质量与电荷具有等效性(稿)

质量与电荷具有等效性
胡良
深圳市宏源清实业有限公司深圳市518004
摘要：质量是指所含物质的多少，是度量物体（惯性体系）在同一地点重力势能和动能大小的物理量。

电荷的大小叫电荷量（物质）。

体现为原子（包括电子、质子等）所带的电的量。

带电量多体现为具有较多电荷，而电量的多少决定了力场的大小。

根据电场作用力的方向性，电荷可分为正电荷与负电荷。

带有同种电荷的物体之间会互相排斥，带有异种电荷的物体之间会互相吸引。

关键词：质量，电荷，动能，常数，万有引力常数
Mass and charge are equivalent
Hu Liang
SHENZHEN HONGYUANQING INDUSTRIAL CO., LTD. SHENZHEN 518004
Abstract: Quality refers to the number of substances contained, is to measure the physical (inertial system) in the same place the potential of gravity and kinetic energy of the physical size. Charge size is called charge (substance). Reflected as atoms (including electrons, protons, etc.) brought the amount of electricity. Charged with more than the charge for more, and the amount of power determines the size of the force field. According to the direction of the electric field force, the charge can be divided into positive and negative charge. Objects with the same charge will repel each other, with dissimilar charges between the objects will attract each other.
Key words: mass, charge, kinetic energy, constant, gravitational constant
1前言
质量是指所含物质的多少，是度量物体（惯性体系）在同一地点重力势能和动能大小的物理量。

电荷的大小叫电荷量（物质）。

体现为原子（包括电子、质子等）所带的电的量。

带电量多体现为具有较多电荷，而电量的多少决定了力场的大小。

根据电场作用力的方向性，电荷可分为正电荷与负电荷。

带有同种电荷的物体之间会互相排斥，带有异种电荷的物体之间会互相吸引。

2质量与电荷具有等效性
对于第一个惯性体系，其量纲是[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]
或[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]
对于第二个惯性体系，其量纲是{-[L^(3)T^(-1)]}*[L^(2)T^(-2)]*{-[L^(1)T^(0)]}
或{-[L^(3)T^(-1)]}*[L^(1)T^(-2)]*{-[L^(2)T^(0)]}
从宏观来看：
量纲[L^(3)T^(-1)]表达惯性体系的质量，
量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]表达惯性体系的动能。

量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]表达惯性体系的引力。

量纲{-[L^(3)T^(-1)]}表达惯性体系的反质量（负质量），
量纲{-[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]}表达惯性体系的负动能。

量纲{-[L^(3)T^(-1)]}*[L^(1)T^(-2)]表达惯性体系的斥力。

从微观来看：
量纲[L^(3)T^(-1)]表达惯性体系（基本粒子）的正电荷，
量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]表达惯性体系（基本粒子）的电荷正动能。

量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]表达惯性体系（基本粒子）的电荷引力。

量纲{-[L^(3)T^(-1)]}表达惯性体系（基本粒子）的负电荷，
量纲{-[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]}表达惯性体系（基本粒子）的电荷负动能。

量纲{-[L^(3)T^(-1)]}*[L^(1)T^(-2)]表达惯性体系（基本粒子）的电荷斥力。

3万有引力常数的量纲
牛顿定理的量纲分析，
惯性体系的量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]*[L^(2)T^(0)]。

量纲[L^(3)T^(-1)]体现为质量，用m表达。

量纲[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]体现为万有引力，用F表达。

量纲[L^(2)T^(0)]体现为两个惯性体系之间距离的平方，用L^(2)。

万有引力常数用G表达。

万有引力公式 F=G*(m1*m2)/L^(2)
从量纲来看，[L^(3)T^(-1)]*[L^(1)T^(-2)]=G*{[L^(3)T^(-1)]*[L^(3)T^(-1)]}/L^(2) 因此，可推导出,G的量纲是[L^(0)T^(-1)]，即：t^(-1)。

而C=ν*λ=(1/t)*λ=νp*λp=(1/t p)*λp,其中C表达真空中的光速，ν表达频率，λ表达波长，t表达时间，νp表达普朗频率（能量最大的频率），t p表达普朗克时间（能量最小的时间），λp表达最小的波长（等价于最小的普朗克长度L p）。

可见，G的实际大小是t p^(-1),或νp。

此外，为了表达方便，νp也可用f p表达，λp也可用L p（普朗克长度）表达。

4真空介电常数及真空磁导率的量纲
光速（C）的量纲是[L^(1)T^(-1)] ，可见，C^(2)的量纲是[L^(2)T^(-2)]。

从另一角度来看：
C^(2)=1/{[L^(-2)T^(2)]}
或C^(2)=1/{[L^(0)T^(1)]*[L^(-2)T^(1)]}
在真空中，
C^(2)=1/{t p*[t p*λp^(-2)]}
即：C^(2)=1/{ε0*μ0}。

可见：t p=ε0以及μ0=t p*λp^(-2)。

其中，量纲t p表达最小的普朗克时间；量纲t p表达最小的普朗克时间。

量纲f p表达最大的普朗克频率。

这意味着：真空介电常数（ε0）的量纲是[L^(0)T^(1)]，大小是t p，而t p=1/f p，这说明了，真空介电常数ε0与真空背景周期成正比.
真空磁导率（μ0）的量纲是[L^(-2)T^(1)]，大小是t p*λp^(-2)，而t p=1/f p，C=f p*λp
可见，μ0=λp^(-1)*C^(-1)=1/[λp*C]。

磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比就是磁导率μ，即μ=dB/dH；实践中，使用磁介质的相对磁导率（μr），其定义是磁导率（μ）与真空磁导率（μ0）之比，即μr=μ/μ0。

体现了真空磁导率（μ0）的本质。

在麦克斯韦方程中，真空中的真空介电常数（ε0），与真空磁导率（μ0）的乘积的开方等于光波的速度（光速C），而这两个导通率在实验上被检测为常数，所以其乘积的开方也是常数，可见光速（C）也是常数。

根据能量特征常数理论，动能（Ek）的量纲是
[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(-1)]或
[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(0)T^(0)]。

势能（Ep）的量纲是
[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]或
[L^(3)T^(-1)]*[L^(3)T^(-1)]*[L^(0)T^(0)]。

能量（E）的量纲是
[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(-1)]或
[L^(3)T^(-1)]*[L^(2)T^(-2)]*[L^(1)T^(0)]
可见: [E^(2)]/C=Ek*Ep.或E^(2）=Ek*Ep*C
或Ek=[Ep*C]/[E^(2）] 或Ep =[Ek*C]/[E^(2）]
5.无量纲常数
无量纲常数中最重要的是精细结构常数，这也是物理学中一个很重要的常数，该常数的特点体现为无量纲常数（常用希腊字母α表示）。

精细结构常数表达电子运动速度和光速的比值，计算公式为α=e^2/(4πε0cħ)（其中e是电子的电荷，ε0表达真空介电常数，ħ表达约化普朗克常数，c 表达真空中的光速）。

因为：电荷（e）的量纲是[L^(3)T^(-1)]，e^2的量纲是[L^(6)T^(-2)]
而真空介电常数（ε0）的量纲是[L^(0)T^(1)]，光速（C）的量纲是[L^(1)T^(-1)]，普朗克常数（ħ）的量纲是[L^(3)T^(0)]*[L^(2)T^(-2)]。

因此，[ε0*C*ħ]的量纲是[L^(6)T^(-2)]。

可见：精细结构常数（α）是无量纲常数。

因为[ε0*C*ħ]是不变的；电荷的大小在绝对真空中，也是不变的；因此，精细结构常数（α）应该是固定的。

但现实中，没有绝对真空，故电荷随真空背景的不同，会有一些很小变化；导致精细结构常数（α）跟随产生一些极小的变化。