1的單位是kg^-1,G2的單位是m^3kg^-1s^-2。
把重力P=mg代入公式⑶後得：
G2=F/g …………⑸
引力場中的引力是一個相對概念，不是一個絕對概念。我們應該定出一種衡量引力的標準。這個標準可以按如下方法來定義：把太陽表面的引力定為274kg/m2，以此作為衡量引力場中的引力標準。太陽表面的重力加速度為274米/秒。根據這個標準以及公式⑸，可得重力常數G2=1m3kg-1s-2。把它代入公式⑷後得：
G1=6.36786 ×10-38kg-1
萬有引力公式
科學家們可以用萬有引力公式來計算地球繞太陽運動的向心力，其計算結果用F0來表示。科學家們也可以用上述公式⑶來計算地球繞太陽運動的向心力，其計算結果用P0來表示。通過比較，我們會發現，F0=P0。為什麼兩種不同的理論會有相同的結果？原因很簡單：理論上的不完善往往可以用公式中的常數來修正。因為這種常數是科學家們通過大量實驗和計算得出來的結果，是正確的。
在同一個引力場中，如在太陽系引力場中，萬有引力常數G是一個恆定值。但在不同的引力場中，G值是不相同的。當暗能量發生變化時，G值也會發生變化。
結論
公式是對的並不等於它的理論是完全對的。
註：由於百度的問題，部分方程顯示難以辨認，如乘方、除法等。在這裡，乘方用“^”表示
中國人能投入精力高理論物理，少進口西方科學就是進步.雖然不是直觀的超驗，屬於推論，但如果能結合與引用慈氏科學詳明體系，就更完整.對零物質的定義有些不確切，零物質從字面規範就不是物質屬性，運動與高速運動的三維物質也是物質的屬性,不應該定義為零物質.零物質應該是信息虛物質，反物質應該是奇數的物質對應的陽物質.依靠自己不如依靠集體的力量，應該多學習慈氏完整的理論體系，吸取別人的理論精華，特別是慈氏與八卦理論，詳明化與全面輻射擴展.
理論見解
因為理論中的"引力"沒有與作用物體聯繫在一起，按照本理論，作用物體（即我們所見到的物體）本身並不是暗物質，其本身不存在"重力",所以也就不存在"引力",意思就是說，它們的存在只是作為一種"修正值",宇宙中大部分的物體作用及推動完全是依靠暗物質，而暗物質本身是一種與正物質完全相反的東西，物理學中的"斥力"和"引力"就是這種力量的表現形式，因為物質本身的組成應該是完全符合某一統一規律的，並不存在所謂"微觀"和"巨觀"(也就是說，我們現在所使用的分類的公式是不完整的)所以，暗物質本身的"修正值"與正物質的"修正值"完全相同，從而推導出利用正物質計算引力和利用反物質計算引力完全相同的數值.
而力產生力這種定義為什麼是不科學的呢?暗物質世界中的力與正物質世界中的力是完全相對存在的，除非暗物質本身發生改變，不然世界本身就處於一種平衡狀態.合謂平衡?力與力是相互存在並且完全相等的，所以就可以推導出重力和向心力與暗物質的螺旋場作用，形成引力.然而請注意，這裡的重力和向心力只基於如今的萬有引力定理，在本理論中，重力和向心力是不存在的.
總結
所以我做個總結：本理論中的一切力的產生與根本發生原因，完全是由暗物質所"統率",重力與向心力只是一種表現形式（或者應該說是一種稱呼）.
本質
深度剖析引力,引力波，引力場的本質及四種基本力的統一概述
我要寫什麼，我的思路是很清晰的。一看這一章的題目就很嚇人。兩個關鍵點：1、引力與其他基本力的關係，這裡選擇了電磁力作為突破口。2、四種基本的力統一說明。
再者在我的書《變化》中其實巨觀的，尤其對相對論的理解要比量子力學的理解多的多。所以我有必要不斷增加對量子力學的說明。來佐證我一直反覆強調的觀點——愛氏廣義相對論可以和其他三種基本力融洽！
所以我們要討論的點非常多，牽涉的面也達到了史無前例的廣，這就是這個題目嚇人的原因。如果僅僅是題目嚇人，那也好啊。題目背後的東西是讓我們人類絞盡腦汁都頭疼的問題。一起來走進這個神奇的世界吧！
當然我們要討論這一章的課題，是依據前面的知識理論支撐的。首先從哲學上，從一開始我就說了，事物是普遍聯繫的，聯繫是有條件的。那么作為宇宙的四種基本力，怎么可能沒有相互聯繫呢？不融洽呢？
可是為什麼我們失敗了那么多次，沒有成功的統一四種基本力。我要說每一次的失敗，都是為下一次成功做鋪墊。鋪墊多了，新的條件出現了，新的想法出現了，問題就迎刃而解了。
我們現在已經知道了時空是時間，物質，空間一體化組合。且引力的本源就是時空！也就是說引力是時空性質。
之前所有的理論都不曾論述四種基本力誰是最重要的，最根本的。也就是說在我的理論中引力是最根本的，最重要的力。
除了引力，其他三種力都已經被統一在規範場論理論內了。但其實引力在量子領域依然對粒子是有作用的。只是我們通常在量子力學範圍內認為這種引力作用微乎其微，所以忽略不計。
我認為這種忽略不計是不嚴謹的。而且認為宇稱不守恆，不確定性原理，自發性破缺等都與引力是有關係的。引力扮演了一種“擾動”的角色。
這就是說明了引力是宇宙中根本性的力，是一種時空性質。還有比這個更廣的力嗎？沒有！ 也就是是其他三種力在時空範疇內，而時空性質的根本體現就是引力。
從哲學角度來說，在處理各種力的關係問題的時候，我們往往要以引力為主要矛盾來分析各種現象和狀態。另外三種力作為次要矛盾來考慮。
從最新的研究作為切入點開始。我們先來看看什麼是引力波，引力又是如何被發現的。先來看看下面這張關於引力波的圖片說明。圖片是我在中文百科找到的，非常詳細，是一張長圖。但在word不知道怎么全部顯示。
通過圖片我們知道了，引力波是一中時空漣漪。通過波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年 ，愛因斯坦基於廣義相對論預言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結果，因為它引入了相互作用的傳播速度有限的概念，即光速。
相比之下，引力波不能夠存在於牛頓的經典引力理論當中，因為牛頓的經典理論假設物質的相互作用傳播是速度無限的。
在2016年2月11日，LIGO科學合作組織和Virgo合作團隊宣布他們已經利用高級LIGO探測器，已經首次探測到了來自於雙黑洞合併的引力波信號。
2016年6月16日凌晨，LIGO合作組宣布：2015年12月26日03:38:53 （UTC），位於美國漢福德區和路易斯安那州的利文斯頓的兩台引力波探測器同時探測到了一個引力波信號；這是繼 LIGO 2015年9月14日探測到首個引力波信號之後，人類探測到的第二個引力波信號。
為了詳細讓大家了解我後面要給大家講述的理論，就有必要對引力波的具體探測工作有了解。我們以上圖中劉博洋博士的論述來作文字展示。
兩個質量分別是26和39太陽質量的恆星級黑洞。互相旋轉，最後合併。黑洞合併產生了非常大的碰撞，所以我們遙遠的地球觀察到了引力波。
這個過程分為三個階段。
第一個階段： 兩個黑洞的引力波頻率從30Hz開始，這在引力波天文學中是比較低的頻段，但這意味著黑洞是15Hz軌道頻率。再具體點就是這兩個黑洞分別是30和36太陽質量。每個半徑大概是100公里左右，距離是1000公里左右。每秒種互相轉15圈。
第二個階段：到兩個黑洞合併的時候，引力波頻率達到100Hz，軌道頻率50Hz，就是每秒轉50圈。這個時候兩個黑洞已經快成一體了，兩個黑洞“中心”的距離大概是200公里。
第三個階段：這個合併的黑洞繼續扭曲震盪，形成一個新的，旋轉的黑洞。這個黑洞的質量是63個太陽質量。其中有三個左右的太陽質量在碰撞中消失，以引力波的形式向外擴散！
再回到我的引力的本源理論——引力是時空性質。時空是能量的時空。所以在沒有大質量天體擾動的情況下，時空漣漪是很難被探測到的。雖然我們就處於在時空中。有種“不識廬山真面目，只緣生在此山中”的感覺。
在這裡再次強調引力不是時空彎曲產生的，引力是時空性質——是時空產生引力！
彎曲是假象。因為時空背影是彎曲的，引力可以使得時空彎曲！但不是時空彎曲產生了引力！是時空能量，是時空產生了引力！這就是為什麼只要是具有質量的物體都具有引力。因為引力就是一種時空性質，任何有質量的物體無法脫離這樣的時空法則。從巨觀到量子層面都是這樣的。
所以就很明顯了，引力波是時空的漣漪，那么什麼是引力場？ 時空就是引力場，很顯然這樣的引力場是全域場。這和現有的引力場定義有根本區別。
其實不難理解，引力是時空性質，引力場自然也是時空性質。它們的區別就是時空線上，面，體的不同表現，但都是出於同一時空性質！
所以引力場的定義就是：引力場是一種全域性的時空性質，其場強度和能量物質分布及運動速度成正比關係。
關鍵字：全域性，物質能量分布，運動速度，正比關係。
所謂全域性是指從理論上來講引力場是整個時空的性質，那么它的廣度就是時空所在處必然存在引力場。
物質能量分布該怎么理解，在整個時空中物質能量的分布是不均的，引力場強度自然就是不同的。雖然是理論上是全域性的場，也就是瀰漫整個宇宙。但是從微分思維出發，由於這種的物質能量的不均性，我們可以把全域場劃分為N個局域場。
但要清楚這種劃分是人為的，是為了更好的研究引力理論而構想的。
那么局域場與局域場之間的關係是咋樣的？很明顯是與物質能量的分布成正比，與它們之間的距離的平方成反比。
再這裡提醒大家，引力和引力場作用的傳遞速度都是光速。這個已經在前面章節中論述過了。
很多人可能會問，為什麼不在引力場的定義的中加入“與距離平方成反比”這樣的描述，而在局部引力場中就加入了這樣的描述。 我上面說了，引力場應該是全域場，是一種時空性質，。只有當你去測量具體物體，具體天體，具體星團的引力的時候，可以區分他們的距離——即物體之間的距離。也就是至少有A和B兩個質點。
這樣我們把牛頓引力定理就引了出來：任意兩個質點有通過連心線方向上的力相互吸引。該引力大小與它們質量的乘積成正比與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學組成和其間介質種類無關。
數學公式表述為：F= GMm/ r^2。G為引力常數，等於G=6.67×10-11 N·m2/kg2。
顯然牛頓的理論是一種“靜態”引力理論，是一種絕對時空理論。愛氏的廣義相對論是一種“動態”的引力理論，是一種相對時空理論。這是愛氏先進的地方。
也就是說牛頓的引力理論有局限性，不適於高速運動的物體。因為相對論效應，高度運動的物體質量會增大。如果牛頓認為質量是不因運動速度變化的，那么自然就不會認識到這點。
這也是我為什麼重新定義質量。就是將質量回歸能量的本質。然後用能量來定義質量。即：質量是物體在相對時空中的一種物理屬性，物體所蘊含能量的多少是物體質量的量度。
這樣就把質量始終放在相對論時空下的質量了。 那么牛頓萬有引力定理錯誤了嗎？ 其實不能說錯誤了，是不夠究竟，和不準確。這在人類認識宇宙世界過程中必須要經歷的。
引力場，引力的本源都是時空。引力波就是時空的漣漪。在這裡要提出電磁波的概念。引力波和電磁波是不同的。引力波是時空的漣漪，電磁波是電磁場產生的。他們的關係我們會在後面詳細剖析和論述。
現在有一個最大的問題是引力場，引力，引力波的本源都搞清楚了。那么我們問了：引力子存在嗎？？
上面給大家介紹了引力波被探測到的過程。黑洞在合併的過程會損失若干個太陽質量，這些太陽質量以能量的形式震盪開來，被我們檢測到，即引力波。
就是說時空也是能量時空，引力和引力場的本源就是能量時空。它是一種時空性質。引力波就是時空的巨大變化引起的，不像電磁波那樣。
引力的傳播不需要介質，也就是說引力波的傳遞不需要介質。時空是一種能量時空，能量的傳遞不需要介質，這就是為什麼引力和引力波的傳遞不需要介質。但它們傳播的速度是光速，不是超光速！
否則一個反問就把我們自己困住了，這個反問是：如果引力，引力波的傳播是超距作用，也就是說傳播不需要任何時間，那么人類還可以檢測到引力波嗎？？ 顯然是不可能的！
既然引力，引力波，引力場的本源都回歸於能量時空，那么所謂的引力子就是能量的最小單位——能量子。
那么最小單位的能量是什麼，存在嗎？就目前的研究是不存在的！就是說沒有最小能量單位的說法，沒有這個定義！
所以說引力子這個東西的探究需要謹慎，極有可能竹籃打水一場空。因為引力是時空性質。時空是能量時空，所有的一切都是構成能量時空的物質。
也就是說所有的量子力學體系下的粒子也屬於能量。那么如此，愛氏的廣義相對論更應該可以與其他三種基本力融洽。也就是說我們需要建立一個“能量場論。” 這個我們還要再下一章詳細講。
最後再給大家強調這樣一點，其實既然所有的物質東西都是能量。那么其實統一理論的現有描述已經出來了。那就是能量守恆定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體傳遞給另一個物體，而且能量的形式也可以互相轉換。
在不同的領域有不同的表達，如下文：
1、保守力學系統
在只有保守力做功的情況下，系統能量表現為機械能，（動能和勢能）能量守恆具體表達為機械能守恆定律。
2、熱力學系統
能量表達為內能，熱量和功，能量守恆的表達形式是熱力學第一定律(熱量可以從一個物體傳遞到另一個物體，也可以與機械能或其他能量互相轉換，但是在轉換過程中，能量的總值保持不變)。表達式為Q=△U+W.
2、相對論理論
在相對論里，質量和能量可以相互轉變。計及質量改變帶來能量變化，能量守恆定律依然成立。歷史上也稱這種情況下的能量守恆定律為質能守恆定律。
4、流體力學
在流體力學中有一種邊界層表面效應，又稱"伯努利效應“。是指流體速度加快時，物體與流體接觸的界面上的壓力會減小，反之壓力會增加，伯努利效應是流體力學中的能量守恆定律。伯努利因發現這一現象並成功解釋它而創立的流體力學。
5、電磁學
根據楞次定律，感應電流所產生的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化，這種阻礙的結果就使得電磁感應的過程中將其他形式的能量轉化為電能，感應電流形成迴路，再將電能轉化為其他形式的能量。 也就是說，楞次定律所揭示的感應電流與原磁場的關係本質仍然是能量轉化的關係，即能量守恆定律。
6、化學
質量守恆定律：在化學反應前後，參加反應的各物質的質量總和等於反應後生成的各物質的質量總和。這就叫做質量守恆定律
7、經典力學
諾特定理把對稱性跟守恆量聯繫起來了，非常有用。是指對於力學體系的每一個連續的對稱變換，都有一個守恆量與之對應。對稱變換是力學體系在某種變換下不變。
表述：對於每個局部作用下的可微對稱性，存在一個對應的守恆流。
上述命題中的“對稱性”一詞精確一點來說是指物理定律在滿足某種技術要求的一維李群作用下所滿足的協變性。物理量的守恆定律通常用連續性方程表達。
定理的形式化命題僅從不變性條件就導出和一個守恆的物理量相應的流的表達式。該守恆量稱為諾特荷，而該流稱為諾特流。諾特流至多相差一個無散度向量場。
諾特定理對於所有基於作用量原理的物理定律是成立。它得名於20世紀初的數學家埃米·諾特。諾特定理和量子力學深刻相關，因為它僅用經典力學的原理就可以認出和海森堡測不準原理相關的物理量（譬如位置和動量）.
所以看了上面的表述，大家知道其實在巨觀上能量守恆是一個常識性定律。回歸量子層面，也應該這樣的。我們只是需要建立一個不守恆下的“守恆萬有場理論”，即把愛氏的廣義相對論，也納入到規範場論中來。該處的“不守恆”指的是弱相互作用下的宇稱不守恆。
而且絕對零度不可達到，就說明一切物體具有能量！這一點知識所深刻表達的內容是引力是永恆存在的，時空是永恆存在的。所以愛氏和霍金的宇宙有限論是不可靠的。
同樣這個觀點，我在反對韋爾蘭德熵引力假說中提到過。這也是一個絕對的理論。
最後的結尾語是——你永遠不知道明天會發生什麼? 好好活著，好好期待！
本文摘自獨立學者，詩人，作家，國學起名師靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》第三十一章
