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 [121楼]  作者:周宪  发表时间: 2008/09/25 11:29 

答119fuj0:
我即将按您的要求,推出《论动体的电动力学》(节录、批注版)供广大相对论研究者拷贝。
[楼主]  [122楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/25 14:32 

第三节 潜水艇悖论

潜水艇悖论是一个有名的相对论悖论。提出的最初十五年,全世界没有任何人能回答。
潜水艇悖论是这样的:假设一艘完全浸没在海里的潜水艇,相对于海水静止时能不升不降地正好保持平衡,然后在假设它在与海面平行的方向上以接近光速行进。基于物体的长度在运动方向上收缩的相对论效应,在海面上相对于海水静止的船上的观察者看来,潜水艇本身会收缩,密度会变大,并最终下沉。但潜水艇上的船员们看到的却是飞速向后的海水在收缩,密度在变大,他们会认为:由于海水密度变大后产生浮力变大,潜水艇将上浮。
人们又是怎样绞尽脑汁来解释这个悖论的呢?
早在1989年,美国物理学家萨普利曾利用爱因斯坦狭义相对论,为“潜水艇悖论”提供了一个解答。虽然萨普利的结论也是潜艇将下沉,但他在研究中人为地假设海底在特定参照系中会加速上升,并由于相对论时空效应而扭曲变形,最终与潜艇接触,结果潜艇客观上看是沉没了。这一解释不是特别有说服力。
  巴西圣保罗州立大学的科学家马察斯宣布彻底破解了这个悖论。他在一期美国《物理评论D》杂志上发表的研究结论认为,那艘潜水艇最终将沉入水底。
马察斯指出,“潜水艇悖论”之所以让人迷惑,是因为提出这个悖论时没有考虑海水重力场对潜艇的作用。在不同参照系下,相对海水静止的观察者和潜艇船员所处的重力场并不相同。他通过严密的数学推理发现,从潜艇船员的角度来看,潜艇以接近光速运动过程中受到的有效重力,实际上也比潜艇相对海水静止时要大。这一重力将超过由于海水密度变大而产生的浮力,最终导致潜艇下沉。“潜水艇悖论”从一个侧面展示了相对论的神奇。正如马察斯在论文中指出的,虽然爱因斯坦相对论提出已近100年,但到目前为止,它“居然仍有本事给我们制造惊奇”。
潜水艇悖论是在潜水艇运动时产生的,但是此时也没有什么力作用于海洋,潜水艇也不受力,不受力的海洋和不受力的潜水艇,却本身的相对运动而致使对方收缩,自己又不收缩,从而使对方密度增大,自己的密度又不增大。于是站海洋与潜水艇的不同角度而一沉一浮。这种矛盾的东西也竟然振振有词,任凭三寸不烂之舌,把死的说成活的,把活的说成死的。
[楼主]  [123楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/26 09:09 


第四节 黄新卫杠杆悖论

前面我们介绍了历史上几个有名的相对论悖论,对这些悖论相对论也有些似是而非的解释。目前在网上许多新的相对论悖论也不断地涌现出来。黄新卫杠杆悖论就是其中之一。
黄新卫何许人也?大学本科毕业,北京相对论研究联谊会湖北省联络站副站长。6年前在北大物理论坛提出杠杆悖论,引起过大讨论。2002年北大有人说:不能不承认,黄新卫提出的问题是我们过去没有思考过的。
什么是杠杆悖论?黄新卫说:“ 地面上有一个很长的水平杠杆,中间支点处有两个静质量相同(均为m)的物体A和B,同时以相同的速率v分别向杠杆左右两端运动。
地面上静止的观测者将会发现,A、B两物体质量都增大至M,它们在任一时刻到杠杆中间支点的距离都相等,所以杠杆始终保持平衡。
而另一个处于从左向右以v匀速直线运动的惯性系中的观测者看来,B是静止的,而A是运动,所以A的质量大于B的质量。
那么这个观测者是否发现A、B两物体在任一时刻到杠杆中间支点的距离都相等呢?按照狭义相对论,地面上的观测者将发现任一时刻A、B两物体到杠杆中间支点的距离都相等,如果运用洛伦兹变换,变换到运动的惯性系中,A、B两物体到杠杆中间支点的距离仍然相等。按照这种分析,从运动的惯性系看来,杠杆两边力矩将不一样大,杠杆将没有理由平衡。
有人可能会说,这样分析不符合道理,由于同时的相对性,从运动的惯性系看来,A、B两物体到杠杆中间支点的距离其实并不一样大,A的质量大,但A到杠杆中间支点的距离小,所以杠杆仍然有理由保持平衡。
就算这种分析是正确的吧,“从运动的惯性系看来,A、B两物体到杠杆中间支点的距离其实并不一样大,A的质量大,但A到杠杆中间支点的距离小,”那么我们进一步分析一下,当B达到杠杆右端终点时,A还没有到达杠杆左端终点,那么当B从杠杆右端滚下后,A还独自处于杠杆左臂,那么杠杆还是要失去平衡!
有人可能会说,这样分析也不符合道理,所谓同时的相对性只是一种视觉效应,实际上A和B还是同时到达杠杆左右两端的。那么,如果A和B是同时到达杠杆左右两端的,但从运动的惯性系看来,A、B的质量却不一样大,杠杆又有什么理由保持平衡呢?”
杠杆悖论提出以后,先后在北大BBS、百度相对论吧、发展科技论坛、丁一宁的中国挑战相对论网,西陆挑战相对论等网站贴出,虽经许许多多的大教授和相对论高手绞尽脑汁,每一种新解释都被黄新卫驳倒。直至现在,仍然毫无解决的迹象。
相对论的问题之多,由此可见一斑。
[楼主]  [124楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/26 11:32 

【阅读材料6】
当今物理学97个悬而未决的难题:
以下是摘自《自然杂志》19卷4期的 ‘探索物理学难题的科学意义'的 97个难题!
1.自然界是否存在五种以上的基本作用力?
2.基本物理常数的数值会随时间改变吗?
3.自然界的基本常数为什么具有现在的数值?
4.引力能否被屏蔽?
5.负引力存在吗?
6.宇宙中不断有物质创生吗?
7.引力子,你在何方?
8.新以太是否存在?
9.为什么时间具有方向性?
10.宇宙时是不均匀时间流吗?
11.为什么物理学的基本方程都具有时间反演不变性?
12.为什么绝对零度不可达到?
13.为什么热水比冷水冻结快些(Erasto Mpemba问题)?
14.运动物体的温度会改变吗?
15.开放系统的熵具有什么物理意义?
16.湍流形成的机理是什么?
17.地球磁场极性颠倒的原因是什么?
18.南极空洞是怎么形成的?
19.生物体内有核反应吗?
20.地球外有智慧生物吗?
21.地震前的地光是怎么形成的?
22.为什么闪电多‘之'字形少球形?
23.自然界是否存在七种对称性晶体?
24.能否解决强关联多电子系统的基态和元激发问题?
25.能否解决低维凝聚态物理新现象的理论问题?
26.何时能揭开狄拉克的大数之谜?
27.可观测宇宙的空间有多大?
28.宇宙中的暗物质是由什么粒子构成的?
29.为什么宇宙中反物质如此少?
30.反物质世界存在吗?
31.反物质能源能否实现?
32.可控轻核聚变能否实现?
33.激光热核反应的点火条件(劳森判据)能否达到?
34.常温核聚变能否实现?
35.冷核聚变能否实现?
36.薛定谔的猫是死还是活?
37.EPR之谜能否解决?
38.量子混沌确实存在吗?
39.高温超导的微观机理是什么?
40.可否发现室温超导体?
41.最后一个超重元素的质子数是多少?
42.热中子辐射俘获疑问的实质是什么?
43.原子核磁矩能否准确计算出来?
44.Gamow-Teller巨共振问题gA(核内核子)!=gA(自由核子)能否解决?
45.奇异电子峰是怎样形成的?
46.EMC效应能否解决?
47.质子自旋危机能否解决?
48.电子与核散射中,纵向响应形状因子问题能否解决?
49.有限核的结合能与能极能否一一准确算出来?
50.夸克-胶子等离子体( GP)物质态是否真的存在?
51.双生子佯谬能否解决?
52.穿洞佯谬能否解决?
53.滑落佯谬能否解决?
54.柔绳佯谬能否解决?
55.直角杠杆佯谬能否解决?
56.静止长度上限佯谬能否解决?
57.运动物体视在形象佯谬能否解决?
58.长度缩短的应力效应佯谬能否解决?
59.超光速佯谬能否解决?
60.快子佯谬能否解决?
61.奥本海默佯谬能否解决?
62.奥伯斯佯谬能否解决?
63.宇宙种子磁场的来历是什么?
64.太阳中微子之谜能否解决?
65.中微子有无静止质量?
66.有无中微子振荡?
67.类星体的能源是什么?
68.黑洞何时可以露真容?
69.磁单极是否存在?
70.Higgs粒子是否存在?
71.质量的起源是什么?
72.真正的对称自发破损的机理是什么?
73.自由夸克能否直接在实验中被发现?
74.有无胶子球存在?
75.轴子,畴壁能否找到?
76.存在第四代基本粒子吗?
77.CP不守恒难题只能在中性K介子衰变中见到吗?
78.引起CP对称性破坏的力是什么?
79.e-u-t之谜何时能解开?
80.亚夸克结构仅仅是推测吗?
81.质子的寿命有多长?
82.电子有无结构?
83.光子有无结构?
84.真空的本质是什么?
85.有无奇异物质存在?
86.C,Ψ物理中的ρπ疑难能否解决?
87.是否存在中性,稳性,质量至少大于40GeV的超对称粒子?
88.究竟有无超弦?
89.虫洞究竟有没有?
90.时间机器能造出来吗?
91.引力能否用量子理论加以描述?
92.能否将引力和其他几种基本力统一起来?
93.自然界手征不对称起源的关键是什么?
94.宇宙会一直膨胀下去吗?
95.宇宙大爆炸的量子起源是什么?
96.大爆炸之前可能存在什么?
97. 我们的宇宙是否有兄弟姐妹?
在97个问中,与相对论有关的问题就占有11个之多,请注意以下问题:
8.新以太是否存在?
51.双生子佯谬能否解决?
52.穿洞佯谬能否解决?
53.滑落佯谬能否解决?
54.柔绳佯谬能否解决?
55.直角杠杆佯谬能否解决?
56.静止长度上限佯谬能否解决?
57.运动物体视在形象佯谬能否解决?
58.长度缩短的应力效应佯谬能否解决?
59.超光速佯谬能否解决?
60.快子佯谬能否解决?
其中许多问题都十分陌生,相对论问题多多该不为言过吧?
[楼主]  [125楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/27 09:05 

第五节 季灏的三个悖论
季灏,上海人,上海东方电磁波研究所所长。北京相对论研究联谊会实验部主任。他的《关于电子Lorentz力和能量测量的实验》论文,在《中国工程科学》杂志上发表。他提出以下三个悖论,虽然不难从相对论里找到它们的辩解,但这三个悖论比较有代表性。
一、第一悖论:运动的时钟变慢还是变快?
考虑这样一个理想实验,假设宇宙飞船甲是一惯性系,飞船乙相对于甲以速度v作匀速直线运动(如图1),因而也是一个惯性系。飞船乙上点A处在某一时刻放出一光信号,光信号经位于B点(A、B两点间的连线与飞船飞行方向垂直)的镜子的反射回到A点,并由A点的光电管接收记录。在飞船乙上的宇航员看来,光信号的放出与接受这两个事件间的时间间隔为
[楼主]  [126楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/27 09:06 

[楼主]  [127楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/27 15:07 

二、第二悖论:大桥断还是不断?
[楼主]  [128楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/27 15:08 

[楼主]  [129楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/27 18:44 

 [130楼]  作者:fuj0  发表时间: 2008/09/29 08:31 

季灏的飞船悖论比较有意思。建议搂住单独开一个新贴供大家讨论。



时间变慢是这样:A系同一地点发生的两件事的时间差是T。对于B系,这两件事的时间差是T’。T'永远大于T。
季灏的的第一个例子属于上述情况。

季灏的第二个例子是说:A系不同地点发生的两件事的时间差是T。对于B系,这两件事的时间差是T’。
这不属于时间变慢的范畴,这是一个同时相对性的延伸。



[楼主]  [131楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/29 09:11 

fuj0 先生:
谢谢你的关注,我在这方面水平不高.没有研究.要深入讨论就请你开贴好了.
[楼主]  [132楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/29 09:41 

第六节 柔绳佯谬
第七节 直角杠杆佯谬
第八节 哥德尔佯谬
第九节 对钟悖论
第十节 转盘悖论
第十一节 滑落佯谬
第十二节 穿洞佯谬
第十三节 静止长度上限佯谬
第十四节 运动物体视在形象佯谬
第十五节 长度缩短的应力效应佯谬

对不起,以上各节还没有写.因为本人才疏学浅,不知这些悖论的具体内容,如有网友知道,敬请告诉我,先行谢过.
[楼主]  [133楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/30 09:10 

第四章 以太作用论
在第一章中论述了相对论是人们对迈克尔逊——莫雷实验错误解释的背景下产生出来的。第二章论述了光是波从而光不适用于相对性原理;光速不变原理要求光有分身法,而光没有分身法。第三章介绍了相对论中的佯谬和悖论。
接下来的问题是很多人这样提出的:推翻相对论不能只破不立。怎样立呢?我认为只要两条就够了。1、破洛仑兹变换,还原伽利略变换。2、破相对论的速度作用论,立以太作用论。第一条是现成的,所以人们只要解决第二条就行了。
时至今日,已经发现了以太的很多特殊的性质,本人根据以太的很多特殊的性质,发现了以太的许多作用,能够很好地解释电磁光的物理本质和发生的各种现象。于是就把它称为以太作用论。人们就从以太说起,刘久明在网上发了一个以太简史的帖子,略加修改,就作为第一节。

第一节 以太简史(刘久明)

以太这个琢磨不定的幽灵,在物理光学的发展过程中三起三落,就象一个摆脱不掉的影子,时刻困绕着物理理论的发展。
1、以太的引入
以太一词源于希腊,愿意是指“空气的上层”,是亚里士多德创造的名词。
17世纪的笛卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家,1664年他最先将以太引入科学,并赋予它某种力学性质。
在笛卡儿看来,物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递,不存在任何超距作用。因此,空间不可能是空无所有的,它被以太这种媒介物质所充满。笛卡儿的以太是一种无重的、有一定机械性质的物质,它虽然不能为人的感官所感觉,但却能传递力的作用,如磁力和月球对潮汐的作用力。
2、光的波动说需要以太
光的波动说是由胡克首先提出的,并为惠更斯所进一步发展。
在相当长的时期内,人们对波的理解只局限于某种媒介物质的力学振动。这种媒介物质就称为波的载体,如空气就是声波的载体。以太就是光波的载体,由此开始,以太又在很大程度上作为光波的载体同光的波动学说联系起来了。
由于光可以在真空中传播,因此惠更斯提出,荷载光波的媒介物质应该充满包括真空在内的全部空间,并能渗透到通常的物质之中。除了作为光波的荷载物以外,惠更斯也用以太来说明引力的现象。
3、牛顿的追随者最初反对以太
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说,但他也像笛卡儿一样反对超距作用,并承认以太的存在。在牛顿看来,以太不一定是单一的物质,因而能传递各种作用,如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动,但牛顿不同意光的波动说,因为当时光的波动学说还不能解释光的偏振现象,也不能解释光为什么会直线传播。
18世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡儿主义者拒绝引力的平方反比定律,而使牛顿的追随者起来反对笛卡儿哲学体系,因而连同笛卡儿倡导的以太论也一同进入了反对之列。
随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功,以及探寻以太得试验并未获得实际结果,使得超距作用观点得以流行。光的波动说也被放弃了,微粒说得到广泛的承认。
到18世纪后期,证实了电荷之间(以及磁极之间)的作用力同样是与距离平方成反比。于是以太的概念亦被抛弃,超距作用的观点在电磁学中也占了主导地位。
4、以太的首度复兴
19世纪,以太论获得复兴和发展,这首先还是从光学开始的,主要是托马斯.杨和菲涅耳工作的结果。
托马斯.杨用光波的干涉解释了牛顿环,并在实验的启示下,于1817年提出光波为横波的新观点,解决了波动说长期不能解释光的偏振现象的困难。
菲涅耳用波动说成功地解释了光的衍射现象,他提出的惠更斯——菲涅耳原理能正确地计算出衍射图样,并能解释光的直线传播现象。菲涅耳又进一步解释了光的双折射,获得很大成功。
菲涅耳关于以太的一个重要理论工作是导出光在相对于以太参照系运动的透明物体中的速度公式。1818年他为了解释阿拉果关于星光折射行为的实验,在托马斯.杨的想法基础上提出:透明物质中以太的密度与该物质的折射率二次方成正比,他还假定当一个物体相对以太参照系运动时,其内部的以太只是超过真空的那一部分被物体带动(以太部分曳引假说)。利用菲涅耳的理论,很容易就能得到运动物体内光的速度。
1823年,菲涅耳根据托马斯.杨的光波为横波的学说,和他自己在1818年提出的以太密度理论,在一定的边界条件下,推出关于反射光和折射光振幅的著名公式,它很好地说明了布儒斯特数年前从实验上测得的结果。
在托马斯.杨和菲涅耳的工作之后,光的波动说就在物理学中确立了它的地位。
随后,以太在电磁学中也获得了地位,这主要是由于法拉第和麦克斯韦的贡献。
在法拉第心目中,作用是逐步传过去的,他引入了力线来描述磁作用和电作用。在他看来,力线是现实的存在,空间被力线充满着,而光和热可能就是力线的横振动。他曾提出用力线来代替以太,并认为物质原子可能就是聚集在某个点状中心附近的力线场。他在1851年又写道:"如果接受光以太的存在,那么它可能是力线的荷载物。"但法拉第的观点并未为当时的理论物理学家们所接受。
到了19世纪末叶,麦克斯韦的电磁理论和赫兹实验由于借助于以太,从而提高了以太的理论地位。
到19世纪60年代前期,麦克斯韦提出位移电流的概念,并在提出用一组微分方程来描述电磁场的普遍规律,这组方程以后被称为麦克斯韦方程组。根据麦克斯韦方程组,可以推出电磁场的扰动以波的形式传播,以及电磁波在空气中的速度为每秒31万公里,这与当时已知的空气中的光速每秒31.5万公里在实验误差范围内是一致的。
麦克斯韦在指出电磁扰动的传播与光传播的相似之后写道:“光就是产生电磁现象的媒质的横振动”。后来,赫兹用实验方法证实了电磁波的存在。用光的电磁理论解释光波的性质,这样以太不仅在电磁学中取得了地位,而且以太同光以太也统一了起来。
麦克斯韦还设想用以太的力学运动来解释电磁现象,他在1855年的论文中,把磁感应强度比做以太的速度。后来他接受了开尔文的看法,改成磁场代表转动而电场代表平动。
麦克斯韦认为,以太绕磁力线转动形成一个个涡元,在相邻的涡元之间有一层电荷粒子。他并假定,当这些粒子偏离它们的平衡位置即有一位移时,就会对涡元内物质产生一作用力引起涡元的变形,这就代表静电现象。
关于电场同位移有某种对应,并不是完全新的想法,开尔文就曾把电场比作以太的位移。另外,法拉第在更早就提出,当绝缘物质放在电场中时,其中的电荷将发生位移。麦克斯韦与法拉第不同之处在于,他认为不论有无绝缘物质存在,只要有电场就有以太电荷粒子的位移,位移的大小与电场强度成正比。当电荷粒子的位移随时间变化时,将形成电流,这就是他所谓的位移电流。对麦克斯韦来说,位移电流是真实的电流。
[楼主]  [134楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/09/30 11:12 

5、以太的性质的非常化假定
在这一时期还曾建立了其他一些以太模型,使以太论遇到一些难以调和的问题。首先,若光波为横波,则以太应为有弹性的固体媒质。那么为何天体运行其中会不受阻力呢?有人提出了一种解释:以太可能是一种像蜡或沥青样的塑性物质,对于光那样快的振动,它具有足够的弹性像是固体,而对于像天体那样慢的运动则像流体。
另外,弹性媒质中除横波外一般还应有纵波,但实验却表明没有发现纵光波,如何消除以太的纵波,以及如何得出推导反射强度公式所需要的边界条件是各种以太模型长期争论的难题。
为了适应光学的需要,人们对以太假设一些非常的属性,如1839年麦克可拉模型和柯西模型。再有,菲涅耳提出,由于对不同的光频率,折射率也不同,于是曳引系数对于不同频率亦将不同。这样,每种频率的光将不得不有自己的以太等等。以太的这些似乎相互矛盾性质实在是超出了人们的理解能力,很难让人接受。
19世纪90年代,洛伦兹提出了新的概念,他把物质的电磁性质归之于其中同原子相联系的电子的效应。至于物质中的以太,则同真空中的以太在密度和弹性上都并无区别。他还假定,物体运动时并不带动其中的以太运动。但是,由于物体中的电子随物体运动时,不仅要受到电场的作用力,还要受到磁场的作用力,以及物体运动时其中将出现电介质运动电流,运动物质中的电磁波速度与静止物质中的并不相同。
在考虑了上述效应后,洛伦兹同样推出了菲涅耳关于运动物质中的光速公式,而菲涅耳理论所遇到的困难已不存在。洛伦兹根据束缚电子的强迫振动,可推出折射率随频率的变化。洛伦兹的上述理论被称为电子论,它获得了很大成功。
但以太的引入,也使物理学家们碰上了新的困难。光波是一种横波,而只有固体介质才能传播横波,如果说光波由以太传播,那么以太就必然是固态的,而且它必须渗入万物之中,密度比气体稀薄,弹性比金属还大,驯服到不影响人的眼睛的眨动。同时具有这么多神奇特性的以太的存在,谁也觉得是不可能的。
6、以太理论的再次衰落
19世纪末可以说是以太论的极盛时期。但是,在洛伦兹理论中,以太除了荷载电磁振动之外,不再有任何其他的运动和变化,这样它几乎已退化为某种抽象的标志。除了作为电磁波的荷载物和绝对参照系,它已失去所有其他具体生动的物理性质,这就又为它的衰落创造了条件。
神奇的以太困扰着19世纪的物理学家,成了物理学界最大的难题,就在这时,美国物理学家迈克尔逊首资助成功地做了证实以太存在与否的以太漂移实验。
他的第一次是在以太漂移实验1881年。他想,按照菲涅耳的观点,如果认为以太是静止的湖面上航行一样。这样,在地球上就似乎应该测出地球相对于以太的漂移速度,他自己设计制造了干涉仪,以求显示地球相对以太参照系运动所引起的效应,并由此测定地球相对以太参照系的速度。但得出的结果却令他目瞪口呆,与预想恰恰相反的结果:不管光线向哪个方向传播,光的速度总是每秒30万公里。这说明以太不存在,光速不变。
这个实验结果可从菲涅耳理论得到解释,根据菲涅耳运动媒质中的光速公式,当实验精度只达到一定的量级时,地球相对以太参照系的速度在这些实验中不会表现出来,而当时的实验都未达到此精度。为了测出地球相对以太参照系的运动,实验精度必须达到很高的量级。
迈克尔逊也没有立即相信自己的实验结果,他怕仪器不精,测不出极其微弱的光行差来,于是他着手改进仪器。1887年,他用改进过的能够准确测出植物一秒钟生长量的仪器,和美国化学家莫雷一起进行了又一次特别精巧的实验,但得到的结果仍然是否定的,即地球相对以太还是不运动。
他们把仪器安置于浮在水银面上的一块石板上,使仪器能够十分平滑地随意转动。他们使光束射出方向与地球运动的方向成各种不同的角度,结果光速仍然不变。不管他们将仪器对准哪个方向,不管他们重复实验多少次,结果都是毫无差别。
此后其他的一些实验亦得到同样的结果,于是以太进一步失去了作为绝对参照系的性质。这一结果使得相对性原理得到普遍承认,并被推广到整个物理学领域。
这次实验首次成功地对以太存在说提出质疑,并为爱因斯坦建立狭义相对论开辟道路。
在19世纪末和20世纪初,虽然还进行了一些努力来拯救以太,但在狭义相对论确立以后,它终于被物理学家们所抛弃。人们接受了电磁场本身就是物质存在的一种形式的概念,而场可以在真空中以波的形式传播。
量子力学的建立更加强了这种观点,因为人们发现,物质的原子以及组成它们的电子、质子和中子等粒子的运动也具有波的属性。波动性已成为物质运动的基本属性的一个方面,那种仅仅把波动理解为某种媒介物质的力学振动的狭隘观点已完全被冲破。
7、狭义相对论不需要以太
对以太的错误认识最终导致了狭义相对论的产生。
相对论是德国的爱因斯坦提出的。1905年,26岁的爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》,创立了狭义相对论,成为物理学发展史上划时代的杰作。
在狭义相对论中,爱因斯坦认为,以太不是必要的。爱因斯坦从光速不变原理和狭义相对性原理这两条基本原理出发,推导出了一系列崭新的物理学和哲学结论,这些结论主要有:
(1)抛弃了以太假说,否定了绝对时间和绝对空间的概念;
(2)物体的质量与物体运动速度有关,物体运动速度越快,其质量也越大;
(3)物体的能量与质量有关,原子内部蕴含着巨大能量,人类有利用这种能量可能性;
(4)光速是运动的极限速度,一切物体运动的速度都不可能超过光;
(5)当物质在高速运动情况下,会发生钟慢尺缩效应。
虽然爱因斯坦的这些推论不免有些违背了人们认识自然时由已知推断未知的一贯原则,但却能够解释迈克尔逊-莫雷的实验结果,受到了人们的极力推崇。但爱因斯坦本人仍深感不完备,于是继续研究广义相对论问题,经潜心研究于1916年发表了《广义相对论基础》一文,标志广义相对论的正式诞生。广义相对论的基础是广义相对性原理和等价原理。广义相对论指出:引力场和加速运动都是改变时空结构的原因,物质、运动、引力、时空都是有机联系,辩证统一的。
现实存在的空间不是平坦的欧几里得空间,而是弯曲的黎曼空间,空间的曲率体现着引力的强度。他还从广义相对论作出了可供验证的三个推论,即水星近日点的进动;引力场会使光线偏转;光谱线的引力红移。爱因斯坦的相对论认为单独的空间改变或单独的时间改变都是不可能的。空间和时间的变化是必然地联系在一起的。不仅如此,时空的变化和时空结构又与物质的运动和姿态不可分离。这种新的时空观、运动观、物质观对整个自然科学和哲学均产生了极大的影响。
8、摆脱不掉的以太影子
然而人们的认识仍在继续发展。到20世纪中期以后,人们又逐渐认识到真空并非是绝对的空,那里存在着不断有虚粒子的产生以及随后湮没这样的涨落过程。这种真空涨落是相互作用着的场的一种量子效应。
今天,理论物理学家进一步发现,真空具有更复杂的性质。真空态代表场的基态,它是简并的,实际的真空是这些简并态中的某一特定状态。目前粒子物理中所观察到的许多对称性的破坏,就是真空的这种特殊的取向所引起的。在这种观点上建立的弱相互作用和电磁相互作用的电弱统一理论已获得很大的成功。
随着天文观测的不断发展,一些宇宙局部引力异常、暗能量等现象的发现,又需要真空中充满某种神秘的物质。
早在1920年,爱因斯坦就撰文指出:"依照广义相对论,空间已经被赋予物理性质;因此,在这种意义上说,存在着一种以太。依照广义相对论,一个没有以太的空间是不可思议的。“爱因斯坦的新以太观认为:"广义相对论的以太是这样的一种媒质,它本身完全没有一切力学和运动学的性质,但它却参与对力学和电磁学事件的决定。”
不难看出,机械的以太论虽然死亡了,但以太概念的某些精神——不存在超距作用、不存在绝对空虚意义上的真空等仍然活着,并具有旺盛的生命力。
9、以太必定再次复出
随着科学技术的不断发展,人们认识事物的能力不断提高,更多的人们开始注意到,相对论对迈克尔逊-莫雷实验的解释不是唯一的,并且进一步发现了相对论学说的一些错误观念。20世纪实际的科学工作者们开始重新研究以太所必须的物理属性。虽然目前对以太的争议仍然很多,但仍然可以见到有关如下这些性质的描述:
(1)以太是一种实在的粒子,以一种超气体形式存在;
(2)以太不会大量渗透到物体中,甚至也不能渗透到空气中;
(3)以太在太空中的分布是不均匀的;
(4)以太对星体的运行会产生一定的阻力;
(5)以太可被运动物体进行附层面拖拽;
(6)以太是光线和引力的传播媒介。
[楼主]  [135楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/01 08:09 

第二节 新以太观

翻开历史就会知道,麦克斯韦的电磁波方程是从以太的模型中推导出来的。也就是说麦克斯韦预言了电磁波。当电磁波的存在被赫芝证明了,人们自然地也就认为以太的存在也被证实了。但是后来的麦克尔逊--莫雷实验戏剧性地证明了以太对光的“以太风”不存在,人们又认为既然对光的以太风不存在,那么以太对地球的以太风也不存在,进而以太也当然不存在。特别是爱因斯坦提出错误的尺缩钟慢的假设来解释麦克尔逊--莫雷实验,致使人们彻底否定了光的以太学说,得出了光与参考系无关的结论,从此物理学界中就没有以太的概念了。其实,人们在这里犯了一个致命的错误,因为光对以太呈固体,而不是流体,以太对光是没有以太风的,但以太对地球呈流体,以太对地球是有以太风的,例如光行差现象。只是用光来作麦克尔逊--莫雷实验只能测出以太对光是没有以太风,根本就测不出以太对地球的以太风。光对地球的以太风只能用光行差来测出。
以太是什么?它是否真的存在?自从1965年人类探测到宇宙背景的微波辐射以来,以太又成了人们新一轮的争论话题,特别是在近几年来,理论和观察证明,真空本身就是物质的一种运动状态,它充满着我们难以观察的混合物质,而且这种物质弥漫于整个宇宙空间,无所不在。虽然人们尚不清楚这种暗物质的真实面目,但是这种暗物质正在浮出水面。因此,完全否定以太无疑是错误的,新的以太观势在必行。
  什么是新以太观?
以太是一个历史悠久的概念,以太的性质也是在随着时间的推移不断地更新,这就是新以太观的含义。
新以太观主要有以下几点。1、以太是一种超流体;2、以太对光呈固体;3、电的物理本质是正电子对以太的浸润和负电子对以太的不浸润;4、磁的物理本质是以太的量子涡旋;5、光的物理本质是交变的以太量子涡旋在以太中的传播。
以太的存在性是我们十分关注的,麦克尔逊--莫雷实验实质上就是企图证明以太的存在,结果适得其反。除了麦克尔逊--莫雷实验以外,有不有其它的现象能证明以太的存在呢?当然有,下面我们就来详细论述。
一、以太的存在性
当冷冻温度下降至2.2K时,液氦- 4中会突然出现一种十分奇怪的现象:一部分液体变得完全没有粘稠性,也失去了任何摩擦作用,这就是所谓的超流。
液氦-4的超流至今有一个无法解释的重要现象, 即当容器缓慢旋转时,其中的超流部分不会随之转动,也不是相对于随地球自转的实验室静止,而是相对于恒星保持静止,不管时间多长情况始终不变。
1967年美国斯坦福大学的乔治.希思等人做了一个试验:为了保证容器中所有的液体都旋转,他们在超流发生之前就开始转动容器,然后慢慢冷冻到临界温度以下,超流在缓慢旋转的容器中形成了,但仍然是相对于恒星保持静止。
为什么是这样的呢?当液氦- 4在温度为2.2K以上时,液氦- 4与容器壁有摩擦力,使得它和容器一起旋转。当冷度下降至2.2K时,部分液体变成了超流体而失去了任何摩擦作用,但空间中存在一种看不见的物质,这种物质是相对恒星保持静止的,它的存在使得它与超流液氦- 4相互作用使得超流相对于恒星保持静止。这种看不见的物质是什么呢?它就是以太,由光行差现象可知,以太正好是相对于恒星(如太阳)保持静止的,这就是以太静止参考系。于是超流最终是相对以太静止参考系保持静止的。
超流液氦- 4不能带着以太前后的平动,却能带着以太旋转,从而产生量子涡旋,从而将其角动传递给以太的量子涡旋。以太的量子涡旋就是磁场,也就是说超流液氦- 4的转动动能变成了以太的磁能,直至超流液氦- 4对以太的转动停止。无论以太是多么地小,它的蛛丝马迹迟早总会显露出来。这正是:“踏破铁铁鞋无觅处,得来全不费功夫”,从这一现象我们就证实了以太的存在。
[楼主]  [136楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/01 11:31 

二、以太的温度是2.7K,以太是一种超流体
我们知道,温度很低的液氦- 4是一种超流体,那么以太的温度是多少呢?以太是不是超流体呢?
固、液、气态物质都具有一定的温度,如果以太也是一种物质,那么它有不有温度呢?我们又如何求得它的温度呢?任何固体、液体或气体,在任何温度下都会发射电磁波。向四周所辐射的能量称为辐射能。这种辐射在量值方面和按波长分布方面都取决于辐射体的温度,所以叫做热辐射。如果把作热辐射的物体看成黑体,便可根据热辐射中的维恩(Wien)位移定律求出其温度。
如果以太存在,它也应该和固、液、气体一样能向四周发射电磁波。显而易见,我们周围空间的以太的分布是各向同性的,因此,我们应能探测到周围空间存在一种各向同性的电磁波辐射。
宇宙微波背景辐射是无处不在的2.7K热(黑体)辐射, 因其峰值在微波区而得名。微波背景辐射是高度各向同性的温度约为2.7K的黑体辐射,这是一种充满宇宙各处的均匀辐射。把2.7K的黑体辐射作为作为以太的温度是2.7K是非常合理的。
2.7K是一个很低的温度,大量事实表明,低温下的以太是一种超流体。超流体无稠性、无摩擦,它不能被拖曳(只是以太有一部分被介质所吸附,这一很小部分能被运动介质所带动。),但可以被带作转动。所以星体在其中移动不会受到任何阻力,但太阳能带动以太转动,也就是说,太阳的角动量会变成以太的角动量,从而解释太阳角动量困难。
以太既然是超流体,地球就不能因摩擦力带动以太,地球带动的流动的以太风也是不存在的。地球只有在以太中穿梭的相对运动。因此,用空气流动形成风来形容以太流动形成以太风是不贴切的。
很多朋友如黄新卫苦苦地寻求以太风,有的人认为地球高空的以太只有少部分带动,只有地球表面的以太才被完全带动。显然,这样做也是徒劳的。因此地球上的以太风是一个深不可测陷井,我们千万不要落入这个陷井之中。
温度下降至2.2K时,液氦- 4中一部分液体变得完全没有粘稠性,也失去了任何摩擦作用,这是因为液氦- 4分子也现大大的收缩,分子的范围大大地变小,分子间的作用也大大地变小。以太比分子不知要小多少倍,以太与分子间没有作用也是在情理之中的事。
[楼主]  [137楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/02 08:03 

三、以太对光呈固体
以太对光呈固体这是以太的一个重要性质。这也是人们对以太理解的一个重大错误。长期以来人们认为以太对任何物质包括光在内都是呈流体。迈克尔逊把以太风比作河流,把光比作河上的小船,光在以太风中流动,从而设计出迈——莫试验,当转动仪器90度,预期应有0.4个干涉条纹移动,但实际上干涉条纹没有任何移动。
这个结果不是以太存在不存在的问题,而是以太对光呈固体。就好象人在流水中游泳,当然会被流水所带动,但如果在水面上建一条浮桥,人在固体浮桥上走,就不会被流水所带动了。以太对光呈固体,光就是在固体的“光桥”中走,不会在以太风中流动,从而迈——莫试验中,无论转不转动仪器90度,都没有光程差,干涉条纹就不会有任何移动。
由弹性力学可知,振动可以在媒质中传播。在只能产生压缩形变的媒质(气体或液体)中,只能传播纵波;在既能产生压缩形变又能产生剪切形变的媒质(固体)中,则能传播纵波和横波。
从光是横波能直接推出以太对光呈固体的结论。
但有一点要注意,以太只对光呈固态,对其它的物体仍然是呈超流体。于是就出现了这样一种情况:流体不再是固定的。对某种物质它是流体,对另一种物质它又是固体。其实这并没有什么奇怪的。
人们一定会认为冰是固体。冰川虽都是些巨大的固体冰块, 但却像个站不稳的巨人.在重力作用下, 由高向低缓慢流动, 难怪阿加西斯把它比作缓缓流动的河流。冰川的流动速度一般每昼夜在1 米以上,快的能达到每昼夜20米,目前创下流速最高记录的大概要算北美洲北部阿拉斯加的黑激流冰川,1936年10月它的流动速度竟达到每天60米。我国流动最快的冰川是念青唐古拉山北段的阿扎冰川, 年流速约300米。
无独有偶,同一种介质(如水)对低频的声波呈流体,对高频的超声波呈固体。这可是与以太对低速物体呈流体,对高速的光呈固体的道理是相同的哟!
通常情况下,声音在水中的传播速度为1450米/秒,但20年前人们惊奇地发现,当声波频率达到几个T(1T=1012)赫兹时,这一频率下的超声波在水中的传播速度竟是上述的2倍多。多年来,科研人员试图通过建立各种模型来揭示这一问题的本质,但都未获得成功。不久前,意大利物理学家通过实验最终以高弹性介质理论成功地解释了这一现象,解决了困扰物理学20年的难题。该项研究成果发表在近期的《物理学评论快报》上。
意大利物理学家已证明的超声波高弹性介质理论认为,超声波的频率越高,水的弹性越高并更难移动,成为一种高弹性介质,超声波在这种介质中的扩散就像在固体中传播一样,声音在固体中的传播要比在液体中快得多。
我们可以这样来类比:把光比作超声波,把以太比作水,水对频率达几个T赫芝的超声波呈固体,以太对频率达几千个T赫芝以上的光呈固体。
由于介质对它所传播的波呈现固体还是流体与波的频率和速度都有关,对于水中的超声波而言,由于速度慢,频率成为很关键的;但对于以太中的电磁波而言,由于速度极快,频率就成为无所谓的了。
[楼主]  [138楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/02 20:17 

四、电的物理本质是正电子对以太的浸润和负电子对以太的不浸润
什么是电?电是正电子或负电子与以太的相互作用而引起的一种表面现象。我们知道,液体与固体之间存在“润湿”与“不润湿”的作用,例如水和玻璃是“润湿”的,水和蜡则是“不润湿”的。类似地以太和正电子子是“润湿”的,而和负电子则是“不润湿”的。
在正电子的周围会产生这样一种现象:靠近它周围的以太的密度会比离它较远的地方要大,或者说在质子周围吸附有较密集的以太。我们把这种现象叫做正电子带有正电荷。同样地,靠近负电子周围的以太的密度比离它较远的地方要稀疏。或者说,因负电子排斥作用其周围只有较少的以太,于是我说负电子带有负电荷。也就是说,以太和质子及电子之间存在着一种类似表面张力的电磁力,显然,这种电磁力是通过以太来传播的。
如果物质与以太不发生吸附或排斥作用,或这种吸咐与排斥作用恰好抵消,我们就说这种物质是中性的。
这样假设的一个重要原因是正、负电子产生的电流的方向是相反的。正电荷运动的方向就是电流的方向,而电子运动的方向和电流方向相反。
这样的假设有什么依据?下面我们来看看缚住原子和电子的试验。
1985年,美国新泽西州霍姆德尔的贝尔研究所的美藉华裔物理学家朱棣文及其同事们采用所谓“单一射束锥陷阱法”成功地进行了用激光刹住原子运动的试验。他和法兰西学院教授科昂——塔诺季、美国国家标准研究所菲利浦斯博士一起为此荣获1997年诺贝尔奖。
最近几年,美国新泽西州霍姆德尔的贝尔研究所的朱棣文及其同事们采用所谓“单一射束锥陷阱法”成功地进行了用激光刹住原子运动的试验。
霍姆德尔的物理学家们首先将钠原子的运动速度降到每秒20米,然后将这些原子引入称之为“光学糖浆”的区域里,这是用6个相互交叉的激光束构成的光子区域,使来自四面八方的100万个钠原子形成高密度的原子集团。这时使用的激光束直径约1厘米。就在这里,原子的最终速度降到了每秒0.6米,运动几乎停止。这相当于温度几乎降到了绝对零度。
接着用一条聚焦的激光束对准这个原子集团,其作用是为将原子囚禁在浅“能量阱”中提供必须的磁场。只需0.5秒的时间,就成功地将原子的运动完全刹住了。这时原子是静止的,从该原子集团放射的光,能够用肉眼观察到。据这个研究小组宣称,他们用这种方法在十亿分之一立方厘米的体积内捕获了500个原子,时间约1分钟。
其后,科学家们又对电子和光子做了同样的试验,并获得了部分成功。需要指出的是,刹住电子或光子的方法与前述原子的情况稍有不同。
高速运动着的原子、电子或光子被子刹住了到底会引起什么事情呢?我们这里只对电子感兴趣。
一旦电子被锁住,在电子极近旁会产生惊人的电量!为什么?直到现在仍然无法解释这种现象。
这是为什么呢?电子与以太之间是“不润湿”的,电子对其周围的以太有很强的排斥作用。当电子在高速运动时,这种被排斥以太大部分被甩掉了,电子周围只剩下很少部分这种被排斥以太,从而电量也小。当电子静止时,电子周围的这种被排斥的以太一点也不会被甩掉,从而电量大得惊人。
于是我们就比较合理地解释了这一现象。
 [139楼]  作者:xiaoyingmin  发表时间: 2008/10/02 23:28 

楼主你对以太的认识很深刻,令人羡慕,我也是以太理论的坚定支持者,我看了你的文章的一段,既<以太的存在性>,我认为你对超流现象的解释是错误的,以太同地球保持相同速度自转和公转,实际上地球的以及所有天体星系的自转和公转都是以太运动作用的结果,我这里只说说超流现象.由于引力子(也是以太)垂直向地心运动,而地球有自转,超流体的确与器壁之间没有摩擦力,所以在傅科摆力的作用下,超流体相对于恒星静止,相对于地球运动,你可以请不同纬度上的实验市验证超流体的傅科摆效应.超流体的傅科摆效应的确是以太存在的证明之一.
[楼主]  [140楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/03 09:39 

xiaoyingmin先生:
谢谢你的指教.以太是超流体是根据地球在以太中运动没有阻力则得出的.但以太不能带作平动,但能被带作转动.其中的道理我也没有搞清.可能这是超流体的基本性质吧?
[楼主]  [141楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/03 10:54 

五、磁的物理本质是以太的量子涡旋
和固体、液体、气体和等离子体四态相比,以太有它特殊的运动性质,用一句数学的语言来说,这就是以太通量的散度为0。即是封闭曲面的以太通量和与所包围体积的比值,当这体积趋于0时其极限为0。也就是说,以太从什么地方发出,通过一条闭合曲线,会重新回到原来的地方。或者说任何小的封闭区域都没有纯粹的以太通过(即是任何相同时间里进出该区域的以太通量是一样的,既无源泉,也无漏洞)。只有把以太看成是不能作直线运动仅能产生涡旋才能做到这一点。由于以太是无散的,以太一定不能作平动,因为平动就一定有散。
从整体上看,以太只能作涡旋运动,而不能被带作平动。换言之,在我们周围的空间中,只存在以太的涡旋,而不存在“以太风”。至于以太为什么只能作涡旋运动,而不能作平动,这是因为它是超流体的缘故。我们以后会用大量的事实来证明这一点。因此,流动的“以太风”虽然不存在,但以太涡旋是存在的,以太当然也是存在的了。
科学家们用试验测出,氦-4超流有一个临界流速,流速大于临界点时,通常的摩擦作用和粘滞性又会突然恢复。但当容器快速旋转时,超流部分并非如预期的那样随容器而转,出人意料的是液中出现了一条或几条相同的量子化涡线,它们是一个个小得难以辩认的漩涡,其中心的涡眼垂直延至容器的底部(如图1),超流绕着漩涡中心作相同方向的环流(如图2)。因流速随漩涡中心距离的增加而减慢,同时各漩涡也作互为中心的旋转运动。形成一种奇妙的动态结构。
[楼主]  [142楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/03 10:57 

[楼主]  [143楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/04 09:44 

六、光的物理本质是交变的以太量子涡旋在以太中的传播
1、光可以旋转和具有角动量
早在20世纪初,人们就已经有了圆偏振光能够输运角动量以致引起旋转的概念。坡印亭于1909年将光与力学系统进行类比后,认为圆偏振光具有角动量。5年后,爱泼斯坦通过计算波作用在各向异性介质中感应电偶极子上的力,精确地得到引起旋转的力偶。
如果假设引起光偏振的系统由波和起偏晶片组成,这个系统当然应符合角动量守恒这一普遍规律,所以,必须承认电磁波也具有角动量,而且它的变化与晶片的角动量变化相反。具体地说,光有三类:不旋转的、左向旋转的和右向旋转的光。
1936年,美国人贝思和霍尔朋从实验上证明了上述结论的正确性。他们设计了一个圆筒型的暗箱,用一根极细的石英丝将一系列的波片和平面镜悬挂在暗箱中。将一束圆偏振光射入暗箱,结果发现波片发生了偏转。
光可以旋转和具有角动量就有力地证明了光是一种涡旋波。
2、光的特性
(1)、光是一种量子以太涡旋波
因为磁是很多个而且很小的以太的量子涡旋,对于固定不变的磁场来说,这些以太的量子涡旋转动的大小和方向都是固定的。这种涡旋会在以太中以光速传播。由于涡旋的大小和方向是可以变化的,也就是说,它可以是一种“交变”的量子以太涡旋,这种交变的量子以太涡旋的传播就是电磁波了。光也是电磁波的一部分,因此,光也是一种“交变”的量子以太涡旋波。实际上,电磁波是一种纯粹的磁波,没有一点电的成分。交变电流仅仅是电磁量子以太的涡旋源——一种受迫振动源。
(2)、光是横波
以太涡旋的切线方向是以太涡旋的线速度方向,也就是以太媒质的振动方向。而涡旋一旦生成就会由内向外传播,这种传播方向是径向的。以太涡旋传播的半径的方向和以太涡旋的切线方向是垂直的,因而光是一种横波。
(3)、光是无散波
因为以太的力学特性是无散的,以太只能以涡旋态的磁的方式存在,所以磁也是无散的。光又是交变涡旋在以太中的传播,因此光就必然是无散波了。这一结论是非常重要的,它能直接推导出光不是纵波和光速不变的结论。
(4)、光不是纵波
由弹性力学可知,纵波是一种无旋波,传播纵波的物质分子仅仅作往复直线运动——平动。而空间中的以太是无散的,只能作涡旋运动而不能作丝毫的平动(发散),也就是说,以太不能作任何的往复直线运动,因此空间的以太自然就不可能产生纵波了。这就是光不是纵波的原因所在。两个平行偏振片有一个位置恰好可以完全遮挡光的试验证明,光是纯粹的横波,丝毫没有纵波的成分。如果光有纵波的成分,纵波部分就可以通过上述两个偏振片。既然有一个没有丝毫的光通过的位置,所以光就一定不是纵波。
(5)、光速不变
光是一种无散波就能说明光速为什么不变。如果媒质不动,因为传播光的媒质——以太是无散的,在这种媒质中,以太只能被带旋不能被带散(平动),以太的涡旋只能是自扩张传播,以太不能被其它媒质带作平动(但电荷和介质外面一个很小的被吸附的表层可以带动以太一起作平动)。光是交变量子以太涡旋在以太中的传播,这种量子以太涡旋也是自扩张传播的,根本不能被其它物质带作平动,一般而言,光不能被任何宏观的东西所带作平动,因此光速就是以太涡旋在某种媒质中自扩张传播的速度。这种扩张传播的速度在固定的媒质中是不变的,光速当然也是一个恒量了。同时由麦克斯韦电磁波方程可知,介质中的光的速度是由介质的介电常数和磁导率来决定的,真空中的以太也是光的一种介质,和其它介质一样也有它固定的介电常数和磁导率,所以光在真空中的速度不需要测试,根据它固定的介电常数和磁导率,就能计算出来。因此,光在真空中的速度是不变的。
如果媒质在运动,例如流水,那么被吸附在水的质点之中的以太就会被带动,而没有被吸附的以太不被带动,总的效果相当于以太的部分被拖曳,也就是斐索实验证实了的菲涅耳曳引系数1-1/n2。也就是说:当水流动时,能部分地带动以太同其一起运动。
 [144楼]  作者:xiaoyingmin  发表时间: 2008/10/04 14:43 

楼主,不论是地球的自转和公转,还是太阳的自转和公转,以及所有天体和星系的自转和公转,都是以太作用的结果,以太在时刻不停的分割自己,每次是一分为三,宇宙空间里充满了以太,以至于以太相互碰撞合并,因此以太虽然在向小分割自己,但是由于碰撞合并,所以质量并不下降,但是由于空间无限,以太在向宇宙外运动,所有的天体都在以太海中,所以星系才发生光谱红移.星系在向宇宙外运动时的稳定存在状态就是旋转,星系的自转克服星系的引力收缩作用.天体的自转和公转,太阳系各天体的轨道,金星的自转速度都可以从逻辑上推出,并不需要猜想.当然借助于以太,不论是光还是电以及磁,还有超导超流都可以在逻辑上得到解释,也就是都可以利用牛顿力学给出解释.
[楼主]  [145楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/04 21:26 

续前
3、光的波粒两象性的物理结构
光的物理结构不但要说明光的一切特性外,还必须说明光的波粒两象性。光是一种量子涡旋波正好能深刻地说明这一问题。
磁是以太的涡旋,这种以太涡旋非常小,不是一整个涡旋,是一个个的量子涡旋,这种量子涡旋是大量的。它们的大小与相应的电磁波的波长在同一个数量级。因此磁是不连续的。同样的道理,光是大量的交变的量子涡旋在以太中的传播,光既是一种涡旋波,也是一种量子波,因此光波也是不连续的,不象机械波那样连续。光既是一种波,又是一种量子,这就是光具有波粒两象性的根本原因。所以,光子就是以太的量子涡旋,它只可以称为量子,但决不是一种粒子。
1900年普朗克在对黑体辐射的研究中,从物质的分子结构理论中借用不连续的概念提出了辐射的量子理论。他认为各种频率的电磁波,包括光,只能以一个确定能量基元整数倍的能量从振子射出,这种能量基元称为量子,光的量子称为光子。
电子轨道服从量子规则,其原因是电子以一定的频率绕原子核运转,可以把绕原子核运转的电子看成是一个涡旋振子,这个涡旋振子就是电子轨道具有量子的含义。因此,光子并不是粒子,而是一种以太的量子涡旋振子。
一个个的以太的量子涡旋振子——光子具有量子性,而以太的量子涡旋振子的总体呈现出涡旋振子的角位移,这就是波了。这就是光的物理结构。
爱因斯坦16 岁在阿劳中学上学时,这样想到:如果以光速 C 追随一条光线的运动,那么就应该看到,这样一条光线就好像一个在空间振荡而停滞不前的电磁场。爱因斯坦所说的在空间振荡而停滞不前的电磁场好象是一对矛盾,其实不然。如果以光速 C 追随一条光线的运动,我们看到的应是这样一幅图象:这条光线由大量的一个个的以太的量子涡旋组成。因为人的速度是C,以太的量子涡旋自扩张的速度也是C,于是以太的量子涡旋看起来是停滞不前的;但是所有这些量子涡旋的角速度的大小和方向都在同步地变化,这也就是在空间振荡的电磁场。于是大量的一个个的以太的量子涡旋这就是光子,量子涡旋的角速度的大小和方向都在同步地变化这就是光的频率,一种光的量子涡旋也就是一种光波,两束相同频率的光波之间当然可以发生干涉和衍射。这也就是光具有波粒两象性的物理结构。我们可以看到,波粒两象性在这里不再是矛盾的,它们得到了美妙的统一。只不过把粒子改为量子,把波粒两象性改为波量两象性就更为贴切了。
总而言之,以太、电、磁和光都具有量子性,是某种凝聚态。我们用宏观物质的性质去猜度它们,一定是不确切的。
[楼主]  [146楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/05 08:32 

145楼的内容有更正

3、光的波粒两象性的物理结构
光的物理结构不但要说明光的一切特性外,还必须说明光的波粒两象性。光是一种量子涡旋波正好能深刻地说明这一问题。
磁是以太的涡旋,这种以太涡旋非常小,不是一整个涡旋,是一个个的量子涡旋,这种量子涡旋是大量的。它们的大小与相应的电磁波的波长在同一个数量级。因此磁是不连续的。同样的道理,光是大量的交变的量子涡旋在以太中的传播,光既是一种涡旋波,也是一种量子波,因此光波也是不连续的,不象机械波那样连续。光既是一种波,又是一种量子,这就是光具有波粒两象性的根本原因。所以,光子就是以太的量子涡旋,它只可以称为量子,但决不是一种粒子。
1900年普朗克在对黑体辐射的研究中,从物质的分子结构理论中借用不连续的概念提出了辐射的量子理论。他认为各种频率的电磁波,包括光,只能以一个确定能量基元整数倍的能量从振子射出,这种能量基元称为量子,光的量子称为光子。
电子轨道服从量子规则,其原因是电子以一定的频率绕原子核运转,可以把绕原子核运转的电子看成是一个涡旋振子,这个涡旋振子就是电子轨道具有量子的含义。因此,光子并不是粒子,而是一种以太的量子涡旋振子。
一个个的以太的量子涡旋振子——光子具有量子性,而以太的量子涡旋振子的总体呈现出涡旋振子的角位移,这就是波了。这就是光的物理结构。
爱因斯坦16 岁在阿劳中学上学时,这样想到:如果以光速 C 追随一条光线的运动,那么就应该看到,这样一条光线就好像一个在空间振荡而停滞不前的电磁场。爱因斯坦所说的在空间振荡而停滞不前的电磁场好象是一对矛盾,其实不然。如果以光速 C 追随一条光线的运动,我们看到的应是这样一幅图象:这条光线由大量的一个个的以太的量子涡旋组成。因为人的速度是C,以太的量子涡旋自扩张的速度也是C,于是以太的量子涡旋看起来是停滞不前的;但是所有这些量子涡旋的角速度的大小和方向对于观察者来说,在不同的参照点都是在同步地变化,这也就是在空间振荡的电磁场。于是大量的一个个的以太的量子涡旋这就是光子,总体上的量子涡旋的角速度的大小和方向都在变化这就是光的频率,这种光的大量的量子涡旋总体上也就呈现一种光波,两束相同频率的光波之间当然可以发生干涉和衍射。这也就是光具有波粒两象性的物理结构。我们可以看到,波粒两象性在这里不再是矛盾的,它们得到了美妙的统一。只不过把粒子改为量子,把波粒两象性改为波量两象性就更为贴切了。
这样的物理模型还能够解释两束光相交为什么互不相干。这是因为同一以太的粒子可以参与多个以太涡旋的传播,就象波动的传播的不相干原理一样。
总而言之,以太、电、磁和光都具有量子性,是某种凝聚态。我们用宏观物质的性质去猜度它们,一定是不确切的。
[楼主]  [147楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/05 19:28 

【阅读材料7】
《奇怪的液氦-4超流》节选
黄钧浩 编译
什么是超流?
氦是科学家最关心的元素之一。本世纪初各国科学家为了了制得液态氦展开过一场激烈的竞赛。苏格兰科学家詹姆斯.德瓦曾于1898年成功地制得液态氢,但面对顽固的氦气却束手无策,所以一度人们还以为氦是一种不能液化折永久气体。然而经过英国科学家奥纳斯十年的努力,终于在1908年成功地获得液态氦。现在看来,氦只有两态的变化。它是唯一的一种在本身蒸汽压下仅以冷冻方法不能固化的元素。在今天人们所能做到的最低温度下,液态氦没有一点固化的趋势,估计即使处于绝对零度(即-273度C)下,它也不会有所改变。
源自天然气井中的普通氦气主要是由氦- 4原子组成,氦- 4原子的核外有两个电子,原子核中有两个质子和两个中子。天然氦气中也存在极微量的稀有同位素氦- 3,它除了在原子核中缺少一个中子外,其它组成与氦- 4相同。氦- 4和氦- 3的液化温度分别为4.2K和3.2K。
当冷冻温度下降至2.2K时,液氦- 4中会突然出现一种十分奇怪的现象:一部分液体变得完全没有粘稠性,也失去了任何摩擦作用,甚至跟地球的自转也毫无关系,这就是所谓的超流。
在液氦- 3中出现超流的温度条件更为苛刻,非要绝对温度千分之一度不可,直到1972年科学家才艰难地实现了这个温度。
虽然氦- 3超流的发现为时较晚,但人们在理论上对它的认识却胜过液氦- 4的超流。其中部分原因是超流跟超导相似,关于氦- 3超流理论的理论研究在很大程度上借鉴了巴丁等人在50年代研究超导的方法。
稀奇古怪的性格
在2.2K以下时,液氦- 4的表现真是稀奇古怪。此时,它由两种既分离又掺合的流体混合而成,即由超流部分和普通流体部分组成。两种组成的比例随温度改变而迅速变化,正好处于2.2K这个临界温度时,液体几乎全是普通流体;温度降至1K时,则全部液体都变为超流。
其中普通流体部分跟其他液体在性质上无甚区别,但它的超流部分却极其异常。它毫无稠性,对其他物体没有粘滞作用,它没有表面张力,能够畅流于毛细管和更小的微孔之中。如果把液氦盛于一个没有上釉的陶缺罐中,它的超流部分将会从陶器的微孔中溜走(图1末画出),从而剩下普通流体。液温上升,若液氦中热量被带走,普通流体那部分又会转变为超流,直到罐中液氦流尽为止。
更令人惊异的是液氦- 4超流甚至会从无孔可钻的玻璃或金属容器中爬壁外逃(图2末画出) 。因为超流无稠性,无摩擦,它会产生自发的虹吸作用,液体会自动地寻找最低的停留位置。
许多有趣的热效应也伴随超流而发生,因为超流体实际上也是热的超导体,为此很难在液体中制造一个温度差,更谈不上超流会沸腾。但蒸发仍会发生,不过它仅限于表面与空气接触部分,因为那种导致普通液体产生小气泡的自然温度波动在这儿是根本不存在的。
“喷泉效应”是液氦-4超流的又一个“特技表演”,它的实验装置(图3末画出)颇简单。玻璃小容器内部的加热器给液氦加热时,玻璃器外部的超流部分会突然冲过用金刚砂或其他材料制成的“超漏层”,进入玻璃容器,力图使内外流体的温度保持一致。此时,小容器的尖嘴上液氦如喷泉一般喷出。
液氦-4的超流还有一个无法解释的重要现象,即当容器缓慢转时,其中的超流部分不会随之转动,也不是相对于随地球自转的实验室静止,而是相对于恒星保持静止,不管时间多长情况始终不变。1967年美国斯坦福大学的乔治.希思等人做了一个试验:为了保证容器中所有的液体都旋转,他们在超流发生之前就开始转动容器,然后慢慢冷冻到临界温度以下,超流在缓慢旋转的容器中形成了,但结果仍然是相对于恒星保持静止。这种有趣现象乍看似乎是无摩擦状态的一个属性,是容器没能系住超流所致,但实际上的道理远非这般简单。
经实验测出,氦-4超流有一个临界流速,流速大于临界点时,通常的摩擦作用和粘稠性又会突然恢复。但当容器快速旋转时,超流部分并非如预期的那样随容器而转,出人意料的是液中出现了一条或几条相同的量子化涡流线,它们是一个个小得难以辨认的漩涡,其中心的涡眼垂直延至容器的底部(图4a),超流绕着漩涡中心作用相同方向的环流(图4b)。因流速随漩涡中心距离的增加而减慢,同时各漩涡也作互为中心的旋转运动。形成一种奇妙的动态结构。
氦-4超流的种种非凡表现向现代科学理论提出了严肃的挑战,谁能对它作出圆满地解释呢?
[楼主]  [148楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/05 19:30 

[楼主]  [149楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/05 19:46 

楼主,不论是地球的自转和公转,还是太阳的自转和公转,以及所有天体和星系的自转和公转,都是以太作用的结果,以太在时刻不停的分割自己,每次是一分为三,宇宙空间里充满了以太,以至于以太相互碰撞合并,因此以太虽然在向小分割自己,但是由于碰撞合并,所以质量并不下降,但是由于空间无限,以太在向宇宙外运动,所有的天体都在以太海中,所以星系才发生光谱红移.星系在向宇宙外运动时的稳定存在状态就是旋转,星系的自转克服星系的引力收缩作用.天体的自转和公转,太阳系各天体的轨道,金星的自转速度都可以从逻辑上推出,并不需要猜想.当然借助于以太,不论是光还是电以及磁,还有超导超流都可以在逻辑上得到解释,也就是都可以利用牛顿力学给出解释.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
xiaoyingmin先生:
我认为所有天体和星系的自转和公转,不是以太作用的结果,而是超新星爆发后逐步形成的.超天体(?)和超新星爆发前有动量和角动量,爆发后的碎片也会有有动量和角动量,这些碎片就是形成天体和星系的自转和公转.它们与以太没有太大的关系.与以太有直接关系的是电、磁、光、热。
[楼主]  [150楼]  作者:-叶波-  发表时间: 2008/10/05 20:42 

有很多网友对光的物理结构有不同的见解。
1、例如张崇光认为光是粒群波。
这一说法主要是说光是粒子是有问题的。因为光是粒子的话,就无法解释光粒子的频率的物理意义,同时也无法解释光的干涉和衍射。所以这里只要改一个字,说成是“量群波”就完全正确了。

2、网名为探针的则认为光子是无质量带电自转的小磁针。他是这样推导的:
“晶体产生旋光的物理原因:其一在旋光晶胞中存在价电子环状磁场。其二是偏振光子小磁针受晶胞磁场作用强烈,使光子偏振面必须转动偏振面才能通过旋光晶胞。
晶体的双折射和旋光,都证明光子的偏振面是可以瞬时被转动的,这就证明了光子是没有质量带电自转的小磁针!如果光子是有质量的小球体,它就是一个小陀螺。陀螺的特点是在运动中它的自转轴方向永远也不会改变。”
光子是无质量带电荷自转的小磁针的说法有如下一些问题:人们已经知道:无物质的运动。运动的一定是物质,没有物质也就谈不上运动,没有质量光子就谈不上运动。同时没有质量的光子也不会受引力场的作用。光子既然带有电荷,γ射线为什么不受电场和磁场的作用而是中性的?光子是一个小磁针的说法是完全正确的!
光如果是一个涡旋波就不是光子了,光波中只有能量的传播,没有质量的转移。同时以太的量子涡旋是不带电的,以太的量子涡旋正好是一个小磁针!

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