万有引力场是虚数场.pdfVIP

维普资讯 云南大学学报 (自然科学版 l，2004，26(4J：3354337 CN 53一l045／N 蟹5 O258—797l J咖 aIofYnnnanUniversity 万有引力场是虚数场 。 吴永汉 (云南大学 物理系，云南 昆明 650091) 摘要：采用虚数场描述万有引力场，其场能密度是负实数。满足能量守恒定律． 关键词：万有引力场；虚数场 ；引力质量 中图分类号：0411 文献标识码：A 文章编号：0258—7971(2oo4)04—0335—03 牛顿的万有引力定律与静电场的库仑定律相 球壳，可类似设想一个引力质量 m(或 M = 似，都是与距离的平方成反比．所不同的是：库仑定 ；伽l)均匀分布的孤立质量球壳，如图 1所 、 律中电荷有正有负，而且同性相斥，异性相吸；牛顿 示．设球壳半径为 r，力线只分布在球壳之外并指 万有引力中引力质量始终认为是正值，而且始终是 向球壳． 吸引力．这种不同点，导致它们是性质完全不同的 两种场：我们将要用能量守恒定律证明静电场是实 数场，而万有引力场是虚数场． 静电场的库仑力公式[1]为 ，= qlq2r0 ． (1) 将牛顿万有引力定律公式 2【]改写成为如下的 形式 (a)电球壳 (b)质量球壳 厶 = 一G r0= 圈I 孤立球壳 Fig．1Isolatedspheralshell ( 。)·(、 ) 47ce0r2 0一 对电球壳。每一面电荷元受其余面电荷在该处 MtM2 ，，、 — 一 or2rO ZJ 4~— 电场强度 E。 -q 作用下产生一个沿半径向 。 式中：r0是矢径的单位矢量；真空介电常数 ￡0≈ 外的膨胀力作用，当整个球壳半径由Rl膨胀到 8．85419X10一lF ·m一；万有 引力常数 G ≈ R2(R1)，可以计算出电场力作功为 6．6720X10 N ·m2· ；M =、 c， 是 以库仑(C)为单位所定义的引力质量．改写后的牛 = (壶一1)． 顿万有引力公式(2)式与静电场的库仑力公式(1) 电球壳外面的电场强度 E= ，电场能 式就更为相似，我们可直接将静电场的一些结果从