力和质能
一、力和质能
力是物质之间的相互作用,实质上是质能场与质能场之间的接触性推拉。能量是物质与生俱来的本领、能力,是物质能对外做劳功的源。
物质一诞生就是绝对的运动,这是物质的天性;物质之间相互影响的关系,包括运动的变化、能量的转换等等,都是通过力的作用来完成的,即唯有力,物质之间方可相互作用、才能互相影响。所以物质之间能量的转化和转移都靠力来完成,物质之间在力的作用下,通过力来做劳功进行能量的转化或转移。
根据质能守恒定律,一个孤立系统的质能是恒定的,其多少是个常数。当孤立系统变为开放系统时,其可能与外界发生能量或质量的物质交换,即开放系统的质能可以不守恒。当一个孤立系统变成一个封闭系统或开放系统后,他的物质可以和其他系统进行质能的交换,在交换的过程中存在质能的增加或减少;但质能的增加或减少,都是通过二者质能场的推拉完成的,即通过力的相互作用来完成一个系统质能多少的改变。力是质能交换的途径、方法。不仅能量的转化、转移等的转换要通过力完成;而且质量的转换、质量和能量的转换也离不开力的作用。
不仅普通质能场之间的质能交换是在力的作用中完成;而且物质与时空之间的质能转换也是力的结果。物质的存在和运动诞生并拓展了宇宙时空;不断膨胀的宇宙时空,使拓展时空的物质转换成时空场的质能物质,在这转换过程中,是物质质能场和时空场之间的相互作用下完成的。这是两种特殊物质之间在作用力下完成的质能转换。
所以不管是什么原因,什么之间,质能的交换务必是通过力的作用来完成。即力是物质相互影响、相互联系的唯一途径;也是质能交换的唯一途径、方法;更是能量交换或转换的唯一途径、方法。
二、力和劳功
力是质能交换的唯一途径或方法,而力又是通过做劳功的过程来完成质能的交换。现在的问题是一个物质受到力,是不是一定就有质能的交换,即有力,是否一定有劳功。我们知道,功是劳功的一种。物体受到了力的作用,不一定力就对物体做了功;只有在力的方向上有位移,我们才说力对物体做功了。另一方面,力的作用效果是引起物体运动状态的变化或形变。
第一,物体受到力的作用时,他或多或少会产生形变。发生形变就意味着有内能的变化,同时也可能存在时空势能的改变。当然当物体是一个绝对刚体时,他受到作用力就不会发生形变。在物理学中,刚体就像质点一样是一个理想概念,现实生活中是不存在这样绝对的理想物体。所以物体只要受力就有形变。
第二,物体受合外力不为零,则物体的运动状态必定会改变。这是根据牛顿运动定律得出的。运动状态的变化通过速度大小或方向的改变来体现,速度大小的变化必然涉及动能的变化;速度方向的改变不能引起动能的改变。如果一个物体在向心力的作用下做匀速圆周运动,那向心力就不对物体做功。这里有两种情况:其一,物体由非圆周运动变为圆周运动的过程,其施力物体必然对物体做功。其二,在宇宙广袤时空中,只有局域的匀速圆周运动,没有全时空性的匀速圆周运动。所以物体受合外力不为零时,力对物体不做功具有局域性。
第三,有力不一定有劳功。前面说,一个物体受外力不为零的作用时,不仅运动状态改变,而且还有形变。在局域时空内可以因宏观运动不产生功,但受力必将会形变,所以自然有劳功;在整个广袤宇宙时空中,宏观运动的物体更有劳功存在。换句话说,一个物体只要受力,就有劳功。果真这样吗?
以前写的一些文章中说,物质具有本初不变性,简称本初性,即基本粒子的质能在宇宙时空中是一个常数。也就是说,基本粒子的质能,不会因为粒子的运动、粒子的相互作用而发生变化,也不会因为时空的扭曲或改变而发生变化,一个基本粒子的质能一开始是多少,以后始终是原来的那么多。一方面,本初性规定物质质能不可变;另一方面,物体受力就有劳功,有劳功就存在质能的转换。这二者不是有矛盾吗?
乍一看的确有矛盾,但仔细研究还真没有矛盾。本初性的目标物是物质的基本粒子;而受力有劳功对应的是物体,物体只是物质的一种存在形式。所以二者不存在矛盾。既然深层次的物质具有本初性,那么他的质能就是一个常数,即对他施力也不会改变其质能,当然在力的作用过程中,自然就不会产生劳功。故,有力不一定就有劳功。
小 结
一,物质是运动的物质,有能量的物质,故称质能,俗称物质。物质的两大天性为存在性和运动性,且二者统一体现于场。
二,力是物质之间发生关系的唯一途径或方法。没有力,物质之间就不可能发生关系,物态也不可能改变。
三,物质质能的交换是通过力做劳功来完成。没有劳功质能不可能发生转化或转移,物质之间也没有任何交换的可能。
四,物质受力时,不一定有劳功产生。物质受力时,如果物质之间没有质能交换,就不存在劳动。物质在只有力,不存在劳功的过程中,其改变的只可能是运动的方向性能。
五,深层次的基本物质具有本初性。它是物质存在的根,是质能守恒的源,是物体惯性的老祖宗。
六,孤立系统的质能守恒。质能守恒是物质存在绝对性的体现,是能量守恒定律的根本所在。
七,物质是宇宙一切的载体,物质具有波粒二象性,物质的波动性根源于运动的扰动。能子源版权,违之必究!
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