温度与引力关系浅析

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1、温度与引力关系浅析(1)现代物理学对于引力与温度关系的认识在重力场中的三维空间中,介质在xyz方向上温度均为常数,即终极态均温•如郎道、吉布斯、王竹溪的热力学著作中均有专门介绍,他们都是利用能量判据导出了在重力场中温度是到处一样的结论,即重力场不影响温度分布•热统界之所以一直认为力场只能导致物体(气体尤为明显)的密度作不均匀分布,但不能影响物系的温度分布,这不仅是因为力场所导致的温度梯度很微弱(《大气科学》早就明确指出绝热稳衡态的大气柱存在着大约0.97k/400m的温度梯度;地热的研究也表明地球内部存在温度分布;宇宙无热寂迹象),不易检测;更是因为人们并没有从理论上予以清晰而严密的证

2、明,更没有进行过质疑和讨论•(2)当前温度与引力关系的实验目前,关于温度-引力实验主要有三类:1>物体之间的相互作用与物体相对于周围的环境温度有关:高于环境温度的产生引力,其温度越大,引力越大;低于环境温度的产生斥力,其温度越低,斥力越大.李华旺将万有引力常量实验仪的两个大铅球加热后放到仪器上,发现引力变大;两个大铅球的温度越高,引力越大•他将两个大铅球放到冰箱里,使它们降低温度,然后放到仪器上,发现引力成了排斥力;两个大铅球的温度越低,排斥力越大•他又把引力常量实验仪置于真空罐内,使实验室内的温度上升,真空罐内的温度没有变化,但大小铅球也相互排斥了.冯劲松也进一步做了类似的真空实验,

3、结果相同•2、物体的温度升高,重量变轻.几年前,冯劲松等通过加热不锈钢和铝试件显示了这一点.其实,早在1923年就有人进行过这方面的实验;2008年,俄罗斯科学家也发表了有关论文.3、质量较大的物体,其质心温度较大.李华旺将1000KG和10KG的两个铜球放在温度变化极小的山洞里,用热敏电阻测得大球的中心温度比小球的高约0.015C.(3)重力场中介质的温度分布(朱顶余,何沛平)这里只运用两个通俗的数学逻辑:其一,就是一组大小各异的同向矢量之平均量肯定不等于零;其二,就是微商与累和这两种运算的结合与其次序无关(1)An弄AF~Aho■I■I且总有am,n=0,其中表示任意两个矢量(An

4、、A)之间的夹角・这是一个最简单不过的数学逻辑;因为只有大小和方向都各异的一组矢量才有可能相互抵消为零;而大小各异的同向矢量只能相互加强,除非全为零;又因其大小各异,所以不可能全为零,也就是说这第(1)式所示的结论毋庸置疑・其二,就是“微商”与“平均”这两种复合运算的结合与(这两种运算的)次序无(即若颠倒这两种运算的次序并不影响该复合运算的结果)其实这就是代数学中常说的所谓的(“运符")“交换律",究其实质也就是“(微商)分配律";乃属一种常用的计算方1式」・hvEv=vzh()如果Ae,则有:Aee03••()(H)11()这第3式就是将第1、2两式所示的数学逻辑结合使用所得到的结论

5、•这第3式所示的数学结论将是下面进行推理的逻辑基础若8代表第I个分子的热运动动能,即若有;当然还须保持矢量2mu2mu又因为在热学中有(为了简便,这里不妨暂且只讨论单原子理想气体)23-mu_kTi=pvH22其中T表示物系某一点的热力学温度;k则表示波耳兹曼常数;由此便得到了很有意义的结果:6iu2的方向必须都保持相互一致!这意味着分子的动能梯这里的关键就是要求矢量Vmu-••1I22必须是由(宏观的)外场(含引力场、加速场)所导致的,即要求外场属一种度vnui_••1I2宏观力场;因为宏观的力场可以使(单原子)理想气体系统内的每个小局域(子系统)的各个分子具有方向一致的动能梯度.一

6、般而论,在重力场中的粒子始终受到重力的作用,所以在重力场中任何类型的物系(含非理想气体)的各分子也都必然始终叠加着同一方向的动能梯度V—=mg(7)muia'1••1I2这里以重力方向为正方向;其中u则表示第i个粒子相对于体系(小局域)质心.的平动速度I也就是说,在重力场中分子还受到重力的作用,分子的动能在位移中必然发生附加的裟V龙:这附加的动能梯度正比于力场强度;这是一种—具有所谓附加的场能梯度”mU••1I2(附加)矢量,其方向都与重力方向一致;所以重力场必然迫使(同一小局域的)各分子附加着方向V致护动能梯度.依第6式得知,重力场(含加速场)必然导致物系内各点都叠加着正比于力场强度

7、的温度梯度•重力场(含加速场)虽然不能使同一个小局域(子系统)每个分子的热运动方向都保持相互一致;但却可以使各个分子附加着同一方向的加速度(即附加着同向的动能梯度),导致物系各点都叠加着一个正比于力场强度的温度梯度!分子动能引力梯度的平均值(2?E)/n就是分子动能平均值(YE)/n的引力梯度v[(ZE)/n];即有关系式:(DE)/n=q(XE)/n];一般地有B=vZB;即交换运符次序不影响其结果(即运符交换律);而分子动能平均值正比其温度

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