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用等效实验证明水星进动的本质是水星存在磁场

作者：刘武青

重庆桐君阁股份公司　　重庆渝中区解放西路 1 号　邮编　400012

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摘要  水星运动轨道近日点进动，牛顿万有引力定律不能计算、解释，爱因斯坦在广义相对论中用时空弯曲来计算、解释。但是，由于历史的局限性，爱因斯坦不知道水星的地质结构及组成成份，即水星内核是铁磁性物质，并具有磁性，内核占水星直径的1/3以上，水星磁场处于太阳万有引力的范围内这样的事实，在计算公式中没有加入电磁力的影响，因此，在广义相对论中用时空弯曲来计算、解释也不正确。经过等效实验证明，水星进动的本质是水星存在磁场、受电磁力影响。也说明了万有引力与电磁力是同种力。

关键词  水星进动  被屏蔽的电磁力  被屏蔽的电场力  万有引力  水星内核存在铁磁性

1　 引    言

1859年，天文学家勒维利埃通过观测发现，水星运动轨道在近日点有进动现象，比根据牛顿万有引力定律的计算值每百年快38角度秒。

1882年，纽康姆经过重新计算，得出水星近日点的多余进动值为每百年43角秒。

1915年，爱因斯坦计算水星近日点多余进动值为43角秒，与实际水星进动的观测数值相同，爱因斯坦将水星进动作为验证广义相对论正确性的证据之一。

但是，由于历史的局限性，牛顿、爱因斯坦均不知道水星的地质结构及组成成份，即水星内核是铁磁性物质，并具有磁性，内核占水星直径的1/3以上这样的事实。

水星运动轨道近日点的进动是天文学中存在的用牛顿万有引力定律无法解释的天文异常现象，在爱因斯坦广义相对论中对水星近日点的计算公式没有考虑到水星磁场的存在，计算过程没有考虑到磁场实际存在的事实，因此，计算结果与观测数值相同是无效数字。

2         实验原理

水星内核占水星直径的1/3以上，是铁磁性物质组成，并且水星具有磁场。在远距离上是测量不到水星磁场的，即在太阳与水星相距的距离，是测量不到水星的磁场。但是，太阳的万有引力可以作用到水星，因此，水星的磁场处于太阳万有引力的作用范围内，水星与太阳之间的关系有3个特点:

1)          水星有磁场，太阳有磁场。

2)          在太阳的位置，测量不出水星的磁场强度。在水星的位置，也测量不到太阳的磁场强度。因为太阳与水星距离很远。水星磁场与太阳磁场相互作用的数量级很小，数字可以忽略不计。

3)          水星处在太阳万有引力范围内。

根据这三个特点，可以在地球上进行等效实验。本文用等效的实验证明水星进动本质是受电磁力的影响。另外，证明了万有引力与电磁力是同一种力。

1987年，名称为《建立电磁力减轻物体重量概念的教具》中国专利公开说明书写道：《笔者从实验中发现：电磁力对物体重量有影响。”“磁体可以用电磁体、超导磁体，或用数个永磁体、电磁体、超导磁体的组合。也可以用电场、静电场，或者数个电场、磁场的组合。》（１）

磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力可以被屏蔽，万有引力目前还没有找到方法屏蔽。

因此，可以将磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力屏蔽，在物体的外部测量不到磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力的条件下，在同一地方测量此物体对于地球来说的重量。即此物体与地球之间的万有引力。这样，就制造了一个与水星、太阳等效的环境来进行实验。在此实验中：

1)          物体内部有磁场。地球具有磁场。

2)          物体内部磁场被屏蔽，物体外部测量不到磁场的存在。

3)          此物体处在地球的万有引力范围内。

3  实验器材

3．1  磁场、磁力、电磁力实验所用器材

3．1．1 测量仪器

电子天平，规格，METTLER，AE200

最大称重为200克，精度为万分之一克，有效数字为小数点后4位数。

3．1．2　无盖非磁性材料盒

长度50毫米，直径32毫米。

现在用的是装135胶卷的塑料盒

3．1．3　磁场屏蔽材料

可以多级屏蔽，铁盒直径70毫米。加上盖的长度为100毫米。

现在用的是装茶叶的铁盒。

3．1．4　非磁性垫

高度15毫米，直径为65毫米。

现在用的是一个塑料盖。

3．1．5　磁体

数量两个，形状为圆柱体，磁体直径30毫米，长度22毫米。

磁极Ｎ、Ｓ在圆柱体的平面。

3．2　电场、电力、电场力实验所用器材

3．2．1 测量仪器

电子天平，规格，METTLER，AE200最大称重为200克，精度为万分之一克，有效数字为小数点后4位数。

3．2．2 电场屏蔽材料

可以多级屏蔽，铁盒直径70毫米，加盖长100毫米。现在用的是装茶叶的铁盒。

屏蔽电场还可以用导电系数高的银、铜、铝质材料盒等。

3．2．3 非磁性垫

非磁性垫，高度15毫米，直径为65毫米。

现在用的是一个塑料盖。

3．2．4 电池

5号电池一只，电压１．５Ｖ

3．2．5  

纸质电容器三只，0.25μF,耐压400V

3．2．6  

油质电容器二只，50μF,耐压150V

3．2．7  

4 实验方法

4．1　磁场实验方法

实验所用的两块园柱体磁体的大小是：刚好放在一个装135胶卷的塑料盒中，并且有一点间隙，磁体在塑料盒中可以上下移动。以上的两块磁体及塑料盒放入一个装茶叶的园柱体空铁盒中（铁盒底部放一个塑料盖，有此塑料盖的目的是让两块磁体及塑料盒位于铁茶叶盒的中部），盖上铁盖，共同放在天平上去称，在整套实验装置中，当铁盒内部磁体位于排斥位置时，有失重的现象产生。

圆柱体的磁体放入135胶卷的塑料盒时，可以有两个放入方式，形成两个状态，磁体之间排斥与吸引。将塑料盖凸面向上放入放入屏蔽材料盒里，然后将装入磁体的135胶卷的盒子放在塑料盖凸面上，分别测量在整套实验装置中磁体之间吸引与排斥状态的重量，由于实验在同一地点，这样重量的变化可以认为是被称重的物体与地球之间的万有引力数值发生了变化。磁体吸引与排斥状态，磁场强度是不同的。被屏蔽的磁场强度变化影响万有引力强度的变化。

磁屏蔽可以用多级方式，即用数个铁盒进行磁屏蔽，大盒套小盒。

示意图1是磁体

示意图1

示意图2是磁体吸引实验　整套实验装置包括铁屏蔽盒、塑料盒、磁体、非磁性垫

示意图2

示意图3是磁体排斥实验　整套实验装置包括铁屏蔽盒、塑料盒、磁体、非磁性垫

示意图3

4．2　电场实验方法

由于电磁力与电场力是同一种力，因此，还可以用电场进行实验。

在铁铁茶叶盒内放入塑料盖，凹面向上。目的是：在实验时对电容器的接线起绝缘作用。

开始称出整套实验装置包括电容器未充电时的重量，然后将电容器取出，对电容器用１．５Ｖ的电池充电一分钟，然后测量整套实验装置包括电容器充电后的电容器重量。但称重时不包括电池。

由于电容器充电后有漏电的情况出现，但需要的时间长，有时可达数小时、数天，因此，也可以先电容器充电，称量出电容器的重量后，不将电容器从天平中取出，数小时、数天后，电容器漏电后的测量整套实验装置重量读数，即电容器没有保存电荷时的整套实验装置重量。

对电容器可以用多级屏蔽的方式，即用数个铁盒对电场（电力、电场力）进行屏蔽，大盒套小盒。

实验时注意：电容器充电前与充电后放在同一位置，圆柱体形状电容器用电容器上的字定位或接线弯曲后用接线位置定位。

示意图4是电容器充电实验

整套实验装置包括铁屏蔽盒、电容器、塑料垫

示意图4

5         实验数据

5．1 磁场实验数据　（重量是指整套实验装置重量）

5．2 电场实验数据　　（重量是指整套实验装置重量）

有两组数据，一组是电容器充电后重量减轻的数据，另一组是电容器充电后重量增加的数据。

5．2．1 电容器充电后重量减轻的数据

纸质电容器之一，  规格0.25μF,耐压400V

纸质电容器之二，规格0.25μF,耐压400V

油质电容器之一，规格50μF,耐压150V

电池正极接电容器正极，电池负极接电容器负极（电容器外壳）

电解电容器2只，规格20μF,耐压300V

两只并联，电池正极接电解电容器正极，电池负极接电解电容器负极（电容器外壳）。

5．2．2  电容器充电后重量增加的数据　（重量是指整套实验装置重量）

纸质电容器之三，  规格0.25μF,耐压400V

油质电容器之二   规格50μF,耐压150V

6　新的物理现象及等效实验成立

根据上述的数据表格可以看到有异常数据出现，说明有新的物理现象及等效实验成立。被屏蔽的磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力影响万有引力，是在一个物体中将磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力与万有引力共同限制在某一个区域，外部测量不到磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力的数值，当此物体内部的磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力的数值发生变化后，此物体与其它物体之间的万有引力强度也随之发生变化，是一项新的物理现象，书上没有记载。

由于在同一地方测量此物体对于地球来说的重量，即是此物体与地球之间的万有引力。从实验所用的器材及实验方式分析，所进行的实验与水星、太阳的所具有的特点相同。以下，用表格的形式进行比较，说明所做的实验是等效实验

由于电磁力与电场力是属同种力，因此，也可以用电场力进行实验

磁场、电场的称重实验与太阳、水星的之间的关系所具有的特点是相同的，因此，等效实验成立。

这样，就制造了一个与水星、太阳等效的环境来进行实验。

７　实验结果分析

7.1 被屏蔽的电磁力、电磁力影响万有引力实验是等效水星与太阳的地质结构及相互影响的实验。

行星的绕日运动是行星在太阳引力场中的运动，水星运动轨道近日点的进动，水星的特征是水星具有磁场，而且内核是铁磁性物质，内核直径占水星直径的１／３以上。

可以这样认为：水星的磁场处在太阳的万有引力范围内。由于距离原因，水星的磁场相对于太阳来说可以认为是屏蔽了。因此，称重法是与水星、太阳之间特征相同的等效实验。

由于太阳的质量巨大，水星的磁场处在太阳的万有引力范围内。由于水星的磁场与太阳的万有引力相互作用，因此，水星运动轨道在近日点进动。

如果水星没有磁场，而且内部没有铁磁性物质的内核，水星就不进动。这与在地球上用称重法进行万有引力与电磁力互相影响的实验是相似的。如果被称重的物体不具有磁场（电场），天平托盘（天平臂、指针）的就不异动了。电子天平也同理。

从数量级分析：在太阳相对水星的位置，测量不到水星的磁场强度，而在磁屏蔽后的磁场，外部也测量不到磁场。

另外，电磁力与电场力是同一种力，用电容器进行充电实验也是类似实验。

由于历史的局限性，在爱因斯坦相对论中讲到水星进动中，没有涉及到水星具有磁场、内核是铁磁质物质构成、内核占水星直径１／３以上这样的事实，当时的科技界也不知道这样的事实。因此，爱因斯坦广义相对论计算出的水星进日点近动为４３角秒的数值是无效数字。

对被屏蔽的磁体称重实验，有异常数据出现，在磁场实验中，当磁体排斥时，数据减小值为0.0018克，因此，一个物体在地球的同一位置，与地球同样距离，在质量不变的条件下，重量是可以变化的。

对被屏蔽的电容器作充电称重实验，同样有数据差值存在。

由于被屏蔽的电磁力、电场力影响重量，即影响万有引力。所以，牛顿万有引力定律中绝对化的“任何”二字应删除，万有引力与电磁力是同种力。

7.2 实验物体的质量没有变化，内部原子、分子、电子的排列发生了变化

被屏蔽的电磁力、电磁力影响万有引力实验是一项新的物理现象。

磁场——磁力——电磁力、电场——电力——电场力，它们都属于电磁力。

用称重法是将万有引力、电磁力限定在同一区域，测量万有引力的强度是否变化的方式

用称重法，做磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力与万有引力互相影响实验时,对磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力进行了屏蔽。这样，测量万有引力与电磁力互相影响的数据时，排除了其它干扰（即电磁力与电磁力的互相作用干扰）。实验仅限定在万有引力与电磁力的相互作用，即测量出的数据是万有引力与电磁力相互作用而出现的数据。

另外，目前还没有找到屏蔽万有引力的方法。屏蔽电磁力、电场力是可以办到的。

还有，当天平的重量发生改变后，这可以说是天平托盘（天平臂、指针）的异动。电子天平也同理。在实验过程中，被测量的物体质量没有变化。

现有的理论是：电磁力和引力没有联系，不能互相影响。现有的教科书上写道科学家牛顿万有引力定律：“万有引力是存在于任何物体之间的一种吸引力。万有引力定律表明，两个质点之间万有引力的大小，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。”在这个定律中有几个关键词“万有”、“任何”，在“万有”、“任何”绝对化的语词中，万有的任何物体其中两个质点之间的引力大小仅与质量、距离有联系，排除了其它的任何的条件，没有讲到与电磁力有联系。

我们应该注意到在万有引力定律中科学家牛顿用了“万有”二字还不够，还要加“任何”二字，在绝对化的断言中，再加上一次绝对化的断言。爱因斯坦引力理论认为，物体引起周围的空间——时间发生变化，即物体引起周围时空弯曲，就像是将一个保龄球放在软床垫上使之形成凹坑一样。爱因斯坦引力理论没有讲电磁力对引力的影响，电磁力不会对物体引起周围的时空发生弯曲程度的大小产生影响，凹坑的大小与电磁力没有联系。

爱因斯坦广义相对论中时空弯曲没有涉及到磁场，但水星存在磁场是事实。

被屏蔽的电磁力、电场力实验可以说是物体中的原子、分子、电子的排列发生了变化。

用原子、分子的排列方式来统一牛顿万有引力定律与库仑定律

牛顿万有引力定律：“万有引力是存在于任何物体之间的一种吸引力。

万有引力定律表明，两个质点之间万有引力的大小，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。” 在定律中“物体”的概念，物体是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的，构成物体的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有绝对化的“任何物体”这几个字，可以认为，任何物体就是基本粒子的任何数量及任何排列方式、位置。在定律中所讲到的“质量”，对于“质量”来说，也有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。总结：两个质点之间万有引力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。

 库仑定律：“两个磁极间的引力或斥力的方向在两个磁极的连线上，大小跟它们的磁极强度的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比。” 在定律中“磁极”的概念，磁极是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的，构成磁极的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。

 在定律中所讲到的“磁极强度”，对“磁极强度”来说，也有基本粒子的的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。

 总结：两个磁极间的引力或斥力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。通过以上总结，证明了影响万有引力大小与影响磁力的大小的因素是同样的：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。由此证明，万有引力与磁力可以转换，物体间是万有引力或是磁力是由基本粒子的排列方式、位置所决定。电埸同样也用以上的理由。关于电与磁的互相转换，网友们是很清楚的，没有必要多讲了。

当然，有的网友不同意用原子、分子的排列来统一牛顿万有引力定律与库仑定律，但是，你无法否认：“两个质点之间万有引力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”，“两个磁极间的引力或斥力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”这样的客观存在的事实。 》（３）

由于电磁力与电场力属于同种力，用电容器充电实验，也有异常数据出现。充电后，电子重量增加可忽略不计，因为电子数量级太小。也可以用电感应法，对电容器充电。

所以，一个物体在地球的同一位置，与地球同样距离，在质量不变的条件下，原子、分子、电子的排列发生变化，重量是可以变化的

因为太阳与水星距离很远，水星磁场与太阳磁场相互作用的数量级很小，数字可以忽略不计。但是，太阳的万有引力与水星存在的磁场相互作用的数量级较大，数字不能忽略不计。

小结：两个物体的质量、质心距离相同，当其中一个物体内部的原子、分子、电子的排列发生了变化（内部产生了磁场、磁力、电磁力、电场、电力、电场力并被屏蔽），这两个物体之间的万有引力大小也随之发生变化。

7.3  电容器实验有两组数据

8  结   论

本等效实验证明了电磁力影响万有引力，电场力影响万有引力，电磁力（电场力）与万有引力是同种力。水星磁场（电磁力）与太阳万有引力可以相互作用，本等效实验及水星的近日点进动还说明了牛顿万有引力定律中绝对化的“任何”二字应删除。

在水星中，有两个力同时存在，电磁力与万有引力。通过用等效实验证明水星进动的本质是水星存在磁场，水星进动的本质是受电磁力影响。

科学定律的用词应该准确而严谨，通过实验证实，现有的牛顿万有引力定律在低速运动中同样用词不准确、不严谨。因此，牛顿万有引力定律应该修正，增加电磁力的大小对引力的大小的影响的说明。而爱因斯坦引力理论中应加上电磁力对引力的影响的说明，电磁力对时空弯曲程度的大小有影响。

水星运动轨道近日点的进动是天文学中存在的用牛顿万有引力定律无法解释的天文异常现象，在爱因斯坦广义相对论对水星运动轨道近日点进动的计算公式没有考虑到水星磁场的存在，虽然他的计算结果与实际观察数字相同，但由于被屏蔽的电磁力、电场力影响万有引力等效实验成立，爱因斯坦在计算过程中，没有电磁力的影响因素加到公式中，因此，计算结果得出的水星运动轨道近日点进动多余的43角秒是无效数字。

进一步的实验，可以先将没有磁化的铁磁性物体称重，然后磁化后称重，但均要屏蔽。多组屏蔽。可以在磁屏蔽室、电屏蔽室中进行实验。但称重时仍用铁质屏蔽盒。

在电容器称重实验中，被屏蔽的电容器充电实验中电容器的重量异常，不可能是由于电子的重量影响，因为电子的重量与异常数据比较，远远不在同一数量级。但是，电场力影响万有引力还要进一步实验，找出差值为正或为负的原因。在电容器的耐压范围内，提高充电电压。

参考文献

（１）刘武青，中国专利申请说明书，名称：建立电磁力减轻物体重量概念的教具　
公开号：86103299　公开日：1987.12.9

（２）刘武青，中国专利申请说明书，名称：修正牛顿万有引力定律爱因斯坦引力理论用的方法及装置　
公开号：1290854   公开日：2001.04.11 　

（３）刘武青，论文名称：用原子、分子的排列方式来统一牛顿万有引力定律与库仑定律，在“当代物理世界-物理论文集”网站　 
网址：http://www.physicswd.com   公开日2001.02.21

作者简介

刘武青 男 出生于1947年8月，研究方向是物理、化学、光学、声学等学科的新效应，被屏蔽的电力、磁力、电磁力影响万有引力，磁场、电场中的电化学反应，光源旋转产生的现象，声源旋转产生的现象等等。曾获重庆市、四川省、全国自学成才奖。

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