英雄无敌魔法门之众星传说第十二章 节 神奇的双螺旋(1/3)

第十二章节神奇的双螺旋

首先，蛋白质分子为什么是螺旋状的结构?

为了回答这个问题，必须先来简单地介绍一下微观粒子的运动特征英雄无敌魔法门之众星传说。微观粒子的运动规律是：在不停“自旋”的同时，又绕着某个轴线、以一定的旋转频率和旋转半径不停地“公转”。加上粒子本身的直线运动，就自然地构成了一种螺旋式的前进运动。

诚如所知，在广义时空相对论中,曲线，μ来表达二阶导数d2代表着时间，则二阶导数d2点运动的“相对加速度”。把等式d(1)

对参数t微分，就得出：

d2)?(d)(2)

按照复合函数的微分法则，则有：

dt/dt=(dt/d)

再将dt/ds=kμ(3)

代入等式(2)中，便可以得出：

d22+μk(d)2(4)

由此可见，相对加速度d22可分成两项：一个是切向加速度矢量;另一个是法向加速度矢量。

下面，我们用运动时钟的读数t来替换方程(4)。为此，需要把曲线的特别参数)。这里，我们约定：一阶导数上的观测者，用运动时钟所得出地关于动点m的绝对速度。这个绝对速度可以是常数，——对应着没有外力作用的保守体系;也可以是时间坐标t的函数，——对应着外力作用引起的绝对速度的变化。同时，我们还要约定：运动是匀加速的。由此而来，把上式对运动系的时间坐标t微分两次，便可以得出：

d(5)

以及，d2)dt2(6)

令绝对速度u=)

以及绝对加速度n=)

于是，便可以得出：

d;

以及，d22(7)

由于这里是“纯量”之间的微分运算，所以不必考虑绝对速度和绝对加速度的方向。再者，由于这里只限于讨论“绝对加速度”为常数时的情况，因此，我们将(5)和(7)式同时代入(4)式，便可以得出：

d2+k(udt/dt)2μ(8)

不难看出，上式等号右边的第一项代表了动点m的切向加速度，而第二项代表了它的法向加速度。等式左边的二阶导数d22则是静止观测者、用静止的钟、所得出的动点)上运动的“相对加速度”。显然，这个“相对加速度”乃是“切向加速度”与“法向加速度”的矢量合成结果。

下面，我们来研究在均匀引力场中，物质的运动方程。为了简便起见，这里选择微观粒子沿着x轴方向的运动为运动的正方向。这里区分为两种运动状况来加以考虑。

第一，粒子在自由空间中的曲线运动

按照广义时空相对论的观点：在相互作用传播速度有限性的前提下，运动系上的钟、与静止系上的钟，不可能绝对地同步地记录到一个运动事件的两种不同的时间坐标t和t。因此，如果利用不同的参变数t和t来表示(4)式的话，则相应的数学形式也就有所不同。根据本文讨论的需要，我们直接按照广义时空相对论的理论结果，写出运动时钟的纯量读数t和静止时钟的纯量读数t之间的关系：

dt=ξdt，或dt/dt=ξ(9)

其中，ξ=c/(c2+u2)1/2(10)

对于自由空间中的匀速运动，(8)式中的n=0，并且u是常数，由此而来，(8)式右端的第一项等于0.以及ξ是常数。于是，把(9)式代入(8)式便可以得出：

d22+u2)]μ(11)

再把关系式v=uc/(c2+u2)1/2(12)

代入上式，则有：d22=kv2μ(13)

我们用曲率半径p=1/k代入上式，则有：

d22=(v2/p)μ(14)

这就是“匀速圆周运动”的基本公式。这一结果表明：在一个与外界没有任何联系的封闭的自由空间内，物体的绝对线速度u和相对加速度都是常数，且其方向指向圆心。它的运动轨迹则是一个封闭的圆周。当体系本身具有恒定的初速度u0时，它的运动轨迹就是一条等螺距的螺旋线。

第二，粒子在均匀引力场(n=con.)中的运动

按照(9)式，则有：dt2/dt2=ξ2=c2/(c2+u2)(15)

在n等于常数的情况下，将(15)式代入(8)式，并引入相对加速度符号a(t)=d22+u2)+μkc2u2/(c2+u2)(16)

然后，再引入符号v2/p=w公2p，以及w自2=(nv2/u2),其中，w公为粒子的公转频率，w自为粒子绕着质心“自旋”的角频率，代表微观粒子本身的半径，则上式就可以改写成：

a(t)=(+(w公2p)μ(17)

这就是在均匀外力作用下(n≠0)，微观粒粒子的运动方程。不难理解，如果没有这种均匀外力的作用，微观粒子就不会具有自旋分量，即上式中的第一项。

在上式中，如果把第一项代表切线方向的相对加速度，第二项代表了主法线方向的相对加速度。而切线t方向的相对加速度代表着微观粒子的“自旋”，而主法线μ方向的相对加速度代表着微观粒子的“公转”。这两种加速度的合成结果，导致微观粒子在前进运动的同时，伴随着自旋以及绕着前进方向为轴线的公转，其轨迹是一条螺旋线。

不言而喻，所有化学元素的分子，例如氮(n)、氢的分子等都是微观粒子，因此，它们一定会呈现螺旋式的运动状态。同理碳水化合物所构成的蛋白质分子必然会出现螺旋状的结构。

而核苷酸的类型与双螺旋结构的原因：

根据微分几何的理论结果，我们知道

d22+μk(d)2(18)

以及d2m/ds2=kμ(19)

现在，我们把上式的二阶导数d2m/ds2再对具有“内蕴意