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myore

或跃在渊,位乎天德.咸速恒久,否极泰来.多磨难者成大事! 淘气不长大

 
 
 

日志

 
 
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1.弹钢镚儿 2.转速倍频 3.绝对转动 4.永动机 5.绝对时空 6.拖动钟尺 7.电磁变阻(负电阻) 8.矢量时空(矢量物质、矢量能量)(负时间、负长度)

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第十一章 无轴陀螺仪(3)-1  

2017-04-01 16:57:18|  分类: 博客书《牛爱力学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第十一章  无轴陀螺仪(3

 

11.21 半笼半鸟说直倾-眼看钢镚交叉断

这个实验现象有多重的神奇,侯在滨一直念念不忘的是,如果能够使用普通的光源,用眼睛直接看到钢镚畸形、断裂等现象,似乎更有助于说服大家接受宏观物体物质波现象,而这个现象还就真的实现了。

观看到钢镚畸形应该是很早就实现了,不过使用了变频器,用眼睛直接观看到的弯曲畸形效果不是很好。由于使用了变频器,不利于普及,因此没有重点介绍。半笼半鸟说直倾干涉现象实现后,如果注意观看,斜下方的那部分其实是弯曲畸变的,效果相对明显,不需要使用变频器,仅仅使用了1WLED射灯就可以用眼睛直接看到,这是一种极其便利可以普及的效果——实验中使用的钢镚机电源是市电工频,即50赫兹。

交叉断裂钢镚:那枚抗日暨反法西斯70周年纪念币,在半笼半鸟干涉现象持续一个月后,并经过再次干扰,又有神奇出现了。出现半笼半鸟干涉现象后,用50W白炽灯射灯作为光源,从斜上方照射钢镚,观察到环纹干涉。这次再次经过干涉后,今天早晨(2017323日)观察到环纹干涉后,继续改变观察角度,可以看到上半个钢镚和下半个钢镚不在一个平面,而是成交叉断裂的形象效果,二者之间从平面上错开的角度大约有几十度角。钢镚转速50赫兹,等于市电工频,光源是白炽灯射灯,直接用眼睛看。但这种效果却来之不易,因为目前myore仅仅做到了只用1枚抗日暨反法西斯70周年纪念币能够做到,而且只有这一个钢镚机可以实现,其他钢镚机和其他钢镚都没有实现。还需要首先实现半笼半鸟干涉现象,然后是环纹干涉,然后才出现这种交叉断裂的干涉现象。现在也没有时间去做同规模的钢镚机再次驱动钢镚来尝试实现第2个钢镚机和第2个钢镚是否也能够机缘巧合的实现,只能够以后再做尝试了。

顺便也说一说半笼半鸟干涉现象的这几天的变化情况。半笼半鸟干涉现象持续了大于1个月的时间,2017318日上午大于10点发现,半笼半鸟干涉现象忽然消失了。这让myore大为惊奇,如果不能够再次出现半笼半鸟现象,岂不太过于遗憾?毕竟,目前只有myore一个人观察到这一现象,还没有第二个人观察到。这样在无奈的等待了3天后,2017321日中午,再次发现半笼半鸟现象。真的很兴奋。这次回归还有可能和myore的一次干涉有关,因为半笼半鸟现象丢失了,myore设想,那么动态立体条纹干涉现象的视频是否还能够拍摄到?21日早晨,myore用数码相机拍摄动态立体条纹干涉现象的视频,数码相机看不出效果,复制到电脑后用某种播放器观看,还好,动态立体条纹干涉现象的视频还在,似乎还比以前的干涉效果更好。那么myore设想,这次半笼半鸟现象的丢失可能不是倒退而是进步。然后经过几个小时后,中午就发现半笼半鸟现象又回来了。半笼半鸟现象的回归是否可能有动态立体条纹干涉视频拍摄的干涉影响?因为数码相机和钢镚之间互为观察者,数码相机改变钢镚空间转动位置的效果更好,比myore的眼睛去观察而实现“薛猫干涉”要强大的多。

然后又出问题了,大约是2017322日凌晨,用某一种光源观看时,一不小心,半笼半鸟现象又丢失了,然后用这种光源怎么也干涉也不出现半笼半鸟现象。过了一会儿发现,这枚70周年纪念币似乎有一点“半笼半鸟”现象,但是和原来是颠倒的,即斜上方看到的是国徽这一面,斜下方看到的是70周年这一面,但70周年这一面的图案看得不是十分真切,似乎是70周年和国徽两个面的图案的叠加,因为效果不好,所以还不算是很确定的现象。myore设想,以后是否观察到这种半笼半鸟现象——即斜上方是国徽面,斜下方是70周年这一面。这次没有拍摄动态立体条纹干涉视频,但是用1WLED射灯照射几个小时后,又出现半笼半鸟现象,依旧是原来的形象——斜上方是70周年这一面,斜下方是国徽这一面。

使用这种光源能够把半笼半鸟现象干涉掉,并且出现了不甚确切的颠倒的半笼半鸟——斜上方是国徽面,斜下方是70周年这一面,myore就想再次干涉,看看能不能出现效果更好的颠倒的半笼半鸟现象。2017323日凌晨2点多,再次使用这种光源的这种状态,但是反复试了几次,都没有干涉掉现有的半笼半鸟现象。然后把这种光源放置在这种状态去睡觉。几个小时后醒来,早晨再去观察,还是原来的半笼半鸟现象,没有被这种光源干涉而消失。撤去这种光源,改用1WLED射灯,还是依旧的半笼半鸟现象。myore想,应该再观察环纹干涉现象了,于是用白炽灯射灯观察,结果,环纹干涉现象依旧存在,而且变化一点儿观察角度,就发现了交叉断裂钢镚。再给这个神奇现象起一个独立的名字吧,这样一看到这个名字,就可以知道是眼睛直接看到的效果,并没有借助数码相机拍摄照片或者视频,眼睛直接看到交叉断裂的钢镚,就叫做眼看钢镚交叉断

注意以前myore所说的,既使不用光源,钢镚也会发射红外线,放置钢镚机的房间内会有钢镚发射的红外线和反射的可见光都是有拖动钟尺的物质波信息的,接受到这些光的物体都会有和钢镚之间互为“观察者”的关系,这从数码相机拍摄的动态立体条纹干涉也能够直观的想到,钢镚、钢镚周围以及整个视频的画面,都有深层次的条纹变化!

所以,家里有个钢镚机,不管是否去观察,都有拖动钟尺的信息,每天随意的去看几次,加上自己的心里时刻惦记着智慧干涉,相信这种拖动钟尺的效果自然会一点一滴的积累起来,这似乎也能够算是拖动钟尺尝试生命永恒的一种努力吧。

 

11.22 陀螺的混沌运动-内禀随机性

本书第十章“10.67”节提到网络知识可能不是很严谨,提到对比《陀螺原理及应用》。最近又购买了一本《陀螺力学》(第二版,刘延柱著,科学出版社,20098月第一版),18页脚注:“陀螺仪的自由度数目通常根据转子旋转轴的自由度定义,但前苏联关于陀螺仪的文献根据转子的自由度定义,将前者的单自由度和二自由度陀螺改称二自由度和三自由度陀螺。”我们在参阅资料时,只要能够辨别这一点就行了,怎么叫法不重要。

《陀螺力学》(版本同上)346页:“陀螺仪是遵循牛顿力学基本原理的确定性系统,其运动规律由刚体的动力学微分方程,即欧拉方程完全确定。初始条件确定以后,微分方程的唯一解完全确定陀螺的运动进程。牛顿力学基本原理,包括陀螺力学在内,其正确性已被人类无数次实践所证实而毋庸置疑。在陀螺仪的测试过程中,常观察到与进动和章动等规则运动相伴随的无规则运动。这种无规则的随机运动称为陀螺的随机漂移。通常认为随机漂移来源于外界的各种随机因素,如轴承的摩擦、气体介质的扰动等。但随着混沌理论研究的深入,人们发现,外在随机性并非随机漂移的唯一来源,因为陀螺仪本身存在着内禀随机性。实验观察到的陀螺随机漂移是外在随机性和内禀随机性的综合表现。陀螺基于内禀随机性所产生的无规则往复运动即陀螺的混沌运动。”“混沌运动是由确定性系统产生的一种特殊的无规则的往复运动。其特点是对于初始条件极端敏感而具有内禀随机性和长期预测的不可能性。”这本书还提到了钢镚-硬币,335页:“绕赤道轴旋转的硬币或戒指……属于区域D4,超过临界转速时稳定。”但是该书没有给出临界转速的参考值,使用变频器弹动硬币钢镚时,即使转速只有十几转每秒,钢镚甚至有些前前后后的移动,但是还是可以保持“稳定”的转动的。后来改变钢镚机,即使在10/秒时,也能够稳定转动。

一般情况下,电磁驱动陀螺很方便,但是转动硬币,myore是在偶然的情况下发现的。那么,这些陀螺的研究专家们,是如何驱动硬币的?是用手直接去弹动,还是有其他机械辅助方法,是否找到了24小时连续驱动硬币的方法?从网络上没有搜索到有价值的信息。由于myore使用了钢镚机进行持续的电磁驱动,因此硬币钢镚即使转速较低,比如只有每秒十几转甚至10转,(以后应该还可以进一步降低转速)还是能够保持硬币连续的持续转动。

在仅仅用手弹动硬币的情况下,由于摩擦阻力,硬币转动的速度是在手弹动后达到最高转速,然后持续的减速,虽然也能够实现只看到一个面的状态,但是观看效果稍纵即逝,根本来不及细细端详,而且和钢镚机驱动有着根本的不同。①手弹动的钢镚,速度不断的减小,而钢镚机弹动的硬币,恒定的同步转速;②手弹动的硬币,进动轴的往复振荡,与垂直轴应该没有同相的转动关系,而钢镚机弹动的钢镚,进动轴往复振荡,与垂直轴转动有同相的转动关系;③用手或器械弹动的钢镚,因为没有持续的作用于钢镚的作用力,一旦释放后,其转动完全取决于硬币的初动能和转动时的各种摩擦力,而钢镚机弹动的钢镚不然,钢镚机的交变电磁场持续的驱动硬币实现同步的转动。④用手弹动的钢镚,虽然也和钢镚机弹动的钢镚转动有类似,还是不同,因为稳定度差,手弹动的钢镚的物质波不确定程度低,而钢镚机弹动的钢镚特别稳定,物质波程度高。也就是说,手弹动的钢镚介于有轴的钢镚和钢镚机驱动的钢镚之间。

那么,弹钢镚儿机弹动的钢镚,有哪些现象与混沌现象有关呢?

①鸟入笼子和鸟飞笼丢

对于同一个钢镚机,一开始发现,1元硬币和1角硬币出现鸟飞笼丢,而5角钢镚很容易出现鸟入笼子。

对于同一枚钢镚,鸟入笼子和鸟飞笼丢现象可以相互变化,在时间的流逝中。

②阴阳钢镚

同一个钢镚机,以1元硬币为例,有的硬币显示花儿这一面的图案,而且实验中使用的钢镚机,绝大多数都是显示花儿的图案;有的硬币显示的是1字儿的图案,这种情况较少。

再有,钢镚的阴阳属性有强弱的差别,比如1元的钢镚有不同的几种图案,那么进行概率幅统计时,有的1元两个面出现的概率差别虽然明显但是区别不是太大,而有的1元钢镚两个面出现的概率差别很大,可以出现90%以上的显示一个面。而仅有几个的抗日暨反法西斯70周年纪念币,在数百次的弹动中,侯在滨和myore实验发现,出现国徽面的概率是100%。后来myore进行反复的干扰,经过几个月后,才有了70这一面的少数概率,并且很快自动翻面显示国徽面。再后来70这一面可以持续的时间逐渐延长,但是也没有超过24小时显示70这一面。再后来,换用新的钢镚机驱动,经过长年累月的积累后,实现了半笼半鸟说直倾的干涉现象,出现了持续一个月的显示70这一面,再后来,现在这枚钢镚开始有节奏的翻面了,大于几个小时为周期。再后来,也能够实现大约十几秒就可以实现翻面。

③翻面

虽然钢镚机有自动辨别阴阳调和阴阳的属性,因为概率幅的原因,比如1元硬币,显示花儿的图案为多,但是如果长时间的观察,24小时马不停蹄的驱动钢镚,几个小时,几天,几个月,长年累月的实验,会发现钢镚翻面。

④死钢镚

九死钢镚,钢镚机的磁场相当的强大,但是钢镚还是自己掉下来了,这是可以确定的,不是断电了,因为旁边的钢镚机驱动的钢镚还在稳定的转动。虽然myore有些奇怪,还是不觉得意外,因为混沌因素的原因。于是myore就反复弹动,只要钢镚掉下来,就弹动实现稳定转动,这样反复较量后,这枚九死钢镚可以持续24小时转动而不会掉下来,这样一直观察数十天都是如此。

还有一种死钢镚现象,这里就不讨论了,保密需要。

钢镚转速是同步转速,理论分析是磁场冻结,但是钢镚是软磁材料,在磁场中连续转动时还持续的受到钢镚机磁场的磁化作用。这样磁场冻结和瞬时的持续磁化作用形成一个矛盾,由于一些钢镚原子的混沌作用,导致冻结的磁场在几个小时的转动中发生崩溃,因此钢镚就掉下来了。而反复的弹动,让这枚假死的钢镚反复经受磁场的作用,这种起到崩溃诱因的这些钢镚原子受到钢镚机磁场的信息谐振作用而被修改信息,因此经过一些时日的较量后,就克服修改掉了这些混沌因素,于是钢镚能够持续转动24小时并持续数十天,有可能一直持续下去。

其实九死钢镚并非一开始就是几个小时就掉了,一开始运行数十天都是持续24小时稳定转动。后来第一次假死时,弹动后几个小时就掉了,这样反复弹动的较量,才实现了持续数十天的稳定转动(因为仅仅观察了几十天,后来改做其他实验了)。这也就是说,有个别钢镚和某一个钢镚机之间,有可能是数十天乃至于更多天才会出现假死的掉转现象。这就提示,钢镚实验不能够观察一个独立的钢镚,一定要有2个以上,这样,既使不守着钢镚机观察,而是可以去做其他事情,后来观察时,如果有一枚钢镚没有掉转,就说明不是电力供应的中断,如果所有的钢镚全部掉转,才是电力供应中断的问题。

 

11.23 光源的量子化-频闪性

在观察到半笼半鸟说直倾的钢镚干涉现象后,myore设想,不得不考虑光源的频闪性了。这时观察到钢镚是有弯曲畸形的。换用50W的白炽灯射灯,可以观察到环纹干涉现象,如果再变化观察角度,就可以发现两个交叉的断裂钢镚。钢镚断裂的情况,一开始myore在拍摄视频时,就可以发现某些单帧图片有钢镚断裂。而钢镚交叉断裂,最先是侯在滨采用十字光源(有频闪)拍摄的照片。那么,myore现在使用眼睛直接就观察到钢镚交叉断裂的现象,应该考虑光源的频闪效果。白炽灯射灯是用市电交流电直接驱动的,因此灯丝的热惯量有限,在市电工频50赫兹的作用下,灯丝的亮度必定有少许的频闪性叠加在持续的发光中。虽然一般情况下觉察不到。

考虑到“光子自干涉”的著名论断,任何光源都有频闪性,也就是表现出光源的量子化特点来。myore猜测,半笼半鸟干涉现象,应该与光源的量子化-频闪性有关。这也就是为什么半笼半鸟现象目前仅仅观察到这1枚钢镚才有的特有现象,这枚钢镚是抗日暨反法西斯70周年纪念币。还有环纹干涉眼看钢镚交叉断这些现象,也仅仅在这一枚70周年纪念币上观察到,这样极其难以实现的效果,应该是钢镚物质波特性与光源的量子化-频闪性有关。此外,倾斜角度很容易观察到的钢镚太极球(目前观察的是只要角度合适,方法正确,任意硬币都可以观察到),也有可能与光源的频闪特性有关。

 

11.24 翻面

翻面看似简单,其实是阴阳调和属性的变化。钢镚干涉是宏观物体的物质波,有着量子不确定的概率幅现象,从水平轴上方观察,一般看到概率多的钢镚图案面总是属于阴的特性,这是从中华文明的易经内经阴阳学说来区分的。对于不同的钢镚来说,其结构的差异可以忽略,而最重要的区别就是表面的图案,以及两个面图案的差别。不同的钢镚,其概率幅特点有大有小,观察到的钢镚的面表现出阴阳的变化特点。

钢镚翻面,有两个因素,①钢镚表面图案的阴阳属性。在观察钢镚是否出现那个面的概率大时,多次弹动一个钢镚,或者每次弹动不同的钢镚,这时只要钢镚转动实现稳定状态,持续短时间观察后就会进行下一个操作,因此观察钢镚表现出那个面的概率大,主要受制于钢镚表面图案的阴阳属性,钢镚内禀的随机混沌影响可以忽略。当然,这种情况下,因为观察时间短,很少有翻面情况的发生。②钢镚内禀的随机混沌。百炼成钢,拖动钟尺需要坚持不懈,持续有恒,所以观察钢镚拖动钟尺,需要24小时不间断的驱动钢镚,当然观察者无需在旁边守着,有时间就一天偶然几次看上两眼。那么,长时间观察钢镚,就会发现钢镚翻面的情况。钢镚机驱动一个钢镚始终看到一个面的情况,可以连续几十天而不发现翻面。这次70周年纪念币实现半笼半鸟现象,持续了大约一个月,钢镚开始翻面了。在几十天的长久显示一个面的图案后,翻转到另一个面,这时的翻面,显然与钢镚内禀的随机混沌有关。当然,钢镚表面图案的阴阳属性,与长时间的观察后才出现的翻面也有很重要的相关性。

翻面的周期:一般情况下,钢镚翻面的周期是不确定的,如果长久比如几天或更长时间才会翻面,就不再讨论周期了。如果几个小时发生翻面,这个周期也较长,但是相对容易观察。随着实验的进行,可以观察到短于1个小时的翻面现象。翻面周期较快的是几秒钟就发生翻面。普通的1元硬币、抗日暨反法西斯70周年纪念币都观察到几秒钟就发生翻面,并且持续一段时间。当然,这跟长时间的观察有关,因此,这种翻面较短周期的现象,应该也与钢镚内禀随机混沌有关。翻面的现象,和钢镚有关,和钢镚机也有关,即钢镚和钢镚机之间的谐振信息有关,如果配合不当,翻面的周期就不可能实现几秒钟就会发生。这个现象的原因已明确,但这里还是要保密。调和阴阳的秘密。

鸟入笼子的重影钢镚:钢镚如果很容易出现鸟入笼子的重影现象,与钢镚和钢镚机的配合有关。鸟入笼子时也容易发生翻面,由于钢镚重影,进动轴振荡位置有限,没有水平轴的转动。钢镚出现一个面的时间很短,几秒之内或更短时间。有时两个面相互翻面,有时是重影到显示一个面之间的变化。

半笼半鸟的翻面:半笼半鸟的翻面,目前观察到翻面的周期一般至少要在数分钟以上,一般数十分钟或者几个小时发生一次翻面。半笼半鸟的翻面是这样的,如果正面来看,是70周年这一面和国徽面的翻面;如果斜着角度观看,这一面是-斜上方看到70周年这一面,相对清晰,斜下方看到国徽这一面,相对清晰,70周年和国徽同时顺时针转动;另一面是-斜上方看到国徽这一面,相对清晰,斜下方看到70周年这一面,相对模糊,可能还有国徽面图案的重叠,国徽和70周年两个面的图案转动方向相反,国徽图案顺时针转动,而70周年图案逆时针转动。半笼半鸟现象的出现,首先和钢镚和钢镚机有关,然后应该和光源的量子化-频闪性有关,因为24小时观察,所以,目前实验中,只有这枚钢镚是24小时直接给光源的,使用的是1WLED射灯。发生半笼半鸟干涉的原因应该是钢镚的物质波特性、阴阳属性以及光源的频闪特性多重的谐振而实现。观察和被观察是互为观察的一对量子谐振源,光源观察钢镚,钢镚也观察光源,光源的频闪特性(著名的光子自干涉论断)和钢镚的物质波特性发生谐振,因此出现了半笼半鸟现象。这样相互拖动钟尺的效果,观察到了半笼半鸟、钢镚弯曲、环纹干涉、交叉断裂、两面顺逆(半笼半鸟的70周年和国徽面同时顺时针转动,或者一个顺时针一个逆时针转动)等现象。借鉴这个谐振特点,myore反复强调的人类借助智慧干涉拖动钢镚的钟尺,应该逐渐的找到好的方法,这样每天熏陶在钢镚干涉的环境中,偶尔看那么几次最美舞蹈,生命就延长并且可能实现永恒了,好像不会吃亏。再接下来,半笼半鸟现象的这枚抗日暨反法西斯70周年纪念币,也有观察到十几秒就会翻面的情况。

 

11.25 静态立体条纹干涉

动态立体条纹干涉效果越来越好的情况下,myore尝试对静止物体进行立体条纹干涉的拍摄,结果还就真的实现了立体条纹干涉效果的视频。在拖动播放器窗口时,视频图片发生深层次的条纹变化。由于拍摄的图片或物体是静态的,因此立体效果比动态立体条纹干涉视频要稍差一些,但也有优势,即图片相对也更清楚一些。光源起着重要的作用。为什么会形成静态立体条纹干涉的视频效果呢?

实验中还发现了一个有趣的现象,即改换光源时,静态立体条纹干涉视频就拍摄不出来了。理论分析,这是动态立体条纹干涉的实验过程中,数码相机内部的自动调焦、成像元件的量子谐振状态、干涉储存等的记录被抹去了。如果循着原来的实验经历,需要重新拍摄动态立体条纹干涉的视频,重新激发数码相机的谐振干涉信息。但myore没有这样重复,而是直接采用了一种新的激发方法,没有对无轴陀螺仪(钢镚干涉)、转动的有轴转子进行视频拍摄,而是从实验细节中的相互关系,调整光源和数码相机,这样用新的激发方法重新拍摄得到静态立体条纹干涉视频,效果比原来还要好。这里也可以看出干涉的多重性和普遍性,为了对相关技术进行必要的保密,这里不再详细介绍相关实验细节,也不给出细致的理论分析,同样也不会给出视频的拖动窗口的截图效果。当然,由于实验条件的不同,有多重特点的视频效果,拖动窗口时能够观察到多层次的条纹干涉。

 

11.26 牛顿交变感应力

经典牛顿力学中,机械力和万有引力是一类的力,因为万有引力是对物体质量的作用力,而机械力的作用也是对物质质量的作用效果,象惯性就是质量的原因,牛顿运动第二定律也是关于力和质量的关系,牛顿第三定律也和质量分不开。

教科书在讲解一些电磁量的时候,为了便于理解,就拿一些经典的概念来比拟,虽然不同,但是顺着类似的逻辑关联,却容易理解了,如果对比实验,是很容易接受的。

大学物理学《力学》第二版,张三慧主编,清华大学出版社,19994月第2版,①质点的圆周运动,角速度34页脚注:“它的指向沿转动的轴线,指向用右手螺旋法则判定:右手握住轴线,并让四指旋向转动方向,这时拇指沿轴线的指向即角速度的方向。”②质点的角动量,157页,角动量L的方向垂直于rp所决定的平面,其指向可用右手螺旋法则确定,即用右手四指从r经小于180°角转向p,则拇指的指向为L的方向。”角动量方向与角速度方向完全相同。③力矩159页,“至于力矩的方向,在中学时只指出它有两个“方向”,即“顺时针方向”和“逆时针方向”。其实这种说法只是一种表面的直观的说法,并不具有矢量方向的那种确切的含意。……力矩的确切的定义,它是一个矢量,它的方向垂直于径矢r和力F所决定的平面,其指向用右手螺旋法则由拇指的指向确定。”力矩方向和角动量、角速度完全相同。④刚体定轴转动定律257页,“刚体所受的对于某一固定转轴的合外力矩等于刚体对此转轴的转动惯量与刚体在此合外力矩作用下所获得的角加速度的乘积。”⑤定轴转动的动能定理268页,“合外力矩对一个绕固定轴转动的刚体所做的功等于它的转动动能的增量。”⑥对定轴的角动量守恒270页,“对于一个质点系,如果它受的对于某一固定轴的合外力矩为零,则它对于这一固定轴的角动量保持不变。”⑦进动277页,“一个飞轮(实验室中常用一个自行车轮)的轴的一端做成球形,放在一根固定竖直杆顶上的凹槽内。先使轴保持水平,如果这时松手,飞轮当然要下落。如果使飞轮高速地绕自己的对称轴旋转起来(这种旋转叫自旋),当松手后,则出乎意料地飞轮并不下落,但它的轴会在水平面内以杆顶为中心转动起来。这种高速自旋的物体的轴在空间转动的现象叫进动。”

陀螺仪具有定轴性和进动性,进动的特点是,转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。

三垂力

现在要说说关于转动的力和力矩矢量,不是确切的可以测量的力。“力矩的确切的定义,它是一个矢量,它的方向垂直于径矢r和力F所决定的平面,其指向用右手螺旋法则由拇指的指向确定。”力矩矢量的指向方向上,并没有这个确切的可以测量的“力”或“力矩”。比如可以用刚体转动来进行测量,驱动一个转子刚体以较快的速度转动,用电子秤测量,不管转子如何放置在电子秤上面,都测量不出转子“质量-重力”的变化,因此关于这个“力矩”矢量的指向方向上,并不存在可以测量的“力(力矩)”机械运动范畴。平常这个力测量不出来,而一旦涉及到陀螺仪的进动特性,这个力矩的作用就表现出来了。

在电磁学中,三个相互垂直的方向来决定力的作用方向更直观一些,对比电磁学,可以理解力矩不是经典的牛顿作用力。如洛伦兹力,电子的运动方向、磁场的方向、洛伦兹力方向(电子在磁场中运动时受力方向)相互垂直——不妨称为三垂力

百度百科“陀螺仪”词条,“当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。这种特性,叫做陀螺仪的进动性。进动角速度的方向取决于动量矩H的方向(与转子自转角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向,而且是自转角速度矢量以最短的路径追赶外力矩。”其所附图片已复制,见图11.62

第十一章  无轴陀螺仪(3)-1 - myore - myore

 

11.62中,动量矩-角动量(力矩)和外力矩(力矩)及其决定的进动角速度(力矩)三个矢量的方向直线相互垂直。这和洛伦兹力的三垂力完全一致。

三垂力和经典的牛顿力是不同的,经典的牛顿力相互作用时,力的合成与分解都是平行四边形关系,在力的垂直方向没有作用力,即作用力为0,不做功。而三垂力,正好在空间相互“绝对”垂直的方向有最大的作用力。

奥斯特发现电流的磁效应,统一了电和磁,而洛伦兹力则更是从微观电子的层面深化了电和磁的运动变化和联系。从象数上分析,三垂力的作用关系反映了变化,对于电磁来说,是电力和磁力的变化和交互作用的联系。电磁力有电力和磁力两种关系,电磁力又有吸引和排斥两种作用特点。那么,对于陀螺仪进动的三垂力关系,也必定反映了深层次的变化联系。myore曾经论述,只要偏离直线运动,质量(和万有引力-重力联系)物体的运动就会产生万有斥力,万有斥力和万有引力是相互联系和变化的。物体的圆周运动产生的不是离心力,而是万有斥力!转子的转动,在转子这个刚体内部就产生了万有斥力(离心力)这样的万有引力和万有斥力的变化,这也就是发生进动三垂力相互关系的牛顿交变感应力的源泉。在地面上,有重力也有支持力,支持力和日常熟悉的各种机械力都是同一类的事物,驱动转子转动的机械力(电磁驱动表现出的也是机械力)也和万有引力(重力)属于同种属的力的范畴。这就是说,表面上虽然看到的是机械力驱动的转子,但是其表现的陀螺仪的进动性的三垂关系,却是反映了内在的万有引力和万有斥力的运动和变化,因为转子有质量,质量本身就是万有引力的承载者。从科学探索发现的历史逻辑上,电磁力的相互统一的作用有洛伦兹力和安培力,那么和洛伦兹力和电磁力相对应的特点,即陀螺进动时三垂关系的作用力,也应该给予一个名字,除了可以用三垂力称呼外,为了表现经典牛顿力的特点,万有引力和万有斥力的交换变化和相互作用,称陀螺进动时的三垂力为牛顿交变感应力。而三垂力则是牛顿交变感应力和洛伦兹力、安培力的总称。

两种三垂力的不同在于表面上,而内在的实质却是相同的:电磁力的三垂力是电(力)和磁(力)相互交变运动的统一,其称名有洛伦兹力和安培力;而万有引力万有斥力的三垂力则是万有引力和万有斥力相互交变运动的统一,其称名,myore暂时名之曰牛顿交变感应力陀螺力。表面上的不同在于:电磁力的洛伦兹力的三者是运动电荷及其方向、磁场及其方向、洛伦兹力作用力方向;安培力的三者是电流及其方向、磁场及其方向、安培力作用力方向。万有引斥力的陀螺力的三者是转子的转动及其力矩(动量矩-角动量)矢量方向、外力矩的矢量方向、进动的角速度(力矩)的矢量方向。电磁力的洛伦兹力或安培力的三者是直来直去的,而万有引斥力的陀螺力(牛顿交变感应力)的三者全部都是旋转的。电磁力和牛顿交变感应力的不同和相似相同,正是电磁力和万有引斥力统一的根本对应关系。

虽然人类科技的发展对陀螺的研究很深入,但是并没有谈论起内在的逻辑关系,现在明白了,陀螺力是三垂力,和电磁力的洛伦兹力安培力一样,都是联系运动和变化的,因此,陀螺力的垂直方向传递力的作用关系,是万有引力和万有斥力联系和统一的基础,真的该写入教科书了。

力的统一

太极

宇宙(时空)

两仪

万有引力

万有斥力

四象

电引力

电斥力

磁引力

磁斥力

 

感谢合作的朋友侯在滨,一直在默默无闻的大力支持并参与合作永动机钟尺仪的相关实验。谢谢!

                                                                           二〇一七年四月一日 

myore

网易博客:http://myore.blog.163.com/

优酷空间:http://i.youku.com/myore0

E-mailkfydj@126.com

    者:张建军

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