最大原子序数与黄赤交角公式及广义相对论适用条件
------关于“稳定元素的最大原子序数为128的客观自然规律的首次发现权的申报人” 王雄斌相关申报材料的文档解密信息及有关重要结论和公式的相关背景信息的社会公示.
按照《中华人民共和国政府信息公开条例》及《湖北省政府信息公开规定》及<<湖北省科学技术厅信息公开指南》第6条(“依照国家法律法规和有关规定对行使行政权力在管理或提供公共服务的过程中作,获得或掌握的相关信息,除涉及国家秘密和依法受到保护的商业秘密等事项外,均应逐步向社会公开”)之条文之规定,依法向全社会公示如下信息.
(王雄斌其人照片)
关于“稳定元素的最大原子序数为128的客观自然规律的首次发现权的申报人” 王雄斌相关信息,之前,在包含国际在线在内的很多新闻媒体上都有报道和介绍.公众可在网上查阅《钻孔机与元素周期表的最后一号元素的原子序数》一文相关信息,这里不再重复介绍.
该文链接:http://talk.cri.cn/n/20201207/4bc024b5-6224-d2e8-3f68-e410e4dce50f.html
基于此事已经在国内外社会各界引起相当大的关注,不断地有群众询问此事项相关细节信息,并要求公示一些群众有权知晓,并参与监督的公共信息,我们不得不做出如下说明及解释.
说明: 按照新发现的物理方程式的重大科学价值和历史意义的国际公认的黄金标准:①有最小作用量原理之表述,②既能包含和自然地导出原有理论和旧方程式的旧结论(包含旧的定量结论),又能导出(能够得到实验观测数据的严格支撑的)新结论(定量结论),并能够在数学上自然地导出旧理论的适用条件③能够通过不同的数学方法导出相同之结论,并能形成严格的相互佐证和印证的关系. ④能够在生产实践中或科学实践中在找到大量的现实案例,并在生产实践中得到印证. 关于王雄斌在钻孔生产实践中所发现的这个加速度与角速度的螺旋方程,以及与该方程相关联的一系列重要方程式和定量的数学结果基本上满足这些特征和条件---发现人所能提供的材料中能够明确找到符合上述标准的支撑证据和相应数学表述。当然,广大人民群众与科学家群体,可以对他的这些结论及相关背景材料更进一步地,作出公开公平公正且透明的,实事求是的民主评判.科学发现属于公共知识,它是一种与天地斗巧的人类智慧的壮举, 务必严格遵守是就是,不是就不是的伦理原则和科学规范,以下公示的信息是关于王雄斌相关科学发现的相关重要背景信息,按照科学公义和科学基本伦理以及相关法律法规,属于依法必须向全社会公示的公共信息,以确保广大人民群众和科学家群体的新闻信息知情权和科学信息知情权,并接受广大人民群众的民主监督和公共智慧的客观评判.特此说明.
通过大量的数值计算的结果与实验观测数据进行比对,以及通过其它不同的数学方法而能够导出相同之结论所形成的相互印证的佐证事实表明:下面公示行星的黄赤交角公式与描述广义相对论的适用条件的公式,这两个公式都具有十分明显的科学研究的价值,凭心而论,这是发现人所作出的有利于国家和人民乃至世界人民的部分有代表性的创造性工作,我们将秉承客观公正,信息公开透明,实事求是的原则和科学伦理及精神,既不夸大其工作,也不掩饰其理论中可能存在的不足和瑕疵,如实向全社会,广大人民群众和科学家群体乃至全世界人民和各国科学家,公示其原始信息,并接受广大人民群众及科学家群体和全国乃至全世界各个相关专业科研机构的公共智慧的客观评判.一些因为种种原因尚未公示的信息,后续将经过各方面(包括相关部门和发现人方面)协商一致后,逐步向社会大众如实公示.
1,行星的黄赤交角公式
太阳系中行星的黄赤交角问题及行星的磁偏角问题困惑了物理学界数百年.300余年来,物理学家们穷极种种手段和技巧,一直无法在理论上解释行星的黄赤交角及磁偏角的客观存在.通过动量与力矩的螺旋方程组结合已有理论经过相应物理分析和数学运算,可求出行星的黄赤交角问题的精确解.用类似的方法,可求出行星磁偏角问题的解.下图内容即为王雄斌关于对这一问题所作的说明和分析.
而对动量与力矩的螺旋方程组两边取旋度,即得到与稳定元素的最大原子序数为128存在直接因果关系的那个加速度与角速度的螺旋方程组,也即与钻孔机的钻筒在工作时的物理运动相联系的那两个朴实无华的方程组.下面即太阳系中八大行星经过约45亿年的自转轴的翻转后,自转轴与公转轴的交角理论计算值:
Δθj = [18π·r ·Rg W·(Wg + W )/C^2] · (180/π) · (Tg/Tz) ·△T
下面图片中列举了王雄斌理论计算值与公认的天文学观测数据表中观测值,该公式的正确性或合理性 可以通过代入数据进行计算,而得到最为直接的检验,专业科学家可以用更加科学的方法和手段对该公式作更进一步的严格检验.如果它仅仅是与观测数据吻合,而没有严格的数学推导过程,那么,它只是经验公式而已,但它还不仅仅是经验公式,因为它有严格的理论及数学上的推导过程. 因为经验公式本身就对物理学的发展具有具有重要的历史意义,何况,它还不仅仅经验公式.这一点,也是这个公式值得科技主管部门的相关领导和工作人员重视的一个重要原因.
在历史上,经验公式对物理学的发展及进一步揭示未知世界的客观规律具有重大作用.有很多重要的物理规律的能够最终被发现,都是归功于之前的经验公式的发现所带来的科学启示.
我们将理论计算值与以上图片中实际观测值对比,可以看出,在△T≈45.2×10^8年附近,理论计算值与观测数据基本吻合.
说明:图中关于地球磁偏角的计算结果是基于一种忽略其它物理因素的影响供人们参考的理想的数学模型,它得到观测结果的支撑.按照动量与力矩的螺旋方程▽× M = ∂P/∂t(1)▽×P = -∂M/∂tC^2 (2)两边取旋度,并除以质量,即导出与钻孔机的钻筒在工作时的物理运动相联系的那两个加速度与角速度的朴实无华的螺旋方程:▽× a = N·∂W/∂t (3)▽×W = - ∂ a /∂t·NC^2 (4)
方程组(3)(4)与稳定元素的最大原子序数为128具有直接关联或者说逻辑因果关系.而方程组(1)(2)又与方程组(3)(4)具有直接关联或者说逻辑因果关系.方程组(1)(2)又与行星的黄赤交角具有直接关联或者说逻辑因果关系,这深刻地体现了自然规律的普遍关联性和绝对普遍性.
尤其,值得我们注意和重视的是,牛顿第一定律(匀速直线运动),和匀速圆周运动,乃至行星的椭圆轨道运动,都是满足方程(3)(4)的数学形式相应的三组非平凡特解.通过导出方程(1)(2)(3)(4)完全相同的一般方法,可以导出麦克斯韦电磁场方程和如下方程(9)(10).
▽×e /2= ∂Ho /∂t (9)▽×Ho = - (1/2C^2)∂ e/∂t (10) e为隆格楞次矢量,Ho为角动量 方程组(5)(6)表明隆格楞次矢量与角动量是螺旋方程的一组非平凡特解.当角动量守恒时,∂Ho /∂t = 0 ,▽×Ho =0,从而隆格楞次矢量也守恒,用守恒的隆格楞次矢量与矢径取内积即可导出行星的椭圆轨道方程.同时,利用隆格楞次矢量的通量守恒的性质,又可以严格导出广义相对论中施瓦兹西度规方程. 即螺旋方程组的确能够自然地导出原有理论中和旧方程式中的旧结论,又能自然导出一些很重要的新结论.利用方程(9)(10)可以得到方程(1)的更为一般的形式▽× M = ∂P/∂t + ▽(▽·e/2) ,令F '= -▽(▽·e/2) 为体系的无旋外力,当体系所有的力F皆满足▽×F =0时,则体系不存在力矩M,即M =0 ,从而F ' = ∂P/∂t = m ·a此即牛顿第二定律。▽×F =0也即牛顿第二定律的适用条件,当然,也可以通过其它数学方法结合螺旋方程组导出牛顿第二定律的适用条件.
2,广义相对论的适用条件及螺旋方程在GPS卫星定位系统中的应用
(dS/dt)^2 = gvμUvUμ= (dθ^2)/k^2dt^2 = |M|^2/(kh)^2 = 不变量【1】
显然,对于牛顿平方反比力场,由该力时刻指向被加速物质的质心与引力中心的连线,即矢径,使得由引力产生的外加力矩M = r ×-GMmr/r^3=0满足上述条件,所以,广义相对论在牛顿平方反比力场中能够严格成立. 但在像M33这样的螺旋星系中:
(dS/dt)^2 = gvμUvUμ= α^2(1-α) ^2V’^8r^2θ^2/4(Gkh’ )^2 【2】
其中,0<α<1 ,α为螺旋结构常数,无量纲。很明显,【2】式包含着空间坐标的自变量θ和r,它已经不再是一纯常数,这就使广义相对论不能再适用.
并且,通过力矩与动量的螺旋方程可以定量地计算出一般螺旋星系,如银河系,M33系等星系中存在不可忽略的“扰率”,存在“扰率”意味着星系圆盘将会被自然地螺旋化而扭曲成所谓的“翘曲”. 在牛顿平方反比力场中,如太阳系中,“扰率”很小,以致可以忽略.而“扰率”为0或可以忽略,这是建立广义相对论的数学基础----这一点,在很多介绍广义相对论的数学原理的书籍中都有说明和介绍.
我们知道,GPS卫星定位系统要实现对空间坐标的精准定位,必须依赖于对体系原子钟的精确校准,这需要使用广义相对论.在一般物理条件下,广义相对论能够很精细地实现对原子钟的精确校准,然而,由于,广义相对论存在严格的适用条件:它要求GPS卫星定位系统的所在空间的物理环境必须是弱磁环境.
同时还要求,飞行器和航海器所受到的外力矩必须为0或外力矩大小恒定或外力矩大小变化足够缓慢,这些条件在天气晴朗,或其它一般自然物理条件下都可以满足.但是,若遇上雷雨,地震,狂风,火灾,海啸等极端自然物理条件下,飞行器和航船所受到的外力矩可能不恒定,甚至变化很快,GPS卫星定位系的所在空间的物理环境由于雷电等因素的作用,也可能出现强磁条件,在这种极端自然物理条件下,广义相对论将无法适用,从而使得按照广义相对论算法设置的的原子钟出现严重的时间混乱.
从而,使得待测点空间坐标的测量出现混乱,这将使得GPS卫星定位系统不但不能具有导航和雷达的功能,反而给飞行人员或航海人员以错误甚至危险的误导,明明某处有暗礁或障碍,但若GPS卫星定位系统却显示不出暗礁或障碍的准确位置,这种情况是十分危险的.通过力矩与动量的螺旋方程可以很好地解决这个问题.按照力矩与动量的螺旋方程可以导出GPS卫星定位系统的时间校准积分方程为: T =∫dt/( 1 -∂M'/∂tαW C^2) |[t0 t] 只需将该公式写成算法输入GPS卫星定位体系的时间程序,并配备与该公式相应的用于力学测量硬件设备,即可实现在广义相对论无法适用的很多极端自然物理条件下,对GPS卫星定位体系原子钟的进行精确校准,其道理并不复杂.
说明:图中关于考虑扰率的定义,只是讨论其数量大小(标量性质),不考虑方向性,这不影响对广义相对论的适用条件的数学分析.并且,这一数学分析属于不同的数学方法,它与上文中通过相位移方程所导出的定量结果形成一种相互印证的关系.若要严格考虑扰率的方向性,也即矢量性质,需要在数学上增加一些附加条件.
在科学史上,绝大部分具有普遍意义的科学发现它的数学描述都极其简单平凡,这告诉我们,科学发现是一个不断寻找线索和反复试错的过程,不是炫耀数学技能,而是实事求是地,找出事物本来的规律. 客观自然规律的实质真实性和客观性不以他人意志为转移,它有就有,没有就没有,既要为了发现去努力摸索和发现客观规律,也不能为了发现而发现而去刻意强求.
作者:周云东. 图片内容来自王雄斌相关申报材料及文档材料.
