|
1998年也就是十年前,美国国内两个天文观测小组分别通过对遥远星系中La型超新星的天文观测、以及威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)提供的有效信息和星系基隆数字巡天(SDSS)的结果研究发现宇宙在加速膨胀。这一结果则意味着:在茫茫宇宙之中应该存在着一种"暗能量", "暗能量"其主要特征:具有负压、能够克服重力作用、促使物体反引力方向发生位移运动的一种全新的"斥力作用力"。"暗能量"概念的出现同时也就意味着:从理论上讲,在自然界中继万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用之后还应该存在着一种更为基本的作用力--即 "第五种作用力"(也有人把它称之为"反引力(反重力)即斥力作用")。 综上所述可见,所谓寻找"暗能量"其实也就是在寻找一种继万有引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用之后的"第五种作用力"即具有负压、反引力(反重力)作用的"斥力作用力"!这同时也就意味着"暗能量"的出现或者发现必须建立在一种全新的作用力的产生或者发现的基础之上。 无独有偶,也是在十年前的1998年,在我国国内的笔者就已经发现了一种非常奇特的物理现象--即液体水在没有消耗任何已知能量、在没有受到任何已知作用力的前提下居然能够逆着重力方向、反着引力方向竖直向上攀升十几米高度之遥,这种奇异现象的出现则使笔者强烈的意识到:在这种奇异现象背后一定隐藏着一种目前还没有被科学界所发现、认可、还没有被科学界意识、了解到的全新的、未知的神秘基本作用力!这种未知作用力其基本特征正好极其巧妙的、天衣无缝的符合并吻合着"暗能量"的主要特征。 难道笔者发现的这种奇异物理现象背后隐藏着的那种未知的、神秘的基本作用力正好是科学界梦寐以求、全力以赴正在追寻、查找的"暗能量"?! 本文在将在重点介绍"暗能量"的最近、最新研究成果、全面的介绍"暗能量"的主要特征和特点的同时,也详细的重新阐述在1998年笔者所发现的那个奇异的物理现象背后那个神秘的"未知作用力"的特征和特点。
再论"暗能量"与"第五种力" 兼论--真空泵与龙卷风现象
【内容摘要】 "暗能量",一个无色无味、无形无体却具备负压即反引力、反重力效应的未知能量,其约占整个宇宙绝大多数份额但人类对它本身却一无所知,科学家预言它就是宇宙的本源、它就是推动宇宙运动的能量、它就是促使天体星转斗移的"原始动力",但至今仍然渺无音讯。 真空,虽然被误认为是一个空无一物的空间,但其内部却不断的产生和消失着各种粒子,虽然看似虚无飘渺却蕴藏着巨大能量,虽然具有能量的特征但至今无法被开发和利用,这些现象更为真空披上了种种神秘的色彩,它被现代物理学美誉为破解物理学和宇宙学中千年谜团的"金钥匙"和"万金油"。 "第五种力",被物理学界预测为是继引力、电磁力、强力和弱力这四种基本作用力之后在自然界中普遍存在着的又一种基本作用力,但时至今日它还仍未被发现、依然是一个不解之谜。 这原本是三个毫不相干相互独立的概念,却因为本文作者的一个偶然发现从此紧紧的联系并融合在了一起。 【关键词汇】 "暗能量" "第五种力" "反引力、反重力" 龙卷风 真空 负压 "斥力" 【作者简介】 张哲 男 【联系方式】 陕西 西安 【电子信箱】 yangxzh1238@sina.com.com
一、"暗能量", 一种神秘的力量!
提及暗能量,我们不得不先提及另外一个和它密切相关的概念--"暗物质",之所以将其称之为暗物质而不是物质就是因为它与一般的普通物质有着根本性的区别。普通物质就是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西,小到原子、大到宇宙星体,近到身边的各种物体远到宇宙深处的各种星系。普通物质总是能与光或者部分波发生相互作用或者在一定的条件下自身就能发光、或者折射光线,从而被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到,但是暗物质恰恰相反,它根本不与光等发生作用更不会发光,因为不发光又与光不发生任何作用,所以不会反射、折散或散射光即对各种波和光它们都是百分之百的透明体!所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质,不管是电磁波、无线电还是红外射线、伽马射线、X射线这些统统都毫无用处,故尔不被人们的感官所感觉也不被目前的仪器所观测,故此为了区分普通物质和这种特殊的物质而将这种特殊的物质称之为"暗物质"。可见,之所谓"暗"是因为人类目前无法利用人类的感官和高科技测量仪器所观测到它,之所以还称其为"物质"是因为其所具备常规物质所具有的引力效应,人们无法观测到 "暗物质"本身但可以通过它的引力效应预测到它的存在。故还称之为"暗物质"。 "暗能量"相比较"暗物质"更是奇特的有过之而不及,因为它它不但具备"暗物质"的所有特征外并且还具备一种"暗物质"都所不具有的属性即反引力(反重力)作用力,这样一来物质概念都不能涵盖它所以就不能称其为物质故尔将它暂且命名为 "暗能量","暗能量"和"暗物质"一样虽然也不被人们所感觉也不被目前各种仪器所观测,但是人们凭借理性思维可以预测到它的确存在。 特别是近几年来,由于微波背景辐射的细致观测(WMAP)的精密数据,以及Supernovae Ia所提供的数据,都呈现以下一些惊人的观测结果:
物质的状态方程由P=Wρn所表示,(其中P是压力,ρ是密度,W是某一常数,n是某一数值),普通物质W≥0,P≥0,ρ≥0,这就意味着物质所产生的压力表现为正数、正值。 而暗能量的状态方程中,W = -1。 这就意味着无论是从天文观世界测结果还是理论方程预测结果上均显示出"暗能量"是客观存在着的,其主要特征就是:具有一种负压、反重力、反引力属性的未知能量体。。 1998年-2003年间关于"暗能量"的客观存在性在科学界还处于争辩阶段;2003-2008年间科学界就已经宣称"暗能量"的客观存在性已无须质疑,因为大量的天文观测都有力的支持着暗能量是存在着的(李政道先生在他所著的《物理学的挑战》中也已经详细而全面的论证了在这里限于篇幅,我不在作论述),科学界宣布:唯独接下来的工作就是寻找拥有这个具有负压、反重力、反引力属性的"斥力"的作用体。"暗能量"已经就成为当今天文学界、宇宙学界和物理学界等等科学界中最大的谜团之一,追寻"暗能量"继而也成为科学界重要、重大责任之首。 美国航天局根据威尔金森微波仪探测卫星收集到的材料也证明超新星的确发生同样的变化,这些变化的含义的确令科学家忐忑不安,因为这将预示着爱因斯坦、霍金等理论家可能都错了,影响并决定整个宇宙的力量不是引力和重力等已知作用力而是这个神秘的"暗能量"。 更有部分科学家大胆猜测,"暗能量"在宇宙中表现的更像是一种背景或者"超导体",它就像是空气相对于人类而大海相对于鱼儿一样,故尔在天体物理学上"暗能量"应该等同于真空,因此也有部分科学把"暗能量"视之为"真空能"但一直苦于没有证据来证实这一点。
目前的物理学已经发展到了非常高的程度和规模,其每一次的重大发现和每一个新理论的出台,都将推动和促进社会的进步和发展。从亚里士多德到伽利略、再从牛顿到爱因斯坦,每一个人的出现和每一个理论的生成,都使人们对客观世界的认识观念发生一次革命性的变化,但是伴随着旧问题的解决新问题又接重而来,牛顿作为一代大师虽然解决并统一了他上一个时代所遗留下来的地上的力学现象和天上的力学现象的关系问题,但也为后人遗留下来引力本质问题、惯性本源问题、质量起源问题、还有天体 "悬浮"等问题,再如现代物理学所面对的对称性自发破缺、夸克禁闭、希格斯子、希格斯场的本质等这些悬而未解的谜团。这些谜无时无刻不困绕着后来的每一个物理学家、每一个天文学家、每一个宇宙学家,也给这些科学笼罩上层层阴影而尽失其光彩。 真空,一个看似虚无缥缈、无形无体的空间,天体竟然可以在其中"悬浮"并有序运动,根据力学相互原理,如此巨大的天体物质若没有另外一个施力物施加作用力它是不会呈现"悬浮"状态的,那么那个施加力给天体的物质是谁呢?它们之间又是如何相互作用的、相互影响呢?这些谜至今也无人能够了解至今也没有人能够解释的清楚,真空看似是一个空空如也的空间其内部的粒子却不断的涌现和消失,其表象上没有明显的作用存在却有着强烈的波动和振荡,所以现代物理学量子场论又认为,真空可能是能量的一种基态而并不是指没有物质存在的空间,这就意味着真空不空!真空既然不空,那么真空里面究竟暗藏着什么?既然有能量又为什么至今不被人们所觉察? 真空,它对现代人来说其客观实在性已根本不再陌生但在过去对于其客观实在性人们还长期存在着怀疑和争吵,真空本质是什么?它在宇宙之中具有什么价值和作用?人们至今对此一无所知。自17世纪意大利的托里拆利实验以来人们普遍接受真空的客观实在性,但因其独特性使人们一直难于认识其本质,这就给人的头脑中无形的增添了一份神秘的色彩,也因此吸引着众多物理学者的浓厚兴趣。 真空,按现代物理学量子场的观点来看是量子场的一种特殊状态、是量子场系统的一种基态,真空中的量子场不断的振荡、运动、变化并且相互作用使各种虚粒子不断的产生和消失,甚至还存在着某种粒子束缚的相干凝聚,因此说从某种意义上来看真空很像是一种媒介、媒质。1957诺贝尔奖得主李政道教授指出,真空是粒子物理微观世界的一些奇妙现象的本源,并对宏观物质与能量的分布起一定的作用。由于真空无所不在、无时不有,所以微观与宏观是密不可分的,二者是一个密切联系的有机整体。 真空内部的量子起浮及其强烈的波动和粒子的涌现、消失,无不说明它可能是宇宙中一个永久性的非零能量源。根据爱因斯坦的狭义相对论的要求,真空特性对任何观测者来说都是相同的,所以导致最终真空的压力与其能量密度相对抵消,也就是说,一个给定的真空能量区域,不管其如何膨胀,它总保持同一的能量密度,这相对于气体性质及其能量密度随体积膨胀而减小来说却实已经相当古怪了,因此可以认为真空完全可以被当作一个不变的、清洁的、无污染的能源。 进入21世纪后的现代物理学对真空进行了更深层次的认识,最新研究结果表明物理学意义上的真空并不等同于哲学意义上的"空无",哲学意义上的"空无"是指既没有时间、又没有空间更没有任何物质形式的一种状态即时间、空间、物质三者均为零的状态;而物理学意义上的真空特指没有常规物质存在也没有时间存在的空间状态即时间和物质二者为零而空间不为零的一种状态;真空是一种客观存在体,其与物质概念和时间概念地位等同、等价,均为物理学的研究对象。 2008年末科学界也传来关于"暗能量"的最新研究成果,美国马萨诸赛州剑桥市史密森天体物理中心的天体物理学家亚历克斯.韦克里宁(Alexeyvikhlinin)根据美国宇航局(NASA)的钱德拉X射线的天文望远镜拍摄的图像分析发现:一些天体星团在55亿年以前开始减慢变缓几乎没有任何增长,并由此得出最新结论:"暗能量"其实就是真空空间本身固有的、永恒的一种属性"。 "暗能量"是一种负压、反引力、反重力作用力而真空是一种空间状态,如果说暗能量就是真空能的一种属性那么这就意味着:真空本身应该具有一种负压、反引力、反重力的斥力性质,也就是说,真空其本身就应该是一种继万有引力、电磁力、强力和弱力之后又一种全新的且未知的基本作用力,即"第五种作用力"!
三、"第五种力",一个神话般的预言
力学也是一个古老的话题,自亚里士多德时代就已经深入探索力学现象了,直到牛顿时代才把天上地间的力学现象综合统一起来,目前物理学家们在自然界中已经发现了四种不同的基本相互作用力,但是有的物理学家预言,自然界中的相互作用可归总为一种力,这种力可以解释自然界一切自然,从此物理学界便掀起一股追寻这种能统一力学的"第五种力"的高潮。那么自然界中到底存不存在"第五种力"呢?力学能不能最终被它所统一?它会不会成为物理学中"大一统理论"的导火索?这一直成为物理学界中一个久悬未决的谜团。 迄今为止人类在自然界中已经发现了四种基本的相互作用分别是引力、电磁力、强力和弱力。引力和电磁力存在并作用于宏观世界所以发现的比较早也是大家所熟悉的,牛顿受苹果落地的启发发现了万有引力,我们祖先发明的指南针是根据磁力效应的原理,电动机、发电机等也都是电磁力效应的应用;弱力和强力存在并作用于微观世界所以在宏观世界中无法显现和观测,只有在微观领域的粒子间才能显现和观察得到,所以发现的比较晚也不被世人所熟知,弱力在中子及其它粒子衰变过程中才得以显现和观测得到,其强度比引力强比电磁力弱,而强力是夸克间的相互作用其强度最大,是夸克组成强子的主要原因,它们每一种力都通过一种相应的粒子传播;如弱力对应玻色子,电磁力对应光子,强力对应胶子,引力对应引力子(但未被发现)。 对于第五种自然作用力即"第五种力",先让我们看看爱因斯坦是怎么说的,爱因斯坦认为:质量并非是引力的唯一源泉,也就是说正负压或正负能均可以产生引力效应,假若物质具有正能那么它一定被另一种负能所平衡因而产就会生一种引力效应的;再看看57年诺贝尔奖得主李政道教授也曾指出,丢失的对称性就意味着一种新的基本的力存在,对于这种力目前人们一无所知但可以肯定它应该存在,留下来的只是寻找它证实它而已;还有1967年美国州立学院D.Long根据1891年以来相当可靠的七组实验结果宣布,在实验室尺度上牛顿的平方反比引力定律和实验相比较有距离偏差,可以表示为引力常数随距离而变化,他对它的归结是自然界中确实应该存在着一种不被人们所知又不同于引力等作用的全新作用力;有的科学家还认为,在理论上惯性质量与引力质量应该是相互等价的,但从实验数据分析发现却有着系统性偏差,所以据此推测世界上也应有一种作用力,但至此物理学界还只知道这种力应该存在,但对于它的其它物理属性至今一无所知。特别是美国的一位物理学家根据他所掌握的资料预言,宇宙中存在着一种未被人们所预料到的、神秘的使物质产生运动的"原动力",由于这种作用巨大,故此众星系才有规则运行而不逃逸、相互碰撞,他把这种未知作用力称之为"第五种力"。 鉴于以上种种迹象都表明自然界中的确应该存在一种完全不同于已经发现了的那四种基本作用力的事实,故此世界上各国科学界都全力以赴追寻这种奇妙的"第五种力",特别是美国和欧洲各国更是满腔热忱、跃跃欲试。据悉,欧洲宇航局(ESA)计划于近几年发射中型科技卫星,将执行的七项计划中就有两项与引力有关,其中之一就是验证和探索,尚已知的万有引力、电磁力、强力、弱力之外的"第五种力"的STEP计划。 综上所述,追寻"暗能量"其实也就是在追寻那种全新的、神秘的、未知的、具有斥力性质的"第五种作用力"!找到了"暗能量"也就找到了"第五种作用力"!找到了"第五种作用力"也就意味着找到了"暗能量"。 ※※※至此,本文的第一个焦点就集中到了真空是否具备反重力、反引力的斥力性质上。如果真空具备具有一种负压、反引力、反重力的斥力性质那就意味着:真空就是我们要找的"暗能量"、"真空力"就是我们要寻找的"第五种力"。 从1998年发现暗能量到2003年确认暗能量至今已经过去十几个年头了,但是至今都没有发现"暗能量"的任何踪影,甚至有些科学家对暗能量的客观性也产生了种种质疑,为什么理论和观测都可以推断出"暗能量"的客观存在性,但是现实中却迟迟不见"暗能量"本源的踪迹呢? 以色列天体物理学家莫尔德海.米勒格罗姆指出:"暗物质和暗能量至今无法发现的真实原因并非它们不存在,很有可能应该是我们传统的理论当中对某一处或某几处存在着的自然或物理现象表述错误或者具有缺陷,也正是这种错误或者缺陷掩盖并模糊了我们对暗物质暗能量的正确认识,我们必须站在哲学的高度重新审视我们以往的旧有理论体系。" 如果以色列天体物理学家莫尔德海.米勒格罗姆说的是正确的,那么我们以往的旧有理论体系哪里发生了差错?哪里又出现了缺陷呢?下面让我们重新回顾并审视一下日常生活中司空见惯了的一种物理现象。
四、真空泵,一个普遍的物理现象
众所周知,真空泵是一种用来传输、提送液体水等物质的机械装置。其工作原理:泵体在电力的驱动下促使泵管内不断形成低压真空态,造成泵体的管内外形成持续的压力差,再促使液体循环的被压入管内从而达到连续提送液体的目的。 由于真空是该装置正常工作必不可少的因素和条件所以真空泵由此而得名,可见真空在该装置的作用发挥、实际应用当中占有着极其重要的地位和非常重大的意义。 人们在使用真空泵进行生产的过程中发现一个奇怪的现象:无论如何改进或者改装泵体本身,真空泵也无法将管内液体水传送到一个约10 .34米以上的高度,后来人们把这个10.34米的水柱高度称之为真空泵的极限高度。是什么原因促使水从管外进入真空管内的?又是什么原因导致管内的水柱无法提高到10.34米以上的高度?任何真空管内的水柱都存在一个10.34米的极限高度吗?10.34米真的就是任何真空管内水柱都无法逾越的极限高度吗? 旧有理论是根据托里拆利实验所得出的大气压强论,该理论对这个现象的解释为:由于空气具有一定质量继而具有一定重量,当管内呈真空状态时管内压力为零而管外压力为空气的重量(重力),二者之间的这种压力差是水进入管内并形成一个水柱高度差现象的最终原因。由于空气质量为一定值继而重量(重力)为一定值,这个空气重量值正好约等于10 .34米水柱重量值,故此管内水柱高度也就具有这个极限数值。 旧有理论对真空泵现象的这种诠释是否正确?是否科学呢? 再让我们重新审视一下下面这个日常生活中比较罕见的一种自然现象。
五、龙卷风,一个罕见的自然现象
龙卷风在我国是一种比较少见的自然现象其多发生在美国等国家而我国偶有发生,根据龙卷风所发生的区域龙卷风可分为水龙卷风和陆龙卷风,而水龙卷风比较陆龙卷风更显得稀少,龙卷风的产生机制和龙卷风的作用(破坏)机制至今仍然是一个未解之谜。 陆龙卷风所到之处有时飞沙走石、天昏地暗,所触及的碎石和沙尘、树木等吸卷而起,形成高大的柱体,当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时,由于它的内部气压极低,造成建筑物或车辆内外强烈的气压差,倾刻间就会使建筑物或交通车辆发生"爆炸"。如果龙卷风的爆炸作用和巨大风力共同施展威力,那么它们所产生的破坏和损失将是极端严重的。如果龙卷风经过居民点,天空中便飞舞着砖瓦、断木等碎物,因风速很大也能使人、畜伤亡,并将树木和电线杆砸成窟窿,就是一粒粒的小石子也宛如枪弹般能穿过玻璃而不使它粉碎。 水龙卷风相对于陆龙卷风比较温和在一定范围内比较安全,水龙卷风中心附近风速可达100m/s~200m/s最可达300m/s,比台风近中心最大风速大好几倍。中心气压很低一般可低至400hPa甚至最低可达200hPa。它具有很大的吸吮作用可把海(湖)水吸离海(湖)面,形成一个连接地面和云端的水柱。 据资料记载:1958年9月1日前苏联阿尤达格山对面的黑海海面上发生过一起罕见的"双龙戏水"的龙卷风现象,这起龙卷风直径约10米左右、高达500多米,最让人感到惊奇的是,伴随龙卷风产生的同时在龙卷风中心至下而上迅速攀升起一个同等高度(约550米左右)的擎天水柱耸立在天海之间。 综上所述可见,所谓龙卷风其实就是一种环绕着一个中心呈低压真空区作高速旋转运动的柱形或锥形的强风蜗旋云体。龙卷风中心风速非常高最高可达到300M/S,龙卷风中心气压非常低最低可低至200HPA,龙卷风的直径平均大约在250M左右。水龙卷风中的水柱高度平均大约在500M左右. 水龙卷风的特征:具有非常强大的吸附作用,可以把海水湖水吸离海面湖面并形成一个同等高度的擎天空中水柱。存在的时间一般比较短大约只存在十几分钟至两个小时左右。 水龙卷风的结构:是由一个管状或椎状并呈密封状态且高速旋转的蜗旋气流作主体,管状气流外侧全是物质气体,管状气流内部全都是一个低压真空区域。管状气流上部就是雷雨云,管状气流下面就是陆地或着水面。 龙卷风中"百米水柱"引发的问题和反思! 根据液压公式我们可以计算出,那个"百米水柱"对其水面所产生的压强约为37米高的汞柱所产生的压强,约为48个标准大气压强所产生的压强!约等于每平方米的面积上受到5吨重量的压强! 龙卷风是如何形成的?其巨大的破坏力量来源于何种能量?特别是在自然状态下即一个大气压状态下是什么力量导致液态水克服重力作用反重力方向自低向高垂直攀升到500多米的高度呢?即这个促使液态水反重力、反引力方向自低向高垂直向上攀升的作用力是什么能量所产生的?一个约48个标准大气压强下才能产生的"百米水柱"现象何以能在自然状态下即一个大气压强下轻易形成?如果真空管内水柱高度极限真是10.34米,那么水龙卷风中那个"百米水柱"又该如何解释、怎么诠释呢?这个矛盾又该如何解决呢? "百米水柱"的客观存在则意味着:一方面,龙卷风当中一定隐藏、蕴含着一种巨大的、人类还未曾发现的、具有反重力、反引力作用的力量和能量!应该是这种神秘而神奇的能量和这种人类还不曾了解且未知的力量最终形成了龙卷风中那个"百米水柱"现象?另一方面,"水柱高度极限论"从根本上是存在科学性问题的!这正好被以色列天体物理学家莫尔德海.米勒格罗姆所预言。 龙卷风中"百米水柱"赋予的启迪和启发! 根据龙卷风中"百米水柱"现象的客观存在性我们现在可以肯定,在自然状态及一个大气压条件下真空管内水柱高度是应该可以超越10.34米这个高度的,真空管内水柱高度并不存在一个10.34米的高度极限问题。 ※※※至此,本文的第二个焦点就集中到了在自然条件及一个大气压状态下,能否在真空管内还原、再现出一个比10 .34米更高的水柱高度。 为什么必须在自然条件及一个大气压状态下,还原、再现出一个比10 .34米更高的水柱高度呢? 在自然条件及一个大气压状态下真空管内高于10 .34米的水柱高度客观存在性的科学意义:一方面意味着,可以证实旧有大气压强理论体系的结论的确存在严重的错误与缺陷;第二方面意味着,可以证实大气压强理论背后一直掩盖并隐藏着一个三百多年不为人知的秘密,即真空具有一种负压、反重力、反引力性质的斥力效应;第三方面则意味着,可以证实正是真空具有的这种能量和力量导致了龙卷风中"百米水柱"等自然和物理现象,即揭示了龙卷风能量及其力量来源之谜,更为重要的是这最后一方面则意味着,可以证实科学家们梦寐以求、千辛万苦所追寻的"暗能量"其本源就是我们所熟知的--真空空间!
六、实验,一个非常神气的设计
物理学是一门实验科学,实验是证明理论预测真谬的强有力证据。既然问题是从历史中产生那么就让问题重归历史,让我们重新探索一下经典物理学中那个著名大气压强理论的出处和来源。 在公元1640年,数学家、天文学家辈尔梯为证明真空的客观存在性,就进行了一个实验,实验思路是这样的,他们给一个大约10米高的铅管上端带有塞子的玻璃钟罩里注满了水,然后放在墙角并给下端堵上一个塞子后放在一个装满水的木桶里,然后再打开了下端的塞子,预想水在重力作用下会下流到铅管下的木桶中,用铅管中的水柱上方的空缺空间证明真空的客观存在性。但实验结果却遭到失败没有达到他们所预期的目的。后来此事被托里拆利得知后并按照伽利略的提示成功的完成了这个实验,这个实验就是著名的托里拆利实验。 这个实验的过程是这样的:他们在一根约1米长且一端封口的玻璃管里灌满汞液后把开口的一端倒立在一个盛有汞的水银槽中,此时管内形成一个1米高的汞柱现象,当松开管口的同时管内汞柱高度开始下降,当管内汞柱面降低到比管外水银槽内汞液面高出760毫米时,管内汞柱就不再下降此时呈现出一个760毫米高的汞柱高度现象。 这个实验引发这么一个问题:即这个汞柱高度现象与连通器原理相互违背且相互矛盾的问题。 这个问题所促成的两个派别:对这个实验所引发的这个问题人们争论的非常激烈,其核心即焦点主要集中在两方面,一方面是以伽利略为代表的真空力作用论学派;一方面是以帕斯卡为代表的大气压力压强作用论学派,真空作用力论者认为:真空具有一种"吸附作用力"效应正是管内真空的这种"真空吸附作用力" 效应最终导致了管内汞柱现象的产生;大气压作用力论者则坚决反对这种观点,其观点认为:因为真空其内部空无一物所以绝不会产生任何作用力效应因此必须排除管内真空因素,故而最终认为应该是管外大气所具有的重力最终导致了管内汞柱现象的产生。那个760毫米高的汞柱高度现象到底是真空作用力论者所认为的管内真空的"吸附作用力"导致的呢?还是大气压作用力论者所认为的管外大气的"压强重力"导致的呢? 三百多年后的今天让我们重新回顾这段历史,我们已经发现真空概念已经不再是四百年前那个空无一物之物,而是其中充满能量、充满神奇、充满希望、充满机遇,那么其中是否也充满力量呢? 物理学是一门实验科学,实验是物理学的基础,事实是论证的磐石,任何理论学说都必须建立在科学实验的基础之上和事实论证的磐石之上,雄辩败于事实就先让我们看看下面这两组实验。 第一组实验:X1实验: 在常温、常压即气压计显示为一个大气压状态下,在一根约1米长且一端封口的玻璃管里灌满汞液后倒立在一个盛有水溶液的水槽中,此时管内形成一个1米高的汞柱现象,当松开管口的同时管内汞柱高度开始下降,与此同时水槽中的液体水开始进入管内,管内汞柱不断下降槽内水溶液不断进入管内,当管内汞柱全部降落到水槽内时水槽中的水溶液也同时进入到玻璃管内达到玻璃管顶部,即一个1米高的水柱置换出了原来的1米高的汞柱,管内1米高的汞柱现象消失,继而出现一个1米高的水柱现象。 在自然状态即一个大气压强下,在1米高的水柱置换出了原来的1米高的汞柱这个实验现象中,玻璃管内1米高的汞柱下降不难理解是受到重力作用;玻璃管外液体水能够反重力、反引力方向向管内上方爬升到1米的高度是受到大气重力作用也可以理解的话,那么请再看下面这个实验。 ※※※至此,本文的最重要也是最后一个焦点就集中到了下面这个实验上即在一个大气压状态下,能否在真空管内还原、再现出一个比10 .34米更高的水柱高度。 第二组实验:X2实验: 在做托里拆利实验的同时也在一根约14 米长且一端封口的玻璃管里灌满汞液后倒立在一个盛有水溶液的水槽中,此时管内形成一个14米高的汞柱现象,当松开管口的同时管内汞柱高度开始下降,与此同时水槽中的液体水开始进入管内,管内汞柱不断下降与此同时槽内水溶液不断进入管内,当管内汞柱全部降到水槽内时水槽中的水溶液也同时进入玻璃管内并到达玻璃管顶部,即一个14米高的水柱置换出了原有的14米高的汞柱,管内14米高的汞柱现象消失,继而也出现一个14米高的水柱现象。此时X2实验中出现两种物理现象,一边是一个约0.76米的汞柱高度现象;一边是一个约14米高的水柱现象。 七、总结 X2实验所引发的一个问题:0.76米的汞柱现象和14米高的水柱现象(约等于1米高的汞柱高度)同时存在,这时的大气压强是多少?如果大气环境(气压值)一定,那么玻璃管内的水柱是依靠什么力量爬升到10.34米至14米高度的呢?如果用重力理论诠释管内汞柱下降,用大气压强理论解释玻璃管内10.34米以下的水柱自低向高反重力方向垂直爬升现象,那么用什么理论说明玻璃管内10.34米至14米高度的水柱自低向高反引力方向垂直攀升现象呢?也就是说,在X2实验中是什么导致玻璃管外的液体水能够克服重力且反引力方向、自低向高垂直攀升的呢? X2实验所得出的一个结论:14米高的水柱现象的客观性,则意味着大气压重力理论存在着严重的认识误区,这个错误认识背后隐藏并掩埋着一个人类至今不曾认识、未曾了解的神秘能量和未知力量!同时这个14米高的水柱现象的客观性也强有力的证实了:真空具有负压、反引力、反重力作用的斥力效应!也强有力的证实了:真空在龙卷风作用机制中的地位和价值!更为重要的是还有力的证实了真空就是科学家们千心万苦所追寻的"暗能量"。
声明: 根据我国著作权法,本文作者对这篇文章依法享有其和著作权等有关的一切相关权益!他人除用作学术讨论、研究商榷外,(学术讨论、研究商榷也必须声明其出处和本文作者姓名)任何个人和任何单位不得私自借用、占有并使用本文作者所述的观点和叙述内容用作商业性、功利性等用途,一经发现有人未署名其出处和本文作者姓名而阐述本文观点者一律视为剽窃侵权行为,本文作者将依法维护自己的合法权益。 文中部分内容采集于网络信息资源其作者不详在此一并谢过,文章不足之处请读者指正。
参考文献: 《科学中国人》科学中国人出版社出版 李宝恒主编。 《物理学史》科学技术出版社出版 1961年出版 古和良 主编。 《科学发展史》人民出版社出版 1956年出版 柴五洲 主编。 《物理通报》物理通报杂志社出版 杨国琛 主编。 《现代物理知识》科学出版社出版 郁忠强 主编。 《世界科学》世界科学杂志出版社出版 夏禹龙王洋 李健民主编。 《飞碟探密》甘肃科学技术出版社出版 王郁明 主编。 《物理教师》物理教师杂志社出版 朱士群 主编。 《天文爱好者》天文爱好者杂志社出版 崔石竹 主编。 《物理实验》物理实验杂志社出版 孙景春 主编。 《科学》科学杂志出版社出版 王世德 主编。
完成作者:张 哲 完稿时间:2004.3.28 |