物质运动、引力势和时空结构的相对性——惯性力、“暗物质”,“暗能量”等的本质(英文)

基于当场测定的光速不变以及引力不是超距作用,引出两个原理:①极限相对固有速度取决于相对局域宇宙引力势;②物质运动会伴生引力势.结合能量守恒,澄清了能量在不同时空结构之间的变换关系,进一步验证了这两个原理,并由此澄清了惯性力的本质;通过分析由天体和星际物质整体运动引起的附加局域宇宙引力势,推导出"暗物质"和"暗能量"与时空结构之间的关系并解释其本质;在不同时空结构之间建立了更严格的时间间隔以及空间间隔变换关系,且澄清了其物理意义,并推导出了精确的相对固有速度的合成关系;由原子核中各个层次粒子的运动与局域宇宙引力势之间的相互作用解释了强相互作用、弱相互作用以及引力之间的基本关系;针对静态球对称引力场推导出爱因斯坦场方程的精确外部解,结果否定了宇宙中存在黑洞的可能性;从函数关系及物理意义上确定了弱场近似的假设条件在Schwarzschild度规中所引入的误差,该误差随着引力场强增大而增大,在极端的高场强情况下误差太大导致Schwarzschild度规失效.     

引力势、物质运动与时空结构 物质运动与引力势之间的基本关系

根据时空结构的相对性,由分析物质运动与宇宙时空结构之间的关系导出两个定理,确定物质粒子被外力作用所能获得的相对固有速度的极限取决于其所处时空结构的相对局域宇宙引力势.局域宇宙引力势不仅与宇宙中物质的分布有关,而且与它们的各种形式的运动都有关,物体的整体运动也会产生附加引力势而导致时空结构的变化,由此澄清了惯性力的本质.由能量守恒进一步检验证实了这两个定理,澄清了当场测定的真空中的光速不变的物理本质,并指出洛伦兹变换的适用条件.以局域宇宙时空结构之间的相对关系为基础分析了物质运动、能量和局域宇宙引力势之间的基本关系.推导出相应的速度相加法则.用本文的时空变换关系取代Schwarzschild度规,得到的理论预期值与针对广义相对论的四个经典检验的数据相符,并证明了其合理性.     

引力势、物质运动与时空结构 强相互作用力、弱相互作用力和引力

根据物质运动、引力势与时空结构之间的关系,推导了由各个层次微观粒子的运动所产生的引力势,澄清了强相互作用力、弱相互作用力和引力之间的基本关系..     

引力势、物质运动与时空结构 “暗物质”的本质

根据物质运动、引力势与时空结构之间的关系,分析了由天体和星际物质整体运动产生的附加引力势,讨论了旋涡星系旋转曲线的平直问题和引力透镜效应异常等现象,从根本上澄清了"暗物质"的本质.     

基于新以太的等效原理的完善

在新以太理论的基础上进一步完善了等效原理,介绍了等效原理的两个组成部分,并指出了引起时间膨胀的原因是引力势、惯性力势而不是引力场和惯性力场,从而合理地解释了在验证时间膨胀的实验中所出现的一些令人困惑的现象.     

编者按

<正>物质运动与时空结构之间的关系是现代科学的基础研究课题,围绕着相关理论的研究一直在不断地发展。哈尔滨理工大学材料科学与工程学院的范勇教授凭其对此研究领域的兴趣,经过多年的学习和思考,撰写了关于"引力势、物质运动     

吸积的宇宙

提出一个新的宇宙起源模型.在该模型中,认为我们居住其中的宇宙外面仍然是一个物质的世界,可称之为广义宇宙.在广义宇宙中,我们的宇宙可以看作是其中的一个吸积黑洞.从广义宇宙的概念和宇宙是吸积的概念出发,可以得出宇宙由于本身引力势能的原因在加速膨胀,不需要所谓的排斥能或暗能量,也回答了宇宙起源的问题.     

关于相对性时空观的讨论

在等效原理的基础上讨论引力势场和速率场的等价性，并对加速度导致时间膨胀的说法和时间膨胀相对性等问题进行探讨。     

改进人工势场法的冗余机械臂避障算法

针对传统人工势场法应用于串联型冗余机械臂避障时无法约束各关节位姿、陷入局部极小后难以逃离的问题,提出一种改进人工势场法.建立冗余机械臂运动学模型,采用线段球体包络盒模型进行碰撞检测.在笛卡尔空间内建立末端引力势场和障碍物斥力势场,在关节空间内建立目标角度引力势场,所有势场共同作用引导机械臂运动.在关节空间内求解虚拟目标角度并采用高斯函数建立虚拟引力势场处理局部极小问题.利用七自由度冗余机械臂进行仿真和实验,结果表明:算法可约束各关节位姿,陷入局部极小后可引导机械臂逃离局部极小,最终完成避障;避障结束时各关节角度最大误差为0.8°,末端平均位置误差和平均姿态误差分别为0.010 m和2.40°,均小于传统算法;避障过程中各关节运动幅度小于传统算法.改进算法可引导机械臂逃离局部极小并完成避障,同时提高避障结束时各关节及末端的定位精度,对冗余机械臂的避障研究及应用具有一定的指导意义.     

人工势场和虚拟领航者结合的多智能体编队

针对多智能体编队控制中的无碰撞、稳定队形保持和智能调整等问题,提出一种将人工势场和虚拟领航者相结合的多智能体编队控制方法。首先,利用人工势场定义智能体之间的相互作用力和期望距离;其次,由虚拟领航者固定智能体之间的方位角,并通过增加虚拟领航者的数量和分布位置在人工势场中控制群组的队形和指挥群组的运动;最后,利用系统的动能和人工势能构造的李亚普诺夫函数证明了多智能体编队系统的稳定性。仿真实验结果验证了本文提出算法的有效性,可实现无碰撞、稳定地保持和调整智能体系统的编队队形。     

“阴阳互转”与武术技法哲理思想的和谐统一

中国古典哲学认为:宇宙间一切事物都存在阴阳,一切事物变化无不是相互对应、阴与阳相互作用的结果。阴阳学说理论所体现的中华武术传统文化及思维方式更是典型,是武术理论必不可少的基本构架之一。通过分析、归纳武术技法哲理思想中所蕴涵的"阴阳互转"的哲学思想,希望最终达到与武术技法哲理思想的和谐统一,为进一步学习武术,修炼武术并以此提升习武者自身内涵起到积极作用。     

物质和能量关系的本质

当代暗物质的研究从可压缩连续介质角度给出,在均匀各向同性的宇宙中很容易得到能动张量的基本形式。其状态方程可以是典型的可压缩气体形式,这样,就可以利用理想气体的特性来进一步解释引力场内能量和物质的关系。实际是把时空上的非线性用一种描述方程上的更深刻的非线性机制来代替,这种新的类似于洛伦兹的变换具有更广泛的协变不变性。据此,对质量的定义可以理解为类似于在空气动力学试验中被物体边界所排挤的流体的质量。从本质上来说,变重了的并不是试验的飞行器壳体的结构重量,而是那个壳体体积所排挤的区域内部等价流体介质的质量。     

变——圜道哲学观的内核

圜道即循环之道。圜道观即循环论,其认为宇宙及宇宙间万物都永恒地循着周而复始的环周运动：发生、发展、消亡。它的展开论述始见于《吕氏春秋·圜道篇》,从先秦至今,圜道思想是中国传统文化中最根本的观念形态之一,中国传统哲学一直把“循环往复”理解为圜道观的最大特点,殊不知,“变”才是其真正的思想核心。     

延伸的"绿色"

绿色,最初只是指绿的颜色.但随着时代的发展,它逐步被赋予了"环保、健康、方便快捷、新的生活方式"等意义.文章就针对"绿色"意义的发展演变作了一定探讨,试图找出其发展演变的轨迹.