统一场理论公式推导和笔记——part6
三十九，统一场论能量方程
1，能量的定义：
能量是质点在空间中【或者质点周围空间本身】相对于我们观察者在某个空间范围内【由于时空同一化，也可以说在某一个时间段内】运动的运动量。
能量和动量的定义是类似的，反映质点和空间相对于我们观察者的运动程度，所不同的是，动量是矢量，能量是标量，描述的角度不一样。
注意，空间、物质点、观测者、运动四个条件一个都不能少，否则，能量就失去了意义。
单独存在的空间，没有包含物体在里面，也就是纯真空是没有能量的。没有观察者，或者没有指明哪一个观察者，能量是不能确定的。
2，统一场论能量方程
将统一场论动量方程的标量形式m’c = mc√（1 - v²/c²）两边乘以标量光速c，就是统一场论能量方程：
e = m’c² = mc²√（1 - v²/c²）
m’c²为o点静止能量，当质点的运动速度v=0时候，以上的能量方程和相对论的质能方程e = mc²是一样的。
m’c²为o点的静止时候能量，这个和相对论的看法一致。
一个相对于我们观测者静止的质点质量为m’，相对论认为有一个静止能量E = m’c²，意思是指这个质点周围n条空间点的矢量光速的平方，n的大小取决质量m’。
统一场论中的基本假设：宇宙任何物体静止时候周围空间以矢量光速向四周发散运动，可以直接解释相对论静止能量。
在统一场论中，mc²√(1- v²/c²)为o点以速度v运动的时候的能量， 和静止能量m’c²是相等的。
这个和相对论的看法稍稍不同。
相对论认为o点静止时候的能量m’c²和以速度v运动的时候能量mc²是不一样的。
而统一场论认为o点以速度v运动的时候能量mc²√(1- v²/c²)和静止能量m’c²是相等的。
统一场论认为质点能量的量必须相对于一个确定的观察者才有意义。
s’系的观察者发现o点静止，能量为 m’c²。
s系里观察者发现o点以速度v相对于自己运动，能量为mc²√(1- v²/c²)。0
但无论哪一个观察者都不可能观察到o点能量为mc²。
统一场论强调了不同的观测者，看到了能量有不同的表现形式，但总的能量的数量与观测者无关，这种观点应该比相对论的观点要合理一些。
我们可以设想，一个质量为m的火车相对于我们地面的观测者以匀速度V【数量为v】直线运动，地面的观测者认为这个火车有动能mv²/2 ，而火车上的观测者认为火车的速度为零，因而动能为零。
所以讲，现代物理学认为动能相对于不同的参考系是不守恒的，一个物体具有的动能在不同的观测者看来是不一样的。
但是，统一场论有着不同的看法。统一场论认为一个物体具有能量0在相互运动的观测者看来数量是一样的，能量对于不同的参考系仍然是守恒的。不同的观察者看到的只是粒子运动形式有所不同，而粒子总的能量是不变的。
3，统一场论能量方程和经典力学动能公式的关系
经典力学认为，一个质量为m的质点o点相对于我们观测者以速度V【数量为v】运动时候，在我们观测者看来，具有动能 Ek = 1/2 mv²。
统一场论和相对论有相同的动能方程：
（m - m’）c² = Ek,
Ek也是牛顿力学中的动能，
将统一场论能量方程
e = mc²√(1- v²/c²)中√(1- v²/c²)用级数展开为
1- v²/2c²·····
略去后面的高次项，得到：
e ≈ mc²- mv²/2
mv²/2就是牛顿力学 的动能Ek,
由e = m’c²可知mv²/2≈ mc² - m’c² = c²（m - m’），这个表明经典动能是物体以速度v运动的时候引起静止质量发生变化的变化量。
4，统一场论中动量和动能之间的关系
统一场论的静止动量P’= m’C，运动动量为P = m（C- V）【标量式为p = mc√（1-v²/c²）】。
统一场论认为质点的静止动量的数量和运动动量是相等的。
p = mc√（1-v²/c²）= m’c
m’为物体o点静止质量，m是o点以速度V【标量为v】运动时候的质量。
统一场论给出的能量方程认为质点o静止时候具有能量m’c ²，以速度v运动的时候具有能量mc²－Ek是一样的，并且：
mc² － Ek = m’c ²
其中Ek ≈（1/2）m v² 为o点的动能。
利用以上公式，可以求出光子的动能Ek 和光子的动量P【数量为p】 之间的关系，
把式mc² － Ek = m’c ²中m’c ²用p²= m’²c² 换掉，有：
mc² － Ek = p²/m’
对于光子量m’= 0，式mc² － Ek = m’c²中的
m’c ² = 0由此导出光子的动能Ek = mc²一场论能量方程m’c² = mc²√（1 - v²/c²）除以光速c，\了统一场论的动量方程mc√（1-v²/c\ ²）= m’c，按照这种思想，我们把光子的能量方程e = mc²除以光速c得到光子的动量方程：
p = mc
矢量式为P = mC
光子的动量p和能量e满足以下关系：
P = e/c
可以看出统一场论给出的能量公式和相对论有相同部分，也有不同部分。
光子的静止质量为零，因而其静止能量m’c²也是零，而光子的运动总的能量 mc²√（1 - v²/c²）也是零，因为光子的运动速度v = c。
但是，光子运动能量分为正负两部分，其中任意一部分都是
mc²，所以，光子运动的时候，其运动能量也可以表示为mc²。
以上表明，光子仍然遵守能量守恒。
对于统一场论能量和统一场论动量之间的关系，只要将能量方程两边除以标量光速c就能够得到统一场论的动量公式。
对于统一场论能量和相对论动量P’=mV【数量为p’= mv】之间的关系。
对统一场论能量方程e = m’c² = mc²√（1 - v²/c²）两边平方，可得：
e ²= m’²c²c² = m²c²c² - m²c²v²
由此得到：
m²c²c² = m²c²v² + m’²c²c²
m²c²c² = p’²c² + m’²c²c²
这个结果和相对论看起来是一样的，但是，相对论认为m²c²c²是总能量e的平方e²= m²c²c²。
而统一场论认为总能量e平方为：
e ²= m’²c²c² = m²c²c² - p’²c²
四十，光子模型
相对于我们观测者加速运动的电荷会在周围空间产生加速变化的电磁场，加速变化的电磁场可以产生反引力场，反引力场可以使加速电荷、或者附近的某些电子的质量和电荷消失。
电子的质量、电荷消失，导致周围的力场和电磁特性消失后而激发起来，以光速向外运动，这个就是电磁波，又称光。
光子模型一种是由单个激发电子相对于我们观察者以螺旋式远离我们运动，并且旋转的中心是条直线，在这个直线方向速度是光速。
第二种是两个激发电子绕一条直线旋转，同时又沿着这条直线平行方向以光速运动，结果是以圆柱状螺旋式远离我们观察者运动，并且这两个电子在中心这条直线的垂直方向是对称的。
光子的动量为P = m C，
m是光子运动质量，C是矢量光速。光子静止动量和静止质量都为零。
光子的运动能量为e = m c²
电子受到了加质量力（C-V）dm/dt的作用后，处于静止质量为零的激发状态，这个就是光子，光子相对于观察者始终以光速运动。
宇宙中任何物体粒子周围空间以粒子为中心，以光速向四周发散运动，光子其实是静止在空间中随空间一同运动。
光子的粒子性，是因为光子由激发电子构成，光子的波动性是空间本身的波动，空间时刻在波动，波动速度就是光速。
