先有能量,還是先有力?
首先我是一個門外漢,知識止步於八十分的大學物理,簡單的查了一下資料有了這個疑問。就針對強相互作用力的說法,要把質子和中子束縛在一起需要能量反應。但如果是電子在磁場中的運動,似乎又是近乎無質量的電子產生了電磁力。所以對這個先有雞還是先有蛋的問題產生了疑問,這個世界到底是先有能量,還是先有那些基本力呢?
既然要討論強相互作用這些『基本力』,就免不得會涉及到量子場論。(另外,我認為在這裡『相互作用』是比『力』更合適的稱呼)
在量子場論中,我認為能量是比相互作用更基本的存在。因為我們可以想像一個有能量卻沒有相互作用的世界,卻很難想像一個有相互作用卻沒有能量的世界。
具體地說,我們可以很容易地寫下一個沒有相互作用項的拉格朗日密度,比如最簡單的 。量子化後標量場 的激發就是質量為 的互相之間沒有相互作用的粒子,但這個沒有相互作用的世界顯然是有能量的。
在這個沒有相互作用的世界中引入相互作用是很簡單的,只要加入適當的相互作用項就可以了,比如 理論就是在上面的拉格朗日密度的基礎上加了 這個相互作用項,其中的因子 表示的是相互作用的強度。
不論是能量還是力,都是我們人為定義的東西,所以不存在先有後有的問題。近代現代物理學的理論構造中,是不需要力這個概念的,但是能量(或者說哈密頓量)是不可缺少的。所以從理論構建的角度來說,必須要有能量的概念,力這個概念有沒有無所謂。
先有力:伽利雷·伽利略(1564-1642)
再有能量:托馬斯·楊(1773-1829)
先有能量,能量決定一切。場是個什麼東東?誰能告訴我
能量
「力」是什麼?
「力」的本質還沒有被充分解釋,各種「力」之間的共性也沒有被完全總結,甚至為什麼有些物質是有些「力」的作用對象,有些物質不是有些力的作用對象也不是特別清楚。
可以說,「力」不是一個被充分理解了的定義,畢竟四種基本相互作用還沒有得到統一。
能量與相互作用
根據現在普遍接受的量子漲落理論,能量可以不基於物質而僅基於時空存在,因而,在空間中,虛粒子對可以借取能量而生成,又在短時間內湮滅歸還能量。這些產生的虛粒子的物理效應是可以被測量的,例如,電子的有效電荷與裸電荷不同。從量子電動力學的蘭姆位移與卡西米爾效應,可以觀測到這效應。
而相互作用是物質之間的相互作用,沒有物質就沒有相互作用。
根據這種對真空中出現的「異常」現象的解釋,時空和能量伴生存在,而時空可以先於物質存在,物質存在才有相互作用,因此,能量先於相互作用存在。
相互作用
如果大爆炸理論所描述的世界是符合現實的,那四種相互作用出現的時間也是有先後的,因為作為四種基本作用的對象的粒子生成的時間是有先後的。
最先出現的粒子不具備質量,也不能進行基於強相互作用的核反應,只能進行電弱相互作用。
接著出現質子,中子後才有了重力相互作用,以及強相互作用。
電磁和弱相互作用先於重力和強相互作用。
就舉出的例子來看,質子中子結合在一起,需要能量沒錯。 電子在磁場中運動,受到洛倫茲力,然後電子產生電磁力???有點迷,可是想表達電子自旋感生出磁場,然後磁場反作用於自身? 這些不論如何看,需要能量才行,電子自旋自由度感生磁場,質子中子結合所需的能量,體現在質能方程中
民科回答,看看就好
重力勢能轉化為動能時,是先有位移再有能量並體現出力
電勢能轉化為動能時,是先有能量再有位移
光子撞擊粒子時,位移與能量的轉移幾乎是同時
力就是能量,如果硬要把直觀感受到的力,與客觀存在的能量分開,那麼當然是先有力。因為一切能量皆產生於作為宇宙本質的,組成物子的不可再分基本粒子性質,則物子原生不變性質中的引力與斥力。沒有物子引力與斥力,宇宙就不可能存在能量。
任何能量包括力,都能夠互相轉化。但是萬變不離其宗,物子引力與斥力則永恆不變。於是物子引力與斥力,不僅成為宇宙永不枯竭的能量之源,也成為宇宙能量守恆的的保證。
萬有引力定律,來自物子引力與斥力的原生不變原理。原生不變的物子斥力與引力,使萬有引力與質量成正比,也就是與物子數量成正比。萬有引力與距離平方成反比,也就是不變的力,被分散作用在不同距離的空間球面上,當然與不同距離的球面面積成反比。
能量的轉化全在於物子距離變化,遵循著如下的能量轉化法則:
在引力範圍內,引力物子的距離越遠,所儲存的勢能越大。距離越近,已轉化的動能越多。形成引力物子聚合釋能,離散儲能。
在斥力範圍內,斥力物子的距離越近,所儲存的勢能越大。距離越遠,已轉化的動能越多。形成斥力物子聚合儲能,離散釋能 。
能量只能夠在能量(包括力)之間轉化,質能轉化並非真實存在,完全是玄學理論。體積、質量與能量,是真實存在的物子不變基本性質。質量與能量作為物子的各項不變性質,當然是並存關係,而決不是此消彼長。
由於以西方觀點主導的主流科學,混入了某些玄學理論,阻礙了人們對科學的正確認知。使主流科學認為:自然本質、力的成因不可知;物理定律不能證明、只能證偽;科學並不解釋原因等。
於是無本質研究的主流理論科學,只能憑現象不斷作出假設,又不斷作出證偽,成為瞎子摸象式的不確定科學。這樣的理論科學,自然會形成百年無重大突破局面。
質能轉化使主流科學對能量與力的認知,陷入了難以自拔的泥沼。迫切需要以宇宙本質,為 現代科學研究指引方向。而陰陽相生相剋、相輔相成的中國傳統理論,正好是認知宇宙本質的鑰匙。
對於高中物理來說 你把力理解為改變物體運動狀態的直接原因 能量是根本原因會比較實用
力是空間物質壓能對作用面的積分,壓能p=ρc2-ρu2(動能),ρ是單位體積的物質量,是常量,所以一定是先有能量。
首先,能量是帶質量物質運動特性和存在形式的表達方式之一,如動量類似。沒有獨立存在的、純粹的能量。同時,能量與運動速度有關係,而運動速度的大小又是相對的。因此,在不同參照系中,同一物體的能量並非固定不變。如:一塊路邊靜止的石頭,地面上的人覺得其動能為0;而在汽車上運動的人覺得其動能為汽車運動速度的平方與石頭質量的乘積的一半。由此可見,能量並不是一成不變的、獨立存在於客觀世界上的一個客觀實體;
其次,力是客觀實體間相互作用的量度。無論何種物體,受到外力作用而改變運動狀態時,其能量就會改變。由此可見,力是決定能量改變的因,能量的改變是力作用的果。因此,從兩者時間的先後論,當然是力在前,能量改變在後。也就是客觀實體運動狀態的改變後於作用力。
在關能量到底是什麼,本人的以下文章中有比較詳細的分析,在興趣的朋友可參與討論!
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