守恒论

孟宪德

（环县第一中学 745700）

守恒论

孟宪德

（环县第一中学 745700）

守恒是自然界的特性，从能量守恒到动量守恒，这难免让人们想到是否还存在其他形式的守恒。由特殊到一般的这中逻辑推理，再通过数学证明，笔者验证了自己的猜测。

相对速度不变

星空浩瀚，宇宙无穷。在浩瀚无垠的空间中，运动物体无时无刻都在碰撞。从动量守恒到动能守恒，碰撞过程中无不在遵循着这样的规律，从而展现出一幅生动和谐的宇宙图景。在宇宙中守恒是物质的一种基本属性，对于不同形式的守恒，从自然的统一性来讲，它们阐述的应是同一本质的不同表现形式。由三维的mv2守恒到二维的mv守恒，让人不免怀疑是否存在一维形式的守恒。

于是笔者大胆推测：弹性碰撞过程中，两物体在碰撞前后的相对速度不变，即有相对靠近速度等于相对远离速度。（vb1-va1=va2-vb2）

表1

实验数据表明，相对速度似乎存在这种守恒关系，为了进一步证明，笔者借用了动能定理和动量定理：

在弹性碰撞中由动能定理有：

（2）～（4）得：va1+va2=vb1+vb2→va1-vb1=vb2-va2

即物体碰撞前后速度不变，相对靠近速度等于相对远离速度。

证明（方案二）

当然我们可以另选参考系再研究，如将实验中A物体看做参考系，则A物体的速度始终为“零”站在A物体观测B物体运动状态，可以得到系统初动量为mb（vb1-va1）；末动量应该为mb（vb2-va2），由动量守恒有：mb（vb1-va1）=mb（vb2-va2）→vb1-va1＝va2-vb2即物体碰撞前后相对速度不变，相对靠近速度等与相对远离速度。

由三维形式的守恒到二维形式的守恒，再到一维形式的守恒，这种递变规律让人们对宇宙的理解更加深刻。然而，人们的求知欲望总是无穷尽的，藏在宇宙内心的秘密到底还有多少。以牛顿为代表的经典力学中，人们的研究始终在三维世界的魔账之中，而巧合的是人类探索到物质遵循的最高级的守恒也是三维形式的，这无疑在启示我们，是否当人类的研究深入到四维，五维甚至到十一维的空间中时，人们也会得到四维形式，五维形式，甚至十一维形式的守恒？爱因斯坦提出的四维时空就是在三维的基础上引入的时间这个参量，结合他给出的质速关系：m=m0/相对时间的间隔关系：可得出四维形式的守恒（即在三维形式的守恒中引入时间这一参量）：

即四维形式存在守恒，笔者称之为“迁能守恒”，即能量与时间乘积守恒（迁能是比能量高一个级别的物理量，是研究时空的一重要物理量）。

四维形式守恒的发现，让我们联想到是否也存在“0维守恒”。笔者认为“0”维守恒实质是“质点守恒”。在相对论中提出提出，当观测者与运动物体在同一惯性系时，观测者测得物体某些量会随着速度的变化而变化，而当观测者与物体处于同一惯性系时，物体的任何一个量都是不变的，这就可看做是“质点守恒”。

不断发现和认识新现象，进而理解事物的本性，这是一切科学发展的必由之路，每一个新思想的引出，都有可能成为科学探究中的一个新的转折点！

O412.1

A

1004-7344（2016）03-0304-01

2016-1-11