应力

固态物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。单位面积上的内力称为应力。这种场景用牛顿力学就能分析理解,一般归结于物体本身的结构强度,结构强度越大,抵抗外力的能力也越,反之在外力作用下,整个物体结构就会崩塌而出现破碎、压偏、断裂等等物理现象。

但结构强度仍只是一种结果现象描绘。并不是结构强度大,使得物体有更高的抵抗外界作用力的能力,而是物体能抵抗更高的外界作用,而被人们描绘为结构强度大,反之,则描绘为结构强度小。在外界作用力加于物体以作检验之前,人们是不能判定一个物体的结构强度是强还是弱的。西方科学界经常以本末倒置地逻辑将结果现象当成事实成因,这就是一例。

比如同一体积的玻璃块,铁块、木块、冰块等等,对同一大小、方位、形式的外作用力的抵抗能力是不同的,形变程度、形态也是不同的,若出现结构崩塌,其碎片或断裂的状态也是有区别的,仅用结构强度来理解,除了是本末倒置之外的方式外,也是过于笼统。那如何来理解这些区别与不同?

在受外力作用时,在外部空间表现为运动状态改变,在内部空间表现为难压缩、韧性、刚性等。在“固体特性”小节中提到这种结构联结方式,是基于两个或多个原子以太旋涡之间的涡流对冲与涡管吸引来描绘固体结构特性的,这里是基于整个物体空间形态来描绘的:

一个物体所有原子以太旋涡之间的吸引联结作用,在整体空间产生物体大场涡,这个场涡又称为内生场涡。每一个物体,都有一个内生大场涡,这个内生大场涡,由无数的各层次的场涡融合而成。大场涡驱动以太在内部流转形成以太旋涡,以太旋涡承载场涡,是为波流一体。

当一个外力作用于物体之上,物体在另一面受到支撑力作用,两个力都在物体表面产生结构形变,在物体内部,表现为物体出现内压,这个内压以两个力的着力点为源头,通过物体空间的原子以太旋涡之间传递,都表现为场涡,这个场涡,即为外生场涡,一个力对应一个外生场涡。这个内生场涡在整体上对外界力的作用产生的外生场涡表现出对抗与反应行为,即为应力。

会在后面“牛顿第三定律的修正”小节中会具体描绘这一对抗场景。

当外力消失后,外生场涡成为无源场涡,场涡运动化为物体内部的热运动与内能等形式,表达为能量强度逐渐衰减。同时,内生场涡向物体外生场涡衰减的区域扩散,直到物体的边界。内生场涡还驱动物体原子以太旋涡向外扩散,表达为物体趋向恢复为原有形态。这个扩散过程其实与气体在外界压力减弱时膨胀形态一致:是内压向外扩张的结果。内压是宏观测压仪器的信号特性,本源也是内生场涡流转所致。若外生场涡没有衰减完毕,表达为物体保持外力作用而形变后的形状,也即应力残留现象。

物体内生场涡的对抗作用,也可以解析记忆合金的形变及复原原理。这种记忆合金的应力形变形式,与吹足气的气球在按压后恢复回原来的球形态有一样的作用过程,只是合金内部的内生场涡的作用形态没有气体压力的作用形态直观,同时掺合了固体模式下的原子以太旋涡同旋异极吸附结构对空间形态的影响,而让人们感到神奇,就不再详细描绘。

若物体结构在外力作用下出现断裂、破碎、分解等等现象,这就是以物体的切割为作用代表的解体过程,见下一小节分析。