万有引力原理和电荷力原理

高旻++潘宁++李义宝

摘 要：该文通过对开普勒定律、牛顿万有引力定律、爱因斯坦狭义相对论、广义相对论的研究，认为真理在于平衡，并通过一系列平衡方程的建立得到了万有引力原理和电荷力原理，作为应用进而计算出光线经过太阳的偏转角以及水星、金星、地球、火星近日点百年进动值。

关键词：平衡 万有引力原理 电荷力原理 光线经过太阳偏折 水星近日点进动

中图分类号：O34 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（c）-0241-02

众所周知，宇宙的根本法则应该是平衡，一切在于平衡。能量守恒原理以及哈密顿原理应该是等价于平衡方程。就力学而言，平衡体现在力的平衡和位移的平衡以及力和位移的数量积的平衡，力和位移的数量积也就是能量的平衡了。同样对于电磁学而言，电压和电流也同力和位移一样存在平衡关系。而能量守恒原理以及哈密顿原理和最小势能原理从根本上说就是平衡方程。爱因斯坦相对论的根本原理在于光速不变原理[3]，爱因斯坦引力场方程是在光速不变原理假设下根据哈密顿原理或者是能量守恒原理建立的，但是光速不变原理不是宇宙的根本法则，宇宙的根本法则应该是平衡。

1 引力从何而来

引力来自于物质内部，每一个物体都是由原子组成，原子是由质子、电子组成，电子绕核快速旋转，根据能量守恒原理，电子绕核快速旋转的能量产生了引力。

2 为什么要用万有引力原理而不用万有引力定律，万有引力原理的推导

牛顿万有引力定律将物体视为质点，毫无疑问质点和刚体是有区别的，必须考虑恒星半径。由势能定义知（1），k为一变量，（2），为常数，p，a分别为行星运动轨迹的半正焦弦和太阳的半径，则可知引力应有如下公式：（3），此式即为平衡方程，展开得：（4）R，为恒星与行星的距离，引力只与恒星的半径a有关，而与行星的半径无关，因为行星的半径产生的引力已经包含在行星的质量里面了。用万有引力原理读者能懂，而用开普勒定律、万有引力定律、爱因斯坦引力场方程读者不知道为什么，这就是作者急于要推导出万有引力原理的原因了。

3 用萬有引力原理计算光线经过太阳偏折、水星近日点进动

3.1 光线经过太阳偏折

由理论力学[2]知：（5），其中是行星围绕恒星运动椭圆轨道的半正焦弦，考虑上述万有引力原理后则得：（6），计算光线经过太阳偏转则有：（7），令，则，方程变为（8），则：（9），其中（10），设光线离太阳最近的距离为R≥R日，令（11），显然有<<1，，则（12），用微扰论[1]求解，设（13）可得：，（14），得解，（15），则（16），参考文献[1]图9.1得：，（17），在上式中两侧乘以，再代入上述关系，即得（18）。设光线的偏转角，（19），由于<<1，因而有（20），令则：（21），令等于观测值，则，得（22）。

3.2 水星近日点进动

由第3节知： （6），用微扰论[1]计算，令，有<<1，设，则，（23），只计算到一阶项，则上式变为（14），，

（24），解得：，其中，代入上述方程第二式，整理得：

（25），上式的特解是：（26），其中是的特解，因<<1则用泰勒级数展开可证明：（27），则（28），那么水星运动的轨迹可表示成：（29），由于<<1，因此，水星仍可近似看成是以为周期作轨道运动，然而对于极坐标，角已不再以作周期，而是以为周期，其由下式决定：（30）.故有（31），其中是零级近似的水星运动椭圆轨迹的半正焦弦。在水星旋转圈之后，其进动角[4]（32），则：（33）。根据观察值，则，解得，这个值和3.1节的应该不同。

4 金星、地球、火星近日点百年进动值计算

第二节已经规定（2），k为变量，为常数，p，a分别为行星运动轨迹的半正焦弦和太阳的半径，则可得金星、地球、火星近日点百年进动值与水星近日点百年进动值相比仅与其百年内所转N圈成正比，则可得金星的近日点百年进动值为，地球的近日点百年进动值为，火星近日点百年进动值为。

5 电荷力定理

同理，考虑电荷的半径，则可将库仑定律修改为以下电荷力原理： （34），其中，是两个电荷之间的距离，是电荷的半径，k为一变量。由于电荷的半径很小，而太阳的半径很大，所以看起来电荷的作用力不像引力那样在使用万有引力原理和电荷力原理还是使用牛顿万有引力定律和库仑定律问题上差异那样显著。

6 结语

该文推导了万有引力原理和电荷力原理，并应用万有引力原理计算了光线经过太阳的偏转角和水星、金星、地球、火星近日点百年进动值，同时也说明了太阳的扁率对水星近日点的进动的影响关系不大，清晰易懂，真实可信，读者可从根本上理解懂得了自然规律，是让人们深信真理在于平衡，一切在于平衡。

参考文献

[1] 王仁川.广义相对论引论[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1996.

[2] 周衍柏.理论力学教程[M].北京：高等教育出版社，1992.