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回复:关于达朗贝尔方程的数学解及物理意义

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可以假设质量能量场的达朗贝尔方程为
▽²M - (1/c²)∂²M/∂t² = - g
很显然,它的通解为
W(r,t ) = m₀.c²+∮F.dr+∫P.dt+W₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
第一项就是大家所熟知的物质的静止质能量。
第二项可以认为他是牛顿力F,在恒定的状态下,可令
F=m₀.(a +u²/r )
则其在恒定状态下所包括的牛顿约束动能量为
∮F.dr=∮m₀.(a +u²/r ).dr=m₀.u²/2 + L²/2m₀.r²
上式表示恒星对星体做功所产生的约束动能量,角动量能量等。
第三项∫P.dt可以表示为质能体W的功率P在单位时间内的辐射质能量。比如恒星的发光或吸收光等能量。
第四项W₀ .exp[i ω.(t±r/c)]表示引力波能量场,或暗物质能量场,目前实验技术手段达不到,无法观测。
爱氏引力场方程能把上面的恒星物理现象表达出来么?


65楼2021-09-27 11:51
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    克服向心势场力做功
    设运动电子在外磁场中做圆周运动,则其所受到的洛沦兹力F为
    F=qu×B
    洛沦兹力所受的磁场约束能W为
    W=-∫F.dr=-∫q∫(u×B).dr
    dr为圆心矢径方向,移项,得
    W=-∫qB.∫(u×dr)
    令u=ω×r,L=m₀.ωr²/2,得
    W=qB.L/2m₀
    上式表示运动电子在外磁场中所受到的约束能。因此,运动电子在电磁场中的总能量W为
    W=m₀.u²/2+qφ+qB.L/2m₀
    设一个质量为m₀的运动物体以u速度做圆周运动,圆周半径为r,其受到的向心力F为
    F=m₀.u²/r
    其克服向心力所做的功W为
    W=-∫F.dr=m₀.∫(u²/r).dr
    令L=m₀.(r×u),得
    W=L²/2m₀.r²
    设势场能为V(r),则动体在势场中的总能量W为
    W=m₀.u²/2+V(r)+L²/2m₀.r²


    66楼2021-09-27 17:51
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      2025-08-15 04:32:38
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      设运动电子电磁势的达朗贝尔方程为
      ▽²A-εμ ∂ ²A/∂t² =-μ.j
      ▽²φ-εμ ∂²φ/∂t² =-ρ/ε
      很显然,电子电磁势的数学解为如下形式
      φ(r,t ) = -∮∮ρds/ε +∮E.dr + c².∮B.dt + φ₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
      A(r,t ) = -∮∮jds +∮B.d r+∮E.dt +A₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
      第一项表示运动电子的静电磁势,第二项,第三项表示运动电子匀速状态下的恒定的电磁矢势,第四项表示运动电子在变速状态下的辐射或吸收的电磁矢势(波)。
      当ρ=0时,电磁势的解可表示为
      φ(r,t ) = C + ∫E₀.dr +∮E.dr + c².∮B.dt + φ₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
      A(r,t ) = C + ∫B₀.dr +∮B.d r+∮E.dt +A₀ .exp[i ω.(t±r/c)]
      由此可以看到,电磁波的波动方程的解有点多,而不是简单的波函数解。
      其中E₀、E.dr 、B.、C都是积分常矢。


      67楼2021-09-28 00:14
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        ▽²A-εμ ∂²A/∂²t=-μ.j
        ▽²φ-εμ ∂²φ/∂²t=-ρ/ε
        这就是运动电子关于电磁势场的达朗贝尔方程。
        很显然,上面达朗贝尔方程电子电磁势的数学通解为如下形式
        φ(r,t ) = -∫∫ρ.ds/ε+∮E.dr+c².∮B.dt+φ₀.exp[iω.(t±r/c)]
        A(r,t ) = -∫∫j.ds+∮B.dr+∮E.dt+A₀.exp[iω.(t±r/c)]
        上式第一项即
        φ(r,t ) = φ+∫(u×B).dr +∮E.dr+c².∮B.dt+φ₀.exp[iω.(t±r/c)]
        其中电场E,磁场B分别为积分常矢。上式第一项表示运动电子的静电磁势及洛仑兹势,第二、三项表示运动电子匀速状态下恒定的电磁矢势,第四项表示运动电子在变速状态下的辐射或吸收的电磁矢势(波)。
        当ρ=0时,有
        ▽²A-εμ ∂²A/∂²t=0
        ▽²φ-εμ ∂²φ/∂²t=0
        上式的完整解可表示为
        φ(r,t )= C + ∫E₀.dr +∮E.dr+c².∮B.dt+φ₀.exp[iω.(t±r/c)]
        A(r,t ) = C + ∫B₀.dr +∮B.dr+∮E.dt+A₀.exp[iω.(t±r/c)]
        由于电磁波以旋量场的形式存在,故上式可化为
        φ(r,t )=∮E.dr+c².∮B.dt+φ₀.exp[iω.(t±r/c)]
        A(r,t ) = ∮B.dr+∮E.dt+A₀.exp[iω.(t±r/c)]
        这就是电磁波的数学解形式,其中C、E₀、E、B都是积分常矢。
        根据E =-▽φ₀-dA/dt,可知麦氏方程第一式∮sD.ds = q也可表示为
        ∮sε(E+dA/dt ).ds = q
        在这里定义一个矢量Q,令φ=▽. Q,D=-ε▽. φ₀,则有
        E =-▽φ =-▽²Q/ε
        把A=μ ∂Q/∂t代入上式中,得运动电荷Q的达朗贝尔方程表示式
        ▽²Q-εμ ∂²Q/∂²t=-D
        很显然,上式与赫兹方程等价。其一般数学解为
        Q(r,t ) = -∮s D.ds+ε∮φ.dr+(1/μ)∮A.dt+q₀.exp[iω.(t±r/c)]

        Q(r,t ) = q+ε∮φ.dr+(1/μ)∮A.dt+q₀.exp[iω.(t±r/c)]


        68楼2021-10-06 17:09
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          达朗贝尔方程的数学解
          在笛卡尔坐标系中,在y—X轴上,设函数y的达朗贝尔方程为
          d²y/dx²-(1/c²)d²y /dt²=f(x,t)
          为了表示方便,用复数表示,可认为上式是一个复合波函数,试探一下它的微分结构式,假设
          dy/dx = A.x+B-i k.y
          dy/dt = a.t+b+iω.y
          很显然,上式是成立的,可令f(x,t)=A(x) + (1/c²).a(t),则其一般数学解为
          y(x,t )= ∫[∫A(x).dx+B].dx+∫[∫a(t).dt+b].dt+y₀.exp[i ω.(t±x/c )]
          当f(x)=K常数时,不妨令K=A-a/c²,则其一般数学解为
          y(x,t ) = ∫(∫A.dx+B).dx+∫(∫a.dt+b).dt+y₀.exp[i ω.(t±x/c )]

          y(x,t ) =(A/2).x²+B.x+(a/2).t²+b.t+C+y₀.exp[i ω.(t±x/c )]
          在x轴上,可设其特解为
          y(x,t ) = (A/2).x²+B.x+C+y₀.exp[i ω.(t±x/c )]
          C为积分常数,上式表示波函数沿着二次曲线或抛物线的路径传播。


          69楼2021-10-06 17:13
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            设复合波函数
            y(x,t ) =(A/2).x²+B.x+(a/2).t²+b.t+C+y₀.exp[i ω.(t±x/c )]
            由上式可以看出来,在笛卡尔从标系上,应该增加一维时间轴。才能满足上式复合波函数y(x,t ) 的数学几何图形。
            :正如我以前提出来对时间轴的维度假设,在这个复合波函数中体现出来它的合理性和必要性了。


            73楼2021-10-09 19:00
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              在x—t或y—t平面坐标上,速度是它们的斜率或导数


              74楼2021-10-10 01:24
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                可以建立一个三维含时笛卡尔坐标系,在三维y,x,t 轴的这个直角坐标系上,它们都可以互为函数及反函数。
                在该坐标系上任一点的函数都可以表示为y(x,t ),x(y,t ),t(x,y)的形式。
                这在物理上的意义,说明时空与物质的存在是一体的。


                77楼2021-10-10 12:43
                回复
                  2025-08-15 04:26:38
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                  只有从数学上提出新观念,才能提出自己的物理理论。


                  78楼2021-10-10 13:04
                  回复
                    由上式可以看出来,在笛卡尔坐标系上,应该增加一维时间轴。这样才能满足上式复合波函数y(x,t ) 的数学几何图形。
                    在x轴上,y(x)的表示式为
                    y(x)= ∫[∫A(x).dx+B].dx+y₀.exp(±i k.x )
                    在t轴上,y(t)的表示式为
                    y(t)= ∫[∫a(t).dt+b].dt+y₀.exp(±i ω.t )
                    在x—t或y—t平面坐标上,速度是它们的斜率或导数
                    因此增加时间轴的维度假设,在复合波函数y(x,t )中可以体现出它的合理性和必要性。
                    可以建立一个三维含时笛卡尔坐标系,在三维y,x,t 轴的这个直角坐标系上,任一点的函数都可以表示为y(x,t ),x(y,t ),t(x,y)的形式。它们都可以互为函数及反函数。


                    79楼2021-10-12 09:56
                    回复
                      对于在物理上,把时间作为一个维度让人疑惑,但在数学上,给时间作为一个维度来说,这是说得过去的。


                      80楼2021-10-12 10:01
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                        如果三维时空坐标系不对称,在物理上就会表现出宇称不守恒。


                        82楼2021-10-12 10:11
                        收起回复
                          如果速度斜率是一个常数c,,假设这个三维时空坐标系是正交对称的,如果c不是常数,则这个三维时空坐标系就不是正交对称的。在物理上就会表现出宇称不守恒。


                          83楼2021-10-12 11:55
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                            根据达朗贝尔方程的数学解,可以建立一个三维物质时空坐标系(M,r,t ) )或(φ,r,t ),在这里可以体现出物质场与时空在坐标系上是统一存在的。


                            84楼2021-10-14 09:56
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                              2025-08-15 04:20:38
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                              设电磁场波动方程为
                              ▽²φ-εμ ∂²φ/∂t² =0
                              设其一阶微分式的解为
                              dφ/dr= E + ikφ
                              dφ/dt= Bc² + iωφ
                              因此,波动方程波函数φ(r,t )的通解为
                              φ(r,t )= C + E∮dr +c²B.∮dt + φ₀ .exp[i ω.(t±r/c )]
                              根据电磁波物理条件,令C=0,它的积分上下限为一个波长λ和一个周期T,故
                              φ(r,t )= E.λ+c²B.T+ φ₀ .exp[i ω.(t±r/c )]
                              在r轴上,可设其特解为
                              φ(r )= E.λ + φ₀ .exp(± i k.r/)
                              在t轴上,其特解为
                              φ(t )= c²B.T + φ₀ .exp(± i ω.t )
                              很显然,根据电磁波的特解,在x—t轴上,电磁波具有偏振特性。它的反射也折射等物理性质也能找到它的理论解释。


                              85楼2021-10-21 10:05
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