爱因斯坦对牛顿万有引力的质疑:根据牛顿万有引力定律,假定一个球形天体的总质量不变,通过压缩减小它的半径,天体表面上的引力将会增加。半径减小到原来的二分之一,引力增大到原来的四倍。这就是常说的「平方反比」规律。爱因斯坦引力理论表明,这个力实际上增加得更快一些。天体的半径越小,这种差别越大。爱因斯坦没有给出明确的计算,及其出现这种情况的原因。
我在【填补牛顿、爱因斯坦引力理论空白的引力理论】一文中论证到,任何密度均匀的物体和存在于该物体内部或表面物体之间的引力大小的规律是:引力的大小和密度成正比和物体距离密度均匀的物体中心的距离成正比也和存在于密度均匀物体内部或表面的质量成正比,数学描述:F=Gρ4πxm/3——(1),其中,F是存在于密度均匀物体内部或表面物体引力的大小、ρ是形成引力场强度的密度、x是物体距离密度均匀物体中心的距离、m存在于密度均匀物体的质量。这一引力规律适用于地球表面的引力,分析、论证、计算如下:
假定一个球形天体的总质量不变,通过压缩减小它的半径,半径减小到原来的1/n,天体的密度会增大到原来的n^3倍,半径变为原来的1/n。根据存在天体内部或天体表面的引力规律可以得出结论:F1=n^2F,其中F1是天体半径减小到原来1/n的引力、F是半径没有减小前的引力,可以看出符合牛顿引力定律,也就是说,不考虑其它因素,只有半径的收缩,牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的引力理论是统一的,即简化爱因斯坦引力方程,不考虑天体的运动牛顿引力和爱因斯坦引力理论是统一的。
爱因斯坦引力方程是考虑运动的,若考虑其它因素,牛顿万有引力是存在缺陷的,比如地球半径减小到原来的二分之一,根据角动量守恒定律,地球自转的角速度必然会增大到原来的四倍。由于天体都是自转的,仍然根据角动量守恒定律我们可以得出结论:天体的半径减小到原来的1/n,天体自转的角速度必然增大到原来的n^2倍。
天体引力必然和天体自转的角速度相关,或与天体自转的角速度成正比,分析F=Gρ4πxm/3——(1),引力和密度、x、m成正比,考虑运动和角速度也成正比,改写F=Gρ4πxm/3——(1)得:F=Hρxmω——(2),其中H是常数、ω天体自转的角速度。根据F=Hρxmω——(2)我们再分析,天体半径变为原来的1/n。根据存在天体内部或天体表面的引力规律可以得出结论:F1=n^4F,即天体半径减小到原来的1/n,天体表面引力会增大到原来的n^4倍,这样就解析了爱因斯坦引力理论表明,这个力实际上增加得更快一些,即大于天体半径减小到原来的1/n,天体引力增大到原来的n^2倍,而是大于n^2倍。退一步讲,即使角速度和引力不成正比,但是一定会影响引力的大小。即解析了天体的半径越小,这种差别越大的困惑。
其实,天体半径的减小还会引起天体温度的变化,导致天体的温度升高,所以天体的半径减小到原来的1/n,天体表面引力会比原来的n^4还要大。解析了爱因斯坦对牛顿万有引力的质疑:半径减小到原来的二分之一,引力增大到原来的四倍。这就是常说的「平方反比」规律。爱因斯坦引力理论表明,这个力实际上增加得更快一些。天体的半径越小,这种差别越大。