W=△Ek=?m△v2...(3)
此时的物系 , 要么还保持静止或匀直运动 , 物系内能有变;要么物系加速或减速运动 。
由此可见 , 可变动能包括高位势能与增量动能 , 会改变微观或宏观状态 。总之:
固有势能不是能源 , 是不可利用的能量;可变动能是能源 , 是可以利用的(±)能量 。
这只是初步 , 下面更进一步 。
3 物系的理解:狭义物系、广义物系
物系(material system) , 是动力学研究的具有特定物态的系统 , 有时也叫体系 。
物系的对立面 , 即与物系相应相关的物系 , 叫环境(circumstances or surroundings) 。
物系的范畴 , 涉及能量守恒与转换 , 涉及量子场效应 , 必须有精准的定义 。
3.1 狭义物系 , 是不够严谨的
狭义物系(narrow system) , 经常称为物体(body) , 是不含附近空间的裸体对象 。单说物体 , 有时是不够严谨的 。
例如 , 不含大气层或者不含辐射带的地球 , 不含附近被激发场效应的电子或核子 。
狭义物系或物体的总能量公式 , 写成:
物体总能量=固有势能+可变动能 , 可变动能=高位势能(△U)+动能增量(△Ek):
E=Ep+Ek=Ep+△U+△Ek...(4)
E=mc2+?mv?2+?m△v?2...(5)
3.2 广义物系 , 涉及场效应
●广义物系的定义
物体或本体(proper body)不是赤裸裸的独个 , 它有自己的引力场与运动空间 。
我们把一个实体及其附近的场空间 , 称为该实体的物质系统 , 简称「物系」 , 相比单一物体而言 , 也叫广义物系(wide system) 。
例如 , 「地球系」是以地球为中心的连同大气层与辐射带与引力场在内的系统 。地球引力场可以远到拉格朗日平衡点 , 离地约150万千米 。
又如 , 「电子系」是以电子本体为中心的连同电子切向运动所扰动的场空间在内的系统 。电子引力场空间可延伸到不处于主控地位为止 。
●物系涉及的场效应
场效应(field effect) , 特指实体运动因扰动附近真空场而激发场波动的现象 。
场波动(field fluctuation) , 主要有:引力波(因电子自旋)、电磁波(因电子进动)、机械波(大粒子震荡)、电流(因电子接力传动)、脑波(因细胞电荷簇震荡) 。
根据热力学第一定律与光电效应原理 , 实体运动的平均动能 , 同时激发电磁辐射能:
?mv2=1.5kT=nhc/λ...(6)
k为玻尔兹曼常数 , n=q/e=m/m?是电子电荷或电子质量的当量数 , h是普朗克常数 , λ是实体切向运动所激发的光子波长 。
就「原子系」而言 , 既有核外电子与原子核 , 还有电子震荡激发的原子光谱 。
单独考虑原子系的总能量(E):既有亚原子的固有势能(Ep) , 也有各自的可变动能(Ek) , 还有各自激发的电磁辐射能(Eγ):
E=Ep+Ek+Eγ...(7)
Ep=nm?c2+nm?c2+?m?c2...(8)
Ek=?nm?v?2+?nm?v?2+??m?v?2...(9)
Eγ=nhf?+1836nhf?+?1840hf?...(10)
深入研究发现 , 「核子系」的能量 , 包括核内电子的固有势能与它们以光速震荡的动能与共时激发的电磁辐射能 。详见笔者文章下的《叠加原理及其应用(第2集)》 。
4 能量的本质是电荷运动的「场效应」
4.1 能量传递的基本原则
原则1:能量的转换或传递 , 不可以超距方式从一个实体传到另一个实体 。
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