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《二十一世纪物理学研究新视野》专著(一)

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21世纪物理学研究新视野——物质世界构成新理论“统一场论”

       

周江华  著  


作者简介:

作者原籍河北,生于沈阳,现定居秦皇岛。大学学历。多年来,从事物理研究,在全国学术会议、全国杂志上发表十多篇学术论文。有多项中国专利。现为中国管理科学研究院研究员。

邮政编码:066000

联系电话: 18003352823(手机)

E—mail:1092375690@qq.com


内容提要

本书介绍了作者最新发现的一个物理现象, 相同物质间摩擦,不但能够起电,而且产生同性电荷。这在当代物理学研究领域从未有人涉足。原因是,传统静电的研究受电子得失理论的束缚,人们始终重复着对不同物质间摩擦起电的研究,而忽视了对相同物质间摩擦起电现象的研究。作者在长达18年的探索和研究中,逐步提出和创立了能够解释这种现象的物理理论新体系 “统一场论”。

该理论体系是根据1902年获“诺贝尔奖”物理学家洛伦兹提出的物质世界基本构成观点和物理学家埃德隆在一个世纪前提出对电荷本质动态认识的思想,经过作者长期的研究重新提出物质世界由两种基本物性构成的新认识和对电荷本质的新认识。本书概括地说是从物质基本构成角度对物质世界的研究,为人们提供了一条认识和探索自然科学的新途径。在研究中惊奇的发现,这一理论继承和发展了牛顿理论思想,它可能带来物理研究领域的又一次革命,使物理经典理论得以突破性的发展,让牛顿思想光辉重放光芒。它可称为“现代牛顿”理论学说。

这一理论体系不但诠释了很多科学难题,同时找到了物质间发生万有引力的本质原因;提出了万有引力与万有斥力对立统一存在的思想、提出了星球自身物质凝聚引力形成的原因、引力与星球磁场之间的关系、地磁场强度与地球元素含量的关系、地磁场N、S极产生的原因、地磁场艾伦辐射区产生的原因;发现了所有软、硬磁性材料中都含有铁、钴、镍、铜某种元素的规律并解析了这种现象存在的原因;提出了对原子结构形成原因的认识;法拉第左右手定则矢量方向性存在原因的认识;提出了热量、静电、电流、电磁辐射、磁场、万有引力之间存在的本质关系,创立了“统一场论”理论体系。同时为这种新理论体系提出了一系列验证的方法。这一思想理论体系“统一场论”能否在科学研究发展的道路上走的更远,有待实践的检验和科学的证明!


目  录

总绪论…………………………………………………………

I、新思想产生的渊源…………………………………………………………………

II、唯物主义哲学观对物理学研究的指导…………………………

III、牛顿经典物理学的突破与发展………………………………………………

IV、本著内容中所能新解的物理问题如下

一、基础部分………………………………………………………………………………

二、引力部分…………………………………………………………………………

三、关于地球磁场起源认识部分…………………………………………………

四、地球磁场和电磁波关系认识部分……………………………………………………  

五、电、电磁波在传播中出现的特性现象认识部分……………………………………

六、关于磁性材料认识部分………………………………………………………………  

七、地球自转方向性与法拉第左右手定则矢量方向性关系认识部分…………………

八、 总结认识部分…………………………………………………………………………

第一部分:相同物质间摩擦产生同性电荷的实验

引言…………………………………………………………

第一章:相同物质摩擦产生同性电荷实验现象的发现过程………

第二章:相同物质摩擦产生同性电荷实验报告………

摘要……………………………………………………………………

引言………………………………………………………………

一、引 言…………………………………………

二、相同物质相互摩擦起电现象………………………………………………

三、实验过程与检测

     四、结论

第二部分:新理论概要(本著理论核心内容)

 引言………………………………………………………………………………………………  

第三章:物质世界构成新理论体系——“统一场论”概要…………

  摘要……………………………………………………………………………………

  一、物质世界由两种基本物性构成新理论——“统一场论”……………

  1、新理论基本观点来历及其有关认识………………………………………………  

  2、物质世界由两种基本类型物性构成理论核心…………………………

  3、关于基本类型物性的认识…………………………………………………………

  4、关于原子结构形成原因的认识…………………………………………………

  5、关于万有引斥力本质原因的认识……………………………………………

  6、新理论对热量、静电、电流、电磁波、磁场、万有引斥力之间关系的认识 …………

二、新理论对目前存在几个科学难题的解释………………………

1、星球(地球)自身物质凝聚引力是怎样形成的?                  

2、行星为什么永恒存在自转源动力?……………………………………………

  3、恒星与行星间引力关系存在的原因……………………………………………        

  4、地球磁场强度与地球元素含量的关系?…………………………………………

  5、地磁场为什么会产生N、S极性?艾伦辐射区地磁场与大地磁场之间的关

     系是什么?………………………………………………………………

6、电子围绕原子核转动形成的原因?地球自转方向性与法拉弟左右手定则矢量

       方向性间存在的关系?……………………………………………………………

三、地磁极点在南北两极呈现小圆周运动、动态变化规律产生的原因?及相关认识。

第三部分:新理论的演绎

 引言…………………………………………………………………                                                                                

第四章:新理论关于对粒子的产生、原子的形成、元素的构成及它们之间关系的认识

  一、物质世界粒子的产生………………………………………………………………

  二、 物质世界原子的形成…………………………………………………………………

  三、 对物质世界元素的认识……………………………………

第五章:物质光态是物质物理态的认识…………………………………………

  一、从物质既不会创生也不会灭失守恒定律,认识转失物质质量的光态…………

  二、存在物质质量特征的电磁辐射是物质存在的第五物质态…………………………

  三、 结论………………………………………………………………

第六章:星系的解体和形成与宇宙中黑洞之间的关系…………………

引  言……………………………………………………………………………

一、恒星爆发与恒星质量体大小的关系…………………………………………………

   二、彗星特殊的运行轨迹形成的原因和它对恒星爆发的作用…………………………

   三、恒星爆发与宇宙黑洞之间的作用关系……………………

第七章:关于反物质寻找提出的争议……………………………………………

   一、反物质的发现及其有关回顾 ………………………………………………………                                                                        

   二、通过实验事实对正负电荷固定形式思想认识的反思………………………………                                                                          

   三、关于反物质的寻找没有必要的结论…………………………………………………                                                                      

第四部分:新思想的萌芽

引言……………………………………………………………………    

第八章:以太本质及其电本质的探讨……………………………………………

摘要……………………………………………………………………………………

 一、引   言……………………………………………………………………………………

 二、以太本质特性规律及其物质世界基本构成的设想…………………………………

 三、关于磁能特性一些现象的解释………………………………………………………

四、关于两种物性结合特性一些现象的解释……………………………………………

 五、结论…………………………………………………………………………………

第九章 :万有引斥力本质原理的探讨…………………………………………

摘要……………………………………………………………………………

 一、引   言………………………………………………………………………………

 二、以太本质及其电本质新观点发展性的回顾……………………………………

 三、万有引斥力本质原理的一种解释途径……………………………………………

 四、关于太空中有关现象的解释………………………………………………………

 五、总结……………………………………………………………………

第十章:电与磁场转换本质原因的探讨

摘要……………………………………………………………………………………

 一、引  言………………………………

 二、地球磁场强度产生的本质原因………………………………………………

 三、磁性物质在地球磁场中产生的本质原因……………………………………………

 四、电与磁场转换关系中存在矢量效应的本质原因…………………………………………

 五、关于光、电、磁的本质关系论……………………………………………………

 六、总结……………………………………………………………………

第五部分:总 结 篇                  

引言…………………………………………………………………                                                                            

第十一章:本著对相对论的评述和对经典物理学与现代物理学关系的评述…

 一、关于广义相对论对引力问题贡献的评述………………………………………

 二、关于狭义相对论对电场和磁场内在统一性认识贡献的评述……………………                                                                                                                                                    

 三、关于狭义相对论对经典力学改造贡献的评述……………………………………                                                                          

四、本著结束语:关于经典物理学与现代物理学关系的评述………………………                                                                          

第六部分:花絮——我的梦想

引言…………………………………………………………………                                                                                

第十二章:我的梦想--静电动力能源的应用与剖析………………

 摘要………………………………………………………………………

 一、引  言………………………………………………………………………

 二、高压静电球体外真空效应出现的可能(首先采用现有理论方式讨论)

三、高压静电球体外真空效应的应用…………………………………………………

 四、飞行器在太空中飞行动力及其在大气层中横向飞行动力的解决方案…………

 五、依靠静电动力能源的飞行器存在的飞行特征……………………………………                                                                            

 六、宇航飞行器动力原理的剖析………………………………………………………                                                                                                                            

 七、关于“宇航飞碟”中华人民共和国专利的授权……………………………………

后  语

主要参考文献


总 绪 论


I、新思想产生的渊源:

 本理论思想源于1902年曾被洛伦兹否定过的一位叫埃德隆科学家对电荷本质的认识。当我们翻开《诺贝尔奖演讲集》物理学第一卷,映入我们眼帘的是1902年洛伦兹对埃德隆电荷本质思想的否定,其结果确立了我们现理论对正负电荷固定模式的思想认识和电子得失理论。当时埃德隆没有发现相同物质间摩擦起电现象,更不用说发现相同物质摩擦后产生同性电荷的现象,因此他的思想被获诺贝尔奖的权威否定。导至他对电荷本质动态的认识思想被人们放弃了近一个世纪,当跨入二十一世纪的今天,之所以重新提出埃德隆思想的科学意义,是因为发现了相同物质间摩擦不但能够起电,而且只产生同性电荷的实验事实,对于摩擦起电只产生同性电荷的实验结果,用电子得失理论难以解释,成为电子得失理论难以自圆其说的诘难。沿着埃德隆对电荷本质思想认识的分支研究发展下去,我们惊奇的发现,这是一条能够揭示当今更多物理科学难题的思想体系,找到了牛顿经典物理学发展的突破口,是牛顿思想的发展,它可称为“现代牛顿”理论学说,开拓了人类认识物质世界更广阔的思维空间。

 对电荷本质如何认识是一个非常重要的科学基础问题,它关系到物理学及自然科学基础理论研究的定位及其发展方向,具有非常重大的科学意义。电荷本质基本认识论的变化将影响一系列相关联的物理学基本问题,会出现新观点、新思想。也必将对基本理论指导下发展起来的多门学科产生重大影响。当我们沿着这个电荷本质新基本认识论研究物理学时,将会使人们以新的视角能够向物质世界更深的层次探索:物质世界粒子的产生原因是什么?物质世界原子结构形成原因是什么?原子中的电子中子质子产生的原因是什么?万有引力的本质原因是什么……等等一系列重大科学难题。重新提出埃德隆对电荷本质动态思想认识,不仅仅只改变对静电理论的认识,更重要的是它将影响科学观念的全局,在后面各章节读者将会看到由这个思想而发展起来的新理论思想体系,能揭示诸多科学难题,它将有助于提高我们认识客观世界的主观能动性。在这个理论体系形成的初期我们会看到能够揭示诸多科学难题,其中包括大量现代物理学无法揭示的科学难题。


II、辩证唯物主义哲学观对物理学研究的指导:

 从辩证唯物主义哲学观来看,科学的每一次重大进步都需要给新思想赋予一个充分论争的天地,物理学和人类的一切科学知识一样,是随着人类的社会实践特别是科学实验的发现而发展的,有它自身产生、形成和演变的历史,是一个历史的、动态的过程,它始终在不断地发生着变化,所以不能把现代物理学看成是一些物理学概念、原理和理论凝固不变的结合。虽然物理学的研究不断深刻的变化着,现已逐渐建立起了力学、光学、热学、电学、相对论、量子力学、粒子力学等物理学多门学科,但是作为自然科学的一个整体,它们之间是否能够融合,是否有一个理论体系能够将它们统一起来,成为一个互相关联的有机整体,有待我们深入的探讨。自从牛顿时代就有这个设想,许许多多的科学前辈为之奋斗过。本著提出了一个“统一场论”思想,目的是为实现科学前辈们的这个心愿。

科学发展史实表明:科学发展的速度与科学发展积累的量有关,每一个重大突破都是以积累和继承为前提,既有量的增长,又有质的飞跃,使科学形成一种波浪式的发展进程,深刻反映出科学发展的质量互变的普遍特征。如果没有当今科学发展的广阔背景,只发现同种物质摩擦产生同性电荷是不能提出新理论思想体系的。本著立论是在当今科学发展揭示大量科学奥秘的时代背景下,结合新发现提出的一个物理学全新的科学观念——“统一场论”思想,这个新思想是从物质世界基本构成角度对物质世界的认识理论。

科学知识的发展性和变动性,决定了科学真理的相对性,因此本著以“新视野”冠名,寓意是在本理论体系还没有被确立走在自然科学真理轨道上之前,有待实践的检验和科学的证明!作者在有生之年若看不到这个理论体系为人类所用或不能为人类科学发展提供有价值的参考,这本专著将是作者身后的一本遗作,希望能被后人利用和评说,因此著书立说。物理学理论是人类对客观世界物理运动规律所获取的主观反应。本书将作者主观认识同客观世界密切结合,以实事求是的精神,以实验为依据,有机的将现代科学成果与新发现结合,大胆的提出一个新的理论构想,意在提高我们认识客观世界的主观能动性!  

近些年来,西方一些哲学家对科学革命及其运动规律进行了研究,提出了一些对科学发展有益的理论思想。其中有英国哲学家卡尔波普提出的“科学猜测不断证伪和不断革命”的理论。美国史学家和哲学家托马斯库恩提出的“规范变革和科学革命”的理论。匈牙利哲学家拉卡托斯提出的“研究纲领的更迭科学进化”理论。这些理论都分别提出了科学进步的飞跃性和革命性的各种模式。这些都是有助于科学发展的哲学思想。

 本书以鲜明辩证的唯物主义哲学观为指导,从认识物质存在基点上来研究物质变化规律,不涉及研究物质从无到有起源问题,作者认为唯物主义最大的科学难题是“物质从无到有的起源问题”,唯心主义能够回答“上帝创造”,唯物主义永远也无法回答,我们应当正视唯物主义的能力,我们应当承认唯物主义的最大科学难题。如果能够回答物质从无到有,那就是无中生有是唯心主义,超越了唯物主义认识自然科学的界限。

                                                                       

III、牛顿经典物理学的突破与发展:

 作者崇拜牛顿科学研究思想中的方法论,他的基点是具体的因果观念和严密的逻辑推理,作者唾弃诡辩愚人术!科学研究应是严谨的真实的反映客观世界,自然科学真理不是能用所谓高深的诡辩术所能诡辩出来的。对于物质世界、自然科学真理本质的揭示,也不是我们能够用公式计算出来的。应当以端正的唯物观进行科学研究。本书是以牛顿科学研究思想方法论为基点来研究物质的存在和变化规律。牛顿科学研究思想方法论是融入我们生活、使人们真正折服的科学研究思想方法论,作者决心捍卫牛顿的科学研究思想方法论,并使他的思想体系发扬光大。经典物理学的局限性在于牛顿思想在当时无法对一些重大科学问题进行揭示,无法实现经典物理学的突破和发展,进入二十一世纪的今天重温牛顿思想,今天终于找到了其理论突破的钥匙,通过对一些重大科学问题本质的揭示,找到了牛顿科学思想前进和发展的途径,弥补了经典物理与现代物理的断带,跨越了二者之间不可逾越的鸿沟。物质世界构成新理论“统一场论”,将弘扬他伟大而严肃的科学思想,弘扬牛顿的思想同样能够在浩瀚的宇宙中担当起揭示自然科学真理的重任。今天我们以事实为根据重新研究和发展牛顿思想,不仅能够找到揭示万有引力本质等诸多重大科学难题的钥匙,而且我们将看到发展后的牛顿科学思想能够更好的走在自然科学真理的轨道上,能够揭示更多的科学难题。具体说本著就是牛顿科学思想的发展,是牛顿科学统一场论思想预言结出的硕果。

 本著通过对一些重要科学难题本质的揭示,将成为发展经典物理学的契机。本书提出的“统一场论”思想是消除经典物理学与现代物理学存在断带和鸿沟的理论。现代物理学与经典物理学不应当相割裂,经典与现代物理理论理当融合,完全没有必要相互割裂开来,本著可以说是牛顿思想的发展,它可称为是“现代牛顿”理论学说。

 这个新理论体系一旦通过实践检验并被科学界确认,就需要更新传统物理史观。科学研究潮头需要大量具有科学创造精神的弄潮人,需要做大量而细致的工作。因此作者认为这个新理论体系的演绎将是一个极其富有成果的领域。我相信经典物理学与现代物理学在消除断带后相互交融、交相辉映,必将带来人类物理学理论的辉煌时代。作者愿与朋友们共同拉开二十一世纪物理学革命的序幕,共同谱写物理学史新篇章!    


IV、本著内容中所能新解的物理问题如下

一、基础部分:

1、相同物质摩擦起电产生同性电荷的原因是什么?

2、静电本质原因是什么?

3、电荷同性相斥、异性相吸、静电体对物质体吸引的原因是什么?  

4、热量本质原因是什么?

5、电本质是什么?

6、磁本质是什么?

7、引力波本质是什么?

8、磁场本质是什么?

9、电磁波是否通过媒介传播?与宇宙各区域存在的宇宙温度现象有什么关系?

10、物质世界粒子产生的原因是什么?

11、物质世界原子结构形成的原因是什么?

12、电显微镜下观察电子云为什么是电子呈现点状显现效应?

13、原子结构中电子、中子、质子是怎样形成的?它们为什么永恒存在?

14、地球磁场产生的原因是什么?

15、X射线为什么能启动不同元素产生不同次X射线,即:产生不同伦琴标志辐射的原

   因是什么?

16、元素与原子之间的本质关系是什么?

17、重元素存在大能量的原因是什么?

18、物质为什么都普遍存在着吸收辐射和释放辐射现象?这种现象为什么永恒存在?  

19、宇宙中存在的黑洞现象本质原因是什么?黑洞中物质是什么状态?

20、科学手段能找到物质世界最小粒子吗?                                                                                            

21、物质世界存在着反物质吗?我们能够找到它吗?                                                                                  

二、 引力部分:

22、万有引力形成的原因是什么?

23、物质之间存在着万有斥力吗?万有引力与万有斥力辩证统一存在吗?

24、原子之间近距存在张力现象的原因是什么?

25、星球作为原子的集合体,星球之间是否存在原子间张力现象?

26、微观原子间和宏观星球间存在着引力和张力现象能否统一?

27、星球自身物质不在太空中散发是怎样凝聚的?

28、万有引力表现的特性现象在物质上是怎样表现出来的?

29、引力波可观察到吗?

30、星球之间和原子之间的距离是怎样确定的?

31、地球引力是怎样形成的?与大气压的关系是什么?

32、太阳、地球核心为什么都是炽热的?炽热的太阳、地球核心什么原因形成的?

33、各星球磁场之间的作用规律是什么?

34、为什么太阳风将地球磁层压缩得很薄,但为什么进入不了地球磁层?

35、太空陨石被吸引进入地球、而月球不能的原因是什么?

36、太空中彗星椭圆形特殊运行轨迹是什么原因造成的?

37、彗星为什么在太阳近区彗体缩小彗核变亮,而远离太阳彗星核心变暗彗体膨胀增大?

38、太阳与行星间引力关系是怎样确定的?

49、太阳恒星体系中行星为什么呈现平面结构?

40、银河系为什么呈现平面结构?

三、 关于地磁起源认识部分:

41、地球磁场强度与地球元素含量的关系是什么?

42、是否存在没有N 、S极性的磁场?

43、地球磁场为什么会产生N 、S 极性?

44、艾伦辐射区地磁场是什么原因产生的?

45、艾伦辐射区地球磁场与大地磁场究竟是什么关系?

四、地球磁场和电磁波关系认识部分:

46、地球磁场强度与电磁波的关系是什么?

47、电磁波为什么存在能够发射的最低界限值?

48、ⅹ射线为什么是电磁波体系中电磁振动最短波段的终端?

49、宇宙空间为什么存在着来自各星体发出的不同强度的辐射电磁波现象?即宇宙背景

   辐射是怎样产生的?

五、电、电磁波在传播中出现的特性现象认识部分:

50、“白昼效应”即夜间电磁波的传播范围总比白天大一倍以上事实原因是什么?

51、电磁波传播中为什么能够衰减?什么原因造成的?

52、怎样考虑以太和电磁波传播媒介的关系?

53、影响电磁波传播范围发生变化的媒介究竟是什么?

54、在电流和电磁波传播规律中从理论上能否统一起来?电流和电磁波在传播中媒介对

其影响是否能够统一认识?  

55、太阳光为什么进入地球磁层后能够放出大量热量现象,而在地球磁层外宇宙空间中

不能放出大量热量现象原因何在?

56、电阻为什么能使电流放出大量热量?

57、导体具有约束电流导电的原因是什么?

58、绝缘体只能传导电磁波而不能约束传导电流的原因是什么?

59、白天温度高对电磁波传播距离的影响和温度高对导体中电流的影响之间的本质关

   系是什么?

60、低温与超导关系本质原因是什么?

61、电磁波特定可见光波段是地球生物对电磁波这个波段的进化而来的反应吗?宇宙空

间我们认识的黑暗效应是我们生物进化对电磁波可见光波段反应吗?

62、光电效应中对各种物质截止频率值与各种元素X射线作用下产生不同标志伦琴辐射

   有没有关系?  

六、 磁性材料认识部分:

63、为什么地球环境中所有软、硬磁性材料元素构成中都一定存在铁、钴、镍、铜某一

种元素?  

64、地球磁场为什么造就了能吸引含有铁、钴、镍、铜元素的磁性材料?

65、太阳系各行星上磁性材料都相同吗?即不同物质元素构成的星球存在着不同于地球的磁

性材料吗?

66、地球磁场N 、S 磁极与磁性材料N 、S 磁极是什么样的关系呢?

67、月球磁极存在着N 、S 磁极吗?月球磁极能够判断出来吗?

68、月球磁性物质元素构成与地球磁性物质必要元素构成有区别吗?

69、月球是否存在着不同于地球吸引铁、钴、镍、铜的磁性材料呢?

70、太阳系各行星存在N 、S 磁极吗?太阳系各行星N 、S 磁极又如何鉴别?

71、太阳系中各行星都具有相同方位的N 、S 磁极吗?

72、地球南北两极磁极点一年四季呈现小园周运动规律原因是什么?

七、地球自转方向性与法拉第左右手则矢量方向性关系认识部分:

73、行星永恒存在自转源动力是怎样形成的?

74、电子为什么具有围绕原子核转动特性?是否存在矢量转动特性?

75、法拉第右手定则导体切割磁力线为什么会产生电流?并且为什么具有定向矢量特

   性?      

76、法拉第左手定则为什么会使处在N 、S 磁场中的导电体发生电动效应?并且为什么

具有电动定向矢量效应?

77、奥斯特实验直线导电体外磁场矢量方向性是什么原因形成的?

八、总结认识部分:

78、唯物主义最大的科学难题是什么?

79、唯物主义在进行科学研究活动中是否应正视唯物主义最大的科学难题?  

80、埃德隆对电荷本质思想认识现实意义是什么?

81、埃德隆对电荷本质动态认识的科学思想能否伴随人类科学进步跨入二十一世纪?

82、宇宙中所有的恒星都是氢氦构成的吗?

83、比等离子体物理第四态更高的第五态物质光态存在吗?

84、自然科学真理中是否存在着“统一场论”思想?

85、热量、静电、电流、电磁波、磁场、引力本质的揭示及其它们之间关系的揭示是否

   就是自然科学真理中存在的“统一场论”?

86、相对论在科学史上究竟有什么科学地位?

87、揭示阻碍牛顿经典物理学发展的科学难题后,牛顿理论发展学说能否在浩瀚的宇宙中担当起揭示自然科学真理的重任?

88、本著是牛顿经典物理学的发展性理论吗?是“现代牛顿”理论学说吗?

89、经典物理学与现代物理学能否通过本著揭示的“统一场论”消除断带实现伟大的融合?


本著共分六个部分,上述问题在以下六个部分内容中有答案:

第一部分:相同物质间摩擦产生同性电荷的实验。

第二部分:新理论概要(本著理论核心内容)。

概要部分是物质世界构成新理论“统一场论”的核心内容,它是对萌芽部分三

篇论文的概括和总结。简明的阐述了作者“统一场论”思想观点。

第三部分:新理论的演绎。

第四部分:新思想的萌芽。

萌芽部分三篇论文是全面阐述作者“统一场论”思想观点的完整体系,是第二部分核心理论的论证过程及论据。

第五部分:总结篇。

第六部分:花絮——我的梦想!


第一部分:相同物质间摩擦产生同性电荷的实验


引     言


在物理学研究进程中,存在着很多现有理论无法解释的科学难题,如:物质世界粒子的产生原因;电子、中子、质子这些粒子带有不同电荷特性的形成原因;原子结构的形成原因;相同物质摩擦产生同性电荷的原因;星球(地球)自身物质凝聚引力是怎样形成的;地球磁场产生的本质原因等等,对于这些科学难题的解答,现有理论很难实现有效的突破。

面对大量物理科学难题用现有理论难以解释,以及现有理论与事实具有很多自相矛盾之处,这样不得不让我们想到现有理论是否存在着一定的欠缺或许还有其不完善之处,是否完全走在自然科学真理的轨道上,不得不让我们进行认真的反思!


第一章:相同物质摩擦产生同性电荷实验现象的发现过程


 一九九二年秋季,我怀着儿啼时代对科学家的崇拜将毕业后全部业余时间用在图书馆和实验室对物理学进行执着的研究上。有一天,当我在秦皇岛市第三中学物理实验室做静电起电机实验时(目的是研究静电动力能源的应用,后面第六部分花絮内容中有介绍),我偶然间突发奇想问自己,同一种物质之间摩擦是否能够起电?带着这个问题的思考,我将手中的一把塑料直尺从中间折成两截,将这两段塑料直尺放在一起摩擦起来,开始摩擦力不太大时没有发现起电现象,当用力摩擦后(两个摩擦表面发热后)发现两个塑料板摩擦面能够吸引头发、香烟烟灰、纸屑等,这说明带电了。进一步实验研究发现,两个带电塑料板对另一带静电体发生的是同斥或者同吸现象,我判定两个摩擦后的塑料板带电状态为同性电荷。

 这个突发的奇想,现在看来并不是偶然的,在 1991年西安交通大学召开的全国电解质会议上,我发表的一篇题为《以太本质及其电本质的探讨》论文,其中曾对电荷本质认识论提出质疑,不然我也不会摆脱权威电子得失理论的束缚,去用同种物质进行摩擦。这篇论文就是读者将要在第四部分第八章《以太本质及其电本质的探讨》中看到的内容。

 其后,在中国电工技术学会召开的第三届全国工程电解质学术会议上(1993年6月7日--10日在上海交通大学召开),在我发表的《万有引斥力本质原因的探讨》和《电与磁场转换本质原因的探讨》两篇论文中首次公开了这个实验结果。在会议审阅论文期间,会议筹备组负责人王寿太教授(上海交通大学教授)和另外两名教授组成三人小组,提出对我的论文中所描述的“相同物质摩擦产生同性电荷”的实验结果进行复审,地点在上海交通大学电介质物理教研室。复审是这样进行的:当三位教授和我走进上海交通大学电介质教研室后,教授问我能否重复证明一下你的实验结果,我非常自信(因为我做了很多次这样的重复实验,真实的再现非常容易)地顺手拿起桌子上的一张普通白纸,一分为二,放在手上相互摩擦,后将纸张两摩擦面朝上分别放在试验台上。教授们用实验台上检测电位的验电仪检测,这时仪表指针唰、唰都指向负电位,检测结果为:两摩擦表面都带同强度同性负电荷。三名教授以严谨的科学态度证实后,该论文才得到顺利的发表。这两篇论文就是读者将要在第四部分第九章《万有引斥力本质原因的探讨》和第十章《电与磁场转换本质原因的探讨》中看到的内容。

其后2000年我在中国物理学会第九届这届静电学术会议上专题发表了《相同物质间摩擦产生同性电荷实验现象与解释》论文(中国物理学会第九届静电学术会议论文集暨《军戒工程学院学报》第12卷增刊2000,8,18出版)。在这届静电学术会议上有这样两个故事,会议上我演讲后回到座位上,在我前排就座的北京理工大学教授崔馨回过头来对我讲,看了今天你做的相同物质间摩擦产生同性电荷实验,我恍然大悟一个事:前几年一个日本学者在北京理工大学演讲时对同学们说,同学们!同性相斥、异性相吸对吗?台下同学们回答,对!日本学者接着说:不对,看我给大家做个实验,他从兜里掏出两个塑料片,用线吊起来,用双手摩擦这两个塑料片,摩擦后两个塑料片相互排斥,他说,两个塑料片相互排斥说明起电了吧,根据电子得失理论它既然起电我们不用测一定是产生了异性电荷,因此你们看——“异性相斥!”台下同学们一片哗然!崔馨教授也疑惑不解!崔馨教授说:今天我终于明白了,那个日本学者实际上做的是相同物质间摩擦产生了同性电荷实验结果,是同性电荷间发生的相斥现象。同性相斥、异性相吸没有错,只是他当时没有实际测定其摩擦表面带什么样的电荷,而只是根据电子得失理论认为起电的前提一定是电子的得失必产生异性电荷,从而得出了异性相斥的错误结论,才让北京理工大学同学们疑惑不解!另一个故事,在这次会议间,我到参会的中国石化青岛静电研究所教授住处与他交谈,他说:我测定同一匹布摩擦表面带电状态时,也发现表面带同性电荷,我还以为实验那作错了,就把实验扔在了一边。今天你做这个相同物质间摩擦产生同性电荷实验其实我早就发现了,只是没在意。事实上,好多静电研究工作者在实际工作中早就发现相同物质间摩擦产生同性电荷的现象,只是没有人敢冒天下大不违提出对电子得失理论的质疑。

 在静电起电理论和实验中,我们受权威电子得失理论的束缚,以往都忽略了对相同物质间摩擦起电的研究,因为电子得失理论限定了我们对相同物质间摩擦能够起电的认识。在几个世纪教与学的殿堂中,我们自然无意的都在维护着权威电子得失理论的尊严,爱科学追求真理的我们始终都在重复着对不同物质间摩擦起电的实验认识和研究,回想我们都不陌生的初中物理课,教师总是拿出不同的物质相互摩擦,因为这是学术权威告诉我们的,不同物质间摩擦,电子得失才能起电,得到电子的物体带负电荷,失去电子的物体带正电荷。没有那个老师拿出相同物质做相同物质间摩擦起电实验,更不用说起电后给我们讲解为什么会起电的原因。初中物理课是这样描述的:“人们用各种各样的物质互相摩擦带电后,发现(并定义)绸子摩擦玻璃棒带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶带的电荷叫做负电荷”。于是人们又总结出摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体上,失去电子带正电荷、得到电子带负电荷的电子得失理论。电子得失理论成为物理学理论基础,成为人们似乎不值得一提的最基本的完全正确的真理。但是今天我们发现这个真理---电子得失理论仅仅适用于对不同物质间摩擦起电现象的理论解释,当相同物质间摩擦起电现象被我们意外的发现,以及进一步发现摩擦后产生同性电荷的事实,电子得失理论对于解释这种相同物质间两个摩擦表面既没有电子得与失的关系又能起电的现象,将失去他解释不同物质间摩擦起电现象原有理论的权威性。这种实验事实向电子得失理论提出了诘难,使其不能自圆其说。目前电子得失理论无法对全部静电效应进行理论解释,因此本著依据相同物质间摩擦只产生同性电荷的实验事实,对目前电子得失理论提出了质疑!

实验事实表明,相同物质之间摩擦,两摩擦面只产生同性电荷,不存在得失电子就能起电,应用电子得失理论无法解释。这种实验的结果完全违背了电子得失理论,因为依据电子得失理论,摩擦起电必然是得失电子的结果,摩擦表面的起电原因是通过得到或者失去电子而发生,两个摩擦表面必须带正、负相异电荷,得到电子的带负电荷,失去电子的带正电荷,只有这样才能起电,这是电子得失理论。但是相同物质间摩擦起电产生同性电荷的实验事实,两摩擦表面既没有电子得与失的关系,又出现起电现象,并且两摩擦表面只产生同性电荷。实验事实清楚的告诉我们,用电子得失理论如何诡辩解释这种现象都是不可取的,电子得失理论只适用于对不同物质间摩擦起电现象的理论解释,不适用解释相同物质之间摩擦起电现象,具有其局限性,电子得失理论经不起全部静电实验结果的检验,它将失去相对真理的科学地位。

 综上所述,作者对权威的电子得失理论的科学完善性和正确性提出了质疑。我们今天要珍惜和正视相同物质间摩擦产生同性电荷的事实,以及由电子得失理论只适用于解释不同物质间摩擦起电现象的局限性给我们带来的反思。因为这些现象不仅仅是对电子得失理论的否定,更重要的是在否定的背后可能孕育着能够找到更深刻的揭示自然科学真理的新理论。它可能带给我们对物质世界的新思考、新启迪,成为我们进一步认识自然科学真理的新契机。我们要珍惜这个契机,因为由这个实验事实所衍生的本著新理论体系迟到了近一个世纪,的确来之不易。静电理论的新观点源于1902年曾被洛伦兹否定过的一位叫埃德隆科学家对电荷本质的认识。    

当我们翻开《诺贝尔奖演讲集》物理学第一卷,映入我们眼帘的是1902年洛伦兹对埃德隆电荷本质动态思想认识的否定,其否定的结果确立了我们现有理论对正、负电荷定义形式的思想认识和电子得失理论。当时埃德隆没有发现相同物质间摩擦起电现象,更没有相同物质摩擦后产生同性电荷的实验结果,没有实验的支持,埃德隆无法反击否定它观点的权威,因此他的思想被获诺贝尔奖的学术权威否定。所以他对电荷本质动态认识的思想被人们遗忘了近一个世纪。当跨入二十一世纪的今天,我们重新提出埃德隆思想的科学意义是基于:发现了相同物质间摩擦不但能够起电,而且只产生同性电荷的实验事实。沿着埃德隆对电荷本质动态思想的认识研究下去,我惊奇的发现,这是一条能够揭示当今更多物理科学难题的思想体系,找到了牛顿经典物理学发展的突破口,开拓了人类认识物质世界更广阔的思维空间。这个理论体系有可能提高我们认识自然的能力。静电现象深刻的揭示,将可能为我们提供一个透视物质世界神奇奥秘的极佳窗口,对静电现象本质深刻的揭示,将为我们透视物质世界基本构成的认识起到重要的作用,对于揭示物质世界“统一场论”思想体系有着重大的科学意义,我们应当对埃德隆电荷本质动态思想认识予以高度重视。

关于电荷本质认识的问题是一个非常重要的科学基础问题,它关系到物理学及自然科学基础理论研究的定位及其发展方向的全局,具有非常重大的科学意义。电荷本质基本认识论的变化将影响一系列相关联的物理学科基本问题,出现新观点、新思想。也必将对基本理论指导下发展起来的多门学科产生重大影响。当我们沿着这个电荷本质新基本认识论研究物理学时,将会看到一个令人震惊的结果:物质世界粒子的产生原因的揭示,物质世界原子结构形成原因的揭示,万有引力本质原因的揭示……等等一系列重大科学难题的解析。

重新提出埃德隆的电荷本质动态思想认识不仅仅只改变对静电思想本质的认识,更重要的是它将影响科学观念的全局,在后面章结中将会看到由这个思想而发展起来的新理论思想体系,能够揭示诸多科学难题,它将有助于提高我们认识客观世界的主观能动性。


第二章:相同物质摩擦产生同性电荷实验报告


摘   要:   本文介绍了摩擦起电实验中发现的一种新现象,相同物质摩擦同样起电,且只产生同性电荷,有些物质产生同性正电荷,有些物质产生同性负电荷。这种实验事实与电子得失理论相矛盾。

关键词:相同物质、相互摩擦、产生、同性电荷。


一、引 言

 在以往摩擦起电实验中,我们都采用各种各样不同物质进行摩擦,因为电子得失理论限定了我们对相同物质摩擦起电现象的研究。常规理论是针对不同物质摩擦起电现象的研究,并从不同物质之间摩擦起电产生异性电荷的现象中,归纳出电子得失理论,使电子得失理论成为静电学经典基础理论。受电子得失理论的影响,相同物质摩擦是否能够起电、以及起电后又是什么样电荷,一直是静电研究的空白。

二、相同物质相互摩擦起电现象

在日常生活中,我们可能注意到这样一种现象,相同物质之间相互摩擦同样可以起电。当我们在干燥的季节脱晴纶、化纤毛衣时,经常会发现毛衣起电现象,在黑夜里甚至还会看到静电火花,同时伴有噼啪声响。你可能还注意到这样一种现象,一个普通食品塑料袋相互摩擦同样起电,可以吸引香烟烟灰。如果你有兴趣测定所带电荷的状态,就会惊奇发现同种物质间摩擦产生同性电荷这一奇特的现象。

对于相同物质之间相互摩擦是否能够起电?我们只要动手实验便很容易发现这种现象:

例如:用一些容易摩擦起电的材料,如:薄塑料袋、塑料尺、丝绸、泡沫板等,分别一分为二,使相同物质相互摩擦,两个摩擦面就可以吸引香烟烟灰、毛发等小屑。

这些现象说明相同物质之间相互摩擦都发生了起电现象。当然这些摩擦起电实验需要在干燥季节的干燥环境中进行。


三、实验过程与检测

面对大量相同物质相互摩擦起电现象,我进行了进一步的研究,经测定发现,产生的是同性电荷。有些材料产生的是同性正电荷,而有些材料产生的是同性负电荷。并且有些材料在不同温度环境中实验,如丝绸,夏天会产生同性正电荷,冬天产生同性负电荷。这些实验事实只要我们动手去做,很容易重复验证。

1、实验材料及步骤

材料:(1)一个带支架横在空中的木杆(2)长20 cm普通缝纫用线4条。(3)长宽各1cm塑料透明胶布8片。(4)普通餐巾纸4片或橡胶绝缘手套2付。(5)长宽各10 cm新丝绸 2片。(6)长宽各10 cm新塑料薄膜2片。(7)橡胶棒一根。(8)毛皮一块。 (9)长100cm、宽10cm新丝绸2条。

实验一:(1)将两条线绳的四端用透明胶布粘贴在两片塑料薄膜(或两片丝绸)的非摩擦面的四个角上,将两片塑料薄膜(或两片丝绸)悬挂横在空中的木杆上,自然下垂。(2)用餐巾纸作隔挡(或戴绝缘手套),用力摩擦两片塑料薄膜,放手观察。发现两片塑料薄膜,相互排斥间距达20cm以上,说明两片塑料薄膜带电,从相互排斥现象看,两片塑料薄膜带同性电荷。(3)电性检测,用毛皮与橡胶棒摩擦,将带负电荷的橡胶棒接近塑料薄膜时,会发现两片塑料薄膜均与橡胶棒相斥,说明塑料薄膜已带同性负电荷。

实验二:从一块新丝绸上裁剪下长100cm宽10cm的两条丝绸,两人分别用双手各拿一条用力相互摩擦,由于摩擦不均匀可能会初显异性电荷现象,当两条丝绸充分摩擦到一定程度后(20分钟左右),就会呈现同性负电荷现象。检验方法:用摩擦带电的丝绸接近实验一中已经带有同性负电荷塑料薄膜时即发生相互排斥现象,这说明起电的两条丝绸摩擦后都带有同性负电荷。

实验还发现了另一个有趣的现象,在高温夏季环境摩擦两个丝绸片,两片丝绸带同性正电荷;而在低温冬季环境下摩擦两个丝绸片,两片丝绸带同性负电荷,摩擦丝绸出现的这种带同性正电荷和带同性负电荷现象临界温度点尚未测定。而两片塑料薄膜不论在低温冬季环境还是在高温夏季环境摩擦都只带同性负电荷。

2、注意事项

在重复上述实验时应特别注意的是:(1)选材问题,相同物质的选取,只需使用相对相同(世界上找不到绝对相同的物质)容易摩擦起电的物质就可以,尽可能选用新的没有污染过的各种容易摩擦起电的轻质材料,分别在同一块材料上各裁剪下两片作为实验材料,以尽可能保证相同物质实验材料的相同性。实验一材料的准备:尺寸采用边长为10cm或与手掌大小相同的正方形为宜。在实验中如果发现所谓相同材料之间相互摩擦产生了异性电荷,可以断定我们相互摩擦的所谓相同材料够不上相同材料的标准,其中可能有一块材料受到污染或材质含量各不相同,达不到相同物质的相同性实验要求。只要我们选用容易发生摩擦起电的物质,尽可能保证了相同物质的相同性,就很容易重复验证相同物质摩擦产生同性电荷事实。(2)在重复上述第一个实验时还需要注意的是,使用干燥的餐巾纸或戴干燥的绝缘手套作隔挡。


四、结  论

实验证明,相同物质之间相互摩擦产生同性电荷,包括产生同性正电荷和产生同性负电荷的起电现象不是在特殊环境下发生,也不是单单某一种特殊物质发生的特别现象,而是物质(指摩擦起电的物质)普遍存在的客观规律。

今天我们应重新审视相同物质之间相互摩擦产生同性电荷的起电现象,应正确对待这种客观存在的现象。在人类追求科学真理的道路上,应以实验事实为依据,实事求是的探讨和寻求解释全部静电效应的新理论。随着相同物质摩擦产生同性电荷实验现象的发现和深入研究,为我们探索自然科学真理提供了一个新的契机,随着对这种实验深入的研究和理论的探讨,惊奇的发现它是一条能够发展牛顿理论的新思路!