20200201能量波的作用规律

能量波的作用规律

万有引力、库仑力这二者都有一个共同点，都是由能量波产生的。由于其作用距离相对较远，习惯上把这类作用力称之为“远程力”。这二者的计算公式在形式上是一致的，意味着它们有着相似的作用机制。这一机制是什么呢？根据机械振动导致颗粒物向振动源运动或者围绕振源运动的现象，本文认为这是机械波对颗粒物产生了作用力导致的。

磁体为何只能对铁磁性物体产生作用，而对非铁磁性物体不产生作用？其作用与不作用的机制是什么？根据琴弦的共振现象，本文认为有共振才有作用力的产生，没有共振就没有作用力。

由此，本文得出能量波的共振作用规律。

1.能量波的共振作用规律

在介质中振动的振子通过介质向外辐射能量波。处在此辐射范围中的振子，如果在能量波的作用下共振，则共振振子将受到作用力，其大小正比于辐射源的辐射能力、共振方的接受能力，还正比于辐射波在振子处的强度分布率、以及多普勒效应下的接收率。

该规律比原规律多了共振这一作用机制，还增加了多普勒效应对作用的影响，并涵盖了能量波衰减对作用的影响。该规律适用于能量波的所有相互作用；对能计算场强的相互作用具有实际应用价值。由于磁场在空间中的分布是非线性的，所以磁相互作用的规律并不具有类似牛顿引力公式的形式。磁场等非线性场的作用规律用场的作用规律来描述，这在后文讨论。

2.作用的性质

（1）机械波、电磁波在相互作用中平等，都可产生作用力。

（2）能量波是纵波时，作用力为振荡力；纵波的波密相位到达振子处时产生斥力，波疏相位到达振子处时产生引力。能量波是横波时，作用力也表现出引力、斥力；不同性质的波产生不同性质的力。

（3）共振条件改变，力的大小也随之改变。能量波产生的作用力并不是一成不变的，万有引力也如此。

（4）辐射能力与强度分布率之积可以用该点的场强度概括并代替，接受能力与多普勒效应下的接收率之积可以用共振强度概括并代替；作用力正比于接收振子处的场强与共振强度之积。

（5）满足条件的两振子都辐射能量波，振子之间的作用才是相互的；如果只有一方辐射波，力的作用是单向的。二者之间的距离较近时，二者对第三方中间物质的共同排斥或者吸引中，将表现出二者之间的彼此排斥与吸引作用，这在磁相互作用中得以表现。

3.能量波的传播、辐射与吸收

（1）波的传播速度就是作用能量的传播速度。

（2）能量波传播距离的远近决定作用距离的远近。线性能量波（例如光波、红外线、横波、纵波）的结构是开放的，其传播距离较远，作用距离也远；环形波的结构是闭合的，其传播距离较近，作用距离相对较近，例如磁场。

（3）振子辐射能量波以后，其势能减弱振动能力降低；共振振子接受波的能量后共振，其势能增加，振动加强。对于宇宙中的星体，他们不断辐射引力波，同时也在不断接收引力波，有可能表现出升温或降温，也有可能温度起伏波动。

（4）能量场是辐射波在空间上分布状态的描述。波在作用处的强度就是场强。

（5）辐射波在传播过程中有两种衰减：一种衰减是空间分布衰减，例如引力波以

的比例衰减。另一种衰减是波在传播介质中的能量耗散衰减，例如光穿过玻璃后能量会减弱。万有引力公式、库伦公式还需增加耗散衰减系数。能量衰减是光波红移的原因之一。

（6）某些情况下，辐射方的辐射波在空间上的分布可能会存在方向性；接受方对辐射波的频率、相位等可能存在筛选现象。筛选的结果就是共振。这种筛选性、力的作用结果可能导致有序化的结果，使熵减小。在波的传播过程中，熵趋向于增加；在波的作用过程或者作用后的结果中，熵有可能减小。“热寂说”只看到了现象的前部分。这是宇宙在某些方面表现出有序性的原因，也是宇宙中能进化出智慧生物的重要原因之一。

4.多普勒效应的影响

（1）对于静态的两个质量物体或带电体（原振子、共振振子相对于波的传播介质都静止），在不考虑波的衰减情况下，其万有引力、库仑力的计算方式可以简化为牛顿万有引力公式、库仑公式。

（2）对于相对于介质运动的动态振子，应考虑多普勒效应的影响。引力公式、库仑公式还需要增加一项多普勒效应因子，由于电磁波能量与频率成正比，该因子就是多普勒效应公式的频率因子。

（3）根据地球的公转与自转可以预见，电磁作用、电磁现象将表现出年差、日差、方向差（同一时间同一地点不同空间方向上的差异）现象。

（4）电子在回旋加速器中，随着电子速度的提高，多普勒效应就越来越明显，电场作用在电子上的力将减弱，加速效果越来越微弱。这与狭义相对论认为是惯性质量增大的原因并不相同。

（5）计算多普勒效应时，应将参考系建立在传播介质上。

根据以上分析，原万有引力公式、库仑力公式都需要补充两个变量，万有引力公式为，库仑力公式为：。其中为能量传播衰减系数；为多普勒效应下的接收率，，其中c为能量波相对于介质的速度；v为观测者相对于介质的运动速度；向着波源时，v前的运算符合取正，背离波源时取负。u为波源相对于介质的运动速度；向着观测者时，取负；背离观测者时取正。该公式在介质参考系中成立。

Benjamin Peng 20200201