诺奖级重大科学研究：发现空间第五种力：流动力

周强

重大科学研究：发现空间第五种力：流动力

8 E4 s9 s4 Q9 l                      周强
7 r7 x& j! Q+ A2 Z) P说明：经过二年来推出流动力的相关研究文章，大家一定对流动力很好奇，本文着重谈谈流动力的概念！
: G2 `1 ^' M* f& k
5 ~; R# F: p  G$ j5 Z内容摘要 本文作者经过对大量气象和物理理论的温度场和压强梯度的研究，发现了物理学的第五种力---流动力！这个力的发现具有划时代的研究意义，对气象模型的建立，气象受力分析（台风等），地震理论建立和受力分析，天体模型的建立以及动力工具的受力分析（如飞机设计就不需要依靠风洞来获得大量的设计实验数据，直接使用流动力模型参数数据就可以分析飞机模型的受力状况）等等都有极重要的价值！
* I9 p) c7 l( W; e# b( k. ]8 x

- e! b1 S( I6 L$ n- p" m% G) s
关键词：流动力，流动力差， 理想气体，马德里实验，气象

( y9 r$ K, a: d1 y7 S! a7 a! }
9 E; ]8 r& K4 ^& H1. 1 流动力   
$ u! ^1 @% V, l5 h& ^  D定义：在一个开放的环境里，任何物体都会有流动的趋势，从高温流向低温，从高浓度流向低浓度，从高压到低压，那么这个流动趋势就存在一个流动的力，把这个流动的力称为流动力。用字母F表示：
' u7 L* H5 v+ Q8 N& U' Z+ `4 dF= k Tρg / P  （注：此公式为原创，未经作者同意不得引用）        （1）
' w2 t5 m5 _+ F+ c5 J) A这里k是修正系数，如果是理想状态，K等于R为普适气体常量
物理量纲为L^2*T^(-2)*M* N ^(-1)* Θ^(-1)
' w2 p; X) H$ P* H0 A) `g为星球对物体的重力加速度 物理量纲为L*T^(-2)
T为此流动物质温度         物理量纲为Θ
) k$ q& }0 U. e4 m6 A  Fρ此流动物质的浓度 物理量纲为N*M*L^(-3)
, O3 y( m/ D. x5 `& G; wP为此流动物质所受的压强 物理量纲为M*T^(-2)*L^(-1)
" A& l& q1 T3 n8 N  [* K/ G当然如果把浓度ρ换算成密度ρ，则ρ可以写成nρ，则公式可以写成：
F= k Tnρg / P                 （2）      
这里n为此物质的量（分子的数量或摩尔数） 物理量纲为N  
% P3 f8 A: Z& I# S' e. ^) }  ρ为此物质的在空间密度  物理量纲为M*L^(-3)
1.2流动力差
2 V5 u$ m$ P" ]1 z$ ?+ L    定义：在一个开放的环境里，一个物体从A地流向B地时，或从B地流向A地，必然存在一个高温流向于低温，从高浓度流向于低浓度，从高压到低压的一个流动过程，并最终达到一个相对平衡过程。在一个开放的环境里，不管什么样的物体，它们每时每刻都在和外界寻找这样一个相对平衡的过程。那么物体能不能互相流动，决定于他们二地的流动力的差值，我们把他称为流动力差！用字母f表示：
# `, ]+ X# @/ g  Xf = FB- FA =k TBnBρB g / PB- k TAnAρA g / PA
9 B2 y" |9 e: z2 ]7 z即
f =k（TBnBρB / PB - TAnAρA / PA）g （注：此公式为原创）（3）
9 T/ [! ?" n7 H! i$ F- U8 A由（3）式知：
当TAnAρA / PA / PA＞TBnBρB / PB时，　　　　（4）
物体从A地流向于B地
7 o8 y. V* ^$ H4 F" u当TAnAρA / PA＝TBnBρB / PB时，（5）
物体处于相对平衡状态
0 j) u2 A5 _! y) f* S) u3 h当TAnAρA / PA / PA＜TBnBρB / PB时，（6）
物体从B地流向A地
   1.3物体为什么能漂浮在空中

由（1）的流动力差和物体在星球所受的重力我们可以知道：

1）．当物体的流动力差大于物体的重力时：
即
) B' M4 E# d! ]3 C5 z$ t3 c; Yf＞mg               （7）

物体就会飘在空中
# ?  B, F8 Y# B( V# e+ T* b
2）．当物体的流动力差等于物体的重力时：
  ]+ h0 q2 }: f: s/ |5 J& [0 \即
( A' s7 ^. m+ A$ {4 `3 i! Gf=mg                （8）
$ a% V4 Q/ Q3 s' i; C+ c- _
物体就会处于相对平衡状态
3）．当物体的流动力差小于物体的重力时：
# ]. I$ k# T  D* i3 v! q- a) O即
f＜mg              （9）
1 B8 r) D  N$ W+ x
, l+ p4 C- v- M/ J" ]6 M物体就会降落和静止在地表面上

# t) E) o% f. z0 a- V  

2.实验和推理：
/ F7 x3 _, E: ~' g
2.1推理1：为什么理想气体不考虑重力？
& Z) {1 a& z) k. t9 B4 d
$ }: m  M7 d1 M从（2）知道物体的流动力是F=k Tnρg / P ，当物体是理想气体的时候：
7 S3 U, O. g! c4 A
+ c6 L& L: j8 z! \则有k=R。另外从理想状态方程PV =nRT可以得P=nRT/V代入（2）：
5 W3 {& f8 Y  t' C2 W
7 w2 `8 |6 Q8 y& BF= R Tnρg / （ nRT/V）=ρVg      (10)
$ C, j7 H1 J$ T- a" k
6 V: D6 P/ S' j+ f又因为m=ρV
+ u7 y8 U) g- H7 n' x1 Y# r0 }* m
6 q2 {( o% e  W+ F则：F=mg

+ C" g9 Y' l8 H& d! W3 f3 _; z3 C9 b也就是当物体处于理想气体的状态时，他的流动力是等于他的重力，那么流动力和重力的力差f：
5 F! t; x* ~3 Z, T) h* J8 f! S
f=F-mg=mg-mg=0

& x) A  n+ M9 _" `1 G也就是说当物体处于理想气体的状态时，他的流动力抵消了重力，换句话说，这时的理想气体可以不考虑重力！

这也就是为什么理想气体只适合高温低压的原因，我们从流动力公式F=k Tnρg / P中可以看出，只有高温（T）或者低压(P)，流动力才能保证大于重力，也就是流动力抵消重力的影响，理想气体才是符合理想方程的，否则一旦流动力低于重力，这个理想方程就不成立了！
% s4 A, Q$ L4 Q% G& H