周坚引力定律定义牛顿周坚万有引力定律的定义作品名称：周坚论文集作者：周坚通讯地址：广西柳州市柳北区柳长路611号54501213237720248@163.com论文编号：周坚论文1103发布时间：2011年6月9日摘要周坚红移定律的出现，真的为我们带来了许多引人入胜的新视野，将它与牛顿万有引力定律结合起来应用，一个不仅能够适应于宇宙学尺度，而且也同样能够适应于非宇宙学尺度的新引力理论——周坚万有引力定律就这样问世了，它将引力特征隐含在它的数学形式中，其物理学和宇宙学意义非常深远。关键词周坚红移定律理论基础牛顿万有引力定律引力理论1简介我们知道，牛顿万有引力定律在非宇宙学尺度上的应用是非常成功的，但在宇宙学尺度上的应用却出现的困难。首个困难来自荷兰天文学家奥尔特的研究，他分析了银河系平面垂直运动的恒星附近的和物质的计算，从这些数据中的垂直加速度结果发现：密度由于众所周知的星星是不足以解释垂直运动的恒星-必须有银道面附近看不见的问题[1]。第二个困难来自兹维基的研究，他测量了星系的径向速度，然而，令他惊奇的发现：轨道速度几乎大于预期结果[2]。到目前为止，我们已经知道几乎所有的螺旋星系旋转曲线都具有平坦延伸特征[3，4，5]。为什么会出现这种现象呢？其实，出现这种现象有一个前提，那就是认为牛顿引力理论和爱因斯坦的广义相对论在大尺度上也是正确的。事实上，我们没有任何直接证据来证明，在尺度比1pc（1秒差距相当于3.2光年）大得多的情况下，传统的引力理论仍然是正确的。我们相信它仍然是正确的，因为我们已经看到爱因斯坦广义相对论的完美形式以及在太阳系内的成功验证，使得我们坚信把距离的平方反比率的这种引力形式大胆外推到星系、星系团和超星系团的尺度上仍然应该是正确的，但实际情况却不尽人意，理论与实际观测结果出现了差异。为解决这种差异，目前出现了一些修改引力理论，如调整参数的引力理论[6]，又如修改泊松方程[7，8]，最著名的要数引进宇宙学常数的理论[9，10，11]。无论那一种修改引力理论，始终都不能回避在太阳系领域内的牛顿引力理论的适用性。本文在牛顿引力理论基础上引入周坚红移定律进行演算，由此获得一个即在宇宙学尺度上又在非宇宙学尺度上具有双重实用性的新引力理论。1周坚红移定律[12，13]周坚红移定律描述的是光（电磁辐射）在传播过程中的传播距离随宇宙学红移变化而变化的自然规律，即：光（电磁辐射）的传播距离r与宇宙学红移z成正比，与宇宙学红移z加1的和成反比，其中有一个为α的比例常数，称之为宇宙学红移常数，其数学表达式是：（1）其中，r是单位为Mpc的光（电磁辐射）的传播距离，z是宇宙学红移，α是宇宙学红移常数，即α=0.00023683050759/Mpc。从周坚红移定律的描述中我们可以看到，光（电磁辐射）在传播过程中的传播波长随传播距离的增大而增大是一种自然规律，它是一种大尺度传播效应，为区别于小尺度的多普勒效应，他的发现者将它称之为周坚效应。至此，在自然界中能够引起光（电磁辐射）的波长变化的效应有三种，其一是多普勒效应，它是我们最熟悉的一种自然现象，其二是引力效应，它是由强引力场引起的一种自然现象，其三就是严格服从周坚红移定律的这个周坚效应，它是光（电磁辐射）在传播过程中的一种自然现象。2牛顿万有引力定律我们知道，万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿万有引力定律描述的是任意两个质点通过连心线方向上的相互吸引力，该引力的的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关，其数学表达式是：（2）式中，F是单位为N的两个物体之间的引力，G是万有引力常数，即G=6.67259×10-11N•m2/kg2，M1是物体1的质量，M2是物体2的质量，r是单位为m的两个物体之间的距离。3周坚万有引力定律的定义仔细观察周坚红移定律（1）式和牛顿万有引力定律（2）式，从中很容易发现它们之间存在联系，即牛顿万有引力定律中的距离与周坚红移定律中的距离具有相同的物理意义，不同的只是，一个指光（电磁辐射）在两质点间传播的距离，一个单纯指两质点间的距离，即牛顿万有引力...