[论文解读] Gravity between Internally Electrodynamic Particles

J. X. Zheng-Johansson, Pär I. Johansson|arXiv (Cornell University)|Nov 29, 2004

Relativity and Gravitational Theory参考文献 3被引用 5

一句话总结

本文提出，引力源于内部电磁动力（IED）粒子之间由于相互去极化和磁场作用而产生的吸引力辐射力，该力基于介电真空中的基本原理推导得出。该力遵循牛顿平方反比定律，Fg = GM1M2/R²，其中引力常数G被确定为X₀∗e⁴/(4πε₀²ℏ²ρₗ)，为引力提供了统一的电磁起源。

ABSTRACT

We present a first-principles' prediction that two charged particles of masses M_1 and M_2 separated R apart in a dielectric vacuum act on each other always an attractive force in addition to other known forces in between. This component attractive force on one charge results as the Lorentz force in the radiation depolarization- and magnetic- fields of the other charge, being an attractive radiation force, and is in addition to the ordinary repulsive radiation force. The exact solution for the attractive radiation force is F_g=G' M_1M_2/R^2, an identical formula to Newton's law of gravitation. G'=χ_{0^*}e^4/4πε_0^2\hbar^2ρ_l is identifiable with Newton's gravitational constant, χ_{0^*} being the susceptibility and ρ_l the linear mass density of the vacuum, and the remaining fundamental constants of the usual meaning. The F_g force is conveyed by a transverse vacuuonic dipole-moment wave traveling at the velocity of light and can penetrate matter freely. In all of respects, the F_g force represents a viable cause of Newton's universal gravity.

研究动机与目标

• 从电磁学原理推导牛顿引力的根本起源。
• 确立IED粒子之间的吸引力辐射力与牛顿引力定律完全一致。
• 以真空磁化率和基本常数表达引力常数G。
• 证明该力可穿透物质，并在所有质量之间普遍作用。
• 通过IED粒子模型统一经典力学、量子力学与相对论力学。

提出的方法

• 利用麦克斯韦方程组，对IED粒子中振荡电荷产生的电磁辐射场进行建模。
• 应用介电真空理论，从电荷振荡推导出去极化场Ep1(R,T) = -X₀∗E1(R,T)。
• 引入真空偶极矩波以光速传播的概念，作为引力相互作用的载体。
• 通过对方粒子辐射场中的洛伦兹力相互作用，推导出吸引力Fg = GM1M2/R²。
• 通过Ei = ℏΩi = Mic²将粒子质量Mi与波能量联系起来，实现量子力学与相对论力学的统一。
• 采用波动力学与经典弹性模型，描述耦合真空振子的集体行为。

实验结果

研究问题

• RQ1 牛顿万有引力定律能否在经典电动力学中从基本原理推导得出？
• RQ2 在介电真空条件下，带电粒子之间吸引力辐射力的物理起源是什么？
• RQ3 引力常数G如何从基本常数与真空性质中自然涌现？
• RQ4 尽管同种电荷之间存在库仑排斥力，为何引力总是吸引力？
• RQ5 引力如何穿透物质并在宏观中性物体之间普遍作用？

主要发现

• IED粒子之间的吸引力辐射力被推导为Fg = GM1M2/R²，与牛顿定律完全一致。
• 引力常数被确定为G = X₀∗e⁴/(4πε₀²ℏ²ρₗ)，其中X₀∗为真空电极化率，ρₗ为真空的线性质量密度。
• 对于宏观中性物体（如1 kg质量），由于内部电荷数量庞大，排斥性的洛伦兹力被屏蔽，从而产生净吸引力。
• 该力由以光速传播的横向真空偶极矩波传递，可自由穿透物质。
• 该理论预测引力源于辐射的去极化与磁场效应，而非质量本身。
• 真空被建模为具有磁化率X₀∗的非极性介电介质，从而实现G的自洽推导。