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
: ]9 I& M2 j' a% A9 P/ k7 V
                      周强
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！
4 Y; U; r9 |0 R5 o! G. {8 c
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！
! D# r/ I' j& [. g: k
) h( V4 X+ p0 P0 z
) q* w+ m, f+ U
, r' a. R7 x/ {+ q. d$ J- t关键词：流动力，流动力差， 理想气体，马德里实验，气象
8 {, Q" \- R0 z% ^0 Q0 A

- ?1 q0 C& t% w# R, u9 v7 V1. 1 流动力   
5 d3 f& _& m2 O$ U9 o% L; z8 I& p) R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：
F= k Tρg / P  （注：此公式为原创，未经作者同意不得引用）        （1）
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
3 S% S. I5 I! B2 y4 f" `7 f' Y物理量纲为L^2*T^(-2)*M* N ^(-1)* Θ^(-1)
g为星球对物体的重力加速度 物理量纲为L*T^(-2)
: k8 H$ y, o& ^& X: n/ oT为此流动物质温度         物理量纲为Θ
ρ此流动物质的浓度 物理量纲为N*M*L^(-3)
P为此流动物质所受的压强 物理量纲为M*T^(-2)*L^(-1)
" _7 M$ i. {/ s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：
4 P  a# w7 \6 x) \$ H5 U. MF= 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  
" y% [* M0 q: G  q  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
7 Z  [) z* W- V% h    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：
+ h" D% Z3 G9 P# hf = FB- FA =k TBnBρB g / PB- k TAnAρA g / PA
即
: Z8 i* ?. F* j1 z1 af =k（TBnBρB / PB - TAnAρA / PA）g （注：此公式为原创）（3）
- R/ \6 J" u$ n0 F/ o, h由（3）式知：
3 n+ V$ A$ ?  A  w9 o+ A当TAnAρA / PA / PA＞TBnBρB / PB时，　　　　（4）
" V5 |! J4 @4 z" ^9 A$ \: Q1 `物体从A地流向于B地
( S1 L4 t- n* U! _当TAnAρA / PA＝TBnBρB / PB时，（5）
6 c0 |' A8 f% p8 `物体处于相对平衡状态
  N0 ]- l  Q9 U% {3 b+ T; c' \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：

' c# j$ E  ^4 W4 J! D$ z1）．当物体的流动力差大于物体的重力时：
) t7 }' U- E, T即
$ j6 J9 j( H! w" J5 _! z$ nf＞mg               （7）
6 Y1 ]8 S  }1 _8 q- ]
& {0 X7 i+ [9 l物体就会飘在空中
9 A* S4 D% s& u
2）．当物体的流动力差等于物体的重力时：
  d9 g% O6 X! z3 \( x即
f=mg                （8）

2 L8 [5 o. m9 ^0 g- I; |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：
即
/ c* B) T1 `8 l; e9 ^+ W4 x) Tf＜mg              （9）
& R/ V# C% [" K. R3 v( t
物体就会降落和静止在地表面上
" A- R+ q& H4 q
" @6 t; B2 c2 \: u# q- i  

& f4 z( W5 d* ~2.实验和推理：
# i" j8 T6 t) I: n/ q1 T% {, a
2.1推理1：为什么理想气体不考虑重力？
3 `; A( l1 L, U/ l8 `
% G- n/ V3 C& ?. ~( a" U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：
$ b) Q- X# U2 d  q+ j
2 h) e+ r$ y' O7 H! N则有k=R。另外从理想状态方程PV =nRT可以得P=nRT/V代入（2）：
* O. g5 b4 n: w# Q2 j: t
& w2 c) w8 f" a6 v0 s; yF= R Tnρg / （ nRT/V）=ρVg      (10)

0 Y3 F! g  Q5 N/ e  q又因为m=ρV
+ I: v% n% l7 w1 @8 H
) N& p5 p' E8 `- O+ ~则：F=mg

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：
# K8 x, Z7 r' x  t0 v. o  N, U
f=F-mg=mg-mg=0

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！

9 o. I4 {5 g8 s. m. `! u1 M4 L# Q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！